丈量人類世:從宇宙大霹靂到人類文明的科學世界觀

丈量人類世:從宇宙大霹靂到人類文明的科學世界觀 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

陳竹亭
圖書標籤:
  • 宇宙學
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具體描述

第一本講述人類世主題的本土科普創作
認識當代最重要環境議題的最佳入門讀本!

人類世,是地球的危機還是轉機?
立足本土,放眼宇宙
思考人類存亡的終極挑戰

    「人類世」是一個地質年代上的時間尺度,最初由諾貝爾獎得主剋魯琛提齣,地質年代大多是由自然事件所決定,然而近代科技發展卻造成全球暖化、生物滅絕、臭氧破洞等全球性的環境巨變。「人類世」指的就是人類以單一物種之姿,開始有能力來撼動、乾擾大自然過程的時期。

    本書是提供國內中學及中學程度以上,從自然史觀點介紹「人類世」的本土科普讀本。首先從宇宙、太陽係到地球,宏觀地認識我們的自然環境。接著談生命和人類的演化,迴顧人類遍布全球、發展文明的歷史。也從颱灣觀點齣發,介紹南島語族的大遷徙,勾勒齣颱灣在人類發展史上的重要意義。最後詳述人類世概念的來龍去脈,並檢討科學和科技在近代的演化進程。

    對於誤用科技縱容物質文明的氾濫,我們必須及時產生自覺,建立閤理且良善的世界觀。人類需要認識對周遭環境的影響,節製物質欲望,提升精神文明,設法與自然永續並存,這也是未來教育的關鍵方嚮。

專文推薦

王寶貫|中研院院士、成功大學航空太空工程學係客座特聘講座教授

「本書的行文流暢,風格平易,涵蓋學門也非常廣,不僅足以作為環境教育的教科書,也很適閤高中以上、關懷地球環境的社會大眾閱讀。」


聯閤推薦(依姓氏筆畫排序)

李傢維|國立清華大學生命科學院侯金堆講座教授
林俊良|前國傢太空中心主任、國立中興大學電機係講座教授
林士超|國立興大附中教師、2020年全國科展地科及環境科學第一名指導老師
周芳妃|教育部師鐸獎、北一女中化學科教師
孫維新|國立颱灣大學物理係及天文所教授
曾耀寰|中研院天文及天文物理研究所研究副技師
黃貞祥|國立清華大學生命科學係助理教授
蔣竹山|國立中央大學歷史所副教授

「科學,其實源自人文主義,產生瞭對世界最無與倫比的理解。隻是很可惜地,在我們的社會中,科學似乎隻是淪為工具,而非世界觀。這本深具科學世界觀的好書,帶領我們探索在這個人類世中,我們該如何上下而求其索。」
——黃貞祥|國立清華大學生命科學係助理教授

「轉變人類文明的四次工業革命首先由水力及蒸汽作為動力源,突破人力與獸力的限製,至第四次工業革命導入智能聯網技術,大幅提升生產效率及智慧。近年商業太空的快速發展即將促成下一波工業革命,人類文明不再侷限於過度開發的地球,邁嚮浩瀚無垠的宇宙,將解封無可拘泥的夢想。」
——林俊良|前國傢太空中心主任、國立中興大學電機係講座教授

「你睏惑文明證據如何定義人類世嗎?你懷疑科學方法如何丈量人類世嗎?你瞭解哲學理念如何發展人類世嗎?這本書就如同燈塔指引年輕人思想,讀完這本書,你將深刻省思人生價值,也把握學習機會找齣未來你在人類世的定位。」
——周芳妃|教育部師鐸獎、北一女中化學科教師

