神的方程式:對萬有理論的追尋 (電子書)

神的方程式:對萬有理論的追尋 (電子書) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

加來道雄
圖書標籤:
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具體描述

一段史詩般的旅程——
以加來道雄特有的熱忱和清晰文筆寫成,
娓娓道齣瞭歷來科學傢們前僕後繼追尋「神的方程式」的故事。
具有權威性又明晰易懂的齣色之作!
讀過此書,相當於將整個物理發展史走過一遍。

  神的方程式——「萬有理論」,它是科學的巔峰成就、物理學的聖杯,從這則公式可以推導齣其他所有方程式,那會是自從古人問道:「世界是以什麼組成的?」以來,歷經兩韆年科學探尋所成就的最終產物。這是個令人屏息的願景。

  加來道雄寫齣這一段求知的故事——努力追尋「萬有理論」,一個革命性的「神的方程式」。愛因斯坦投入一生緻力尋覓這個難以捉摸的物理聖杯,想藉此要把宇宙間所有力聯繫在一起,但他始終沒有找到它。物理學界幾位最偉大的心智,從霍金到布萊恩•葛林(Brian Greene),也接手展開搜尋,但迄今仍沒有人成功。

  在《神的方程式:對萬有理論的追尋》這本書中,知名理論物理學傢加來道雄帶領讀者踏上一趟令人難以置信的旅程,走過一段史詩般蜿蜒麯摺的路途,那也是他終身大半期間都興味盎然的謎團。他引領我們走過現代物理學的關鍵爭執,從牛頓的重力理論經由相對論和量子力學,乃至於弦論領域的最晚近發展,讓讀者瞭解這段物理學傢們前僕後繼探尋萬有理論的辛苦過程。這是一段講述令人眼花撩亂的突破,以及山窮水盡的死鬍同的故事,由加來道雄秉持感人肺腑的熱情,以他的生花妙筆清楚道齣。

名人推薦

  【專文導讀】

  侯維恕|臺灣大學物理學係講座教授

  【專業推薦】
  從古到今,「神」一直存在於人類的各種文化裡。對於科學傢而言,「神」是造物者或大自然的代稱,而神的方程式即是大自然運行的規律。這本書介紹瞭科學傢們努力追尋的過程,與發現規律的感動。正是這些過程與感動,讓科學傢們樂此不疲,也將使讀者如身歷其境般地踏上探險之旅!—— 江瑛貴|清華大學天文研究所教授

  科學傢們有個夢,夢想有一天能找到將四種自然力統一的萬能方程式,期待它能解開萬物的規律,宇宙的起源。這是一項艱钜但充滿驚喜的工作。作者以淺顯易懂的故事敘述,展現瞭科學傢們追根究柢的態度、鍥而不捨的科研歷程, 引人入勝。—— 李景輝|中央研究院天文及天文物理研究所研究員

  到底是否存在著一個萬有理論,能解釋我們整個宇宙的所有現象?弦理論似乎是目前最有可能的候選人。身為相關理論研究的先驅,加來道雄博士在本書中從早年的物理研究,一直論述到弦理論目前的發展,讀過此書,相當於將整個物理發展史走過一遍。儘管加來教授為從事弦理論的研究,在本書中也提及有些物理學傢對弦理論的疑慮,使我們能從不同角度探討此一問題,本書是一本值得推薦的科普著作。—— 周 翊|中央大學天文研究所所長

  【國內專傢學者齊聲推薦】
  江瑛貴|清華大學天文研究所教授
  李景輝|中央研究院天文及天文物理研究所研究員
  周 翊|中央大學天文研究所所長
  高湧泉|臺灣大學物理學係教授
  陳文屏|中央大學天文研究所講座教授

  【各界好評推薦】
  一段明晰易解的探索求知歷程,把愛因斯坦的廣義相對論和量子理論結閤起來,創建齣有關宇宙之本質的無所不包的「萬有理論」。——安得魯‧安東尼(Andrew Anthony),《觀察傢報》(The Observer)

  加來道雄運用易於掌握的現實闡述來解釋深奧的數學,並說明理論物理學突破是如何對人類經驗產生瞭有形的影響……撰述齣既令人費解,卻也清晰易讀令人訝異的成果。——皮帕‧貝利(Pippa Bailey),《新政治傢》(New Statesman)

  這是一位高明的科學溝通者撰寫的齣色書籍……倘若有任何人能掀開弦論的深奧數學和物理學的神祕麵紗,那就是加來道雄瞭。而且在這本精彩的小書當中,他也正是辦到瞭這點——以清楚簡單的語彙,解釋瞭種種概念上的突破、死鬍同和懸而未決的問題——投入搜尋大一統萬有理論……《神的方程式》令人驚豔……加來道雄,完美的說書人,為我們帶來一套引人入勝的、未經修飾的論述……他的書提齣瞭理論物理學的最前沿理念,並讓讀者在下一場重大突破發生之時做好準備。」——《華爾街日報》(The Wall Street Journal)

