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敢于做大范围的物文学家,好书推荐

时间:2019-08-30 22:04来源:奥门新萄京8455
摘要 :以下这份科普书单,是被誉为“最值得订阅的文化创意网站之一”的brainpickings的年度科普书。需要补充,这些科普书除了内容炫酷,封面,也很炫酷,不信你看。1.《宇宙何其巧

摘要: 以下这份科普书单,是被誉为“最值得订阅的文化创意网站之一”的brain pickings的年度科普书。需要补充,这些科普书除了内容炫酷,封面,也很炫酷,不信你看。1. 《宇宙何其巧:你自以为了解的世界》——“如果有一 ...

摘要: 12月到了,我们的“2014榜中榜”栏目也开始了。以“替人读书”为己任的翻书党,将从今天开始“替人盘点”,帮读者翻阅12月的各种榜单。第一份,就从科普书开始吧,这是被誉为“最值得订阅的文化创意网站之一”的brai ...12月到了,我们的“2014榜中榜”栏目也开始了。以“替人读书”为己任的翻书党,将从今天开始“替人盘点”,帮读者翻阅12月的各种榜单。第一份,就从科普书开始吧,这是被誉为“最值得订阅的文化创意网站之一”的brain pickings的年度科普书。需要补充,这些科普书除了内容炫酷,封面,也很炫酷,不信你看。

编者按:
本文部分章节,为郑永春博士为行星科学家卡尔·萨根最著名的科普作品《宇宙》一书中文版所做的再版推荐序言,他并未在此文中“剧透”这本经典著作的内容,而是借萨根之经历,展示了一位从事科普的科学家所面临的困境与勇气。此观点与果壳网科学人不谋而合,科学人特邀郑永春博士更加完整地阐述了他的观点。由此致敬每一位做科普的科学家,明知其所难而为之,明知己不易而为之,他们都是真正的勇士。

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近一个世纪前,埃德温·哈勃发现星系离我们越来越远了,这表明宇宙空间本身正在变大,也就是宇宙膨胀。结合一些欧几里得几何学提出的一些建议,哈勃的发现其实一定程度上这种现象就在暗示宇宙存在于我们日常生活中熟悉的三维空间之外。

以下这份科普书单,是被誉为“最值得订阅的文化创意网站之一”的brain pickings的年度科普书。需要补充,这些科普书除了内容炫酷,封面,也很炫酷,不信你看。

  1. 《宇宙何其巧:你自以为了解的世界》 ——“如果有一天,我们认为自己彻底明白了我们是谁、来自哪里,那我们一定是失败了。”

卡尔·萨根是科学家做科普的典范,是科学传播的教父级人物。在中国,我们已经在市面上看到了很多卡尔·萨根的作品,也有一批卡尔·萨根的粉丝,但据我小范围的调查发现,几乎所有人都知道霍金,大部分人知道阿西莫夫,但只有小部分人知道卡尔·萨根。卡尔·萨根是谁?他因何而伟大?他改变了什么?他为现在留下了什么?。

《爱因斯坦的望远镜》是一本由艾弗琳·盖茨著作,中国人民大学出版社出版的平装图书,本书定价:39.00元,页数:262,特精心从网络上整理的一些读者的读后感,希望对大家能有帮助。

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1. 《宇宙何其巧:你自以为了解的世界》

——“如果有一天,我们认为自己彻底明白了我们是谁、来自哪里,那我们一定是失败了。”

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物理学家、麻省理工人类学教授阿兰·莱特曼(Alan Lightman)新作。他曾带领我们走进爱因斯坦的梦中,听伟人漫谈。这次他想要在新著《宇宙何其巧》中解答的是,随着科学新发展而出现的哲学问题。

在这本书里,他参与科学与宗教对话;分析人类对于永恒的渴望与自然短暂性之间的冲突;利用暗能量解释宇宙只是一个偶然的可能性;探讨现代科技如何让我们无法直接感受世界;以及多个宇宙、多个时空连续体、超出三维的可能性。

在这所有的思考背后,他暗含的想法是:我们见到和了解的世界,不过是巨大的、无边的整体的一个微小碎片。正如卡尔·萨根在思考科学和宗教时所写:“如果有一天,我们认为自己彻底明白了我们是谁、来自哪里,那我们一定是失败了。”

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萨根短暂人生的丰富启迪

1934年,卡尔·萨根出生于纽约布鲁克林区的一个普通家庭。1996年12月20日,萨根(Carl Sagan)在西雅图的弗莱德·哈金森癌症研究中心因肺炎病逝,年仅62岁,按中国的说法,可谓英年早逝。但萨根在他短短的人生里,作出了非凡的成就。1951年,他考进芝加哥大学攻读物理学。1956年,他获得物理学硕士学位。1960年,他获得了天文学和天体物理学的博士学位。毕业后,萨根曾在哈佛大学任教。去世前,萨根是康奈尔大学的天文学教授、世界著名的科普作家。

奥门新萄京8455 5卡尔·萨根  图片来源:EarthSky

20世纪60年代,在萨根研究金星前,很多人都不知道金星浓密云层之下的表面到底是什么样子,甚至有人想象金星表面有大量的动植物。但萨根根据金星自身的辐射特征,计算出金星表面是一个酷热的世界,甚至可以融化铅,这也是萨根的科学成就之一。后来,苏联的金星探测器证实,金星表面温度高达 500摄氏度。而造成酷热的原因是极端的温室效应。在科学界还很少有人知道温室效应,“全球变暖”还不为人们所知的时候,萨根就警告人们,人类活动将导致温室效应,可能会对人类生活带来危险。

萨根还研究了火星表面颜色的季节变化,认为颜色变化不是植物生长导致的,而是由于巨大的沙尘暴引起的。他还对土卫六“泰坦”、木卫二“欧罗巴”开展了研究。

在美国国家航空航天局的“海盗号”火星着陆器、“旅行者一号和旅行者二号”太阳系探测器、“伽利略号”木星探测器等深空探测任务中,萨根起到了十分重要作用,并因此荣获NASA颁发的特别科学成就奖、阿波罗成就奖;为表彰他在大众科学传播方面的工作,萨根还获得NASA颁发的两次杰出公共服务奖。

萨根一生出版了大量科普文章和书籍,被称为“大众天文学家”和“公众科学家”。主要科普作品包括《超时空接触》、《宇宙》、《布卢卡的脑》、《被遗忘前辈的阴影》、《黯淡蓝点》、《数以十亿计的星球》等。他主持过电视科学节目,《宇宙》系列电视节目在全世界引起热烈反响,《伊甸园的飞龙》获美国新闻界最高荣誉普利策奖。

关于萨根,有这样一段评价:

“把卡尔·萨根称为科学家,有点像把披头士称为摇滚乐队。”

萨根确实是一个科学家,确切地说,他是天文学家、生物学家和天体物理学家,但他同时也是最勤奋的科学明星、现实人文主义者、地外生命的狂热信徒、教师、作家、电视主持人和政治活动家。

一个人要做好上面任何一个角色已经十分不易,而萨根一个人扮演了上面所有角色。正如华盛顿卡内基研究所高级研究员弗兰克·普雷斯在《向萨根致敬的演讲》中的第一句话:“赫肯黎曾经说过:‘过了60岁还从事科学工作的人,他的作用会是弊大于利。’这对我们一些人是适用的,但卡尔却是少数的例外”。

《爱因斯坦的望远镜》读后感:极棒的科普书

现在,宇宙结构的某些部分正在逐渐分开,而且宇宙是没有物理中心的,也没有三维空间的原点。试想一个膨胀的气球,仅仅从它不断增长的二维表面的角度来看,然后从我们三维空间中看到的膨胀,再到四维空间的其他反应……这一观点表明,三维空间可以弯曲、折叠成第四维度,就像气球的二维表面弯曲成第三维度一样。

2.《人类年代:我们塑造的世界》

——送个诗人过来描述我们如何将地球变成了自己的沙盒

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根据卡尔·萨根小说《接触》改编的电影里的有一幕,朱迪·福斯特饰演的角色注视着无法形容的宇宙奇妙景致,而她的任务是给人类描述这一切,最后,她只能喘着气说:“他们应该送个诗人来!”

