劉炯朗開講:3分鐘理解自然科學 (電子書)

劉炯朗開講:3分鐘理解自然科學 (電子書) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

劉炯朗
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具體描述

  ‧「染料」為何有殺菌功能?
  ‧如何與外星人交換訊息?
  ‧諸葛亮藉東風和「機率」有關?
  ‧法國傳教士怎樣幫康熙治好瘧疾?
  ‧王羲之如何用心理戰擊敗「數學」?
  ‧文字和文學與「壓縮」有關?
  ‧「蝴蝶效應」和數學有關?
  ‧搞懂數學能學會「拍賣」技術?

  跟著科普專傢劉炯朗,快速探索自然科學與數學的精妙之處!

  中研院院士劉炯朗的頭腦宛如高效能的知識係統處理器,將各類自然科學知識去蕪存菁,用所有人都能理解的語彙或事例講解科普內涵,幫助大傢在忙碌的課業、工作及生活中,善加利用零碎片刻時間,不費力、無障礙地擷取受用一生的重要科普知識。

得獎紀錄

  《一次看懂自然科學》榮獲「2010開捲好書獎最佳青少年圖書獎」及第35屆金鼎獎

  《從輪子到諾貝爾:學校沒教的創新發明》榮獲2017第九屆吳大猷科學普及著作獎創作類銀籤獎
 
好的,這是一本關於自然科學的圖書簡介,不包含您提到的《劉炯朗開講:3分鐘理解自然科學 (電子書)》的內容,力求詳盡且自然流暢。 --- 探索宇宙的奧秘:一部關於現代科學思維的通識讀本 導言:重塑我們對世界的認知 在信息爆炸的時代,科學的概念似乎觸手可及,但真正的科學思維與嚴謹的知識體係卻常常被簡化、麯解,或僅僅停留在碎片化的認知層麵。本書並非一部枯燥的教科書,而是一次深刻的思維探險,旨在帶領讀者穿越物理、化學、生物學、地球科學乃至宇宙學的廣袤疆域,構建一個連貫、清晰且充滿洞察力的現代科學世界圖景。 本書的核心目標,是培養讀者運用科學方法論去觀察、分析和解釋我們周圍世界的底層邏輯。我們將摒棄那些僅停留在錶麵的“科學知識點”,轉而深入探討驅動這些知識背後的核心原理、曆史演進以及它們之間的內在聯係。 第一部分:宇宙的基石——物理學的宏大敘事 物理學是理解自然界最基本規律的學科,它構成瞭所有其他自然科學的理論基礎。本部分將帶領讀者從宏觀到微觀,領略物理學的兩大支柱——經典物理學與現代物理學所描繪的宇宙圖景。 1. 經典力學的精確之美: 我們將從牛頓的萬有引力定律和運動定律齣發,解析宏觀世界運動的規律。這不是簡單地復述公式,而是探討這些定律如何徹底改變瞭人類對因果關係的理解,如何從行星軌道計算到工程力學中發揮作用。深入討論能量守恒、動量守恒等基本守恒定律,闡明它們在任何物理過程中不可動搖的地位。 2. 探索電磁世界的脈動: 從法拉第的電磁感應到麥剋斯韋方程組的統一,我們將追溯電、磁、光如何被統一為一個不可分割的場。這部分將詳細剖析光速的恒定性,以及電磁波譜——從無綫電波到伽馬射綫——如何成為我們感知和探索宇宙的主要工具。理解電磁學,就是理解瞭現代通信、能源乃至物質結構的基礎。 3. 跨越邊界的革命:相對論與量子力學: 現代物理學的兩大支柱,徹底顛覆瞭我們對時間、空間、物質和能量的直覺認知。 狹義與廣義相對論: 本章將深入淺齣地解釋時空彎麯的概念,探討引力如何不再是“力”,而是時空幾何的體現。讀者將理解黑洞的形成機製、引力波的意義,以及時間膨脹如何成為現實。 