Science and Certainty

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出版者:
作者:O'Kirk, John T.
出品人:
页数:272
译者:
出版时间:2008-4
价格:$ 41.75
装帧:
isbn号码:9780643093911
丛书系列:
图书标签:
  • 科学
  • 哲学
  • 知识论
  • 科学哲学
  • 确定性
  • 怀疑主义
  • 科学方法
  • 理性
  • 真理
  • 认知
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具体描述

How did the cosmos, and our own special part of it, come to be? How did life emerge and how did we arise within it? What can be said about the physical basis of consciousness? What can science tell or not tell us about the nature and origin of physical and biological reality? Science and Certainty clears away the many misunderstandings surrounding these questions. The book addresses why certain areas of science cause concern to many people today-in particular, those which seem to have implications for the meaning of human existence, and for our significance on this planet and in the universe as a whole. It also examines the tension that can exist between scientific and religious belief systems.Science and Certainty offers an account of what science does, in fact, ask us to believe about the most fundamental aspects of reality and, therefore, the implications of accepting the scientific worldview. The author also includes a historical and philosophical background to a number of environmental issues and argues that it is only through science that we can hope to solve these problems.This book will appeal to popular science readers, those with an interest in the environment and the implications of science for the meaning of human existence, as well as students of environmental studies, philosophy, ethics and theology.

