我最喜欢的 2014 年物理学书籍

在 2014 年的最后几个小时,这里是承诺的 Jen-Luc Piquant 最喜欢的 2014 年通俗物理学书籍清单——尽管像往常一样,“物理学书籍”的定义可能有点模糊。

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本文发表在《大众科学》的前博客网络中,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


在 2014 年的最后几个小时,这里是承诺的 Jen-Luc Piquant 最喜欢的 2014 年通俗物理学书籍清单——尽管像往常一样,“物理学书籍”的定义可能有点模糊。界限是用来模糊的,朋友们。总而言之,对于这一类型来说,这是伟大的一年,从以下开始:

1. 完美的理论:一个世纪的天才和广义相对论之战,作者:Pedro Ferreira。 这本书入围了皇家学会温顿奖的候选名单,而且当之无愧。不相信我?听听时间领主(加州理工学院的物理学家肖恩·卡罗尔,又名我心爱的配偶)的说法,他为这本书写了推荐语:“爱因斯坦的广义相对论是一种无与伦比的优雅和简洁的理论。但是广义相对论的历史是混乱的、不可预测的,偶尔也是戏剧性的。佩德罗·费雷拉是科学家们在寻求理解空间和时间的过程中经历的曲折的专家指南。”

2. 擅闯爱因斯坦的草坪:一个父亲、一个女儿、虚无的意义和万物的开始,作者:阿曼达·盖夫特。 和我一样,盖夫特起初并不是想成为一名科学作家;她偶然爱上了物理学,很快从在曼哈顿夜总会检查外套到与一些世界上最聪明的理论物理学家擦肩而过。(您可以在这里阅读她在鸡尾酒会上的客串帖子。)擅闯爱因斯坦的草坪部分是回忆录,部分是解释性的物理学——除了盖夫特的写作非常精良和诙谐,从不让人觉得是说教。 时间领主称其为“有史以来写过的关于现实基本本质的最迷人的书。阿曼达·盖夫特听起来像你最好的朋友在给你讲一个引人入胜的故事,但实际上她是在教你关于现代物理学和宇宙学中一些最深刻的思想。或者听听《纽约》杂志的说法,该杂志宣称这本书有力地证明了“现实不必是令人讨厌的”。


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3. 物质很重要:塑造我们人造世界的奇妙材料的奇异故事,作者:马克·米奥多尼克。 这本书也入围了温顿奖的候选名单,特别高兴看到材料科学在通俗物理书籍领域获得了一些喜爱,而通俗物理书籍领域往往以粒子物理学和宇宙学为主。在这本生动的读物的每一页上都有一些引人入胜的历史或科学花絮。根据《发现》杂志的说法,“材料科学家米奥多尼克将伦敦日常生活中的幽默小插曲与亚原子行为交织在一起,以解释为我们带来武士刀、摩天大楼、台球甚至巧克力的工程壮举。从罗马建筑中的混凝土到原子厚的石墨烯,米奥多尼克以历史框架为基础,让读者了解未来的应用。物质很重要这个词的各个方面都很巧妙,可能会让你看着窗户而不是透过它们看。”

4. 如果这样会怎样?对荒谬的假设性问题的严肃科学解答,作者:兰德尔·门罗。 它出自 xkcd 的创作者之手。您还需要任何更多理由来查看这本书吗?门罗探讨了一些紧迫的“科学”问题,例如,如果每个人同时将激光笔对准月球会怎样?或者,如果您尝试击打一个以光速的 90% 投出的棒球会怎样?好奇的人需要知道,而对人类好奇心的这种赞美在这方面是一种乐趣。根据本书的描述:“为了找到答案,门罗运行计算机模拟、仔细阅读成堆的解密军事研究备忘录、求解微分方程并咨询核反应堆操作员。他的回应是清晰和幽默的杰作,并辅以标志性的 xkcd 漫画。它们通常会预测人类的彻底毁灭,或者至少是一次真正的大爆炸。”

