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《探索无限》内容简介：几个世纪前，当古代哲学家芝诺提出他著名的“阿奇理斯与乌龟”悖论时，他遇到了科学界长久以来最令人困惑和棘手的问题：我们如何定义无限？从那时起，最伟大的自然哲学家、逻辑学家、数学家，从亚里斯多德到霍金无一不为无限所困扰和驱使，不断探索着无限的本质。
著名的科普作家理查·摩里斯用引人入胜的优美语言，解释了科学史上令人迷惑的关于无限的理论。在追溯这个问题过程中，摩里斯告诉我们历史上每一次与无限的遭遇。都推动了物理学和数学的进步。
理查·摩里斯，为数不多的几个能解释科学世界令人惊奇的复杂现象的作者之一，他的代表作还有《时光之箭》、《科学的前沿》、《真实的本质》和《宇宙问题》等，现居住在美国旧金山。
宇宙的低语：从量子纠缠到暗能量的宇宙学漫游 图书简介 本书并非一部面向特定学科的教科书，而是一场跨越物理学前沿、深入宇宙奥秘的智识探险。它旨在以生动、严谨且富含哲思的笔触，带领读者领略当代科学对宇宙本质的最新认知与最深层次的追问。我们不再满足于牛顿力学的宏大叙事，而是潜入量子世界的奇诡深处，触摸时空的结构极限。 第一部分：微观世界的奇异法则 我们从量子力学的核心概念出发，摒弃复杂的数学推导，聚焦于其哲学意涵和实验验证的精妙设计。 1. 概率与实在的交锋：叠加态与测量问题 我们将详细探讨量子叠加态的悖论性美感——一个粒子如何同时处于多种可能的状态，直到被观察的那一刻才“坍缩”为一个确定的现实。这并非一个纯粹的物理学问题，它直接触及我们对“实在”（Reality）的定义。薛定谔的猫的寓言将被重新审视，分析哥本哈根诠释、多世界理论（Many-Worlds Interpretation）以及退相干理论各自试图解决测量问题的不同路径。我们将追溯这些理论的提出背景，考察它们如何试图弥合微观世界的概率性与宏观世界确定性之间的鸿沟。 2. 超越局域实在性：贝尔不等式与量子隐形传态 深入研究爱因斯坦、波多尔斯基和罗森（EPR）提出的“鬼魅般的超距作用”这一经典难题。重点阐述约翰·贝尔如何将这一哲学争论转化为可实验检验的数学不等式。通过对一系列著名实验（如阿斯佩实验）结果的解读，我们将清晰地展示自然界如何明确地否定了“定域实在论”（Local Realism）的直觉。在此基础上，我们将探讨量子纠缠的实际应用潜力，例如量子加密和信息传输的基本原理，揭示这并非科幻，而是基于自然基本规律的工程学前沿。 3. 场的量子化与基本粒子 标准模型的建立是20世纪物理学最伟大的成就之一。本书将描绘从夸克到轻子的粒子谱系，解释规范场论如何优雅地统一了电磁力、弱核力和强核力。重点解析希格斯机制的必要性——正是它赋予了基本粒子质量，使得物质世界得以稳定存在。我们还将探讨超越标准模型的物理学猜想，例如超对称性（Supersymmetry）如何尝试解决层子（Hierarchy）问题，并预测新的、尚未被发现的基本粒子。 第二部分：宏观时空的几何结构 从微观的随机性中跳脱出来，我们将目光投向宇宙的宏大尺度，探讨爱因斯坦的广义相对论如何重塑了我们对引力和时空的理解。 4. 引力的几何化：时空的弯曲与引力波 广义相对论的核心在于将引力理解为时空自身的几何属性。本书将用直观的类比解释黎曼几何的基本思想，说明质量如何告诉时空如何弯曲，而时空的弯曲如何告诉物质如何运动。我们还将详细回顾引力波的发现历程——从理论预测到LIGO/Virgo合作组织捕捉到的首次事件。对双黑洞并合事件的分析，不仅验证了爱因斯坦百年前的预言，更开启了“引力波天文学”这一全新的窗口，使我们能够“聆听”宇宙中最剧烈的事件。 5. 黑洞的视界与信息悖论 黑洞是时空结构最极端的表现。我们将剖析事件视界（Event Horizon）的物理意义，并探讨史蒂芬·霍金提出的关于黑洞辐射的革命性见解。本书将聚焦于著名的“黑洞信息悖论”：根据量子力学，信息不能被销毁，但根据广义相对论，落入黑洞的物质信息似乎永远丢失了。我们探讨了火墙（Firewall）理论、软毛（Soft Hair）猜想等前沿尝试，这些思考正在迫使物理学家在量子论和引力论之间寻找新的统一框架。 第三部分：宇宙的演化与终极命运 本部分将把目光投向宇宙学尺度，审视我们如何通过观测来重建宇宙的过去，并推测其遥远的未来。 6. 宇宙的膨胀与大爆炸模型的证据链 本书将梳理支持大爆炸理论的关键观测证据：哈勃红移揭示的宇宙膨胀、宇宙微波背景辐射（CMB）的精确测量、以及轻元素（氢、氦）的丰度。CMB将被视为宇宙诞生后38万年“快照”，其上的微小温度波动（各向异性）是所有后续结构（星系、星系团）的种子。我们将深入分析这些温度涨落的物理起源，即早期宇宙中的量子涨落如何被暴胀放大。 7. 暗物质：看不见的骨架 观测证据强烈表明，构成我们所见恒星和星系的普通物质（重子物质）只占宇宙总质能的不到5%。本书将详细介绍支持暗物质存在的多个独立证据链：星系旋转曲线的异常、星系团的引力透镜效应、以及CMB的精细结构。我们不预设立场，而是客观梳理当前领先的候选者，如弱相互作用重粒子（WIMPs）和轴子（Axions），并介绍对这些隐形物质的直接和间接探测实验的进展与困境。 8. 暗能量：驱动加速膨胀的神秘力量 最令人费解的是，宇宙的膨胀正在加速。这需要一种具有负压力的斥力，即暗能量。我们将分析观测数据（如Ia型超新星）如何揭示了这一发现。本书将探讨暗能量的两种主要解释：爱因斯坦的宇宙学常数（真空能量）以及动态场（如昆虫动力学）。我们将讨论当前宇宙学标准模型（ΛCDM模型）的成功与局限，特别是真空能量的“微调问题”——为什么观测到的真空能量密度比量子场论的理论预测低了惊人的120个数量级？ 结语：物理学的边界与未来的哲学 最后，本书将探讨物理学在这些前沿领域所面临的根本性挑战，特别是如何统一量子力学与广义相对论，形成一个自洽的量子引力理论（如弦理论或圈量子引力）。我们思考的将不仅是“宇宙如何运作”，更是“我们如何理解我们所理解的宇宙”，以及科学探索本身在人类认知中的位置。本书旨在激发读者对未知的好奇心，认识到我们所处的时代，正是人类对自然界认知发生根本性飞跃的时代。
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原名《量子宇宙中的阿基琉斯》；内容比较浅显，适合入门的人看
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