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书刊介绍

内容简介

来自一线专家的通俗科普

200页阐明现代物理学全貌

科技时代的上佳通识课

◎内容简介

这是一本关于物理“学”本身及物理学史的基础读物，借管窥物理学的方法论、大范围尺度、重要概念、问题、理论系统及学科发展等，廓清了现代物理学的三大支柱：相对论、热力学、量子力学，清晰简明地为读者介绍了现代物理学的全貌，以及何谓科学精神：怀疑与自我怀疑，诚实面对证据和真理。

◎作品看点

★ 既精准又通俗

作者既是核物理和量子理论专家，更有二十余年科普写作经验，在专业领域和科普领域均获大奖。他成功地在不引入数学表达的情况下，呈现了小小一本“人人都能懂也都该懂的物理学”。

★ 总括现代物理学全貌

它们是：时间和空间、宏观和微观、质量和能量；相对论、量子力学、热力学；统一理论、助力科技发展、科学思维。读罢本书，你会对所有这些都增进一些了解。

★ 一览科学的思维与方法

通过本书，你能体会到：科学恰恰要不盲从权威和传统，也不维护自己的面子，而要用诚实、怀疑、谦逊的态度，用经验证据面对、检验一切学说，以及自己的内心。

★ 金融时报年度最佳科普，英国皇家学会图书获奖短名单

◎ 媒体/名人推荐

物理学的世界充满陌生和惊异，但本书作者表示，它绝非不可理解。他深入浅出，准确阐明核心原则，扩充普通读者的知识储备。——弗兰克·维尔切克，2004年诺贝尔物理学奖得主

作者把前沿物理学讲得通俗易懂，并阐明了自己为什么从青少年时代就爱上了物理学科。——《新科学家》

作品目录

序言 001
01 对理解的敬畏 009
未知的事物 / 我们如何进步 / 对简单性的探索
02 尺度 027
普适性 / 对称性 / 还原论 / 普适性的界限
03 空间和时间 049
物理学家如何定义空间和时间？ / 爱因斯坦的狭义相对论 / 爱因斯坦的广义相对论 / 空间的膨胀
04 能量与物质 071
能量/物质与质量 / 物质的构件 / 物质与能量简史
05 量子世界 091
量子力学入门 / 这一切意味着什么？ / 纠缠、测量和退相干
06 热力学与时间之箭 113
统计力学和热力学 / 时间的方向 / 决定论和随机性 / 时间是什么？
07 统一理论 133
量子场论 / 探求量子引力 / 弦论 / 圈量子引力论
08 物理学的未来 153
暗物质 / 暗能量 / 暴胀和多重宇宙 / 信息 / ER=EPR / 物理学的危机？ / 乐观的理由
09 物理学的用处 187
物理学、化学和生物的交汇 / 量子革命还在继续 / 量子计算机和21世纪的科学
10 像物理学家一样思考 203
诚实和怀疑 / 理论和知识 / 关于真理 / 物理学中的人性
致谢 221
进阶阅读 225
译名对照表 231
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作者简介

◎作者简介

吉姆·阿尔-哈利利（Jim Al-Khalili），核物理专家，量子生物学家，科普人，英国皇家学会“法拉第”奖、英国物理学会“开尔文”奖、“斯蒂芬· 霍金科学传播奖”得主。英国苏里大学理论物理学杰出讲席教授、“科学公众参与”讲席教授。参与多部 BBC 的物理科普影视。另有广播节目。除写作了大量一般性物理科普书籍外，还有阿拉伯科学史方面的著作。

◎译者简介

黄佳磊，杭州人，德国柏林洪堡大学古典语文学硕士。目前从事文体及旅游行业，业余从事翻译工作。

精彩摘录

一方面，物理学让我们能在最小和最大的空间及时间尺度上了解宇宙，但另一方面我觉得同样了不起的是我们发现物理定律能运用在所有这些尺度范围之中。你可能不觉得这有什么奇怪，或许你自然而然地就假定，作用于人类尺度的自然法则也应该作用于其他尺度的空间、时间和能量上。但这绝非显而易见。为了进一步探讨这一点，我要引入三个概念，这三个概念物理学专业的学生也不一定都会学到，但绝对有必要了解一下：普适性、对称性和还原论。

——引自章节：普适性/对称性/还原论/普适性的界限

但与其他门类相比，科学也有一个重要的差异点。一次仔细的观测或者一场实验的结果，就能使已被广泛接受的科学观点或经久不衰的理论过时，进而被新的世界观取代。这意味着，关于自然现象的各种解释和理论，只有经得起时间的检验，才是我们最为信赖、最有信心的。例如地球绕着太阳转，而非相反；宇宙在不断膨胀，而非静止不变；真空中的光速度始终如一，与测量者本身的移动速度无关，如此等等。每当一项足以改变人类世界观的重大科学新发现出现时，并非所有的科学家都会马上接受，但这是他们的间题。当然，科学进步是无法阻挡的，而这总是一件好事：知识和启蒙总是好于无知。我们起步于无知，但追求有所发现。虽然一路走来

——引自章节：01对理解的敬畏009