第一推动丛书·物理系列（套装共7册）

《第一推动丛书•物理系列(套装共7册)》是国内最有影响力的引进版科普图书《第一推动丛书》物理系列的最新合集！汇集全球一流科学家的一流科普作品。第一推动，让我们站在巨人的肩膀，发现宇宙的和谐与美丽。

《第一推动丛书•物理系列(套装共6册)》是国内最有影响力的引进版科普图书《第一推动丛书》物理系列的最新合集！汇集全球一流科学家的一流科普作品。第一推动，让我们站在巨人的肩膀，发现宇宙的和谐与美丽。

《宇宙的结构》和 《宇宙的琴弦》作者B·格林，毕业于哈佛大学，在牛津大学获博士学位，曾是那的Rhodes学者。1990年，他来到康奈尔大学物理系，1995年被聘为教授，1996年到哥伦比亚大学任物理学和数学教授。他曾在20多个国家开过普及和专业讲座，公认在超弦理论中有过许多开拓性的发现。他现在住纽约绮色佳。

版权信息
宇宙的琴弦
总序
序
为B·格林《宇宙的琴弦》喝彩
第一篇 知识的边缘
第1章 同一根弦
第二篇 空间、时间和量子的困境
第2章 空间、时间和观众的眼睛
第3章 曲与波澜
第4章 奇异的微观世界
第5章 渴望新理论：广义相对论与量子力学
第三篇 宇宙交响曲
第6章 万物都是音乐：超弦理论的基础
第7章 超弦的“超”
第8章 看不见的维
第9章 证据：实验信号
第四篇 弦理论与时空结构
第10章 量子几何
第11章 空间结构的破裂
第12章 超越弦：寻找M理论
第13章 从弦/M理论看黑洞
第14章 宇宙学的沉思
第五篇 21世纪的统一
第15章 远望
科学名词解释
推荐读物
译后记
重印后记
终极理论之梦
喝彩
总序
前言
第1章 序幕
第2章 一支粉笔
第3章 为还原论欢呼
第4章 量子力学和它的遗憾
第5章 理论和实验的故事
第6章 美妙的理论
第7章 反对哲学
第8章 20世纪的布鲁斯
第9章 弦上的终极理论
第10章 直面终极
第11章 上帝又如何
第12章 落户埃利斯
新版后记 超级对撞机：一年后
译后记
重印后记
温伯格自述小传
注释
不同的宇宙
总序
致中国读者
前言
致谢
第1章 前沿定律
第2章 与不确定性相伴
第3章 登上牛顿马车
第4章 水、冰和汽
第5章 薛定谔的猫
第6章 量子计算机
第7章 冯·克利青
第8章 我在晚宴上解决了它
第9章 核家族
第10章 时空结构
第11章 小饰件的嘉年华会
第12章 保护的暗边
第13章 生命原理
第14章 星球武士
第15章 阳光下的野餐桌
第16章 突现论时代
注释
译后记
宇宙的结构
总序
第1部分 实在性之舞台
第1章 通往实在性之路
第2章 宇宙与桶
第3章 相对与绝对
第4章 纠缠着的空间
第2部分 时间与经验
第5章 冰封之河
第6章 偶然和箭头
第7章 时间与量子
第3部分 时空与宇宙学
第8章 雪花与时空
第9章 蒸发真空
第10章 解构大爆炸
第11章 缀满钻石的天空中的量子
第4部分 起源与统一
第12章 弦上的世界
第13章 膜上的宇宙
第5部分 真实与想象
第14章 上天入地
第15章 超距传输器与时间机器
第16章 幻象的未来
注释
术语表（以拼音为序）
推荐书目
物理学的困惑
总序
绪言
致谢
第一篇 未完成的革命
第一章 理论物理学的五大问题
第二章 美的神话
第三章 几何世界
第四章 统一成为科学
第五章 从统一到超统一
第六章 量子引力：岔路
第二篇 弦论简史
第七章 孕育革命
