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矢量是什么

作為將大小和方向融于一體的矢量概念,直到19世紀(jì)才得到正式的命名。在它的輔助下,麥克斯韋的電磁理論、狄拉克的量子場論、諾特關(guān)于數(shù)學(xué)對稱性與能量守恒的關(guān)聯(lián)等重大發(fā)現(xiàn)不斷突破了人們的認(rèn)知。直至今日,全球定位系統(tǒng)、搜索引擎、人工智能生成文本等技術(shù)依然要仰仗矢量的強(qiáng)大作用。在這本書中,作者向我們展示了物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家如何用這種全新的方式思考。這些物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家包括開啟無限電磁時代的詹姆斯·克拉克·麥克斯韋,預(yù)測了時空彎曲和引力波的存在的愛因斯坦,建立量子場論的保羅·狄拉克,以及將數(shù)學(xué)對稱性與能量守恒聯(lián)系起來的埃米·諾特。矢量和張量不僅可以代表物理量和維度,還可以代表其他維度和其他類型的信息。這就是為什么物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家可以談?wù)撍木S時空和其他更高維度的“空間”,以及為什么當(dāng)你使用搜索引擎、GPS或手機(jī)等數(shù)字應(yīng)用時,很可能依賴于矢量或張量。在探索向量和張量的演變過程中,作者帶領(lǐng)讀者踏上了一次歷時五千年的想象力之旅。她為我們呈現(xiàn)了這段歷史中熠熠生輝的天才數(shù)學(xué)家的有趣故事,以及一個巧妙的數(shù)學(xué)概念是如何主宰科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方向的。

(澳)羅賓·阿里安霍德 ·數(shù)理化 ·23.7萬字

物理有意思

這是一本給中學(xué)生的物理學(xué)課外科普讀物,由中國科學(xué)院物理研究所眾多院士、研究員打造的線上講座《云里·悟理》衍生而來。《云里悟理》系列微課,由中科院20余位學(xué)術(shù)大咖講解最有趣的嚴(yán)肅物理,力圖將物理學(xué)規(guī)律與日常生活緊密結(jié)合起來,用詼諧生動的語言把重要的物理概念和物理知識展示出來,用充滿趣味的“微課”形式,豐富物理愛好者的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源,促進(jìn)物理教育的可持續(xù)發(fā)展,為打贏疫情阻擊戰(zhàn)貢獻(xiàn)一份力量。悟世界之道,析萬物之理,《云里悟理》,給你最有趣的嚴(yán)肅物理!這本書用有趣平實的語言,推開了通往奇妙物理世界的大門:書中用生動的例子解釋物質(zhì)、運(yùn)動、能量等概念,讀者可以舉一反三了解物理學(xué)科如何看待世界;當(dāng)書中深入探討量子世界時,讀者又仿佛跟隨著光子的腳步,體會物理大師們的深邃思想,感受量子計算的神奇。這本書不僅僅是一本科普讀物,更是一場充滿驚喜和啟發(fā)的物理探索之旅,和讀者一起探討什么是物理、現(xiàn)代物理學(xué)將如何發(fā)展,在探索的過程中培養(yǎng)和激發(fā)對科學(xué)的無限熱愛和好奇心。相信這本書將成為讀者朋友培養(yǎng)物理思維的絕佳讀物。

長三角物理研究中心 ·數(shù)理化 ·23.6萬字

上帝粒子:諾獎大師寫給所有人的粒子物理趣史

構(gòu)成宇宙萬物的最基本成分是什么?本書從古希臘哲學(xué)家德謨克利特的“原子”理論開始講起,追述了從伽利略到牛頓、再到麥克斯韋和法拉第等一代代經(jīng)典物理學(xué)家對基本粒子的探索過程。其后量子理論的誕生,在物理學(xué)領(lǐng)域掀起了一場革命;而大型粒子加速器的出現(xiàn),又使得粒子物理學(xué)的研究進(jìn)入了一個新的時代。驚人的成果不斷涌現(xiàn),人類向著宇宙終極粒子和萬物理論不斷邁進(jìn),若能成功找到希格斯玻色子,即“上帝粒子”,則無疑意味著這條探索之路上的一次前所未有的巨大飛躍……作者利昂·萊德曼自20世紀(jì)中葉起,一直身處粒子物理研究領(lǐng)域的中心,親眼見證、親身參與甚至親自主導(dǎo)了當(dāng)代粒子物理學(xué)的許多重大進(jìn)展,其本人也因相關(guān)研究而榮獲諾貝爾物理學(xué)獎,在這本書中,萊德曼不但把宇稱不守恒、標(biāo)準(zhǔn)模型等深刻理論闡釋得清晰明白,而且將多種夸克、中微子等的發(fā)現(xiàn)歷程講述得曲折生動。此外,無論是費(fèi)米用“曼哈頓工程”中撞死的狼來計算沙漠中的狼群總數(shù),還是李政道在中餐館點菜時顯出的派頭,物理學(xué)家們的風(fēng)采被作者描摹得極為生動,趣味盎然。