讲述人类的故事也不是件易事,不过这次有诗人在,而且是萨根最爱的诗人:黛安·阿克曼(Diane Ackerman)。萨根曾将她精确描写星球的诗句寄给狱中的蒂莫西·利里。

她不仅是个诗人,还是位科学小说家和历史学家。她写人类如何走到今天:“人类一直是兴奋、不知疲倦、忙碌的存在。在过去的11700年里,仅仅是冰河世纪末期冰河消退后一瞬间,我们就发明了建筑、写作和科学。……我们建造奥兹国般的城市,离开我们的星球去旅行……摧毁森林,铲平地球……”

虽然看到了“我们将地球变成了自己的沙盒”这样的变化,但阿克曼还是一颗科技心,认为这样的改变“剧烈、不可逆,但也并非全然是坏事。我们的错误数不胜数,但我们的才能也难以估量。”

物理学家、麻省理工人类学教授阿兰·莱特曼(Alan Lightman)新作。他曾带领我们走进爱因斯坦的梦中,听伟人漫谈。这次他想要在新著《宇宙何其巧》中解答的是,随着科学新发展而出现的哲学问题。 在这本书里,他参与科学与宗教对话;分析人类对于永恒的渴望与自然短暂性之间的冲突;利用暗能量解释宇宙只是一个偶然的可能性;探讨现代科技如何让我们无法直接感受世界;以及多个宇宙、多个时空连续体、超出三维的可能性。 在这所有的思考背后,他暗含的想法是:我们见到和了解的世界,不过是巨大的、无边的整体的一个微小碎片。正如卡尔·萨根在思考科学和宗教时所写:“如果有一天,我们认为自己彻底明白了我们是谁、来自哪里,那我们一定是失败了。” 2.《人类年代:我们塑造的世界》 ——送个诗人过来描述我们如何将地球变成了自己的沙盒

好的科普作品影响和改变人类世界观

传授知识是课堂教学的目的,不是科普作品的主要目的。优秀的科普作品不在于向读者或受众灌输多少知识,而是能改变或影响人的人生观、世界观和价值观。卡尔·萨根的作品往往具有深厚的人文情怀,让我们看到,科普的目的,居然不在于向人们传递知识,而在于使人思考人类和地球的命运。

科普作品的主要使命是训练科学思维、传播科学精神、普及科学方法。对科普作品来说,很重要的一点是激发人的兴趣,让人有探索的欲望,从而引导读者去探索。萨根对未知世界的一切都充满好奇,他的科普作品中蕴含着浓厚的探索情节。反观很多科普作品,大多是在为科普而科普,侧重于具体知识的传递。而事实上,知识没那么重要,因为知识的更新速度很快,未来某天可能就会过时,即便不知道这些具体知识也不是什么问题。但作为人类,一定要知道的是,你所处的世界非常大,未知非常多,找到你感兴趣的事物,然后去理解它。

萨根的代表作之一《黯淡蓝点》这本书对我触动非常大,对我做科普的影响也非常大。他让我身临其境地进入太阳系中的各个天体,认识到人类是非常渺小的,地球也是非常渺小的,在宇宙面前,我们都十分渺小。所以,人类应当怀有谦卑之心,要往更远的未来去努力。这是我看完《黯淡蓝点》之后,感触最深的一点。

奥门新萄京8455 7黯淡的蓝点,就是地球。图片来源:NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute

卡尔·萨根的科普作品具有世界范围的影响力,他所传递的探索精神影响了一代又一代人。卡尔·萨根逝世后,美国天文学会行星科学分会为纪念他而设立了“卡尔·萨根奖”。(2016年5月,郑永春博士因在行星科学研究和科学传播方面的重要贡献,荣获卡尔·萨根奖,他是获此殊荣的第一位中国科学家。——编者注)

很好的科普书,《新量子世界》的姊妹篇。文中详细阐述了引力透镜等概念和广义相对论的中心思想。堪称天文爱好者的礼物。用大量篇幅详细地教读者如何提取哈勃拍摄的照片的信息。看完全书后再看看哈勃的照片,会有一种内行看门道的感觉!

我们看不到或感觉不到更多的维度吗?理论物理学预测它们是存在的,近期科学家发现我们的大脑中也存在多元宇宙的证据。确实很有意思,但有什么实际意义吗?它们能成为应用物理学的一部分吗?脑科学的维度空间

3. 《树之书:将知识的分支可视化》

——涵盖各个知识门类的两百幅树状图

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读图时代,数据可视化成为潮流,但可曾想过这种可视化在八百年前就已开始,而且使用的是常见到会忽略的树的形象?

设计师兼信息视觉化学者曼努埃尔·利马(Manuel Lima)对此深感兴趣且研究颇深。他以树状图的历史为主线,讲述数据可视化的过程。

书中最吸引人的当属两百幅细致的树状图,涵盖各个门类,有1780年版《法国百科全书》中艺术和科学的宗谱图,用树叶大小代表人类对学科的了解程度;也有1250年Lambert of Saint-Omer绘制的“美德树”各种美德从中央球茎中生长而出,成为一个个分支;还有第一幅树状组织结构图纽约厄尔铁路公司的组织计划。

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萨根效应:科学家做科普的勇士

由于卡尔·萨根奖的公众影响日益增长,他遭到了科学同行们明里暗里的排挤和耻笑,失去了很多重要的学术机遇。比如,20世纪60年代,他没能得到哈佛大学的终身教职。90年代,他申请美国科学院院士又被拒之门外,因为“人们认为他花在科普上的时间比研究还多,”这种由于日益增长的公众知名度,导致科学家在学术圈内被孤立的现象,被称为“萨根效应”。

在萨根生活的年代,公众乃至学术界内部,对科学家做科普都有一些质疑,认为这是“不务正业”。 萨根申请院士被拒已经过去25年,而以他名字命名的这种效应却仍在继续。在中国,这种论调目前仍然流传甚广。

卡尔·萨根有很强的人类责任感和人文情怀,或者说他是一个很勇敢的人。当我作为一名科研人员去做科普的时候,我体会到,一个科研人员要很平等地面对公众,在与媒体接触和交流时,首先要非常包容——你需要跟不同的人沟通和交流;其次,你应该非常勇敢,走出自己熟悉和擅长的领域,不避讳自己的短板和缺陷,勇敢地与公众交流。这个过程中,你可能还会面临不同的评价。

所以,我认为,卡尔·萨根真的是很勇敢的一个人,他肯定也是面对过这样的评价,但他不在乎这些评价,而是认准自己的理念。对我来说,最关键的也是认识到这一点——科普太重要了,社会和公众对此有很大的需求,对国家未来的发展、对青年一代的未来都有很重要的意义。面对庞大的社会需求,科普的供给远远不足。认识到这些之后,你会觉得,科研与科普如何平衡,别人怎么评价,其实都不重要了。做科研是满足社会需求,做科普也是。

科研对科研工作者更重要,其实是从个人得失的角度来评价的。在功利化的社会中,一些科学家不做科普,其实是因为有自己的利益考量,并不是因为科普不重要。但从个人角度或从科研人员个人发展角度来讲,做科普确实会牵扯一部分精力,也许无助于申请科研经费、发表科研成果。但如果你认识到科普这件事情很重要,而且要我们现在做得远远不够的时候,你就会觉得当下就可以做,而且马上应该做,发动更多人来做,而不是等到科研功成名就之后才去做。事实上,很多人即使功成名就之后也没有去做科普。所以,“什么时候条件具备了,我就去做科普”的说法,其实是一个伪命题和借口。

科学家应该成为科学传播的主力军。萨根对国家和社会有强烈的责任感,对未知世界有强烈的探索情怀。这种责任感和探索情怀需要一直传递下去。当前,公众关于科学家的刻板印象是错误的,科学家并非只能待在实验室内,只能做科研、写论文。有些科学家擅长做科普,当他做更多的科普工作时,科研工作可能会耽误,但是对人生来讲,他的选择是对的。

《爱因斯坦的望远镜》读后感:斯坦哥,你的才华实在是跨世纪

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4.《人类的存在意味着什么》

——历史一直掌握在人类手中,现在,我们是不是可以对孕育我们的世界给予同样的关注?

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社会生物学和生物多样性之父、普利策奖得主爱德华·O.威尔逊(Edward O. Wilson)的最新作品。延续他在前一本书《社会如何征服地球》中对“人类世”的阐释,威尔逊认为“人类已经对宇宙和自己足够了解”,是时候系统、科学地梳理人类在宇宙中的位置和生存的意义。

在说明“人类之谜”、“自由意志”、“宗教信仰”,警告“生物多样性的崩溃”,甚至描述E.T.时,威尔逊都坚信人类在已知宇宙中占有特殊位置。自一系列物理原因和影响交织而成的偶然造就了人类以来,历史就一直掌握在人类手中。

但他也呼吁道,鉴于人类已经拥有了这样的地位,是否“我们现在可以对孕育我们的世界给予同样的关注”?人类在按照自己意愿重新设计生物学和人类特性时,也是在抛弃自然选择,科学和技术的进步可能将给我们带来前所未有的道德困境。

根据卡尔·萨根小说《接触》改编的电影里的有一幕,朱迪·福斯特饰演的角色注视着无法形容的宇宙奇妙景致,而她的任务是给人类描述这一切,最后,她只能喘着气说:“他们应该送个诗人来!” 讲述人类的故事也不是件易事,不过这次有诗人在,而且是萨根最爱的诗人:黛安·阿克曼(Diane Ackerman)。萨根曾将她精确描写星球的诗句寄给狱中的蒂莫西·利里。 她不仅是个诗人,还是位科学小说家和历史学家。她写人类如何走到今天:“人类一直是兴奋、不知疲倦、忙碌的存在。在过去的11700年里,仅仅是冰河世纪末期冰河消退后一瞬间,我们就发明了建筑、写作和科学。……我们建造奥兹国般的城市,离开我们的星球去旅行……摧毁森林,铲平地球……” 虽然看到了“我们将地球变成了自己的沙盒”这样的变化,但阿克曼还是一颗科技心,认为这样的改变“剧烈、不可逆,但也并非全然是坏事。我们的错误数不胜数,但我们的才能也难以估量。”