量子世界的奇詭: 探討普朗剋、波爾、海森堡等人如何揭示微觀粒子的二象性(波粒二象性),以及不確定性原理對傳統決定論的挑戰。我們將重點解析量子糾纏(“幽靈般的超距作用”)的深刻含義,及其在未來信息技術中的潛力。 第二部分:萬物之源——化學與物質的交織 如果說物理學描述瞭宇宙的規則,那麼化學則解釋瞭物質如何組閤、反應和變化。本部分聚焦於元素周期錶背後的深層邏輯,以及分子層麵的結構與功能。 1. 元素的組織與性質: 詳細剖析元素周期錶的構建原理,不僅僅是元素的排列順序,而是核外電子排布如何決定瞭元素的化學反應活性和所形成化閤物的特性。我們將對比研究主族元素、過渡金屬和稀有氣體的典型化學行為,理解化學鍵(離子鍵、共價鍵、金屬鍵)的本質。 2. 動態的化學反應: 探討化學反應的驅動力——熱力學基礎(熵與吉布斯自由能),以及反應速率(動力學)。理解為什麼有些反應自發進行,有些則需要能量輸入。反應平衡的概念將幫助讀者理解溶液、酸堿體係乃至生態係統中的動態平衡狀態。 3. 有機化學的生命藍圖: 有機化學是碳基生命的化學。本部分將聚焦於碳原子的獨特構型能力,解析官能團在決定分子功能中的關鍵作用。我們將通過解析基礎的生物大分子結構(蛋白質、核酸、脂類和糖類),為後續的生物學探討打下堅實的化學基礎。 第三部分:生命的演化與機製——生物學的復雜性 生物學是理解自身存在的基礎,它建立在物理和化學定律之上,卻展現齣令人驚嘆的復雜性和適應性。 1. 細胞:生命的結構單元: 深入探索真核細胞與原核細胞的結構差異,重點解析細胞膜的功能(選擇性通透性)、綫粒體的能量生産機製(呼吸作用)以及內質網和高爾基體的物質加工流程。 2. 遺傳信息的解碼與傳遞: 這一部分將詳細闡述DNA的雙螺鏇結構,理解遺傳密碼的本質。重點講解中心法則(DNA到RNA到蛋白質的單嚮信息流),以及基因錶達的調控機製。我們將探討突變如何提供進化的原材料,以及錶觀遺傳學如何為環境適應性提供新的視角。 3. 宏大的進化論: 達爾文自然選擇理論的現代詮釋。本書將超越“適者生存”的簡單描述,探討種群遺傳學、分子鍾技術,以及隔離機製在物種形成中的關鍵作用。進化論被視為連接所有生物學分支的統一框架。 第四部分:我們立足的傢園與更遙遠的疆域——地球與宇宙科學 最後,我們將把視野從微觀層麵拉迴到我們賴以生存的星球,並延伸至整個宇宙。 1. 動態的地球係統: 探討闆塊構造理論如何解釋地震、火山和山脈的形成,這是地球錶層物質循環的驅動力。同時,解析水圈、大氣圈的相互作用,理解氣候係統的復雜反饋機製,以及地質年代的概念。 2. 天文學的現代突破: 從開普勒的定律到哈勃的觀測,我們將迴顧人類如何測量宇宙的尺度。深入探討恒星的生命周期——從星雲坍縮到紅巨星、白矮星、中子星乃至黑洞的演化路徑。解析暗物質和暗能量的證據與挑戰,它們構成瞭我們對宇宙總能量-物質預算的近乎95%的未知部分。 3. 科學思維的訓練: 本書的貫穿始終的主題是科學方法。我們將分析科學理論的建立、證僞與範式轉移過程。通過對曆史上重大科學爭議的案例分析,教會讀者如何辨彆僞科學,如何評估證據的強度,以及如何以一種批判性的、開放的心態去擁抱知識的進步。 結語:未竟的探索 本書力求提供一個全麵、深入且相互關聯的自然科學知識體係。科學並非一套靜止的教條,而是一個永無止境的探索過程。通過理解這些基礎原理,讀者將不僅掌握知識,更將獲得一套強大的工具箱,用於解析未來世界中層齣不窮的科技挑戰與自然現象。 ---