(美)利昂·萊德曼等 ·科學(xué)世界 ·32.6萬字

生命的邊界

何謂生命?怎樣就算“活著”?這或許是生命科學(xué)領(lǐng)域最復(fù)雜、最具哲學(xué)性的問題之一。盡管人類對生命已經(jīng)有了相當(dāng)程度的了解,但“生命的邊界在哪里?”這個問題仍然處于一個模糊的灰色地帶。如果你把這些問題拋出給一名生物學(xué)家,談話有時就會變得相當(dāng)“尷尬”。病毒算有生命嗎?一個處于高度昏迷狀態(tài),已經(jīng)不可能再恢復(fù)意識的人還算活著嗎?除了生死之間的模糊地帶,生命的邊界還體現(xiàn)在另外兩個維度:通過數(shù)十億年的演化,地球上的生命將其生存能力拓展到了怎樣的極限?在《生命的邊界》中,科學(xué)作家卡爾·齊默用詩意的語言,從宏觀到微觀,從過往到當(dāng)代,從日常現(xiàn)象到前沿科學(xué),引領(lǐng)讀者多角度地探尋生命的邊界和極限:走進(jìn)科學(xué)實驗室,目睹科學(xué)家創(chuàng)造出人造的大腦并把它們送上太空;與巨蟒親密接觸,探索它們的新陳代謝有哪些秘密,使它們能靈活應(yīng)對饑一頓飽一頓的生存挑戰(zhàn);見證交配之后就“踹掉”雄魚DNA的性寄生魚的神奇繁殖方式;自己動手,通過演化來改造細(xì)菌,嘗試治療嚴(yán)重的疾病;以火山口作為實驗室,研究外星生命出現(xiàn)的可能性……與此同時,作者也從科學(xué)、哲學(xué)、倫理等領(lǐng)域的角度深入地審視了生命的另一極——死亡。

(美)卡爾·齊默 ·科學(xué)世界 ·20.5萬字

世界因何美妙而優(yōu)雅地運(yùn)行

每年1次,世界上最聰明的網(wǎng)站Edge,讓100位最偉大的頭腦坐在同一張桌子旁,共同解答關(guān)乎人類命運(yùn)的同1個大問題,為你開啟一場智識的探險,一次思想的旅行!帶你認(rèn)識當(dāng)今世界最頂尖的科學(xué)家和思想家,了解這些“精英頭腦”一年一度的思維大爆炸;洞悉最復(fù)雜、最聰明的頭腦正在思考的“大問題”,從而開啟你的腦力激蕩;直達(dá)物理宇宙、生命科學(xué)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)趨勢、認(rèn)知神經(jīng)和心理學(xué)等領(lǐng)域的最前沿,讓你與世界頂級頭腦保持同步運(yùn)轉(zhuǎn)!財訊傳媒集團(tuán)首席戰(zhàn)略官段永朝、北京大學(xué)新聞與傳播學(xué)院教授胡泳、馭勢科技(北京)有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO吳甘沙、電子科技大學(xué)教授周濤、中國科學(xué)院國家天文臺研究員授茍利軍、丁香園創(chuàng)始人李天天、財新傳媒主編王爍、清華大學(xué)社會科學(xué)學(xué)院教授劉兵、復(fù)旦大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)助理教授蘭小歡、2016年雨果獎獲得者郝景芳聯(lián)袂推薦!《全球概覽》創(chuàng)始人斯圖爾特·布蘭德、“虛擬現(xiàn)實之父”杰倫·拉尼爾、《紐約時報》《衛(wèi)報》《華爾街日報》《大西洋月刊》集體盛贊!湛廬文化出品。

(美)約翰·布羅克曼 ·百科知識 ·20.4萬字

細(xì)胞:地球生命的建筑師

在這本書中,細(xì)胞生物學(xué)家阿方索·馬丁內(nèi)斯·阿里亞斯指出,我們一直看得不夠遠(yuǎn),沒有注意到更大的場景。決定我們是誰的,不是我們的基因,而是我們的細(xì)胞。法國數(shù)學(xué)家亨利·龐加萊曾說,科學(xué)是由事實筑成的,正如房子是由磚頭砌成的;但事實的堆砌不是科學(xué),正如磚頭再多也不是房子。不妨套用他的句式:基因再多也不是細(xì)胞。雖然基因很重要,但我們的DNA中沒有任何東西可以解釋為什么心臟在身體的左側(cè),我們有多少根手指,甚至無法解釋我們的細(xì)胞是如何增殖的。阿里亞斯教授根據(jù)他自己的實驗室和其他科學(xué)團(tuán)隊的新研究成果,揭示了細(xì)胞能發(fā)號施令、測量長度,而且它的本事遠(yuǎn)不止這些。細(xì)胞不僅會增殖、調(diào)控、溝通、運(yùn)動和探索,還會計數(shù)、感受力與幾何形狀、創(chuàng)建形態(tài),甚至?xí)W(xué)習(xí)。你很可能知道生物學(xué)中“自私的基因”這個說法,但大多數(shù)人并不了解“無私的細(xì)胞”,正是細(xì)胞之間復(fù)雜的相互作用造就了今天的地球生命。生物體的構(gòu)建過程就是一曲精巧復(fù)雜、動態(tài)變化的細(xì)胞交響樂。這本書引人入勝,雄心勃勃,全面介紹細(xì)胞的起源、細(xì)胞與基因之間及細(xì)胞彼此之間的關(guān)系,還有它們?nèi)绾螛?gòu)建胚胎這個“個性大熔爐”。它將徹底改變你對我們的過去、現(xiàn)在和未來的理解。