科学传播并非易事

有人觉得科学家做科普,有点大材小用了,其实完全不是。做好科普是很难的,我们之所以觉得科普简单,是因为我们的科普水平太低。

只要是做过科普的都知道,要做好科普很难,难就难在要让不同的人都喜欢。那些认为科普很简单的人,往往自己并没有认真做过科普。

以萨根临终前的最后一部作品《魔鬼出没的世界——科学,照亮黑暗的蜡烛》为例,在这部作品中,萨根阐述了什么是科学,科学和非科学的区别,科学与伪科学的斗争,讴歌了历代科学家在人类思想启蒙中所做的贡献,以及科技给人类带来的巨大幸福。全书充满理性思维、批判思想和科学精神,比较全面地反应了他的思想。萨根广博的知识、犀利的思想、力透纸背的笔锋、鞭辟入里的分析,给人留下了令人深省的启迪和思考。

奥门新萄京8455 12摘自"The Demon-Haunted World"。图片来源:Like Success

要做好科普,就需要不停的磨炼。对不同的人,要讲不同的东西,而且要抓住对方的兴趣点,毕竟每个人的兴趣点是不同的。比如,面对小朋友做科普的时候,我一上来就会问:“大家说,有没有外星人?”然后所有小朋友就沸腾了。如果是面对博士生,或许可以从个人的成长经历讲人生的意义,因为他们正好处在思考人生价值的阶段,这些内容会对他们有所触动。

有一天,上午我在小学三年级的家长课堂上给孩子们讲课,班主任说“你千万讲得简单一些,他们听不懂”。然而,全程一个半小时让他们专注且情绪饱满,我做到了。同一天下午,我面对的是北京大学的博士生,课程主管让我尽量讲得难一些,否则博士生没兴趣。所以,我授课的目的便是让他们受到启发,影响他们的世界观,知道“除了我们熟悉的、周围的人和事之外,其实还有更广阔的世界”。要达到以上目的,如果从知识点的角度来讲,是很难讲的——关于知识点,小孩能够接受的知识点和博士生能够接受的知识点完全不是一回事,但他们有一样是共通的——这也是人性的共通之处:一是每个人都有的对未知的好奇心;二是责任和情怀,也就是说,中国人有责任对人类文明做出贡献。

做科普时,在不同的场合、面对不同的人,应该随时调整,我会看他的眼睛,看他的反应,如果听众觉得演讲内容枯燥,不感兴趣时,应该马上做适当调整。

这些能力是需要训练的,做科普报告也是要训练的。科普和科研所追求的目标很不相同:科研是在越来越窄的领域里懂得越来越多,追求专业性;科普是在越来越宽的领域里懂得越来越多,追求通识性。如今的社会非常欠缺擅长学科交叉、跨界融合的人。要把科普做好,就需要既能懂科学又能懂艺术,既能懂教育又能懂科学,既能懂传播又能懂科学。

在没看到这本书时,我对暗物质和暗能量的概念一直模模糊糊。看完这本书后,更加迷糊乐。

借助代数拓扑学的方法,科学家在人脑神经网络中发现了特殊结构和多维几何空间。一项新的研究表明,人脑的结构和形状可能有11个维度。大脑中估计含有860亿个神经元,神经元的突触连接,脑细胞的分工合作,最终形成了一个超庞大的细胞网络。

5.《天空的边际:关于无所不包你需要知道的一切》

——用一千个基础单词解释宇宙

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大爆炸、黑洞、暗物质、暗能量,现代宇宙学中的重要发现和谜团,理论宇宙学家罗伯托·特洛塔(Roberto Trotta)都用最常见的1000个英文单词清晰解释。

物理、能量、银河系,甚至宇宙,这样的词,都以更简单的词语替换,仿佛穿越回还未为那些物理现象发明专有名词的时代。

怀着文学实验和普及科学的想法,特洛塔讲述了这样一个故事:一位科学家用大型强子对撞机演示,发现和理解未知现象,用地球上最大的望远镜在宇宙中寻找暗物质。

  1. 《树之书:将知识的分支可视化》 ——涵盖各个知识门类的两百幅树状图

中国科普事业,责任重大,使命光荣

近年来,我们国家越来越强调科普的重要性,变化非常显著。以前,我们在日常生活中除了看科技新闻外,很少看到科普文章。但现在,中小学课堂已经能够听到科普报告,全国各地有越来越多的科技馆,每年各种科普活动的声势也越来越浩大,进科技馆、听科普报告的人也越来越多。此外,当发生热点事件时,会有专业人士撰写的较高质量的科普文章刊登出来。这些都是很明显的变化。

以前做科普的主要是退休科学家,但现在有越来越多的青年科学家愿意面对公众了,这是很明显的变化。科普的舆论导向在变,政策导向也在变,因此才会有这些可喜的变化。

中国科普的现状,短板在传播方式和传播效果上,在与青少年教育的结合上,在科学家的参与度上。我们国家特别缺乏既懂教育又懂科学的人。师范院校培养的是教育专家,科研单位最多的是科研人才,但既懂教育又懂科学的人非常缺乏,既懂科学又懂传播的人才也非常缺,既懂科学又懂艺术的人,更是稀缺。但中国的科普事业恰恰需要的就是科学艺术家、科学教育家、科学传播家等等诸如此类的人。科研论文和成果本身不好玩、不好看,就需要把它艺术化;传播效果不好,就需要创新传播方式。

经济发展到一定阶段时,科学就会成为人们的生活方式。像北上广深这些城市已经发展到了一定阶段,其他二线城市、省会城市陆陆续续都会跟上,越来越多的人会认同这个理念。从这个角度来讲,我们科普的供应能力还远远没有跟上,特别是高质量的科普供应还没有跟上。现在互联网这么发达,其他国家的科普视频、纪录片、科普作品等,所有人都能看到,受众的鉴赏水平已经很高了。如果我们的科普产品质量不高,受众很容易就能分辨出来。

未来三五年内,中国肯定会出现科普事业的爆发式增长。首先是需求的爆发,2017年开始,全国中小学从小学一年级开始,要求每星期都要有科学课。很多学校每学期都需要有科普报告,每年都会有科技节,各个城市都要建设科技馆等等。这些需求会迫使科普产品的供应不断跟上。时代变化非常快,如果不及时做出改变的话,你很快就会落后。

现阶段,我要做的事情就是激励和带动更多的同龄人和青年科学家,使他们有意愿、有勇气站出来做科普,而且要做得很好。有很多同行对我说:“我看过你的报告或视频,觉得很有意思,科普很重要,我也想做这样的事情。”这让我觉得十分欣慰。

我们每个人的力量都很弱小,但如果汇集起来,就能改变世界。我有一个愿望,希望每个科研人员每年写一篇科普文章,做一次科普报告,一生出一本科普书。(编辑:吴欧)

这不是说这本书不好,恰恰相反,这是目前我见到的对天文宇宙领域最新领域描写得最好的科普。因为它没有避开我们宇宙学的最新结果,没有讨论虚幻的弦理论,而是实打实地告诉我,引力透镜如何成为了我们最强大的武器。

根据《神经科学前沿》杂志上发表的研究报告,科学家正在进行一个名为“蓝脑”的项目研究计划,现在,这个国际科学家研究团队已经获得了神经科学领域前所未有的结果。科学家利用代数拓扑的数学模型来研究人脑网络中的不同结构和多维几何空间。在这项研究中,科学家们注意到结构是如何同时形成的,它们被交织成一个“统一体”,从而创造出一个精确的几何结构。

6.《莎士比亚的科学:对剧作家莎士比亚的宇宙的新观察》

——莎士比亚的戏剧写作,真的受到了天文学的影响

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威廉·莎士比亚如果真的存在的话,生活在人类历史的一个重要阶段:天文学萌芽的时期。那时起,人类开始将对天堂的古老渴望转化为科学上的新追求。

科学记者丹·弗克在书中试图证明这一观点:莎士比亚的戏剧写作,受到了这一新学科的重要影响。他最有力的论据是莎士比亚的悲剧《辛白林》:最后一幕中,主人公朱庇特在梦中见到四位已去世的家人的鬼魂环绕他旋转。朱庇特的名字曾多次在莎士比亚的后期剧作中出现,但在这里人物才首次现身,那四个鬼魂似乎正象征着伽利略新发现的环绕土星的四颗卫星。因为从时间上看,《辛白林》创作于1610年秋,伽利略讲自己早期天文发现的《星际信使》发表仅数月之后,或许并非巧合。

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对待星系级别的观测,引力透镜可以将100多亿光年外的星系放大,通过计算机模拟各种放大效应,并和现实对照,科学家就可以推断出后方星系的情况。 星星的各种移动引发的引力效应,也可以被透镜观测。

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7.《蛰刺的故事:我和大黄蜂的旅程》

——从小在英国什罗普郡养各种宠物的他,对大黄蜂一网情深

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戴夫·格尔森(Dave Goulson)深爱各种野生动物,儿时在英国什罗普郡养各种宠物,长大后研究和拯救大黄蜂。短毛大黄蜂曾经常见于肯特的沼泽地里,但现在只能在新西兰的野外生存,那还是19世纪运过去的蜂后的后代。作为英国大黄蜂保护协会的创立者,戴夫一直致力于将它们重新带回原本属于它们的土地。

他对大黄蜂的热情,从他对大黄蜂习性、历史与大黄蜂的关系的原始研究,以及对后代保护大黄蜂的建议中,都能看得出来。他借助一个热爱自然的小孩的成长故事,讲述大黄蜂的重要性,也提醒农业对蜂类的潜在威胁。(好书推荐尽在:www.xiaoshuozhu.com)

读图时代,数据可视化成为潮流,但可曾想过这种可视化在八百年前就已开始,而且使用的是常见到会忽略的树的形象? 设计师兼信息视觉化学者曼努埃尔·利马(Manuel Lima)对此深感兴趣且研究颇深。他以树状图的历史为主线,讲述数据可视化的过程。 书中最吸引人的当属两百幅细致的树状图,涵盖各个门类,有1780年版《法国百科全书》中艺术和科学的宗谱图,用树叶大小代表人类对学科的了解程度;也有1250年Lambert of Saint-Omer绘制的“美德树”各种美德从中央球茎中生长而出,成为一个个分支;还有第一幅树状组织结构图纽约厄尔铁路公司的组织计划。 4.《人类的存在意味着什么》 ——历史一直掌握在人类手中,现在,我们是不是可以对孕育我们的世界给予同样的关注?

