生命是什么/周读书系
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作者埃尔温·薛定谔
出版社湖南科学技术出版社
ISBN9787535787699
出版时间2016-01
装帧其他
开本32开
定价28元
货号3453130
上书时间2024-05-17
商品详情
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作者简介
埃尔温·薛定谔，诺贝尔物理学奖桂冠获得者，有名奥地利物理学家，波动力学之父，是量子力学集大成者之一。
目录
第一部分 生命是什么
前言
序言
第一章 经典物理学家走近这个主题
1 研究的一般性质和目的
2 统计物理学 结构上的根本差别
3 一个朴素物理学家对这个主题的探讨
4 为什么原子是如此之小
5 有机体的活动需要精确的物理学定律
6 物理学定律是以原子统计力学为根据的，因而只是近似的
7 它们的精确性是以大量原子的介入为基础的第一个例子（顺磁性）
8 第二个例子（布朗行动，扩散）
9 第三个例子（测量准确性的限度）
10 ∫n律
第二章 遗传机制
1 经典物理学家那些绝非无关紧要的设想是错误的
2 遗传的密码本（染色体）
3 通过细胞分裂（有丝分裂）的个体生长
4 在有丝分裂中每个梁色体是被复制的
5 染色体数减半的细胞分裂（减数分裂）和受精（配子与合）
6 单倍体个体
7 减数分裂的突出性质
8 交换，特性的定位
9 基因的最大尺度
10 小的数量
11 持久性
第三章 突皮
1 “跳跃式”的突变——自然选择的工作场地
2 它们生育同样的后代，即它们是完全地遗传下来了
3 定位，隐性和显性
4 介绍一些术语
5 近亲繁殖的有害效应
6 一般的和历史的陈述
7 突变作为一种罕有事件的必要性
8 X射线诱发的突变
9 第一定律，突变是个单一性事件
10 第二定律，事件的局域性
第四章 量子力学的证据
1 经典物理学无法解释的持久性
2 可以用量子论来解释
3 量子论—不连续状态—量子跃迁
4 分子
5 分子的稳定性有赖于温度
6 数学的插曲
7 第一个修正
8 第二个修正
第五章 对德尔勃吕克模型的讨论和检验
1 遗传物质的一般图像
2 图像的独特性
3 一些传统的错误概念
4 物质的不同的“态”
5 真正重要的区别
6 非周期性的固体
7 压缩在微型密码里的丰富内容
8 与实验事实作比较：稳定度；突变的不连续性
9 自然选择基因的稳定性
10 突变体的稳定性有时是较低的
11 不稳定基因受温度的影响小于稳定基因
12 X射线是如何诱发突变的
13 X射线的效率并不依赖于自发突变率
14 回复突变
第六章 有序 无序和熵
1 一个从模型得出的值得注意的普遍结论
2 由序导出序
3 生命物质避免了向平衡衰退
4 以“负熵”为生
5 熵是什么
6 熵的统计学意义
7 从环境中抽取“序”来维持组织
第七章 生命是以物理学定律为基础的吗
1 在有机体中可能有的新定律
2 生物学状况的评述
3 物理学状况的综述
4 明显的对比
5 产生序的两种方式
6 新原理并不违背物理学
7 钟的运动
8 钟表装置毕竟是统计学的
9 能斯特定理
10 摆钟实际上可看做在绝对零度下工作
11 钟表装置与有机体之间的关系
后记 决定论与自由意志
第二部分 意识和物质
第一章 意识的物质基础
1 问题
2 一个尝试性的答案
3 伦理观
第二章 了解未来
1 生物发展的死路
2 达尔文主义的明显的悲观情绪
3 行为影响选择
4 伪拉马克主义
5 习惯和技能的遗传固定
6 智力进化的危险
第三章 客观性原则
第四章 算术悖论：意识的单一性
第五章 科学与宗教
第六章 感知的奥秘
自传
译后记
内容摘要
埃尔温·薛定谔编著的《生命是什么/周读书系》是20世纪的伟大科学经典之一。它是为门外汉写的通俗作品，然而事实证明它已成为分子生物学诞生和随后DNA发现的激励者和推动者。本书把《生命是什
么》和《意识和物质》合为一卷出版，后者也是他写的散文，研究了那些自古。以来就使哲学家困惑的问题。本书最后的自传，通过对他一生的回顾和引人入胜的描述，提供了他从事科学研究的背景材料。
精彩内容
1.经典物理学无法解释的持久性借助于X射线的精密仪器（物理学家会记得，30年前这种仪器曾揭示了晶体详细的原子晶格结构），在生物学家和物理学家的共同努力下，最近已成功地把决定生物个体宏观特性的微观结构的尺度——“基因的体积”——的上限降低了，并且降低到远远低于第二章第9节得出的估计数。我们现在面临的严重问题是：基因结构似乎只包含了很少量的原子（一般是1000个，也可能还要少），可是它的奇迹般的持久不变性却表现了最有规律的活动，如何从统计物理学的观点来协调地解释这两方面的事实呢？
让我再把这种令人惊讶的情况说得鲜明生动些。
哈布斯堡王朝的一些成员有一种很难看的下唇（哈布斯堡唇）。在王室的赞助下，维也纳皇家科学院仔细地研究了这种唇的遗传，并连同历史肖像一道发表了，证明这种特征是正常唇形的一个真正的孟德尔式的“等位基因”。如果注意比较16世纪这个家族中某一
