这是一本简明清晰的时间与空间理论入门读本,探索宇宙的奥秘,揭示人类历史的演变。作者以浅显易懂的语言一一破解了宇宙中的让人瞠目结舌的奇景——大爆炸、黑洞、时空弯曲、潮汐力、虫洞、引力弹弓、星际旅行等,解释了所有推动剧情的天体物理学理论,还就内容的真实性将书中的科学知识分为三种:科学事实、有根据的推测和猜想,并做了明确的标注,以帮助我们解开有关宇宙和人类发展和演变之谜!
封面
本书评论
中文版作者序
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第一章 探索
第一部分 物质的出现和演化
第二章 关于起源的神话传说
主题
•水或原初混沌
•浮潜的大地
•宇宙蛋
•万物的父母
•子女的反抗
•牺牲
•早期战争
•从虚无中创世
•轮回转世
解释
•直接真理
•隐喻
•绝对真实的视角
•原型真理
•胎儿的经历
•对自然现象有限的理解
•政治和文化需要
•领悟
证据和推理检验
流传至今的原因
对科学思想的影响
第三章 物质的起源:科学界普遍认可的理论
20世纪上半叶
目前的理论:大爆炸
•理论基础
•简化假设:各向同性与无中心性
大爆炸理论的问题
•磁单极子问题
•均匀性问题
•宇宙微波背景的各向同性(视界问题)
•平直性问题(Ω)
一种解释——暴胀理论
验证暴胀大爆炸理论
•基础大爆炸模型的可靠性
•支持基础大爆炸理论的证据
宇宙学红移
宇宙微波背景辐射
轻元素的相对丰度
年轻星系中的古老天体?
•暴胀理论的可靠性
•暴胀理论所声称的证据
结论
第四章 主流科学理论无法解释的现象
奇点问题
观测到的物质与辐射的比率问题
暗物质和平直性问题
暗能量问题
宇宙学参数的精细调整
从虚无中创生
结论
第五章 其他宇宙学假说
哈妥-霍金无边界宇宙
永恒混沌膨胀
光速可变理论
循环健壮宇宙
宇宙的自然选择
圈量子引力
准静态宇宙
等离子体宇宙学
精质宇宙模型
循环火劫宇宙模型
弦理论的可能性风貌
弦理论的问题
•弦理论的不足之处
•缺少实验支持
宇宙的定义
结论
第六章 宇宙学作为一种解释性手段所面临的问题
实验困难
•探测极限
•测量问题
宇宙的年龄估计
对于观测数据的解释
•宇宙的年龄
•高红移Ia型超新星
•宇宙膨胀速率的增加
•红移
•宇宙微波背景中的涟漪
•夸大其词
•WMAP的数据
•普朗克望远镜得到的反面证据
•数据的选择性
•数据解释的法则
不完备的理论
•量子理论和相对论的不完备性
•广义相对论的适用性
•量子世界的实在性
•物理宇宙的无限性
•数学的不足
科学的内在局限性
结论
第七章 宇宙学假说的合理性
宇宙学假说的范围
•物理定律的起因
•物理定律的本质
•数学的本质
宇宙学假说的验证
•优美
•吝啬
•内部一致性
•与外部证据保持一致
•与外部的其他科学信条保持一致
宙的起源
•主流模型:大爆炸
•多重宇宙假说
•“永恒”模型
宇宙的形成
•宇宙学参数的精细调整
•多重宇宙解释
结论
第八章 物质在大尺度上的演化
自然界的基本相互作用力
•万有引力相互作用
•电磁相互作用
•强相互作用
•弱相互作用
目前宇宙学中关于物质演化的主流的解释
•热大爆炸
宇宙的结构
宇宙中结构的成因
•初始不均匀性的成因
•大尺度结构的成因
主流模型的证据
反对主流模型的证据
•恒星形成的原因
•其他解释
持续的演化?
