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科學(xué)的七大支柱:冰難以置信的輕以及其他科學(xué)驚奇

科學(xué)的七大支柱:冰難以置信的輕以及其他科學(xué)驚奇

出版社：廣西師范大學(xué)出版社出版時(shí)間：2022-04-01
開(kāi)本： 其他 頁(yè)數(shù)： 176
本類榜單：科普讀物銷量榜
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科學(xué)的七大支柱:冰難以置信的輕以及其他科學(xué)驚奇 版權(quán)信息

  • ISBN：9787559847928
  • 條形碼：9787559847928 ; 978-7-5598-4792-8
  • 裝幀：一般輕型紙
  • 冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
  • 重量：暫無(wú)
  • 所屬分類：

科學(xué)的七大支柱:冰難以置信的輕以及其他科學(xué)驚奇 本書(shū)特色

固體的內(nèi)部竟是虛空？果真如此，它們又是如何結(jié)合在一起的？ 通常人們所認(rèn)為的“生命力”真的存在嗎？如果不存在特別的“生命力”，那又如何區(qū)分生物和無(wú)生命物體？ 巨大的冰山為什么能漂浮在水面上？ 縱觀歷史，科學(xué)一直在思考著不可思議的問(wèn)題。那些表面看來(lái)違背常識(shí)的答案，都與基礎(chǔ)性的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)有關(guān)。這些答案在科學(xué)史上都一度聳人聽(tīng)聞，有些到現(xiàn)在依然令人驚訝。 著名科普作家約翰·格里賓以七大科學(xué)支柱為阿里阿德涅之線，解讀宇宙基本秩序與地球生命的起源，思索亙古以來(lái)人類關(guān)心的問(wèn)題：生命是怎么產(chǎn)生的？我們?cè)谶@個(gè)宇宙里究竟是不是孤獨(dú)的？ 作者巧妙地連點(diǎn)成線，展示出一幅宏大圖景，這幅圖景比其組成部分的總和更令人感到驚奇。此外，本書(shū)也貫穿了對(duì)科學(xué)本質(zhì)特征的思考：科學(xué)不應(yīng)是關(guān)于信念的，而應(yīng)關(guān)乎對(duì)深信不疑的信念的懷疑。

科學(xué)的七大支柱:冰難以置信的輕以及其他科學(xué)驚奇 內(nèi)容簡(jiǎn)介

生命究竟是什么？是如何起源的？英國(guó)有名科普作家約翰·格里賓認(rèn)為，答案就在關(guān)于宇宙運(yùn)行方式的七大科學(xué)發(fā)現(xiàn)之中，他稱之為科學(xué)七柱；從碳原子到銀河系，七大科學(xué)支柱支撐了我們的存在，以及宇宙中其他生命的可能存在。作者在本書(shū)中環(huán)環(huán)相扣地解釋了這七大支柱，以緊湊的篇幅和簡(jiǎn)潔準(zhǔn)確的表述，出色地展示了人類對(duì)生命的理解所基于的那些令人驚訝的秘密。 本書(shū)以精心設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和幽默機(jī)智、深入淺出的行文風(fēng)格，將生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)等多種學(xué)科知識(shí)熔為一爐，站在科學(xué)發(fā)展的*前端來(lái)回顧科學(xué)史，既能引導(dǎo)讀者了解當(dāng)代科學(xué)發(fā)展的現(xiàn)狀，也能啟發(fā)思考今日科學(xué)成就背后的歷史原因。用現(xiàn)代科學(xué)的七大重要發(fā)現(xiàn)來(lái)解釋生命之謎，關(guān)乎每個(gè)人對(duì)自身的認(rèn)識(shí)，適合所有有好奇心的讀者。

科學(xué)的七大支柱:冰難以置信的輕以及其他科學(xué)驚奇 目錄

前 言　智慧七柱

序 章 別處的世界：或許我們并不孤獨(dú)

支柱一 固體幾乎是虛空

支柱二 恒星就是太陽(yáng)，我們知道它們的構(gòu)成

支柱三 生命之力不存在

支柱四 銀河系：儲(chǔ)存生命原材料的倉(cāng)庫(kù)

支柱五 碳原子的巧合

支柱六 生命之書(shū)由三個(gè)字母寫就

支柱七 冰難以置信的輕

結(jié) 語(yǔ) 瓶頸：或許我們是孤獨(dú)的

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譯后記


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科學(xué)的七大支柱:冰難以置信的輕以及其他科學(xué)驚奇 節(jié)選

