一次看懂自然科學 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　當人文遇上科技，
　　會激起什麼樣的靈光與火花？

　　一頭華發、睿智幽默的劉炯朗教學四十年，深受學生敬愛。
　　年逾七十，麵對知識總不失赤子之心，仍熱愛求知、不斷學習，
　　自詡「深受西方影響的中國讀書人」。

　　2005年，劉炯朗接下電颱邀約，主持「我愛談天你愛笑」節目，
　　深入淺齣地為讀者介紹天文地理、文學曆史等領域的重要大事，
　　將科學與人文巧妙結閤，引發熱烈迴響。

　　透過個人的學思曆程，劉校長期勉年輕人：
　　不要畫地自限，要有廣泛興趣。順從自己的喜好，
　　培養專業以外的興趣，感受世界的美好。

　　本書收錄二十六篇自然領域相關文章，
　　用輕鬆詼諧的筆調帶領讀者一窺科學之美，包括：

　　銀河為什麼又叫牛奶路？
　　奧卡姆的剃刀可以拿來做什麼？
　　費米先生為什麼陷入兩難？
　　外星人根本不存在？或者隻是我們沒看到？
　　「追星族」們如何狂熱探尋科學真理之美？
　　牛痘、抗生素的發明其實是一連串偶然？
　　為什麼圓形是最經濟的形狀？
　　你是不是忙不停又瘦不瞭？……

作者簡介

劉炯朗

　　1934年齣生於廣東，在澳門完成中學教育，1956年畢業於國立成功大學，1962年取得美國麻省理工學院電機博士學位。

　　先後任教於麻省理工學院及伊利諾大學香檳校區，並曾兼任伊利諾大學香檳校區助理副校長等，1998年迴颱擔任國立清華大學校長，作育英纔無數；並以資訊工程之國際學術聲望，於2000年獲選為中央研究院院士。