第八章 第一次超弦革命
第九章 第二次革命
第十章 万物之理
第十一章 人类的选择
第十二章 弦理论解释了什么
第三篇 弦论之外
第十三章 真实世界的惊奇
第十四章 站在爱因斯坦肩头
第十五章 弦论后的物理学
第四篇 向经验学习
第十六章 奈何社会学
第十七章 什么是科学
第十八章 预言家和工艺师
第十九章 科学到底是怎么运行的
第二十章 我们能为科学做什么
译后记
上帝与新物理学
总序
致谢
前言
第一章 科学与宗教在变化着的世界中
第二章 创世
第三章 上帝创造了宇宙？
第四章 为什么会有个宇宙？
第五章 什么是生命？整体论对还原论
第六章 精神与灵魂
第七章 自我
第八章 量子因素
第九章 时间
第十章 自由意志与决定论
第十一章 物质的基本结构
第十二章 偶然还是设计？
第十三章 黑洞与宇宙混沌
第十四章 奇迹
第十五章 宇宙的终结
第十六章 宇宙是“免费午餐”吗？
第十七章 物理学家心目中的大自然
精选参考书目
注释
名词对照表
译后记
时间之箭
总序
前言
序
第一章 时间的形象
文学中的时间
文化时间
哲学中的时间
时间：牛顿和爱因斯坦
量子时间
时间与热力学
创造性时间
混沌与箭头
第二章 牛顿物理学的兴起：时间失去了方向
希腊人，古代天文学和科学
科学大革命
牛顿和力学
牛顿方程式的剖析
电磁时间
关于场，以太，空间和时间
牛顿物理学的预言能力
庞加莱的回归论
牛顿物理学的局限
时间失去了方向
第三章 时间使爱因斯坦受挫
迈克耳孙-莫雷实验
通往狭义相对论之路
绝对时间被废弃
接近光速运动时的新世界
同时性和时间膨胀
双生子佯谬
时空
加速度和绝对空间
通往广义相对论之路
平直的和弯曲的空间
广义相对论
引力时间膨胀
宇宙学和时间
时间和宇宙的创生
黑洞，宇宙监察和时间弯曲
人择原理
时间旅行
相对论的不足之处
第四章 时间的量子跃迁
原子结构与经典物理学的失效
量子论的诞生
爱因斯坦出场
波和粒子
玻尔原子和量子论
新的力学
无处不在，同时又无处在
哥本哈根解释
海森伯不确定性原理
玻尔-爱因斯坦论战
时间：失而复得
量子猫佯谬
魏格纳的朋友
平行的宇宙
读者存照
EPR佯谬
当时间停滞了
物质和反物质
长寿K介子奇案
沸腾的真空
宇宙免费午餐
第五章 时间之箭：热力学
热力学的诞生
平衡态热力学
砸碎平衡
混沌中现出有序
极度远离平衡态
生机在远离平衡态时萌动
不可逆性佯谬
跨越鸿沟
玻耳兹曼的时间箭头
一切都在脑际：“粗粒化”
宇宙学的时间箭头
第六章 创造性演化
秩序和混沌
培养自组织
化学中的自组织
布鲁塞尔振子的诞生
化学图案与化学波
诱人的贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应
漫谈分维、奇异吸引子、混沌
级连通向混沌
对有机世界的一个物理化学观点
分子演化，复制和生命的起源
遗传钟
时间与创造
第七章 时间之箭与生命之箭
生物学混沌
糖钟
细胞分裂的万能钟
黏菌社交
生物形态的起源
跳动的心脏
动力性疾病
性循环或硬激发
群体动态学
进化与深时
达尔文的理论
演化的步伐
混沌：性别存在的理由
生物界的节拍
第八章 统一的时间景象
时间的问题
决定论放手了
遍历性
宇宙尽头的电子
混沌粉碎了决定论
混沌与时间之箭
KAM来到
相对论混沌
量子论与不可逆性
时间与豹斑
熵与创生
第九章 未结束的探索

　　总序