太陽(yáng)是一個(gè)自然事物的說(shuō)法，震驚了阿那克薩戈拉的同胞們，以至于他因異端言論被捕并被永遠(yuǎn)驅(qū)逐出家鄉(xiāng)雅典。兩千多年后，直到 17世紀(jì)，另一位試圖將太陽(yáng)解釋為自然現(xiàn)象的思想家伽利略，也被指控為異端。 但就在阿那克薩戈拉之后的幾百年，另一位希臘哲學(xué)家埃拉托色尼使用完全相同的數(shù)據(jù)進(jìn)行了一個(gè)略有不同的計(jì)算。你或許聽(tīng)過(guò)這個(gè)版本的故事。埃拉托色尼假設(shè)地球是球形的，并猜測(cè)太陽(yáng)離地球如此之遠(yuǎn)，以至于太陽(yáng)發(fā)出的光線是沿著平行線到達(dá)地球的。根據(jù)這一假設(shè)，在尼羅河三角洲測(cè)得的垂線外7度角與從地球中心測(cè)得的從三角洲到賽依尼的距離在地球表面所對(duì)應(yīng)的角度相同。這使得計(jì)算地球半徑成為可能。因?yàn)榻嵌纫粯樱鸢敢彩且粯拥摹?000英里。但它現(xiàn)在被解釋為地球的半徑，而不是太陽(yáng)和地球的距離。因?yàn)榘＠猩崾恰罢_的”，他的版本被記入教科書(shū)和通俗的故事中，而阿那克薩戈拉就被忽視了。但這件事的意義不在于誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)。好的理論有其基礎(chǔ)，并根據(jù)可靠的證據(jù)做出可被檢驗(yàn)的預(yù)測(cè)。如果理論通過(guò)了這些測(cè)試，它將繼續(xù)被使用；如果它沒(méi)有通過(guò)這些測(cè)試，就將被拒絕。綜合起來(lái)，希臘哲學(xué)家的兩個(gè)理論（嚴(yán)格說(shuō)來(lái)是假說(shuō)，但我不會(huì)計(jì)較措辭）告訴我們，要么地球是平的，太陽(yáng)距其約4000英里；要么地球是一個(gè)半徑約 4000英里的球，太陽(yáng)處在一個(gè)遙遠(yuǎn)但未知的距離。后來(lái)的觀察和測(cè)量，才使我們有可能決定哪一個(gè)更能描述真實(shí)的世界。 這個(gè)故事還有令人警惕的方面。即使一個(gè)激進(jìn)而富于遠(yuǎn)見(jiàn)的思想家，在尋求真理的過(guò)程中敢于直面當(dāng)時(shí)的權(quán)威，也無(wú)法擺脫地球是平的這一先入之見(jiàn)。但阿那克薩戈拉卻從未考慮過(guò)其他選擇。科學(xué)史上充滿了類似令人遺憾的觀點(diǎn)，它們雖建構(gòu)于無(wú)可挑剔的邏輯并且完全準(zhǔn)確，但卻是基于對(duì)某些被事實(shí)證明完全不真實(shí)的東西的未經(jīng)反思的信念？茖W(xué)不應(yīng)是關(guān)于信念的，而應(yīng)關(guān)乎對(duì)深信不疑的信念的懷疑。但這并不是說(shuō)，這總能讓生活歸于平靜，正如喬爾丹諾·布魯諾付出沉痛代價(jià)所發(fā)現(xiàn)的那樣。請(qǐng)注意，布魯諾似乎是特意和自己的生活過(guò)不去，而不僅僅是為了追求科學(xué)。 ～～～ 自 1995年以來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)了更多的“太陽(yáng)系外”的行星系統(tǒng)，其中有許多藏匿著熱木星，而且現(xiàn)在已知它們有多個(gè)，以各種各樣的形態(tài)圍繞著中心恒星運(yùn)轉(zhuǎn)。“新”行星的發(fā)現(xiàn)不再是新聞，更不用說(shuō)頭條新聞了，除非這是新聞媒體喜歡稱之為“類地球”的行星。但要提防這類頭條新聞。他們的意思無(wú)非是，這顆行星可能是巖石質(zhì)的，質(zhì)量是地球的幾倍而已；它和地球一般大小，卻不是像地球一樣。為了澄清兩者之間的區(qū)別，我們只需看看我們?cè)谔?yáng)系中*近的鄰居金星，它的軌道比我們更接近太陽(yáng)。金星的大小和地球幾乎完全一樣。它是多巖石的，總體上是一個(gè)更好的行星，比媒體上鼓吹的任何一顆太陽(yáng)系外行星都更像地球。金星與地球有相似的大小、質(zhì)量、密度和表面重力，但是它表面的溫度是462 ℃，熱到足以熔化鉛。這種溫度并不是因?yàn)榻鹦潜任覀兏拷?yáng)，而是由于它厚厚的二氧化碳大氣層產(chǎn)生了強(qiáng)烈的溫室效應(yīng)。金星表面的大氣壓是地球表面氣壓的92倍，相當(dāng)于我們海洋表面下一公里處的壓強(qiáng)。 這使我們回到布魯諾和他的啟示：有許多行星上居住著許多生命形式，包括人類在內(nèi)。這樣的行星有很多。每一顆類似太陽(yáng)的恒星，甚至每一顆恒星，都可能有一個(gè)行星家族。所以，我們不必太過(guò)悲觀。我們的家鄉(xiāng)星系“銀河系”，像宇宙中的一座島嶼，其中有數(shù)千億恒星。即使宇宙之中只有一小部分星系擁有像我們太陽(yáng)系這樣的行星系統(tǒng)，即使其中只有一小部分系統(tǒng)中至少有一顆行星比金星更像地球，在我們考慮更多奇異的可能性之前，像我們這樣的生命形式就可能有數(shù)百萬(wàn)個(gè)潛在的家園。1000億的1%畢竟是10億，10億的 1%是 1000萬(wàn)。行星，甚至像地球這樣的行星，在宇宙中是很常見(jiàn)的。也許我們并不孤單，生命的家園或許只是平常事。但是生命本身呢？我們是怎么來(lái)的？答案取決于關(guān)于宇宙運(yùn)行方式的七個(gè)驚人的發(fā)現(xiàn) ——七大科學(xué)支柱支撐了我們的存在，以及宇宙中其他生命的可能存在。 ～～～ 這樣的星系中恒星的數(shù)量，計(jì)算出了這種事件的普遍性。