　　近年更悠遊於寫作、廣播、演講等領域，幽默的談吐及豐富的學養深得學生及閱聽大眾喜愛。

好的，這是一份關於一本名為《一次看懂自然科學》的圖書的簡介，內容完全圍繞該書“不包含”的方麵進行詳細闡述，以構建一個與原書主題形成鮮明對比的“反嚮介紹”。 --- 圖書副標題： 人類文明演進的岔路口：探尋非量化、非實證的知識譜係 內容梗概： 本書並非一部探討牛頓力學、量子理論、DNA結構或宇宙大爆炸等經典自然科學範疇的著作。它將引導讀者進行一次深度“逆嚮遊覽”，聚焦於那些在科學方法論建立之初便被係統排除在外，或者在現代實證主義浪潮中被邊緣化的知識體係。這不是一本關於“是什麼”的書，而是一本關於“不是什麼”的哲學性導覽。 我們著重考察的是那些在人類認知史上占據重要地位，但其核心邏輯依賴於符號學、神秘主義解釋、本體論預設而非可重復實驗的知識結構。全書分為四個主要部分，每一部分都清晰地描繪瞭現代自然科學（與《一次看懂自然科學》所涵蓋的領域）所拒絕或尚未納入的知識景觀。 第一部分：形而上學的邊界與早期宇宙觀的衝突 本部分首先批判性地考察瞭前蘇格拉底哲學中對“本源物質”（Arche）的探索，特彆是那些依賴直覺推斷而非實驗觀測的早期宇宙模型。我們詳細分析瞭亞裏士多德的四元素說（土、水、火、氣）及其“目的因”理論在天文學上的應用，這與伽利略和開普勒所開創的基於數學描述的運動定律形成瞭鮮明對比。 我們深入探討瞭中世紀煉金術的哲學基礎。這套係統並非單純的化學前身，而是一種深刻的象徵性實踐，追求“點金石”和“萬靈藥”的理念。書中的章節並未教授如何進行真正的化學反應，而是解析瞭煉金術士如何通過顔色變化、行星對應以及對“大工作”（Magnum Opus）的階段性理解，構建瞭一個完全自洽的、但與現代熱力學和元素周期錶毫無關聯的微觀世界模型。我們將重點剖析“硫-汞-鹽”三原質理論與現代化學元素觀的本質差異，揭示其背後的神秘主義根源。 第二部分：生命力的追溯與非還原論的生物學敘事 現代生物學建立在細胞學、遺傳學和分子生物學之上，強調可觀察的機製和可量化的遺傳物質。本書則反其道而行之，聚焦於19世紀末至20世紀初，那些試圖超越純粹機械論視角的“生命力”學說。 我們將詳細審視“活力論”（Vitalism）的核心論點——生命現象需要一種非物理的、內在的“生命精粹”或“以太力”來驅動，否則任何復雜的有機體都將淪為無生命的機器。我們探討瞭這些理論如何通過對腐敗、生長和意識的“不可簡化性”的論證來構建知識體係，而非通過基因測序或代謝路徑圖譜。讀者將看到，這些理論係統在邏輯上是嚴謹的，但在經驗驗證的層麵上，它們選擇瞭另一條路徑，最終被以孟德爾遺傳學和分子生物學為代錶的還原論科學所取代。本部分不包含任何DNA雙螺鏇結構或蛋白質摺疊的描述。 第三部分：心理現象的象徵解讀與潛意識的符號地圖 現代認知科學和神經科學緻力於將心智過程映射到大腦的物理活動。本書則聚焦於那些將心靈視為一個由深層象徵、原型和集體記憶構築的復雜神話係統的學派。 我們詳盡地分析瞭榮格心理學中對“阿尼瑪/阿尼姆斯”、“陰影”以及“原型”的闡釋。這些概念並非通過神經遞質水平或腦電波模式來界定，而是通過對神話、宗教和藝術作品的象徵性解碼來構建。書中對“曼陀羅”的分析，聚焦於其作為宇宙秩序的符號投射，而非其在冥想實踐中可能引發的腦電波同步現象。我們會探討那些基於文本和夢境分析的解釋框架，這些框架力求構建一個心靈的宇宙，但其工具箱中不包含任何fMRI掃描或認知行為療法的技術。 第四部分：地質與天體運動的周期性信仰體係 當代地質學和天文學依賴於放射性定年法、光譜分析和引力模型。本章則迴顧瞭那些將地球曆史和宇宙運行視為宏大、可預測但非綫性的周期性事件的信仰係統。 我們將考察古代占星術對行星位置與人類命運的關聯性解釋。這並非是關於如何計算星曆錶的技術手冊，而是關於特定星體排列如何觸發宇宙能量流，進而影響地球上宏觀事件（如王朝更迭、瘟疫爆發）的本體論基礎。我們分析瞭這些體係如何通過“大年”或“宇宙呼吸”的概念，建立起一個自我封閉的時間循環模型，其預測的有效性依賴於對宇宙秩序的內在信念，而非通過觀測係外行星數據的變化。 結論：被遺忘的知識的遺産 本書的最終目標是幫助讀者清晰地界定現代自然科學（即《一次看懂自然科學》所教授的知識）的邊界。通過深入研究這些被排除在外的知識體係，我們得以更深刻地理解實證主義、可證僞性以及可量化性，是如何成為現代科學的基石。這並非一本介紹自然科學的入門指南，而是一份對知識探索史上那些迷人而麯摺的“非科學路徑”的忠實記錄與剖析。它嚮我們展示瞭人類在尋求理解世界時，曾經擁有的，但最終被曆史選擇所拋棄的思維工具箱。 ---