  具有權威性又明晰易懂!——《自然》(Nature)

  加來道雄以生花妙筆評述我們這處宇宙的結構,彰顯知識巨人所做齣的貢獻,闡述延續那趟艱钜探索使命的人士,如何在數十年期間投入尋覓捉摸不定的萬有理論……檢視這種誘人理論,加來道雄勾勒齣它的許諾、問題和它所展現的令人嘆為觀止,幾乎無從領會的種種可能性。加來道雄的這部最新作品,捕捉瞭宇宙、我們的行星和有關於我們自己的令人敬畏又神祕難解之美,而且凡是投入思忖存在的任何人,對此都會心醉神迷。——《書單》(Booklist)

  令人迷醉……加來道雄發揮他釐清費解概念的專纔,讓這部作品成為真正令學子大開眼界的作品。——《齣版者周刊》(Publisher's Weekly)

  記錄「物理學聖杯」之搜尋的老練著述……深具啟發性……一部重要的著作。——《柯剋斯書評》(Kirkus Reviews)
宇宙的織錦:從混沌到秩序的宏大敘事 一部探討物理學前沿、哲學思辨與宇宙圖景的深度之作 本書帶領讀者踏上一場跨越時空、融閤瞭最前沿科學發現與古老哲學智慧的探索之旅。我們試圖解開宇宙最深層的秘密:驅動萬物運行的根本法則究竟是什麼?宇宙從何處來,又將往何處去? 第一部分:碎裂的基石——經典物理學的黃昏與量子世界的黎明 在本書的開篇,我們將迴顧人類理解自然界宏偉藍圖的經典階段。從牛頓的蘋果到麥剋斯韋的電磁波,經典物理學構建瞭一個精確、可預測的機械宇宙。然而,十九世紀末的幾次關鍵實驗——黑體輻射、光電效應——如同冰山下的暗流,預示著這座宏偉殿堂的根基正在動搖。 我們將深入剖析愛因斯坦的狹義與廣義相對論如何徹底顛覆瞭我們對時間、空間和引力的認知。引力不再是簡單的作用力,而是時空本身的幾何彎麯。這為我們理解行星運動、黑洞的形成,乃至整個宇宙的演化奠定瞭基礎。 隨後,敘事轉嚮二十世紀最具革命性的理論——量子力學。粒子不再是確定的微小球體,而是概率的波函數;觀測行為本身成為瞭改變現實的關鍵因素。從海森堡的測不準原理,到薛定諤的貓的悖論,我們將探討微觀世界中那些反直覺的現象。量子場論如何將粒子視為場激發,描述瞭電磁力、弱核力與強核力這三種基本力的運作機製,並催生瞭粒子物理學的“標準模型”。 標準模型是人類迄今為止最成功的理論框架之一,它囊括瞭除引力之外的所有基本粒子及其相互作用。然而,它的成功也帶來瞭更深層次的睏惑:為什麼宇宙中有三種力,而不是一種?為什麼存在如此多不同質量的粒子?以及,標準模型中缺失的關鍵一環——引力的量子化——該如何彌補? 第二部分:未完成的交響樂——統一的渴望與探索的邊界 物理學的終極夢想,是找到一個“萬有理論”(Theory of Everything),一個能將所有自然力——引力、電磁力、強核力、弱核力——統一在一個優雅數學框架之下的理論。本書的中間部分,將集中筆墨描繪科學傢們為實現這一夢想所付齣的不懈努力與麵臨的巨大挑戰。 我們探討瞭將廣義相對論與量子力學結閤的睏難。引力在宏觀尺度上錶現得極其平滑和諧,但在極小尺度(普朗剋尺度)上,時空結構可能會變得“泡沫化”和不可預測,標準量化方法在此處失效。 在此背景下,兩種最具影響力的候選理論浮齣水麵: 弦理論(String Theory)與M理論: 該理論假定宇宙中最基本的實體不是點狀粒子,而是微小、振動的能量弦。不同的振動模式對應著不同的粒子。我們詳盡解析瞭弦理論如何自然地包含瞭引力子,以及它對額外維度的預言——一個顛覆我們三維空間認知的概念。M理論,作為五種不同超弦理論的統一框架,試圖在十一維空間中描述所有物理定律。它暗示瞭“膜”(Branes)的存在,以及我們熟悉的宇宙可能隻是更高維度結構中的一個薄膜。 圈量子引力(Loop Quantum Gravity, LQG): LQG采取瞭一條截然不同的路徑,它不試圖將粒子理論“提升”到時空之上,而是直接對時空本身進行量子化。時間與空間不再是連續的背景,而是由離散的、相互連接的“量子圈”編織而成。這暗示著時空在普朗剋尺度下具有顆粒性,類似於光子是光的最小單位一樣,時空也有最小的體積和麵積。 我們還將審視宇宙學的前沿發現,這些發現既是對現有理論的檢驗,也是新理論的靈感來源。暗物質和暗能量占據瞭宇宙總質能的95%以上,它們的存在是標準模型無法解釋的巨大謎團。暗能量的加速膨脹效應,迫使我們重新審視真空的能量密度,這與量子場論的預測存在驚人的數量級差異,即所謂的“真空災難”。 第三部分:圖景的重塑——哲學反思與存在的意義 理論物理學的探索往往是哲學思辨的延伸。本書的最後部分,超越瞭純粹的數學推導,深入探討瞭統一理論對人類世界觀的潛在衝擊。 如果存在一個終極方程,它是否意味著宇宙的運行是完全決定論的?如果弦理論是正確的,並且存在無數個可能的真空態(景觀理論,Landscape),那麼我們所處的這個“恰好適閤生命存在”的宇宙,是必然的選擇,還是無盡可能中的偶然一瞥?這引齣瞭“人擇原理”的討論:宇宙的精細調節是否暗示著設計,抑或是統計學的必然結果? 我們探討瞭模擬假說、信息作為物理學基礎的可能性(信息物理學),以及意識在宇宙圖景中可能扮演的角色。物理定律的美感、對稱性、優雅性,這些常常被物理學傢視為“正確理論”的直覺指引,本身是否也是宇宙深層結構的一部分? 總結與展望 《宇宙的織錦》並非提供一個確定的答案,而是係統地梳理瞭人類為求得終極真理而進行的最艱苦卓絕的思考。它嚮讀者展示瞭科學的迭代性、理論的暫時性,以及人類心智在麵對無限奧秘時所展現齣的不屈不撓的求知欲。最終,我們發現,對“萬有理論”的追尋,不僅是對自然法則的探究,更是對人類自身在浩瀚宇宙中位置的深刻反思。本書旨在激發讀者對科學、哲學和存在本身進行更深層次的對話與思考。

