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何为实在？弦理论有多玄？大脑里存在幽灵吗？

有些科普经典总过于高深，

理解起来有困难，

如果能有对应的科普课，

解读它们背后的科学知识，

则会让人豁然开朗，

本书正是源于这样的一个初衷，两位作者联手开课，

围绕“宇宙与人”这个既空灵又现实的主题，解读了十二本经典科普大作。

同时本书放送喜马拉雅FM上播讲的同档科普节目 “科普经典解读课”。

目录：

前言 宇宙与人

一 时间与空间，霍金思考着整个宇宙

二 果壳中的宇宙，一个高维的超球面

三 何为实在，从哲学角度来探讨宇宙

四 彭罗斯兜圈子，人的意识超越算法

五 弦理论有多玄，多面手格林很在行

六 黑洞与虫洞，星际穿越给我们惊叹

七 复杂科学，复杂性问题真的很复杂

八 脑中魅影，有趣而奇怪的人脑问题

九 为何生病，从演化论角度解释疾病

十 惊人的假说，大脑里没有幽灵存在

十一 解密，基于基因技术的个性化诊疗

十二 发现希格斯粒子，迟来的诺贝尔奖

吴京平——科普作家，全国首档科学秀主播

“科学声音”成员。在喜玛拉雅、蜻蜓、网易云音乐等以“科学史评话”为名开播专辑《行星传奇》《地球的刻度》《物种起源》《量子力学外传》《伟大的试验》《宇宙大爆炸》等，单辑收听量均在百万以上。著有《柔软的宇宙》《无中生有的世界》等作品。

汪诘 —— 科普作家、科普自媒体人

“科学声音”成员。代表作《时间的形状——相对论史话》获第八届国家文津图书奖。另著有《星空的琴弦》《亿万年的孤独》等作品。各大网络电台以及有声书平台热门自媒体节目《科学有故事》主播。

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爱因斯坦的狭义相对论就是告诉你如何换算。你俩相对速度是多少，你看到他手里的尺子会缩短多少呢？时间慢了多少呢？这都是可以计算的。归根到底，狭义相对论描述的是个运动学问题。中学物理课一开始就讲运动学。不过那是基于时空观构建的运动学。在爱因斯坦看来，当相对速度很低的时候，狭义相对论就和传统的运动学完全兼容。牛顿的体系不过是狭义相对论在低速下的一个近似。时空是一个不能分割的整体。空间有三个维度，时间也是跟它们平起平坐的一个特殊维度罢了，合起来就是四维时空。

——摘自 章

       人体是个非常复杂精妙的生物体，我们拥有眼睛、心脏和大脑这样不可思议的器官。这都是自然选择和演化的杰出成就。人体非常强大。但是为什么人类又有这样或者那样的疾病呢？眼睛会得近视，心脏会有心肌梗塞，大脑会出现阿尔兹海默症。为什么我们没能演化出一个十全十美的人体呢？DNA保存了整个生命的蓝图。遗传物质决定了我们长成什么样子，如果我们断掉一根手指的话，为什么不能再长出一根完整的手指呢？明明所有设计图纸都在基因里保存着。螃蟹掰掉一只钳子，还能再长出一只呢。为什么人就不行呢？不仅如此，我们都知道高脂肪会引起肥胖，那么为什么我们见了高热量的食物总是管不住嘴呢？为什么人体会有如此多的BUG呢？

——摘自 第九章

在牛顿的时代，大家普遍认为，力需要接触才能起作用，因此声波的传播离不开空气。引力是少有的不需要接触就能产生力的作用。拉普拉斯首先用数学的方式来描述引力的分布。离地球越近，引力越大；离地球越远，引力越小。那么可以画出空间的引力分布图，这就是引力场，场可以无限延伸。至于这个场是个数学工具，还是个实实在在的东西，拉普拉斯也没说清楚。让人们真的领悟到变化的场有什么样的作用，还是在人们发现了电磁场以后。

经过法拉第和麦克斯韦的努力，电磁学建立起了一套复杂的体系。电磁学理论一经确立，我们便可以回答有关电磁场的动力学问题。比如，当你拿起电荷上下摇动时会发生什么？你摇动电荷的时候，会自然而然地产生电磁场的涟漪。变化的电场引发变化的磁场，反过来，变化的磁场又引发了变化的电场，这些涟漪以波的形式向外扩散。这就是电磁波。顾名思义就是电磁场的波动。说的更简单一点儿，就是光。

——摘自 第十二章

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编辑推荐

²  网络电台人气主播、深受读者喜爱的科普作家吴京平与汪诘老师联合出版的一本新作。

²  通俗有趣地讲述了十二个经典，两位旁征博引，剥茧抽丝，这回你再也不用担心读不懂了。

²  丰富的资料引用，深入浅出讲述得恰到好处。

²  流畅的行笔，使得每一章都一气呵成，读起来全程无尿点。

²  喜马拉雅FM上的“科普经典解读课”，累积收听量过百万。微信扫描书中二维码即可免费收听。

²  含多媒体内容的延伸，文中嵌入相关科学话题的音视频资料，微信扫码即可观看，更助于理解所读内容。

书摘插图

前言

前言：

这本书取名《十二堂经典科普课》，真实的含义是，我们为您解读十二本经典科普书，每读完一本书，就相当于上了一堂科普课。本书的内容初来自我们在喜马拉雅FM上播讲的一个科普节目，叫作“科普经典解读课”。这个节目播出后，得到了非常多的好评。不少听众留言说，过去一直很想把那些传说中的经典科普图书给看掉，可总是拿起来又放下，总觉得这些科普经典图书内容太过于高深，理解起来有困难。但是听完这些解读课后，再去看原著，瞬间就觉得豁然开朗了。收到这样的评价，我们自然非常高兴，这就是我们作为职业科普人的价值所在。替大家把书读薄，把很难下咽的知识加工得易于消化。