一、談天

1.天有多大？
人類對天文的興趣是自然而然、未曾停歇的。
宇宙這樣大、曆史那麼久，天文學真是門大學問。
到底，天文學傢怎麼測量、估計這些數字呢？

2.宇宙的中心點
這是科學中一個有趣也常常有用的原則。
假如有兩個不同理論可以解釋一個現象的話，
那麼，比較簡單的就是正確的。

3.尋找外星人
究竟，外星人根本不存在呢？
還是真有外星人，隻不過我們沒看到？

4.德瑞剋方程式
天文學傢德瑞剋在一九六一年所提齣。
我們可以用這個方程式來估計，
宇宙中大概有多少個可能跟我們聯係的外星文明。

5.從大爆炸開始
宇宙長的是什麼樣子？
宇宙有沒有一個開始？
讓閤理又美麗的大爆炸模型告訴你。

6.追星有一套
大爆炸模型絕不是幻想齣來的，
而是天文學傢們觀測和演算的結果。
且看這群「追星族」如何探索星星們的祕密。

7.世上最幸運的人
全身癱瘓快五十年的科學傢霍金，
在天文物理學方麵有非凡貢獻。
從他身上，我們看到瞭勇氣、毅力與感恩。

8.霍金與黑洞
霍金在天體物理學和宇宙論方麵有非常傑齣的貢獻，
尤其對黑洞領域的研究，更是他的代錶作之一。

9.當科技遇上人文
同時身兼麻省理工學院科學和人文教授的萊特曼，
在一九九三年齣版瞭《愛因斯坦的夢》一書，
帶讀者領略在不同的時間觀念下，會是個什麼樣的世界。

10.再探愛因斯坦的夢
如果，時間像水流；如果，一生隻能活一天；
如果，沒有什麼會發生、會改變……

二、說地

11.阿基米德的頓悟
用彆人沒有想到的方法，
看到彆人沒有看到的東西，
想到彆人沒有想到的地方。

12.科學中的偶然
有時，一點意外、一個偶然的啓發
會引導我們更小心地去看、更深入地去想，
最後得到重要的發現和結果。

13.花粉、染料、抗生素
科學發現，不僅來自深入的思考。
同時，也要留心擺在眼前的明顯事實。

14.眼睛會說話
心理學傢發現，嬰兒已有判斷目光方嚮的能力，
而且他們比較喜歡彆人正視的目光。

15.圓周率怎麼來？
每個人都會算圓的直徑、麵積。
你知道圓周率是怎麼找齣來的嗎？
為什麼圓形最經濟？

16.蝴蝶變貴人
一點小差異往往導緻截然不同的結果。
一隻小蝴蝶，有可能就是你我的貴人。

17.炸彈客與王羲之
我們總是無法斷言一件事會不會發生。
事實上，隻要運用正確的分析和計算，
就能估計齣發生的可能性。

三、論人

18.從打噴嚏說起
有人在想你？
把魔鬼趕齣去？
上帝保佑你！

19.當壓力來敲門
身為現代人，
經常擔在肩上、掛在口上、放在心上的，
大概就是「壓力」這兩個字。

20.壓齣來的文明病
高血壓、新陳代謝癥候群….
可能都是壓力來搞鬼。

21.忙不停卻瘦不瞭？
感受壓力時，大腦會刺激好幾種荷爾濛釋放，
而其中之一就有刺激食欲的效果。

22.鴉片接收器與難忘的貓王
沒錯，適度的壓力能讓人忘卻疼痛、記性變好，
過度的壓力當然就會齣現反效果瞭。

23.睡得好，人不老
睡眠堪稱人生大事。睡眠不足時，
荷爾濛該減少的沒少，該多的不夠。
對身心都造成壓力。

24.學會與壓力共舞
壓力總是無可避免。
麵對壓力的重要原則就是樂觀接受，
在既定的狀態下，努力做到最好。

25.完美的追求
多好纔叫好？多美纔是完美？
科技進步讓我們有更多不一樣的選擇，
有關道德、倫理、責任的界綫，卻是愈來愈模糊。

26.基因工程時代的倫理觀
科學和技術的勝利，
已讓我們失去謙卑敬畏的心。
人，不一定要勝天。

摘自〈德瑞剋方程式〉

「在太空外，有沒有外星人的存在？」應該是每個人都曾經有的疑惑。「外星人」隻是個比較通俗的名詞，嚴格地說，是地球以外「有智慧能力的生命」（extra-terrestrial intelligence）。有關「外星人是否存在？」這個問題，有以下三個不同的迴應：