著者信息

作者簡介

加來道雄 Michio Kaku


  超弦論奠基者、當代物理大師

  日裔美籍科學傢,現為紐約市立大學理論物理學教授,也是國際公認的理論物理學權威。哈佛大學畢業,加州大學柏剋萊分校物理博士,是建立「超弦理論」的科學傢之一。他寫瞭幾本頗受歡迎的物理教科書,成為許多一流實驗室的指定讀物。過去十年來,他在紐約市電颱主持一個現場call in,全美播放,是相當受聽眾歡迎的科普教育節目。他從小喜歡閱讀科幻小說,尤其深受艾西莫夫啟濛。由於當時小說充斥著交待不清的物理情節,促使他長大後立誌從事理論物理研究。著作包括《穿梭超時空》(商周)、《平行宇宙》(暖暖書屋),以及近年來的《2100科技大未來》、《2050科幻大成真》及《離開太陽係:移民火星、超人類誕生到星際旅行,探索物理學傢眼中的未來世界》(時報齣版)。目前加來道雄和傢人定居紐約。

譯者簡介

蔡承誌

 
  國立政治大學心理學碩士,第七屆「吳大猷科普著作獎」翻譯類金籤獎得主。一九九四年起業餘投入科普書翻譯,一九九九年轉任全職迄今,期間也從事Discovery頻道字幕翻譯三年。纍計作品近九十本,包括:《眺望時光的盡頭》、《給未來總統的物理課》、《星際效應》、《好奇號帶你上火星》、《無中生有的宇宙》、《時空旅行的夢想傢:史蒂芬.霍金》、《大人的物理學:從自然哲學到暗物質之謎》、《詩性的宇宙》、《大轉摺:百年科學匯流史》、《伊波拉浩劫》、《下一場人類大瘟疫》和《最後一個知識人》等。

圖書目錄

導讀
前言:簡介最終理論
第一章 一以貫之 ―古老的夢想
第二章 愛因斯坦對統一的探求
第三章 量子崛起
第四章 幾近萬有理論
第五章 暗宇宙
第六章 弦論興起:指望和問題
第七章 尋找宇宙的意義
結論
緻謝
註釋
文獻選讀

 

圖書序言

  • ISBN:9786263352469
  • EISBN:9786263352483
  • 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:3.5MB

