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15本必讀的經典科普類書籍

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導語:我們見到和了解的世界,不過是巨大的、無邊的整體的一個微小碎片。下面是關於15本必讀的經典科普類書籍,一起去尋找世界的奧祕吧。

15本必讀的經典科普類書籍

 1、 《宇宙何其巧:你自以爲了解的世界》

——“如果有一天,我們認爲自己徹底明白了我們是誰、來自哪裏,那我們一定是失敗了。”

物理學家、麻省理工人類學教授阿蘭·萊特曼(Alan Lightman)新作。他曾帶領我們走進愛因斯坦的夢中,聽偉人漫談。這次他想要在新著《宇宙何其巧》中解答的是,隨着科學新發展而出現的哲學問題。

在這本書裏,他參與科學與宗教對話;分析人類對於永恆的渴望與自然短暫性之間的衝突;利用暗能量解釋宇宙只是一個偶然的可能性;探討現代科技如何讓我們無法直接感受世界;以及多個宇宙、多個時空連續體、超出三維的可能性。

在這所有的思考背後,他暗含的想法是:我們見到和了解的世界,不過是巨大的、無邊的整體的一個微小碎片。正如卡爾·薩根在思考科學和宗教時所寫:“如果有一天,我們認爲自己徹底明白了我們是誰、來自哪裏,那我們一定是失敗了。”

 2、《人類年代:我們塑造的世界》

——送個詩人過來描述我們如何將地球變成了自己的沙盒

根據卡爾·薩根小說《接觸》改編的電影裏的有一幕,朱迪·福斯特飾演的角色注視着無法形容的宇宙奇妙景緻,而她的任務是給人類描述這一切,最後,她只能喘着氣說:“他們應該送個詩人來!”

講述人類的故事也不是件易事,不過這次有詩人在,而且是薩根最愛的詩人:黛安·阿克曼(Diane Ackerman)。薩根曾將她精確描寫星球的詩句寄給獄中的蒂莫西·利裏。

她不僅是個詩人,還是位科學小說家和歷史學家。她寫人類如何走到今天:“人類一直是興奮、不知疲倦、忙碌的存在。在過去的11700年裏,僅僅是冰河世紀末期冰河消退後一瞬間,我們就發明了建築、寫作和科學。……我們建造奧茲國般的城市,離開我們的星球去旅行……摧毀森林,剷平地球……”

雖然看到了“我們將地球變成了自己的沙盒”這樣的變化,但阿克曼還是一顆科技心,認爲這樣的改變“劇烈、不可逆,但也並非全然是壞事。我們的錯誤數不勝數,但我們的才能也難以估量。”(推薦書單,提升閱讀能力,歡迎常到薦-書-堂看看~)

  3、 《樹之書:將知識的分支可視化》

——涵蓋各個知識門類的兩百幅樹狀圖

讀圖時代,數據可視化成爲潮流,但可曾想過這種可視化在八百年前就已開始,而且使用的是常見到會忽略的樹的形象?

設計師兼信息視覺化學者曼努埃爾·利馬(Manuel Lima)對此深感興趣且研究頗深。他以樹狀圖的歷史爲主線,講述數據可視化的過程。

書中最吸引人的當屬兩百幅細緻的樹狀圖,涵蓋各個門類,有1780年版《法國百科全書》中藝術和科學的宗譜圖,用樹葉大小代表人類對學科的瞭解程度;也有1250年Lambert of Saint-Omer繪製的“美德樹”各種美德從中央球莖中生長而出,成爲一個個分支;還有第一幅樹狀組織結構圖紐約厄爾鐵路公司的組織計劃(1855年)。

4、《人類的存在意味着什麼》

——歷史一直掌握在人類手中,現在,我們是不是可以對孕育我們的世界給予同樣的關注?

社會生物學和生物多樣性之父、普利策獎得主愛德華·O、威爾遜(Edward O、 Wilson)的最新作品。延續他在前一本書《社會如何征服地球》中對“人類世”的闡釋,威爾遜認爲“人類已經對宇宙和自己足夠了解”,是時候系統、科學地梳理人類在宇宙中的位置和生存的意義。

在說明“人類之謎”、“自由意志”、“宗教信仰”,警告“生物多樣性的崩潰”,甚至描述E、T、時,威爾遜都堅信人類在已知宇宙中佔有特殊位置。自一系列物理原因和影響交織而成的偶然造就了人類以來,歷史就一直掌握在人類手中。

但他也呼籲道,鑑於人類已經擁有了這樣的地位,是否“我們現在可以對孕育我們的世界給予同樣的關注”?人類在按照自己意願重新設計生物學和人類特性時,也是在拋棄自然選擇,科學和技術的進步可能將給我們帶來前所未有的道德困境。