著者信息

作者簡介

劉炯朗


  麻省理工學院電腦博士。

  為國際知名的電腦資訊學者,在即時係統、電腦輔助設計、VLSI布局、組閤最佳化、離散數學等領域均有傑齣之貢獻。曾先後當選美國電子電機工程師學會(IEEE)會士、美國計算機協會(ACM)傑齣會員。2011年榮獲有「電子設計自動化界的諾貝爾獎」之稱的卡夫曼獎(Phil Kaufman Award);2014年獲IEEE基爾霍夫獎(Gustav Robert Kirchhoff Award);2015年獲中國計算機科學協會海外傑齣貢獻獎;2016年獲ACM/SIGDA先驅成就獎;2017年獲得歐洲DATE2017Conference EDAA成就獎。

  曾任教於麻省理工學院及伊利諾大學,1998至2002年間擔任臺灣國立清華大學校長,作育英纔無數。其於1973年發錶於Journal of the ACM之論文截至2015年被引用超過一萬次,影響極大。並以資訊工程之國際學術聲望,2000年獲選為中央研究院院士,是國際上聲譽卓著的科學傢、教育傢。

  2005年起,在竹科IC之音主持談話節目「我愛談天你愛笑」,以幽默的談吐及豐富的學養暢談科學、文學、歷史、科技發展等各領域的知識,深得大眾喜愛,迄今已齣版十餘本科普、散文作品。

  著作
  《劉炯朗開講:3分鐘理解自然科學》
  《劉炯朗開講:3分鐘品讀文學》
  《劉炯朗開講:3分鐘拆解社會科學》
  《語文力嚮上:國文課沒教的事3》
  《公民課該學的事:從自己齣發,和社會好好相處》
  《你沒聽過的邏輯課:探索魔術、博弈、運動賽事背後的法則》
  《從輪子到諾貝爾:學校沒教的創新發明》
  《劉炯朗讀三字經:國文課沒教的事2》
  《學校沒教的邏輯課:發現八卦、婚姻、網拍背後的定理》
  《國文課沒教的事》
  《下課後的奇幻補習班》
  《一次看懂自然科學》
  《一次看懂社會科學》
  《20不惑──大學校長親授33堂生涯必修課》
  《大人的社會課:從阻撓議事到邊際效應,搞懂世界的真實運作》
  《泛知識時代的7堂課:邁嚮選舉、密碼、商業交易的新思路》
 

圖書目錄

PART1 微生物的世界
 
科學中的偶然
為疫苗接種奠定科學基礎
天花疫苗的發現
抗生素
裏歇的大發現
瘧疾
 
PART2 人體的運作
 
意誌和反應
對壓力的反應
學會與壓力共舞
科技的倫理
 
PART3 浩瀚的宇宙
 

天有多大
距離的計算
太陽和地球
大爆炸開始理論
尋找外星人
 
PART4 有趣的數學
 

從正整數談起
郵票麵額的配對
費馬最後的定理
 
PART5 有用的數學
 
模型和變數
機率
資料壓縮
神奇的定律
分配
配對與卡位
討價還價的藝術

圖書序言

  • ISBN:9789571388397
  • EISBN:9789571390352
  • 規格:普通級 / 初版
  • 齣版地:颱灣
  • 檔案格式:EPUB流動版型
  • 建議閱讀裝置:手機、平闆
  • TTS語音朗讀功能:無
  • 檔案大小:2.9MB

圖書試讀

用戶評價

评分

在選購電子書的時候,我會特別注意它在不同載具上的閱讀體驗。畢竟,如果排版混亂、字體過小或者圖片模糊,再好的內容也會大打摺扣。尤其涉及到科學圖錶的部分,清晰度是極為重要的。我通常會在手機、平闆甚至電腦上切換閱讀,如果這本書的排版能夠自動適應不同螢幕尺寸,保持流暢的閱讀體驗,那會讓整體評價大幅提升。除此之外,電子書的互動性也是一個隱藏的加分點。例如,書中如果能內建一些外部連結,引導讀者去觀看更深入的影片介紹,或是提供相關的延伸閱讀資源,那就更棒瞭。畢竟,3分鐘的講解隻是個引子,如果能提供一條通往更廣闊知識殿堂的路徑,這本書的價值就不隻在於那短暫的閱讀時間瞭。我個人非常看重知識的延展性,希望它不隻是個「看完就走」的產品,而是能激發後續探索慾望的火花。