说到了暗物质,目前占据暗物质绝大部分的wimp还没有什么进展。粒子物理学找到少数候选人,可惜没有实验数据证明这一点。而对于更加玄乎的暗能量,可以说我们是一无所知。什么是暗能量,为什么它会在宇宙诞生后的五十亿年开始主导,它和暴涨有什么联系,它的量值为什么和真空能量差这么多。 而更为关键的是,它似乎只能透过引力透镜间接观测到。

大脑网络的示意图

8. 《宇宙:顶尖科学家探讨宇宙的起源、谜团和未来》

——听那些这个时代最棒的脑袋一起解释宇宙

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约翰·布罗克曼主编的网站Edge.org邀请了数位顶尖科学家解释我们已知的宇宙。

阿兰·古斯(Alan Guth)和安德烈·林德(Andrei Linde)描绘了宇宙学在过去三十年的发展和他们创建的暴胀模型(2014年3月,大爆炸引力波的发现,证实了这一模型);李·施莫林(Lee Smolin)讨论了时间的性质;丽莎·蓝道尔(Lisa Randall)和尼尔·图洛克(Neil Turok)解释了从线性理论衍生而来的胚理论和二维结构;赛斯·劳埃德(Seth Lloyd)探讨宇宙如何像一个自定义程序的计算机一样运作;劳伦斯·克劳斯(Lawrence Krauss)提出关于中立、暗物质和空空间的新想法;布莱恩·格林(Brian Greene)和爱因斯坦的传记作者沃尔特·艾萨克森共同推想阿尔伯特·爱因斯坦会如何看待21世纪的理论物理;已故的努瓦·曼德博回顾漫长的分形理论研究生涯等等。

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说了这么多,这本书基本没有公式,深入浅出有一些,值得一看。

科学家向我们解释道,我们大脑中的每一个神经元都能以特定的方式与相邻的神经元相互连接,从而形成一个相当复杂的网络。当大脑处理信息的时候,高维空腔的存在表明神经网络中的神经元对刺激的反应是非常有组织的,有规律的,它们会自己组成一个空腔。这就好像大脑对诱导的反应是通过构造然后粉碎一个由多维块组成的塔,这其实就是大脑对一维,二维,三维,四维和五维等更为复杂的几何结构的处理。整个大脑的活动顺序类似于一个多维高塔。

9.《神经科学》

——用绘本展现大脑世界

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神经科学家哈娜·罗斯博士(Hana Roš)和神经学博士转型插画家马特奥·法莱拉(Matteo Farinella)在世界最大的医学基金会之一Wellcome Trust的资助下,合作了这一绘本,用黑白图片展现大脑世界。

走进去,迎面一片神经元森林以及许多的记忆穴和欺骗城堡;沿途,会遇到为科学实验献身的巨型乌贼、海蜗牛和神经科学的先驱者巴普洛夫以及他1897年在俄国做的著名记忆实验。

感知、记忆幻觉、情感回忆、意识,以及思维和大脑的区别,关于大脑的一切,两位科学家都想到了办法表现。

社会生物学和生物多样性之父、普利策奖得主爱德华·O.威尔逊(Edward O. Wilson)的最新作品。 延续他在前一本书《社会如何征服地球》中对“人类世”的阐释,威尔逊认为“人类已经对宇宙和自己足够了解”,是时候系统、科学地梳理人类在宇宙中的位置和生存的意义。 在说明“人类之谜”、“自由意志”、“宗教信仰”,警告“生物多样性的崩溃”,甚至描述E.T.时,威尔逊都坚信人类在已知宇宙中占有特殊位置。自一系列物理原因和影响交织而成的偶然造就了人类以来,历史就一直掌握在人类手中。 但他也呼吁道,鉴于人类已经拥有了这样的地位,是否“我们现在可以对孕育我们的世界给予同样的关注”?人类在按照自己意愿重新设计生物学和人类特性时,也是在抛弃自然选择,科学和技术的进步可能将给我们带来前所未有的道德困境。 5.《天空的边际:关于无所不包你需要知道的一切》 ——用一千个基础单词解释宇宙

《爱因斯坦的望远镜》读后感:物理学武装现代人

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10. 《参与决斗的神经外科医生们》

——那些逆转的案例都是研究大脑功能走到极端的机会

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早期对人类大脑功能的研究采取的是一种非常简单的方法:等待人们发生中风、心脏病发作、感染、脑额页切除等不幸,而后观察患者如何反应。很多病例中,患者的康复都像奇迹,虽然性格会完全改变,观察者只能惊叹这种好转。某一部分的伤害可能致使患者再也认不出亲人,有些创伤会让人变成病态赌徒、恋童癖或骗子。但有少数科学家意识到,这些案例都是研究大脑功能走到极端的机会。

科学作家山姆·凯恩重拾这些早已被遗忘的真实案例,解释大脑内部的运作方式,同时向那些为现代神经科学发展做出贡献的医生致敬。

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现代社会的诞生,源于物理学的伟大发现。因为物理给我们以这样的思维方式,即:我们可以用纯粹数学的方法来概括整个现象界。我们永难忘却牛顿力学之美,小小的几个公式,却将如此丰富的世界网罗其中。

在大脑科学中我们看到了一些维度的反应,但是我们又回到了一开始的问题,如何利用维度,有什么实际意义?或者说现在有什么概念呢?接下来为大家讲述一下理论物理学或者现实科学研究里面一些维度概念的体现。影视作品的科幻维度

11.《假如:严肃地回答荒谬的假设性问题》

——假如我在装满废弃核燃料的池子里游泳,会有什么后果?

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兰德尔·门罗(Randall Munroe)原为在NASA供职的机器人学家,转行做漫画家后,在自己的xkcd网站上发表关于浪漫、讽刺、数学和语言的网络漫画,同时用手绘图表和科学知识回答读者关于万物的假设性问题。问题五花八门,有的只是很怪,有的则真的是很邪恶:

假如我在装满废弃核燃料的池子里游泳,会有什么后果?

你能造一架装备向下发射的枪炮的喷射机吗?

如果纽约发生里氏15级地震,会变成什么样?

火旋风有可能实现吗?

门罗的回答总是简明幽默,但数学计算是不可或缺的。书中集结了网站中最精彩的问答,还收入了一些从未公布答案的问题。

大爆炸、黑洞、暗物质、暗能量,现代宇宙学中的重要发现和谜团,理论宇宙学家罗伯托·特洛塔(Roberto Trotta)都用最常见的1000个英文单词清晰解释。 物理、能量、银河系,甚至宇宙,这样的词,都以更简单的词语替换,仿佛穿越回还未为那些物理现象发明专有名词的时代。 怀着文学实验和普及科学的想法,特洛塔讲述了这样一个故事:一位科学家用大型强子对撞机演示,发现和理解未知现象,用地球上最大的望远镜在宇宙中寻找暗物质。 6.《莎士比亚的科学:对剧作家莎士比亚的宇宙的新观察》 ——莎士比亚的戏剧写作,真的受到了天文学的影响

物理学的每一个进步,都带来人类思维的跨越。如果没有量子力学的进步,现代经济学就失去了灵感来源,如果没有相对论的出现,我们对时间与意义的认识仍难超越迷信。

理论物理学家们在讲授第四维度时,都会使用了类似的方法,那就是绘制一种叫做超立方体的模型,或者是使用埃德温·哈勃19世纪《平地》中的概念,这本书想象了生活在只有长度和宽度的平面世界上的二维生物。由于看不到第三维度,二维生物只能看到三维生物的一个切面,有点像计算机断层扫描或核磁共振成像的身体切片图,这就是第四维度

12. 《乌有》

——21位科学家讨论完nothing后表示,理解nothing有时是理解某些问题的关键

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《新科学家》杂志的主编杰瑞米·韦伯(Jeremy Webb )携两位《自然》前编辑和19位重要作家和科学家一起探讨“乌有”的意义。他们谈真空、超导体、退化器官、催眠、安慰剂效应,发现理解乌有有时是理解某些问题的关键:

为什么被误诊后,病人仍会感受到痛苦?

乌有状态真的存在吗?

