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『簡體書』无限之书:从宇宙边界到人类极限

書城自編碼: 2907081
分類: 圖書→大陸圖書→科普讀物→宇宙知识
作者: [英]John D. Barrow[约翰·D. 巴罗] 著,
國際書號(ISBN): 9787121298868
出版社: 电子工业出版社
出版日期: 2016-10-1
版次: 1
頁數/字數: 344/240000
書度/開本: 32开 釘裝: 平装

售價:HK$ 63.3

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編輯推薦:
你也许想知道与无限有关的所有事物历史上的,以及当今前沿科学里呈现出来的。
无限当然是人类所拥有的*离奇的观念。它来自哪里?关于我们的宇宙,它能告诉我们什么?是否确实存在各种无限?你能否在有限数量的时间里做完无限量的事情?宇宙是无限的吗?
无限同时也是事物产生而又不产生之根源。在一个万物皆无源头的宇宙,一个可以永生的宇宙,一个任何事情都以做完、正在做完、又一次次重复的宇宙,生活会是什么样的呢?
无限这一概念促使人们去追问若干深刻而基础的问题。然而,纵观历史,无限却是一个危险的概念,很多人因谈论无限而失去了职业、自由甚至生命。
《无限之书》将带你走进这段旅程,看看科学家、数学家、哲学家和神学家眼中的无限究竟为何,以及由此提出的危险问题和离奇答案。
內容簡介:
上千年来,无限对数学家、哲学家和神学家来说,已被证明是一个具启发意义的挑战和难题。它确实是人类迄今为止所想到的最为奇怪的观念。它来自哪里?关于我们的宇宙,它传递给我们什么信息?真的存在各种无限吗?无限之物可以不断往下分吗?但在无限所处之处,事物又是不可能产生的。各种各样奇怪的悖论和幻想都展现出无限宇宙的特征。如果我们的宇宙是无限的,那么此时此刻,在宇宙中的某些地方,肯定有无限个一模一样的你正在阅读着现在这句相同的话。
现在,无限已成为前沿研究的宠儿,它是物理学家、宇宙学家、数学家们判断自己理论准确度的衡量标尺。从芝诺飞矢不动悖论到弦理论,剑桥大学教授约翰巴罗带领我们对这些最难以捉摸的理论进行了一次观光之旅,从无限是如何形成,到它将会在人类智慧的前端向何处发展,书中还描述了我们对自己存在于充满无限可能世界的诸多感觉。作者化繁为简地从娱乐性出发,对无限这一宏大主题进行了巧妙易懂的解读。
關於作者:
关于作者约翰D. 巴罗(John D. Barrow)是英国剑桥大学应用数学与理论物理学系教授,英国皇家学会研究员,也是著名的宇宙学家、理论物理学家、数学家、科普作家、编剧,2006年荣获邓普顿奖(Templeton Prize),还曾获得洛克天文学奖、英国皇家学会授予的法拉第奖,以及皇家格拉斯哥哲学学会的开尔文奖章。巴罗与霍金师出同门,主攻宇宙学,所著《无之书》《宇宙之书》《艺术宇宙》等15部科普作品被译为28种文字,畅销全球。2002年3月,由巴罗编剧、国际著名戏剧导演卢卡隆柯尼(Luca Ronconi)执导的舞台剧《无限》(Infinities)在米兰首演,并荣获了当年意大利戏剧界最高荣誉乌布奖(Premio Ubu)的年度最佳剧目奖。关于译者黄婷,80后,毕业于中国人民大学,科技哲学博士,曾任广西师范大学出版社编辑,现任教于东南大学哲学与科学系。 约翰D. 巴罗(John D. Barrow)是英国剑桥大学应用数学与理论物理学系教授,英国皇家学会研究员,也是著名的宇宙学家、理论物理学家、数学家、科普作家、编剧,2006年荣获邓普顿奖(Templeton prize),还曾获得洛克天文学奖、英国皇家学会授予的法拉第奖,以及皇家格拉斯哥哲学学会的开尔文奖章。巴罗与霍金师出同门,主攻宇宙学,所著《无之书》《宇宙之书》《艺术宇宙》等15部科普作品被译为28种文字,畅销全球。
2002年3月,由巴罗编剧、国际著名戏剧导演卢卡隆柯尼(Luca Ronconi)执导的舞台剧《无限》(Infinities)在米兰首演,并荣获了当年意大利戏剧界最高荣誉乌布奖(PremioUbu)的年度最佳剧目奖。
目錄
