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讓我們沿著自然科學史和科學哲學的漫漫長路， 探究這棵如今已經根深葉茂、庇護人類的科學之樹。 ▍古希臘――科學誕生的天選之地 著名物理學家薛丁格（Erwin Schrödinger），將科學發源於古希臘的原因大致歸納為如下3點： （1）古希臘愛奧尼亞島嶼上以及沿岸自治繁榮的小城邦，實行的是類似於共和制的政治。 （2）航海貿易刺激經濟，商業交換促進技術發展，由此而加速了思想交流，衝擊科學理論的形成。 （3）愛奧尼亞人大多不信教，沒有像巴比倫和埃及那樣的世襲特權的神職等級，有利於倡導獨立思想新時代的興起。 古希臘特定的歷史條件、獨特的地理環境，以及豐厚的文化背景，使其哲學思想獨具一格，他們的哲學家們喜好研究自然本身的規律，探討的是人與自然的關係，而這正是科學的本質。 ▍你現在才學針孔成像？先秦第一科學家早就會了！ 梁啟超在其著作《墨子校釋》的自序評價說：「在吾國古籍中欲求與今世所謂科學精神相懸契者，《墨經》而已矣。」 《墨經》言簡意賅，內容包括邏輯、幾何、力學、光學等方面，例如墨家以實驗事實證明了「光線直線傳播」這個物理規律： 〈經下〉：「景到，在午有端與景長，說在端。」 （譯：影顛倒，光線相交，焦點與影子造成。） 我們小學學的針孔成像的實驗， 原來兩千年前的古人早就懂了！ ▍科學到底是什麼？ 科學的英語，來源於拉丁文的scio，後來於14世紀中期，又演變為現在的寫法，其本意是「知識」、「學問」。中文的「科學」一詞，則是借鑑於日本著名科學啟蒙大師福澤諭吉對英文science的翻譯。 在中文的語義中，科學一詞既可用作名詞，表示反映客觀世界規律的學說理論，又能作為形容詞，表示為探索客觀規律為目的的技術、方法。在科學的要素中，如果除去與其他知識體系的共同部分不談，唯「現代自然科學」所獨有的，有4個不可或缺的主要特徵： (1)可質疑（questionable） (2)量化（quantitative） (3)可被證偽性（falsifiable）及可證實性 (4)普適性（universal）。 可質疑、量化、可被證偽、普適性又是什麼呢？ 就留給作者娓娓道來， 帶你深入探索科學的無限奧祕！ ｜本書特色｜ 本書以科學家的視角論科學，具體事例多於抽象的概念描述，並在追溯科學史的過程中，簡單探究科學沒有誕生、發展於東方的原因，以及我們應該如何克服自身的不足，才能迎上世界科技的最先進水準。

蘇聯為何沒有登上月球？恆星總有一天會結晶成鑽石星球？ 事情要從人類飛出大氣層的那天開始說起…… 從只能仰望星空到可以俯瞰地球，人類到底做了多少努力？ 一本書帶你綜覽太空探索的簡史！ ▎「阿波羅11號」登月行動，指揮中心下的指令竟是……！ 關於人類第一次登上月球的登月行動，一般人知道的都是第一位太空人阿姆斯壯、那留在月球表面上的腳印，以及流傳最廣的名言「個人的一小步，卻是人類的一大步」等等……但關於登月，還有一個可愛的小故事鮮為人知，在登月艙出發之前，休士頓地面指揮中心的通訊員與太空人有一段有趣的對話： 通訊員：「請注意一位名叫嫦娥的可愛姑娘，她帶著一隻大兔子，已經在那裡住了4,000年！」 太空人：「好的，我們會密切關注這位兔女郎。」 ▎飛蛾撲火般的探測器──進入太陽軌道，想靠近卻怕受傷害 人類對於我們的恆星「太陽」仍有許多未解之謎尚待揭曉，太陽的活動也會對周遭行星產生各種影響，為了加深人類對太陽的了解，1990年NASA與歐洲太空總署發射了「尤利西斯號」探測器，其使命是近距離觀察太陽極區、研究太陽風特性，以及觀測日光層與太陽活動爆發等項目，而原先設定的壽命是五年，尤利西斯號卻在1995年完成任務後，持續觀測太陽到2007年，服役了18年9個月，見證了太陽活動從寧靜期到高峰期，又轉為低峰，為科學家們提供了大量有價值的觀測資料，謝謝尤利西斯號！ ▎首位登上木星的三位大咖……是樂高小人偶！ 誰能想到Lego竟然也能參與太空行動？！2011年發射升空的木星探測器「朱諾號」，是在「伽利略號」退役後第二個進入木星軌道的太空探測器，且按理來說一般太空船的每一克重量都要經過精密計算、取捨，但科學家們還是在朱諾號上載了三名成員，分別是：捧著望遠鏡和木星的伽利略樂高小人偶、手握閃電的朱比特小人偶，以及手持放大鏡的朱諾小人偶！相比普通的塑膠樂高，這組樂高是鋁製的，以便適應這趟太空之旅，因此成為了造訪木星的第一批地球訪客！ 【本書特色】： 宇宙之浩瀚，人類從未停止過對其的嚮往與探索，哪怕是普羅大眾也對遙遠星系有無限好奇，本書從人類探索宇宙的第一步「研發火箭」開始談起，一直到美蘇冷戰時期的航太競爭、阿波羅11號登月，一直到後來不斷對太空發射出探測器等等，一點一滴揭開宇宙神祕的面紗，本書從地面開始，向讀者一一報告歷史上太空探索的所有成果！

