The Road to Reality

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出版者:Vintage
作者:Roger Penrose
出品人:
页数:1136
译者:
出版时间:2007-1-9
价格:USD 26.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780679776314
丛书系列:
图书标签:
  • 科普
  • 物理
  • 数学
  • 自然科学
  • Physics
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具体描述

Roger Penrose, one of the most accomplished scientists of our time, presents the only comprehensive and comprehensible account of the physics of the universe. From the very first attempts by the Greeks to grapple with the complexities of our known world to the latest application of infinity in physics, The Road to Reality carefully explores the movement of the smallest atomic particles and reaches into the vastness of intergalactic space. Here, Penrose examines the mathematical foundations of the physical universe, exposing the underlying beauty of physics and giving us one the most important works in modern science writing.

《星辰的低语:宇宙的几何与文明的演进》 一部跨越时空、融汇科学与哲学的宏大叙事 导言:在寂静的虚空中寻找回响 人类对宇宙的探索,从未停止。从仰望星空,到触摸引力波的涟漪,我们试图在浩瀚的尺度中定位自身。然而,宇宙并非是冷漠的机械装置,它更像是一部正在书写的史诗,其中蕴含着深刻的数学结构和永恒的生命哲学。 《星辰的低语:宇宙的几何与文明的演进》并非一部旨在拆解已知物理定律的教科书,它是一次深入宇宙图景背后的“形而上学”的探险。本书的核心目标,是探讨宇宙的“形式”如何决定了“存在”的可能,并追溯这些形式如何在地球上催生出复杂的生命与智慧文明。 第一部分:空间的织锦——从欧几里得到非欧几何的边界 我们生活在三维空间中,对直线和角度的直觉认知源于古希腊的几何学。然而,当我们将视野投向更广阔的尺度——引力弯曲的时空、黑洞的视界、乃至多维的超空间时,传统的欧几里得体系便显露出其局限性。 本书的第一部分,将以精炼的笔触,重访几何学的演进史,但重点不在于证明定理,而在于理解“弯曲”的意义。我们探讨黎曼几何如何从纯粹的数学抽象,转变为描述宇宙形态的有力工具。读者将跟随作者的思路,理解引力如何是时空本身的几何属性——空间并非空旷的容器,而是有弹性的、可以被物质和能量扭曲的“织锦”。 我们将深入剖析: 拓扑学的魔力: 空间“连通性”的本质。例如,在讨论宇宙学模型时,封闭空间与开放空间在拓扑学上的差异,如何影响我们对宇宙最终命运的预测。 曲率的语言: 负曲率(双曲空间)与正曲率(球面空间)在不同宇宙模型中的物理体现。例如,在某些极端的量子引力猜想中,空间结构如何呈现出分形或自相似的特性。 维度之外的思考: 探讨弦理论和M理论中提出的额外维度,并尝试以一种直观的、非纯数学的方式,去想象这些维度是如何“卷曲”和“隐藏”起来,从而对我们可观测的四维时空产生微妙的干预。 第二部分:时间的河流——熵、信息与时间之箭 时间,是我们最熟悉又最难捉摸的概念。我们感觉到时间单向流动——从过去流向未来,永不逆转。本书将从热力学第二定律的核心——熵的不可逆性——入手,探讨“时间之箭”的物理学根源。 我们不满足于仅陈述“熵增”这一事实,而是深入探究: 微观世界的对称性与宏观世界的破缺: 在微观粒子层面,物理定律几乎都是时间反演对称的,但为何在行星、恒星乃至文明的尺度上,时间却表现出不可逆的倾向?这其中涉及概率论和统计物理学的深刻联系。 信息与时间的交换: 探讨信息论如何与时间流逝相关联。信息缺失(熵增)是否就是我们感知到的时间流动?如果宇宙中的信息总量保持不变,那么时间的流逝是否只是信息处理和重新排列的过程? 宇宙的“记忆”: 讨论引力波和宇宙微波背景辐射(CMB)作为宇宙“过去”的记录者,它们如何为我们提供了理解时间起点(大爆炸)的窗口。我们试图理解,如果时间可以被扭曲(如在黑洞附近),那么“现在”的概念在不同的参考系中究竟意味着什么。 第三部分:生命的回响——复杂性与自组织原则 宇宙的几何和时间的流动,为物质的演化提供了舞台和规则。在这广阔的舞台上,生命是如何从无序中诞生的?本书的第三部分转向地球,但视角始终保持在宇宙学的宏观背景下。 我们将关注“复杂性科学”中的自组织现象,并将其置于宇宙演化的背景中考察: 耗散结构与生命诞生: 探讨普里戈金提出的耗散结构理论,理解生命系统作为远离平衡态的开放系统,如何通过持续的能量交换来维持其高度的有序性。这并非魔法,而是物理定律在特定条件下的必然结果。 信息存储与复制的几何要求: 为什么DNA的结构,一种螺旋的、高度结构化的信息载体,在物理上是如此的“高效”?我们探讨了特定几何结构(如螺旋、晶格)在信息存储和复制中的内在优势。 文明的“热力学极限”: 审视智慧文明的兴衰,是否也遵循某种“耗散”或“结构优化”的宇宙学趋势?一个高度发达的文明,如何管理其信息熵和能量耗散,是其持续存在的关键。我们分析了卡尔达舍夫等级中,文明对能量的利用与它们在宇宙结构中所占据的“信息密度”。 结论:在局限中寻求无限 《星辰的低语》最终导向一个核心的认识:我们所能观察到的现实,是被宇宙的基本几何和热力学规则严格限定的产物。人类的智慧,便是试图在这些固有的局限中,去理解无限可能性的能力。 本书旨在邀请读者进行一场心灵的星际漫游,去感受数学的严谨之美,去敬畏自然的宏大秩序,并最终,在对外部宇宙的探索中,发现我们自身作为复杂信息结构所具有的独特价值。我们不是宇宙的旁观者,而是宇宙几何与时间河流中,一次短暂而精妙的、自我组织的回响。

