编程随想书单-科普

精神世界是丰富多彩的，但是精神世界的源泉是什么？萨根在书中写道：“当科学与大自然相遇时，科学就必然会使人产生对大自然的敬畏的感觉。对大自然的真正的理解的行为是与自然的结合和融合的欢庆，即使是在很小程度上的结合也能使人感受到宇宙的宏伟和壮观。随着时间的流逝而积累起来的世界 范围内的知识体系使科学变成了跨国界、跨时代的超越所有界限的理智的东西。‘精神’一词是从拉丁文‘呼吸’变化而来的。我们呼吸的是空气，无论它多么稀薄，但毫无疑问它是物质.....” 卡尔·萨根博士是美国康奈尔大学的天文学教授。同时他又是世界著名的科普作家。他对科学的精辟见解使他成为“唯一能够用简单扼要的语言说明科学是什么”的科学家。他成为本世纪最有影响的人物。《魔鬼出没的世界——科学，照亮黑暗的蜡烛》是他临终前的最后一部作品。当年便创下最佳畅销书第一名的记录。

【编辑推荐】 热爱数学的人和惧怕数学的人也许是这个世界上☆泾渭分明的两群人了——但相比于此，彻底没有接触过数学的人可能在这个世界上还不存在，从古至今皆然。这本小书用流畅简明的语言梳理了地域、文化、性别等不同角度下的数学历史，出乎意料的好读，一定可以让每个因数学而留下过笑或泪的人感动于这门学科背后凝结了各民族智慧的时间珠链，它写满了无数先人探索这个世界所留下的思索与追寻。 【序言作者简介】 田淼，中国科学院自然科学史研究所学术委员会委员、研究员、世界科技史研究室主任，欧洲科学基金会评审，主要研究方向为数学史。曾赴法国巴黎第七大学、德国海德堡大学等一流学府交流访学，著有《中国数学的西化历程》等。 【内容简介】 数学是一种可以以多种方式实践和理解的基本人类活动；事实上，数学思想本身并不是固定的，而是在不同的时代和文化中有所适应和改变。在本书中，杰奎琳•斯特多尔从著名的数学家怀尔斯破解费马大定理这一案例出发，列举了不同主题下多个深入浅出的例子来梳理数学这门学科的历史，探讨了从遥远的过去到现在，人类的数学研究在历史和文化上的丰富多样性。作者将内容按主题进行排列，以展示人们学习、使用以及传递数学的不同背景，还选取包含古代中国、中世纪伊斯兰世界和19世纪英国在内不同时期的案例用于研究，将数千年来数学的发展浓缩成为一本意趣盎然的小书。 【媒体推荐及名人评价】 鲜活且易懂。 ——《数学公报》期刊，剑桥大学出版社 以一百余页的篇幅完成对数学史的总体介绍，几乎是一个不可能完成的工作，然而，此书不仅做到了，还令人耳目一新，且展现了数学史研究的新视角，给人以新的启迪。 ——田淼，中国科学院自然科学史研究所研究员、世界科技史研究室主任

Most intelligent people today still believe that mathematics is a body of unshakable truths about the physical world and that mathematical reasoning is exact and infallible. Mathematics: The Loss of Certainty refutes that myth.

《西方文化中的数学》是美国著名数学家、数学教育家、数学史家M·克莱因的一部力作。自1953年在美国出版后，多次再版，深受西方文化界、数学界欢迎，其影响经久不衰。《西方文化中的数学》系统地阐述了各个不同历史时期数学与文学、绘画、哲学、宗教、美学、音乐、人文科学、自然科学等文化领域的内在联系，详细而透彻地说明了数学对西方文化、理性精神、现代人类思想的发展所产生的深刻影响，有力地证明了数学是人类文化的重要组成部分和不可缺少的重要力量。

《费马大定理》是关于一个困惑了世间智者358年的谜题的传奇。本书既有振奋人心的故事讲述方式，也有引人入胜的科学发现的历史。西蒙•辛格讲述了一个英国人，经过数年秘密辛苦的工作，终于解决了最具挑战性的数学问题的艰辛旅程。

