万物视觉化 收藏大霹雳到小宇宙：人类与物质的科学资讯图 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

原文作者： Graham Lawton, Stephen Hawking

图书标签:

• 科学
• 宇宙
• 视觉化
• 信息图
• 科普
• 物理
• 天文学
• 知识
• 图鉴
• 万物

我们来自哪里？一切从何而来？
　　幸运的是，科学可以帮忙解答，这本书将让你清楚看到这一点。
　　──史蒂芬‧霍金（Stephen Hawking）

　　全球最具影响力国际性科学杂志《新科学人》策划撰写
　　Google创意总监、《纽约时报》名插画家绘图解说
　　着名物理学家史蒂芬‧霍金专文引言

　　从宇宙大爆炸到恋爱背后的基因驱动，从生命起源到巧克力的致命吸引力，
　　横跨物理学、天文学、生物学、化学、历史学与社会学，
　　52张图秒懂关于一切的开端，提供最权威、最有趣的解答。

　　‧你知道，如果太靠近黑洞，黑洞会像吸面条一样把你簌簌簌的吸进去吗？
　　‧自我复制产出的后代更多、更有效率，为什么动物还需要有性？
　　‧为什么电脑键盘的排列是QWERTY？
　　‧我们为什么会埋葬死者？
　　‧人类史上最早煮熟的餐点是什么？
　　‧我们从什么时候开始酒醉？
　　‧是谁发明了卫生纸？
 
　　《新科学人》杂志主编格雷恩‧罗腾和得奖画家珍妮佛‧丹尼尔联手，精选六大主题，将充满意外与惊奇的万物起源视觉化，说明宇宙如何形成、什么是暗物质、人类的进化过程、酒的历史、财产观念的成形、人类情感背后的基因驱动与鼻屎的秘密。直击核心的叙述，随时颠覆你的常识！

各界好评

　　Gene  国立清华大学生命科学系助理教授、泛科学专栏作者
　　赖以威  台师大电机系助理教授、数感实验室共同创办人
　　郑国威  「PanSci泛科学」总编辑

　　「最佳科学写作……不只回答你的问题，还会促使你想问更多。」──《连线杂志》（Wired）

 

作者简介

格雷恩．罗腾　Graham Lawton

　　帝国理工学院（Imperial College）生物化学学士与科学传播硕士，曾任《新科学人》（New Scientist）杂志专题编辑，现为执行主编，其作品多次获奖。

绘者简介

珍妮佛．丹尼尔　Jennifer Daniel

　　知名插画家、作家，作品常见于《纽约时报》及《纽约客》杂志，也替各出版社创作动画与插画。目前是Google的创意总监，曾担任《纽约时报》图像编辑，其作品获得许多奖项的肯定。

译者简介

毕馨云

　　清华大学数学系毕业，曾任科普书编辑十多年，目前为业余交响乐团团员。译有《这才是数学》、《科学酷妈的育儿大探险》、《气候危机大预警》、《数学好有事》等，另有译作刊于《BBC知识》杂志。
 

引言 存在：我们来自何方？
序言 一切是怎么发生的？
 
Chapter 1 宇宙
万物是如何开始的？
可以区别有…….和无吗？
为什么星星会发光？
一闪一闪亮晶晶
物质是由什么东西组成的？
我们（主要）是由星尘组成的
陨石从哪里来的？
太空石从天而降！
宇宙到底是由什么组成的？
为什么我们有95%浑然不知
黑洞从哪里来的？
如何在时空中形成黑洞？
 
Chapter2 地球
为什么我们是距离太阳第三远的岩质行星？
太阳系外的恆星系统
月球真的可以算是行星吗？
月球有多大？
为什么地球有陆地和海洋？
锆石恆久远
为什么气候老是变来变去？
起风了！
土壤哪来的？
挖开泥土
为什么地球有那么大的大气层？
你吸的每一口气
地球怎么装满汽油的？
文明的命脉
 