•可永久自持的星系
•分形宇宙
•大挤压
•长期热寂
•短期热寂
结论
第九章 物质在小尺度上的演化
组成元素的核子的演化2
•介于氦和铁之间的元素
•比铁重的元素
•宇宙线产生的元素
•第二代和第三代恒星
•产生的化学元素
•核参数的精细调整
原子的形成7
•量子力学定理
•泡利不相容原理
•原子参数的精细调整
原子的演化
•原子之间结合的方式
•独特的碳元素
宇宙空间中的分子
结论
第十章 物质演化的模式
与已知科学定律的一致性
•能量守恒定律
•熵增加定律
与熵增加定律相矛盾的证据
•局部系统
•宇宙
第十一章 关于物质起源和演化的反思和结论
反思
结论
第二部分 生命的起源和演化
第十二章 适宜生命存活的星球
已知生命形式存在的必要条件
•不可或缺的元素和分子
•行星的质量
•温度范围
•能量的来源
•对于有害辐射和撞击的防护
•稳定性
地球及其生物圈的形成
•地球的特性
•地球的形成
地球是特殊的吗?
•主流观点
•对主流观点的质疑
结论
第十三章 生命
古人对于生命的理解
科学家们对于生命解释的发展
一些古老手段和现代思想的结合
•替代疗法
•关于场的假说
主流科学思想的回应
主流科学思想定义生命的方法
生命的特征
•繁殖
•进化
•应激反应
•新陈代谢
•组织结构
•复杂性
生命的定义
•斯莫林的自组织系统
•卡帕的生命之网
•回避目的论
•麦克法登的量子生命
生命的有效定义
结论
第十四章 生命的诞生1:证据
直接证据
•化石
•极端生物
间接证据
•基因分析
•共同的祖先?
最简单的细胞的大小、复杂程度、结构和运转
•大小
•组成和结构
DNA分子
•质粒
•封闭的细胞
结论
第十五章 生命的诞生2:假说
•奥帕林-霍尔丹的原始汤复制器假说
•自我复制的RNA
•自我复制的肽
•二维平面的培养基
•地外生命起源
•智能设计论
•科学无法解释的现象
•人择原理
•量子论的出现
•自组织复杂性
•生命的涌现理论
结论
第十六章 关于生物进化的科学观点的发展
前人的进化思想
•亚里士多德
•神创论
•林奈
进化思想的发展
•德·梅勒特
•乔治斯·路易斯·勒克莱尔·布冯
•伊拉兹马斯·达尔文
•詹姆士·赫顿
•让巴蒂斯特·拉马克
•若弗鲁瓦·圣·伊莱尔
•威廉·威尔斯
•罗伯特·爱德蒙·格兰特
•帕特里克·马修
阿尔弗雷德·罗素·华莱士12
查尔斯·达尔文
•最初的思想家?
