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量子群英：物理學史最偉大的一代如何揭開量子世界的秘密

20世紀初，物理科學被普遍認為已經臻于完美，物理學領域似乎顯得風平浪靜，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·愛因斯坦等物理學史上最偉大的一代物理學家的共同努力下，人類對經典物理觀提出了質疑，并逐漸揭開了量子世界的神秘面紗。他們的發現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。政治風云和戰火——特別是第二次世界大戰——將這些知識精英的科學發現、個人命運以及自己的祖國緊密聯系在了一起。《量子群英》以通俗的語言記述了量子物理學誕生和早期發展階段的一系列重要人物和事件，人性的筆觸使物理學史上最偉大的一代躍然紙上，描繪出一幅科學群英的肖像。

·19.4萬字

超越無窮大：一次跨越數學邊界的冒險之旅

數學的世界浩瀚廣博，其中“無窮”的世界更是引人入勝。小孩子從學數數開始便會漸漸明白，數字的世界是無窮的，找不到盡頭。擁有無窮多房間的酒店是什么樣子？餅干罐里又藏著怎樣的“無窮”的奧秘？0和1這兩個簡單的數字之間還存在著無窮多的數字，那么這里的“無窮”和餅干罐里的“無窮”是一樣的嗎？“無窮”與“無窮”之間有大小之分嗎？這本書就是一次為你解答這些問題，通往神秘而壯美的“無窮”世界的旅程。作者從知名的希爾伯特旅館實驗切入，告別以往數學的枯燥，以“好玩又好吃”的方式對“無窮大是什么”和“生活中極限思維的發現與運用”做出了通俗幽默的解讀。在這場跨越數學思維極限的冒險旅程中，你不僅能看到這個并不起眼的小符號∞是如何支撐起那些宏大的數學概念的，你還將再一次發掘那些位于數學核心領域的基礎概念的魅力所在。我們即將看到的風景會讓我們大開眼界、驚嘆不已，甚至有的時候會讓我們覺得不可思議。我們將會沉浸在數學的魔力里，但是又不用完全受其擺布。和無窮的概念一樣，我們將會朝著人類思想的地平線前進，但是又永遠不會到達。

·13.6萬字

認知陷阱：無論如何都想告訴你的科學真相

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病？當一件事關乎健康，人們往往會堅稱：科學是錯的，因為沒有充足證據作證，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背后的心理機制。在分析諸多否認案例的基礎上，他們提出了導致人們拒絕接受有關健康的科學的六個主要因素：對陰謀的恐懼、對復雜的恐懼、魅力領導的影響、認知偏見與互聯網、因果關系與填補認知鴻溝，以及風險預測的本質。作者認為，人們的固有信念會對新的觀念自然抵抗，而健康科學在這種抵抗面前尤為脆弱。科學研究表明，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。而這種研究正是現在神經科學的前沿領域。本書試圖探究人們在為自己或所愛的人做有關健康的決定時，進行了怎樣的思考和風險評估，并提出一種重要的觀念：我們要將科學的知識和技術傳播給公眾，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。

·19.1萬字

魔鬼物理學2：迷人又有趣的量子力學

《X戰警》漫畫中的“萬磁王”使用變種人超能力時，金屬物理為什么會向著他的方向彎曲？《海底兩萬里》里面的“鸚鵡螺”號為什么能遠距離航行并且不需要補充燃料？《變形金剛》中，邪惡的霸天虎是如何使用量子計算機侵入美國五角大樓電腦安全系統的？《星際迷航》中，如何做到人員的“瞬間傳輸”？《鋼鐵俠》中，“心臟反應堆”又如何為史塔克的高科技盔甲提供能量？也許你從未想過，這些令人感到無比困惑又充滿好奇的問題里面，都隱藏著量子力學知識。你以為量子力學古怪并且難以理解，那你真是錯怪它了，在這里，拋開讓人頭昏腦脹的數學運算，普朗克、玻爾、愛因斯坦、薛定諤、海森堡等量子物理學家們都變成了科幻世界中光芒萬丈的“超級英雄”，借助異想天開的觀點，剖析令人費解的科學實驗。X射線光譜技術，促進了晶體結構的研究，從而解碼人體基因組；筆記本電腦，手機的出現要得益于電子的自旋。量子力學的發展推動著現代科技的發展，改變著我們世界的方方面面。看過這本書，科幻迷一定大呼過癮，量子力學解答了科幻世界的所有疑惑，為我們開啟新世界的大門。