Chapter3 生命
生命是从什么时候开始的？
生命的三大要素
复杂生命是怎么演化出来的？
生命的跃升
为什么我们要有性（除了明显的理由）？
精子，来认识一下卵子
为什么有那么多种令人讨厌的小虫子？
虫虫星球
恐龙时代始于什么时候？
这是恐龙还是……
眼睛是如何演化形成的？
开始看见光了
我们为什么要睡觉？
动物的睡眠
猿类是如何变成人类？
漫游的欲望
最早的语词是什么？
说方言
为什么我们要交朋友？
在理想的社交圈子里移动
肚脐绒毛是从哪里来的？
你的耳朵里有什么？
 
Chapter4 文明
我们从什么时候开始生活在城市里？
城市与乡间
为什么我们把无价值的纸片视若黄金？
跟着钱走
我们从什么时候开始埋葬亡者？
死人比活人还多
最早煮熟的餐点是什么？
填饱肚子
我们如何驯化动物？
供人役使的动物
我们从何时开始崇拜神祇？
难以置信的神蹟！
我们从什么时候开始酒醉？
奇特的混合液
为什么我们需要这么多东西？
你一生中会消耗掉多少东西？
我们从什么时候开始穿衣服？
蝨子与人
第一支音乐听起来像什么？
完美的和声
谁发明了卫生纸？
各种擦屁股的方式
 
Chapter5 知识
我们从什么时候开始书写的？
最早的文字？
我们怎么发现「无有」的？
「无」的重要人物
我们什么时候开始有衡量事物的标准？
万物的单位
谁开始留意时间的？
12的力量
我们何时开始讨论政治？
左脑，右脑
炼金术何时变成了科学？
基本元素……
我们是怎么发现现实世界怪怪的？
进入兔子洞
 
Chapter6 发明
为什么发明轮子要花这么久的时间？
有了轮子就能旅行
我们是从什么时候开始透过无线电传话的？
向众星播送
第一个飞行的人是谁？
缩小的世界
为什么键盘字母的排列是QWERTY？
字母汤
我们如何利用电子学做数学运算？
快点，再快一点
第一个拥有X光透视力的是谁？
内部情报
运气？！
叮！
我们如何成为世界毁灭者？
距午夜只剩3分钟
我们如何（暂时）击退细菌？
这就是战争！
科技宅真的接手地球了吗？
全球资讯网大事纪
我们如何征服太空？
这虽然是火箭科学……
 
延伸阅读
致谢
英中对照索引
 

引言

存在：我们来自何方？

史蒂芬．霍金教授

　　为什么我们在这里？我们来自何方？根据中非波桑哥人（Boshongo）的神话传说，在有人类以前，世上只有黑暗、水与伟大之神班巴（Bumba）。某天班巴胃痛发作，吐出了太阳，结果太阳让一部分的水蒸发，露出大地。可是班巴仍旧很不舒服，继续吐出月亮、星辰，还有花豹、鳄鱼、乌龟，最后吐出了人类。

　　就像其他许多神话，这个创世神话思索的问题，如今仍然让我们困惑，但很幸运，我们现在有个工具──科学，可以帮忙解答，这本书将让你清楚看到这一点。

　　说到这些关于存在的谜团，第一个科学证据是在1920年代发现的。当时哈伯（Edwin Hubble）使用加州威尔逊山（Mount Wilson）天文台的望远镜进行观测，发现几乎所有的星系都在离我们而去，这令他大感意外。不仅如此，离我们越远的星系，飞离得越快。宇宙扩张可说是有史以来最重要的发现之一。

　　这项发现彻底改变了关于宇宙是否有起点的争论。倘若星系此刻正在彼此分开，那么过去相互之间一定靠得更近。假如星系是以定速远离，那么数十亿年前可能就是重叠在一起的。宇宙是这样开始的吗？