成员和他的活在19世纪的后裔的肖像，我们完全可以有把握地说，决定这种畸形特征的物质性的基因结构已经世代相传了几个世纪，而且每次细胞分裂都是忠实地复制。尽管每一代的细胞分裂次数并不很多。此外，这个基因结构所包含的原子数目很可能同前面由X射线实验测得的原子数目是同一个数量级。在全过程中基因处于华氏98度（36.67摄氏度）左右的温度，它能不受热运动的无序趋向的干扰保持了几个世纪，对此我们如何理解呢？
19世纪末的一位物理学家，如果只打算根据他所
能解释的、真正理解的那些自然界的定律来解答这个问题，肯定是一筹莫展的。在对统计力学的情况稍加考虑后。他也许会做出回答（如我们将看到的，是正确的回答）：这些物质结构只能是分子。因为关于这些原子集合体的存在及其高度稳定性，当时的化学已有了广泛的了解。不过这种了解是纯粹经验的，人们对分子的性质还不了解——使分子保持一定形状的、
原子间强键的本质，对于当时的化学家来说，还完全是个谜。所以，上面这个回答是正确的；可是它只是把这种莫名其妙的生物学稳定性归结到同样莫名其妙的化学稳定性，这是没有价值的。尽管证明了两种表面上相似的特性系依据同一原理。但只要这个原理本身是未知的，那证明就总是靠不住的。
2.可以用量子论来解释对于这个问题，量子论提供了解释。根据现在的了解，遗传机制是同量子论的基础密切有关的，不，是建立在量子论的基础之上的。量子理论是马克斯·普朗克①于1900年发现的。现代遗传学则可以从德弗里斯、科伦斯和切尔玛克（1900年）重新发现孟德尔的论文，以及德弗里斯关于突变的论文（1901～1903年）的发表算起。因此，两大理论几乎是同时诞生的，而且它们两者一定要在相当成熟后才会发生联系，这也是很自然的。在量子论方面，花了1／4世纪以上的时间，直到1926～1927年W·海特勒（Heitler）和F·伦敦（London）才给出化学键量子论的普遍原理。海特勒一伦敦理论包含了量子论最新进展的最精细而复杂的概念（称为“量子力学”或“波动力学”）。对此，不用微积分的描述几乎是不可能的，或者至少要写像本书一样的另一本小册子。不过，好在全部工作现在都已完成了，这些工作可以用来澄清人们的思想。看来已有可能更直截了当地指明“量子跃迁”同突变之间的联系，并直接去搞清楚最主要的事情。
这就是我们在这里试图去做的。
3.量子论—不连续状态—量子跃迁
量子论的最大启示是在“大自然之书”里发现了不连续性的特点，而原先的观点认为自然界中除了连续性外全皆荒谬。
第一个例子是能量。经典理论中一个物体可以在很大范围内连续地改变着它的能量。例如一个摆，它的摆动由于空气的阻力逐渐缓慢下来。十分奇怪的是，量子论却证明了，具有原子这样大小的微观系统的行为是不同的。根据无法在这里详细论述的那些理由，必须假定一个小的系统只能具有某种不连续的能量，这是它本身固有的性质，这种不连续能量称为能级。从一种不连续状态转变为另一种，是一件相当神秘的事情，人们通常称之为“量子跃迁”。
不过，能量并不是一个系统的惟一特征。再以摆为例，设想它能够作各种运动。天花板上悬下的绳子上挂一个重球，它能够在南北、东西或其他方向上摆动，也能作圆形或椭圆形的摆动。用风箱轻轻地吹这个球，便能使它从运动的一种状态连续地转变到任何另一种状态。
但是对于微观系统来说，这些特征或类似的其他特征——对此我们不能详细讨论了——的大多数都是不连续地发生变化的。如同能量一样，它们是“量子化”的。
这样的结果是什么呢？许多个原子核，包括围绕它们的电子，当彼此靠拢形成“一个系统”时，是本质上不可能任意选择一种假想构型的。可以选择的只是大量的但不连续的“状态”系列。我们通常称这些状态为能级，因为能量是特征中的十分重要的部分。
但是必须懂得，对状态的完整的描述，要包括能量以外的更多的东西。正确的说法是，状态是系统中全部粒子的一种确定的构型。
一种构型转变为另一种构型就是量子跃迁。如果后一构型具有更大的能量（“处于较高的能级”），那么，外界要向这个系统提供不低于两个能级间的能量差额的能量，才能使这种转变成为可能。当然，系统也可以自发地变到较低的能级，通过辐射来消耗多余的能量。
4.分子在给定的一组原子的若干不连续状态中，不一定有但其中可能有使原子核彼此紧密靠拢的最低能级。
在这种状态中，原子组成了分子。需要着重指出的是，分子必须具有一定的稳定性；除非外界供给它以“泵浦”到邻近的较高能级所需的能量差额，否则，构型是不会改变的。因此，这种数量十分确定的能级差定量地决定了分子的稳定程度。下面将会看到，这个事实和量子论的基础本身——能级的不连续性——联系得多么紧密。
请读者注意，上述观点已经被化学的实验事实彻底地核查过了；而且在诸多方面已经被证明是成功的，例如在解释化学原子价的基本事实和关于分子结构的许多细节方面，如结合能，不同温度下的稳定性等。这里我是指海特勒-伦敦理论，如前所述，这个理论在本书里是无法详细讨论的。
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