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量子群英:物理學(xué)史最偉大的一代如何揭開量子世界的秘密

20世紀初,物理科學(xué)被普遍認為已經(jīng)臻于完美,物理學(xué)領(lǐng)域似乎顯得風(fēng)平浪靜,但祥和之下實則山雨欲來。1900年10月7日午夜,馬克斯·普朗克用一個公式拉開了一場物理學(xué)革命的序幕。隨后的近半個世紀里,在尼爾斯·玻爾、阿爾伯特·愛因斯坦等物理學(xué)史上最偉大的一代物理學(xué)家的共同努力下,人類對經(jīng)典物理觀提出了質(zhì)疑,并逐漸揭開了量子世界的神秘面紗。他們的發(fā)現(xiàn)不僅深化了人類對微觀世界的認識,更重要的是,也徹底改變了人類對物理世界的哲學(xué)認知。在《量子群英》中,托比亞斯·許爾特截取53個時空片段,以編年體的形式引領(lǐng)讀者重溫這段集體智慧的璀璨篇章,見證偉大思想的激烈碰撞以及量子物理學(xué)對世界的全新詮釋。這也是國際局勢無比動蕩的半個世紀。政治風(fēng)云和戰(zhàn)火——特別是第二次世界大戰(zhàn)——將這些知識精英的科學(xué)發(fā)現(xiàn)、個人命運以及自己的祖國緊密聯(lián)系在了一起?!读孔尤河ⅰ芬酝ㄋ椎恼Z言記述了量子物理學(xué)誕生和早期發(fā)展階段的一系列重要人物和事件,人性的筆觸使物理學(xué)史上最偉大的一代躍然紙上,描繪出一幅科學(xué)群英的肖像。

(德)托比亞斯·許爾特 ·人類故事 ·19.4萬字

神秘的量子生命

在整個科學(xué)領(lǐng)域,量子力學(xué)是最具影響力的重要理論。沒有量子力學(xué),我們就無法解釋世界是如何運轉(zhuǎn)的,比如:知更鳥長途遷徙時是如何通過微弱的地球磁場感知方向的?小丑魚是如何找到回家之路的?光合作用中能量的傳遞效率為什么那么高?對所有這些問題的解答,都離不開量子力學(xué),離不開量子隧穿、量子相干性和量子糾纏。酶促反應(yīng),光合作用,嗅覺,鳥類的磁感應(yīng),基因的復(fù)制,心智之謎,生命的起源,這種種現(xiàn)象都與神秘的量子世界有關(guān)。物理世界有三個層次,第一層是宏觀世界,遵循牛頓運動力學(xué)法則,第二層次是熱力學(xué)世界。遵循熱力學(xué)法則。最深的第三層是量子世界。在這個維度里,原子、分子以及組成它們的所有成分粒子都遵循精確而有序的量子規(guī)則。人造生命一定要遵循量子理論,因為沒有量子力學(xué),就不會有生命。費曼說過:“凡是我做不出來的,就是我還不理解的。”如果有一天,人造生命真的成為現(xiàn)實,那將意味著我們終于理解了生命的本質(zhì)。我們將會看到:生命正駕馭著混沌之力,在經(jīng)典世界與量子世界之間狹窄的邊緣上,乘風(fēng)前行!

(英)吉姆·艾爾-哈利利 (英)約翰喬·麥克法登 ·神秘現(xiàn)象 ·19.1萬字

認知陷阱:無論如何都想告訴你的科學(xué)真相

為什么有些父母不給孩子接種疫苗?為什么人們還在濫用抗生素?為什么很多人還不能理性地看待艾滋?。慨?dāng)一件事關(guān)乎健康,人們往往會堅稱:科學(xué)是錯的,因為沒有充足證據(jù)作證,因為不明的危險無處不在。在《認知陷阱》中,戈爾曼父女探究了這種拒絕健康科學(xué)背后的心理機制。在分析諸多否認案例的基礎(chǔ)上,他們提出了導(dǎo)致人們拒絕接受有關(guān)健康的科學(xué)的六個主要因素:對陰謀的恐懼、對復(fù)雜的恐懼、魅力領(lǐng)導(dǎo)的影響、認知偏見與互聯(lián)網(wǎng)、因果關(guān)系與填補認知鴻溝,以及風(fēng)險預(yù)測的本質(zhì)。作者認為,人們的固有信念會對新的觀念自然抵抗,而健康科學(xué)在這種抵抗面前尤為脆弱??茖W(xué)研究表明,在面對新信息時,人類對于改變我們的想法有本能的、根深蒂固的不適感。而這種研究正是現(xiàn)在神經(jīng)科學(xué)的前沿領(lǐng)域。本書試圖探究人們在為自己或所愛的人做有關(guān)健康的決定時,進行了怎樣的思考和風(fēng)險評估,并提出一種重要的觀念:我們要將科學(xué)的知識和技術(shù)傳播給公眾,讓公眾拋棄那些固有的錯誤思維,更好地了解自己的健康狀況,并做出明智的決定。

