一起來了解霍金眼中的宇宙吧

2018年3月14日,打開微信、微博,被霍金去世的消息刷屏。

斯蒂芬·威廉·霍金,走進大眾的視野不僅是由於他奇怪的疾病,更源於他那讓常人聽來感覺玄而又玄的研究領域,以及他的科普著作——《時間簡史》。

我與《時間簡史》

初識《時間簡史》,大約要追溯到十幾年前的高中時期。知識水平處於「巔峰」時期的我,對於科普類書籍還是挺感興趣的。但由於霍金沒有魔獸世界等對我的引力大,最終還是沒能拜讀。

時光飛逝,一晃,十幾年就過去了。前兩年,重新啟用我的kindle,準備好好讀書的時候,往kindle裡面推送了一大批書——其中就包括這本霍金最為著名的《時間簡史》,立志要列入近期閱讀計劃中。

歲月如梭,一晃,一兩年又過去了。一周前,霍金去世了。這使我下定決心去翻開這本光憑名字,就能勸退很多人的科普著作。

宇宙是怎樣的?

公元前340年,亞里士多德在他的《論天》一書中,提出兩個論據證明地球是圓的,粉碎了烏龜塔的神話。他認為地球是不動的,太陽、月亮、行星和恆星都以圓周為軌道繞著它轉動。

公元2世紀,托勒密提出了世界上第一個行星體系模型「地心說」——地球處於宇宙中心。

1514年,哥白尼提出一個更簡單的模型。他的觀點是,太陽是行星系統的中心,一切行星都繞太陽旋轉。

1609年,開普勒的開普勒三定律揭示了地球和諸行星都在橢圓軌道上繞太陽公轉,發展了哥白尼的「日心說」。

1687年,牛頓發現了萬有引力定律,使哥白尼的學說獲得更加穩固的科學基礎。

……

天文望遠鏡等觀測和分析儀器的誕生和改進,把人類的認知帶入了現代宇宙學——霍金,就是現代宇宙學的先驅者。

在《時間簡史》中,霍金講述了有關宇宙的基本問題,包括我們的宇宙圖像、空間和時間、膨脹的宇宙不確定性原理、基本粒子和自然的力、黑洞、黑洞不是這麼黑、時間箭頭等內容。

為了讓更多的人去了解自己生存的宇宙,他放棄了繁雜的理論公式,將關於宇宙的起源等基本理念用簡明、易懂的語言介紹給你我。

為什麼要了解宇宙?

《孟子·盡心上》寫道:「孔子登東山而小魯,登泰山而小天下」;杜甫《望岳》詩曰:「會當凌絕頂,一覽眾山小」。

了解宇宙,有助於人類自身的再認識

人類知道的越多,越有利於對自身的定位和反思,有利於迷信的消失,思想文化和道德水平的提升,乃至人類文明的進步。

對於《武林外傳》中呂秀才向提姬無命的「幾個有意義的」問題,不知道你能不能回答的更好。不過,處於現代文明的你,至少不會像姬無命一樣「我殺了我」。

呂秀才:那就問幾個有意義的。我生從何來,死往何處?我為何要出現在這個世界上?我的出現對這個世界意味著什麼?是世界選擇了我,還是我選擇了世界?

姬無命:夠了……!

呂秀才:我和宇宙之間有必然的聯繫嗎?宇宙是否有盡頭?時間是否有長短?過去的時間在哪裡消失?未來的時間又在何處停止?我在這一刻提出的問題還是你剛才提到的問題嗎?

姬無命:我殺了你!

呂秀才:是誰殺了我,而我又殺了誰?

姬無命:是我殺了我?

了解宇宙,有助於人類認知水平的提高

1970年,一名尚比亞修女致信美國NASA問道:「有這麼多人吃不上飯,為什麼還要探索宇宙?」 NASA以《為什麼要探索宇宙》為標題將這封回信發表,其中提到:

儘管我們開展的太空項目研究的東西離地球很遙遠,已經將人類的視野延伸至月亮、至太陽、至星球、直至那遙遠的星辰,但天文學家對地球的關注,超過以上所有天外之物。太空項目帶來的不僅有那些新技術所提供的生活品質的提升,隨著對宇宙研究的深入,我們對地球,對生命,對人類自身的感激之情將越深。太空探索讓地球更美好。

太空探索不僅僅給人類提供一面審視自己的鏡子,它還能給我們帶來全新的技術,全新的挑戰和進取精神,以及面對嚴峻現實問題時依然樂觀自信的心態。我相信,人類從宇宙中學到的,充分印證了阿爾貝特·施韋澤那句名言:「我憂心忡忡地看待未來,但仍滿懷美好的希望。」

