从一到无穷大：科学中的事实与猜测

图书标准信息

• 作者 [美]乔治·伽莫夫 著；张卜天 译
• 出版社 商务印书馆
• 出版时间 2019-01
• 版次 1
• ISBN 9787100165709
• 定价 45.00元
• 装帧 精装
• 开本 32开
• 页数 科学中的事实与猜测页
• 丛书 世界科普名著译丛

【内容简介】

本书是最负盛名的世界科普经典著作之一，它曾引领千千万万的读者进入科学世界。许多人都是因为在十几岁的时候读到这本书，才第一次真正领略了科学的奇迹和奥秘。作者以其幽默的笔调和高超的教学技巧，探讨了宏观世界和微观世界、数论、空间和时间的相对性、熵、基因、原子结构、核裂变和太阳系的起源等主题。无论你的科学知识水平如何，你都会从这本不同寻常的书中获得许多乐趣和激励。它是任何对科学世界充满好奇的人的必读书。

【作者简介】

    张卜天，1979年生，技大学物理学学士，北京大学科技哲学博士，现为学院大学哲学系副教授。研究方向为西方中世纪和近代早期科学思想史。著有质的量化与运动的量化——14世纪经院自然哲学的运动学初探，“机械论的起源、演变及其问题研究”课题获得2011年社会科学青年项目资助。主编“科学源流译丛”“科学史译丛”。主要译有大问题——简明哲学导论韦洛克拉丁语教程世界图景的机械化现代的神学起源科学的编史学研究等30余部著作。

精彩内容：

    章大数
    一、你能数到多少?
    有这么一个故事，说的是两个匈牙利贵族决定做一个游戏——谁说出的数优选谁赢。
    “好，”其中一个人说，“你先说吧。”
    另一个人绞尽脑汁想了几分钟，终于说出了他所能想到的优选的数：“3”。
    现在轮到个人动脑筋了。苦想了一刻钟之后，他决定放弃：“你赢啦!”
    这两个匈牙利贵族的智力水当然并不很高。这个故事也许只是为了挖苦人罢了。但如果此二人不是匈牙利人，而是霍屯督人，那么上述对话或许的确发生过。的确有一些非洲探险家证实，许多霍屯督部族都没有词汇来表达比3大的数。如果问当地的一个土著他有几个儿子，或者杀死过多少敌人，那么倘若这个数大于3，他会回答“许多”。于是的本领而言，霍屯督的勇士们竟会败给我们幼儿园里自诩能够数到10的娃娃们!
    我们往往会认为，我们想把一个数写成多大能写成多大。无论是用分来表示战争开销，还是用英寸来表示星体之间的距离，只要在某个数右边写下足够数目的零可以了。你可以一直这样写下去，直到手腕发酸。这样一来，你所写下的数不知不觉会比宇宙中的原子数更大，①随便说一句，宇宙中的原子数是300 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000。
    这个数可以写得短一些，即写成    3×1074．这里，10右上方的小数字74表示应当写多少个零，或者说，3要用10乘上74次。
    但古人并不知晓这种“让算术变得简单”的数制。事实上，它是一千多年前某位佚名的印度数学家发明的。在他做出这项发现——这项发现的确很，尽管我们通常并没有意识到这一点——之前，人们用一个特殊的符号来表示每一个十进制单位，并通过重复书写这个符号来书写数。例如，古埃及人会把8732这个数写成：
    而恺撒中的职员则会把这个数写成：
    mmmmmmmmldccx
    后一种记数法你很熟悉，因为直到现在，我们有时仍然会用罗马数字来表示书籍的卷数或章数，或者在庄严华美的纪念碑上记载历史事件的期，等等。不过，古代的很少超过几千，所以也没有用来表示更高十进制单位的符号。一个古罗马人，无论在算术方面多么训练有素，如果让他写一下“一百万”，他会不知所措。他所能做的多只是接连写下一千个m，而这需要他费力写几个钟头。
    对古人来说，那些很大的数，比如天上的星星、海里的鱼、岸边的沙粒等等，都是“无法”，像“5”这个数对霍屯督人来说也是“无法”，从而变成了“许多”一样!
    公元前3世纪的有名科学家阿基米德(archimede)曾经天才地表明，巨大的数是有可能书写出来的。他在数沙者(theammite)一书中说道：
    有人认为，沙粒的数目是无穷大的；我所说的沙粒不仅是指存在于叙拉古周边以及整个西西里岛的沙粒，而且是指在地球所有区域所能找到的所有沙粒，无论那里是否有人居住。也有人认为，这个数目并非无穷大，但比地球沙粒数目更大的数是表示不出来的。如果想象地球是一个大沙堆，并把地球的所有海洋和洞穴都填满沙粒，一直填到与优选的山齐，那么持有这种观点的人显然会更加确信，这样堆积起来的沙粒数目是无法表示的。但我要试图表明，使用我所命名的各种数，不仅能表示出按照上述方式填满整个地球的沙粒的数目，甚至能表示出填满整个宇宙的沙粒的数目。
    阿基米德在这部名著中提出的书写大数的方法与现代科学中的方法很相似。他从古希腊算术中优选的数“万”开始，然后引入“亿”这个新的数作为“第二级单位”，然后是第三级单位“亿亿”、第单位“亿亿亿”，等等。
    写出一些大数似乎无足轻重，没有必要用几页篇幅加以讨论。但在阿基米德那个时代，找到书写大数的方法的确是一项的发现，使数学迈进了一大步。p710

精彩书评：

无论是专业科学家还是非专业科学家，都应当读读这部构思精巧的著作。它将拓宽每一个人的知识，放飞其想象力。——化学与工程新闻(chemitry and engineering new)这本主要写给外行人的书虽然像历史小说一样好读，但每一章的研究基础都可靠。——旧金山纪事报（an francico chronicle)•伽莫夫的从一到无穷大之所以能够取得异乎寻常的成功，是因为他具有将技术的准确、材料的选择、表达的体面和可读结合在一起的非凡能力。——星期六文学（aturday review of literature)

【目录】

前言

1961 年版前言

部分 做做数字游戏

章 大数

一、你能数到多少？

二、怎样对无穷大进行

第二章 自然数与人工数

一、纯粹的数学

……

第二部分 空间、时间和爱因斯坦

第三章 空间的不寻常质

一、维数和坐标

二、不量尺寸的几何学

三、把空间翻过来

第四章 四维世界

一、时间是第四维

二、时空等价

三、四维距离

第五章 空间和时间的相对

一、空间和时间的相互转变

二、以太风和天狼星之旅

三、弯曲空间和重力之谜

四、封闭空间和开放空间

第三部分 微观世界

第六章 下降的阶梯

一、希腊观念

二、原子有多大？

三、分子束

四、原子摄影

五、将原子剖开

六、微观力学和不确定

第七章 现代炼金术

一、基本粒子

二、原子的心脏

三、轰击原子

四、核子学

第八章 无序定律

一、热的无序

二、如何描述无序运动？

三、计算概率

四、“神秘”的熵

五、统计涨落

第九章 生命之谜

一、我们是由细胞构成的

二、遗传和基因

三、基因作为“活的分子”

第四部分 宏观世界

第十章 不断扩展的视野

一、地球及其附近

二、银河系

三、走向未知事物的边界

第十一章 创世年代

一、行星的诞生

二、恒星的“私生活”

三、原始混沌和膨胀宇宙

译后记