(西)阿方索·馬丁內(nèi)斯·阿里亞斯 ·生物世界 ·21萬字

腦與數(shù)學(xué)

你知道小嬰兒天生就具備基本的數(shù)感能力嗎?數(shù)學(xué)天才/計算奇才的大腦有何不同?人腦中有專門負(fù)責(zé)數(shù)學(xué)思維的腦區(qū)嗎?更加合理的數(shù)學(xué)教學(xué)策略是什么?《腦與數(shù)學(xué)》是有“神經(jīng)科學(xué)界諾貝爾獎”之稱的“大腦獎”獲得者斯坦尼斯拉斯·迪昂為讀者帶來的一場關(guān)于數(shù)學(xué)、教育和終身學(xué)習(xí)的知識盛宴,帶你探索人類數(shù)學(xué)認(rèn)知的心理起源,揭秘數(shù)學(xué)思維的真相。本書以神經(jīng)科學(xué)家的視角,從動物與人類嬰兒所具有的算術(shù)能力,到人類數(shù)學(xué)能力的進(jìn)化歷程,再到數(shù)學(xué)天才的大腦數(shù)學(xué)認(rèn)知方式,作者用豐富且富有創(chuàng)新性的實驗,將深奧難懂的數(shù)學(xué)認(rèn)知與腦科學(xué)知識,以大眾看得懂的方式娓娓道來,是認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域首部系統(tǒng)描繪人類數(shù)學(xué)認(rèn)知的著作,更是數(shù)學(xué)認(rèn)知研究領(lǐng)域里程碑式的作品。如果你是數(shù)學(xué)教育工作者,這本書讓你直達(dá)孩子數(shù)學(xué)思維的本源,理解孩子的思維運(yùn)行方式,才能真正以符合兒童數(shù)學(xué)思維發(fā)展規(guī)律的方法有效教學(xué);如果你是家長,這本書能讓你讀懂孩子的數(shù)學(xué)認(rèn)知方式,以科學(xué)的方法幫助他們更好地發(fā)展思維能力;如果你是認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)愛好者,那更要趕快拿起這本書,跟隨迪昂,踏上探索人類思維奧秘的旅程,去發(fā)現(xiàn)隱藏在數(shù)字世界背后那復(fù)雜而令人興奮的真相。

(法)斯坦尼斯拉斯·迪昂 ·數(shù)理化 ·23.9萬字

如何從頭開始做一個蘋果派

——如何從頭開始做一個蘋果派?——告訴我蘋果派的配方吧。——蘋果。好的,那么蘋果的成分是什么?蘋果的配方呢?想要從頭開始做一個蘋果派,你必須先創(chuàng)造宇宙。——卡爾·薩根(CarlSagan)沒錯,面對我們最熟悉不過的食物,如果我們要從頭做,就等于要破解這個世界最微觀的奧秘,也是要探尋這個宇宙宏大的命運(yùn)。來自劍橋大學(xué)的粒子物理學(xué)家哈里·克利夫小時候就對破解宇宙的奧秘深深好奇了,為此,他一路讀書、學(xué)習(xí),在世界上規(guī)模最大的實驗物理項目之一工作,終于有了這么一本書,帶我們踏上這個探索宇宙配方的旅程。《如何從頭開始做一個蘋果派》是一個青少年樸素的好奇心經(jīng)過歲月沉淀而成的誠意之作,同時又是一場凝聚人類智力結(jié)晶的濃縮盛宴,它微觀至亞原子粒子層面的探究,同時又遼闊到我們這個138億年的宇宙乃至宇宙之外的不可見世界。在這本書中,作者帶我們觀測宇宙,置身于地下幾百米處的大型物理實驗設(shè)備的核心部位,帶我們前往科學(xué)新聞發(fā)布會激動人心的現(xiàn)場,也讓我們在山巔被壯美的星空和宇宙浩瀚震撼到無言。此時此刻,擺在你面前的就是一份關(guān)于蘋果派也關(guān)于我們宇宙的烹飪食譜了,請查收。

(英)哈里·克利夫 ·宇宙知識 ·20.6萬字

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