
关于物理科普书籍的简介和内容概括
[编辑本段]概述 宇宙论是一门既古老又年轻的学科。
作为宇宙里高等生物的人类不会满足于自身的生存和种族的绵延,还一代代不懈地探索着存在和生命的意义。
但是,人类理念的进化是极其缓慢和艰苦的。
从亚里士多德-托勒密的地心说到哥白尼-伽利略的日心说的演化就花了2000年的时间。
令人吃惊的是,尽管人们知道世间的一切都在运动,只是到了本世纪20年代因哈勃发现了红移定律后,宇宙演化的观念才进入人类的意识。
人们甚至从来没有想到过宇宙还会演化。
牛顿的万有引力定律表明,宇宙的物质在引力作用下不可能处于稳定的状态。
即使在爱因斯坦的广义相对论中,情况也好不到哪儿去,为了得到一个稳定的宇宙模型,他曾将宇宙常数引进理论中。
他们都希望在自己的理论中找到稳定的宇宙模型。
可见,宇宙演化的观念并不是产生于这些天才的头脑之中。
将哈勃的发现当成现代宇宙论的诞生是公平的。
哈勃发现,从星系光谱的红移可以推断,越远的星系以越快的速度离开我们而去,这表明整个宇宙处于膨胀的状态。
从时间上倒溯到过去,估计在100亿到200亿年前,曾经发生过一桩开天辟地的大事件,即宇宙从一个极其紧致、极热的状态中大爆炸而产生。
伽莫夫在1948年发表的一篇关于热大爆炸模型的文章中作出了一个惊人的预言,早期大爆炸的辐射仍残存在我们周围,不过由于宇宙膨胀引起的红移,其绝对温度只余下几度左右,在这种温度下,辐射是处于微波的波段。
但在1965年彭齐亚斯和威尔逊观测到宇宙微波背景辐射之前,人们并不认真对待此预言。
一般认为,爱因斯坦的广义相对论是用于描述宇宙演化的正确的理论。
在经典广义相对论的框架里,霍金和彭罗斯证明了,在很一般的条件下,空间-时间一定存在奇点,最著名的奇点即是黑洞里的奇点以及宇宙大爆炸处的奇点。
在奇点处,所有定律以及可预见性都失效。
奇点可以看成空间时间的边缘或边界。
只有给定了奇点处的边界条件,才能由爱因斯坦方程得到宇宙的演化。
由于边界条件只能由宇宙外的造物主所给 定,所以宇宙的命运就操纵在造物主的手中。
这就是从牛顿时代起一直困扰人类智慧的第一推动力的问题。
如果空间-时间没有边界,则就不必劳驾上帝进行第一推动了。
这只有在量子引力论中才能做到。
霍金认为宇宙的量子态是处于一种基态,空间-时间可看成一有限无界的四维面,正如地球的表面一样,只不过多了两个维数而已。
宇宙中的所有结构都可归结于量子力学的测不准原理所允许的最小起伏。
从一些简单的模型计算可得出和天文观测相一致的推论,如星系、恒星等等的成团结构,大尺度的各向同性和均匀性,空间-时间的平性,即空间-时间基本上是平坦的,并因此才使得星系乃至生命的发展成为可能,还有时间的方向箭头等等。
霍金的量子宇宙论的意义在于它真正使宇宙论成为一门成熟的科学,它是一个自足的理论,即在原则上,单凭科学定律我们便可以将宇宙中的一切都预言出来。
《时间简史》是由英国伟大的物理学家、黑洞理论和“大爆炸”理论的创立人史蒂芬·威廉·霍金撰写的一本有关宇宙学的经典著作,是一部将高深的理论物理通俗化的科普范本。
在这部书中,霍金带领读者遨游外层空间奇异领域,对遥远星系、黑洞、夸克、“带味”粒子和“自旋”粒子、反物质、“时间箭头”等进行了深入浅出的介绍,并对宇宙是什么样的、空间和时间以及相对论等古老问题做了阐述,使读者初步了解狭义相对论以及时间、宇宙的起源等宇宙学的奥妙。
《时间简史》自1988年首版以来,已成为全球科学著作的里程碑。
它被翻译成40种文字,销售了近10000万册,成为国际出版史上的奇观。
该书内容是关于宇宙本性的最前沿知识,但是从那以后无论在微观还是宏观宇宙世界的观测技术方面都有了非凡的进展。
这些观测证实了霍金在该书第一版中的许多理论预言,其中包括宇宙背景探险者(COBE)的最新发现,它在时间上回溯探测到离宇宙创生的30万年之内,显露了霍金超人的时空感知能力。
本书的副题是从大爆炸到黑洞。
霍金认为他一生的贡献是,在经典物理的框架里,证明了黑洞和大爆炸奇点的不可避免性,黑洞越变越大;但在量子物理的框架里,他指出,黑洞因辐射而越变越小,大爆炸的奇点不但被量子效应所抹平,而且整个宇宙正是起始于此。
求物理科普读物的读后感
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抿一口茶,心情略微激动地开始阅读一本书——《昆虫记》,它是法国杰出昆虫学家、文学家法布尔的传世佳作,亦是一部不朽的著作。
它熔作者毕生研究成果和人生感悟于一炉,娓娓道来,在对一种种昆虫、曰常生活习性、特征的描述中体现出作者对生活世事特有的眼光。
字里行间洋溢着作者本人对生命的尊重与热爱。
本书的问世被看作动物心理学的诞生。
《昆虫记》不仅是一部研究昆虫的科学巨著,同时也是一部讴歌生命的宏伟诗篇。
法布尔穷其毕生精力深入昆虫世界,在自然环境中对昆虫进行观察与实验,真实地记录下昆虫的本能与习性,他刻苦钻研,牺牲了自己私有的时间去观察昆虫。
