探求上帝的秘密
出版社:北京师范大学出版社
出版日期:1999
ISBN:9787303044931
作者:赵峥
页数:217页
章节摘录
插图：一、文明的起源和脚步1.地球上文明的出现大约100亿～200亿年前，在虚无缥缈中发生了一次大爆炸。爆炸产生的高温原始火球，急剧地膨胀，在膨胀过程中形成了构成今天的物质的基本单元（光子、电子、夸克等）。然后，膨胀速度减慢，温度逐渐降低，原子核和原子相继出现，在距今约数十亿年的时候，恒星与星系开始形成。这些星系一直演化至今，并留下大爆炸的余热（大约为绝对温度2.7K）。这就是我们的宇宙，它从“无”中诞生，是真正的“无中生有”，中国古代的思想家老子就曾经说过，“万物生于有，有生于无”。古人说，“上下四方日宇，古往今来日宙”，宇宙就是无限的空间和无穷的时间的总称。牛顿认为，空间就像一无所有的空箱子，时间则是像河流一样永远均匀流逝的东西。我们中国的孔夫子，对时间也有类似的看法，“子在川上日，逝者如斯夫，不舍昼夜”。物质就在这无限的空间和无穷的时间中永恒地游动。爱因斯坦的相对论认为，时间和空间是一个不可分割的整体，称为四维时空。物质的存在会造成时空弯曲。没有物质的时空是平直的，有物质的时空是弯曲的。如果物质消失，弯曲的时空会变得平直，但依然存在。晚年的爱因斯坦则进一步认为，时间和空间不过是物质伸张性和广延性的表现。按照牛顿经典物理学和爱因斯坦相对论的看法，如果没有物质，时间与空间依然存在。按照爱因斯坦晚年的看法，则不存在一无所有的时间和空间，如果没有物质，也就没有了时间和空间。
书籍目录
前言一、文明的起源和脚步 1.地球上文明的出现 2.海洋文明与大河文明 3.美洲文明 4.文明的繁荣二、自然科学的诞生 1.哥白尼与日心说 2.偷看上帝的秘密 3.天才直觉与不幸人生 4.宗教对科学的压制三、牛顿与经典物理学 1.上帝说：“让牛顿去吧！” 2.经典物理学的《圣经》 3.万有引力 4.这片空间会荒废吗？ 5.走下神坛的牛顿四、爱因斯坦与相对论 1.两朵乌云 2.魔鬼说：“让爱因斯坦去吧！” 3.别了，以太和绝对空间 4.狭义相对论的成就与困难五、弯曲的时空 1.平行线只有一条吗？ 2.惯性起源于引力 3.万有引力是时空的弯曲 4.伟人和凡人六、人造的太阳 1.哥本哈根学源 2.三次获得诺贝尔奖的家庭 3.蘑菇云中的太阳 4.探索无穷小七、白矮星、中子星与黑洞 1.历史上的黑洞 2.白矮星和它的研究者 3.“小绿人”，脉冲星和中子星 4.黑洞的形成、构造与特点 5.转动的黑洞八、霍金与黑洞的热性质 1.激发的黑洞 2.黑洞热吗？ 3.沸腾的黑洞 4.坚强的天才九、膨胀的宇宙 1.均匀的宇宙 2.有限而无边的宇宙 3.膨胀或脉动的宇宙 4.α、β、γ建立的火球模型 5.宇宙有限还是无限？ 6.连接宇宙的虫洞十、我们了解“时间”吗？ 1.令人怀疑的奇点 2.长沟流月去无声 3.“同时”这个概念存在吗？ 4.时间没有开始和结束 5.热与引力，热与时间结束语主要参考书目
编辑推荐
《探求上帝的秘密》由北京师范大学出版社出版。自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中，上帝说：“让牛顿去吧！”于是一切成为光明。但不久，魔鬼说：“让爱因斯坦去吧！”于是一切又重新回到黑暗中。弯曲的时空，神祕的黑洞，膨胀的宇宙；探索人类的童年，寻找时间的源头能否造“时间机器”，让我在时光中漫游？
作者简介
《探求上帝的秘密》特别介绍了地球上文明的起源和进步，介绍了自然科学的诞生和发展。《探求上帝的秘密》以哥白尼、伽利略、牛顿和爱因斯坦的贡献为主线，来描述自然科学的重大成就和重要思想；以霍金和彭罗斯的贡献为核心，来阐述当代的时空理论，介绍相对论研究的最新成果。书中还包含了作者本人的一些研究心得。
图书封面
发布书评
精彩书评 (总计5条)
-