好的,以下是一本名为《探索宇宙的奥秘:从量子到星系》的图书简介,内容与您提到的《Science and Certainty》无关,力求详尽、自然。 --- 探索宇宙的奥秘:从量子到星系 一本引人入胜的旅程,带您穿越物质世界的底层逻辑与宏大宇宙的结构图景。 我们生活在一个充满奇迹的宇宙中,从微观粒子永不停歇的舞蹈,到星系团在黑暗能量的驱动下相互远离,每一个尺度上都蕴含着深刻的规律和令人惊叹的复杂性。本书《探索宇宙的奥秘:从量子到星系》并非一本教科书,而是一次深入浅出、充满洞察力的探索之旅,旨在向所有对自然世界怀有好奇心的人们,揭示现代物理学和宇宙学如何描绘我们所处的现实。 本书的叙事线索清晰而宏大,它以一种非线性的方式,将我们日常经验中的世界,与最前沿的科学发现无缝连接起来,探讨了“我们如何知道我们所知道的”这一核心命题,但侧重于知识的建构过程与尚未解决的谜团,而非对既有确定性的反复申述。 第一部分:物质的微观边界——量子世界的奇异性 我们的旅程始于最小的尺度,那里的物理规则与我们宏观世界的直觉格格不入。 1. 粒子的双重身份与概率的统治: 我们将深入探讨量子力学的基石——波粒二象性。这不仅仅是抽象的数学概念,而是我们理解光、电子乃至夸克行为的关键。本书细致地描述了早期双缝实验的精妙设计,以及这些实验如何迫使物理学家接受一个由概率而非确定性主导的世界观。我们会探讨薛定谔方程的意义,它不是预测粒子在哪里,而是预测粒子可能存在于何处的概率云。 2. 纠缠的鬼魅般的超距作用: 爱因斯坦称之为“鬼魅般的超距作用”的量子纠缠,是理解信息本质的终极挑战之一。本书将详细解释贝尔不等式及其后续实验如何证实,粒子对之间无论相隔多远,其测量结果都存在着非定域的关联。我们将追溯到 EPR 悖论的提出,以及这项发现如何彻底颠覆了我们对“实在性”的经典理解。这不是一个关于技术操作的指南,而是对这种深刻关联所蕴含的哲学冲击的审视。 3. 场论的统一视角: 粒子物理学的核心是量子场论(QFT)。我们不再将电子视为漂浮的微小球体,而是理解它们是特定量子场的激发态。本书会以直观的方式介绍标准模型——描述电磁力、弱核力和强核力的理论框架。我们将细致考察希格斯机制如何赋予基本粒子质量,以及围绕中微子的“幽灵行为”——它们如何穿透物质而不留痕迹,以及它们质量的起源仍是未解的谜团。我们探讨了为什么标准模型虽然取得了巨大成功,但它本身远非终极理论,它在描述引力方面完全失效。 第二部分:时空的结构与统一的尝试 离开微观尺度,我们将转向描述宏观运动和引力的理论,以及科学家们为弥合宏观与微观鸿沟所做的艰苦努力。 4. 弯曲的舞台:广义相对论的优雅: 广义相对论是理解宇宙大尺度结构的基石。本书将侧重于爱因斯坦场方程背后的几何直觉——物质告诉时空如何弯曲,时空告诉物质如何运动。我们将探索黑洞的形成机制、视界的概念,以及引力如何使时间变慢(时间膨胀)的实际观测证据。我们不会停留在数学的推导上,而是强调爱因斯坦理论如何从对牛顿力学的修正,演化成对时空本质的全新认知。 5. 引力波的涟漪与新时代的开启: 预言了一个世纪的引力波终于被直接探测到,这为我们提供了一种全新的“看”宇宙的方式,不再依赖电磁辐射。本书将详细回顾 LIGO 等探测器的技术挑战,以及首次观测到的双黑洞并合事件的意义。这些事件揭示了极端环境下的时空动力学,也为检验广义相对论的极限提供了前所未有的机会。 6. 弦论与圈量子引力的博弈: 面对量子力学与广义相对论在引力场下的不可调和,理论物理学家们提出了多种“万有理论”的尝试。本书将对比两种主要的候选理论:弦论(String Theory),它假设基本单元是微小的、振动的弦,并引入了额外维度的概念;以及圈量子引力(Loop Quantum Gravity),它试图将时空本身进行“量子化”,使其具有离散的结构。我们着重分析这两种路径的哲学差异、面临的实验验证困境,以及它们如何尝试解决奇点问题。 第三部分:宇宙的演化与未解的疆域 在本书的最后部分,我们将把视角拉升至宇宙的整体,审视它的起源、命运以及我们对其结构认知的局限。 7. 大爆炸的证据链:从膨胀到残余辐射: 宇宙学不再是纯粹的思辨,而是建立在坚实观测基础上的学科。我们将系统回顾哈勃的星系退行观测如何确立了宇宙膨胀的框架。更重要的是,我们将深入探讨宇宙微波背景辐射(CMB)的发现与意义,它是大爆炸的“余晖”,其温度的微小波动携带了宇宙早期物质分布的关键信息。本书会解析这些波动如何对应于现代宇宙学中冷暗物质(CDM)模型的参数。 8. 黑暗的统治:暗物质与暗能量的谜团: 现代宇宙学的最大困境在于,我们所能直接观测到的普通物质仅占总质能的不到5%。本书将详细阐述支持暗物质存在的多种独立证据,例如星系旋转曲线、引力透镜效应,以及星系团的动力学。随后,我们将探讨比暗物质更令人困惑的暗能量——驱动宇宙加速膨胀的神秘力量。我们将分析从超新星观测到重子声学振荡等多个数据源,如何共同指向一个具有负压力的、渗透在整个时空中的实体。 9. 宇宙的终局与信息悖论的纠缠: 宇宙的未来会是“大撕裂”、“大冻结”还是“大坍缩”?这取决于暗能量的性质。本书将探讨这些可能的结局,并结合黑洞信息悖论这一尖锐的矛盾——信息是否真的会从黑洞中彻底消失?这个问题迫使物理学家在量子力学的完备性与广义相对论对黑洞的描述之间做出选择。我们考察霍金辐射的概念及其在信息恢复问题上的最新进展,这标志着我们对基础物理学边界的不断试探。 《探索宇宙的奥秘:从量子到星系》是一部关于求知过程的著作。它描绘了一幅宏大而动态的科学图景,在这个图景中,确定性让位于概率,平直的时空被弯曲的几何所取代,而我们所能看到的,仅仅是冰山一角。它鼓励读者带着谦逊和敬畏之心,去面对那些横亘在物理学前沿、等待被下一代思想家解答的终极问题。 ---

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