作者简介

罗杰彭罗斯,著名广义相对论学家、宇宙学家斯蒂芬霍金的合作人。

1931年 罗杰·彭罗斯出生于英国埃塞克斯州的一个医生家庭。他的爸爸是著名的人类遗传学家莱昂内尔·彭罗斯,罗杰·彭罗斯先进入伦敦大学的附属中学,而后进入伦敦大学学院。 他在1957年 被授予剑桥大学博士学位。与他爸爸一起合作,设计出常人难以做出的几何图形。他的设计被荷兰艺术家艾斯丘(1898-1972)(因创立光学幻影而闻名)收入石版画中。 1964年 在美国奥斯丁的德克萨斯大学工作时,罗杰·彭罗斯开始提出一种观点,他在牛津大学工作时,继续发展了这一观点——即磁扭线理论的新的宇宙理论。他用复数公然反对物理学的一些主要定理。 1965年,他的以著名论文《引力坍塌和时空奇点》为代表的一系列论文,和著名数学物理学家斯蒂芬.霍金的工作一起创立了现代宇宙论的数学结构理论。 1966年 任伦敦大学Birkbeck学院应用数学教授。 1972年 被选为伦敦皇家学会会员。 1973年 任牛津大学Rouse Ball数学教授。 1975年 与史蒂芬·霍金一起被授予伦敦皇家天文学会艾丁顿奖。 1985年 被授予伦敦皇家学会皇家奖。 1994年 被伊利莎白二世封为爵士。 1996年 继续在牛津大学研究其磁扭线理论。 1998年出版了《皇帝新脑》一书 2003年彭罗斯到普林斯顿大学讲演,题目是:《在新物理学宇宙里面的时尚、信仰、幻想》。

目录信息

读后感

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实在就是按照自己的设计的实现。实在就是按照实体的内部结构一一展现在自己的内心。实在就是按照预定计划实现自己的目的。实在是按照自己特征在自己的世界中的作用而显示自己的作用。实在是按照自己的具体的实现从而在现实中显现自己的能力。  

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看了这本书的一段话立刻就懂了纤维丛的几何概念是如何从流形概念扩展出来的,而之前读微分几何是无论如何也扛不过那些繁复的概念的,Penrose此人很重几何直观,有很多美妙的示意图,很多思想是值得注意的。显然,理论物理或数学研究生以上的读者将从此书得到最大的益处。因为本...  

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“一本大书就是一桩重罪”,彭罗斯这个“罪”犯的不小! 刚从上海书展上买到这本书,还没开始看,结果在李淼的博客上看到了很严厉的批评:彭罗斯不懂量子力学! 呵呵,不管怎样,花了64大元买的书不看的话是暴殄天物,而且彭罗斯的数学很棒,希望能够对我最近打算啃得流形上的微...  

