有哪些科普物理学书籍(物理学优秀科普书)
有哪些科普物理学书籍(物理学优秀科普书)推荐理由目录《从一到无穷大》是伽莫夫最著名的代表作,也是20世纪最具影响力的科普杰作之一。核心内容这是一本跨学科的科普书,内容涉及从数论到相对论时空观,从基本粒子到到天体物理,从量子物理到统计物理,还探讨了生命的遗传密码。全书涵盖内容广博,插图生动形象,语言深入浅出。
乔治·伽莫夫其人
乔治·伽莫夫(1904-1968)(George Gamow),生于前苏联的敖德萨( 现属于乌克兰),毕业于列宁格勒大学(现今的彼得堡大学),之后移居美国。世界顶尖的物理学家、天文学家、生物学家,师从著名物理学家玻尔和卢瑟福。其主要贡献包括:阐述了宇宙大爆炸理论、原子核的“液滴”模型、提出了蛋白质的遗传密码设想。是少有的通才式人物。(看了大神的简介,我很担心自己的膝盖)
在科普方面,同样高产,一共出版了18部科普作品,还曾获得卡林伽科普奖。
关于本书
《从一到无穷大》是伽莫夫最著名的代表作,也是20世纪最具影响力的科普杰作之一。
核心内容
这是一本跨学科的科普书,内容涉及从数论到相对论时空观,从基本粒子到到天体物理,从量子物理到统计物理,还探讨了生命的遗传密码。全书涵盖内容广博,插图生动形象,语言深入浅出。
目录
- 封面
- 版权
- 第一版作者序言
- 1961 年版作者序言
- 第一部分 数字游戏
- 第一章 大数字
- 第二章 自然数和人工数
- 第二部分 空间、时间与爱因斯坦
- 第三章 空间的独特性
- 第四章 四维的世界
- 第五章 时空的相对性
- 第三部分 微观世界
- 第六章 下降的阶梯
- 第七章 现代炼金术
- 第八章 无序定律
- 第九章 生命之谜
- 第四部分 宏观世界
- 第十章 拓宽视野
- 第十一章 初创之日
推荐理由
内容丰富度,五星
本书内容涉及数学、物理学、生命科学等学科领域在二十世纪的重要工作。
适读人群广度,五星
适合中学生以上的广大群体。
有趣度,五星
本书除了有丰富易懂的例子,还有有趣有料的插图。
对读者的启发性,五星
我们好奇,我们想要探寻未知,粒子动物园、生命密码、时空之旅、星辰大海,让大神带领我们一同领略大师们的精妙思想吧。
我在高中和本科时期,读过不少的科普书。读研究生之后读的科普书就少了很多,研究生毕业后读的科普书就更少了。《从一到无穷大》就是在毕业后读的几本科普书之一,是我工作时的上司秦老师推荐的,读完之后收获颇多,之后都会给好友推荐,在这里我就把这本书推荐给知友们。
下面这张图,是我很喜欢的一个
新相的发现和相变一直是物理学家的兴趣点之一。随着温度升高,体系会从固体变为熔体,体系的形态和物性都发生了巨大的变化,这些变化我们从宏观层面上就能直接观察到。那固体在熔化的过程中,在微观层面到底发生了什么。上图就非常生动地描述这个过程。零温固体就好比是上课时乖巧的小学生,在自己的座位(格点)上一动不动。室温固体就像一群顽劣的孩子在上课,他们喜欢左挠一下右拍一下,但都还在自己的位子上。当温度继续升高,对应着原子速度继续变大(孩子越来越调皮),势场不能约束高动能的原子的运动(老师不能管束调皮的孩子),原子发生扩散,体系失去刚性,体系进入无序态。如果继续升温,液体会变为气体,相比于液体除了无序,还有了新的行为——醉汉游走。(这样看来,一个良性社会需要一定的约束,完全自由那是会出问题的。)体系从固态变为液态,再到气态(当然,继续升温还可能变为等离子体),随着温度升高,体系的对称性降低,无序度增加(科学上叫熵增),对称性与无序度的关系在自然界是很普遍的。