Discovery推出過三集紀錄片《與霍金一起了解宇宙》,內容分別是:「外星人」、「時間旅行」、「一切的故事」。如果《時間簡史》真的看不進去,可以看看紀錄片了解一下。


有一些如《時間簡史》有的就略過了。

萬物簡史:娓娓道來,妙趣橫生。給我們生存的宇宙立了個小傳。

時間的形狀:能把相對論解釋的如此通俗易懂,大不易。

自私的基因:是一部影響人類進程的書,從構成我們身體的DNA開始分析,解釋了許多社會學的百思不得其解。開腦洞。

一本書讀懂進化論:進化論、量子物理、生物科學,在現代的信息文明時代,是必須要了解的知識。

機械宇宙:了解那個打開現代世界之門的重要時刻

浪潮之巔:是我目前看到的最好的關於信息技術歷史發展介紹的書,裡面的有許多我們熟悉的大公司的發展歷程,他們還佔據著科技公司的天下。書寫的有趣,有深度但不難懂。最近,吳軍博士的新書《智能時代》也是很好的分析這次智能革命的力作,立志創業者,不可不讀。

其他還有很多優秀的科普著作,讀書的過程,自然視野就越來越多的書映入你的眼帘。


提問的要求是「一些大眾也能讀懂的科學類書籍,能夠塑造科學思維的書籍」,那麼一般的大眾科普書籍顯然難以滿足提問者的要求,還有的書內容比較枯燥,比如《自私的基因》,一般人讀起來會感覺很無趣。至於霍金的系列科普著作,嚴格意義上不算科普類,更接近於哲學讀本,讀起來娛樂一下即可,獲得不了什麼真正的東西。不過,我不是說霍金的書不能讀,讀書總比不讀好。下面結合我的經驗談談,推薦幾本我個人認可的科普讀物。

第一本書:《魔鬼出沒的世界》

作者是卡爾·薩根(Carl Sagan,1934年11月9日~ 1996年12月20日),美國康奈爾大學行星研究中心主任、大衛·鄧肯天文和太空科學研究會教授、加州理工學院噴氣推進實驗室出色的科學家。卡爾·薩根博士不僅僅是一名傑出的、做出了許多重要貢獻的天文學家,更是一位功勛卓著的科普大師。他的優秀科普作品《伊甸園的飛龍》曾獲美國普利策獎,20世紀80年代他主持拍攝的13集電視片《宇宙》,被譯成10多種語言在60多個國家上映,此外他還撰寫了數十部品位很高的科普讀物。《魔鬼出沒的世界》是卡爾薩根最後一部著作,也是集大成智慧的一部科普讀物。節選其中一段:

「偶爾我會收到一封曾與外星人「接觸過」的人發來的信。他們邀請我去「問他們一些問題」。為此,在過去的幾年時間內我準備了一些問題。這些外星人都是非常先進的,這點要牢記。

所以,我問的問題是:「請用最簡單的方法證明費爾馬大定理或哥德巴赫猜想。然後我必須解釋這些都是什麼,因為外星人不會稱它為費馬大定理。

因此,我寫出了帶指數的簡單方程式。我絕得不到回答。

另一方面,如果我問類似「我們能友好相處嗎?」這樣的問題,那我總可以得到答覆。

對任何模稜兩可的問題,特別是關於道德的判斷問題,這些外星人會非常樂意回答的。但是,一提及任何專門的問題,這些問題就會使我們了解他們是不是真的知道大多數人類所不知道的事情時,外星人便會保持沉默。從這種回答問題的特殊能力中我們可以悟到一些東西。

我問自己,UFO的所有者為什麼會如此及時地和急切地關心我們這個星球呢?為什麼在50年代出現CFCs和臭氧層變薄的問題或70年代出現愛滋病病毒的時候,連個臨時警告都沒有?而當時如果能夠得到這些警告可能對我們確實是很有益處的。為什麼現在不告訴我們至今我們還不知道的公眾健康或環境威脅方面的問題?是不是外星人所知與那些報告他們存在的人所知同樣多?如果外星人造訪的主要目的之一是忠告人們地球存在的危險,那麼為什麼又只將它告訴那些令人懷疑的少數人呢?為什麼不佔用一整夜時間利用電視網路或利用具有強烈感染力的、可以警告天下所有人的聲像系統在聯合國安理會上播放?這對能夠飛越光年的外星人來說肯定不是一件太難的事。」

