内容简介
在本书中,应用数学家兼畅销书作家戴维·欧瑞尔对真理与美两者之间的关系提出了质疑,阐述了“数学优雅”这一概念如何为科学家理解自然赋予灵感,有时又如何误导了他们的努力方向。
欧瑞尔为我们讲述了古希腊人如何基于音乐和谐与完美几何的理念为这个世界建立物理模型;这一理想模型随后被另一个同样美丽的建模项目所取代,而该项目的基础正是牛顿的“理性力学”,该理论将宇宙规律简化为一些优雅的方程。欧瑞尔进而开始转向介绍当代前沿物理学理论,诸如超对称弦理论。与之前的众多理论一样,这一理论的提出与流行也再次受到了人们深层审美观的影响。他清晰地为我们阐明了物理学家们在历史上的考察结果,以及近期的研究成果,包括希格斯玻色子的发现。
最终,他将讨论范围扩展到了物理学以外的领域,如经济学、建筑学,还有健康医疗领域。欧瑞尔在书中提出质疑:潜藏在人类文化背后的审美准则是否正是一种反映我们解释、理解世界结构的精准方式?而且,他还指明,这一方式正在向一种新的科学审美观转变。
作者简介
戴维·欧瑞尔(David Orrell),应用数学家、畅销书作家,曾在加拿大的阿尔伯塔大学学习数学,在牛津大学获得非线性系统预测方面的博士学位。欧瑞尔在应用数学和复杂系统方面的工作,激发了他在多个领域的研究,包括经济学、天气预报和癌症生物学等。从系统生物学到系统经济学,欧瑞尔在《新科学家》、《世界金融》和《金融时报》等全球知名杂志和报纸上发表了多个科学领域主题的文章,受到广大读者热捧,并曾出版多部畅销书。
本书特色
从大爆炸到数字时代,一场真理与美的争辩贯穿了整部历史!
《浪潮之巅》《数学之美》《文明之光》作者吴军博士亲自作序,果壳网CEO姬十三,中央电视台科教频道《走近科学》栏目组,中国科学院理化技术研究所李嫕,倾情力荐!
编辑推荐
科学与美学之间是什么关系?它们真的是毫不相关或者相互对立的吗?这本书非常适合对科学、知识,或者说对我们这个世界保有好奇心与探索心的人们。他们在这里,一定会有所得,且不会偏颇。
目 录
前言
科学与艺术的碰撞
T恤上的宇宙
科学:一个爱情故事
心智模式
第一部分着迷
1.和谐
数字就是一切
天体的和谐
标准模型
对称与比例
不朽的美丽
重生
神圣的革命
世界的和谐
时钟宇宙
2.完整
宁静美学
人体的四种体液
整体性的缺失
整数
八行周期律
当下的思考
缥缈的振动
原子美学
3.光辉
好的形式
阶级结构
加速器
守恒定律
保存能量
放射物
转变
原子与真空
没有改变
第二部分复杂
4.弯曲的宇宙
后毕达哥拉斯几何
下降的感受
全部歪斜
完美的宇宙
信仰的飞跃
玻尔原子
量子地址
具有音乐性的原子
波动方程
不确定性原理
模糊逻辑
薛定谔的猫
量子美学
超现实主义科学
5.男性哲学
性别差异
男性注视
分裂原子
中子炮
怎样建造一颗原子弹
大科学
可怕的对称
这是一个疯狂的世界
6.统一
单一之爱
加速器竞赛
对撞机
一个更大的枪
追逐统一
粒子爆炸
毕达哥拉斯的方式
真与美
标准模型
7.破碎的镜像
圆形之力
球体的力
破碎的对称
色盲
超球体
美意味着什么
弦理论
超级模型
传统的美
万能工匠对称性
第三部分成熟
8.影子世界
暗物质
完美模型
乌云
标准气候模型
不确定性原理
原子生物学
中心法则
虚拟人类
不动点经济学
完美模型II
暗能量
世界观
9.虚拟宇宙