  5、《天空的邊際:關於無所不包你需要知道的一切》

——用一千個基礎單詞解釋宇宙

大爆炸、黑洞、暗物質、暗能量,現代宇宙學中的重要發現和謎團,理論宇宙學家羅伯託·特洛塔(Roberto Trotta)都用最常見的1000個英文單詞清晰解釋。

物理、能量、銀河系,甚至宇宙,這樣的詞,都以更簡單的詞語替換,彷彿穿越回還未爲那些物理現象發明專有名詞的時代。

懷着文學實驗和普及科學的想法,特洛塔講述了這樣一個故事:一位科學家用大型強子對撞機(大環)演示,發現和理解未知現象,用地球上最大的望遠鏡(大觀看器)在宇宙(無所不包)中尋找暗物質。

  6、《莎士比亞的科學:對劇作家莎士比亞的宇宙的新觀察》

——莎士比亞的戲劇寫作,真的受到了天文學的影響

威廉·莎士比亞如果真的存在的話,生活在人類歷史的一個重要階段:天文學萌芽的時期。那時起,人類開始將對天堂的古老渴望轉化爲科學上的新追求。

科學記者丹·弗克(Dan Folk)在書中試圖證明這一觀點:莎士比亞的戲劇寫作,受到了這一新學科的重要影響。他最有力的論據是莎士比亞的悲劇《辛白林》:最後一幕中,主人公朱庇特在夢中見到四位已去世的家人的鬼魂環繞他旋轉。朱庇特的名字曾多次在莎士比亞的後期劇作中出現,但在這裏人物才首次現身,那四個鬼魂似乎正象徵着伽利略新發現的環繞土星的四顆衛星。因爲從時間上看,《辛白林》創作於1610年秋,伽利略講自己早期天文發現的《星際信使》發表僅數月之後,或許並非巧合。

 7、《蟄刺的故事:我和大黃蜂的旅程》

——從小在英國什羅普郡養各種寵物的他,對大黃蜂一網情深

戴夫·格爾森(Dave Goulson)深愛各種野生動物,兒時在英國什羅普郡養各種寵物,長大後研究和拯救大黃蜂。短毛大黃蜂曾經常見於肯特的沼澤地裏,但現在只能在新西蘭的野外生存,那還是19世紀運過去的蜂后的後代。作爲英國大黃蜂保護協會的創立者,戴夫一直致力於將它們重新帶回原本屬於它們的土地。

他對大黃蜂的熱情,從他對大黃蜂習性、歷史與大黃蜂的關係的原始研究,以及對後代保護大黃蜂的建議中,都能看得出來。他藉助一個熱愛自然的小孩的成長故事,講述大黃蜂的重要性,也提醒農業對蜂類的潛在威脅。

 8、 《宇宙:頂尖科學家探討宇宙的起源、謎團和未來》

——聽那些這個時代最棒的腦袋一起解釋宇宙

約翰·布羅克曼主編的網站Edge、org邀請了數位頂尖科學家解釋我們已知的宇宙。

阿蘭·古斯(Alan Guth)和安德烈·林德(Andrei Linde)描繪了宇宙學在過去三十年的發展和他們創建的暴脹模型(2014年3月,大爆炸引力波的發現,證實了這一模型);李·施莫林(Lee Smolin)討論了時間的性質;麗莎·藍道爾(Lisa Randall)和尼爾·圖洛克(Neil Turok)解釋了從線性理論衍生而來的胚理論和二維結構;賽斯·勞埃德(Seth Lloyd)探討宇宙如何像一個自定義程序的計算機一樣運作;勞倫斯·克勞斯(Lawrence Krauss)提出關於中立、暗物質和空空間的新想法;布萊恩·格林(Brian Greene)和愛因斯坦的傳記作者沃爾特·艾薩克森共同推想阿爾伯特·愛因斯坦會如何看待21世紀的理論物理;已故的努瓦·曼德博回顧漫長的分形理論研究生涯等等。

 9、《神經科學》

——用繪本展現大腦世界

神經科學家哈娜·羅斯博士(Hana Roš)和神經學博士轉型插畫家馬特奧·法萊拉(Matteo Farinella)在世界最大的醫學基金會之一Wellcome Trust的資助下,合作了這一繪本,用黑白圖片展現大腦世界。

走進去,迎面一片神經元森林以及許多的記憶穴和欺騙城堡;沿途,會遇到爲科學實驗獻身的巨型烏賊、海蝸牛和神經科學的先驅者巴普洛夫以及他1897年在俄國做的著名記憶實驗。

感知、記憶幻覺、情感回憶、意識,以及思維和大腦的區別,關於大腦的一切,兩位科學家都想到了辦法表現。

 10、 《參與決鬥的神經外科醫生們》

——那些逆轉的案例都是研究大腦功能走到極端的機會

早期對人類大腦功能的研究採取的是一種非常簡單的方法:等待人們發生中風、心臟病發作、感染、腦額頁切除等不幸,而後觀察患者如何反應。很多病例中,患者的康復都像奇蹟,雖然性格會完全改變,觀察者只能驚歎這種好轉。某一部分的傷害可能致使患者再也認不出親人,有些創傷會讓人變成病態賭徒、戀童癖或騙子。但有少數科學家意識到,這些案例都是研究大腦功能走到極端的機會。

科學作家山姆·凱恩(Sam Kean)重拾這些早已被遺忘的真實案例,解釋大腦內部的運作方式,同時向那些爲現代神經科學發展做出貢獻的醫生致敬。

  11、《假如:嚴肅地回答荒謬的假設性問題》

——假如我在裝滿廢棄核燃料的池子裏游泳,會有什麼後果?