·14.5萬字

量子力學，怪也不怪

量子物體具有波粒二象性？能夠狀態疊加、遠程糾纏，呈現出不確定性，甚至開啟多世界？薛定諤的貓，真的可以既死又活？甚至，量子世界只存在于人的觀察之中？……玻爾、費曼、海森堡、薛定諤、愛因斯坦……這些偉大的物理學家也在犯誤？——那他們為什么還偉大？各種量子“理論”迄今都還很怪，在解釋力和自洽性方面都還有欠缺，但這不是量子世界“本身”的問題。人類對量子世界的理解，百年來也確實在不斷進步：我們可以樂觀地說，雖然還有很長的路，但我們正在一點點逼近“真相”。透過本書，你會一覽量子力學理論發展的百年歷程，站在科學巨人和精美理論的肩膀上，對量子世界多一絲了解，并對量子理論的應用如“量子計算機”等的前景抱持更為切實、合理于是也更有希望的期待。

·16.3萬字

神秘的量子生命

在整個科學領域，量子力學是最具影響力的重要理論。沒有量子力學，我們就無法解釋世界是如何運轉的，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，離不開量子隧穿、量子相干性和量子糾纏。酶促反應，光合作用，嗅覺，鳥類的磁感應，基因的復制，心智之謎，生命的起源，這種種現象都與神秘的量子世界有關。物理世界有三個層次，第一層是宏觀世界，遵循牛頓運動力學法則，第二層次是熱力學世界。遵循熱力學法則。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則。人造生命一定要遵循量子理論，因為沒有量子力學，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實，那將意味著我們終于理解了生命的本質。我們將會看到：生命正駕馭著混沌之力，在經典世界與量子世界之間狹窄的邊緣上，乘風前行！

·19.1萬字

友善的野獸

本書是“德浩謝爾動物與人書系”（全套7本）之一。“德浩謝爾動物與人書系”是德國家喻戶曉的動物學家、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》（洛倫茨科普經典系列）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。基于大量相關事實，《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，也有學習能力及文化，也有知識、技能、行為準則等方面的教育活動，也會謀求權位、按照民主或專制的方式從事政治活動，也有道德觀念、準則和行為，也能審美并能創作稱得上藝術的作品……動物是我們人類的鏡子。我們人類的諸多“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。

·18.9萬字

地球之肺與人類未來

自前工業化時代以來，全球平均氣溫已經上升了1攝氏度。曾經“百年一遇”的火災、干旱、洪水和風暴，現在每年都在發生。2020年，澳大利亞迎來了其史上最熱的夜晚，加利福尼亞山火燃燒的面積是以往的兩倍，而在大西洋的颶風季節里，人們前古未有地需要使用拉丁和希臘字母表中的所有字母來命名一季中所有的風暴。在干涸的馬達加斯加，人們正在挨餓；在大堡礁周邊過熱的海域，亙古未有的大片珊瑚正面臨滅亡；北方的永久凍土層正在隆起。氣候危機已經不再只是停留在理論和猜測的領域，它已成為真實的存在。地球上現存著五大巨型森林：北美巨型森林、泰加林、亞馬孫雨林、剛果雨林、新幾內亞雨林。這些巨大的森林對保護全球生物多樣性、數千種文化和穩定的氣候至關重要。里德和洛夫喬伊為解決這些森林面臨的最大挑戰提供了切實可行的解決方案：從大規模擴大保護區，到支持土著森林管理員，再到規劃更智能的道路網絡。《地球之肺與人類未來》也為政策制定者指明了一條清晰的道路，并建議我們通過日常決定吃什么、建什么、買什么、去哪里以及如何到達這些地方，來幫助拯救大森林。