最近的实验表明,挤压理想真空不明原因的会产生光。

韦伯说:“你也许会认为一本讨论乌有的书听起来自相矛盾。但好在有很多可以探讨,因为这一话题已经被讨论了2000多年。……以零这个表示不存在的词为例,它的一部分公元前300年左右产生于巴比伦,1000年后印度人将这一概念同一个古老象征结合时,又出现了一部分;又过了400年到达欧洲,起初被当作是一项危险的创造。17世纪左右它终于获得认可。如今对你使用的每个数字都意义非凡。”

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人类永远会有一种好奇心,去关注我们所生存的这个世界,并以此作为认识自我的重要依据。所以,作为现代人,必须对现代物理学的发展有个基本了解,当我们知道宇宙是怎样构成时,我们也就明白了意义与自我构成的源头。这就是为什么,霍金的书为何能在国内风靡一时,因为只靠哲学、经济学等,是很难打开未来之门的,这是物理学更擅长的领域。

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13. 《三十天》

——30首诗写给DNA

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这部诗集的作者xYz原名乔安娜·蒂尔斯利(Joanna Tilsley),八岁开始写诗,一直写到读完生物学学位。

2013年4月,因精神状态不佳,她和朋友参加了年度创意写作项目NaPoWriMo,参与者需要每天写一首诗,坚持一个月。当时正对宇宙学和量子物理感兴趣的乔安娜,将那份热情转化为诗句。

她的三十首诗,写DNA,写克卜勒62,一颗“超地球大小、比太阳小且温度低的行星”;写全变态,毛虫变为蝴蝶的过程;写苏联宇航员尤里·加加林,第一位进入太空的人类。她还边写边画,使用古旧的纸张、老式的字体和19世纪的艺术作品(电脑处理后作为背景)。

正如E·O.威尔逊所说:“理想的科学家像诗人一样思考,像会计一样工作。”

威廉·莎士比亚如果真的存在的话,生活在人类历史的一个重要阶段:天文学萌芽的时期。那时起,人类开始将对天堂的古老渴望转化为科学上的新追求。 科学记者丹·弗克在书中试图证明这一观点:莎士比亚的戏剧写作,受到了这一新学科的重要影响。 他最有力的论据是莎士比亚的悲剧《辛白林》:最后一幕中,主人公朱庇特在梦中见到四位已去世的家人的鬼魂环绕他旋转。朱庇特的名字曾多次在莎士比亚的后期剧作中出现,但在这里人物才首次现身,那四个鬼魂似乎正象征着伽利略新发现的环绕土星的四颗卫星。因为从时间上看,《辛白林》创作于1610年秋,伽利略讲自己早期天文发现的《星际信使》发表仅数月之后,或许并非巧合。 7.《蛰刺的故事:我和大黄蜂的旅程》 ——从小在英国什罗普郡养各种宠物的他,对大黄蜂一网情深

本书是一本通识教材,为大学生们讲述暗物质与暗能量,它们被当代物理学认为是构成宇宙的主要元素。

在未来,维度概念如何被我们利用呢?其实如果一个先进的文明学会了如何控制更高的维度,他们就能利用维度做驱动,提升自己飞行器的速度,比如翘曲和曲率推进。在星际飞船前面的时间和空间施加某种压缩效应,在后面加上膨胀效应,你就会得到翘曲驱动。不过到目前为止。这样可行吗?总有一天,也许很快,我们就能从大型强子对撞机中或者世界各国科学家的研究得到一些数据,但即使找到证据,真正利用起来也不是那么容易。

14.《数据潮》

——用数据揭示人们的本来面目

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以前,研究者依靠取样调查或小规模实验来研究人类行为。如今,由于我们的生活大部分在网上,他们可以直接通过数据观察我们。克里斯蒂安·拉德(Christian Rudder)是美国在线交友网站OKCupid 的创始人之一。该网站曾根据收集来的数据得出结论,并以此指导人们的约会,该功能曾红极一时。哈佛数学系毕业的拉德就是幕后数据分析师之一。

这一次拉德不是指导约会,而是希望通过数据揭示人们的本来面目。他将从Google搜索、Twitter更新和Facebook收集来的数据分为三类:将人们联系起来的数据、区分的数据和只与个人有关的数据,从而描绘出人们在政治、性向、身份和行为等方面的模式。Facebook的“喜欢”按钮如何预测一个人的性向,甚至智商,而且结果惊人地准确?为什么必须有人恨你你才会红?人们私底下和公开场合表达自己想法的方式有什么不同?拉德都用数据做了解答。

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如果没有暗能量,那么宇宙中应充满光明,如果没有暗物质,那么宇宙中应该是各种物质的海洋。当事实与此相反时,我们不能不思考,也许世界在我们直觉经验之外,还有相违背的一面。正如我们只能看到可见光,但在可见光之外,还有更丰富的光谱。

时空旅行也会被认为是高维度的表现,时空旅行不是一个空间维度,而是时间的维度。我们没有回到过去或者改变历史的技术,但是如果我们能找到一种穿越其他维度的方法,就可以在时间线上看到整个三维维度,维度空间的某处应该允许我们进入某种隧道。

15.《进化》

——可以互动的人类进化彩绘

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这是一本童书。从书名就可看出,是讲人类进化故事:自然选择、大陆漂移、谁杀死了恐龙、鸟类的诞生以及其他人类得以走到今天的重要过程。毕竟我们曾是变形虫,现在却能在iPhone上用手指打字,这一过程想想就让人惊叹。

彩图由常驻伦敦的芬兰插画家安努·吉尔普兰恩(Annu Kilpeläinen)绘制。与一般彩色绘本不一样的是,这本加入了很多和小读者互动的元素:可以打开的盘古大陆地图,藏在岩石下的化石,以及可以打乱搭配的页面。

成人可补充阅读比尔·内尔的《不可否认:进化和创造科学》。

戴夫·格尔森(Dave Goulson)深爱各种野生动物,儿时在英国什罗普郡养各种宠物,长大后研究和拯救大黄蜂。 短毛大黄蜂曾经常见于肯特的沼泽地里,但现在只能在新西兰的野外生存,那还是19世纪运过去的蜂后的后代。作为英国大黄蜂保护协会的创立者,戴夫一直致力于将它们重新带回原本属于它们的土地。 他对大黄蜂的热情,从他对大黄蜂习性、历史与大黄蜂的关系的原始研究,以及对后代保护大黄蜂的建议中,都能看得出来。他借助一个热爱自然的小孩的成长故事,讲述大黄蜂的重要性,也提醒农业对蜂类的潜在威胁。

本书的优点在于深入浅出,将读者带到当代物理学发展的前沿,迅速领会其中的智慧。物理学是现代人必备的修养之一,本书是有针对性的补充。

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  1. 《宇宙:顶尖科学家探讨宇宙的起源、谜团和未来》 ——听那些这个时代最棒的脑袋一起解释宇宙

《爱因斯坦的望远镜》读后感:爱上物理很简单

理论物理学家认为多维宇宙中另一种可能的穿梭方式是虫洞。当卡尔·萨根需要一种比较科幻的方式让人类穿越星际距离时,他咨询了理论物理学家基普·索恩。索恩和他在加州理工学院的同事一起研究,得出了一个方程式,确实有一个稳定的、可穿越的虫洞,一个可以连接不同时空区域的隧道系统。其实早在10多年前,米盖尔·阿尔库彼尔就证明了爱因斯坦的广义相对论允许飞船进行曲速驱动,因此萨根认为虫洞概念是科学上唯一有效的方法,通过它,主人公就可以足够快地穿越银河系,以满足故事情节的需要。

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我承认自己非常喜欢星空,但是对于物理,也有着畏惧与憎恶。四季的夜空,我比较偏爱夏夜的星空,总觉的这时的夜空不寂寞,喜欢独自静静仰望,追寻那闪烁的亮点,幻想着可以近距里观看。没想到这本爱因斯坦的望远镜让我一睹星空的魅力,也让我真正欣赏到物理学带来的美。

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约翰·布罗克曼主编的网站Edge.org邀请了数位顶尖科学家解释我们已知的宇宙。 阿兰·古斯(Alan Guth)和安德烈·林德(Andrei Linde)描绘了宇宙学在过去三十年的发展和他们创建的暴胀模型(2014年3月,大爆炸引力波的发现,证实了这一模型);李·施莫林(Lee Smolin)讨论了时间的性质;丽莎·蓝道尔(Lisa Randall)和尼尔·图洛克(Neil Turok)解释了从线性理论衍生而来的胚理论和二维结构;赛斯·劳埃德(Seth Lloyd)探讨宇宙如何像一个自定义程序的计算机一样运作;劳伦斯·克劳斯(Lawrence Krauss)提出关于中立、暗物质和空空间的新想法;布莱恩·格林(Brian Greene)和爱因斯坦的传记作者沃尔特·艾萨克森共同推想阿尔伯特·爱因斯坦会如何看待21世纪的理论物理;已故的努瓦·曼德博回顾漫长的分形理论研究生涯等等。 9.《神经科学》奥门新萄京8455, ——用绘本展现大脑世界