　　科学，特别是自然科学，最重要的目标之一，就是追寻科学本身的原动力，或曰追寻其第一推动。同时，科学的这种追求精神本身，又成为社会发展和人类进步的一种最基本的推动。
　　科学总是寻求发现和了解客观世界的新现象，研究和掌握新规律，总是在不懈地追求真理。科学是认真的、严谨的、实事求是的，同时，科学又是创造的。科学的最基本态度之一就是疑问，科学的最基本精神之一就是批判。
　　的确，科学活动，特别是自然科学活动，比较起其他的人类活动来，其最基本特征就是不断进步。哪怕在其他方面倒退的时候，科学却总是进步着，即使是缓慢而艰难地进步，这表明，自然科学活动中包含着人类的最进步因素。
　　正是在这个意义上，科学堪称为人类进步的“第一推动”。
　　科学教育，特别是自然科学的教育，是提高人们素质的重要因素，是现代教育的一个核心。科学教育不仅使人获得生活和工作所需的知识和技能，更重要的是使人获得科学思想、科学精神、科学态度以及科学方法的熏陶和培养，使人获得非生物本能的智慧，获得非与生俱来的灵魂。可以这样说，没有科学的“教育”，只是培养信仰，而不是教育。没有受过科学教育的人，只能称为受过训练，而非受过教育。
　　正是在这个意义上，科学堪称为使人进化为现代人的“第一推动”。
　　近百年来，无数仁人智士意识到，强国富民再造中国离不开科学技术，他们为摆脱愚昧与无知做了艰苦卓绝的奋斗，中国的科学先贤们代代相传，不遗余力地为中国的进步献身于科学启蒙运动，以图完成国人的强国梦。然而应该说，这个目标远未达到。今日的中国需要新的科学启蒙，需要现代科学教育。只有全社会的人具备较高的科学素质，以科学的精神和思想、科学的态度和方法作为探讨和解决各类问题的共同基础和出发点，社会才能更好地向前发展和进步。因此，中国的进步离不开科学，是毋庸置疑的。
　　正是在这个意义上，似乎可以说，科学已被公认是中国进步所必不可少的推动。
　　然而，这并不意味着，科学的精神也同样地被公认和接受。虽然，科学已渗透到社会的各个领域和层面，科学的价值和地位也更高了，但是，毋庸讳言，在一定的范围内，或某些特定时候，人们只是承认“科学是有用的”，只停留在对科学所带来的后果的接受和承认，而不是对科学的原动力、科学的精神的接受和承认。此种现象的存在也是不能忽视的。
　　科学的精神之一，是它自身就是自身的“第一推动”。也就是说，科学活动在原则上是不隶属于服务于神学的，不隶属于服务于儒学的，科学活动在原则上也不隶属于服务于任何哲学。科学是超越宗教差别的，超越民族差别的，超越党派差别的，超越文化和地域的差别的，科学是普适的、独立的，它自身就是自身的主宰。
　　湖南科学技术出版社精选了一批关于科学思想和科学精神的世界名著，请有关学者译成中文出版，其目的就是为了传播科学的精神，科学的思想，特别是自然科学的精神和思想，从而起到倡导科学精神，推动科技发展，对全民进行新的科学启蒙和科学教育的作用，为中国的进步做一点推动。丛书定名为《第一推动》，当然并非说其中每一册都是第一推动，但是可以肯定，蕴含在每一册中的科学的内容、观点、思想和精神，都会使你或多或少地更接近第一推动，或多或少地发现，自身如何成为自身的主宰。
　　《第一推动丛书》编委会