 
好的,這是一本關於宇宙、生命與文明演化的宏大敘事之作,旨在為讀者構建一個跨越數十億年尺度的知識體係。 《星辰的低語:從量子糾纏到文明的興衰》 內容簡介: 本書是一部深刻而廣博的科普巨著,它帶領讀者進行一場跨越時間和尺度的思想漫遊。我們的旅程始於宇宙的誕生,聚焦於那些塑造瞭我們所見一切的基本力量和粒子。它不是簡單地羅列物理定律,而是將這些定律置於一個更宏大的演化背景下進行解讀。 第一部分:宇宙的誕生與物質的詩篇 我們將從普朗剋時期開始,探索宇宙的最初幾秒鍾——那個所有基本力尚未分離的混沌狀態。接著,我們深入理解暴脹理論如何將微小的量子漲落放大為宏觀的結構種子。本書詳細闡述瞭誇剋和輕子的形成,以及它們如何結閤成質子和中子,奠定瞭物質的基石。 隨後的篇章將聚焦於核閤成,解釋恒星如何在核心燃燒氫和氦,創造齣更重的元素,如碳、氧、鐵。這不僅僅是化學反應的描述,更是宇宙如何“製造”齣生命所需原材料的過程。我們將追溯這些元素如何通過超新星爆發的壯麗死亡被拋灑到星際空間,成為下一代恒星和行星係統的原料。我們還會探討暗物質和暗能量的謎團,它們構成瞭宇宙的絕大部分,卻依然是現代物理學最大的挑戰。理解它們的性質,就是理解宇宙的最終命運。 第二部分:生命的綻放與演化的鏇律 當我們抵達恒星的晚期生命,行星的形成不再是偶然,而是必然的産物。本書將詳盡描繪太陽係的構造過程,從原行星盤的吸積到地球的冷卻與海洋的形成。我們不會停留在地質學層麵,而是將目光投嚮化學的奇跡——生命的起源。 通過對化學演化的細緻梳理,我們探討瞭從簡單的有機分子到能夠自我復製的核酸(RNA/DNA)的飛躍。這部分內容深入淺齣地介紹瞭生命的“第一推動力”,即自然選擇的早期機製。隨後,我們將追蹤真核細胞的齣現、多細胞生物的復雜化,以及寒武紀生命大爆發所蘊含的生態學意義。進化論的敘事被置於一個地質時間軸上,展示物種是如何適應、分化,並最終走嚮滅絕的。我們還將分析幾次主要的生物大滅絕事件,探討它們對地球生命樹結構産生的永久性影響。 第三部分:心智的覺醒與文明的軌跡 人類的齣現是宇宙演化鏈條中一個相對較晚的、但也最具顛覆性的事件。本書詳細考察瞭人屬的進化曆程,從直立行走帶來的骨骼變化,到大腦容量的急劇增加,以及語言能力的齣現如何徹底改變瞭信息傳遞的效率。 農業革命被視為人類曆史上最重要的轉摺點之一。我們分析瞭定居生活如何催生齣社會階層、財富積纍以及復雜的政治結構。從美索不達米亞的城邦到古埃及的金字塔,本書探討瞭早期文明賴以生存的地理、氣候和技術基礎。 隨後,視角轉嚮知識的積纍與科學方法的建立。我們將分析古希臘的理性思辨、中世紀伊斯蘭黃金時代的知識保存與發展,以及文藝復興和啓濛運動如何徹底重塑瞭人類對自身和宇宙的認知。科學革命並非孤立事件,而是社會、經濟和哲學思潮相互作用的結果。 第四部分:技術的雙刃劍與未來的不確定性 工業革命標誌著人類對地球資源的掌握達到瞭前所未有的水平。本書剖析瞭蒸汽機、電力和信息技術如何以前所未有的速度重塑全球經濟和地緣政治格局。我們審視瞭現代科學在物理學、生物學和計算科學領域的最新突破,如基因編輯技術和人工智能的崛起,它們正以前所未有的速度改變著生命和智能的定義。 然而,技術的飛速發展也帶來瞭深刻的挑戰。本書以審慎的態度,探討瞭氣候變化、資源枯竭以及社會不平等等全球性議題。我們不再將人類文明視為一條不可逆轉的上升麯綫,而是將其置於一個更宏大的、充滿風險的演化背景中。我們探討瞭文明的脆弱性,以及曆史上其他復雜社會係統崩潰的教訓。 結語:我們所處的瞬間 全書的終點不是一個確定的答案,而是一個開放性的提問。在宇宙的無限尺度麵前,人類文明的全部曆史不過是刹那芳華。本書旨在培養讀者的“深時感”和“宇宙感”,促使我們以更謙遜、更負責任的態度去麵對當下。理解我們從何而來,以及支撐我們存在的宇宙法則,是我們為未來規劃路綫圖時不可或缺的知識財富。這是一次邀請,邀請讀者一同思考:在這浩瀚的星海中,我們如何定義自己的存在與價值? 本書結閤瞭天體物理學、地質學、生物進化論、考古學、曆史學和未來學等多個學科的尖端研究成果,以流暢且富有啓發性的筆觸,為所有對世界本源充滿好奇的讀者提供瞭一幅清晰、連貫且極具啓發性的知識地圖。它不僅解釋瞭“我們如何到達這裏”,更引導我們思考“接下來我們將走嚮何方”。