·16.7萬字

時間雜談（天際線叢書）

英國格林尼治天文臺被譽為“時間之家”，是將地球分為東、西半球的本初子午線所在地。在《時間雜談》中，格林尼治天文臺的專家們用上百條冷知識和大量手繪圖，解答了千奇百怪的時間問題。鐘擺、烤面包機、蛛絲、流行歌曲……本書以這些看似平凡的事物串聯起科學史上關于時間的重要發現，也揭示了時間對我們日常生活的深刻影響。

·3.1萬字

宇宙發現之旅：從地球出發，直抵浩瀚宇宙的邊緣

沒有人能比尼爾·泰森更了解宇宙的奧秘。如果要選一個人帶你遨游太空，泰森再合適不過了。美國最傳奇天體物理學家尼爾·泰森將帶我們乘坐宇宙飛船，飛離地球表面，沖出大氣層，追逐光的速度、時空的本質，探訪太陽系和銀河系鄰居，揭開星際的神秘面紗。我們航行得越遠，宇宙就越莫測：什么是虛空？光既是波又是粒子？是什么推動了木星的巨大風暴？當我們終于到達幽暗的外太空時，泰森呈現了宇宙中最詭異的現象：平行世界、黑洞、量子漲落、時間旅行……泰森將神話、歷史、藝術和科學糅合在一起，用他標志性的犀利和幽默，把天體物理學奧澀的原理變得易于把握，讓星辰和宇宙變得觸手可及。對癡迷天文學和宇宙未解之謎的人來說，這將是一次超越無限、直抵宇宙最遙遠角落的智性冒險。

·12.5萬字

腦機簡史

當你凝望夜空時，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、意念互通與大腦聯結這些科幻電影中的場景能否成為現實？人腦被稱為“內在的宇宙”，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，腦機接口技術正在蓬勃發展。科學家已經開始攀登腦機接口的金字塔，逐級“改造”人類，實現人類的全新進化。《腦機簡史》便是向讀者介紹腦機接口這一新興技術的科普著作。從對大腦的重新認識，到神經科學顛覆傳統的發現，再到腦機接口領域正在發生的前瞻探索和令人振奮的突破，作者對這項技術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”創造的驚人變化的同時，更為腦科學的飛速發展以及人類大腦浩如煙海的未解之謎而神往。

·18.9萬字

優雅的守衛者

一名絕癥患者從墳墓中復活，一場抗擊艾滋病毒的醫學奇跡，兩名患有自身免疫性疾病的女性發現自己的身體在攻擊自己……《優雅的守衛者》通過介紹長達數個世紀的科學探索，獨特地將這些動人的個體的故事編織在一起，解開了我們疾病和健康的奧秘，并以前所未有的方式介紹了我們的免疫系統。免疫系統是人體必不可少的防御系統，它守護著我們對抗疾病，治愈傷口，維持秩序和平衡。經過幾千年的發展，它已經過不斷磨煉，以面對所有可能的威脅。然而，盡管免疫系統是如此復雜精妙，但它依舊容易因疲勞、壓力、營養不良甚至過度衛生等因素而受到損害。是的，它是一種脆弱的奇跡武器。作為一位杰出的記者、作家，普利策獎得主馬特·里克特以扎實的材料和動人的筆觸，為我們講述了屬于科學的偵探故事。從黑死病到20世紀的疫苗和抗生素突破，再到革新性免疫學研究的實驗室，這也許是我們這個時代尤為特殊和重要的醫學故事。

·19.2萬字

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，即使它們已經不再發揮作用。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做出的重大改造；還有更為復雜的陸龜，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歷過的眾多意想不到、看似有悖常理的反轉。正是這些不可思議的反轉，有力地講述了生物一次次克服障礙、適應自然的驚人方式。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去發現。