这要感谢作者,以浅而易懂的方式,从完全不同的视角,为我们展现隐藏在无尽夜空下神秘的天体。若不是这样,那些复杂的物理术语就会让我头疼不已。子曰:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”恰恰是作者恰到好处的引用,恰到好处的介绍,让我有了这种学习的快乐的感觉。

不过无论是对于曲速驱动还是可穿越虫洞,都需要一种称为负能量的现象来扭曲空间。凭直觉很难想象负能量是什么,但它的存在与一个已知的物理领域一致,即量子场论。事实上,利用量子光学技术和一种称为卡西米尔效应的现象,物理学家实际上已经可以产生了一种微小的负能量,也就是负真空能。现在我们可以制造微型虫洞

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回想书中那漂亮的爱因斯坦环,当然这是我的读过书之后了解到的这么漂亮的名词,那一张张让人过目不忘。5类星体五胞胎,这是多么漂亮的星空。此书真不愧是妙趣横生的通知读本,合上书,淡蓝色的封面呈现在面前,那颜色像及了海洋,平静温和,中间有个圆,像地球,又不象,是颗遥远的星星也为尝不可,给我们想象的空间。

德克萨斯州奥斯汀高级研究所的物理学家Eric Davis是一位研究超光速推进概念的专家,他认为最有希望的方法是使用一种称为福特斯维特反射镜的量子光学装置。它可以集中负真空能量。如果你用一个小的福特斯维特反射镜来做,它会产生一个微小的虫洞,但是戴维斯说,这个装置可以被放大,使虫洞越来越大,最终足以让宇宙飞船进入,不过目前还做不到这样。一开始寻找出口点是整个过程最困难的,但理论上可以将福特斯维特反射镜放置在不同的点上,以创建一种调谐器,大大减少灾难发生的可能,例如从地球附近的某个地方到附近恒星系统中类似地球的行星的某个点。

神经科学家哈娜·罗斯博士和神经学博士转型插画家马特奥·法莱拉(Matteo Farinella)在世界最大的医学基金会之一Wellcome Trust的资助下,合作了这一绘本,用黑白图片展现大脑世界。 走进去,迎面一片神经元森林以及许多的记忆穴和欺骗城堡;沿途,会遇到为科学实验献身的巨型乌贼、海蜗牛和神经科学的先驱者巴普洛夫以及他1897年在俄国做的著名记忆实验。 感知、记忆幻觉、情感回忆、意识,以及思维和大脑的区别,关于大脑的一切,两位科学家都想到了办法表现。

书中讲解了宇宙长达137亿年膨胀冷却的历史,有文字又有图,一目了然,通俗易懂。作者讲解了暗物质与暗能量,在那未知的星空,那神秘的一切,想在探索这一切,此书不失为一本很好的导游,带着我去见解那一切美妙的变幻。作者用了爱因斯坦的望远镜为题,以引力透镜现象为主,向我们来介绍这一切。我很喜欢这个标题,就如地球引力一般,让我移不开眼球,呵呵。当说到超过四维空间的模型的时候,我觉得正好作者所言,这才是激动人心的时刻,引用文中一名“我们自己、所有常规物质粒子、力的传播介质以及暗物质粒子,都被束缚在这个平面上,因此在某种意义上这就是我们眼中全部的世界。但事实并非如此。”确实眼见是全部,而又并非是全部,所以眼见并不为实,眼听也定不一定为虚。这么简单的来解释这么一个复杂的定义“膜”,让我这个初级物理入门者觉得非常好理解,真是好书一本。

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  1. 《参与决斗的神经外科医生们》 ——那些逆转的案例都是研究大脑功能走到极端的机会

读了一遍,觉得理解不深,我仍需要再读几次,原来爱上物理真的很简单,哈哈。

一旦第一个虫洞建立了稳定的入口和出口点,我们就可以在地球和我们的第一个目的地之间来回移动。我们可以探索这个恒星系统,特别是如果它是一个我们可以殖民的可居住行星。因此,一点一点地,我们可以在银河系的小角落里创造出各种各样的虫洞网络。展望未来,维度可利用

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《爱因斯坦的望远镜》读后感:了解暗物质和暗能量的通识读本

无论是脑神经科学的发现还是量子场论的量子光学设备,这些结论和数据都在为我们展示维度的存在和未来的可利用性,虽然这天可能很晚才能到来,但是通过不懈研究,我们也可以创造属于自己的虫洞,在星系间自由穿梭。

早期对人类大脑功能的研究采取的是一种非常简单的方法:等待人们发生中风、心脏病发作、感染、脑额页切除等不幸,而后观察患者如何反应。很多病例中,患者的康复都像奇迹,虽然性格会完全改变,观察者只能惊叹这种好转。某一部分的伤害可能致使患者再也认不出亲人,有些创伤会让人变成病态赌徒、恋童癖或骗子。但有少数科学家意识到,这些案例都是研究大脑功能走到极端的机会。 科学作家山姆·凯恩重拾这些早已被遗忘的真实案例,解释大脑内部的运作方式,同时向那些为现代神经科学发展做出贡献的医生致敬。 11.《假如:严肃地回答荒谬的假设性问题》 ——假如我在装满废弃核燃料的池子里游泳,会有什么后果?

了解暗物质和暗能量的通识读本

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《爱因斯坦的望远镜》这本书总首先吸引我的是爱因斯坦的大名。爱因斯坦望远镜究竟是一种怎样的望远镜呢?“爱因斯坦望远镜”听上去很陌生,其实是专业名词“引力透镜”的一种大众化的说法。它是一种全新的天文望远镜。该望远镜有望让科学家首次直接看到黑洞,并管窥宇宙诞生时的情景。当引力波同粒子(诸如那些组成望远镜反射目标的粒子)相互作用时,引力波会被粒子拉伸或收缩。计算机可根据粒子拉伸和收缩数量的差异组建出一幅图片,告诉人们引力波由什么组成并精准定位其来源。

兰德尔·门罗(Randall Munroe)原为在NASA供职的机器人学家,转行做漫画家后,在自己的xkcd网站上发表关于浪漫、讽刺、数学和语言的网络漫画,同时用手绘图表和科学知识回答读者关于万物的假设性问题。问题五花八门,有的只是很怪,有的则真的是很邪恶: 假如我在装满废弃核燃料的池子里游泳,会有什么后果? 你能造一架装备向下发射的枪炮的喷射机吗? 如果纽约发生里氏15级地震,会变成什么样? 火旋风有可能实现吗? 门罗的回答总是简明幽默,但数学计算是不可或缺的。书中集结了网站中最精彩的问答,还收入了一些从未公布答案的问题。

科学真的很神奇。宇宙真的很神秘。我们知道,黑洞是一种很可怕的洞,所有的东西一旦靠近它,就会被吸进去,哪怕是光。就觉得很奇怪,是什么古怪的原因呢?一直疑惑不解。

  1. 《乌有》 ——21位科学家讨论完nothing后表示,理解nothing有时是理解某些问题的关键

爱因斯坦的望远镜有有可能发现黑洞,真的很振奋人心。

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本书是一本科普著作,以引力透镜现象的研究为主线,介绍了当今天文学和宇宙学最为引人注目的两个研究领域,暗物质和暗能量,同时介绍了引力理论和现象、宇宙学和粒子物理学的一些基本知识。不读此书,我就不会知道黑洞在星系盘中大量存在,数百万计。不读此书,我就想不通黑洞是怎么形成的:他们是远大于太阳质量的恒星的残骸。恒星死亡后,引力不断地把无知向其自身内部牵引,并形成了一个密度无限大的物体和一个眼中扭曲的时空:时空不仅仅是弯曲的,它还在运动。

《新科学家》杂志的主编杰瑞米·韦伯(Jeremy Webb )携两位《自然》前编辑和19位重要作家和科学家一起探讨“乌有”的意义。他们谈真空、超导体、退化器官、催眠、安慰剂效应,发现理解乌有有时是理解某些问题的关键: 为什么被误诊后,病人仍会感受到痛苦? 乌有状态真的存在吗? 最近的实验表明,挤压理想真空不明原因的会产生光。 韦伯说:“你也许会认为一本讨论乌有的书听起来自相矛盾。但好在有很多可以探讨,因为这一话题已经被讨论了2000多年。……以零这个表示不存在的词为例,它的一部分公元前300年左右产生于巴比伦,1000年后印度人将这一概念同一个古老象征结合时,又出现了一部分;又过了400年到达欧洲,起初被当作是一项危险的创造。17世纪左右它终于获得认可。如今对你使用的每个数字都意义非凡。”

这本书让人大开眼界,一方面是普通读者对茫茫宇宙知之甚少。另一方面,我们想破脑袋也不会想到:如何去发现黑洞,如何测量星系的重量……现在流行穿越题材的小说,时光机之类穿梭时空的东西总是让人向往。读了此书,还颠覆了我的时空观念:宇宙是不断膨胀

  1. 《三十天》 ——30首诗写给DNA

书前面的彩色图片以及下面的解释很出彩,百闻不如一见。这些图片是比较难以见到的。这些图片把我们的思绪影响广袤的宇宙,深邃的宇宙现象。

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虽然作者在尽量的通俗易懂,译者也尽量的打比方,但因为内容有一定的深度,所以,这本书的阅读需要一定的物理学的知识,要不然,读起来一定一头雾水。通识教育兴起,它关注人的全面发展,本书是一本很好的暗物质和暗能量的通识读本。