　　当时许多科学家并不接受宇宙有起点这个论点，因为这似乎暗指物理学已经瓦解了。必须借助一个外部的代理者，为了方便起见可以称为神，来决定宇宙如何起始。因此他们提出一些理论，说明宇宙目前正在扩张，但没有起点。

　　最为大家熟知的，也许就是在1948年提出的「稳态理论」（steady state theory），认为宇宙恆久以前就一直存在，而且看起来一直是相同的。最后这个性质有个很大的好处，在于它本身是个可让人检验的预测，这是科学方法的要素。结果证明这个理论还不够好。

　　1965年10月，有科学家发现太空中弥漫着一种微弱的微波背景，这项观测证据就证实了宇宙有个密度非常大的发端。唯一的合理解释是，这个「宇宙微波背景辐射」是从早期高温、高密度的状态留下来的辐射。随着宇宙不断扩张，辐射也逐渐冷却，最后就变成我们今天看到的遗迹。

　　理论很快就支持这个想法。我和牛津大学的罗杰．潘若斯（Roger Penrose）证明，如果爱因斯坦的广义相对论是对的，那就会有一个奇异点，这个点有无限大的密度及时空曲率，时间在此有个起点。

　　宇宙始于大霹雳，接着迅速扩张，这个过程称为「暴胀」（inflation），发生得极快：短短几分之一秒，宇宙的大小就加倍了好几次。

序言

一切是怎么发生的？

　　我一直对事物的成因着迷。小时候我常跟爸妈和妹妹去约克夏的海边；我们会从峭壁上挖出菊石、箭石和卷嘴蛎，而我很想知道：这些化石是从哪里来的？这些生物当时生活的地球是什么模样？

　　童年时我好奇的不只是自然界的事物来自何方。我还记得我看电视的时候，脑袋里想着：是谁发明了电视？那时候可能是黑白电视，但仍旧是个技术奇蹟。当时我不懂竟有人能发明一种有萤幕的箱子，把画面从远方放映出来。我心想，要是让我自己做的话，我永远也办不到。

　　二十年前我开始当科学记者，领悟到了关于成因的故事对于想像力的强烈影响。「我们来自何处？」是我们自问的问题中最深切、最根本的问题之一。（其他两个问题则是「我们该如何生存？」及「我们要往何处去？」，但这些问题改天再谈。）我深深相信，看到某件事物或思考某个关于存在的问题，然后问：那是怎么产生的？

　　我们所知道的每个社会，都有一些关于宇宙及其住民起源的流传故事。最早有文字记载的创世神话是史诗〈埃努玛埃利什〉（Enuma Elish），书写在几块有2,700年历史、由青铜器时代巴比伦人留下来的泥板上。不过，关于起源的故事一定更早以前就有了，可以推到至少四万年前，在我们的祖先变成现代人类之时。据了解，他们的头脑和我们一样，这说明他们也有时光神游的能力──能够把自己投射到过去及未来，超越此刻，甚至有生之年的涯际，去寻思远古与遥远的未来。他们想必也像我们一样，想知道世间的一切从何而来。

　　也许还要回推到更早的时候。也许人类最早的祖先有个关于起源的神话，在一百万年前直立人的营火边，以原始语言辗转传述。的确，就连关于起源的故事也需要一个起源的故事。

　　创作这些古代故事的人当然没多少东西可以继续讲述：仅只是他们的直接经历和想像。他们多半借助超自然的解释。我们自己的文化起源神话──《旧约圣经》的〈创世记〉，就是这样的故事。它其实提供了两个机会──第一个是众所熟悉的六天创世神话，然后是稍有出入、而且还有点矛盾的版本。也许这是在默认我们永远无法非常确定，只是被迫一试。

　　然而，把科学方法的力量加进来后，时光神游就成为精确的工具了。我们可以使用望远镜往早期宇宙看，还可以充分运用数学把宇宙的性质弄清楚。正如霍金在〈引言〉中解释的，以这种方式替时钟重新上紧发条，确实带我们走了很远──几乎走到了宇宙本身的起点。