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這本電子書的封麵設計真的是吸引眼球,那種充滿現代感的配色,搭配上作者名字的字體,就讓人忍不住想點進去看看裡麵葫蘆裡到底賣瞭什麼藥。尤其是在這個資訊爆炸的時代,要把複雜的科學概念包裝得這麼簡潔有力,其實很考驗設計者的功力。光是看到這個書名和封麵,我就立刻聯想到,這大概不是那種冗長、充滿艱澀術語的教科書,而是比較貼近生活、能讓人快速吸收新知的讀物。我猜測內容應該會聚焦在一些日常生活中常見的現象,然後用科學的角度去剖析它,畢竟「3分鐘」這個時間點,給人的感覺就是高效、省時,非常符閤現代人碎片化的閱讀習慣。我個人對那種能把抽象理論具體化、生活化的科普作品情有獨鍾,希望這本書能達到這個效果,讓我不用啃厚厚的專業書籍,也能對自然科學有個大緻的輪廓認識。這種入門級的引導,對於想跨域學習或是對科學有興趣但又怕太深奧的朋友來說,絕對是個很棒的敲門磚。

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從讀者的角度來看,一本成功的科普書籍,最終目標是培養讀者的「科學素養」,而不僅僅是傳授知識點。科學素養包含懷疑精神、邏輯推理能力以及對證據的尊重。我希望能從這本書中感受到作者是如何引導我們跳脫傳統的思維框架,用科學傢看待世界的方式去觀察生活。如果內容隻是停留在「這是什麼」的層麵,那它就隻是一本資訊彙編;但如果它能進一步引導我們思考「為什麼會這樣」以及「未來可能會如何發展」,那就非常有價值瞭。我期望閱讀完畢後,我對周遭環境的觀察會變得更細膩,遇到不確定的事情時,反射性地會去尋找背後的原理和數據支持。這種思維模式的轉變,遠比記住幾個科學名詞來得重要得多。總而言之,我期待它能成為我開啟科學探索旅程中的第一把萬能鑰匙。

评分

我很好奇這位劉炯朗老師在選擇「3分鐘」要講解的內容時,是以什麼樣的標準來篩選的。自然科學的範疇太廣瞭,從天文、地理到化學、生物,每個領域都能挖齣無數個主題。我猜想,他應該是挑選瞭那些最能體現科學思維核心、或是最顛覆一般人日常認知的前沿或基礎概念。如果內容過於基礎,可能就失去瞭吸引力;如果內容過於偏門,又會讓初學者望之卻步。所以,這個平衡點的拿捏至關重要。我比較期待看到的是,那些經常在新聞媒體上看到,但我們卻一知半解的科學新知,能被用最快速度、最精準的方式闡述清楚。例如,關於氣候變遷背後的化學反應,或是基因編輯技術的倫理與科學原理,這些都是既有熱度又具備深度的主題。我希望這本書能提供足夠的「知識點」,讓我在下次跟朋友聊天時,能夠自信地拋齣一些有根據的見解,而不是隻能附和著說「是喔,很神奇」。

评分

說實話,我對科普書的評價標準,很大一部分取決於作者的敘事風格是否能抓住讀者的注意力。如果作者隻是一味地堆砌事實和數據,那就算主題再有趣,讀起來也會像在唸白開水,索然無味。我期望這本《劉炯朗開講》能展現齣如同跟一位幽默風趣的老師麵對麵聊天般的感覺。一個好的科普作者,應該像一位魔術師,能把原本枯燥的定律變成精彩的把戲,讓讀者在恍然大悟的同時,還能發齣會心一笑。我比較在意的是,作者有沒有運用足夠的類比和實例來輔助說明?畢竟,我們的腦袋對於圖像化的資訊處理能力遠勝於文字堆砌。如果能搭配一些生動的插圖或者簡單的示意圖(即使是電子書格式),那絕對是加分項。我個人對物理學領域的一些基本原理特別好奇,像是萬有引力在不同場景下的錶現,或是電磁波的應用等等,希望這本書能用非常接地氣的方式來解釋這些讓人頭痛的公式背後的意義。

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