看看,卡爾薩根擁有多麼縝密的邏輯推斷?!可惜卡爾薩根去世的太早了,讓人扼腕。讀了這本書,會對你的思維提升有很大的躍升。我和一些學者討論過,一致認為:如果中學教科書需要修訂,應該首先考慮把《魔鬼出沒的世界》的章節入選。

第二本書:《不完美的宇宙》

知道這部書的人很少。但絕對值得閱讀。作者是美國總統科學獎獲得者馬塞洛·格萊澤。

《不完美的宇宙》一書從一個嶄新的視角探討宇宙起源、物質起源和生命起源等問題,闡述人類在宇宙間的位置,呼籲保護我們的家園——地球。從本書中,我們可以看到馬塞洛·格萊澤淵博的知識,開闊的胸懷,獨特的眼光,迷人的文采。在本書中,我們可以了解宗教的實質、生物學的趣味、天文學的發展、物理學的脈絡、數學的精彩、宇宙學的模型、跨學科的研究;可以了解文學作品特別是科幻影片與科技發展的密切關係……本書涉及宇宙學、粒子力學、生物學以及天體生物學的許多尖端課題。值得一提的是,這本書講述的內容很高端,但敘述的方式很容易讓中學生也可以看得懂。

第三本書:《湖畔遐思:宇宙和現實世界》

是一本看了目錄就足以讓人流口水的科普讀物。作者是諾貝爾物理學獎獲得者史蒂文·溫伯格。而溫伯格是當世唯一可以與楊振寧並駕齊驅的大科學家,大思想家,其水平可想而知。溫伯格的科普成名作品是《最初三分鐘》,一部講解宇宙起源的現代觀點的科普讀物。而《湖畔遐思:宇宙和現實世界》的思想性遠遠高於《最初三分鐘》。該書由25篇在2000-2008年間撰寫和發表的短文構成,並在每篇文章的前和後都添加了序或說明。該書內容涉及到從宇宙學的問題到當今世界上的諸多議題,甚至包括軍事、政治和宗教等爭議的問題。具體內容包括對"最終理論"的看法、是否科學能解釋一切、科學的未來與宇宙、暗能量、卓越的物理方程、導彈防禦、增長的核危險、宇宙是計算機嗎、漫步到末日的啟示、四大教訓、錯誤的決定、轉折點、奧本海默、愛因斯坦的大統一研究、愛因斯坦的錯誤、生活於多元宇宙、反對抵制、對博士後的話、科學或宇宙飛行員、以色列和黎巴嫩、沒有上帝等。


胖恆月是一枚純正文科生,幸運的是本科時期在哲學繫上了「科學革命」這門,幾本參考書看下來,也算是從科學史、思想史方面對於科學有了些觸碰吧。

1.《哥白尼革命》

作者: 托馬斯·庫恩

出版社: 北京大學出版社

科學哲學與科學史的經典入門讀物。一開始介紹了很多天文學的概念,需要仔細梳理才看得進去,不過也起到了很好的科普作用。

2.《新物理學的誕生》

作者: (美) 科恩

出版社: 湖南科學技術出版社

《科學源流譯叢》之一。特別推薦這本書!文筆流暢,邏輯清晰,對於每位重要科學家的突破和局限給出了準確的論斷,是科學史很好的入門讀物。

3.《科學革命的結構》

作者: [美]托馬斯·庫恩 / [美]伊安·哈金 (導讀)

出版社: 北京大學出版社

「自然科學的發展除了按常規科學一點一滴地積累之外,還必然要出現「科學革命」。科學革命不僅僅使科學的面貌煥然一新,而且還會引起人們世界觀的變革。」 - 托馬斯·庫恩

個人認為還是《哥白尼革命》可讀性更好。

4.《近代物理科學的形而上學基礎》

作者: 埃德溫·阿瑟·伯特

出版社: 湖南科學技術出版社

《科學源流譯叢》之一。作者以近代與中世紀世界觀的清晰對比為線索,批判和評價了哥白尼以來每一個重要的近代預設,對因果性、實體、時間、空間、質量等基本術語及其內涵的變化進行了深入的歷史分析。

再推薦近期比較火的3本科普類暢銷書,就像那句話說的,滿足你對世界的好奇^_^

1.《七堂極簡物理課》

作者〔意〕卡洛·羅韋利

出版社:湖南科學技術出版社

2.《萬物解釋者》

作者: [美] 蘭道爾·門羅

出版社: 未讀·北京聯合出版公司

3.《那些古怪又讓人憂心的問題》

作者: 蘭道爾·門羅

出版社: 北京聯合出版公司

說是推薦,自己還沒有看完,有一搭沒一搭的看著,感覺更適合給小朋友培養興趣。


1、人類簡史

[以色列] 尤瓦爾·赫拉利 著,中信出版社2014年版。

《人類簡史:從動物到上帝》是以色列新銳歷史學家的一部重磅作品。從十萬年前有生命跡象開始到21世紀資本、科技交織的人類發展史。十萬年前,地球上至少有六個人種,為何今天卻只剩下了我們自己?我們曾經只是非洲角落一個毫不起眼的族群,對地球上生態的影響力和螢火蟲、猩猩或者水母相差無幾。為何我們能登上生物鏈的頂端,最終成為地球的主宰?