　　同时，研究历史的几门科学──地质学、演化生物学及宇宙学，则让我们重建出人类存在之前，在「地质时间」上更往回推的远古时代就已发生的事件：太阳系的诞生、生命的起源、人类的演化等等。考古学与历史学帮助我们了解自己的过去，以及人类直接掌管的各种事物的起源，从烹调食物之类的早期新方法，到全球资讯网等近代技术。

　　《万物视觉化》结集了由科学揭开的近代起源故事，把最重要、最有趣、最意想不到的内容汇集成53个短短的章节，再搭配珍妮佛．丹尼尔生动、往往展现出幽默的图解。

　　我刚开始蒐罗构想时，有些东西显然一定要写，譬如大霹雳、生命起源及人类演化。人类文明的兴起，也是可发挥的丰富素材。一万五千年前，我们的祖先过着游牧式的狩猎採集生活，而现在我们住在房子里，去超市採买，靠车辆四处移动。这是怎么发生的？

　　其他的构想就没那么清楚，对此我很感谢《新科学人》的许多优秀同事和John Murray出版社，提出了几个更加与众不同的构想：零、土壤及个人卫生，是我最喜欢的几个。到最后，我们想塞进一本书的素材实在太多了，舍掉不用的构想有一长串，板球和Viennetta千层雪糕的发源是其中两个例子。也许有一天我会再写一本《其他万物的起源》（The Origin of ﹝almost﹞ Everything Else）。

　　关于这个时光神游，谈得够多了。我为这本书感到非常自豪，对我来说这是一趟发现之旅，我希望对各位来说也是。由于有新的发现公诸于世，书里所讲的许多故事在这本书的进行期间也有所更动演变，这正是静不下来的科学之美。

　　我唯一的遗憾，就是最后并未採用当初暂定的书名副标（如果你想知道的话，这个副标是「从大霹雳到肚脐绒毛」﹝From the Big Bang to Belly-button Fluff﹞，我认为这会让你约略了解此书包罗的范围）。这本书正式萌芽于《新科学人》杂志与John Murray出版社之间的脑力激盪中，但我倒是认为，它真正的源头在约克夏海边，在一个小男孩的脑袋里，灵感来自大自然的奇蹟。

　　但我又在倒流时光，试图追溯某件事的源头了。我们就是控制不住自己呀。

万物是如何开始的？
 
宇宙很大，或该说是非常大，只不过，如果我们对于宇宙起源的说法是对的，那么宇宙曾经很小，甚至可说是非常非常小。的确，宇宙一度是不存在的。大约在138亿年前，发生了我们所知道的「大霹雳」（Big Bang），物质、能量、时间及空间从空无中自发创生出来。
 
那是怎么发生的？或者换个问法：万物的起源是什么？
 
这是最典型的起源之谜。对于历史上的大多数人来说，唯一的合理答案就是「神创造的」，有很长一段时间，连科学都避开这个议题。20世纪初，物理学家普遍认为宇宙是无限且永恆存在的，但在1929年，哈伯发现星系就像炸弹爆炸后的碎片般，正在彼此远离，这项发现首次暗示，宇宙并非大家所想的那样。
 
合乎逻辑的结论是，宇宙必定在扩张，因而过去一定更小。天文学家假想宇宙扩张的过程往回倒退，就像倒放电影，结果得出了另一个合乎逻辑、却非常奇怪的结论：宇宙一定有个起点。
 
最初的起点
 
起先，许多科学家并没有欣然接受宇宙有最初起点的这个想法，所以又提出了不需要起点的其他解释，其中最有名的，大概就是在1948年提出的稳态宇宙。根据这个假说，宇宙恆久以前就一直存在，而且看起来一直是相同的。天文学家很快就找到一些方法检验这个说法，结果发现它不够好。有些天体，譬如类星体（quasar），只有在离我们很远的地方才找得到，这代表宇宙并非一直不变。尽管如此，支持稳态理论的人倒是留下了永久的遗产，把他们的用语「大霹雳」留给我们，而他们最初创造这个用词是出于嘲讽。
 