《从一到无穷大》是一本多学科的科普书, 内容丰富,与其它常见的关注某个主题的科普著作不同,大神更喜欢从故事开讲,让我们能从现实中更直观地去理解科学。本书为我们穿讲了物质世界最有意思的一部分,比如微观世界,比如生命密码,这也是这个世界最能引起我们好奇的那部分,不仅有趣有料,而且能够深入本质。
读从一到无穷大,里面的很多讨论也总是给我带来了新的认知。
比如,
难以置信的结论:平面上所有的点数和线段上所有的点数相等。
当我们不去细致思考无穷数时,我们必然认为平面的点数是远多于线段的。在我们读到如何计算无穷数这一节时,我们就会恍然大悟,我们也了解到了无穷也是可以比较大小的,无穷也是可以分个三六九等的。
为了证明这一点,我们来考虑一条长 1 寸的线段AB上的点数和边长 1 寸的正方 形CDEF上的点数(图 2)。
假定线段上某点的位置是 0.75120386…。我们可以把这个数按奇分位和偶分位分开,组成两个不同的小数:0 . 7 1 0 8…和0 . 5 2 3 6…
enlighten,,,
以这两个数分别量度正方形的水平方向和垂直方向的距离,便得出一个点,这个点就叫做原来线段上那个点的“对偶点”。反过来,对于正方形内的任意一点,比如说由 0.4835…和 0.9907…这两个数描述的点,我们把这两个数掺到一起,就得到了线段上的相应的“对偶点”0.49893057…。
很清楚,这种做法可以建立那两组点的一一对应关系。线段上的每一个点在平面上都有一个对应的点,平面上的每一个点在线段上也有一个对应点,没有剩下来的点。因此,按照康托尔的标准,正方形内所有点数所构成的无穷大数与线段上点数的无穷大数相等。
用同样的方法,我们也容易证明,立方体-内所有的点数和正方形或线段上的所有点数相等,只要把代表线段上一个点的无穷小数分作三部分&①,并用这三个新小数在立方体-内找“对偶点”就
① 例如,我们可把数字
0 . 7 3 5 1 0 6 8 2 2 5 4 8 3 1 2……
分成下列三个新的小数:
0 . 7 1 8 5 3…,
0 . 3 0 2 4 1…,
0 . 5 6 2 8 2…。
和两条不同长度线段的情况一样,正方形和立方体-内点数的多少与它们的大小无关。尽管几何点的个数要比整数和分数的数目大,但数学家们还知道比它更大的数。事实上,人们已经发现,各种曲线,包括任何一种奇形怪状的样式在内,它们的样式的数目比所有几何点的数目还要大。因此,应该把它看作是第三级无穷数列。
按照“无穷大数算术”的奠基者康托尔的意见,无穷大数是用希伯来字母ℵ(读作阿莱夫)表示的,在字母的右下角,再用一个小号数字表示这个无穷大数的级别。这样一来,数目字(包括
无穷大数)的数列就成为
1,2,3,4,5,…ℵ1,ℵ2,ℵ3…
我们说“一条线段上有ℵ1 个点”或“曲线的样式有ℵ2 种”,就和我们平常说“世界有 7 大洲”或“一副扑克牌有 54 张”一样简单了。
无穷大数的头三级
在结束关于无穷大数的讨论时,我们要指出,无穷大数的级只要有几个,就足够把人们所能想像出的任何无穷大数都包括进去了。大家知道,ℵ0 表示所有整数的数目,ℵ1 表示所有几何点的数目,ℵ2 表示所有曲线的数目,但到目前为止,还没有人想得出一种能用ℵ3 来表示的无穷大数来。看来,头三级无穷大数就足以包括我们所能想到的一切无穷大数了。因此,我们现在的处境,正好跟我们前面的原始部族人相反:他有许多个儿子,可却数不过3;我们什么都数得清,却又没有那么多东西让我们来数!
这本书不仅能武装我们的大脑,也会使我们乐在其中。