著者信息

作者簡介

陳竹亭
*颱大科教發展中心創辦人、跨領域通識課程教授

1950年生,國立颱灣大學化學係名譽教授,颱灣大學化學係學士,美國愛荷華州立大學(Iowa State University)化學博士。學術研究專攻有機金屬化學、配位化學及其催化反應。

颱灣科普教育重要推廣者,創立颱大科學教育發展中心(CASE),為國內網路科學傳播的主要推手,也是科學與人文跨科際教育、跨領域教學的先行者。

長期參與中學化學教育教科書的編審用考,主張閱讀是科學教育中不可取代的學習方法,教科書為最基本且重要的最佳工具。此外亦擔任十二年國教108課綱自然科學領域「探究與實作」研發委員召集人。科學之外崇拜啟濛運動,喜好書法及西方音樂、美術。


圖書目錄

推薦序   人類世:一個新的覺悟|王寶貫
自序   科學與人類世──科學與科技在人類世如何演化?
               
前言:科學傢的世界觀──科學的世界觀是如何形成的?  
第1節    科學革命開啟瞭近代科學的世界觀
第2節    望遠鏡讓人類視野投嚮宇宙邊際
第3節    顯微鏡擴展瞭人類的微觀視野
第4節    新思想與新知識論萌芽
第5節    近代化學揮別鍊金術
第6節    拉瓦節與道爾頓創立瞭元素與原子組成物質的世界觀
第7節    科學時代,福焉?禍焉?現代科學的省思
                   
第1章:科學傢如何看宇宙時空──科學傢如何知道宇宙有138億年?      
第1節    我們位在宇宙的何處?
第2節    宇宙的年紀有多老?
第3節    從天文學到宇宙學
第4節    省思:何謂偽科學?

第2章:從探索太陽係到太空旅行──人類世殖民太空的目標為何?      
第1節    人類如何認識太陽係?
第2節    太陽係的形成與前世今生
第3節    太陽係的組成
第4節    近距離探測太陽係天體
第5節    人類世嚮太空殖民
第6節    太空殖民的省思

第3章:地球的演化──科學能解決地球的環境危機嗎?    
第1節    風調雨順的地球
第2節    生物圈穩定的環境
第3節    能源與環境的四個主要危機

第4章:生命的演化──第六次生命大滅絕將是人類世的宿命嗎?    
第1節    演化之舞──Life finds its way!
第2節    生物大滅絕
第3節    居維業和萊伊爾主張的漫長地質時間

第5章:人類的興起──人類是如何遍布全球的每一個角落?    
第1節    人類的演化
第2節    DNA與人類大遷徙
第3節    全新世南島語族大遷徙
第4節    南島文化是颱灣主體的一環
第5節    省思:人是萬物之靈嗎?

第6章:人類文明與人類世──科學能開創人類世未來的新契機嗎?                                            
第1節    24小時框架下的全新世
第2節    歷史上文明傾圮的社會
第3節    「人類世」的起點
第4節    工業革命與人類世
第5節    精神文明是人類世的希望?

結語:人類世的邊際──人類世是文明的邊際嗎?
           
緻謝  
圖片來源 

圖書序言

  • ISBN:9786263184022
  • 叢書係列:科學新視野
  • 規格:平裝 / 288頁 / 21 x 14.8 x 1.2 cm / 普通級 / 單色印刷
  • 齣版地:颱灣
  • 適讀年齡:0歲~99歲

圖書試讀

人類世:一個新的覺悟
王寶貫|中研院院士、成功大學航空太空工程學係客座特聘講座教授

        這是一個反省的時代,人類正在從物質慾望的無限膨脹幻想中逐漸清醒過來,而「人類世」這個名詞的齣現,正是這個清醒現象的一個明確指標。

        在我求學的1960年代,整個人類社會最被推崇、最有價值的,就是發展科學與工業技術。這兩方麵先進的國傢就是發達國傢,是其他國傢羨慕的對象。那個慾望膨脹期的開端,是十八世紀的工業革命,生產機器不斷被開發齣來,許多民生物資開始可以被「大量製造」,所以就需要大量原料及大量能源,進而自然導緻人類大量挖礦、大量燃燒化石燃料,從煤開始,遍及石油。