　　如果说谁想把事实藏起来，那也太戏剧了。不过，半个多世纪以来，物理学家心里明白，即使对历史上某些最大的科学成就来说，在远方的地平线上也飘浮着乌云。问题在于，现代物理学所依赖的是两大支柱。一个是爱因斯坦的相对论，它为我们从大尺度认识宇宙（如恒星、星系、星系团以及比它们更大的宇宙自身的膨胀）提供了理论框架；另一个是量子力学，我们用这个框架认识了小尺度下的宇宙：分子、原子以及比原子更小的粒子，如电子和夸克。几十年来，两个理论的差不多所有预言都在实验上被物理学家以难以想象的精度证实了。但同样的这两个理论工具，却无情地把我们引向一个痛苦的结论：从广义相对论和量子力学今天的形式看，它们不可能都是正确的。在过去的百年里，我们获得了巨大的进步——解释了宇宙的膨胀，也认识了物质的基本结构——然而，作为这些进步的基础的两个理论，却是水火不相容的。
　　如果你以前没有听说过这一场火暴的对抗，你也许很想知道那是为什么。这个问题回答起来并不是很困难。除了某些最极端的情形，物理学家研究的东西，要么是小而轻的（如原子和它的组成部分），要么是大而重的（如恒星和星系），从来没有兼具两样性质的。也就是说，对某一样事物，他们只需要量子力学或广义相对论就够了，至于另一家理论怎么大声告诫，可以不屑一顾。50年来，这方法虽然并不令人高枕无忧，但却是非常严密的。
　　宇宙就可能是极端情形。在黑洞的中央，大量物质被挤压到一个极小的空间里；在大爆炸的时刻，整个宇宙从比沙粒还小的微尘中爆发出来。这些就是“小而重”的领域，体积很小，而质量大得吓人，所以量子力学和广义相对论应该一起走进来。以后我们会越来越明白，当广义相对论与量子力学的方程结合时，会像一辆破车，摇晃、颠簸、丁当哐啷，喷出一路的废气。说白了，那就是，一个良好的物理学问题从两家理论不幸的结合中得到了无聊的结果。即使喜欢让黑洞的内部和宇宙的开端继续躲在神秘背后的人，也不禁会感觉到，量子力学和广义相对论之间的水与火的对抗，只有在更深的层次上才会平息下来。话又说回来，宇宙在最基本的水平上就不能是分离的吗？它也许当真需要拿一组定律来写大东西，而拿另一组不相容的定律去写小的呢。
　　超弦理论响亮地告诉我们，不是那样的。与令人仰止的量子力学和广义相对论巨人相比，超弦理论不过是初生的牛犊。全世界物理学家和数学家过去十年的研究发现，这种在最基本层次上描写事物的方法，缓解了广义相对论与量子力学间的紧张关系。实际上，超弦带来了更多的东西：在这个新框架下，广义相对论和量子力学的相互需要才使理论有意义。根据超弦理论，“大”定律与“小”定律的结合，不但是幸福的，也是注定了的。
　　这当然是好事情。而超弦理论——简单说，即弦理论——则将这结合大大往前推进了一步。为了一个能把所有的自然力、所有的物质编织成一幅锦绣图画的统一的物理学理论，爱因斯坦曾追寻了30年。他失败了。今天，在新千年的黎明，弦理论的拥戴者们宣称，那幅迷人的统一图景终于出现了。弦理论有能力证明，发生在宇宙间的一切奇妙的事情——从亚原子世界里夸克疯狂的舞蹈，到太空中飞旋双星高雅的华尔兹；从大爆炸的原初火球，到星河的壮丽旋涡——都体现着一个伟大的物理学原理，一个伟大的数学方程。
　　弦理论的这些特征要求我们极大地改变对空间、时间和物质的认识，所以我们需要花一些时间来熟悉它，在一定水平上理解它。不过我们也会发现，从它本来的背景看，弦理论虽然来得突然，却是过去百年物理学革命性发现的自然产物。实际上，我们将看到，像广义相对论和量子力学那样可怕的冲突不是第一次，而是我们在过去百年里遭遇的两次大冲突的结果，那每一次冲突的解决，都使我们对宇宙的认识发生了奇妙的改变。