The Concept of Nature

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出版者:
作者:Whitehead, Alfred North
出品人:
页数:224
译者:
出版时间:2004-10
价格:$ 14.63
装帧:
isbn号码:9780486438993
丛书系列:
图书标签:
  • 自然概念
  • 自然哲学
  • 环境思想
  • 生态学
  • 伦理学
  • 本体论
  • 认识论
  • 西方哲学
  • 环境伦理
  • 自然观
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具体描述

The distinguished mathematician offers undergraduate students and other readers an absorbing exploration of the fundamental problems of substance, space, and time. The discussions are highlighted by a criticism of Einstein's method of interpreting results, and by the author's alternative development of the theory of the four-dimensional space-time manifold. 1920 edition.

《时间的褶皱:现代物理学的前沿探索》 一、本书概述:一场跨越维度的思想远征 《时间的褶皱:现代物理学的前沿探索》并非一部面向专业物理学家的晦涩教材,而是一部旨在引导普通读者深入理解二十世纪以来物理学革命性成果的科普力作。本书聚焦于那些颠覆了我们日常经验、重塑了宇宙观的基本理论——相对论、量子力学、宇宙学以及弦理论的初步探讨。我们试图搭建一座坚实的桥梁,连接深奥的数学公式与我们对现实的直观感受。 全书结构严谨,逻辑清晰,以时间为轴线,辅以核心概念的深度剖析,带领读者逐步揭开现代物理学的神秘面纱。它不回避关键概念的复杂性,但始终坚持以类比、历史背景和哲学思辨来阐释其深层含义,确保即便是对物理学知之甚少的读者也能跟上思想的步伐,领略科学之美。 二、核心章节深度解析 第一部分:相对论的革命——时空不再是静默的背景 本部分将详尽阐述爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论所带来的范式转移。 1. 狭义相对论的基石:光速不变原理与洛伦兹变换 我们首先回顾了经典力学在高速运动面前的局限性。在此基础上,本书详细解释了光速作为宇宙极限速度的深刻意义。洛伦兹收缩和时间膨胀不再是抽象的数学结果,而是通过详尽的历史案例和思想实验(如著名的“双生子佯谬”)被具象化。读者将理解,质量与能量的等价性($E=mc^2$)如何从根本上改变了我们对物质的认知。 2. 广义相对论的几何之舞:引力即时空弯曲 广义相对论是本书的第一个高潮。我们摒弃了牛顿的超距作用力模型,转而深入探讨了等效原理——引力与加速度的无法区分性。本书花费大量篇幅,以三维空间类比四维时空的弯曲,详细描述了引力如何通过改变时空的几何结构来影响物质的运动。从水星近日点进动的精确解释,到光线在太阳边缘的偏折,再到爱丁顿的日食观测,本书追溯了广义相对论如何从一个理论猜想到被实验证实的激动人心过程。黑洞的形成、事件视界的物理意义以及引力波的预测,都将在这一部分得到详尽且易于理解的阐述。 第二部分:微观世界的奇异性——量子力学与概率的统治 如果说相对论改变了宏观的结构,那么量子力学则彻底颠覆了微观的实在性。 1. 量子化的起源:黑体辐射与普朗克常数 本书从黑体辐射的“紫外灾难”出发,勾勒出普朗克引入能量量子化概念的必然性。接着,我们将考察光电效应,理解光子这一概念的诞生,标志着粒子与波的二元性初露端倪。 2. 波函数的神秘面纱:薛定谔方程与不确定性原理 薛定谔方程被视为微观世界的牛顿第二定律,本书将解析其结构,并阐明波函数($Psi$)的物理含义——它描述的是概率幅,而非粒子的确定轨迹。海森堡的不确定性原理($Delta x Delta p geq hbar/2$)将被深入探讨,强调这并非测量技术的缺陷,而是物质本性的内在属性。我们还将审视“量子叠加态”的悖论,例如著名的“薛定谔的猫”,并探讨哥本哈根诠释的核心观点。 3. 量子纠缠:鬼魅般的超距作用 量子纠缠,爱因斯坦称之为“鬼魅般的超距作用”,是现代物理学中最引人入胜的现象之一。本书将解释EPR悖论的提出背景,并着重介绍贝尔不等式实验,展示实验如何确凿地证明了非定域实在性的存在,为量子信息技术奠定了理论基础。 第三部分:宇宙的宏大叙事——从大爆炸到暗能量 本部分将视角拓展至宇宙的整体结构和演化历史。 1. 膨胀的宇宙与哈勃定律 本书追溯了利用红移现象发现宇宙正在膨胀的关键观测,并清晰阐释了哈勃-勒梅特定律的意义。我们将区分宇宙空间的膨胀与物体在空间中的运动,以避免常见的误解。 2. 大爆炸模型的证据链 大爆炸理论不再是纯粹的假设,而是基于多重证据的科学模型。我们将详细介绍宇宙微波背景辐射(CMB)的发现及其在证明宇宙早期高温高密状态中的关键作用。原初核合成理论也被用作早期宇宙元素丰度的有力佐证。 3. 现代宇宙学的两大谜团:暗物质与暗能量 当前宇宙学面临的挑战集中在“暗”的成分上。本书将详述引力透镜、星系旋转曲线等证据如何推导出暗物质的必要性。随后,对于暗能量的探讨将引向对宇宙加速膨胀的理解,并简要介绍暗能量的几种可能形态(如宇宙学常数)。 第四部分:前沿与思辨——弦理论的初步考察 在物理学基本理论趋于成熟的同时,对“万有理论”的追求从未停止。本部分将以相对温和的笔触介绍当前理论物理学的最前沿探索。 1. 统一的渴望:从标准模型到量子引力 我们将分析标准模型在描述基本粒子和三种力方面的成功,以及它在未能整合引力场方面的根本缺陷。这是引入超弦理论的逻辑起点。 2. 维度之外的想象:弦与膜 本书将介绍弦理论的核心思想:基本单元不再是点状粒子,而是微小的、振动的能量弦。我们将讨论多维空间(如卡拉比-丘流形)在弦理论中扮演的角色,及其如何尝试调和量子力学与广义相对论的矛盾。这一部分侧重于其数学上的优雅性与实验验证的巨大挑战。 三、本书的独特价值 《时间的褶皱》旨在培养读者的“物理学思维”,即一种基于证据、逻辑严密且勇于挑战常识的批判性思维模式。本书不仅传授知识,更致力于重现科学发现过程中的挣扎、灵感与突破。读者在读完本书后,将能够以更深刻的视角理解我们所处的宇宙,并对人类认识自然的边界有所敬畏。本书是一次对理性、想象力和人类求知精神的赞颂。