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看了前面两章,感觉非常好,没看出大问题,至少阅读起来还顺畅。 但是,将“有限域(finite field)”翻译成“有限场”令我颇为嘀咕了好一阵,对未来的阅读充满了怀疑。翻译者是学理科出身的吗?是不是还有些专有名词翻译不准确?希望看过的,发现问题的都来说说。 国内买不...  

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太难了,读不下去了。 看来我的数学基础还是太差啊,读到复变函数相关开始就读不太下去了。看来要把下面的相关习题严格完成才能往下读,否则真是“雁渡寒潭,风过疏林”了。 有人把《时空本性》评价为中国曾经出版过的最“高深”的科普书,现在看来这本书也不差。有趣的是,这...  

用户评价

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阅读《通往实在之路》的体验,简直就像经历了一场智力的探险。我之前对物理学的一些概念,如黑洞、暗物质、弦理论等,都只停留在碎片化的认知层面,感觉它们遥远而神秘。但这本书,通过其严谨而又富有启发性的论述,将这些概念一一展开,让我得以从更宏观的视角去审视它们。作者并没有把我当成一个需要被“简化”的读者,而是像一位循循善诱的老师,一步步引导我去理解那些支撑起现代物理学基石的数学工具和理论框架。我尤其欣赏他在解释复杂数学概念时所采用的方法,他会追溯这些概念的起源,解释它们为何被创造出来,以及它们如何在物理学中发挥作用。这种“追本溯源”的教学方式,让我不仅理解了“是什么”,更理解了“为什么”。这本书并非一本轻松的读物,它需要投入时间和精力去消化吸收,但每一次的努力,都带来了丰厚的回报。我感觉自己对宇宙的理解,正在变得更加具象和深刻,那些曾经令我望而却步的科学领域,现在也因为这本书而变得生动起来。它激发了我更深层次的求知欲,让我更加渴望去探索更多未知的领域。

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《通往实在之路》这本书,对我而言,是一次颠覆性的阅读体验。在读这本书之前,我对物理学的一些概念,比如量子纠缠、时空几何等,一直抱着一种“敬而远之”的态度,觉得它们太过晦涩难懂。但作者以一种极其耐人寻味的方式,将这些复杂的世界观,以一种令人信服的逻辑,逐层剥开,呈现在我面前。他并没有试图将我变成一个数学家或物理学家,而是用一种更贴近人类理解能力的方式,展示了这些理论的精妙之处。我尤其喜欢他对于科学概念演进过程的描述,他强调了每一个理论都不是凭空产生的,而是建立在无数前人的探索和智慧之上。这种对科学历史的梳理,让我对科学本身产生了更深的敬意。读这本书,我感觉自己仿佛置身于一个巨大的知识网络之中,每一个概念都与其他概念相互关联,共同构建起我们对宇宙的认知。即使有些章节需要我反复阅读和思考,但我从未感到沮丧,反而因为能够触碰到如此深刻的知识而感到由衷的兴奋。它不仅增长了我的知识,更重要的是,它重塑了我对科学的认知,让我开始以一种更开放、更具批判性的思维去面对世界。

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《通往实在之路》给我带来的,不仅仅是知识的丰富,更是一种全新的思维体验。作者以一种令人惊叹的清晰度和深度,将那些构成我们理解宇宙基础的物理学和数学原理,一一呈现在读者面前。他并非简单地罗列概念,而是将它们置于一个宏大的历史和哲学框架中进行探讨,这使得我对科学的理解,不再局限于孤立的知识点,而是形成了一个相互关联、层层递进的知识体系。我尤其欣赏他对于数学在物理学中作用的阐释,他用非常生动的方式,展示了数学语言如何成为描述和理解自然现象的强大工具。即使面对一些复杂的数学推导,我也并没有感到困惑,因为作者总是会提供必要的背景和解释,让我能够跟上他的思路。这本书让我深刻体会到,科学的进步,是一个不断质疑、不断修正、不断超越的过程,正是这种精神,才推动着人类对未知世界的探索。它让我更加珍视学习的机会,也让我对那些为我们揭示世界奥秘的科学家们充满了敬意。这本书无疑是我近期阅读中最有价值的一本书,它让我对科学的理解,进入了一个全新的境界。