《什么是数学》既是为初学者也是为专家，既是为学生也是为教师，既是为哲学家也是为工程师而写的。它是一本世界著名的数学科普读物。书中搜集了许多经典的数学珍品，给出了数学世界的一组有趣的、深入浅出的图画，对整个数学领域中的基本概念与方法，做了精深而生动的阐述。 I·斯图尔特增写了新的一章，以新的观点阐述了数学的最新进展，叙述了四色定理和费马大定理的证明等。这些问题是在柯朗与罗宾写书的年代尚未解决，但现在已被解决了的。

集异璧－GEB，是数学家哥德尔、版画家艾舍尔、音乐家巴赫三个名字的前缀。《哥德尔、艾舍尔、巴赫书：集异璧之大成》是在英语世界中有极高评价的科普著作，曾获得普利策非小说奖。它通过对哥德尔的数理逻辑，艾舍尔的版画和巴赫的音乐三者的综合阐述，引人入胜地介绍了数理逻辑 学、可计算理 论、人工智能学、语言学、遗传学、音乐、绘画的理论等方面，构思精巧、含义深刻、视野广阔、富于哲学韵味。 中译本前后费时十余年，译者都是数学和哲学的专家，还得到原作者的直接参与，译文严谨通达，特别是在原作者的帮助下，把西方的文化典故和说法，尽可能转换为中国文化的典故和说法，使这部译本甚至可看作是一部新的创作，也是中外翻译史上的一个创举。

《哥德尔证明》是第一本既面向学者又面向非专业人士，对哥德尔证明的主要思路和广泛含义作了易读的解释的书。对任何具有逻辑和哲学品味的受过教育的人士来说，它提供了一个深入了解先前无法企及的论题的机会。 在此书的新版中，普利策奖的获奖作者道格拉斯•R·霍夫斯塔特对这一经典著作的原文进行了重新斟酌和更新，澄清了模糊之处，使论述更为清晰，并使行文更具可读性。

代数标志着现代数学的开端，它使数学运算从基本的算术问题（以给定数字为特征的计算）发展到解决某些未知量的问题。作为数学的支柱，代数支撑着社会科学和物理学的定量研究。 本书从初步代数开始，在十个逻辑异常紧凑的章节中，希金斯给热衷于代数学习的读者提供了一种循序渐进的方法，并运用理论和示例更新了读者对学校所讲授代数的认知，然后带着他们逐步深入这个主题。希金斯不仅清晰地解释了代数的基本知识，强调了方程和不等式的重要性，还为普通读者提供了一个理解代数的有用途径，这些对于高中生及大学生的数学学习无疑大有裨益。

本书出自数学家G.波利亚的手笔，虽然它讨论的是数学中发现和发明的方法和规律，但是对在其他任何领域中怎样进行正确思维都有明显的指导作用。本书围绕“探索法”这一主题，采用明晰动人的散文笔法，阐述了求得一个证明或解出一个未知数的数学方法怎样可以有助于解决任何“推理”性问题——从建造一座桥到猜出一个字谜。一代又一代的读者尝到了本书的甜头，他们在本书的指导下，学会了怎样摒弃不相干的东西，直捣问题的心脏。

本书是著名科学家、物理学奠基人艾·爱因斯坦和著名科学家利·英费尔德合著的科普名著，主要介绍了物理学观念从伽利略、牛顿时代的经典理论发展到现代的场论、相对论和量子论的演变情况，其中选择了几个主要的转折点来阐明经典物理学的命运和现代物理学中建立新观念的动机，从而指引读者怎样去找寻观念世界和现象世界的联系。全书不引用数学公式，文字通俗，举例浅显，编写体裁别开一面。