《昆虫记》详细地描绘了昆虫的生活:如蜘蛛、蜜蜂、螳螂、蝎子、蝉、甲虫、蟋蟀,等等。
这给后世作出了很大的贡献,使人类社会迅速走了现代文明。
一个人耗费一生的光阴来观察、研究“虫子”,已经算是奇迹了;一个人一生专为“虫子”写出十卷大部头的书,更不能不说是奇迹;而这些写“虫子”的书居然一版再版,先后被翻译成50多种文字,直到百年之后还会在读书界一次又一次引起轰动,更是奇迹中的奇迹。
就是这样一个奇迹让我深深地感受到:人类并不是一个孤立的存在,地球上的所有生命、包括“蜘蛛”“黄蜂”“蝎子”“象鼻虫”在内,都在同一个紧密联系的系统之中,昆虫也是地球生物链上不可缺少的一环,昆虫的生命也应当得到尊重。
而且,这本书有很强的可读性。
它的行文生动活泼,语调轻松诙谐,充满了盎然的情趣。
在作者的笔下,杨柳天牛像个吝啬鬼,身穿一件似乎“缺了布料”的短身燕尾礼服;小甲虫“为它的后代作出无私的奉献,为儿女操碎了心”;而被毒蜘蛛咬伤的小麻雀,也会“愉快地进食,如果我们喂食动作慢了,他甚至会像婴儿般哭闹”……多么可爱的小生灵啊
难怪鲁迅先生将《昆虫记》奉为“讲昆虫生活”的楷模。
《昆虫记》也很有真实感,那些具体而详细的文字,不时让我感觉到放大镜、潮湿、星辰,还有虫子气味的存在,真的使人身临其境。
被我因为厌恶而忽视太久的昆虫的身影,及它们嚣张的鸣叫,一下子聚拢过来,我屏住呼吸,然后,凭它们穿透了我心灵的幽暗。
是《昆虫记》,让我重新喜欢上了这些小生灵,发现它们并不讨厌,相反,还有很多可爱之处;是《昆虫记》,让我看到了昆虫跟我们人类在生与死、劳动与掠夺等许多问题上都有着惊人的相似。
《昆虫记》不同与小说,它是最基本的事实,是法布尔生活的每一天、每一夜,独自的,安静的,是几乎与世隔绝的寂寞和艰辛。
《昆虫记》的确是一个奇迹,是由人类杰出的代表法布尔与自然界众多的平凡子民――昆虫,共同谱写的一部生命的乐章,一部永远解读不尽的书。
这样一个奇迹,在人类即将迈进新世纪大门、地球即将迎来生态学时代的紧要关头,也许会为我们提供更珍贵的启示。
《昆虫记》不仅仅充满着对生命的敬畏之情,更蕴涵着追求真理、探求真相的求真精神,给了我很大的启发:在生活中和学习中,我们要学习法布尔勇于探索世界、勇于追求真理的勇气和毅力,无论做什么事情都要像法布尔那样,要有一种严谨的科学精神,坚持“准确记述观察得到的事实,既不添加什么,也不忽略什么”。
做任何事情都要坚持不懈,即使条件艰苦,也要为了理想而不断奋斗
有哪些物理学和生物学的科普类书籍,适合基础薄弱的人来入门
生物基础知识的话,经典入门是 Molecular Biology of the Cell. 我没看 part V, 因为和自己做的方向差太远了……但前面的基础内容非常值得看。
具体的不同方向,根据研究领域来分吧。
系统生物学:An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits. 应该很符合物理背景的口味(本来系统生物学就是很定量化的)。
还有一本 Engineering Genetic Circuits, 我嫌它太偏物理(囧……),生物方面强调不够,但如果想做建模方面的工作,还是值得一读的。
微生物\\\/细菌相关:强烈推荐去看 EcoSal Plus: ASMscience | EcoSal Plus 主要针对 E coli 和 Salmonella, 都是比较简单的 review,挑自己感兴趣的章节即可。
惭愧的说我自己也就看了三分之一,主要集中在自己研究相关方向。
生化相关:这是个大坑……实在太复杂了……可以考虑 Lehninger Principles of Biochemistry. 除非真的要做相关内容,不要勉强去记住细节……比如,我到现在都记不清20种氨基酸,而是在书桌前面贴了个表格,天天和长颈鹿似的去查表……但使用频率其实不高,所以也不算太惨。
-omics 相关:From Genes to Genomes, 后半本,从第12章开始。
或者直接去 Illumina 网站看它家广告,其实对科普很有效。
其它:鉴于 Julie Theriot 是我的 committee member, 还是推荐一下 Physical Biology of the Cell 吧。
物理背景的应该会比较喜欢。
但没有太多『入门』的知识,更多还是在知道一些生物知识之后,建立一个物理模型到生物内容的 mapping. 所以不算入门书籍,应该是两边都懂一些之后再看会更好。
如果想更深入一点,Murray 的 Mathematically Biology 非常有趣,虽然我没看完:Mathematical Biology
科学技术书籍读后感
我们物理老师推荐的《鬼脸物理课》系列丛书。
第一步经典物理学适合打基础的初高中生学,有趣的语言讲述物理学的发展历史,读起来根本停不下来。