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这本书《通往实在之路》带给我的,是一种前所未有的智识满足感,它如同一次精心策划的科学之旅,让我得以深入探索宇宙运行的底层逻辑。作者的叙述方式非常独特,他并非简单地罗列科学事实,而是将物理学和数学的精髓,巧妙地融入到引人入胜的叙述中。我尤其欣赏他对那些看似抽象的数学概念的解释,他能够追溯它们的起源,阐明它们在物理学中的作用,使得那些曾经令我望而却步的公式,也变得生动起来。通过这本书,我深刻地体会到了科学的严谨性和逻辑性,以及它们如何共同构建了我们对现实世界的理解。每一次阅读,都感觉自己的认知边界在不断拓展,对宇宙的奥秘也多了一份敬畏。它鼓励我去思考,去提问,去挑战那些习以为常的观念。这本书的价值,不仅仅在于它所包含的知识量,更在于它所传递的科学精神,那种对真理的执着追求,对未知的好奇探索,以及对复杂概念的耐心解读。它让我以一种全新的视角去审视周围的世界,也让我更加热爱学习和思考。

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《通往实在之路》带给我的,是一种前所未有的智识体验,它让我有机会深入到科学的最前沿,去窥探那些构建了我们所处世界的根本性规律。作者的叙事风格非常独特,他并非只是罗列事实或公式,而是将科学理论的产生和发展,置于历史和哲学的大背景下进行探讨,这使得理解过程本身就充满了趣味和深度。我尤其喜欢他对不同物理学理论之间的联系和区别的阐释,他能够清晰地指出,那些看似独立的理论,实则相互关联,共同描绘出我们对宇宙的理解。这本书让我深刻体会到,科学的进步是一个不断试错、不断修正的过程,正是这种精神,才使得人类对自然的认识不断深化。即使某些数学推导对我来说仍然是挑战,但我从未感到被抛弃,因为作者总能提供足够的背景和解释,让我能够跟上他的思路。通过这本书,我不仅增长了知识,更重要的是,我开始以一种更批判、更深入的方式去思考问题。它教会我,面对复杂的世界,不要满足于表面的解释,而是要勇敢地去探寻其背后的逻辑和原理。

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这本《通往实在之路》给我带来的,不仅仅是知识的增益,更是一种思维方式的重塑。在阅读之前,我常常觉得科学是那些遥不可及的、只有少数天才才能理解的领域。但这本书彻底改变了我的看法。作者用一种极其耐心和清晰的语言,为我打开了通往这些复杂理论的大门。他没有回避任何难点,但总能在关键时刻提供必要的解释和背景信息,让我不会迷失在浩瀚的公式和概念之中。我尤其被他对物理学概念演进过程的描述所吸引,他展示了科学是如何从最初的模糊设想到后来的严谨推导,以及在这个过程中,科学家们如何不断地挑战和超越前人的认知。这种过程的呈现,让我对科学的理解不再是静止的知识点,而是一个动态的、充满活力和创造性的过程。每当我读到那些关于量子力学或者相对论的章节,我都感到一种前所未有的震撼,仿佛我正在亲身经历那些伟大的科学发现。这本书让我明白,理解科学,需要的不仅是聪明才智,更重要的是坚持不懈的探索精神和开放的思维。它鼓励我不要害怕复杂的概念,而是要勇于去尝试理解它们,去感受它们背后蕴含的逻辑之美。

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我一直觉得,真正理解一个事物,不仅仅是记住它的定义,更是要理解它的来龙去脉。《通往实在之路》这本书,正是以一种极其深刻的方式,满足了我对这种理解的渴望。作者的叙述方式非常引人入胜,他从最基础的数学概念讲起,然后逐步引导读者去理解那些构成现代物理学核心的理论。我特别欣赏他对于物理学概念演进过程的描述,他详细地展示了那些伟大的物理学家们是如何一步步克服困难,最终建立起我们今天所知的理论框架。这种对科学探索过程的呈现,让我觉得科学不再是冷冰冰的公式,而是充满人性、充满斗争和创造力的伟大事业。读这本书,我常常会停下来,去回味他的一些论述,去思考那些概念背后的逻辑。虽然有些地方需要反复咀嚼,但我从未觉得枯燥,反而因为能够触碰到如此深刻的知识而感到由衷的兴奋。它让我意识到,科学的道路并非坦途,而是充满了挑战和未知,但正是这种挑战,才让科学的进步显得如此令人敬畏。这本书也极大地拓展了我对物理世界的认知,让我开始以一种全新的视角去审视我所处的现实。