这部诗集的作者xYz原名乔安娜·蒂尔斯利(Joanna Tilsley),八岁开始写诗,一直写到读完生物学学位。 2013年4月,因精神状态不佳,她和朋友参加了年度创意写作项目NaPoWriMo,参与者需要每天写一首诗,坚持一个月。当时正对宇宙学和量子物理感兴趣的乔安娜,将那份热情转化为诗句。 她的三十首诗,写DNA,写克卜勒62,一颗“超地球大小、比太阳小且温度低的行星”;写全变态,毛虫变为蝴蝶的过程;写苏联宇航员尤里·加加林,第一位进入太空的人类。她还边写边画,使用古旧的纸张、老式的字体和19世纪的艺术作品(电脑处理后作为背景)。 正如E·O.威尔逊所说:“理想的科学家像诗人一样思考,像图书管理员一样工作。” 14.《数据潮》 ——用数据揭示人们的本来面目

《爱因斯坦的望远镜》读后感:天问

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敢于做大范围的物文学家,好书推荐。宇宙可能存在十一个维度;微型黑洞无处不在,虽然只有黄豆大小,其质量却与木星相当;人类自以为是,凌驾于万物之上,与自然作对,以致科技日益异化。将人类骨骼肌肉分解到最后,其组成的最小元素与花鸟鱼虫、山石雨雪并无分别。

以前,研究者依靠取样调查或小规模实验来研究人类行为。如今,由于我们的生活大部分在网上,他们可以直接通过数据观察我们。 克里斯蒂安·拉德(Christian Rudder)是美国在线交友网站OKCupid 的创始人之一。该网站曾根据收集来的数据得出结论,并以此指导人们的约会,该功能曾红极一时。哈佛数学系毕业的拉德就是幕后数据分析师之一。 这一次拉德不是指导约会,而是希望通过数据揭示人们的本来面目。他将从Google搜索、Twitter更新和Facebook收集来的数据分为三类:将人们联系起来的数据、区分的数据和只与个人有关的数据,从而描绘出人们在政治、性向、身份和行为等方面的模式。 Facebook的“喜欢”按钮如何预测一个人的性向,甚至智商,而且结果惊人地准确?为什么必须有人恨你你才会红?人们私底下和公开场合表达自己想法的方式有什么不同?拉德都用数据做了解答。 15.《进化》 ——可以互动的人类进化彩绘

这都是现代物理告诉我们的知识。然而几千年前,屈原所提出的诸多问题,在时间的流逝与物理学的推进中,并没有获得全方位的解答。遂古之初,谁传道之。上下未形,何由考之。多少迷惑,困扰一代又一代的人类。

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盖茨的这本《爱因斯坦的望远镜》,虽然同样不能驱走迷雾,但书却似灯塔一般,使人在茫茫大海中顿生归属之感。此前曾阅读过同系列的另一本名为《织梦人》的书。与《织梦人》相同,两者皆属通识读本。《织梦人》中的概念与术语,被分拆在对话的片段当中,大部分情况用确实可以用“妙趣横生”来描绘,而《爱因斯坦的望远镜》,因为其性质的不同,必定、也必须掺杂极多物理专属词汇。作者对此考虑的十分周到,在目录之前,特意将书中涉及到的术语列出清单、简短释意。书的正文部分,或有文中不宜详说者,或有概念得来颇曲折者,或有引用来源须提及以便读者将来阅读参考者,都以附注的形式,与参考文献一并附于书尾。在体例上,以一章为一个主题,而各主题之间相辅相乘,力求准确简短的说明原由、推理、检验过程以及结果。书中单纯以语言描汇时不能使人有直观印象的,便以插图附之,尽最大限度的为读者提供方便。从一名读书时偏科严重,物理成绩始终没有及过格的读者的角度来讲,这些都是进入物理海洋的帆船。它使人直面现象,而不是冗长的运算和乏味的公式。

这是一本童书。 从书名就可看出,是讲人类进化故事:自然选择、大陆漂移、谁杀死了恐龙、鸟类的诞生以及其他人类得以走到今天的重要过程。毕竟我们曾是变形虫,现在却能在iPhone上用手指打字,这一过程想想就让人惊叹。 彩图由常驻伦敦的芬兰插画家安努·吉尔普兰恩(Annu Kilpel inen)绘制。与一般彩色绘本不一样的是,这本加入了很多和小读者互动的元素:可以打开的盘古大陆地图,藏在岩石下的化石,以及可以打乱搭配的页面。 成人可补充阅读比尔·内尔的《不可否认:进化和创造科学》。

书的彩页部分尤其璀璨美丽。譬如C.8子弹星团图片,由哈勃太空望远镜照片及X射线的观测结果等叠加而成。在科幻电影当中,这种情形出现在面前,我们会觉得这出于想象力,其实毫不奇怪。但事实上,它确实存在,在深遂的太空之中,可见的明亮与不可见的黑暗共存。

阅读这本书的最初目的,其实是想用现代科学去做古代思想的佐证。中国古代传统文化当中,对于天象讨论的极多。天人合一,一阴一阳谓之道,二气交感、化生万物,观乎天文以察时变,观乎人文以化成天下……借助物理,我们已知宇宙确是在混沌之中得以开辟。这与传统观点不谋而合。随着物理学的继续发展,又将会给人类带来多少震惊?普通人类的生活,又将被物理这双看不见的手、乃至于暗物质、暗能量这些尚未解码的成分带向何方?

137亿年的宇宙生涯,几十年的人生。人类由何而来,又将向何而去。在这浩渺宇宙当中,有亿万个星系,地球只是这其中的一个星球。我们每一个人,不过栖居寸土之地而已。夜深人静之际,思量此中境况,宁不令人怅然。

《爱因斯坦的望远镜》读后感:从地球这个孤岛向宇宙洪洋而望

天文学之于我,是非常温暖的记忆。

我非常清楚地记得在1986年初,当时的我还是个读小学低年级的小孩子。那段时间的的电视和报纸都报道了哈雷彗星要回归地球这个天文奇观。当时我家居然有《天文爱好者》,那是厂区图书馆对职工用比较便宜的价格卖过期杂志,每季度3本用线订在一起,我爸爸买了上一年的全年12期。拜《天文爱好者》所赐,我知道哈雷彗星有非常美丽的长长的尾巴,而且是76年回归地球一次。当时我的爸爸,非常激动呢,挤出非常拮据的工资去新华书店买了一个天文的单筒望远镜,在冬天那么寒冷的夜里,用自行车载着我到厂区大门外一个比较高的小山坡上,用那单筒望远镜在夜空仰着头不停的寻找,希望能够看到哈雷彗星。我们父女俩,在那些个万籁俱寂的冬夜,冒着寒冷,坚持了好多天。可是,我们根本没有找到哈雷彗星,我举着那个对我而言很沉重的单筒望远镜,冷风吹得我直打哆嗦,我仰头在望远镜中看到了很多变得很大的星星,可是就是没有哈雷彗星,连根尾巴也没有看见。事后我妈埋怨我爸,说他浪费钱去买个那么贵的望远镜,而且还险些害我得了感冒。但是我从来都没有遗憾,二十多年过去了,这段回忆对我而言,却是那么温暖和珍贵。在那时,爸爸妈妈都是普通的工人,连肉都只能一星期吃一次吧,物质生活很贫困,我的爸爸却尽力给我营造良好的探索自然的条件。

话题扯远了,只因手中这本《爱因斯坦的望远镜》让我的思绪不由自主地漂回20多年前那寒冬深夜里父女俩在小山坡上举着望远镜仰头望着星空不停寻找的身影。究竟是什么导致我们当时没有找到哈雷彗星呢?或者最大的原因是因为我们的装备太简陋了吧。看看《爱因斯坦的望远镜》书中所介绍的哈勃太空望远镜、斯隆数字天空勘测等等人类的技术结晶,甚至还有让人难以想象的星系透镜,这些仿佛很高深的天文学理论和研究成果,就通过这本通识读本以平易近人、妙趣横生的方式走到我们这些普罗大众的身边了。通过这些星系引力透镜,地球人们从地球这个孤岛向宇宙洪洋而望。

当然,看了《三体》1、2、3之后,再来看这本《爱因斯坦的望远镜》会更加有感觉。你会想起《三体》中未来人类已经可以制造出放在太阳系边缘的星际太空望远镜,你会想到在遥远的星系说不定已经有难以想象的文明在窥视这我们这颗脆弱的地球。或许,就如《三体》所说的真有宇宙黑暗的真相,那么地球文明像一个孩子。“自以为历经沧桑,其实刚刚蹒跚学步;自以为悟出了生存竞争的秘密,其实还远没有竞争的资格”。但是无论如何,我们总要张开眼睛,向外看个究竟!