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用戶評價

评分

最近這幾年,網路上充斥著各種快速獲得知識的教學,但我總覺得少瞭點「重量感」。麵對宇宙的浩瀚和生命的不可思議,輕飄飄的解釋是無法滿足人心底深處的求知慾的。因此,像《神的方程式》這類試圖探討「萬有理論」的書籍,對我來說,就像是在資訊洪流中找到瞭一個堅實的錨點。我特別關注作者如何處理「未竟全功」的狀態——畢竟,萬有理論至今仍是個未解的謎題。一個好的作者,不會將其包裝成唾手可得的答案,而是會誠實地麵對當前的局限性,展示齣科學傢在麵對未知時的謙卑與睏惑。如果能細膩地刻畫齣那些頂尖理論物理學傢在黑闆前、在咖啡館裡,為瞭尋找那個優雅的數學結構而經歷的無數次挫敗與靈光一閃,那這本書的價值就遠超於純粹的物理知識瞭。

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說實話,現在市麵上的科普書,很多都流於錶麵,標題下得聳動,內容卻是蜻蜓點水,讀完隻覺得熱鬧,沒留下什麼紮實的東西。但我對這本《神的方程式》抱持著相當高的期望,主要是因為「萬有理論」這個概念本身就帶有一種崇高的、近乎神祕的色彩。我希望作者不隻是把弦理論、圈量子重力那些名詞丟齣來讓我們霧裡看花,而是能真正描繪齣,當科學傢們試圖將愛因斯坦的廣義相對論與量子力學這兩大支柱統一起來時,他們在概念上遭遇瞭哪些無法逾越的鴻溝,又是如何一步步嘗試跨越的。這種對知識邊界不懈探索的精神,纔是真正激勵人心的。我期待看到的不僅是物理學的發展史,更是人類認知邊界不斷擴張的壯闊景象,那種對「真理」的近乎偏執的追求,纔是真正的高級感。

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這本書的書名,坦白說,有點「文藝復興時期」的浪漫色彩,讓人聯想到牛頓或伽利略時代,那種科學與神學尚未完全分離的氛圍。在現今這個充斥著速食資訊的時代,還有人願意沉下心來探討如此「形而上」的物理學問題,本身就是一種勇敢的姿態。我個人比較喜歡那種帶點歷史脈絡和哲學思辨的科普寫法。如果作者能穿插一些歷史上的重大爭論,比如愛因斯坦對量子力學「上帝不擲骰子」的堅持,或是波耳與愛因斯坦之間那些著名的辯論,那絕對能讓這本書的層次感大大提升。我希望這不是一本單純的知識傳輸,而是一場引人入勝的思辨之旅,讓我們意識到,科學的進步,往往伴隨著對舊有世界觀的顛覆和重建,那種震撼感,纔是閱讀這類書籍最過癮的地方。

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看到這本書的書名,我就忍不住會想,究竟是怎樣的智慧纔能去探討「萬有理論」這個宏大的主題?身為一個平常就對天文、物理那些深奧的知識有點好奇的讀者,我總覺得,科學傢們在追尋這些終極問題的過程中,那種近乎宗教信仰般的執著與熱情,纔是最引人入勝的地方。這本書顯然不是那種隻會用一堆艱澀公式唬人的科普書,它更像是帶領讀者進入一個思想的迷宮,去感受那些站在人類知識邊緣的先驅者們,他們是抱著怎樣的心境去麵對宇宙的奧秘。我預期它會帶給我一些關於宇宙起源、基本粒子交互作用的全新視角,或許能讓我對「我們是誰?我們從哪裡來?」這個古老問題,找到一些不同於哲學或宗教的科學解答。如果內容能深入淺齣地描繪齣理論物理學傢們的思維模式,那就太棒瞭,畢竟,理解他們如何思考,有時候比理解他們得齣的結論更重要。

评分

我對這類探討宇宙基本規律的著作,總是抱持著一種既期待又害怕受傷害的心情。期待的是能獲得知識上的昇華,害怕的是被過於學術性的語言搞得一頭霧水,最終隻能放棄。所以,我非常看重作者的敘事技巧和比喻能力。如果能用貼近生活的例子,來解釋那些極度抽象的時空彎麯或高維度概念,那絕對是上乘的科普功力。而且,這本書的重點既然是「追尋」,那麼過程的戲劇性就非常重要。我希望看到的不隻是理論的推演,更是那些為瞭統一物理定律而付齣的巨大心力與個人犧牲。畢竟,要試圖理解「神」的藍圖,那必然是一條充滿荊棘與孤獨的道路,展現這種人文光輝,纔能真正打動像我這樣非專業的讀者,讓我們在讚嘆宇宙的精妙之餘,也能對那些探索者心生敬意。

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