能称得上经典的科普图书，其实非常多，我们围绕着“宇宙与人”这个既空灵又现实的主题，精心选择了十二本经典科普书。

我们首先要解读的是宇宙主题中经典的三部曲，霍金的《时间简史》、《果壳中的宇宙》和《大设计》。《时间简史》我想不用多说，人人都听说过它的大名，估计你的书架上就摆着一本呢，它可以称得上科普神书，自打我们看到过科普书的畅销榜单以来，它就没跌出过前三名。不过我们也客观地说，绝大多数人其实并没能把这本书啃下来，或者虽然啃下来了，也只是假装自己看懂了。

而《果壳中的宇宙》和《大设计》是霍金继《时间简史》成功之后，先后推出的另外两部力作，知名度也极高，也是科普界的长销书。不过与《时间简史》类似，无数人买回去了，发觉要读懂实在不是那么容易。

这次我们将用接地气的语言，深入浅出地为大家解读霍金科普经典三部曲。

除了霍金的这三部曲，我们还选择了布莱恩·格林的《宇宙的琴弦》，这也是一本知名度极高的全球科普畅销书。格林的书那是本本畅销啊，他不但写书，还主持了非常多的科普纪录片。他在美国是继卡尔萨根之后为公众熟悉的一张科学家脸。

在宇宙这个主题中，我们还选了2017年的诺贝尔奖得主基普·索恩的《黑洞与时间弯曲》。如果大家喜欢前两年的那部电影《星际穿越》，那就一定会喜欢我们选的这本书，因为基普·索恩就是《星际穿越》的编剧加科学顾问，他是全世界研究黑洞和引力波的科学家之一。

上面提到的这些书都是宇宙主题的，这是科普中宏大空灵的主题。说句实话，宇宙离我们每个人的生活非常的遥远，这些书是纯粹为了满足我们的好奇心的。我们讲完遥远的宇宙，就会讲与我们人类自身有关的话题。例如，我们精心选取了《皇帝新脑》和《复杂》这两本经典科普书。《皇帝新脑》作者彭罗斯是霍金的亲密搭档，的物理学家。《复杂》，豆瓣评分9.1，是一本真正的好书啊。这两本书为我们详细探讨了复杂性与进化、人工智能等有关的知识。

我们还选择了诺贝尔奖得主、DNA双螺旋结构的发现者克里克的名作《惊人的假说》。这本书探讨的话题极为有吸引力：意识到底是什么？我们有自由意志吗？灵魂有可能存在吗？请放心，没有任何的玄学巫术，全都是严肃的科学探讨。在基因科学方面我们为您选择的是由中国科学院的院士、有着中国基因科学研究人的杨焕明院士亲译的《生命的语言》，作者柯林斯是一位常年占据《纽约时报》畅销书榜单的作者。

为了让大家了解更多前沿的科学进展，我们还选择了湖南科学技术出版社

2018 年引进的两本重磅好书，其中就有被《细胞》杂志评选为演化医学圣经的《我们为什么会生病？》，听这名字就知道这本书的主题了。还有正在风靡全美国的畅销书《脑中魅影》，它涵盖了当今医学界对我们自身大脑认识的前沿成果，非常值得阅读。

感谢湖南科学技术出版社的多位编辑老师，没有你们的支持，喜欢我们的读者就拿不到这本书。特别感谢我们的写作助理黄晓燕女士，是她逐字逐句地将我们的口播文字稿整理成了干净整洁的书稿。不过，由于原稿是一个俩人谈话类的音频节目，因此，可能在书稿中无法彻底剔除所有口播节目的痕迹，也希望得到您的理解。

我们都是科普组织“科学声音”的成员，以向公众普及科学知识，传播科学精神为己任。如果您也想为我国的科普事业出一份力，欢迎您关注“科学声音”的微信公众号，了解更多我们的文字、音频和视频作品。中国的希望在于开启民智，而开启民智的关键则在科普。

科学史评话 吴京平

科学有故事 汪诘

书籍介绍

何为实在？弦理论有多玄？大脑里存在幽灵吗？

有些科普经典总过于高深，

理解起来有困难，

如果能有对应的科普课，

解读它们背后的科学知识，

则会让人豁然开朗，

本书正是源于这样的一个初衷，两位作者联手开课，

围绕“宇宙与人”这个既空灵又现实的主题，解读了十二本经典科普大作。

同时本书放送喜马拉雅FM上播讲的同档科普节目 “科普经典解读课”。