愛因斯坦逝世後，物理學家們在這條統一路上，又走過了一個甲子的歷程。六十年的風風雨雨，點點滴滴，理論物理學家們作了些什麼？統一之路如今走到了哪裡？前途如何？本書作者從介紹牛頓力學、量子力學開始，到數學中的群論、對稱守恒原理，再介紹標準模型、規範理論、量子場論、費曼路徑積分、費曼圖等等，讓讀者對理論物理中的“統一”大框架，特別是主流物理界公認的“標準模型”，有一個基本認識。然後，也探討一下統一理論與大爆炸宇宙學、暗物質、暗能量的關係，以及標準模型的困難和局限，簡要地介紹包括弦論、M理論、弦網等概念，讓讀者不僅領略到理論的美妙，科學家的追求，也體會到科學研究的艱辛，激勵年輕人對探索自然規律的願望和好奇心，踏進科學的大門。

以量子信息技術為代表的第二次量子革命引起了世界各主要國家的高度重視，將量子科技作為保持國家競爭力的重點之一。我國也充分認識到推動量子科技發展的重要性和緊迫性，加強了量子科技發展戰略謀劃和系統佈局，並已在若干有關研究方面取得了重要研究進展。可以預期，新一輪量子科技的發展必將會向其他科技領域及人文社會科學等領域滲透，產生不可估量的影響。“簡明量子科技叢書”涵蓋了從量子力學基礎理論到量子技術再到大統一理論弦理論等量子科技發展的各個階段，內容豐富能夠全方位完整展現量子科技發展的歷史和現狀，將很大程度上澄清大眾對於量子科技的誤解，對於提升我國公民科學素養、傳播科學思想、促進科技創新以及科技政策的制訂均具有重要的意義。

《世紀幽靈：走近量子糾纏（第2版）》以講故事的方式，帶領讀者一步一步走近神秘的量子世界，後走近更為神秘的量子糾纏。量子理論說起來神秘莫測，卻極大地影響了現代文明社會。計算機、網絡及通信技術近年來的突飛猛進，很大程度上可以說是建立在量子論發展的基礎上的。從1901年開始，100多年的諾貝爾物理學獎中，90%以上都頒發給了與量子論有關的課題。這個數字足以說明量子論對促進現代高科技的發展功不可沒。如今，