致命的一击在1965年出现，当时科学家无意间发现太空中弥漫着微弱的辐射。根据他们的解释，这种宇宙微波背景是一个温度与密度比今天高出许多的宇宙遗留下来的「余晖」。
 
这些观测结果很快就得到理论的支持。霍金和潘若斯证明，广义相对论如果是正确的，那么在某个时刻宇宙一定是有无穷小的体积和无限大的密度──也就是时间起始的那一刻。

评分☆☆☆☆☆

《万物视觉化：收藏大霹雳到小宇宙：人类与物质的科学资讯图》这个名字，本身就自带一种史诗感和科学探究的深度。我对「视觉化」这个概念特别感兴趣，因为常常觉得很多科学知识，如果能以更直观、更形象的方式呈现，理解起来就会容易得多，也更有趣。从宇宙的起源——「大霹雳」，到构成我们自身和周围世界的「小宇宙」，这跨越了极其广阔的尺度，让我好奇这本书将如何用图像的力量来连接这些庞大而又精密的知识。我期待它能够提供一系列精心制作的资讯图，用最简洁明了的方式解释最复杂的科学原理。比如，如何用一张图描绘出量子纠缠的奇妙现象，或者如何通过一系列插画展现物质从基本粒子到宏观物体的演变过程。我猜这本书的设计应该非常注重美学和信息传达的平衡，既要有科学的严谨性，又要能在视觉上吸引人，让读者在享受美的同时，潜移默化地吸收知识。如果它能做到这一点，那它就不仅仅是一本科学读物，更是一件值得珍藏的艺术品。我希望这本书能激发我更深层次的科学好奇心，并且让我看到，科学的世界，其实可以如此多彩而迷人。

评分☆☆☆☆☆

这本《万物视觉化：收藏大霹雳到小宇宙：人类与物质的科学资讯图》光是书名就让人充满好奇，光想到大霹雳的壮丽景象，到我们生活中微小的宇宙，这中间涵盖的范围实在太广了！我一直觉得，科学有时候读起来像是天书，一堆公式和名词，但如果能用更直观、更有趣的方式呈现，那感觉一定完全不同。这本书大概就是想抓住那种「哇！原来是这样！」的惊喜感吧。我尤其好奇它会不会用很多插画、图表，甚至动画的呈现方式（虽然书是纸本，但想像力可以飞翔啊）。毕竟，很多抽象的概念，像黑洞的形成、宇宙的膨胀，或是构成物质的基本粒子，光靠文字描述很容易让人云里雾里。但如果能看到一张精美的图，把它们的关系、演变过程都清楚地标示出来，那理解起来就会轻松许多。而且，「收藏」这个词也很有意思，好像这本书不只是一次性的阅读体验，而是一本可以反复翻阅、随时拿来对照、参考的宝典。就像一本科学百科，但更加精緻、更加以视觉为主导。我猜它应该会包含一些我们熟悉但又不太了解的科学领域，比如从宇宙的起源，到我们身体的构造，甚至是物质的奇妙特性。想想看，如果能用一张图解释清楚 DNA 的螺旋结构，或是电子的运动轨迹，那该有多酷！这本书如果真的能做到，那绝对是送给对科学有兴趣但又怕被复杂理论吓到的人的绝佳礼物。我好期待它里面会不会有那种让人惊叹的「视觉震撼」，看到作者如何把如此庞大的知识体系，浓缩成一张张既有美感又充满信息量的图。

