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| 編輯推薦： |
1. 世界*书评杂志《科克斯书评》年度*科普图书。
2. 作者马库斯·杜·桑托伊是英国皇家学会会员，曾获贝维克奖、迈克尔·法拉第奖和大英帝国勋章。作为《自私的基因》作者理查德·道金斯的继任者，他目前担任牛津西蒙尼公众理解科学教授。
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| 內容簡介： |
在现代世界，科学受到了靠前的关注。各种很新的科研进展层出不穷、大量曾经被认为无法解决的数学难题终于被数学家攻破……但是，我们会在未来的某变得无所不知吗？人类对物质世界认知极限在哪里？
在《知识边缘》中，牛津数学教授、西蒙尼公众理解科学教授、英国皇家学会会士马库斯·杜·桑托伊作者将读者开启一场令人深思的旅程。从粒子物理到量子力学，从相对论到宇宙学，从神经科学到人工智能，从集合论到哥德尔不完备性定理，桑托伊进行了一次对现代科学研究的很前沿的全景探索。
桑托伊精心梳理了人类科学发展的突破性成就，对一些既定的认知提出了无畏的质疑。翻开本书，你将与很知名的学术很好不错进行对话，聆听他们很惊世骇俗的见解，与他们一同探索人类的知识边缘。
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| 關於作者： |
马库斯·杜·桑托伊（Marcus du Sautoy）
◇ 英国皇家学会会士
◇ 美国数学会会士
◇ 牛津西蒙尼公众理解科学教授
◇ 大英帝国勋章获得者
◇ 英国皇家学会迈克尔·法拉第奖获得者
◇ 伦敦数学协会贝维克奖获得者
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| 目錄：
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初始边缘：已知的未知
边缘：上帝的骰子
根据牛顿运动定律和微积分，我可以列出关于骰子落地方式的方程，但我永远无法测知影响骰子落地的相关因素的准确值；而根据混沌理论，即使是小数位数的差异也会带来不同结果，结论将陷入混沌……
是的，根据中国三角形，即使对被中断的骰子游戏，我也可以算出赏金的合理分配方式；而根据概率统计学，我可以算出多次投掷数枚骰子时某一点数可能出现的概率，但是，任何统计结果都无法对单次投掷产生丝毫影响……
那么，单次投掷骰子的结果真的永远无法预测？
第二边缘：拨动的琴弦
利用现代电子显微镜，我可以看到骰子内部的碳原子和氧原子。根据数学，我可以对原子进行分割；而根据粒子物理学，我知道质子、中子中还有更微小的夸克；甚至，根据在数学对称指导下的粒子八重态模型图，人类已成功地预测并发现了更多粒子……
杂乱无章的“粒子动物园”已经被整顿一新，然而，我们能否保，动物园的门不会被新的野兽再次打开？或许存在我们尚未接触过的隐秘的维度。在弦理论中，振动的弦就是构成世界的基本粒子，但我们没有任何手段来明这一点。
那么，构成物质的基本的结构单元究竟是什么？
第三边缘： 铀罐中的粒子
利用现代电子显微镜，我可以看到骰子内部的碳原子和氧原子。根据数学，我可以对原子进行分割；而根据粒子物理学，我知道质子、中子中还有更微小的夸克；甚至，根据在数学对称指导下的粒子八重态模型图，人类已成功地预测并发现了更多粒子……
杂乱无章的“粒子动物园”已经被整顿一新，然而，我们能否保，动物园的门不会被新的野兽再次打开？或许存在我们尚未接触过的隐秘的维度。在弦理论中，振动的弦就是构成世界的基本粒子，但我们没有任何手段来明这一点。
那么，构成物质的基本的结构单元究竟是什么？
第四边缘：被裁剪的宇宙
利用现代电子显微镜，我可以看到骰子内部的碳原子和氧原子。根据数学，我可以对原子进行分割；而根据粒子物理学，我知道质子、中子中还有更微小的夸克；甚至，根据在数学对称指导下的粒子八重态模型图，人类已成功地预测并发现了更多粒子……
杂乱无章的“粒子动物园”已经被整顿一新，然而，我们能否保，动物园的门不会被新的野兽再次打开？或许存在我们尚未接触过的隐秘的维度。在弦理论中，振动的弦就是构成世界的基本粒子，但我们没有任何手段来明这一点。
那么，构成物质的基本的结构单元究竟是什么？
第五边缘：腕表上的时间