以生動活潑的文風將複雜的宇宙物理問題簡化 透過日常生活比喻，讓宇宙奧祕變得親切美麗 宇宙到底有多大？宇宙長什麼樣子？宇宙來自何處？ 宇宙將來如何演變？宇宙是否也有生有死、有開始有結束？ 牛頓描述的宇宙與現代的宇宙觀有何不同？宇宙到底有限無限？ 無窮大的哲學觀點和數學思想使我們的宇宙觀產生了哪些悖論？ ➔關於宇宙學的原創科普大作，文科生也能讀懂的宇宙史！ 【去宇宙逍遙】 從我們熟悉的太陽系開始，以行星、恆星、星系等基本天體為引，逐步帶領讀者進入更為浩瀚的宇宙空間。透過對太陽生命週期的講解和對群星的描述，作者不僅提供了天體物理的知識，更試圖激發讀者對宇宙更深一層的好奇和思考。 【牛頓的宇宙】 關於牛頓的宇宙觀，介紹了永恆而穩定的宇宙圖景，並探討夜空為何黑暗等基本問題。透過引力悖論和熱寂悖論的討論，作者引領讀者理解宇宙學中的一些基本悖論，進而對物理學的哲學基礎進行了探討。 【有關無限的數學悖論】 深入到無窮的概念及其在數學和物理中引起的佯謬，如芝諾的悖論、希爾伯特旅館悖論等，透過這些內容，激發了讀者對於無限概念的哲學思考，使人們對宇宙的理解更加深入。 【學點相對論】 關於相對論的介紹，包括狹義相對論和廣義相對論的基本思想及其對宇宙學的重要影響。作者透過對重力場方程式的講解以及相對論的實驗驗證，讓讀者能夠理解相對論如何改變了我們對時間、空間和重力的認知。 【探測重力波】 探測重力波，即時空的漣漪，介紹了宇宙學中的基本測量技術，並詳細講解了重力波的性質及其對於理解宇宙的重要性。透過對韋伯等人的探測工作的介紹，本章不僅讓讀者了解到重力波探測的科學原理，還展現了這一領域的最新進展。 【黑洞物理】 深入探討了黑洞的基本物理性質及其對宇宙學的意義。從史瓦西解和黑洞的概念開始，作者介紹了黑洞「無毛」的理論，霍金輻射的發現，以及宇宙中恆星黑洞和超大黑洞的研究。此外，雙黑洞系統和其產生的重力波也被詳細講解，展示了黑洞研究如何加深我們對宇宙極端條件下物質行為的理解。 【哈伯定律】 從早期宇宙學研究的基礎出發，介紹了光作為探索宇宙的利器，以及宇宙膨脹的證據。超光速膨脹的困惑和宇宙的形狀討論，引導讀者思考宇宙的結構和動力學。 【大霹靂模型】 從宇宙膨脹的模型建構開始，講述了宇宙從渾沌到誕生的過程，包括微觀世界的祕密和從夸克到宇宙的演化。作者透過對早期宇宙條件的解釋，解答了宇宙如何演化到現今狀態的

相對論｜重力波｜暗物質｜大霹靂｜上帝粒子─────　宇宙謎團的終極解答之書　─────不只是要讓你一本讀懂，而是要讓你徹底愛上天體物理學！▎難倒無數科學家、最精彩的物理學悖論！‧夜空為什麼是黑的？──奧伯斯悖論‧宇宙中的重力無限大，為什麼世界沒有撕裂爆炸？──重力悖論‧當宇宙的「熵」達到最大值，剩下一片死寂？──熱寂說悖論▎「大霹靂」是一場大爆炸嗎？許多人會將宇宙演化的初始時刻，理解為像炸彈一樣的