评分☆☆☆☆☆

这本《万物视觉化：收藏大霹雳到小宇宙：人类与物质的科学资讯图》，光是书名就足够吸引人，充满了探索宇宙与物质奥秘的诱惑。我一直认为，很多科学概念之所以难以理解，是因为我们缺乏一个直观的切入点。这本书如果能以「视觉化」为核心，将那些抽象的理论用图表、插画甚至是动态的示意图（虽然是纸本书，但可以通过想象）呈现出来，那绝对会是一场知识的盛宴。从宇宙的开端「大霹雳」的宏伟，到我们构成身体和周遭世界的「小宇宙」的精妙，这个跨度之大，让我对它的内容充满无限遐想。我猜它不会只是罗列知识点，而是会通过精心设计的资讯图，串联起这些看似独立的科学领域，展现出物质世界的内在联系和演化逻辑。想象一下，如果有一张图能清晰地描绘出黑洞的形成机制，或者一张图能解释清楚DNA的复制过程，那该是多么震撼人心的体验。我对「收藏」这个词也特别有感触，它意味着这本书不仅仅是一次性的阅读，而是一部可以反复翻阅、深入钻研的资料库。我希望它能帮助我建立起一个更清晰、更有条理的科学知识体系，并且在每一次翻阅时，都能发现新的惊喜和启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书的题目《万物视觉化：收藏大霹雳到小宇宙：人类与物质的科学资讯图》瞬间勾起了我强烈的好奇心，特别是「收藏」这个词，让我联想到它不是一本薄薄的科普读物，而是一部可以慢慢品味、反复钻研的视觉百科。我对「大霹雳到小宇宙」的跨度感到非常着迷，这几乎涵盖了我们所能想象到的所有尺度，从宇宙的诞生那一刻的恢弘，一直延伸到构成我们身体、乃至整个物质世界的最基本组成单元。我本身对于科学的世界就充满向往，但常常被那些晦涩难懂的理论和公式弄得头昏眼花。如果这本书真的能做到「视觉化」，那对我来说简直是一大福音。我猜测它会使用大量的精美插画、清晰的图表、甚至是流程示意图，将那些抽象的概念变得具体可感。比如，要理解宇宙膨胀的历史，或者量子力学中的不确定性原理，用视觉的方式呈现，其效果一定是事半功倍。我特别期待书中会不会有一些颠覆我原有认知的科学解释，或者将一些看似毫不相关的科学概念巧妙地联系起来。这本书的书名也暗示了它的内容可能包罗万象，从物理学、化学、生物学，甚至可能涉及到天文学、地质学等等。我希望它能带给我一种「原来科学可以这么美、这么有趣」的感受。如果它能像一本精心设计的图集一样，不仅传达知识，更能激发我对未知的好奇心和探索欲，那它就绝对是一本值得我珍藏的书。

评分☆☆☆☆☆

《万物视觉化：收藏大霹雳到小宇宙：人类与物质的科学资讯图》，这书名听起来就带着一种宏大的叙事感，从宇宙的起点到构成万物的微观世界，跨度之广，足以让人脑洞大开。我一直觉得，科技和知识的进步，很大程度上依赖于我们理解和表达复杂信息的能力，而「视觉化」无疑是其中最直观、最有效的方式之一。这本书如果能将复杂的科学概念，通过精巧的图示和信息图的形式呈现出来，那绝对是给所有对科学着迷但又被艰深理论所困扰的读者送上的最大福音。我尤其好奇它会如何处理「大霹雳」这样的宏观事件，又如何描绘「小宇宙」——也就是我们所处的物质世界——的微观奥秘。是不是会有一张图，把宇宙的演化进程清晰地展现出来？是不是会有一些图，把原子、分子、甚至更小的粒子间的相互作用，以我们能理解的方式呈现？我猜这本书的编排方式可能非常独特，不会是传统的章节式叙述，而是以一系列主题性的信息图为主，每一幅图都像一个小小的科学故事，讲述一个概念、一个理论，或者一个现象。如果它能做到既有科学的严谨性，又不失艺术的美感，那简直是完美。我希望这本书能让我摆脱对科学的刻板印象，看到科学背后所蕴含的逻辑之美和秩序之美，并且能在阅读的过程中，不断产生「原来如此！」的惊叹。