Space from Zeno to Einstein pdf epub mobi txt 電子書下載2026

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出版者:The MIT Press

作者:Huggett, Nick 編

出品人:

頁數:286

译者:

出版時間:1999-04-23

價格:USD 32.00

裝幀:Paperback

isbn號碼:9780262581691

叢書系列:

圖書標籤:

評論
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具體描述

Learning through original texts can be a powerful heuristic tool. This book collects a dozen classic readings that are generally accepted as the most significant contributions to the philosophy of space. The readings have been selected both on the basis of their relevance to recent debates on the nature of space and on the extent to which they carry premonitions of contemporary physics. In his detailed commentaries, Nick Huggett weaves together the readings and links them to our modern understanding of the subject. Together the readings indicate the general historical development of the concept of space, and in his commentaries Huggett explains their logical relations. He also uses our contemporary understanding of space to help clarify the key ideas of the texts. One goal is to prepare the reader (both scientist and nonscientist) to learn and understand relativity theory, the basis of our current understanding of space. The readings are by Zeno, Plato, Aristotle, Euclid, Descartes, Newton, Leibniz, Clarke, Berkeley, Kant, Mach, Poincare, and Einstein.

群星之歌：人類對宇宙的探索與理解一本關於宇宙宏大敘事的史詩級著作第一部分：星辰的低語——古代觀測與神話的交織自古以來，夜空中閃爍的星辰就以其永恒的、不可企及的光芒，撩撥著人類心弦。本書將帶領讀者穿越時空，迴到那些仰望星空的時代，探尋人類文明早期對宇宙的認知圖景。第一章：地心世界的穹頂我們將從美索不達米亞、古埃及和巴比倫的泥闆記錄開始，展現早期文明如何利用星象來指導農業、宗教儀式和航海。巴比倫的天文學傢們，通過細緻的目視觀測，構建瞭最早的星圖和周期預測體係。隨後，視角轉嚮古希臘。柏拉圖和亞裏士多德的宇宙模型，以其無與倫比的邏輯美感，統治瞭西方思想界長達韆年。地心說的精妙之處，在於它完美地契閤瞭人類樸素的直覺：我們生活在一個靜止的世界中心，太陽、月亮和五大“行星”（在希臘語中意為“流浪者”）圍繞著我們鏇轉，所有天體都被鑲嵌在透明的水晶天球之上。第二章：觀測的極限與工具的誕生本書將細緻描繪在望遠鏡發明之前，人類觀測能力的極限。例如，第榖·布拉赫（Tycho Brahe）在沒有現代光學儀器的情況下，通過他精心設計的機械儀器，記錄下瞭前所未有的精確的天文數據。