哲学家康德在其著作《实践理性批判》的最终一章中自白道：“有两种东西，我对它们的思考越是深沉和持久，它们在我心灵中唤起的惊奇和敬畏就会日新月异，不断增长，这就是我头上的星空和心中的道德定律。”人们在讨论哲学范畴内的问题时，一般将这些问题分为“历时性的”与“共时性的”两种。在康德看来，头上的星空与心中的道德定律，无疑是人类诞生以来最具有历时性意义的命题了，所以每每能带给他惊艳的感受。康德，生于1724年，卒于1804年，他的生命贯穿了18世纪后四分之三的岁月。在这个历史的十字路口，人类蓬勃发展的生产力将以革命的方式作别迁延日久的农业时代，从根本上改变传统道德定律所根植的经济基础。康德死后15年，一代伟人卡尔·马克思诞生，他将以康德的哲学为基石构建自己的理论，为人类社会指出一条从未有过的发展道路。而同样是在18世纪，天文学研究终于走出了太阳系，在物理、数学和航天的带领下一步步揭秘宇宙的本质——这是康德不曾想到，也是无数普通人难以直接经验的真实世界。对于客观世界，我们可以肯定的似乎只有其存在性。因为判断存在性对于人类来说可以看作是一种直接定性的感官判断，理性的加入可以辅助这种判断，让仪器或公式让人的感官走得更远。传统的做法是，假如理性在构建判断的过程中与感官相悖，则说明理性走错了方向，理论应该加以修正，加上“奥卡姆剃刀”之类的原则，人类艰难地在温饱之余掌握了牛顿经典力学的自然法则。可是很快，传统时代结束了，人类在实验室中要面对的是自己无论如何也感受不了的东西。譬如电子，就算是最小的神经细胞都比它要大上无数倍。从此，理性甩开了感官，独自奋斗在了探索的展现上。假如康德愿意把心中的“道德定律”置换成“定律”，一定会博得所有科学家的认可。但理性很快又遇见了新的问题。理论建设必须以实践和观察为基础，可是如何观察才能得到准确的结果？以观察微观粒子（如电子）为例。微观世界的粒子有许多共轭量，人们可以就一对共轭量之一进行测量，但不能同时测得另一个与之共轭的量，比如对位置进行测量，同时就破坏了对速度进行测量的可能性。事实上，海森堡提出的“测不准原理”就指出，测量一对共轭量误差（标准差）的乘积必然大于常数 h/4π（h是普朗克常数）。这其实很好理解，想象对微观粒子进行观察，则必然会有光子对此粒子产生有效碰撞后折向至观察者处，因此对一对共轭量同时的准确观察就变得难以实现。此外，量子力学还向我们传达了一个更加超越经验的结论。当观察者不存在的时候，物质受到概率波的影响，位置甚至可以是任意的，只有当观察存在，几率波函数的平均值得以确定，才会向观察者表现出准确的位置。实际上，物理理论越发展， 可以严格求解的问题就越少。在牛顿引力理论中，二体问题可以严格求解， 但一般的三体问题就不行；到了广义相对论中，由于对时空关系有了新的理解，就连一般的二体问题也解不出了，只有单体问题还可以严格求解；而在量子场论中更是连单体问题也解不成了 (因为根本就不存在单体问题了)。所以，我们坐在椅子上，依靠键盘在屏幕上敲打字符，仿佛觉得这个世界是由硬邦邦的东西组成的。但现实告诉我们，人类的计算体系无法确知任何一个粒子的准确信息，甚至人类计算行为本身都是另一种自然中自发计算的结果。经验中的不确定性像纸片一样脆弱，可正是它支撑着整个宇宙的存在。康德头上的星空，究竟是怎样的？我们似乎认为宇宙中是充满了赤焰的活力与璀璨的光芒的。星空，由喷射着烈火的恒星组成，是永恒与美的象征，总是给人带来希望的遐想。可是，天文学的观察发现，宇宙或许正在死去。“红移”，这一现象发现于上世纪早期。根据多普勒相应，作为光源的恒星正离我们远去，因此我们会感到其频率降低，波长变长，表现为光源在接收光谱线上发生红移现象。1929年，美国天文学家哈勃总结出关于红移的一条经验公式，指出“河外星系的退行速度与它们离我们的距离成正比”，并得到V=HD的公式（V为河外星系退行速度，D为河外星系距离银河系中心的距离，H为哈勃常数），这就是哈勃定律。