(美)薩拉·戈爾曼 杰克·戈爾曼 ·百科知識 ·19.1萬字

精準學(xué)習(xí)

在以超大模型為基石的人工智能如ChatGPT的出現(xiàn)的今天,各類知識不僅唾手可得、且其專業(yè)性可與一般專家比肩。在人類歷史上,恐怕從沒有像今天這樣,如此急迫地需要重新定義學(xué)習(xí)。《精準學(xué)習(xí)》破了神經(jīng)生物學(xué)、計算機科學(xué)和認知心理學(xué)的邊界,為我們揭示了人腦的自然學(xué)習(xí)法則,闡釋了人腦的學(xué)習(xí)能力相較現(xiàn)行人工智能的優(yōu)勢,提出了高效學(xué)習(xí)的4大核心支柱。迪昂用豐富且富有創(chuàng)新性的實驗及示例,將深奧難懂的認知與腦科學(xué)知識,以大眾看得懂的方式娓娓道來。為人工智能、教育、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶來關(guān)鍵應(yīng)用指導(dǎo),提供了一個再次激發(fā)人類潛力的學(xué)習(xí)方式。如果你是教育工作者和家長,這本書讓你直達順應(yīng)孩子學(xué)習(xí)天性的本源,掌握指導(dǎo)孩子學(xué)習(xí)的根本法則;如果你是終身學(xué)習(xí)者,這本書能讓你明白學(xué)習(xí)的底層邏輯,重新認識學(xué)習(xí),從而更好地學(xué)習(xí)、提高學(xué)習(xí)效率;如果你是認知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域工作者或人工智能行業(yè)從業(yè)者,那更要趕快拿起這本書,跟隨迪昂,踏上探索人類學(xué)習(xí)奧秘的旅程,去發(fā)現(xiàn)人腦學(xué)習(xí)原理與人工智能的共性和差異。

(法)斯坦尼斯拉斯·迪昂 ·科學(xué)世界 ·19萬字

友善的野獸

本書是“德浩謝爾動物與人書系”(全套7本)之一?!暗潞浦x爾動物與人書系”是德國家喻戶曉的動物學(xué)家、國民科普作家費陀斯·德浩謝爾的暢銷代表作系列,也是中信出版社繼《所羅門王的指環(huán)》(洛倫茨科普經(jīng)典系列)之后,推出的重磅動物科普系列圖書。猴子會因恐懼而精神崩潰,青潘猿懂得欣賞落日之美,大象為了減輕病象的痛苦而對同伴實施安樂死,企鵝的愛情與婚姻比人類的更和諧、更持久,蜜蜂會用民主程序達成群體共識……動物之間的關(guān)系,遠非我們原以為的“弱肉強食”。它們會做出利他行為,會用計謀達成目的,動物的生存奧秘遠超我們想象?;诖罅肯嚓P(guān)事實,《友善的野獸》指出:跟人一樣,許多動物也有理性和基于理性思考的非本能行為,也有學(xué)習(xí)能力及文化,也有知識、技能、行為準則等方面的教育活動,也會謀求權(quán)位、按照民主或?qū)V频姆绞綇氖抡位顒?,也有道德觀念、準則和行為,也能審美并能創(chuàng)作稱得上藝術(shù)的作品……動物是我們?nèi)祟惖溺R子。我們?nèi)祟惖闹T多“人性”,都能從“野獸”身上找到源頭。研究它們的行為模式,有助于我們了解自己,并且解決大自然留給動物與人共同的難題。