目录
1万物之纷扰 001
关于无限 002
关于无限的种种暗示 005
时间永续的观念 007
循环 009
最高存在者 010
无穷无尽的空间 011
计数 013
细分 016
类型 017
可能性 022
芝诺时间 024
2无限性、似乎和确切、虚构和真实 029
白昼之黑 030
纯粹的亚里士多德关系 034
无限性与上帝 039
康德的痕迹 048
3欢迎来到无限旅馆 051
各种旅馆 052
无限旅馆的各种经历 053
无限旅馆的账目 061
4无穷不是个大数字 063
完美的误解 064
萨克森的阿尔伯特悖论 065
伽利略悖论 068
卡德摩斯与哈耳摩尼亚 076
终结者0、12和1 079
可数的无穷 082
不可数的无穷 084
高耸的无穷 088
5乔治康托尔的疯狂 093
康托尔和他的儿子 094
克罗内克年史 096
康托尔、上帝和无穷类同性的三位一体 103
悲剧性的结局 109
6无限有三种 111
三种无限 112
来看看物理无限 114
荒芜的无限 125
湛蓝的远方 130
无限的不利境地 135
7宇宙是无限的吗? 137
万物之所是 138
宇宙学隐隐开始了 145
弯曲的宇宙 153
拓扑学难题 159
均质性难题 163
加速度难题 170
我们获得了什么启示? 173
光亮 174
8无限复制的悖论 181
找不到原型的宇宙 182
大逃亡 186
现世版本已有,已行 190
永无结局的故事 193
关于无限的伦理 198
9无止境的世界 207
历史上的其他世界 208
这个世界之外 217
膨胀这儿,那儿,到处 226
意识干扰黑洞中的人 232
模拟宇宙 237
那时,人如何生活? 244
10制造无限机器 249
超级任务 250
切换汤姆森灯 256
挪威密码 262
结尾难题 265
相对论和神奇的小个子男人 267
时间问题 272
牛顿式的超级任务 274
相对论式的超级任务 278
大爆炸和大坍缩 283
11永生 291
童年时代的结束 292
关于来世的社会学 294
关于无终结之未来的问题版 300
陌生、熟悉和忘却 305
混乱的时间之旅 308
祖母悖论 311
一致性的历史 313
来自未来的观光客 314
金融世界的时间旅客:永动的造钱机 317
为何你不能改变过去? 320
无穷它将止于何处? 324
內容試閱
前 ?言
Preface
我在涂绘无限。文森特梵高
这是一本有着最宏大主题的书。它是终极旅客的指南,即包含一切走向无限(infinity)的失败和成功的指南。
无限这个东西已经萦绕在人的思维中好几千年。神学家和科学家一样接受类似的挑战,要去理解它,将它有形化,看看它是否能分成不同的形状和大小,然后决定是把它踢出有形之物的范围还是用它来描述宇宙。这是疑难形成之一部分,抑或是解决方案之一部分?
无限现在仍是一个未解之谜。物理学家对万物理论的着力寻找从根本上受到关于无限看法的指导。其表现为,警告你在走向真理的路途上已经进入了一个死胡同。信奉各种超弦理论这股热情,正是物理学家们对困扰其前辈的无限问题的独创性回避的结果。
这些激励人心的新理论尚需我们决定,我们是否应该认为事物是可以无限分割的?我们是否总能在我们获得的事物中发现更小、更基本的粒子,就像层次无限的俄罗斯套娃一样?或者,是否存在着最小之物、最小形状或最小时间,在此不可再分?又或者,也许编织出这个世界的基本实体,其实不是微观粒子?
关于无限,宇宙学家也有着自己的难题。几十年来,他们对于生活在这样的观念中感到很开心,即宇宙时空开始于奇点,奇点的温度、密度及其他一切都是无限的。但是,重力论和量子理论的联姻是否真能允许真实的无限之存在?无限的出现是成功还是失败的标志?无限仅仅是我们还未解决足够多的迷惑的信号,还是说它们本身就是诸如宇宙的开始和终结、大爆炸和大坍缩的发生时刻等终极问题之答案的关键部分?
宇宙学家还考虑到另一个奇怪的无限:无限未来的可能性。宇宙是否看起来在固定的航道上走向永远?永远是什么意思?不管何种形式的生活是否能延续到永远?然后,从人来说,我们社会性的、个体性的、精神性的、法律上的、物质性的、心理上的永远活着是什么意思?