机器美学
多个世界
宇宙骗局
终极系综
虚拟宇宙
模型修饰
衰败的科学
10.右脑引领宇宙
量子思维
双脑
物理学的悲剧
权力意志
杰纳斯效应
生命科学
未来图景
弱作用力
序 言
数学在一些人看来是枯燥的数字、看不懂的公式,以及折磨人的问题。但是,在另一些人看来,则是世界上一切规律之母,是上帝在创造这个世界时留下的最美好的东西。在古希腊时期,毕达哥拉斯和他学派中的信徒们就是一群把数学奉为神灵的信仰者。在毕达哥拉斯看来,世界上的一切都可以用数学来解释,比如音律(平均律)、艺术的审美(黄金分割),等等。当然,虽然很多人惊讶于数学和科学的美妙,以及它在生活中的作用,但是很少有人用通俗的语言把这种感受表达出来,直到我看到《科学之美》这本书。
这本由加拿大作家欧瑞尔创作、潘志刚先生翻译的科普读物,不仅通过科学故事介绍了科学的美妙之处,而且用非常通俗的语言讲述近代科学的内容,包括原子结构的标准模型、能量守恒定律、相对论,以及质能转换、放射性、量子力学、暗物质和宇宙的演变,等等。除此之外,书中还介绍了很多科学史上的趣闻,比如从核裂变的发现到原子弹的诞生等等。这么多的内容,作者用“真和美”这条线索串了起来,让读者不仅了解到了现代科技,而且体会到科学的神奇和美妙之处。
长期从事科学研究的人,大多有这样一个感受,就是我们所生活的宇宙太奇妙了。比如宇宙中有四种力,重力(每个人都知道)、电磁力(大部分人知道)、强力和弱力(大部分人不知道)。描述这四种力的公式本身非常简洁、优美,而这四种力的系数搭配得如此美妙,才使得宇宙成为今天这个样子,并且孕育出生命。如果它们之间的比例差上一点点,那么我们的宇宙要么灰飞烟灭,要么缩成一团,不可能有生命出现。了解到这些科学事实,我们不禁要感叹宇宙规律的美妙之处。当然,科学的美妙之处远不止这些,也远不止毕达哥拉斯发现的数学和音乐的关系,而是存在于我们生活的方方面面。要了解更多的科学美妙之处,最好的办法就是阅读此书。
《科学之美》这本书内容非常翔实,译者的文笔也非常生动优美,读起来畅快淋漓,我是一口气从头读到尾的。读完之后,自己觉得收获巨大,不仅了解了一些以前不知道的科学趣闻和科学知识,而且对以前所熟知的内容也有了新的认识,特别通过重新体会过去所学的自然科学的本质,品味它们的美妙之处,实在是人生一大快事。
阅读这本书的另一大收获就是能够追寻科学史上那些大师们思考问题和解决问题的方法。在历史上,大多数重大的科学发现都或多或少有着偶然的成分,后人看到某个科学家发现了一个规律,似乎是在不经意之间,但是自己却无法获得同样的“运气”。其实,在运气的背后,成功的科学家们有着独特的思考方法和解决问题的方式,这才是他们的过人之处,遗憾的是,大多数传记作家恰恰忽略掉了这一点。《科学之美》这本书在很大程度上还原了人类历史上诸多伟大的科学家在做出重大发现一瞬间头脑里的想法,让读者深受启发。
我对这本书唯一持保留意见的是,作者将科学上的很多结论用于经济现象的解释,是否合适。我不是经济学专家,不能妄加评论。当然,这种看法在欧美学术界是有先例可循的。
总的来讲,这是一本非常生动、思想性强、信息量大的好书。它既是一本优秀的科普著作,又是一本有趣的历史读物,对传播科学,传播知识大有裨益。希望读者朋友们能够喜欢它,体会科学的美妙之处。
吴 军
2014年10月于硅谷