(德)費陀斯·德浩謝爾 ·生物世界 ·18.9萬字

腦機簡史

當(dāng)你凝望夜空時,你是否曾望向繁星背后的虛空:“宇宙的邊界在哪里?時空的本質(zhì)究竟是什么?幽暗的深空中此刻是否也有一雙眼睛正在凝視著你?”當(dāng)你凝視鏡中的自己時,你是否曾望向雙眼背后的大腦:“我”到底是誰?寄居在這副皮囊之中的靈魂是否真的存在?當(dāng)肉體衰亡,“我的靈魂”是將隨之消散還是化為飄蕩于宇宙之中的一股電波?下載知識、移植記憶、意念互通與大腦聯(lián)結(jié)這些科幻電影中的場景能否成為現(xiàn)實?人腦被稱為“內(nèi)在的宇宙”,從宇宙大爆炸到人類大腦的形成,150億年間,人類大腦成為宇宙中平常卻偉大的奇跡。如今,腦機接口技術(shù)正在蓬勃發(fā)展??茖W(xué)家已經(jīng)開始攀登腦機接口的金字塔,逐級“改造”人類,實現(xiàn)人類的全新進化。《腦機簡史》便是向讀者介紹腦機接口這一新興技術(shù)的科普著作。從對大腦的重新認識,到神經(jīng)科學(xué)顛覆傳統(tǒng)的發(fā)現(xiàn),再到腦機接口領(lǐng)域正在發(fā)生的前瞻探索和令人振奮的突破,作者對這項技術(shù)自誕生至今的演進歷程以及它對未來的影響進行了生動的展示,讓人在感嘆“腦機融合”創(chuàng)造的驚人變化的同時,更為腦科學(xué)的飛速發(fā)展以及人類大腦浩如煙海的未解之謎而神往。

陳言 ·百科知識 ·18.9萬字

遺傳之書:寫在基因里的進化故事

每個生物的身上都隱藏著一部編碼豐富的遺傳之書,講述無數(shù)祖先世界的故事。莫哈韋沙漠的角蜥皮膚顏色和花紋酷似砂石,那是對其祖先家園的具體描述;葉尾壁虎枯葉般的身體讓我們不禁想象它的祖先棲息在枯葉中的情景;長角蚱蜢也許并不知道自己的身體完美傳遞著祖先在綠色苔蘚上穿行留下的基因記憶。這些故事不僅寫于體表,也深深刻在它們的每一個身體器官、每一個行為習(xí)慣,包括它們的基因組里。更為奇妙的是,生物并沒有抹去遺傳之書中的早期文字,即使它們已經(jīng)不再發(fā)揮作用。蜥蜴胚胎上的鰓弓回憶著其祖先在水中生活的故事;鯨和儒艮的肺記錄了其祖先從陸地回到海洋時對呼吸系統(tǒng)做出的重大改造;還有更為復(fù)雜的陸龜,臂骨和龜殼中隱藏著祖先兩次往返水域和陸地的曲折歷史。透過表層文字,我們可以窺探到生物所經(jīng)歷過的眾多意想不到、看似有悖常理的反轉(zhuǎn)。正是這些不可思議的反轉(zhuǎn),有力地講述了生物一次次克服障礙、適應(yīng)自然的驚人方式。遺傳之書連接過去,也為未來生物如何生存指出方向。作者相信,這里還有更多的秘密有待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。