天文學(xué)家們通過(guò)觀察大致指出了引力波來(lái)自的方向，并在其被探測(cè)到的幾個(gè)小時(shí)內(nèi)就把望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)了那個(gè)方向。他們?cè)诰辔覀兇蠹s1.3億光年遠(yuǎn)的星系NGC4993中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)短暫的明亮天體。那是一顆千新星。光譜學(xué)表明，千新星確實(shí)產(chǎn)生了很多重元素，比如鈾、黃金和鉑金，其中包括200倍于地球質(zhì)量的黃金和500倍于地球質(zhì)量的鉑金。當(dāng)這些在此次爆炸中產(chǎn)生的元素?cái)?shù)量被乘以計(jì)算出的中子星合并的頻率時(shí)，結(jié)果顯示，這樣的爆炸確實(shí)可以產(chǎn)生那些“丟失”了的諸重粒子的一半。除此之外，這還意味著，如果你有一個(gè)結(jié)婚戒指或其他一些由金或鉑金制成的物品，你蠻可以確定這個(gè)物體中的許多原子都是在兩顆中子星碰撞時(shí)產(chǎn)生的。這些原子在巨大的爆炸中被擴(kuò)散到太空中，產(chǎn)生了形成太陽(yáng)和地球的塵埃云。 由此我們知道，這些元素是如何在恒星中形成的，知道這些元素在太空中被結(jié)合成復(fù)雜的有機(jī)分子，也知道了這些復(fù)雜的分子在地球形成后不久就被輕輕地帶到了地球表面，并在那里成為生命的關(guān)鍵成分。但是這些成分是如何協(xié)同工作來(lái)制造像我們?nèi)祟愡@樣的存在的呢？答案涉及另一個(gè)令人驚訝的科學(xué)支柱。 ～～～ 這一切發(fā)生在生命從海洋移到陸地之前，也就是說(shuō)，在雪球中幸存下來(lái)的物種一定分布在罕見(jiàn)的溫暖地域（可能與火山區(qū)有著關(guān)聯(lián)，那里的坑洞中有液態(tài)水）——這讓人想起達(dá)爾文那溫暖的小池塘。這些幸存者包括細(xì)菌和較大的單細(xì)胞生物，如藻類。在這一切發(fā)生的前后，*早的多細(xì)胞生物（還有像海綿一樣的生物）就進(jìn)化了出來(lái)。這正是你對(duì)一個(gè)與世隔絕、溫暖的小池塘所能期待的那種發(fā)展。在那里，新的“想法”可以有一個(gè)開(kāi)始，而不會(huì)冒著被競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手吃掉的風(fēng)險(xiǎn)。但就在解凍之后，事情開(kāi)始變得非常有趣了。 大約在5.7億年前，多細(xì)胞生命劇烈增殖，以至于這一點(diǎn)被廣泛地視作地質(zhì)時(shí)代新紀(jì)元——寒武紀(jì)——開(kāi)始的標(biāo)志。這常常被稱為“寒武紀(jì)大爆發(fā)”。多細(xì)胞生物由于其進(jìn)化優(yōu)勢(shì)而擴(kuò)張，海洋中種類繁多的復(fù)雜生物在這個(gè)時(shí)期也得以進(jìn)化。地質(zhì)學(xué)家把寒武紀(jì)之前的一切都?xì)w為前寒武紀(jì)——大約35億年的地球歷史，在此時(shí)期，生命僅由單細(xì)胞生物作為代表。寒武紀(jì)爆發(fā)以來(lái)的數(shù)億年，幾乎包含了對(duì)多細(xì)胞生物來(lái)說(shuō)至關(guān)重要的一切。生命從海洋移到陸地上，地球產(chǎn)生了恐龍、橡樹(shù)、蘭花和我們?nèi)祟惖榷喾N多樣的生物。這一切都是從*近的雪球地球解凍融化之后開(kāi)始的。 自所有這一切之中，可以帶出兩個(gè)信息。首先，從人類的角度來(lái)看，氫鍵是科學(xué)*重要的支柱。它關(guān)涉生命之所以可能的分子（確切而言是生命之水）。第二個(gè)信息是，生命會(huì)受到諸如雪球地質(zhì)時(shí)期等的巨大影響。如果沒(méi)有7億到6億年前的雪球事件和隨后的寒武紀(jì)大爆發(fā)，我們就不會(huì)在這里。而且，在解釋像我們這樣的生命形式如何在地球這樣的星球上出現(xiàn)時(shí)，這并不是人們遇到的唯一瓶頸。 ～～～ 這確實(shí)是過(guò)去 2500萬(wàn)年中*大的一次噴發(fā)，可我們確實(shí)活了下來(lái)，對(duì)此你可能會(huì)感到如釋重負(fù)。但在不久的將來(lái)不會(huì)有另一場(chǎng)噴發(fā)了嗎？再想想吧。美國(guó)黃石公園下面的整個(gè)地區(qū)現(xiàn)在都被認(rèn)為是一座等待著噴發(fā)的超級(jí)火山。它的爆發(fā)是早晚的事，我們只能希望它遲點(diǎn)再來(lái)。 凡此種種所傳達(dá)的信息是明確無(wú)誤的。地球遭受著反復(fù)的災(zāi)難，有些來(lái)自內(nèi)部，有些來(lái)自外部——我甚至沒(méi)有提到像“普通”冰河時(shí)代這樣的事件。在我們的星球上，在兩次災(zāi)難之間的一段時(shí)間里，一個(gè)技術(shù)文明出現(xiàn)了，但只是初現(xiàn)端倪。也有一些證據(jù)表明，我們的星球在這方面特別受到眷顧。在合適的時(shí)間出現(xiàn)在銀河系的合適區(qū)位的太陽(yáng)系，形成了像地球這樣的行星。但在我們的太陽(yáng)系中，行星的異常排列，特別是木星的有利影響，使得災(zāi)難之間的間隔時(shí)間變得異常地長(zhǎng)。所有這一切是否意味著，生命之事在宇宙間縱然稀松平常，但像我們這般智慧的生命畢竟罕見(jiàn)。難道布魯諾也錯(cuò)了嗎？這得交由你自己回答，但我個(gè)人的結(jié)論是，我們可能是孤獨(dú)的。