第一個迴應是，「不一定吧？假如他們真的存在，為什麼我們還沒有看到呢？」這個迴應源自二十世紀鼎鼎有名的物理學傢費米（Enrico Fermi）。一九五○年，當費米和同僚談到外星人存在與否這個問題時，費米的迴應是「外星人在哪裏？」（Where is everyone？）錶麵上費米的迴應可以解釋為「我不相信外星人存在」，但從客觀的科學觀點來解釋，費米的迴應是「既然你說按照科學數據的分析估計，宇宙間應該有外星人存在，而且，照今天科學和技術上的成就來估計，我們可以想像得到外星人會有來到地球探訪的能力，那麼，如何解釋為什麼我們到現在還沒有看到一個外星人呢？」這個說法就叫做「費米的兩難論」（Fermi’s Paradox），就是外星人根本不存在呢？還是真有外星人，隻不過我們沒看到而已？

第二個迴應是，「他們是可能存在的，讓我們想辦法去聯係他們，跟他們交換訊息」。一九五九年，兩位天文物理學傢科可尼（Giuseppe Cocconi）和莫裏森（Philip Morrison），提齣「外星人存在」的可能的想法，並且具體建議偵測外星人發齣的訊號的作法。

第三個迴應是，「宇宙這麼大，曆史這麼悠久，按照若乾數據的分析估計，外星人、外星文明是應該存在的」。這個想法的基本論點可以用一個例子來說明，假如我們讓一大群、很大很大一群猴子在電腦上敲敲打打，總有隻猴子會敲齣一套莎士比亞全集，還有一隻猴子會敲齣一套唐詩三百首。宇宙的曆史大概是一百四十億年，光是銀河就有差不多一韆億顆恆星，宇宙差不多有一韆億座銀河，這些都是龐大得難以想像的數字。一九六一年，美國有位天文學傢德瑞剋（Frank Drake）提齣一個方程式，用來估計在銀河裏外星文明的數字，這就是有名的「德瑞剋方程式」（Drake Equation）。

接著，我將逐一討論這三個觀點。其實，當我們問：「外星人是否存在？」這個問題時，有人會反問：「管他們是否存在？我纔不在乎。」這是消極的看法，我後麵的討論裏會談到，「即使他們存在，我們要不要跟他們來往」的一些顧慮。讓我先從費米的兩難論談起。

要迴答費米的兩難論，我們有兩個解套的可能：一是找齣足夠理由論證，說明外星人是不可能存在的。其二則是相信外星人是存在的，一個可能是，或許他們留下痕跡，我們沒有看到，或許看到瞭，卻不願意承認這是外星人留下來的痕跡；另一個可能是，他們還沒有和我們聯絡上。讓我們一一來細看，為什麼外星人不可能存在？

一個解釋是，人類是宇宙中最原始的生命，得等人類逐漸演進後，彆的星球上纔會有外星人齣現。但是，單在銀河係統裏，就有許多遠比太陽更老的恆星，這些恆星在一百萬年前已經存在，那麼他們技術和文明的發展，應該比我們早瞭一百萬年。

還有一個解釋是，地球可能是唯一或者非常少數的地方，有適當的環境讓生命孕育進化。太陽和地球間天體運行的關係，地球和月亮間的潮汐，水和其他化學元素的存在，都相當獨特，具有讓生命孕育進化的條件。

评分☆☆☆☆☆

我一直對宇宙的起源和終結感到好奇，感覺那是人類最宏大的探索之一。這本書的標題《一次看懂自然科學》讓我覺得它可能會觸及到這些話題，而且是用一種比較容易接受的方式。我特彆期待它能詳細介紹宇宙大爆炸理論，還有黑洞的形成機製，以及它可能對我們這個宇宙産生的影響。我希望作者能夠用清晰的邏輯和生動的語言，來解釋這些深奧的概念，避免使用過多晦澀難懂的術語。同時，我也想瞭解一下，在現代科學看來，我們這個宇宙是唯一的嗎？或者有沒有其他的宇宙存在？這些問題都非常吸引我。此外，我也會留意它在天文學和物理學部分的介紹，比如暗物質和暗能量到底是什麼，它們又扮演著怎樣的角色。這本書能不能讓我對宇宙産生一種全新的認識，我非常期待。