◎碎形美學，從龍形到自然界的無窮迷人圖案 ◎混沌理論，從蝴蝶效應到宇宙的秩序與混亂 穿梭於科學與哲學，從混沌魔鬼到碎形天使 由單擺混沌至複雜性科學，宇宙從簡單到複雜的奧祕 圖文並茂＋豐富例子＋易懂語言，趣味解釋複雜科學概念 ▎美哉碎形 開篇介紹了碎形的基本概念和特性，從簡單的線性迭代到複雜的非線性迭代，如分形龍和曼德博集，解釋了自相似性和分數維度的原理。作者透過引人入勝的故事和例子，如朱利亞集的形成故事，向讀者展示了數學之美。本節不僅讓讀者理解了碎形的科學原理，還揭示了它們在自然界中的廣泛存在，比如樹木的分枝、河流的分岔等，展現了數學與自然界的深刻連繫。 ▎奇哉混沌 本章深入探討混沌理論的起源和發展，從拉普拉斯的決定論到洛倫茲提出的蝴蝶效應，講述了混沌理論如何挑戰傳統物理學的確定性觀點。透過對蝴蝶效應、奇異吸引子等概念的介紹，本書揭示了在看似無序的混沌系統中存在著內在的秩序。此外，還探討了混沌理論在生態學、經濟學等領域的應用，顯示了它的廣泛影響和價值。 ▎碎形天使處處逞能 本章聚焦於碎形的應用，從音樂、藝術到影像處理，再到人體內的混沌和碎形現象，如心跳和血管分布的碎形特性。作者用豐富的例子和圖解，展示了碎形理論如何跨越科學與藝術的界限，並在實際應用中發揮巨大作用。這不僅讓讀者了解到碎形美學的魅力，也體現了碎形理論在現代科技和生活中的廣泛用途。 ▎天使魔鬼一家人 本章探討了碎形和混沌之間的關聯，以及它們如何共同作用於自然界和人類社會的各個面向。從混沌遊戲產生碎形，到混沌理論與蘭州拉麵之間的趣味比喻，作者巧妙地將複雜的科學概念與日常生活相連結，使讀者能夠更加直觀地理解這些理論的實際意義。 ▎混沌魔鬼大有作為 本章進一步深入到混沌理論在更多具體領域的應用，從物理學的單擺實驗到混沌電路，再到經濟學中股市的預測，乃至CDMA通訊技術中的應用。這一節展示了混沌理論如何在科學研究和工程技術中提供新的思路和解決方案，突出了其在推動科技進步中的關鍵作用。 ▎從簡單到複雜 本章探討了從簡單規則到複雜現象的演化，如自組織、孤立子以及生命遊戲等現象，這些都是複雜性科學研究的核心。本節不僅總結了碎形和混沌理論的精髓，還展望了複雜性科學的未來發展方向，強調了理解複雜系統對於解決當今世界面臨的挑戰的重要性。 本書特色：本書以生動有趣的語言和豐富圖解深入淺出地介紹了分形和混沌理論。從基本的分形概念

《世紀幽靈：走近量子糾纏》以講故事的方式，帶領讀者一步一步走近神秘的量子世界，最後走近更為神秘的量子糾纏。量子理論說起來神秘莫測，卻極大地影響了現代文明社會。計算機、網絡及通信技術近年來的突飛猛進，很大程度上可以說是建立在量子論發展的基礎上的。從1901年開始，一百多年的諾貝爾物理學獎中，百分之九十以上都頒發給了與量子論有關的課題。這個數字足以說明量子論對現代高科技功不可沒。如今，量子糾纏現象的研

科學, 在當今文明社會中並不是一個陌生的專業術語, 相反的, 卻是一個廣為人知的熱門詞匯。然而, 科學到底是什麼? 怎樣才是具備真正的科學精神? 科學思想是如何產生的? 在人類文明發展的歷史長河中, 科學誕生於何時何地? 是哪些因素促成了科學的發生和成長? 科學與數學是什麼關係? 科學與技術的關係又如何? 本書旨在解答你對“科學”的這些疑惑。

人類對宇宙的想像始於神話而不限於神話。如今，廣義相對論和大量的天文觀測資料，已經構成現代宇宙學理論及實驗的牢固基石。特別是根據現代科學技術發展出來並先後發射運行的天文探測衛星：COBE、WMAP、普朗克衛星等，使人類對宇宙奧秘的探索手段如虎添翼。人類觀測宇宙的眼界大開。如果我們“巡天遙看”，已經遠遠不是“一千河”的境界，而是已經有了上千億個“銀河外星系”供我們觀測研究。中國這方面的發展也指日可待，

擺脫地球引力的羈絆，飛向太空，是人類自古以來的夢想。多少人為這個夢想而努力，前仆後繼，勇往直前。人類探索太空的歷史注定是一場充滿勇氣和挑戰、冒險與榮耀、永無止境的征途。本書為大家展示這場征途中人類都做了哪些了不起的事情，人類文明有哪些改變.通過介紹妙趣橫生和震撼人心的故事，使讀者認識人類航天的歷史脈絡，從古代的飛天傳奇到大國之間的太空探索競賽，同時也讓讀者理解探索太空對人類、國家和個人的現實意義。作者不只是停留在航天知識和歷史，帶讀者走進更寬廣的物理和宇宙圖景，讓讀者了解人類對星辰大海有何更深入的理解？如何重新解讀太陽系和銀河系，如何認知那些遙遠的神秘天體。以及太空探索如何改變人類的生活和思維方式？本書面向對天文、航天、物理、宇宙感興趣的青少年，滿足他們對太空的好奇心，增長見識，啟發他們對地球、太陽系和人類未來的思考。