·18.8萬字

樹的呼吸

彼得·渥雷本是德國知名森林學家和科普作家，長年致力于環境保護事業。這本《樹的呼吸》是他較新一部作品。作者根據自己在德國從事林業工作的經驗，介紹了樹木的一些不為人知的特點，并揭露了現代林業經濟的弊病和對森林生態造成的破壞，以及這些事實對人類生活的影響。全書分為“樹的智慧”“林業的無知”“未來森林”三章。第一章“樹的智慧”主要講述的便是樹木為了生存所發展出的能力與智慧。樹木面對自然環境不是束手無策的：它們將上萬年來積累的經驗存儲在種子里，傳遞給自己的下一代，還會通過樹根識別自己的親友，為彼此創造更好的生存環境，同時攜手調節區域氣候，以便整個族群的茁壯生長，哪怕是面對氣候變暖，森林也展示了一定的應對之道。第二章“林業的無知”主要以德國林業為對象，揭露了林業（人類）對森林（樹木）的自主性的忽視與低估，人們或出于無知，或處于自身利益，蠻橫地干擾樹木與自然環境之間的聯系，包括植樹造林這種看似有利于生態改善的舉動，也常因人類認知的局限而弄巧成拙。

·11.3萬字

人類知道的太多了：熱門宇宙問題答案清單

人類總是問題多多：關于宇宙，關于地球，關于時間和空間，也關于我們自己。我敢保證，以下問題里你至少曾經想過一個：（當你犯了錯誤時）能讓時間倒流嗎？（當你看了科幻電影時）外星人到底在哪里？（當你不想上班/上學時）能不能有另一個我代替？（當你不得不出遠門時）為什么不能瞬間傳送？（當你懷疑人生時）我們生活在模擬世界中嗎？（當你擔心世界末日時）會有小行星撞擊地球嗎，以及我們能移民到火星嗎？……問題總是問不完，但感謝各位科學家的努力，我們人類其實已經知道很多了！包括但不限于以上的熱門宇宙問題，你都能在這本書中找到答案，那種列出各種可能性的、腦洞大開的、充滿搞笑漫畫的、由物理學教授回答的答案。你也能在這些問題和答案中發現一些看似不可能的可能性和看似不合理的合理性，而它們都只是宇宙的基本規律而已。如果我們的宇宙是一種產品，那這本書就是產品說明書上的“熱門問題與解答清單”，適合每一個正在體驗該產品的人類。

·10.9萬字

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。可以說，人類的家園本質上就是一個藍色水星球，人類在其中進行生活、生產、創作、遷徙、經濟活動、地緣交往等，在此基礎上形成了不同的經濟、文化體系和社會系統。但在全球化的今天，隨著人類對生態的無節制侵蝕，地球的水循環系統正面臨巨大的危機。洪災的強度大幅增加，干旱、熱浪和大規模野火正在全球各大洲頻發，摧毀著世界各地的生態系統和基礎設施。到2050年，可能有35億人面臨與水相關的糧食安全威脅，可能有47億人生活在面臨巨大或極端生態威脅的國家中，這將導致人口大規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，引發諸多紛爭。《藍色水星球》預判了氣候災難下的人類社會新形態——氣候大遷徙時代、瞬時社會、生物區治理、室內垂直農業等，為人類應對生存危機提出了高屋建瓴的方案。我們將重新學習如何適應這個生機盎然、不斷演化并自組織的藍色水星球，在先進的科學基礎與技術進步推動下，與我們的家園和諧共生。

·18.6萬字

目瞪口呆看地球

地球內部掩藏著怎樣的秘密？究竟是什么樣的力量引發了地震、火山爆發和海嘯？地磁場和地球內部活動是否決定了生物進化的方向？宇宙中還存在另一個地球嗎？地球形成于45.5億年之前，但我們細致入微地觀察地球內部僅始于短短幾十年前。人類鉆過的最深的井不過12千米，而地心卻位于我們腳下超過6300千米的地方。我們對地球的歷史有多少了解？對地球的內部性質又有多少了解？本書用10章內容展示地球科學家的工作，帶領我們踏上一場深入地心之旅，從地殼斷層游覽至熔融狀態的地核，去了解將我們與我們居住的這顆星球聯系在一起的奧秘。