5. 星际穿越的科学,作者:基普·索恩。 您看过这部电影了,现在来阅读一下关于其基础科学的书。(继续吧,你知道你对一些事情感到困惑。) 加州理工学院的基普·索恩是协助诺兰处理大片电影《星际穿越》的科学方面的物理学家——实际上,这部电影是根据索恩自己多年前与好莱坞制片人兼长期好友琳达·奥布斯特一起构思的概念改编的。根据描述:“索恩分享了他作为电影科学顾问的工作经历,然后转向科学本身。在关于虫洞、黑洞、星际旅行等等的章节中,索恩的科学见解——其中许多是在《星际穿越》的实际编剧和拍摄过程中引发的——描述了支配我们宇宙的物理定律以及这些定律使之成为可能的真正令人震惊的现象。”您可以阅读与索恩的 SciAm 问答

6. 偶然的宇宙:你以为你了解的世界,作者:艾伦·莱特曼。 这是一本可爱、抒情且非常容易理解的七篇散文集,探讨了——嗯,我想您会称其为我们人类与宇宙的关系,以及其基本现实与我们实际感知到的非常不同。在较弱的人手中,它可能无法组合在一起,但这是《爱因斯坦的梦》的作者。根据本书的描述:“[莱特曼]探讨了科学与宗教之间的对话;我们人类对永恒的渴望与自然的不永恒之间的冲突;我们的宇宙仅仅是一个意外的可能性;现代技术将我们与直接体验世界的方式分离开来;以及我们对我们的身体和思想可以用科学逻辑和规律来解释的观点的抵制。在所有这些考虑因素的背后,有一个令人难以忘怀和令人兴奋的暗示——我们所看到的和理解的世界只是非凡的、也许是深不可测的整体的一小部分。”

7. 数学家的湿婆,作者:斯图尔特·罗杰斯塔克泽。 年终榜单如果没有一点虚构作品是不完整的,这本诙谐而辛酸的小说是绝佳之选。萨沙只想平静地哀悼他最近去世的母亲雷切拉,但这不可能实现。你看,雷切拉是一位数学家,据传她已经解决了臭名昭著的纳维-斯托克斯方程。但显然她把这个解决方案带到了她的坟墓里,以发泄对她同事的怨恨,这些同事像飞蛾扑火一样涌向她的湿婆,目的是找到传闻中的证据。根据为这本书写推荐语的作家洛尔·西格尔的说法,“这里有一本罕见的书,它邀请我们进入纯粹数学的浪漫世界,以及那些花了数十年时间解开描述我们现实的抽象概念的人类同伴。”

8. 音速仙境:声音的科学奥德赛,作者:特雷弗·考克斯。 多年前,我出版了一本关于声学领域跨学科研究的书。它被拒绝了。显然,人们的看法是“声音卖不出去”。告诉特雷弗·考克斯,他写了一本精彩而引人入胜的书,与我设想的那本书的范围相似。除其他外,他涵盖了“嘎吱作响的冰川、回音壁、钟乳石风琴、音乐公路、吱吱作响的海滩、呻吟的水车、以墨西哥波浪形式呱呱叫的青蛙、发出像鸟鸣般回声的玛雅金字塔”。在为《物理世界》评论这本书时,菲利普·布隆德尔称其为“完美地提醒了我们周围丰富的声景”。考克斯解释了“世界上一些最不寻常的声音背后的科学原理。结果是一次引人入胜且通常非常私人的旅程,考克斯分析了维多利亚时代的下水道、废弃的储油罐和其他几个特殊地点的声学效应。”

9. 莎士比亚的科学:对剧作家宇宙的新视角,作者:丹·福克。 你不认为我,一个主修英语并在 12 岁时第一次接触莎士比亚的人,会放弃这个对吟游诗人耳目一新的看法,对吗?福克和我一样热衷于科学和莎士比亚,并将两者完美地结合在这本引人入胜的读物中。有趣的事实:第谷·布拉赫的观测台距离哈姆雷特的背景地埃尔西诺不远,布拉赫的家族徽章包括“罗森克兰茨”和“吉尔登斯滕”的名字。根据 Brain Pickings 的说法:“[福克] 的论点核心是一项雄心勃勃的努力,旨在为我们所有人所直觉的东西提供经验性的保证——艺术和科学彼此需要,相互告知和启发,并且来自同一个人类渴望的同一棵树,在一个更像一面意义之镜而不是理解之窗的宇宙中,向我们反射出我们赋予它的任何想象力。”