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读后感

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我注意到这本书的引言部分,作者并没有像许多当代学者那样,急于抛出他自己的“新颖”发现或颠覆性观点。相反,他用了一种非常审慎、近乎保守的方式开场,仿佛在向读者保证,他所要探讨的主题的源远流长和重要性。他花费了大量的篇幅去梳理前人对这个核心概念的各种理解流变,并且极其公正地评价了不同历史时期学者的贡献与局限。这种对历史脉络的尊重和细致梳理,使得整本书的基调显得沉稳而有力量。它不是一时的思潮追随者,而更像是一位站在巨人的肩膀上,却谦逊地清理和重塑前人遗留下的复杂地基的建筑师。这种不急于亮剑的开篇策略,反而让我更加确信,作者最终要提出的核心论点,必然是经过了漫长的时间沉淀和反复的自我审视的,其深度和持久性值得我们投入时间去细细品味。

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这本书的封面设计极具古典韵味,那种深沉的墨绿色调搭配着烫金的书名,立刻就营造出一种庄重而又引人深思的氛围。我是在一家老旧的书店里偶然发现它的,书页边缘微微泛黄,散发着陈旧纸张特有的、略带霉味的香气,让人联想到知识积累的厚重感。翻开扉页,首先映入眼帘的是一种非常考究的字体排版,每一行字之间的间距、页边距的留白都处理得恰到好处,读起来有一种独特的仪式感。虽然我还没有深入阅读其核心论点,但仅从其装帧和印刷的质量来看,就能感受到出版方对“概念”二字的尊重,这绝不是一本轻松的读物,它似乎在暗示,你即将踏入一个需要高度专注和耐心的思想迷宫。它不像现代流行书籍那样追求视觉冲击力,而是用一种近乎于艺术品的沉静来吸引那些真正愿意坐下来,与文字进行深度对话的读者。这种对细节的极致追求,让我对它内在的哲学思辨抱有极高的期待,仿佛它本身就是对某种永恒主题的一种物质化的表达。

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这本书的章节划分似乎遵循着一种非常严谨的、螺旋上升的逻辑路径。我粗略地浏览了目录,发现它不是线性地从“是什么”讲到“为什么”,而是不断地在宏观的哲学层面和微观的经验观察之间进行跳跃和回溯,形成一种“螺旋上升”的论证结构。章节标题本身就充满了悬念和挑战性,比如某个标题直接使用了古希腊哲学的某个核心词汇的拉丁文转写,这立刻将阅读的门槛抬高到了一个需要深厚背景知识的层次。我感觉到,作者在有意地设置障碍,迫使读者在进入下一层理解之前,必须先在原地扎实地消化前一阶段的全部信息。这种结构上的精心设计,使得整本书的阅读体验充满了探索的乐趣,每一次深入都揭示出先前未曾察觉的关联性,让人不禁感叹这种知识体系构建的宏大与精妙。

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我花了整整一个下午的时间,仅仅是沉浸在作者引言部分的语句结构中,那种复杂的句式和丰富的从句嵌套,简直像巴洛克时期的复调音乐,每一个部分都在互相支撑和制约,构建出一个逻辑上密不透风的论证框架。作者的笔触极其精准,用词的选择绝非随意,每一个动词和形容词都仿佛经过了千锤百炼,带着一种无可辩驳的权威感。我注意到,他似乎非常热衷于引入一些晦涩的术语,这些术语的出现往往伴随着非常详尽的定义或历史溯源,这表明作者的写作目的绝非取悦大众,而是要为特定领域的专业人士搭建一座桥梁。阅读过程中,我时不时地需要停下来,在脑海中构建出他刚刚描述的那个抽象模型,试图去理解他试图区分的那些微妙的概念边界。这种阅读体验与其说是轻松的消遣,不如说是一场智力上的马拉松,它要求读者不断地自我校准理解的方向,确保自己没有偏离作者设定的认知轨道。

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从排版风格来看,这本书的注释系统简直是一个独立的、令人敬畏的知识宇宙。几乎每一页的页脚都挤满了密密麻麻的小号字体,这些注释内容远非简单的引文出处说明,它们更像是作者的“私语”或“补充论辩”,经常会引用一些其他学派的观点,并立刻进行一番尖锐的驳斥或细致的修正。我甚至发现,有些注释的篇幅比正文的段落还要长,这让我产生了一种强烈的错觉:我到底是在读正文,还是在读一份被压缩了的、关于该主题的百科全书?这种对注释的极端重视,透露出作者对论证严谨性的近乎偏执的追求,仿佛任何一个微小的疏漏都可能被后来的批评者抓住把柄。对于那些习惯了快速阅读和简洁表达的读者来说,这本著作的注释系统无疑是一道难以逾越的高墙,但对于渴望全面掌握该领域深度对话的人来说,这无疑是最大的宝藏。

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