(英)理查德·道金斯著 (斯洛伐)亞娜·倫佐娃繪 ·生物世界 ·18.8萬字

藍色水星球:重新思考我們在宇宙中的家園

水對地球生命的起源和進化起到至關(guān)重要的作用,歷史上各種文明的崛起和衰落也與之息息相關(guān)??梢哉f,人類的家園本質(zhì)上就是一個藍色水星球,人類在其中進行生活、生產(chǎn)、創(chuàng)作、遷徙、經(jīng)濟活動、地緣交往等,在此基礎(chǔ)上形成了不同的經(jīng)濟、文化體系和社會系統(tǒng)。但在全球化的今天,隨著人類對生態(tài)的無節(jié)制侵蝕,地球的水循環(huán)系統(tǒng)正面臨巨大的危機。洪災(zāi)的強度大幅增加,干旱、熱浪和大規(guī)模野火正在全球各大洲頻發(fā),摧毀著世界各地的生態(tài)系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施。到2050年,可能有35億人面臨與水相關(guān)的糧食安全威脅,可能有47億人生活在面臨巨大或極端生態(tài)威脅的國家中,這將導(dǎo)致人口大規(guī)模流離失所和被迫遷徙的情況。而由此將進一步加劇全球的地緣政治問題,引發(fā)諸多紛爭?!端{色水星球》預(yù)判了氣候災(zāi)難下的人類社會新形態(tài)——氣候大遷徙時代、瞬時社會、生物區(qū)治理、室內(nèi)垂直農(nóng)業(yè)等,為人類應(yīng)對生存危機提出了高屋建瓴的方案。我們將重新學(xué)習(xí)如何適應(yīng)這個生機盎然、不斷演化并自組織的藍色水星球,在先進的科學(xué)基礎(chǔ)與技術(shù)進步推動下,與我們的家園和諧共生。

(美)杰里米·里夫金 ·生態(tài)環(huán)境 ·18.6萬字

科學(xué)的奇幻之旅

大多數(shù)小孩都想了解世界的運行規(guī)律,他們內(nèi)心深處有個科學(xué)家的夢想。但是,有些孩子的科學(xué)初體驗并不怎么有趣。正是這個原因促使諾獎評委、英國皇家學(xué)會會士盧克·奧尼爾動筆寫這本書。這本書大致遵循科學(xué)的發(fā)展脈絡(luò),通過講述天文學(xué)、航空航天科學(xué)、地質(zhì)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、DNA科學(xué)、醫(yī)學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、計算機科學(xué)、氣候?qū)W這十個關(guān)鍵科學(xué)領(lǐng)域的起源和發(fā)展,用十張人類科學(xué)史的精彩側(cè)寫,基本復(fù)原了科學(xué)的發(fā)展歷程。更重要的是,這本書告訴我們:科學(xué)不是硬核、深奧、冷冰冰的純粹理性產(chǎn)物!相反,好奇心、勇氣、求真、熱愛、合作這些人類的情感特質(zhì)才是科學(xué)的運轉(zhuǎn)奧秘,也是人類社會在科技進步推動上發(fā)展至此的根源。這是一本適合所有人讀的書:那些本就熱愛科學(xué)的人,還有對科學(xué)不感興趣(至少現(xiàn)在還不感興趣)的人。它會帶你重溫兒時的好奇與驚喜,就是你第一次聽說恐龍、海豚或雙螺旋結(jié)構(gòu)時的感覺。等你找回內(nèi)心的科學(xué)家之夢,就讓300多年前“現(xiàn)代化學(xué)之父”羅伯特·玻意耳的科學(xué)發(fā)現(xiàn)愿望清單,帶你完成這次圓滿的科學(xué)奇幻之旅!

(愛爾蘭)盧克·奧尼爾 ·科學(xué)世界 ·18.6萬字

記憶腦科學(xué)

很多人都認為自己對記憶有充足的了解:你用自己的眼睛和耳朵記憶,形成的記憶就像腦子里儲存的一段視頻,如果你想回憶某件事,把“視頻”回放就可以了。如果記憶是一個如此簡單的東西,為什么它經(jīng)常出錯?為什么遺忘如此普遍?明明你記得很清楚的事情,為什么又錯了呢?為什么記住別人的名字這么難?實際上,記憶并不想我們想的那么簡單,也不像我們想的那么恒久而穩(wěn)定。記憶不是一種單一的活動,而是一系列有意識和無意識活動的集合。而且,你記住一個電話號碼、你的早飯吃的什么、水沸騰的溫度,以及如何騎自行車分別屬于四種不同的記憶系統(tǒng)。只有對我們的記憶系統(tǒng)有了充分的了解,我們才能了解記憶的本質(zhì),才能知道如何駕馭我們的記憶系統(tǒng),進而知道如何提高記憶力,讓自己的記憶盡量保持長久和準確。在這本書中,你不僅可以了解我們的記憶是如何創(chuàng)造、存儲和找回的,還將了解一些神經(jīng)疾病,比如阿爾茨海默病、多發(fā)性硬化、大腦創(chuàng)傷等是如何影響大腦的記憶的。如果你想知道如何提升自己的記憶力,你也可以在本書中找到答案。

(美)安德魯·布德森等 ·科學(xué)世界 ·18.2萬字

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