利用现代电子显微镜，我可以看到骰子内部的碳原子和氧原子。根据数学，我可以对原子进行分割；而根据粒子物理学，我知道质子、中子中还有更微小的夸克；甚至，根据在数学对称指导下的粒子八重态模型图，人类已成功地预测并发现了更多粒子……
杂乱无章的“粒子动物园”已经被整顿一新，然而，我们能否保，动物园的门不会被新的野兽再次打开？或许存在我们尚未接触过的隐秘的维度。在弦理论中，振动的弦就是构成世界的基本粒子，但我们没有任何手段来明这一点。
那么，构成物质的基本的结构单元究竟是什么？
第六边缘 聊天APP
利用现代电子显微镜，我可以看到骰子内部的碳原子和氧原子。根据数学，我可以对原子进行分割；而根据粒子物理学，我知道质子、中子中还有更微小的夸克；甚至，根据在数学对称指导下的粒子八重态模型图，人类已成功地预测并发现了更多粒子……
杂乱无章的“粒子动物园”已经被整顿一新，然而，我们能否保，动物园的门不会被新的野兽再次打开？或许存在我们尚未接触过的隐秘的维度。在弦理论中，振动的弦就是构成世界的基本粒子，但我们没有任何手段来明这一点。
那么，构成物质的基本的结构单元究竟是什么？
第七边缘 圣诞拉炮上的数学
利用现代电子显微镜，我可以看到骰子内部的碳原子和氧原子。根据数学，我可以对原子进行分割；而根据粒子物理学，我知道质子、中子中还有更微小的夸克；甚至，根据在数学对称指导下的粒子八重态模型图，人类已成功地预测并发现了更多粒子……
杂乱无章的“粒子动物园”已经被整顿一新，然而，我们能否保，动物园的门不会被新的野兽再次打开？或许存在我们尚未接触过的隐秘的维度。在弦理论中，振动的弦就是构成世界的基本粒子，但我们没有任何手段来明这一点。
那么，构成物质的基本的结构单元究竟是什么？
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| 內容試閱：
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初始边缘：已知的未知求知是人的本。
——亚里士多德（Aristotle），《形而上学》（Metaphysics）科学就是王道。
每过一周，新闻头条就会宣布人类在科学方面又取得了重大进步，比如人类在理解宇宙方面的新进展，可以改善人类生存环境的新技术，可以延长人类寿命的医学进步，如此等等。我们从哪里来？宇宙将走向何处？物质世界基本的组成单元是什么？细胞的集合体如何产生意识？自从人类有能力思考以来，这些问题就一直在挑战人类的智慧，而科学的发展令人类能够以的视角洞察这些问题。
仅就过去短短十年而言，人类在科学方面的进展极为不俗。我们发的航天器首次成功地在彗星上着陆，研发出了具有独特语言功能的机器人，使用干细胞成功修复了糖尿病患者的胰腺，发现了如何利用意操纵械臂，确定了古老墓穴中一个“5万岁高龄女子”的DNA序列。与此同时，各种科学杂志仍在不停地报道世界各地无数科研实验室里的突破。科学让我们如此深入地了解这个世界，科学的进步令人陶醉。
科学同样是人类与命运抗争的力的武器。为了战胜天灾和疾病的侵袭，人类研发出抗击致命病毒的疫苗，可以对抗脊髓灰质炎病毒甚至极为凶险的埃博拉病毒。预计到2050年，地球上的人口将达到96亿。面对巨大的供养压力，只有科学进步能为人类带来真正的希望。如今，人类活动已对自然环境造成了破坏的影响，而科学为我们敲响了警钟并提供了及时补救的机会。一颗小行星能使恐龙灭绝，但科学是保护人类免受未来任何来自天外的直接冲击的护盾。在人类谋求生存的永恒斗争中，科学永远是人类忠诚的盟友。
不仅如此，在提类的生活品质方面，科的地同样可匹。利用科学，我们可以与亲朋好友远程交流。我们拥有无与伦比的知识数据库，这些数据记录了人类世世代代以来的智慧和成就。我们创造了虚拟世界，可以在闲暇时短暂地逃离现实。我们可以在自家的客厅里重现各种精彩乐曲，从莫扎特到金属乐，只需按一下按钮。
求知的渴望已被植入人类的心灵。早期人类对于知识的渴求为其赢得了生存和适应并改变环境的机会，而那些对知识不感兴趣的人则会被时代无情地淘汰。显然，进化更青睐那些渴望了解自然奥秘的头脑。新知识的发现往往伴随着肾上腺素的快速分泌，这也许是自然规律在暗示人类：求知的渴望与繁殖的本能同样重要。正如亚里士多德在其著作《形而上学》的开篇写到的那样：理解世界的运行方式是人类的基本需求。