数学家也不得不面对无限的现实性这个问题,它是数学家面对过的最大的问题之一。仅仅二十年前,数学家就因何为无限之事发生过内战,最后留下一堆因果律和怨怼。有些数学家希望将无限从数学中踢出去并重新划定范围以排除所有把无限看作现实之物的处理方式。有些杂志被关停了,有些数学家被驱逐出数学领域,就因为他们试图将无限从数学中剔除。
所有这些纷扰根源于一个人的工作。格奥尔格康托尔的才华表现在怎么理解无限悖论,这些悖论在三百年前由伽利略首次发现。无限集合的性质是什么?如何将事物从无限中分离出来而又使无限本身保持为无限?一种无限是否能大于另一种?是否存在着一种超越于任何由最大无限建造或构成的无限的终极无限,或者超越于任何使各种无限走向永恒的无限的终极无限?但康托尔并没有活着看到他的智慧成果在数学领域获得承认。由于被关于无限之数学的潜在对手排挤和迫害,他有很长一段时间放弃了数学,当他的思想被天主教神学家热情地接受时,他受到了鼓舞。然而他在疗养院孤独地死去之前,还一直饱受沮丧和疾病的折磨。他是数学领域被忽视的英雄之一,一个聪慧的艺术家,一个纯粹的天才:我们的书其中有一章将讲述他的感人事迹。
古代和现代的神学家一直奋斗着,要使潜伏在他们的教条和信仰中的无限变得有意义。上帝是无限的吗?他是否不必比世俗中的各种无限更大,比如永不完结的正数序列?不同的宗教如何对待种种无限?它们是否被当作超越人类一切限制之物的威胁或建议?康托尔提供了一个令人完全意想不到的答案。
古代哲学家,自芝诺开始,也在很多战线上被无限悖论挑战着,那当今的哲学家又如何呢?他们担心的又是什么样的问题?我们将举一些尚在争论中的问题的例子,这些问题处于科学和哲学的交叉点,主要是关于是否能够在有限的时间内完成无限数量的任务。现实的计算机能否完成一个超级任务?如果能,将会发生什么事?当然,这个简单问题在哲学家手上需要做一些澄清:可能、任务、无限、数量、有限,当然还有时间,到底是什么意思?
当我们把视域扩大到了现代科学,我们面临关于无限的一系列新的怪问题:宇宙是有限的还是无限的?它是否延续到永远?过去是无限的吗?在有限的宇宙中是否能发生任何事?是否有需要计算机花无限的时间去解决的问题?这些问题会是什么样的?
大部分人将无限和无界视为一个相同的东西。奇怪的是,它们其实并不是。存在的有限的事物,比如斯诺克球的表面,却没有任何界限。一架飞机可以永远绕着它走,而不会碰到任何边缘。曲线多种多样,但如果它们变得无限弯曲将会怎样呢?爱因斯坦不是向我们展示外层空间是弯曲的吗?因此关于宇宙告诉了我们什么?
同样存在着各种路径,在其中,时间是有限的但还没到终点。通常,我们把时间看作是一条直线,在我们面前延伸开去。时间看起来是直线的。每一个事件要么在另一个事件之前,要么在另一个事件之后发生。哎,宇宙没那么简单呢!在士兵队列之间画一条直线:他们每一个人都可以说谁在他们前面和谁在他们后面。但是,让他们的队列形成一个圆,现在每一个人都既在其他人的前面又在其他人的后面,再也没有顺序可言。如果时间以相似的方式变成循环的,它将允许时间之旅的出现,而且所有形式的奇怪悖论都能被理解。你仔细地读这本书,再回来,一字一句地告诉我有关这本书的一切。那么,这本书的想法源自何处?你从我这里知道,我也是从你那里知道。这看起来似乎是无中生有有点类似于宇宙。
我非常感谢Luca Ronconi(卢卡隆柯尼)、Sergio Escobar、Pino Donghi、Bruna Tortorella、Serafino Amato、Guilio Giorello、Paul Davies、Michael Brooks、J?rg Hensgen、Will Sulkin、Gary Gibbons、Joseph Dauben、Carl Freytag、Janna Levin、Stephen Clark和Steven Brams在这本书不同创作阶段给予的帮助。特别感谢Luca Ronconi的热情创造,让《无限》在意大利剧院获得成功。也同样感谢Elizabeth对这个项目和孩子们(指书)的无限耐心,现在已不再是孩子们了,因为现在还不确定我们是否要写别的书,因此我们将长期视这本书为我们唯一的孩子。