这个定律描述了一个宇宙中最常见的现象：星系之间的距离总是在不断变大，并且星系的离开速度也随之成正比增加。我们的望远镜能接收到河外星系发出的星光，可是我们同样清楚，这些星光从几十万年前发出，早已不能反映群星当下的情况。群星离我们越来越远，我们对它们的探索也将越来越难。那个星系究竟是毁灭了，还是正继续存在，我们无从得知，将来恐怕也不能得知了。几十万年之后，我们在相同的方向再也捕捉不到任何光点，那么，一个不能被当下观察到的世界，是否可以被看作不存在的世界呢？“我一出世就沉没在时间里了，时间如水我如鱼。“那是烟、雾、空气的包围，浑然不觉，如影随形，我几乎不能明确，是我拥有了它，还是被它裹挟。”这是诗人周涛在《看不见的鼹鼠》中所写的开场白。时间，这个极难感知的物理量，是怎样被解释的呢？指点迷津的律令，居然是来自看似风马牛不相及的热力学。无论是牛顿力学、电磁学、量子力学还是广义相对论，都是绝对零度下的理论，在这些理论中，时间似乎可以停顿、倒退，不同的观察者甚至还能拥有不同时的时间。但是，热学给了所有对时间充满美好幻想的人一记当头棒喝。热力学第零定律表明，时间是可以定义的。热力学第一定律表明，时间是均匀的。热力学第二定律表明，时间是有方向的。热力学第三定律表明，时间是无穷无尽，无始无终的。简单、冷酷、纯粹。热与引力是一切物质固有的属性。物质存在，就象征着内能与引力的存在。热，可以揭示时间的本质；引力，可以揭示空间的本质。如果宇宙是物质的，那么，我们可以看出，宇宙其实是时间与空间的。在时间与空间之外，宇宙一无所有。“四方上下谓之宇，往古来今谓之宙”，这是何等精当的概括！“是的，鼹鼠一般，短肢体、细长柔韧的身子，光滑的皮毛滴水不沾，豹头，双眼凝注而有神采。“无处不可穿越，无处不可逃遁。”科学家可以定义，却难以描述时间。真正能捉住时间鼹鼠之形象的，怕是只有诗人吧。人类为什么能够摆脱枯木草石的桎梏，始终顽强地仰望天空？这大概是灵长生命的本能吧。宇宙从产生之初就开始了崩解，时间流逝，熵值扩增，让整个体系越来越趋于混乱，陷于死寂。而生命，或许是宇宙崩溃大潮中的一股逆流。它诞生于秩序，并且用理性规划秩序。在一个独立的小系统里凭借负熵苦苦支撑，绝望地对抗残酷命运。现代文明是一个高级文明吗？恐怕不是。我们有了先进的交通工具，甚至可以在太空中进行短程旅行。但是生活却没有发生根本改变。从燃烧木柴，到燃烧石油，中间经历了无数变革，但本质仍旧是对物质化学能的应用。直到上个世纪，我们才初窥原子能应用领域的门径，但却不得其法。所以才会有这样怪异的一幕出现——一方面，冷战中的所有国家都在核威慑的铁幕两侧艰难呼吸；另一方面，他们却又不得不忍受能源危机对社会发展的一次次冲击。苏联天体物理学家卡达谢夫曾建议，根据宇宙中不同文明用于通讯的能量，来对它们分级。他将想象中的文明分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类型；Ⅰ型文明能够调集与地球整个输出功率相当的能量用于通讯。当时他的估计，地球的功率输出约为10的15至16次幂瓦。Ⅱ型文明能够把相当于一颗典型恒星的输出功率，即10的26次幂瓦用于通讯。Ⅲ型文明用于通讯的功率达10的36次幂瓦，约等于整个星系的功率输出。目前的地球文明只能大致定为0.7型——连Ⅰ型都未达到。针对人类个体，现在的社会可冠以“现代”的头衔，可是在宇宙中，我们是多么渺小的存在呀！我们处在文明的童年时代，对于宇宙的各种观察和预测，或许称之为童话也不为过吧。时间和空间不断弥散，扩张着宇宙的幅员和历史。人类，在这场赛跑中企图以生命所特有的血肉与智慧奋力赶上。如果失败的结局早已注定，我只希望，我们能够将童年的朝气保持到死亡来临的那一刻。即使追不上星空，也要回归心中的道德定律。 -
在超星上有赵老师的上课视频，结合着看更加好了。我是看了老师的上课视频，被老师风趣幽默的上课方式以及妙趣横生的科学故事所感染才买书来看的。书和上课内容互补，但是那本十六讲和这本书内容有所重复。读完书，对我最大的帮助是相对论的基本概念有了大体的了解。现在油轮新版出版时间： 2009-7-1。 -