《上帝掷骰子吗》这本书是关于量子论的故事。量子论是一个极为奇妙的理论：从物理角度来说，它在科学家中间引起了最为激烈的争议和关注；从现实角度来说，它给我们的社会带来了无与伦比的变化和进步；从科学史角度来说，也几乎没有哪段历史比量子论的创立得到了更为彻底的研究。然而不可思议的是，它的基本观点和假说至今没有渗透到大众的意识中去，这无疑又给它增添了一道神秘的光环。 这本书带读者做一次量子之旅，从神话时代出发，沿着量子发展的道路，亲身去经历科学史上的乌云和暴雨，追逐流星的辉光，穿越重重迷雾和险滩，和最伟大的物理学家们并肩作战。除了回顾基本的历史背景，还将向着未来探险，去逐一摸索量子论面前的不同道路，闯入人迹罕至的未知境地，和先行者们一起开疆扩土。让人惊叹的，不仅仅是沿途那令人眼花缭乱的绚丽风景，更来自于人内心深处的思索和启示——那是科学深植在每个人心中不可抗拒的魅力。 这本书适合任何有中学基本物理概念的读者。

20世纪60年代初，美国一些理工科大学鉴于当时的大学基础物理数学与现代科学技术的发展不相适应，纷纷试行教学改革，加利福尼亚理学院就是其中之一。该校于1961年9月至1963年5月特请著名物理学家费恩曼主讲一二年级的基础物理课，事后又根据讲课录音编辑出版了《费恩曼物理学讲义。本讲义共分三卷，第1卷包括力学、相对论、光学、气体分子运动论、热力学、波等，第2卷主要是电磁学，此外还有性、流体的流动及弯曲空间等内容，第3卷是量子力学。全书内容十分丰富，在深度和广度上都超过了传统的普通物理教材。 当时美国大学物理教学改革试图解决的一个主要问题是，基础物理教学应尽可能反映近代物理巨大成就。《费恩曼物理学讲义》在基础物理的水平上对20世纪物理学的两大重成就——相对论和量子力学做了系统的介绍，对于量子力学，费恩曼教授还特地准备了套适合大学二年级水平的讲法。教学改革试图解决的另一个问题是按照当前物理学工作者在各个前沿研究领域所使用的方式来介绍物理学的内容。在《费恩曼物理学讲义》一书中对一些问题的分析和处理方法，反映了费恩曼自己以及其他在前沿研究领域工作的物理学家所通常采用的分析和处理方法。全书对基本概念、定理和定律的讲解不仅生动清晰、通俗易懂，而且特别注重从物理上做出深刻的叙述。为了扩大学生的知识面，全书还列举了许多基本物理原理在各个方面(诸如天体物理、地球物理、生物物理等)的应用，以及物理学的一些最新成就。由于全书是根据课堂讲授的录音整理编辑的，它在一定程度上保留了费恩曼讲课的生动活泼、引人入胜的独特格。 《费恩曼物理学讲义》从普通物理水平出发，注重物理分析，深入浅出，避免运用高深烦琐的数学方程，因此具有高以上物理水平和初等微积分知识的读者阅读起来不会感到十分困难。至于大学物理系的师生和物理工作者更能从此书中获得教益。为此我们特将此书译成中文，以飨读者。 原书第一版发行后，深受广大读者欢迎。1989年，为了纪念费恩曼教授逝世一周年，编者重新出版了本书，并加了新的言及介绍费恩曼生平的短文。本卷在课程内容上则增加了弯曲空间一章，使得《费恩曼物理学讲义》这套书的内容更为完整。我们按照新版的原本进行了翻译。 本书中的费恩曼自序由郑永令在吴子仪译稿的基础上重译，前言由李洪芳翻译，潘笃武校阅，关于费恩曼和《费恩曼物理学讲义》另序由潘笃武翻译。本卷正文由李洪芳、钟万蘅在王子辅译稿的基础上重新翻译，第42章郑永令校阅

B·格林是当今世界领先的弦理论家之一，他十分精妙地把科学思想与写作融合起来。本书撩开了弦理论的神秘面纱，揭示了一个十一维的宇宙。那里，空间的纤维撕裂了又自己缝合起来，一切物质——从最小的夸克到最巨大的超新星——都在微观的小能量环的振动中产生。 本书荣获2000年安万特科学图书奖。从愉快的园中漫步到浇花龙头上的蚂蚁，为了说明现代物理学正在揭示的美妙而困惑的实在，格林用了很多例子。 本书的才情令人眩晕，也没有哪本书像它那样启迪思想，愉悦读者。它真是一部科学的杰作——一次愉快清心的现代物理学旅行，让我们比以前离宇宙更近了……

