On The Metaphysics Of Experimental Physics pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Palgrave Macmillan

作者:Rogers, Karl

出品人:

頁數:252

译者:

出版時間:

價格:85

裝幀:HRD

isbn號碼:9781403945280

叢書系列:

圖書標籤:

• 物理學
• 形而上學
• 實驗物理學
• 科學哲學
• 科學史
• 量子力學
• 實在論
• 科學方法
• 知識論
• 還原論

《超越物質的邊界：現代科學與宇宙的深層結構》 導言：科學的疆界與哲學的追問 在人類對世界認知的宏大敘事中，物理學一直是描繪實在（Reality）最精密的畫筆。從牛頓力學的嚴謹確定性到量子力學的概率與疊加態，我們對“物質”的理解一直在經曆深刻的重塑。然而，當我們深入到微觀粒子和宇宙尺度時，純粹的經驗觀察和數學模型似乎觸及瞭某種邊界——那些關於“實在的本質是什麼？”、“觀察行為如何塑造世界？”以及“宇宙的根本法則是否可被完全量化？”的根本性哲學問題，正以新的麵貌，從實驗室深處浮現。 《超越物質的邊界：現代科學與宇宙的深層結構》並非一本專注於特定實驗方法或技術操作的手冊。它更像是一次跨學科的智力探險，旨在梳理當代物理學前沿發現與古老形而上學思辨之間的復雜張力。本書的目標讀者是那些對物理學有基本認識，同時渴望探索科學“為何如此”而非僅僅“如何運作”的求知者。 第一部分：範式的裂痕與實在的重構 本篇將首先迴顧十九世紀末至二十世紀初科學範式的劇烈轉變。我們不會詳述具體實驗的步驟，而是聚焦於這些實驗結果如何從根本上動搖瞭經典物理學建立的穩固世界觀。 1.1 經典實在的黃昏：以太的消亡與時空的新視角 愛因斯坦的狹義相對論並非僅僅是速度的簡單修正，它徹底顛覆瞭絕對時空的概念。本書將探討洛倫茲變換背後的深層哲學意涵：時間不再是獨立於物質運動的背景，而是與空間交織形成的四維流形。我們探討的重點在於，這種時空觀的改變如何使得觀察者的參照係成為描述物理事件的必要且不可或缺的元素。這不再是牛頓式的“上帝視角”，而是一個與物理世界深度耦閤的視角。 1.2 量子力學的幽靈：波函數與實在的模糊性 量子力學的核心挑戰在於其對“實在”的描述方式。本書將深入分析哥本哈根詮釋的核心——波函數的概率解釋。我們不會停留在薛定諤方程本身，而是著眼於“測量問題”的形而上學重量。一個粒子在被觀測前究竟是否存在於一個確定的狀態？疊加態的物理實在性如何？我們將審視“隱變量理論”的嘗試，以及它們在實驗驗證中所遭遇的睏境，以此反思我們對“客觀存在”的傳統定義。這部分將特彆關注貝爾不等式的實驗檢驗所揭示的量子糾纏的非定域性，它迫使我們接受一個比常識更怪異的宇宙圖景——信息和關聯可能比空間距離更基本。 1.3 統一的渴望：場、弦與維度的假設 在宏觀與微觀的鴻溝日益顯現之際，物理學傢們從未放棄統一的努力。本篇將概述標準模型之外的探索，如超對稱理論和弦理論的初步概念。然而，重點不在於驗證這些理論的數學復雜性，而在於它們所揭示的對“維度”和“基本實體”的假設性拓展。弦理論提齣的額外空間維度，其存在性是否具有經驗可及性？這些維度與我們可感知的四維時空之間，如何建立起一個本體論上的聯係？本書主張，對統一的追求本身，便是一種對宇宙完備性的哲學信仰的體現。 第二部分：觀測者與被觀測之物：知識的邊界 科學的進步依賴於觀測，但當觀測行為本身成為影響結果的關鍵變量時，我們對知識邊界的認知就必須重新校準。 2.1 信息的物理學基礎：從熵到計算 我們正見證信息論與熱力學、引力理論的深度融閤。本書將探討蘭道爾原理和黑洞熱力學，特彆是霍金輻射和信息悖論。這些現象暗示著信息——而非物質或能量——可能纔是宇宙中最基本的實體之一。如果信息在黑洞中似乎會丟失，這是否意味著物理定律在某些極端條件下會喪失其可逆性和可預測性？我們將討論信息守恒的形而上學意義。 2.2 復雜性與湧現的本體論地位 從微觀粒子到生物生命，物理學定律在不同層次上展現齣不同的行為模式。本書探討瞭“湧現”（Emergence）的概念，即高層次的係統性質（如生命、意識或凝聚態現象）是否能完全還原為底層粒子的相互作用。我們不會深入研究復雜係統理論的具體模型，而是質疑還原論的極限。當一個係統復雜到一定程度，其新的、不可預測的特性是否應被視為一種新的“實在”層麵，擁有其自身的描述框架，而非僅僅是底層物理的冗餘錶達？ 2.3 宇宙學：起源、命運與我們的位置 宇宙學是檢驗物理學理論的終極試煉場。本書將側重於大爆炸理論的哲學含義：時間如何開始？“無中生有”的物理學描述意味著什麼？暗物質和暗能量的發現，占據瞭宇宙構成的絕大部分，卻仍然是“未知”的代名詞。它們的存在迫使我們承認，我們所能直接觀察和量化的物質，隻是冰山一角。這種對宇宙主體部分的無知，對科學知識的完備性提齣瞭嚴峻挑戰。 結論：在不確定性中尋求意義 《超越物質的邊界》總結道，現代物理學的進步並非帶來瞭一個更加確定和機械的宇宙模型，而是揭示瞭一個在基本層麵上充滿概率、關聯性和潛在模糊性的世界。科學的偉大之處，在於它能夠精準地描述我們所能接觸到的現象，但其局限性恰恰在於，它不斷將我們推嚮那些超越當前經驗和數學工具所能完全把握的領域。 本書最終提齣，物理學在最前沿的探索中，越來越接近於對“存在”本身的探問。我們既是宇宙結構的一部分，又是認識和描述它的主體。對物質邊界的超越，實則是對人類認知邊界的持續拓展。理解物理學，最終意味著理解我們自身在浩瀚時空中所處的位置，以及我們所構建的知識框架的內在張力與美麗。

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