我与楼上的感觉不一样，我觉得前部分简单讲述世界文明的起源发展讲得不错。简单梳理了在世界各地（东方的中国，希望的古希腊、古罗马）在同一时间的不同步发展，对整个科学的发展进程有比较完整的了解。还是不错的。这本书是赵峥老师原著的，比市面上摘摘抄抄的书强得多。不过毕竟篇幅有限，每个部分都只能浅尝辄止。
精彩短评 (总计32条)
-
之前借别人的书看过，还是忍不住自己又买了一本，珍藏着~~~ -
通俗易懂的入门科学史 -
通俗、有趣、可读性强。 -
不错，了解一下宇宙的运作 -
主要是介绍物理学的发展史，以比较生动简明的语言，阐述了牛顿力学、相对论和量子力学的内容与发现过程，可读性非常强且浅显易懂，虽然公式比《时间简史》多，但是不影响阅读。此外，插图虽不多，但很有些味道。 -
但书的逻辑似乎有点乱,跟其他本还有点重复内容 -
第一章差，后面不错，极棒的科普书 -
全面介绍物理学的发展,内容易懂,重点讲了伽俐略,牛顿,爱因斯坦,霍金对物理学做出的贡献和生平事迹 -
我当年是从《探求上帝的秘密——从哥白尼到爱因斯坦（科海漫游丛书）》这本书中看的作品，记得事情的缘由就是高中物理课，问了一个问题，我们作为三维的人，可以想象二维世界的智慧如果面对我们有多么的无知跟好玩，——那么如果我们面对四维的智慧呢？会是怎样的情形？？一直没有答案，直到看了刘慈欣的《三体III》，嘿嘿，终于有了答案。 -
北师大出版社1997年的《科海漫游》丛书，对于中学生方向的科普非常好，2011-2012年回忆起来，仍考虑收齐剩余的七册。虽然有些内容已过时，但整体内容还有科普作用。 -
书的内容还算全面，但是总觉得少了些什么 -
读完此书，对赵峥老师无比的膜拜。语言生动平实，又信息量极大，是一本非常非常好看的科普读物。强烈推荐级别。 -
已读完，增长了不少见识，对研究宇宙的构成以及探索神的领域有一定的帮助。 -
中学时代的科学启蒙读物 -
怎么给我发来的书封面损坏这么厉害！3条从右上角到左下角深深的折痕，一翻都快掉了似得！ -
看过学校开设的一门课后就想买这本书了，和上课的内容很契合 -
看过赵峥教授的教学视频，再看这本，本里的许多内容就变得浅显易懂，做为科普读物，喜欢自然科学的读者值得一读，快递发的太慢了，不过书的质量还好。 -
非常不错 -
小时候的科普书 -
真是干货足，三观正的难得好书。文艺青年在拾起《时间简史》之前，最好能放下姿态好好读读这本书；它也可以把普通青年从二逼的边缘拯救出来。时光流逝，Can we make a time machine, roam about the universe? -
书写得简洁，我一口气看完，收益匪浅。 -
还不错，通俗科普，了解近代物理发展史。网易公开课上有赵峥老师的一个课程——《从爱因斯坦到霍金的宇宙》，课堂上讲的基本和这本书的内容一致。 -
赵老师写的科普书非常痛快 -
看《历史上最美的十个实验》想起了它。印象极为深刻的启蒙书。了解了一些历史和一些发现。比起对小朋友进行惊吓的三体（我是很喜欢三体的），它更为风趣。 -
讲解非常的好，赵峥老师知识渊博，有责任感。这本书我作为他上课的辅助材料。 -
这本书整体还不错，内容易懂，教给知识 -
这是我们老师推荐给我们的，虽然里面的内容很浅，但是很综合。利于理顺思路，一般人都可以看懂。物理学史的内容比较多，也有很多有趣的故事，利于读者了解科学家的生平，其实科学家也不是完美的人，文中展现了他们真实的一面，这一点做的很好。 -
物理学书籍，值得推荐！ -
科普书，写得很好，有关的历史人物都有讲，被吸引住了。 -
一本非常好的书，讲了许多关于科学家的趣闻，总是被科学家的魅力感动。 -
让我这个对物理来说几乎一窍不通的人来说打开了知识面，将来也能尽可能的辅导孩子的物理学习！ -
精装本，内容也挺有趣的。