从一到无穷大

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内容简介:

在写法上,《从一到无穷大》与其他常见的按主题分类来写作的科普著作不同,伽莫夫完全是一种大家的写作风格,把数学、物理乃至生物学的许多内容有机地融合在一起,仿佛作者是想到哪说到哪,将叙述的内容信手拈来,其实,仔细思考,就会感觉到其中各部分内容之间内在的紧密关系。一般科普读物,往往怕数学太“枯燥”和“艰深”而不敢使用它,只局限于做定性的概念描述。这本书则恰恰相反,全书都用数学贯穿起来,先漫谈一些基本的数学知识,然后用一些有趣的比喻,阐述了爱因斯坦的相对论和四维时空结构,并讨论了人类在认识微观世界(如基本粒子、基因等)和宏观世界(如太阳系、星系等)方面的成就。

作者简介:

乔治·伽莫夫,美籍俄罗斯理论物理学家与天体物理学家,原名乔格里安东诺维奇·伽莫夫。他最早研究的领域是在基本粒子与核物理方面 ,曾提出原子核的液滴模型,后又与物理学家贝特、特勒等合作,在核裂变与核聚变等方面做出了许多重要成果,继而又深深介入了天体物理学领域,在宇宙学上同勒梅特一起提出宇宙生成的”大爆炸”理论,其中有关宇宙背景辐射的理论预言,已在上世纪六十年代由彭齐亚斯与威尔逊的观察证实。他还是最早从微观角度用数学、物理学及化学知识研究生物学的开创者之一,他首先提出了”遗传密码”的概念,这些成果目前都已得到科学界的证实;因此,他作为第一流科学家的资格是举世公认的。

伽莫夫还是一位杰出的科普作家,他非常重视普及科学知识的工作,在他一生正式出版的25部著作中,就有18部是科普著作。

原文摘录:

有一首无名作家写的打油诗,描写了这种高速运动物体的相对论性收缩效应:

斐克小伙剑术精,
出刺迅捷如流星,
由于空间收缩性,
长剑变成小铁钉。

当然,这位斐克先生的出剑一定得有闪电的速度才能行!
从四维几何学的观点出发,一切运动物体的这种普遍收缩是很容易解释的:这是由于时空坐标系的旋转使物体的四维长度在空间坐标上的投影发生了改变。你一定还记得上一节所讨论过的内容吧,从运动着的系统上观察事件时,一定要用空间和时间轴都旋转一定角度的坐标系来描述;旋转角度的大小取决于运动速度。因此,如果说在静止系统中,四维距离是百分之百地投影在空间轴上的(图 38a) ,那么,在新的坐标轴上,空间投影就总是要变短一些(图 38b) 。

运动系统中时间变慢这个情况,为星际旅行提供了一个有趣的现象。 假定你打算到天狼星——距离我们 9 光年——的行星上去,于是,你坐上了几乎有光速那么快的飞船。你大概会认为,往返一趟至少要 18 年,因此打算携带大量食物。不过,如果你乘坐的飞船确实有近于光速的速度,那么,这种小心就是完全多余的了。事实上,如果飞船的速度达到光速的 99.999 999 99%,你的手表、心脏、呼吸、消化和思维都将减慢 7 万倍,因此从地球到天狼星往返一趟所花费的 18 年(从留在地球上的人看来)在你看来只不过是几小时而已。如果你吃过早饭便从地球出发,那么,当降落在天狼星某一行星的表面上时,正好可以吃中饭。要是你的时间很紧,吃过午饭后马上返航,就可以赶回地球上吃晚饭。不过,如果你忘了相对论原理,那你到家时准得大吃一惊:因为你的亲友会认为你一定还在宇宙空间中的什么地方,因而已经自顾自地吃过 6570 顿晚饭了!地球上的 18年,对你这个近于光速的旅客来说,只不过是一天而已。

(查看原文)

吴鑫程
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2012-11-23 10:42:44

—— 引自第83页

活细胞凭什么性质而和一般的无机物或死细胞——如做书桌的木头、制鞋子的皮革中的细胞——不同呢? (查看原文)

Alyssa
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2019-03-03 05:13:57

—— 引自第197页