科學(xué)的七大支柱:冰難以置信的輕以及其他科學(xué)驚奇 作者簡(jiǎn)介

約翰·格里賓(John Gribbin)，英國(guó) 科學(xué)讀物作家。他是劍橋大學(xué)天體物理學(xué)博士,現(xiàn)在是薩塞克斯大學(xué)的客座天文學(xué)研究員。1974年，他以其關(guān)于氣候變遷的作品獲得了英國(guó) 科學(xué)著作獎(jiǎng)。約翰·格里賓著有50多部科普和科幻作品，如《尋找薛定諤的貓》（In Search of Schr dinger's Cat）《愛(ài)因斯坦的杰作：1915 和廣義相對(duì)論》（Masterwork: 1915 and the General Theory of Relativity）等，還與妻子瑪麗·格里賓合著有《理查德·費(fèi)曼：科學(xué)中的生命》（Richard Feynman: A Life in Science）、《科學(xué)：100 個(gè)實(shí)驗(yàn)的歷史》（Science: A History in 100 Experiments）等。格里賓的書(shū)已被譯成多種語(yǔ)言，曾入圍“2019英國(guó)皇家學(xué)會(huì)洞察投資科學(xué)圖書(shū)獎(jiǎng)”（Royal Society Insight Investment Science Book Prize），并被《旁觀者》（Spectator）雜志稱為“世界上 秀、 多產(chǎn)的科普作家之一”。 鐘遠(yuǎn)征，1986年生，復(fù)旦大學(xué)外國(guó)哲學(xué)博士，現(xiàn)為鄭州大學(xué)哲學(xué)學(xué)院講師、碩士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)楝F(xiàn)代英美哲學(xué)、科學(xué)哲學(xué)。譯有《戰(zhàn)時(shí)家族》《別掙扎了，你該分手了！》《無(wú)所樂(lè)觀的希望》等。

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