无穷无尽的空间
这些无限空间永恒的沉默让我惊恐。布莱兹帕斯卡,《沉思录》
人类历史上最大的共享经验是夜空,镶嵌着水晶般明亮的星星。暗夜之空是远古生活引人注目的特征。它引发人们编织各种故事,给人们提供发挥的空间,从而产生各种崇拜。它使人类在更大的宇宙中获得感知空间,因为夜空毕竟比宇宙小。人类看起来像星光灿烂的夜空中一个无关紧要的小点。黑暗四处蔓延,可能蔓延至永远。它怎么停得下来呢?因为,宇宙有边界的观念比宇宙无边界的观念更难把握。否则,在这个边界之外的世界是什么,它又在哪里?夜空是环绕我们的巨大黑壳,就像天空的墙,而星光就在天花板上。否则,如果你住在一个岛上或一块被海围绕的陆地上,你早就会看到周遭环境的彻底改变。就像陆地与沿海有一个边界一样,空间也有个边界,超越边界的地方并不是空无,而是某种不同的东西,某种我们不叫作空间的东西。
在《创世纪》中,有一则伟大的故事,一首关于人类梦逐天空,像上帝一样行事的史诗。在《创世纪》中,作者为了解释人类语言的起源最后诉诸巴别塔(Babel)。然而,这离巴别塔的建造者最上一层通往天堂的计划还差得远。自那以后,巴别塔就成为无望追寻之代名词,是手持长矛对准风车,是远古世界的千禧穹顶。
对某些人来说,关于无始无终、星光灿烂的宇宙的观念是一个诱惑。于是人们有着英雄般的追求,渴望像神一样到达天空,但是,实际情况多半是,宇宙的魅力既让人惊恐也让人敬畏。17世纪法国哲学家布莱兹帕斯卡告诉我们,因面对在无限的空间和永恒时间中自己生命的飞逝而可能感到敬畏和恐惧,而俄罗斯艺术家瓦西里康定斯基则说道:伟大的沉默,就像冰冷的无法毁坏的墙向无限延伸。
如今,我们能更多地理解空间的浩瀚及其外面的本质。仍存在着要去发现未知的牵引力,但也同时存在着一些别的东西。我们是可以从外空中看地球的第一代人,地球在浩瀚空间中的特殊呈现,极大地促进了20世纪60年代的环保运动。我们处于无限中心的这点有限性使我们开始停下来,去重新思考人类的技术把我们带向哪里,重新评估为了造就一个微妙平衡的环境,使地球变成一个宜居、美丽的星球而面临的危险。

 

 

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