☆石墨烯作為一種神奇的材料，自出現以來，掀起了一場材料研究的新革命。本書共分為八講，以常見的講課形式，利用數學、物理、材料、應用技術等多個學科將石墨烯串聯到一起，由表及裡，循序漸進的為我們認識和了解石墨烯的發現過程、物理原理及應用前景，提供了一扇全景式窗口。全書圖文並茂，通俗易懂，可滿足不同教育背景讀者的閱讀需求。

如果你仰望過夜空，並想知道那裡曾經發生過什麼，如何演變為如今狀態，遙遠的未來可能是什麼樣。請閱讀本書《開天辟地:宇宙演化理論》 本書文風生動活潑，不疾不徐，娓娓道來。從日常的世界到微小的世界，再到巨大的世界，讓不可思議的宇宙變得親切和美麗。作者善用日常生活的比喻闡釋複雜的宇宙物理問題，為你展示人類迄今所探知的宇宙誕生和演化的歷程。一幅宇宙從起源到歸宿的宏大圖景在你的腦海就此展開。 作者首先從太陽系開始，在章中介紹了行星、恒星、星系等基本的天體物理知識。第二章介紹牛頓的經典物理學下的宇宙圖景。第三章介紹無窮的概念引起的數學和物理中的佯謬,激發讀者對物理理論的哲學思考。第四章是兩個相對論的基本思想。 第五章的目的是使讀者更深刻地理解引力波。第六章則對黑洞的基本物理性質及分類進行探討。 第七章到第九章,將對現代宇宙學標準模型的基本原理、數學基礎、大爆炸理論、重要結論和疑難、暗物質和暗能量、宇宙的未來等有趣的問題略作探討。第十章是宇宙早期暴脹理論。

《科學傳奇》以歷史上的重大科學事件和科學人物為線索，梳理科學發展的歷程，講述思想觀念變革創造的傳奇。從科學起源的古希臘，到中世紀的阿拉伯，到文藝復興及科學革命的歐洲，再到如今全球範圍內蓬勃發展的現代科學，書中對幾乎所有里程碑式的事件都有提及。此外，對物理和生物這兩大分支的展開論述，對宇宙的本質和“我”的由來這兩大終極問題的探索，對生命如何起源，意識如何形成的追問，更是讓科學變得深邃。科學不是孤立於

確定的世界×隨機的可能×難以預知的未來 天氣預報說降雨機率是60％，撐傘卻碰上大太陽； 某股票三個月後翻倍的機率是67％，你猶豫著是否該買； 滿懷希望地買了好幾張樂透，朋友卻說中獎機率是一億分之一…… 生活中常見的「機率」，你真的了解它嗎？ 【似是而非的答案：機率悖論】 某人去醫院檢查他患上某種疾病的可能性。其結果居然為陽性，把他嚇了一大跳。但是，這種檢查有「1％的假陽性率和1％的假陰性率」。也就是說，在得病的人中做檢查，有1％的人是假陰性，99％的人是真陽性。而在未得病的人中做檢查，有1％的人是假陽性，99％的人是真陰性。於是，某人根據這種解釋，估計他自己得了這種疾病的可能性（即機率）為99％。 可是，醫生卻告訴他，他在普通人群中被感染的機率只有0.09（9％）左右。這是怎麼回事呢？ 【別相信你的直覺：班佛定律】 美國華盛頓州曾偵破過一個金額高達1億美元的投資詐騙案。嫌犯以創辦高科技的連鎖健身俱樂部為名，籌集了大量資金，並挪用款項來滿足自身享樂。為了掩飾，他們將資金在海外公司和銀行間頻繁轉帳，並且人為做假帳，讓投資者產生生意興隆的錯覺。 所幸當時有一位會計師感覺不對勁，發現這些數據透過不了班佛定律的檢驗。經過了3年的司法調查，終於拆穿了這個投資騙局。 如此神奇的班佛定律，它的原理是什麼呢？ 【運氣也是一種實力：賭金分配問題】 貴族梅雷和賭友各自出32枚金幣，共64枚金幣作為賭注。擲骰子為賭博方式，如果結果出現「6」，梅雷贏1分；如果結果出現「4」，對方贏1分；誰先得到10分，誰就贏得全部賭注。賭博進行了一段時間後，梅雷已得了8分，對方也得了7分。但這時，梅雷接到緊急命令，要立即陪國王接見外賓，於是只好中斷賭博。那麼，問題就來了，這64枚金幣的賭注應該如何分配才合理呢？ 對此，機率論之父帕斯卡是這樣回答的…… 本書特色： 本書以探討機率論及其衍生的問題討論為主軸，小至骰子遊戲，大至人工智慧，探討「機率」中的隨機性如何影響人類生活，並且析論其中的數學、物理學、邏輯學等等問題。書中收錄的問題五花八門，即使非專擅數理的讀者，也能從中體會到思考的趣味。