·4.5萬字

漫畫生物學

生物是什么？從小到看不見的微生物，大到大象、鯨……都是神奇的生命不同的表現形式。生物學就是研究生物與生命的科學。在生物學發展之處，生物學家的任務就是收集樣本，切開它們，比較分類。而后隨著顯微鏡的發明，生物學進入了一個新的時代。現在人們已經對生命有了截然不同的認識，同時仍然在不斷探索更多更新的邊界。這是一本用漫畫介紹生物學的科普書。作者拉里·高尼克是美國著名科普漫畫家。高尼克從20世紀70年代起便開始了漫畫科普的事業，他擅長用有趣的漫畫解釋歷史、科學以及其他各種事物。這一次，他與生物學家威斯納教授將目光聚焦到了生物學，用漫畫的形式告訴你最有趣的生物學入門知識。兩位作者從微觀到宏觀，循序漸進地介紹了生命的各個方面，從生命的本質——化學分子與元素說起，從構成生命的最小單元——細胞，以及細胞中和細胞間發生的各種生化反應，到控制細胞的遺傳密碼——基因，再到我們體內的各種器官、系統，最后到整個自然界的物種分類、演化歷程等等，用漫畫為讀者勾勒出了生物學的全貌。高尼克作為經驗豐富的漫畫作家，將有趣的科學故事和科學知識結合，風格輕松但不失嚴謹，非常適合青少年、年輕人閱讀作為生物學入門讀物閱讀。

·451字

火星移民指南

有這樣一個星球，那里的重力為地球重力的38%，雖然有點小，但人體足以適應這種重力；大氣層雖然稀薄，但足以抵抗太陽輻射和宇宙輻射；地表雖然沒有水，但既有液態水可能存在的力證，地下凍土中的冰粒也可提供飲用水；甚至連一天的時長也和地球相差無幾：那里的日長為24小時39分35秒！這顆紅色星球，就是火星！?這是否意味著，人類有可能擴展生存邊界，找到下一個生存之地？如果現有的航天技術足以支持人類抵達火星，未來，人類是否有可能移民火星？?毫無疑問，移民火星是一次有去無回的單程旅行。那么，哪些人會自愿踏上這次既悲壯、又意義深遠的航程？哪些人才有資格登上飛往火星的宇宙飛船？?宇宙飛船內生活空間狹小，移民們如何才能在長達七八個月的航程內安然無恙？即便能夠挨過漫長的航程抵達火星，他們又如何在火星上生存？?火星移民必須是“全才”！他們不僅要掌握修飛船、做手術、種植農作物等硬技能，還要有高于常人的情商、高超的社交能力、心智成熟的性格等諸多軟技能。有時，軟技能甚至比硬技能更為重要！?讓我們跟隨火星移民的腳步，一起踏上這如創世紀般、開拓人類新疆域的之旅！

·13.1萬字

雙螺旋（插圖注釋本）

諾貝爾獎獲得者詹姆斯·沃森，親自講述他與自己的“黃金搭檔”弗朗西斯·克里克發現DNA雙螺旋結構背后的故事，還原雙螺旋發現故事最出彩的一面！與普通科學家的自述不同，沃森用自己獨特的敘事方式，使本書行文中充滿著好萊塢式的戲劇張力，同時又保留了歷史敘事的真實性。“整個科學史上，可能都難以找到像沃森這樣真實、犀利、充滿個人情緒地記敘科學發現歷程的書了。”與文字版相比，新增300余幅珍貴歷史照片及信件，補充大量注釋及說明，增補文字版中刪除的章節及附錄，收錄了《雙螺旋》一書出版前后在學界引發的爭議與評論內容，全景還原與展示一個充滿了動人細節與張力的、真實有血肉的發現DNA雙螺旋結構的“新”故事。

·18.7萬字

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