10. 宇宙图形,,作者:迈克尔·本森。 Jen-Luc Piquant 对古老的地图和来自过去几个世纪的辉煌时期插图很着迷,而本森的书是对这些作品如何反映人类对宇宙不断变化的看法的庆祝。根据本书的描述:“[本森] 选择巧妙而深刻的插图和地图,其中许多隐藏在世界各地的伟大科学图书馆中,并且今天几乎不为人知,[本森] 记录了人类 1000 多年来不断扩展的对空间本身大小和形状的理解。他展示了望远镜的发明是如何激发了对难以想象的遥远地方的愿景,并解释了为什么今天我们转向超级计算机模拟来揭示关于时空的更深层真相。”

10. 我们的数学宇宙:我探寻现实终极本质的历程,作者:马克斯·泰格马克。 想沉浸在一些实在的、令人难以置信的、听起来有点疯狂的理论物理学中吗?“疯狂的麦克斯”泰格马克恰好满足你的渴望。根据《出版商周刊》的说法:“泰格马克对多元宇宙理论进行了引人入胜的探索,每个理论都提供了新的方式来解释困扰物理学家的‘量子怪异’和其他谜团,最终得出一个观点,即我们的物理世界是‘一个由几何和对称性塑造的巨型数学对象’。泰格马克的写作清晰、热情且直白地有趣,是一次完全容易理解的讨论,其中穿插着轶事和科学家工作的纯粹乐趣。”

11. 天空之涯:关于存在的一切你所需知道,作者:罗伯特·特罗塔(Robert Trotta)。这本引人入胜且易于理解的书非常适合那些初次涉足天体物理学和宇宙学的人,它采用了一种有趣的技巧,使他的散文带有民间传说或神话的韵味。根据Brain Pickings的说法:“特罗塔通过将天体物理学中最密集的术语替换为用最常见的英语单词构建的、始终如一的抒情同义词,从而创作了一本关于宇宙的诗意入门书。宇宙变成了‘存在的一切’,地球变成我们的‘家园世界’,行星变成‘疯狂的星星’,我们的星系变成了‘星群’——因为,真的,当一个人可以简单地说‘镜像滴’时,谁还需要超对称粒子呢?”

12. 巫师、外星人和星际飞船:奇幻和科幻中的物理和数学,作者:查尔斯·阿德勒(Charles Adler)。Jen-Luc对涉及物理学的娱乐性流行文化探索情有独钟,而阿德勒的书正合她意。我特别喜欢他将范围扩大到硬科幻之外,还探索了奇幻世界——因为正如我多年来一直强调的那样,即使是充满魔法和不可能事物的虚构世界,仍然需要潜在的规则和约束才能引人入胜且令人信服。它可能不是我们习惯的物理学,但它仍然是一种物理学。根据《物理世界》的说法:“阿德勒使用‘费米问题’——具有挑战性的推理和粗略计算练习——来评估科幻和奇幻中各种概念的合理性。这种方法应该会使他的书受到物理学读者的喜爱,而且看到奇幻世界(而不仅仅是‘硬’科幻)受到一些科学审查,尤其令人高兴。”

这就是我精心挑选的清单。每年出版的优秀科普书籍(不仅仅是物理学)总是比任何一个这样的清单所能涵盖的要多得多。因此,请务必查看一些其他的“最佳”榜单。我特别喜欢Brain PickingsScience Fridayio9的选择(而且不仅仅是因为后两个榜单包括了我自己2014年的作品《我,我自己和为什么:寻找自我的科学》)。和io9一样,Jen-Luc Piquant也大力推荐阿图尔·加万德(Atul Gawande)的《活在当下:医学与生命终结的意义》——这是她评选的年度最佳和最重要的书籍。她同意Time.com的评估:“这应该是每个美国人的必读书籍。……它为我们如何才能使生命最后的几年有意义提供了一个有用的路线图。”加万德这本深刻动人、富有智慧和深思熟虑的书直击我们的生活……以及死亡。

 

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