        挖礦把一個地方挖得韆瘡百孔,不能住人怎麼辦?再換個地方挖就是瞭。燃煤造成濃煙蔽天怎麼辦?建造高大煙囪把煤煙排到高空就是瞭。眼不見為淨,誰知空汙並沒有消失,而是在大氣裡流連徘徊……
更糟糕的是,產能過剩,產品沒人買怎麼辦?那就欺負弱小國傢、開發殖民地,強迫他們買用,還可以強迫他們去挖礦及生產原料,低價供應統治國,要不然我的經濟怎麼成長?(經濟一定非要不斷成長不可嗎?)帝國主義的發軔動機,就是這種無窮盡的慾望。

        於是迎來瞭大都市的煙霧,長程空汙的酸雨及PM2.5,還有全球暖化。這下子連災害都全球化瞭,不止窮國,連富國也逃不掉這些後果。地球人終於瞭解,地球資源(包括空間)不是無窮無盡的。人類掌握瞭巨大能力,惡整瞭地球環境。地球是個有限的物理係統,有作用,就有一定有反應,隻是反應要到一定時間纔會顯露齣來,一如俗語所言:善有善報,惡有惡報,不是不報,時候未到!

        現在許多國傢終於覺醒,知道不能隻有開發,卻沒有善後,要不然接下來的階段會叫做「不可收拾」。但無疑還有許多國傢需要覺醒,這需要全世界有識之士的努力。

        把人類開始有這種大能力來撼動、乾擾大自然過程的時期稱為「人類世」,的確是實至名歸,它把前因後果以畫龍點睛方式呈現齣來。但要如何纔能使一般人瞭解這整個變動的來龍去脈呢?
       
        這就必須從認識地球在宇宙中的地位說起,它經歷瞭什麼樣的物理化學變動,它的環境如何一步步變得適閤生物的繁衍;以及生物的演化過程,乃至齣現瞭「人類」這種怪咖生物,又如何開始有辦法反過來影響地球環境。拙著《天與地》(牛頓齣版社,1996年)一書想要闡明的,其實就是這個觀點。時隔二十幾年,終於又看到《丈量人類世》這樣的科普書,而且旗幟鮮明地發揚「人類世」的精神。

        本書的行文流暢,風格平易,涵蓋學門也非常廣,論述深入淺齣。作者陳竹亭教授我見過幾次麵,因此知道他對颱灣的科普教育十分熱心。這本書不僅足以作為環境教育的教科書,也很適閤高中以上、關懷地球環境的社會大眾閱讀,值得大力推薦。

        很巧地,提齣「人類世」這個名詞的剋魯琛教授,我也見過不少次麵。我在2003年夏天應邀去柏林參加德國洪堡基金會(Alexander von Humboldt Stiftung)五十週年慶,其後並赴位於麥因茨(Mainz)的普朗剋化學研究所(Max Planck Institute for Chemistry)訪問三個月。剋魯琛教授原是該研究所的所長,那年剛退休,因此那一陣子跟他談瞭不少。他待人非常親切,初次見麵就邀我和內子麗碧到他傢聚餐,他夫人親自下廚做瞭幾道東方式的快炒菜餚,還頗可口。他除瞭有荷蘭人傳統的為學嚴謹及直白(英語Dutch Uncle是指對不同意之事會不客氣坦率評論的人)之外,也頗具荷蘭人的特殊幽默感,和他交談十分愉快且充實。剋魯琛教授已於去年(2021)1月28日過世,但相信他提齣的「人類世」的概念及其研究,將持續在全世界被發揚推廣。


 

用戶評價

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這本大部頭的科普钜作,簡直是把宇宙從太初的混沌,一路梳理到我們腳下這塊土地的歷史脈絡,看得人是目眩神迷,又忍不住拍案叫絕。作者在敘事上的功力瞭得,他不是單純地把一堆艱澀的物理、化學、地質學名詞堆砌起來,而是用一種近乎史詩般的口吻,將那些跨越數十億年的事件串聯起來,讓人感覺到時間的尺度被徹底拉伸瞭。我特別欣賞他處理「尺度」問題的方式,從普朗剋長度到星係的邊界,再到我們日常生活的瑣碎,他總能找到一個絕佳的比喻或對比,讓讀者在心中建立起一個清晰的空間感與時間軸。這不隻是一本介紹知識的書,它更像是一場宏大的哲學思辨,迫使我們重新定位人類在整個自然史中的位置。讀完之後,那種「啊,原來我們是這樣走到今天這一步的」的震撼感,久久無法散去,會讓人對科學的嚴謹性與美學產生更深的敬畏。對於任何對「大歷史」感興趣的讀者來說,這無疑是一趟不容錯過的知識健行。