火箭研發｜阿波羅計畫｜尋找黑洞｜殖民火星《宇宙零時》作者張天蓉的又一經典力作一本適合所有天文愛好者的精彩航太史！ ▪從美夢到噩夢：火箭誕生的血淚史 二次大戰期間，液體火箭製作師馮·布朗在1930年代的任務，是開發液體燃料火箭（A4火箭）。他腦海中無疑經常夢想到月球旅行，因為A4火箭上畫的是科幻片《月亮中的女人》的宣傳畫，他甚至還制定了載人航太飛行計畫！ 但納粹分子不要「登月」，也不在乎是否進

人類對太空有何更深入的理解？借助于現代的高科技，我們如何重新解讀太陽系和銀河系？如何認知太空中那些遙遠玄奧而又形形色色的各種天體？太空的探索與開發又如何改變了人類的生活和思維方式？你將至少從以下三個方面獲益： 1．通過介紹人類航太史上一些妙趣橫生、震撼人心的故事，從古代的飛天傳奇，到世界各大國之間的太空爭奪戰，使讀者對人類的航空航太簡史瞭若指掌。 2．用通俗易懂的比喻，圖文並茂的解釋，幽默風趣的語

有人將本書首先描述了各種分形的基礎知識和特性，包括線性迭代產生的分形如分形龍、科和曲線等，以及非線性迭代產生的曼德勃羅集、朱利亞集等。通過這些例子，介紹了自相似性及分數維的概念。然後，遵循混沌現象發展的歷史，通過講述龐加萊的三體問題、洛倫茨的蝴蝶效應等等故事和趣聞，將讀者帶進神奇混沌理論的天地中。再進一步通過對一個簡單混沌系統--邏輯斯蒂映射的探討，詳細介紹分岔理論、穩定性、及費根鮑姆普適常數等概念。本書後半部分，介紹了分形和混沌在各個領域的應用及前景、分形和混沌的關係、以及與分形混沌密切相關而發展起來的複雜性科學。俗話說：“授人以魚不如授人以漁”，作為科普書，介紹知識固然重要，傳授科學研究之方法更為重要，本書極力體現這個宗旨。作者不僅介紹科學，還煞費苦心地重點介紹科學家作出重大發現時的思路歷程，帶領讀者一起思考，從前人的經驗教訓中得到深刻啟示，從而激發讀者的好奇心和創造力。一本老少皆宜、文理兼容的科普讀物。圖文並茂，用輕鬆有趣的語言，加之通俗生動的圖解，來講述深奧難懂的科學理論。為廣大讀者剝開理論的堅果，使不同領域的人士，都能領悟到數學及物理學的無窮魅力。

一切都在變化，一切都難以確定，世界可以說是由變量構成，人人都有必要學點概率論，把世界看的更清晰。 書中介紹的著名趣味概率問題包括賭博點數分配問題、賭徒謬誤、高爾頓釘板、幾何概型悖論、酒鬼漫步、德國坦克問題、博士相親、中國餐館過程等。通過討論這些簡單有趣的例子，讓讀者了解概率統計中的重要概念，諸如隨機變量、期望值、貝葉斯定理、大數定律、中心極限定理、馬爾可夫過程、深度學習等等。讓年輕人從游戲和趣題中