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我一直对宇宙的运行规律充满了好奇,总想知道那些支撑着我们所见世界的基础法则究竟是什么。《通往实在之路》这本书,可以说是我在追寻这个答案的过程中遇到的最棒的指引。作者以一种非常人性化的方式,将那些可能让普通人望而却步的复杂概念,巧妙地融入到引人入胜的叙述中。他并非一味地抛出理论,而是通过层层递进的解释,以及恰到好处的比喻,让读者能够逐步建立起对物理学宏大图景的认知。我特别欣赏他对于数学在物理学中作用的探讨,那种数学语言如何精准地描述自然现象,让我感到无比神奇。在我看来,这本书的伟大之处在于它能够让一个非专业人士,也能窥见科学探索的深度和广度,并从中获得一种智力上的满足感。这本书并没有试图将我变成一个物理学家,但它绝对成功地让我成为一个更热爱思考、更乐于探索的人。每一次阅读,我都感觉自己的视野被拓宽了一些,对世界的理解也变得更深入了一些。即使我无法完全掌握所有的数学推导,但书中传递出的那种对真理的追求,那种严谨的科学态度,以及那种对宇宙奥秘的敬畏之心,都深深地打动了我。它让我在平凡的生活中,也能感受到科学的魅力,并从中获得一种精神上的滋养。

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当我翻开《通往实在之路》这本书的时候,我并没有预料到它会给我带来如此深刻的启发。作者的叙述方式非常独特,他没有把我当成一个只能接受简化信息的普通读者,而是以一种极其尊重和清晰的方式,引导我一步步深入到物理学和数学的深邃世界。他并非直接抛出结论,而是通过层层递进的论述,展现了科学概念的起源、演变以及它们之间的内在联系。我尤其被他对物理学基本原理的阐释所吸引,那些曾经在我看来是遥不可及的概念,在他的笔下变得鲜活而易于理解。他对于数学在物理学中扮演的角色,有着非常精彩的论述,让我深刻体会到数学语言的强大力量。读这本书的过程,就像是在进行一场智力上的探险,每一次的深入,都能发现新的风景。它鼓励我去思考,去质疑,去追寻事物背后的本质。这本书的价值,并不仅仅在于它所包含的知识,更在于它所传递的科学精神——那种对真理的执着追求,那种严谨的逻辑思维,以及那种对未知世界永不停止的好奇心。它让我对科学的理解,不再是浮于表面的认知,而是进入了一个更深层次的思考。

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这真是一段令人惊叹的旅程,虽然我并非物理学或数学的专家,但《通往实在之路》这本书的魅力,却以一种难以置信的方式吸引了我。从翻开第一页起,我就被作者宏大的视野和清晰的逻辑所折服。他并非简单地堆砌公式或理论,而是如同一个经验丰富的向导,带领读者一步步穿越科学的迷宫。我尤其喜欢他对于物理学基本概念的阐释,那些看似高深莫测的原理,在他笔下变得鲜活且易于理解。比如,他对于时空弯曲的描述,我之前总觉得是一种抽象的哲学概念,但通过他的解释,我仿佛能“看见”宇宙的轮廓如何因质量的存在而发生微妙的变化。更让我印象深刻的是,他始终强调理解的“过程”,而非仅仅是知识的记忆。这本书让我明白,科学的进步不是一蹴而就的,而是无数前人辛勤探索、不断修正的结果。这种对科学精神的致敬,贯穿了整本书,让我对那些为我们揭示世界奥秘的科学家们充满了敬意。虽然有些章节对我来说仍然是挑战,但我从未感到沮丧,反而因为能够触碰到如此深邃的知识而感到由衷的喜悦。这本书的价值,不仅仅在于它所包含的知识,更在于它激发了我对未知世界的好奇心,以及对思考和理解方式的深刻反思。它像一盏明灯,照亮了我对科学理解的道路,也让我更加珍惜每一次学习和探索的机会。

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看了一半,放弃了

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发现自己开始务虚。不知道以后会怎么样。

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