蘭德爾·門羅(Randall Munroe)原爲在NASA供職的機器人學家,轉行做漫畫家後,在自己的xkcd網站上發表關於浪漫、諷刺、數學和語言的網絡漫畫,同時用手繪圖表和科學知識回答讀者關於萬物的假設性問題。問題五花八門,有的只是很怪,有的則真的是很邪惡:

假如我在裝滿廢棄核燃料的池子裏游泳,會有什麼後果?

你能造一架裝備向下發射的槍炮的噴射機嗎?

如果紐約發生里氏15級地震,會變成什麼樣?

火旋風有可能實現嗎?

門羅的回答總是簡明幽默,但數學計算是不可或缺的。書中集結了網站中最精彩的問答,還收入了一些從未公佈答案的問題。

 12、 《烏有》

——21位科學家討論完nothing後表示,理解nothing有時是理解某些問題的關鍵

《新科學家》雜誌的主編傑瑞米·韋伯(Jeremy Webb )攜兩位《自然》前編輯和19位重要作家和科學家一起探討“烏有”的意義。他們談真空、超導體、退化器官、催眠、安慰劑效應,發現理解烏有有時是理解某些問題的關鍵:

爲什麼被誤診後,病人仍會感受到痛苦?

烏有狀態真的存在嗎?

最近的實驗表明,擠壓理想真空不明原因的會產生光。

韋伯說:“你也許會認爲一本討論烏有的書聽起來自相矛盾。但好在有很多可以探討,因爲這一話題已經被討論了2000多年。……以零這個表示不存在的詞爲例,它的一部分公元前300年左右產生於巴比倫,1000年後印度人將這一概念同一個古老象徵結合時,又出現了一部分;又過了400年到達歐洲,起初被當作是一項危險的創造。17世紀左右它終於獲得認可。如今對你使用的每個數字都意義非凡。”

  13、 《三十天》

——30首詩寫給DNA

這部詩集的作者xYz原名喬安娜·蒂爾斯利(Joanna Tilsley),八歲開始寫詩,一直寫到讀完生物學學位。

2013年4月,因精神狀態不佳,她和朋友參加了年度創意寫作項目NaPoWriMo,參與者需要每天寫一首詩,堅持一個月。當時正對宇宙學和量子物理感興趣的喬安娜,將那份熱情轉化爲詩句。

她的三十首詩,寫DNA,寫克卜勒62,一顆“超地球大小、比太陽小且溫度低的行星”;寫全變態,毛蟲變爲蝴蝶的過程;寫蘇聯宇航員尤里·加加林,第一位進入太空的人類。她還邊寫邊畫,使用古舊的紙張、老式的字體和19世紀的藝術作品(電腦處理後作爲背景)。

正如E·O、威爾遜所說:“理想的科學家像詩人一樣思考,像會計一樣工作。”

 14、《數據潮》

——用數據揭示人們的本來面目

以前,研究者依靠取樣調查或小規模實驗來研究人類行爲。如今,由於我們的生活大部分在網上,他們可以直接通過數據觀察我們。

克里斯蒂安·拉德(Christian Rudder)是美國在線交友網站OKCupid 的創始人之一。該網站曾根據收集來的數據得出結論,並以此指導人們的約會,該功能曾紅極一時。哈佛數學系畢業的拉德就是幕後數據分析師之一。

這一次拉德不是指導約會,而是希望通過數據揭示人們的本來面目。他將從Google搜索、Twitter更新和Facebook收集來的數據分爲三類:將人們聯繫起來的數據、區分的數據和只與個人有關的數據,從而描繪出人們在政治、性向、身份和行爲等方面的模式。

Facebook的“喜歡”按鈕如何預測一個人的性向,甚至智商,而且結果驚人地準確?爲什麼必須有人恨你你纔會紅?人們私底下和公開場合表達自己想法的方式有什麼不同?拉德都用數據做了解答。

 15、《進化》

——可以互動的人類進化彩繪

這是一本童書。從書名就可看出,是講人類進化故事:自然選擇、大陸漂移、誰殺死了恐龍、鳥類的誕生以及其他人類得以走到今天的重要過程。畢竟我們曾是變形蟲,現在卻能在iPhone上用手指打字,這一過程想想就讓人驚歎。

彩圖由常駐倫敦的芬蘭插畫家安努·吉爾普蘭恩(Annu Kilpeläinen)繪製。與一般彩色繪本不一樣的是,這本加入了很多和小讀者互動的元素:可以打開的盤古大陸地圖,藏在岩石下的化石,以及可以打亂搭配的頁面。