從認知革命、農業革命到科學革命,我們真的了解自己嗎?我們過得更加快樂嗎?我們知道金錢和宗教從何而來,為何產生嗎?人類創建的帝國為何一個個衰亡又興起?為什麼地球上幾乎每一個社會都有男尊女卑的觀念?為何一神教成為最為廣泛接受的宗教?科學和資本主義如何成為現代社會最重要的信條?理清影響人類發展的重大脈絡,挖掘人類文化、宗教、法律、國家、信貸等產生的根源。這是一部宏大的人類簡史,更見微知著、以小寫大,讓人類重新審視自己。

2、黑洞與時間彎曲

基普·S·索恩著,湖南科學技術出版社1999年版

這本書講的是我們在空間和時間上的革命及其重要結果,有些現在還不明朗。它也是一個迷人的故事,作者曾親歷過為認識黑洞這一也許是宇宙間最神秘事物的奮鬥和成功。1915年,愛因斯坦提出一個理論,把時間和空間結合為一種叫「時空」的東西,它不是平直的,而是被其中的物質和能量彎曲(或捲曲)了。在我們鄰近,時空幾乎是平直的,在正常情況下不會出現曲率帶來的差異。但在宇宙更遠的地方,時空彎曲的某些結果比愛因斯坦認識的更加驚人。一個結果是,恆星可能在自身作用下坍縮,使周圍空間彎曲從而將自己同宇宙其他部分分裂開來。如何證明這個結果,如何發現坍縮在空間下的黑洞的奇異性質,正是本書的主題。


一上來就說《時間簡史》,這是沒意思的回答。不能哪個名氣大就推薦哪個,這就不叫推薦了。

《時間簡史》只有少部分適合,絕大多數人不適合。

對於大眾來說,你還不如看《萬物簡史》。


國內來說,湖南科學技術出版社出版的系列科普書籍「第一推動叢書」算得上精品,雖然讀起來還是有點難度,但都是著名科學家寫的科普,可靠。在圖書策划行業,提到科普都繞不開這套書。一共有四輯,35本,夠讀一年了。

還有一個「介紹叢書」,INTRODUCING《介紹叢書》。據說在拉丁美洲是現象級科普書,國內是由中國作家協會主席鐵凝聯袂國內著名專家、學者、作家鼎力推薦,自1991年問世以來,先後以三十餘種文字出版發行,銷量達2.4億冊。

其他科普圖書,可以按人名去檢索,比如理查德·道金斯,愛德華·威爾遜,馬特·里德利,賈雷德·戴蒙德,加扎尼加,史蒂芬·平克,基思·斯坦諾維奇,等等。更早一些,薩根,馬丁·加德納,阿西莫夫,喬治·伽莫夫等等。

對了,霍金大概也算吧。講到科普,他的貢獻不算大,但名氣大,勵志故事那兒一擺,誰不大吃一驚?


科學類閑書?科學類都不算閑書呀!在我眼中,題主的「科學類閑書」=科普讀物。

我首推《What if?》,書的中文名老長老長了,叫《那些古怪又讓人憂心的問題》。

就像作者前言中自己說的「這本書里包含了各種各樣稀奇古怪的問題的回答。」當然,還包含一系列為了能直觀展現畫面而繪製的火柴人漫畫。

下面舉幾個例子,讓大家感受一下這本問答科普的有趣內容——

Q:如果地球的自轉速度突然加快,每天變成只有一秒會是什麼樣子的?—— Dylan

A:如果真的要發生的話,我希望不要發生在下周五的傍晚。blahblahblah[blah部分為科普內容。科普一段後,繪圖](如果那時你恰好躺著,由於最後大餅一樣的詭異造型,你可以從一個面翻個跟斗到另一個面)

你大概不會立刻就掛掉——大概還能活個幾十毫秒吧,運氣好的話也就撐個幾秒。可是你會說才這麼短啊,我還沒活夠呢,但想想你在其他幾期涉及相對論速度的What if里死得是有多快你就該知足了。

blahblahblahblahblah

以上就是這問答科普書的內容展現方式。

作者回答時,喜歡先吐槽一下,然後再用他所掌握的知識與畫技解答網友的疑慮。來欣賞一些作者清奇畫風——

小王子

鑽石

月球太陽

作者從網路上搜集問題然後回答,網友們的問題真是千奇百怪,不得不高呼:網友的腦洞有夠大——

我能用放大鏡聚焦月光來生火嗎?