《量子力学概论》(英文版)(原书第2版)的特点有：1、内容合适，包含了大学量子力学最主要的内容，直接从Schrodinger方程开始。叙述非常“物理”，强调实验基础和基本概念，改变了量子力学难于理解、难于接受的教学状况。2、内容现代，在科学研究中的关的部分，在物理学各个分支中常用的部分既有精辟的叙述，又有实际举例。而与原子物理、近代物理中相关的部分，由于在低年级已有讨论，基本上不再重复。3、习题分为容易、中等和较难三个层次，可供不同基础的学生选择，且配有大量的思考性习题。根据国内的教学实际，本影印版删去了原书的第12章（后记）和附录。

在《物理世界奇遇记》中，伽莫夫构想了一个名为汤普金斯的普通职员作为主人公，此人几乎不懂科学，却通过聆听科学讲座和梦游物理奇境而领略了众多现代物理学和宇宙学的主要领域——相对论、量子论、统计物理学、原子和原子核结构理论、基本粒子、大爆炸理论等知识。这本科普经典名著不仅吸引了无数普通读者，也受到了科学界的普遍重视，被译成多种文字出版，主人公汤普金斯在英美等国是家喻户晓的人物。

构成宇宙万物的最基本成分是什么？ 本书从古希腊哲学家德谟克利特的“原子”理论开始讲起，追述了从伽利略到牛顿、再到麦克斯韦和法拉第等一代代经典物理学家对基本粒子的探索过程。其后量子理论的诞生，在物理学领域掀起了一场革命；而大型粒子加速器的出现，又使得粒子物理学的研究进入了一个新的时代。惊人的成果不断涌现，人类向着宇宙终极粒子和万物理论不断迈进，若能成功找到希格斯玻色子，即“上帝粒子”，则无疑意味着这条探索之路上的一次前所未有的巨大飞跃…… 作者利昂·莱德曼自20世纪中叶起，一直身处粒子物理研究领域的中心，亲眼见证、亲身参与甚至亲自主导了当代粒子物理学的许多重大进展，其本人也因相关研究而荣获诺贝尔物理学奖，在这本书中，莱德曼不但把宇称不守恒、标准模型等深刻理论阐释得清晰明白，而且将多种夸克、中微子等的发现历程讲述得曲折生动。此外，无论是费米用“曼哈顿工程”中撞死的狼来计算沙漠中的狼群总数，还是李政道在中餐馆点菜时显出的派头，物理学家们的风采被作者描摹得极为生动，趣味盎然。

建立在杨—米尔斯场论（Yang—Mills field theory）基础上的标准模型（standard model），是人类理解物质世界的微观结构及其相互作用力的集大成之作，它的点睛之笔当属布劳特—昂格勒—希格斯机制（Brout-Englert- Higgs mecha-nism）。该机制保证了电弱规范对称性的自发破缺，不仅使电磁力与弱核力从此分道扬镳，以及绝大多数基本粒子因此获得质量，而且预言了存在 “上帝粒子”——希格斯玻色子（Higgs boson）。2012年7月4日，一个酷似希格斯玻色子的新粒子终于在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机上现出原形。《希格斯（上帝粒子的发明与发 现）》遵循历史发展的脉络，以简洁生动的语言回顾了基本粒子物理学的百年家史，讲述了寻找“上帝粒子”之旅中交织着成功与失败的传奇故事，展现了科学家无 与伦比的探索精神、人文情怀和鲜明个性。

《时间简史》讲述是探索时间和空间核心秘密的故事，是关于宇宙本性的最前沿知识，包括我们的宇宙图像、空间和时间、膨胀的宇宙不确定性原理、基本粒子和自然的力、黑洞、黑洞不是这么黑、时间箭头等内容。第一版中的许多理论预言，后来在对微观或宏观宇宙世界观测中得到证实。 自1988年首版以来，《时间简史》已成为全球科学著作的里程碑。它被翻译成40种文字，销售了近1000万册。此版更新了内容，把许多观测揭示的新知识，以及霍金最新的研究纳入，并配以250幅照片和电脑制作的三维和四维空间图。