评分☆☆☆☆☆

我一直覺得，科學離我們並不遙遠，它就在我們身邊，隻是有時候我們沒有發現。這本書的書名《一次看懂自然科學》聽起來就充滿瞭力量，好像隻要讀瞭這本書，那些曾經讓我們望而卻步的科學知識就能迎刃而解。我尤其關注它在介紹生命科學的部分，比如我們身體的運作機製，細胞是怎麼工作的，還有遺傳是怎麼一迴事。我希望它能用一種非常直觀的方式來講解，比如通過模擬動畫或者生動的圖錶，讓我能夠“看到”這些微觀世界的奇妙。另外，我也會關注它有沒有提到一些關於人類進化的內容，因為我覺得這部分特彆引人入勝，能讓我們瞭解自己從何而來，以及我們和自然界其他生物之間的聯係。總而言之，我期待這本書能夠成為我探索自然科學的一個良好的起點，讓我不再對科學感到畏懼。

评分☆☆☆☆☆

哇，拿到這本《一次看懂自然科學》的封麵，就覺得很有吸引力！我一直對宇宙大爆炸、黑洞這些東西很好奇，但又覺得它們很遙遠，好像離我們的生活很遠，讀起來總覺得有點吃力。這本書的排版看起來很舒服，字體大小適中，而且圖片也很多，感覺不是那種枯燥乏味的教科書。我最期待的是它能把那些復雜的概念講得簡單易懂，最好能用一些生活中的例子來比喻，這樣我纔能真正“看懂”。畢竟，我們每天生活在地球上，呼吸著空氣，感受著陽光，這些不都是自然科學的一部分嗎？希望這本書能讓我發現身邊隱藏的科學奧秘，而不是隻停留在課本上的知識。我打算先從它裏麵介紹的物理學部分開始看，因為我一直對“為什麼東西會掉到地上”這類問題感到好奇，希望能從這本書裏找到答案，而且希望它能拓展我的視野，讓我對這個世界有更深的理解。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我平常不太喜歡看那種動不動就堆砌一堆專業術語的書，感覺像是跟自己過不去。但《一次看懂自然科學》這個名字挺打動我的，就抱著試試看的心態入手瞭。翻瞭幾頁，發現它的語言風格真的跟我想象的不太一樣，沒有那種高高在上的感覺，反而像是朋友在跟你聊天一樣。就拿它講光閤作用的那一章節來說吧，它沒有直接扔齣復雜的化學方程式，而是從一片綠葉在陽光下“吃飯”開始講起，讓我覺得特彆親切。我還蠻喜歡它裏麵插入的一些小插畫，雖然不是特彆精美，但很有趣，能幫助理解。而且，我發現它不止講瞭物理和化學，還涉及到瞭生物學，比如基因的秘密，聽起來就很有意思。我個人對“我們是怎麼來的”這類問題比較感興趣，希望能在這本書裏找到一些解答，或者至少能引發我更多的思考。

评分☆☆☆☆☆

對於我這種平時比較少接觸科學知識的人來說，《一次看懂自然科學》這個書名簡直就是福音！我最怕的就是那種讀瞭半天都不知道在講什麼的書。我希望這本書能從最基本、最貼近生活的地方講起，比如為什麼天會變藍？為什麼我們會生病？為什麼我們會感到冷熱？這些看似簡單的問題，背後其實蘊含著豐富的科學原理。我尤其期待它在解釋天氣形成、疾病傳播以及人體生理反應的部分，能夠用非常通俗易懂的方式呈現。另外，我也會關注它有沒有講到一些我們日常生活中的常見現象，比如彩虹的形成，或者電燈是如何發光的。如果這本書能讓我對這些習以為常的事物産生新的認識，那就太棒瞭。我希望它能激發我對科學的興趣，讓我覺得科學並不神秘，而是非常有趣的。