一個普通人要花多久才能用自己的唾液灌滿整個游泳池?

如果拿一個巨型的水管對著太陽猛衝,太陽能堅持多久?

如果把屍體運到地球軌道上,過幾年、幾十年或者幾百年後會發生什麼?

人類有史以來生產的油漆全部加起來夠把整個地球大陸表面都塗一遍嗎?

在一灣水銀河裡划船會是什麼樣子的?溴河呢?液態鎵河呢?液態鎢河呢?液態氮河呢?液態氦河呢?(敢不敢再奇怪一點……)

想知道這些問題的答案?那就點個贊趕緊去找這本書吧!


很高興被邀請回答這個問題,這種圖書很少,我整理了一下,你看那看滿意不,畢竟我是一名歷史老師,對於科學還是一個門外漢。

1.《人性論》 (英)休謨

這部書,是主要闡述人性的問題,我也不是很明白其中的很多道理,畢竟是西方的作品,不過可以讀一下,挺有意思的。

第一卷闡述認識論,提出了他的不可知論和唯心主義學說。第二卷以感覺性觀點說明倫理學和美學問題,認為快樂的感覺是善和美的共同基礎。第三卷論述快樂論、功利論的倫理學原理以及人性論、契約論的政治學原理。作者提出支配人的生活的是意志、情感(或激情)而非理性,道德和政治的基礎是「自利心」,以及同「自利心 」相輔相成的「同情感」。

2.《社會契約論》 (法)盧梭著,金梨譯

這是一部大作,可以多讀一下,很有思辨性。

《社會契約論》發表於1962年,是盧梭政治法律思想的比較全面的概括。在本書中,盧梭以社會契約為基礎的國家政治理論得到充分的論證。

3.《新教倫理與資本主義精神》

書中論述了資本主義的起源和本質,以及宗教信仰與日常經濟行為的關係問題。運用豐富的新教徒宗教行為與經濟行為的經驗統計資料,論證了在加爾文教「預定論」威懾下,新教徒把做好世俗職業工作視為自己已被上帝預先選擇獲救的確證,形成在世俗所做的一切都是為了增加上帝榮耀的「天職觀」。

4.《存在與虛無》(法)讓保爾·特著 陳宣良譯

《存在與虛無》的前三部分是要解決現象學本體論的基本觀點問題:薩特確定了存在的範疇,確定了自為的存在的結構與特性及其存在規律。在這個基礎上,後面兩部分主要探討自為的存在與其他的自為的存在、與自在即與處境的具體關係,從而論證了人的自由,並且最終以現象學的「存在精神分析」的方法描述了自由的倫理意義,這也是「現象學本體論」的落腳點。

5.《精神分析引論》, (奧)弗洛伊德著

《精神分析引論》是現代精神分析心理學派的創始人弗洛伊德Sigmund Freud,1856.5—1939.9的主要著作之一。它比較系統地深入淺出地介紹了精神分析的一般理論。弗洛伊德的傳記作者歐內斯特·瓊斯認為它是研究精神分析的一本好書。

6.《小邏輯》 (德)黑格爾著,賀麟譯

特好的一部書,我經常讀的。

我們可以說邏輯學是研究思維、思維的規定和規律的科學。但是只有思維本身才構成使得理念成為邏輯的理念的普遍規定性或要素。理念並不是形式的思維,而是思維的特有規定和規律自身發展而成的全體,這些規定和規律,乃是思維自身給予的,決不是已經存在於外面的現成的事物。

7.《倫理學》 (荷)斯賓諾莎

「責任和自由是對應的概念,責任事實上--雖然不是時間上--以自由為前提,而自由只能存在於責任之中。責任是唯獨存在於上帝和鄰舍的約束中的人的自由。」

希望可以幫助到你,也可以關注我們,凌晨小米粥。


我一直覺得:在看這本書之前,我並沒有深刻地意識到:

常識肯定都是對的,不然怎麼會被稱之為「常識」呢?

成功學通過宣傳自己的教義,就是為了想讓我們成功,不然怎麼會成為「成功學」呢?

理工科思維、邏輯思維就是比文科思維、感性思維優越,不然為什麼理工科思維、邏輯思維會至此我們都沒有發現其中的奧秘、會感覺那麼神秘?


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