……尽管在过去的几个世纪中，科学取得了巨大的成就，但仍有许多奥秘等待着我们去解答。未知的事物似乎在以惊人的速度增长，甚至已超过了我们取得科研成果的速度。已知的未知多于已知的已知，而正是已知的未知促进了科学的发展。科学家们对于他们不理解的事物格外有兴趣，他们并不希望听到对已知事物的重复叙述。那些未知的存在，使科学研究成为有生命的会呼吸的活动。
例如，在构成物质世界的所有物质中，人类可见的物质只占宇宙物质总量的4.9％，那么，95.1％被称为“暗物质”和“暗能量”的部分由什么构成的？如果宇宙在加速膨胀，那么促成这种加速行为的能量来源是什么？
宇宙是的吗？是否存在无数个平行的宇宙？如果真的存在，它们会遵循不同的物理定律吗？在宇宙大之前，是否存在宇宙？是否有时间？时间是真正存在的，还是基于一系列基本概念衍生出来的？
为什么要将几乎相同、只是质量略有增加的基本粒子划分为三代？是否还有更多的粒子等待着我们去发现？这些基本粒子会不会就是“弦理论”所谓的存在于11维空间的微小的振动弦呢？
爱因斯坦的广义相对论探讨的是物理学中宏大的研究对象，而量子理论面对的是微小的研究对象，如何将二者统一起来？要完成这个目标，我们需要量子引力理论。只有这样，我们才有可能理解发生大之时被压缩的宇宙在量子尺度内的状态。
如何理解人类的身体结构？人体的结构是如此复杂而精密，量子理论与之相比只是一道简单的高中生习题。人类能否找到治愈癌症的方法？是否可以战胜衰老？今天的人们有没有可能活到1000岁？为了解答这些谜题，我们一直在努力了解基因表达与环境之间复杂的相互作用。
此外，人类从何而来？如果说进化是一个随机突变的过程，那么当进化的骰子被再次掷落，还会出现长着眼睛的生物体吗？如果重新开启进化旅程，还是会出现人类这样的智慧生命吗？或许，我们只是上帝掷骰子的幸运结果？宇宙中的地方有智慧生命吗？人类的科技水平会发展到何种程度？机器人可以获得意识吗？一个人是否可以下载自己的意识，以便在身体死亡后仅以意识的方式存在？
数学领域内的研究课题同样无穷无尽。尽管费马大定理也被称为“费马的定理”，但并不是真正的定理，因为数学中的未知比比皆是。素数是否存在某种规律？它们是否只具有随机的表现形式？我们可以解出湍流的数学模型方程吗？能否有效地分解大数？
尽管我们面对的未知如此之多，科学家们依然乐观地认为，这些问题不会永远无解。几十年来的科研成果使我们有理由相信，人类正处于科学研究的黄金时代，科学发现的数量几乎呈指数级增长。2014年，科学杂志《自然》（Nature），自“二战”结束以来，科学的出版数量每9年就会翻一番，计算机技术也正在以指数级的速度快展。摩尔定律，计算机的处理能力大概每两年就会提高一倍。雷·库兹韦尔（RayKurzwell）相信，技术进步的速度是极为惊人的，人类科技在未来100年将获得相当于过去20000年的成就。
然而，科学发现能够一直保持指数级的快速增长吗？库兹韦尔认为，这个过程中存在一个“奇点”（Singularity），当奇点到达时，科技的智能程度将人类的智慧。科学进步是否注定要走向自己的“奇点”？那时人类是否会变得无所不知？当然，在某个时刻，我们也许会真的发现能够解释宇宙运行规律的基本方程，确定组成物质世界的所有基本粒子并了解它们究竟以何方式构建宏伟的宇宙。有些科学家相信，目前的科学发展速度将引导我们发现一种能够解释所有事物的理论，他们甚至为这种理论起了名字：万物理论（TheoryofEverything）。
史蒂芬·霍金（StephenHawking）在《时间简史》（ABriefHistoryofTime）中宣称：“我仍然相信，我们可能已经接近于探索自然的定律的终点。”他还在书的结尾得出了激动人心的结论，说到那时，“我们知道了上帝的精神”。
人类真的渴望了解一切吗？真的可能实现“无所不知”吗？如果有那么，那么那天到来之时，也是科学僵死之日。科学家与未知之间存在一种奇异的矛盾关系：一方面，正是未知给予科学家动力和灵感，科学家们需要知道未知的存在；但另一方面，科学家的成功标准是获得和相关知识，将未知变成已知。
那么，是否存在某种问题，是人类永远无法解决的？我们对于物质世界的探索，是否存在极限？是否存在某些领域，令自然科学和数学无法预测其未来？大之前的时间是不是研究禁区？是否存在某些思想，其复杂程度了人类大脑的理解能力？大脑可以进行自我研究吗？大脑对其自身的分析是否会陷入死循环而无法拯救自身？是否存在某些数学猜想，永远无法被明？
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