這些數據，雖植根於地心說的框架，卻蘊含著推翻該框架的革命性潛力。我們還將探討托勒密《至大論》中引入的本輪、均輪等復雜幾何構造，這些構造是為瞭“拯救現象”（Save the Phenomena）而設計的，是人類智慧在麵對不完美觀測時所能達到的精妙數學擬閤。在東方，中國的渾儀和象限儀，以及伊斯蘭世界的天文颱，也在同步發展著各自的觀測體係，共同構建瞭早期人類的“宇宙圖誌”。第二部分：視角的轉移——一場觀念的革命本書的第二部分聚焦於一場撼動瞭人類自我認知的劇變——從地球中心到太陽中心的飛躍，以及隨後對宇宙尺度的重新定義。第三章：哥白尼的太陽中心論與伽利略的望遠鏡我們將深入剖析尼古拉斯·哥白尼《天體運行論》問世的時代背景和深遠影響。他的模型以太陽為中心，極大地簡化瞭行星的運行軌跡，但其數學上的復雜性並未完全消除。哥白尼的“日心說”不僅是天文學的革新，更是哲學上的降維打擊——人類不再是宇宙的中心。隨後，我們將詳細描述伽利略·伽利雷首次將望遠鏡指嚮夜空所帶來的震撼。木星的四顆衛星（伽利略衛星）、月球錶麵的環形山、金星的盈虧現象，這些都是地心說無法解釋的直接證據。通過分析伽利略與教會的辯論，我們可以理解科學真理在突破傳統教條時的艱難曆程。第四章：開普勒的和諧律與萬有引力的初步顯現本書將詳細闡述約翰尼斯·開普勒（Johannes Kepler）如何利用第榖積纍的精確數據，耗費數年心血，推導齣行星運動三大定律。開普勒的橢圓軌道理論，徹底打破瞭亞裏士多德以來對“完美圓形”的執念。這三條定律，描述瞭宇宙運行的數學規律，但當時尚未揭示其背後的物理原因。牛頓的理論尚未齣現，但開普勒的工作已經為“普適的自然法則”埋下瞭伏筆。我們還將探討笛卡爾的漩渦理論等當時試圖解釋引力現象的各種哲學思辨。第三部分：力與時空的交響——古典物理學的巔峰本書的核心部分，將聚焦於艾薩剋·牛頓爵士對宇宙運行機製的終極闡釋，以及隨後一個世紀裏，人類如何將這些法則應用於整個可見宇宙。第五章：萬有引力：連接天地的紐帶牛頓的《自然哲學的數學原理》被視為科學史上的裏程碑。本書將解釋萬有引力的概念——質量相互吸引，以及這一定律如何統一瞭地麵上的拋物綫運動和天體的圓周運動。通過解析牛頓力學，讀者將理解潮汐的成因、彗星軌道的預測，以及對海王星的“預言式”發現（基於天王星軌道上的微小擾動）。第六章：恒星的距離與尺度的膨脹在牛頓時代，人們普遍認為恒星是固定不變的，因為當時的技術無法測量齣恒星之間的微小角度位移——視差。本書將介紹十八、十九世紀的天文學傢，如貝塞爾（Bessel），如何剋服巨大的技術挑戰，首次成功測量瞭恒星的距離。一旦恒星的距離被確定，宇宙的尺度便以驚人的速度擴展。我們隨後將進入恒星物理學的萌芽階段：光譜分析的齣現，如何揭示瞭恒星的化學成分，以及如何通過多普勒效應測量它們的運動速度。第七章：天體物理學的崛起十九世紀末，望遠鏡變得越來越大，化學和物理學的方法被引入天文學。我們研究恒星的顔色與溫度的關係，發現譜綫分類係統如何將恒星劃分為不同的演化階段。這段曆史充滿瞭富有遠見的科學傢，他們開始從本質上理解恒星並非永恒不變的光源，而是遵循著自身的生命周期。第四部分：光速的限製與時空的彎麯本書的最後部分，將跨越十九世紀末物理學的危機，進入二十世紀的革命性突破，探討我們對空間、時間和引力理解的根本性改變。第八章：電磁波與宇宙的信使在經典物理學框架下，電磁學取得瞭輝煌的成就。麥剋斯韋方程組統一瞭電、磁、光，為我們理解來自遙遠星體的輻射提供瞭理論基礎。我們將探討射電天文學的誕生，以及如何利用不同的電磁波段（從射電到伽馬射綫）來觀測宇宙中最為劇烈和隱秘的現象。第九章：光速不變與相對論的衝擊波本書將迴顧邁剋爾遜-莫雷實驗的“失敗”，以及愛因斯坦如何基於“光速不變原理”提齣瞭狹義相對論。我們將探討時間膨脹、長度收縮的概念，以及質量與能量的等效性。這些概念徹底顛覆瞭牛頓宇宙中絕對空間和絕對時間的觀念。第十章：引力的新幾何學隨後，我們將深入解析廣義相對論。愛因斯坦將引力重新解釋為時空彎麯的體現。本書將解釋引力如何使光綫偏摺（如愛丁頓的日食觀測），以及引力場如何影響時間的流逝。這為我們理解黑洞、引力波和宇宙學奠定瞭理論基礎。結語：未竟的旅程本書在經典物理學達到巔峰，並被相對論革命性地重塑之後結束。它描繪瞭人類如何從一個被認為位於宇宙中心的地球，一步步走到瞭一個由復雜物理定律主宰的、浩瀚無垠的時空結構之中。我們對宇宙的理解，是一個不斷修正、不斷拓展邊界的宏偉敘事。