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這本書最讓我驚豔的地方,是它在探討「科學」與「文化」交匯時所展現齣的細膩洞察力。它不隻是羅列事實,它更深入探究瞭人類是如何從「觀測」走到「理解」,再到「構建文明」的過程。不同階段的科學發現,如何反過來塑造瞭當時人們的信仰、藝術乃至社會結構,書中都有著精闢的論述。例如,當牛頓力學確立之後,世界觀產生瞭怎樣的轉變?當達爾文的演化論提齣時,社會倫理麵臨瞭哪些衝擊?作者的筆法並非生硬地將科學史獨立齣來論述,而是巧妙地將其編織進人類文明的織錦中,使得閱讀體驗變得豐富多層次。這本書讓我意識到,科學並非高懸於空中的純粹真理,它是人類在特定時空背景下,與自然界進行艱苦對話的產物,這種「人味」的展現,讓整本書的厚度大大增加,不再隻是冷冰冰的知識搬運工。

评分

從閱讀的節奏感來看,這本書處理得相當高明,它知道什麼時候該快刀斬亂麻,迅速帶過那些必須知道的背景知識,什麼時候又該慢條斯理地深入探討某個理論的關鍵意義。對於我這種不是科班齣身的讀者來說,這點尤其重要,因為它避免瞭在不必要的細節上被淹沒,而是直指核心的認知轉捩點。作者似乎非常擅長抓取讀者的注意力,總能在看似平淡的描述中埋下伏筆,讓你期待下一個單元會揭露什麼樣的驚人事實。它讓人感覺到,宇宙的演化不是一條單調的直線,而是充滿瞭機遇、偶然,甚至可以說是充滿瞭戲劇張力的史詩劇本。讀完後,我對「偶然性」在宏大歷史中的作用有瞭更深層次的理解,那種「如果當時某個粒子沒有這樣衰變,我們可能就不會存在」的敬畏感,是看許多其他歷史書無法獲得的震撼。

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坦白說,一開始拿起這本書時,心裡其實有點打鼓,畢竟「宇宙大霹靂」到「人類文明」這跨度太大瞭,深怕內容會流於錶麵,或者為瞭追求廣度而犧牲瞭深度。但讀下去纔發現,作者的學養深厚得驚人,他對每一個關鍵轉摺點的描述都經過瞭精準的打磨。特別是關於地球生命的起源那一塊,他把複雜的化學演化過程講得井然有序,像是拆解一個極其精密的機械錶,讓那些原本令人望而生畏的術語,變得具備瞭邏輯上的吸引力。這種敘事風格不是那種傳統教科書式的說教,反倒有點像是一位經驗豐富的導遊,帶著你走過一條崎嶇但風景絕佳的歷史長廊,他知道在哪裡停下來讓你喘口氣,欣賞一下某個關鍵的化石證據,或者某個決定性的物理定律,然後再輕輕推著你走嚮下一個時代的門檻。我個人覺得,對於想要建立一個紮實的科學世界觀的讀者,這本書的骨架是極為穩固的。

评分

總結來說,這本書已經遠遠超越瞭我對一本科普讀物的期待。它不隻是一本工具書,它簡直可以被視為一套重新校準我們世界觀的「心靈升級包」。它提供的不僅是知識,更是一種看待萬物的全新視角,一種將自我置於極端廣袤的時空背景下的謙遜與開闊。作者的文字充滿瞭對自然規律的熱情與探索的渴望,讀起來絲毫不覺得枯燥,反倒是一種享受,就像是聆聽一位大師級的講故事人,娓娓道來萬物之源的奧秘。對於想擺脫日常瑣碎、想讓自己的思維跳脫齣當前時空的限製的讀者,我會強力推薦這本著作。它會讓你重新認識自己、重新認識這顆藍色星球,以及我們所處的這個無比奇妙的宇宙。

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