•达尔文的贡献
•达尔文假说存在的问题
•达尔文主义
直生论
克鲁泡特金和互助论
•关键的考察之旅
•互助论
•证据支持
共生起源
孟德尔和遗传可能性
•实验
•孟德尔定律
新达尔文主义
基因漂变
分子生物学
主流的生物进化原理汇总
新范式产生的影响
第十七章 生物进化的证据1:化石
物种
化石
•化石样本的缺乏
•解释问题
•化石记录
•过渡化石
•物种灭绝
•停滞和突发的物种形成
•动植物的化石记录
•哺乳动物的进化
•通过化石记录追溯人类的进化
结论
第十八章 生物进化的证据2:现有物种分析
相似的结构
退化
生物地理学
胚胎学及其发展
物种的变化
•人工选择
•野外物种
•物种定义
生物化学
遗传学
基因组学
结论
第十九章 生物进化的证据3:现有物种生活习性
单细胞物种
多细胞物种
基因
植物
昆虫
鱼类
猫鼬
灵长类动物
物种间行为
结论
第二十章 人类血统
进化树
人类血统分类
第二十一章 生物进化的原因:当前的主流解释
目前的范式
新达尔文主义不能解释的事实
•物种形成的停滞和物种的快速形成
•物种形成
•瞬时物种形成:多倍体
•无性繁殖
•水平基因转移
•组织胚胎学的发展
•基因型和外显型
•“垃圾”DNA
•获得性特征的遗传
•合作
•结论
•进阶的复杂性
第二十二章 互补和竞争性假设1:复杂化
智能设计论
间断平衡说
突然的生命起源
稳定化选择
中性理论
基因组完整复制
实验胚胎学
深度同源性和并行进化
进化收敛
生命涌现理论
自组织复杂性
基因组进化法则
自然遗传工程
系统生物学
盖娅假说
形成原因
第二十三章 互补和竞争性假设2:合作
社会生物学
•群体选择
•亲属相关的利他主义或包容适应性
•“互惠利他主义”
•博弈论
•实验证明
•自私的基因
•和蔼的基因
•多层选择
合作
•互助
•共生起源学说
第二十四章 意识的演化
行为演化
•细菌和古生菌
•真核生物:单细胞真核生物
•真核生物:动物
•演化模式
崛起意识的生理基础
•神经系统
•人类进化分支的神经系统
第二十五章 关于生命出现及演化的反思和结论
反思
结论
第三部分 人类的出现和演化
第二十六章 人类起源
何为人类?
•个人主张的定义
•人类反思意识的证据
人类的祖先
•证据与证据的问题
•人类家族
•早期人类
智人出现的最早标志
•工具
•火的控制和利用
•符号和装饰物
•贸易?
•跨海迁徙
•葬礼和火化
•绘画、小雕塑和长笛
•语言
人类进化的完成
人类诞生的解释性假说53
•多地区进化说
•替代或最近非洲起源说
•同化假说
•非洲杂交起源说
•突变假说
•渐进假说
•人类诞生的可能原因
•基因突变
•东非气候变化
•全球气候变化
结论
第二十七章 人类进化1:原始思维
人类是如何进化的
•生理上
•基因上
•智力上
原始思维的演变
•从狩猎采集的游牧族到定居的农业社区
•农业村庄向城邦帝国的转变
•文字的发展
•天文学和数学的基础
•宗教和信仰的发展
结论
第二十八章 人类进化2:哲学思维
哲学思维的出现
•印度3
•中国11
•欧洲14
•中东16
•美洲中部
哲学思想的演变
•印度17
•中国19
•欧洲20
哲学思维的分支
思维进化概述
结论
第二十九章 人类进化3:科学思考
•科学方法(理论上的)
科学思维的出现
•医学科学
•生命科学
•物理科学
科学思维的演化
•物理科学
•生命科学
•医学科学
•心理学
•交互性与混合子分支
•融合趋势
•科学思维的结果
第三十章 人类的独特性
当代正统观点
•自我-人类中心论
•遗传同一性
•不同程度的行为差异
独特的人类行为
第三十一章 人类诞生与进化的结论和 反思
结论
反思
•侵略的减少
•合作的增加
•变化率
•全球化
•复杂化
•前沿趋势
•聚合
•人化过程
•人性变化的二元性
•证据模式的整合
第四部分 宇宙过程
第三十二章 科学的局限
科学范畴内的局限性
•观察与测量
•数据
•主观性
•数据的阐释
•方法
•理论
•有缺陷的科学
科学范畴的局限性
•主观经验
•社会观和价值观
•无法验证的猜想
•形而上学的问题
另一个可能的局限
第三十三章 关于宇宙的进程作为人类进化的反思与结论
反思
结论
致谢
译后记
注释
参考文献
作者简介
机械工业出版社 京icp备14043556号-1 (署)网出证(京)字第214号 Copyright (C) 2001 CmpBook. All Rights Reserved