《从一到无穷大》是当今世界极具影响力经典科普名著。1947年首次出版后,陆续被翻译成10余种语言在全球出版发行,影响了众多科研、科普工作者以及无数莘莘学子。
从一粒原子到无穷宇宙,本书以生动的语言文字介绍了20世纪以来的一些重大科学进展,深入浅出地探讨了宏观世界和微观世界、数论、空间和时间的相对性、熵、基因、原子结构、核裂变和太阳系的起源等人类科学史上的成就和谜题,涉及数学、物理学、天文学等诸多学科领域。
全书图文并茂、幽默生动、深入浅出,是认识世界、探索宇宙的必读经典。
◎宇宙大爆炸理论推动者、联合国教科文组织卡林伽科普奖获得者乔治·伽莫夫代表作,被翻译成十余种语言,畅销70余年。
◎清华大学校长、四川大学校长推荐。内容涉及物理、化学、生物、数学、天文学五大学科,阅读这本书,了解科学的底层逻辑,形成更立体、更清晰的学科框架和知识网络。
◎精心修复128幅作者手绘插图,重点、难点全注释。
前言
在这本书里,我们将讨论很多问题,比如原子、恒星和星云是怎样构成的,比如熵和基因是什么东西,它们是否能令空间发生扭曲,还比如火箭收缩的原因等。当然,除此之外,我们还会讨论许多其他同样有趣的事物。
在现代科学中,有许许多多有趣的事实和理论,我想将它们收集起来,并且从微观和宏观两个方面,将今天科学家们所看到的宇宙的总体图景展现在读者面前。这就是我写这本书的原因。毫无疑问,这项计划所涵盖的范围极其广泛,如果每个故事、每处角落都必须详细地讲述一遍,那无论我怎么做,这本书最后都会变成一套有许多卷的百科全书。所以,我打算化繁为简,只选取其中一些主题来讨论。这些主题简要地涵盖了基础科学知识的所有领域,并没有什么遗漏。
不过,在这本书中,对这些主题的介绍会有某种失衡,比如有些章节简单易懂,就算是孩子也不会有什么疑问,而另一些章节会略显晦涩,要想完全理解,就必须集中所有注意力去研究。 为什么会这样呢?是因为在选取书中主题时,我看的是它重不重要、有不有趣,而不是它够不够简单。但不管怎么说,我还是希望在阅读这本书时,哪怕是那些对基础科学知识没什么了解的人,也不会遇到太大困难。
大家应该已经发现了,本书后半部分对“微观宇宙”和“宏观宇宙”进行了讨论,但在篇幅上,后者要比前者短得多。之 所以会这样,是因为在《太阳的诞生与消亡》(The Birth and Death of the Sun)和《地球自转》(Biography of the Earth)两书中,我已经对与宏观宇宙有关的种种问题进行了详细的讨论。所以在这本书里,我不想再重复这一方面的内容,否则很容易因枯燥乏味而令读者感到厌烦。因此,我在这一部分只是像平常那样,对行星、恒星和星云世界里的物理事实及事件,还有支配它们的客观规律,进行了一下简要的论述。当然,我也会对一些问题进行较为详细的讨论,这些问题无一例外,都是随着近几年科学知识的发展而逐渐明晰起来的新问题。在这些新问题中,有两 个方面的新观点最为吸引我的目光。一个是巨大的恒星爆发,也就是所谓的“超新星”,是由物理学中已知的最小粒子——中微子——引起的。另一个是新的行星形成理论。在此之前,大家普遍认为行星的诞生是因为太阳与其他恒星发生了碰撞,但新理论却完全摒弃了这一观点,反而对康德和拉普拉斯那几乎被世人遗忘的旧观点大加肯定,甚至使其重新确立起来。
在此,我要对很多艺术家和插画师表示感谢,因为这本 书中有许多插图正是以他们的拓扑变形作品为基础的(见第二卷第三章)。我尤其要感谢玛丽娜·冯·诺伊曼(Marina von Neumann)。这位年轻的朋友总是说,无论在哪个方面,她都比她颇负盛名的父亲要懂得多。当然,只除了数学。她认为她的父 亲在这方面倒是能和她打个平手。她在看过这本书的部分手稿后 对我说,里面有很多东西她都无法理解。原本,我写这本书是打算给孩子们看的,可因为她的这句话,我不得不打消了这个念头, 并转而将它写成了现在的这个样子。
乔治·伽莫夫1946 年12月1日
乔治·伽莫夫(George Gamow)
享誉全球的物理学家、天文学家,“大爆炸”理论推动者,顶ji科普作家,被奉为科普界一代宗师。
在伽莫夫一生正式出版的25部作品中,有18部是科普作品。他的科普著作深入浅出、幽默生动,对抽象深奥的物理学理论传播起到了积极的推动作用。1956年,联合国教科文组织将卡林伽科普奖颁发给伽莫夫,以表彰他在普及科学知识方面做出的突出贡献。
目录
第一部分 数字游戏
第一章 大数 / 002
第二章 自然数和人工数 / 025
第二部分 空间、时间和爱因斯坦
第三章 空间异于寻常的性质 / 042
第四章 四维世界 / 067
第五章 时空的相对性 / 088
第三部分 微观世界
第六章 下降的阶梯 / 120
第七章 现代炼金术 / 155
第八章 无规则定律 / 203
第九章 生命的奥秘 / 241
第四部分 宏观世界
第十章 越来越广阔的视野 / 278
第十一章 创世纪时期 / 303