《爱因斯坦的望远镜》读后感:物理学对宇宙研究的独特贡献

在天文学漫长的研究史上,人类每跨出一步,都会感受我们与宇宙的距离既在增近又在远离,这样的矛盾就好比宇宙的加速膨胀和引力作用的强烈存在一样。每当人类看到了更为广阔的宇宙面貌,同时又会发现许多新的未知。于是伴随着很多的设想,宇宙变得越发的不可穷尽。尽管如此,却无法阻挡科学家的脚步,纵然“人类一思考,上帝就微笑。”但是求知欲绝对是上天对人类最好的恩赐。

对于天文学的探索研究从来离不开物理方面的知识体系,今年诺贝尔物理学奖的获得者恰好就是来自于对天体物理学方面的研究者(三位科学家通过对超新星的观测发现宇宙膨胀不断加速,而且逐渐变冷的理论研究恰巧正是《爱因斯坦的望远镜》一书中涉及到的观点),事实上物理学方面的许多成果对于推进宇宙的探索都起着至关重要的作用。作为工具与手段,虽然外行人(特别是非理工科的人)可能读不懂那些公式,无法明白那些试验,但是某些理论及成果却能一一被道明。

《爱因斯坦的望远镜》就是这样一本书,虽然本书作者艾弗琳•盖茨主要的研究领域是粒子宇宙学和天体物理学,在书里也大量涉及了物理学的知识体系,但是整本书并不是特别难读,从引力透镜开始,到多元宇宙的解读,作者从人类对宇宙中暗物质和暗能量的探索历程里,渐进的讲了许多已知的宇宙研究成果。很多理论一点就透,是本书的最大特色,虽然它长的像教科书,但是一点也不枯燥晦涩,恰恰相反,只有极少的部分让我无法聚焦,更多的情况下都产生了涟漪效应,越发的激起了我对宇宙奥秘的好奇之心。

我们很早就知道宇宙产生于大爆炸,那么大爆炸初期的宇宙与大爆炸之前的宇宙是怎样的?当下,科学家们正在努力探索的方向正是如此,这也是天体物理学研究开始蓬勃起来的原因。我们已经不只局限于对已知宇宙形态的研究,而是扩展到了对宇宙历史的研究,也正是力图通过对历史的研究,转而更加深入的了解我们当下的宇宙形态。

在对天文学的研究上,物理学家们的视角主要集中在宇宙的物质与成份上,当我们知道宇宙中常规物质只占到5%的时候,我们开始了对23%的暗物质的追寻探索,于是现在有了MACHO——大质量致密晕物体,比如黑洞、中子星、白矮星、棕矮星、大行星等,是类似于太阳这样的星体(或大于数倍,或等量,或小于一些)在释放完全部能量后坍塌而成的无光体,话说太阳将在50亿年后塌缩成这样的一颗白矮星,地球也就会随之毁灭。而另一些被怀疑的暗物质对象涉及到粒子物理学,可能就不那么容易理解了,比如WIMP——弱相互作用质量粒子,它是热门的冷暗物质候选者,也是科学家们在不断的实验里终于发现的一种粒子,除此之外,以中微子为主要候选者的热暗物质的推断也一直在求证中。

相比于在暗物质探索上取得的成就,对于暗能量的研究,只是刚刚上路,或许当有一天我们能够揭开占有宇宙72%的暗能量的真相时,我们对于宇宙的研究也将会掀开一个新的篇章。

而这一切首先不得不归功于爱因斯坦的望远镜,即引力透镜,“由物质质量引起的光线偏折,是一种真正意义上的透镜效应。”由于质量和能量都能扭曲时空,扭曲时空中的物体将沿“最短路径”运动,扭曲的时空中,最短路径不再是一条直线,光总是沿着最短路径传播,因此光在空间中将沿弯曲的路径前进,于是引力透镜得以产生。恰是通过这个原理使科学家们可以探知到暗物质的质量和位置,推进了人类认识宇宙的脚步。

无疑《爱因斯坦的望远镜》所涉及的暗物质和暗能量的研究,虽然只是复杂的宇宙的一面,却也是宇宙寻迹路上最重要的一页,从这里开始,我对宇宙天体有了一种全新的认知,现在想来,早前无论读《三体》这样的科幻作品,还是看《超时空接触》这样的科幻电影,都更偏重于对地外生命的命题的演绎,确实也很过瘾,不过读《爱因斯坦的望远镜》给我的感觉是一种满足和丰富,所以文科生偶尔去读读理科读物,特别是自己感兴趣的,会有一种特别的充足感。

《爱因斯坦的望远镜》读后感:宇宙探秘

记得儿时的一个夏天,我和一群小伙伴在院子里望着星空胡说八道,其中的一个小伙伴说出来了关于宇宙的一番奇谈怪论,这番言论之荒诞不经,可能会遭到大人们强烈地嘲笑,但是当他说出来之后,却得到了小伙伴们一致地追捧,他的想法是这样的:宇宙,其实就是一个人体。那些个星球,其实就是这个人体里的器官,包括地球也一样,也是一个器官,而生活在地球上的生物包括我们人类,都是人体里的细胞,细胞有新生和衰亡,而人类也同样有生老病死,细胞有活力,人类也一样。

小伙伴二十多年前的“宏论”,最近又被我想起并认真琢磨了一番,我觉得他的话虽然幼稚可笑,但有两点很值得思考:第一,微观世界和宏观世界是相对的。虽然我们每一个人都把自己看得很重要,但是在宇宙中,人的地位可能远不如细胞之于人体;而另一方面,对于我们体内的细胞来说,人体其实就是一个无法观测其全貌的大宇宙——假如真有细胞要试图探究人体的话。第二,如果宇宙是一个人体,那么宇宙就不止一个,而我们所在的这个宇宙,只能是其中之一。

关于第二点,其实是把我伙伴的说法做为前提来探讨的,因为其前提的荒诞不经,所以后面的结论当然更是不值一提。然而,“宇宙不只一个”这个想法却并不是我一个人的异想天开。在《爱因斯坦的望远镜》一书中就说到,有一些科学家提出过宇宙不只一个、而是有一个母宇宙和很多子宇宙的论断。而看了这个论断之后,我对伙伴的想法就开始了更深一层的思考。

其实,我之所以会在时隔多年之后再去思考儿时所提到过的宇宙问题,并且还能把思考进行得有那么点意思,就是来自于生平读的第一本真正意义上关于宇宙学的著作——《爱因斯坦的望远镜》。在这本书之前,我离宇宙学说最近的一次可能就是和伙伴们的那次探讨。之后的二十多年间,我似乎从来就没有接触过宇宙学。偶尔在电视上看一些科普节目,也是不得要领。我头脑当中的宇宙,仍然是一个每颗星星都相距几亿光年的安静的冰冷的大空间。所以,当我拿起这本《爱因斯坦的望远镜》的时候,我是比较犹豫的,完全没有理工科的知识基础,能不能读得懂这样一本高端科技著作,我实在是没有底。但是对于我们这个宇宙到底有些什么、它到底是什么样的,我还是抱有强烈地好奇心。我们生存在这个宇宙中,就应该对它有所了解,而且我们心目中的世界是什么样,则直接决定着我们的世界观。于是,我决定打开这本书。

打开之后,发现它的确很深奥,它讲的相对论、微观世界和宏观世界,都已经超出我们生活中思考的范围。然而这本书讲述的方式却比较浅显,它用了大量生动有趣的例子来解释一些深奥的问题,还辅助以一些图表,让我们理解起来不至于那么困难。同时,从整体上说,这本讲述科学的书也并不枯燥,相反,阅读它的过程和阅读推理小说的体验有些相似,都是先出现一个谜题,通过不断地探寻把它解开,解开谜题之后又发现它后面还跟着一个更大的谜团,于是继续探寻。就这样不断地吸引你继续读下去。这倒不是作者有意而为之,而是科学的本质其实就是这样:不断地探寻谜团,谜团之后还会有谜团,甚至有时候前一个问题的答案也会再次成为谜团。就这本书来说,关于爱因斯坦的相对论方程就多次被提出过质疑,而质疑本身就是科学的一部分。正是这种不断的探寻,才使得让科学没有止境。

宇宙是什么?这个问题从书的开头就提出来,一直到书的结尾也没有明确的答案,因为答案还暂时不为人类所掌握。不过我相信我们在一直不断地接近真相。当然,对于我这个科学的门外汉来说,即使我读了这样一本书,我也无法为探究宇宙的真相做出些什么,我在阅读的时候反倒会有一种愧疚感:当科学家们利用“爱因斯坦望远镜”来探测暗物质的时候,我还认为宇宙只是一个静默的大空间,很是汗颜。所以我觉得,多让科学家们的成果让世人所了解,这也是对科学事业的一种贡献吧。

读了《爱因斯坦的望远镜》,我了解到时间和空间并不是静默的,相反,它时时刻刻都在变化,有的变化还很剧烈,可以在百万分之一秒内完成一个突变;同时,我也知道宇宙并不是平直和均匀的,一颗星星的光在传达到地球上的过程中可能走了很多“弯路”。而生活在如此变化的、弯曲的、浩渺的和未知的宇宙中的我们,又该有着什么样的世界观,其实不言而喻。面对如此浩大的宇宙,而且这样的宇宙很可能还不只一个,人类真的是渺小得不能再渺小了。然而我们也不能因此就妄自菲薄。因为很有可能,我们就是这个浩瀚宇宙中最活跃的细胞,当我们正以一双双好奇的眼睛仰望星空的时候,没准我们正以某种方式维系着这个宇宙的生存。

编辑:奥门新萄京8455 本文来源:敢于做大范围的物文学家,好书推荐

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