序言
引言
01 靜止的時空：從芝諾悖論說起　/ 001
萬物皆數：第一位宇宙人 / 002
芝諾的時空：“萬物靜止” / 004
無窮的煩惱：“潛無窮”與“實無窮” / 008
第一次數學危機：拒絕無理數 / 010
定義連續性：“刀切”擁擠的數軸 / 012
整體與部分相等：瘋瞭，無窮大可計算 / 016
反駁芝諾：芝諾的意義 / 021
數學的柏拉圖主義：認識即迴憶 / 024
康熙皇帝與勾股定理 / 026
02 運動的時空：微積分思想　/ 029
無窮小的復活 / 030
導數：探尋永恒的刹那 / 032
牛頓的物理直覺：消失的“瞬” / 034
萊布尼茨的幾何直覺：消失的“三角形” / 039
牛頓-萊布尼茨公式：小心求證與大膽假設 / 042
第二次數學危機：捕捉“無窮小的幽靈” / 044
消滅無窮小：極限理論 / 045
數學符號：宇宙的語言 / 049
03 絕對時空：樸素沉靜的絕對時空　/ 053
新範式的勝利：把圓壓扁 / 054
伽利略：過程比原因重要 / 058
笛卡爾：天花闆上的蒼蠅 / 063
牛頓：定義質量 / 066
絕對時空：分割的時間與空間 / 069
萬有引力：神秘的超距作用 / 072
經典的因果論和決定論範式 / 074
數學與物理的偉大融閤 / 077
04 相對的時空：時空一體，同時相對　/ 087
麥剋斯韋方程與牛頓力學的衝突 / 088
邁剋爾遜-莫雷實驗： “以太”存在嗎？不存在！ / 091
光速是絕對的：空間的運動影響時間的流逝 / 093
狹義相對論：同時相對，眾生平等 / 095
時空一體：時間膨脹，空間收縮 / 097
E＝MC?2，質量可以換轉為能量 / 100
信仰與範式 / 103
05 彎麯的時空：引力即幾何　/ 107
發現引力波 / 108
從平直空間到彎麯空間：非歐幾何 / 113
狹義相對論的睏惑：慣性係為什麼如此特殊 / 119
突破：引力質量與慣性質量 / 121
等效原理：引力和加速度是等效的 / 124
時空彎麯：引力即幾何 / 125
引力使光綫彎麯 / 128
廣義相對論三大經典預言的驗證 / 129
人類第一次用肉眼驗證廣義相對論 / 132
相對論的意義：物質與時空，有限與無界 / 133
愛因斯坦的哲學和美學思想 / 138
06 膨脹的時空：時空的方嚮性　/ 145
兩種宇宙範式 / 146
宇宙常數：“一生中最大的錯誤” / 148
宇宙創生時刻 Big Bang！ / 151
什麼是時間 / 154
時間的方嚮性：時間箭頭 / 156
統計熵：宏觀與微觀的統一 / 159
時間的靜止：黑洞的引力時間膨脹 / 161
時空穿越：時間的演化 / 164
07 混沌的時空：無序的世界　/ 169
混沌現象：不確定性 / 170
“蝴蝶效應”的來曆 / 172
“麵包師”變換 / 176
通往混沌的路徑：周期倍分岔 / 177
三生亂象：周期三導緻混沌 / 179
混沌是自然係統的內在特徵：費根鮑姆常數 / 181
通往混沌的四條道路及其軌道 / 183
預測在原則上是不可能的 / 185
08 破碎的時空：分形的世界　/ 187
分形幾何：英國的海岸綫有多長 / 188
分形的數學淵源：病態函數 / 190
上帝的指紋：對經典的挑戰 / 194
分形維數：“量化瞭物體細節的瀑流” / 197
理解分形：對稱破缺之美 / 200
科學與藝術的結晶：混沌分形圖 / 204
混沌分形的世界觀：“復雜思維”範式 / 206
09 糾纏的時空：量子世界　/ 213
量子通信：幽靈般的超時空穿越 / 214
連續性的喪失：普朗剋時空 / 216
因果性的喪失：上帝擲骰子嗎 / 221
確定性的喪失：測不準原理 / 226
實在性的喪失：當你不看月亮時，月亮存在嗎 / 228
局部性的喪失：量子糾纏 / 229
信仰之爭：決定論與概率論 / 234
10 振動的時空：多維的世界　/ 241
時空中的場 / 242
“楊-米爾斯”規範場 / 245
宇宙的四種基本力 / 247
標準模型與“上帝粒子” / 249
一切都在振動：多維的時空 / 253
宇宙的琴弦：平行宇宙 / 258
在路上：無邊界的宇宙 / 260
結語　/ 269
寫在後麵的話　/ 280
· · · · · · (收起)