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宇宙的结构:无限的空间里上演的一场即兴演出

The Jazz of Physics: The Secret Link Between Music and the Structure of the Universe

作者:[特立尼达和多巴哥] 斯蒂芬·亚力山大(Stephon Alexander)

符玥 译

郑州:河南科学技术出版社

ISBN: 978-7-5349-9974-1

开本:1/16

21.6MB/288247千字

20205月第一版

 

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当一个方程简明扼要、直击本质时,我们就便认为它精练。当一个方程由数字、字母和符号等数学语言构成时,我们就说它高雅。当一个方程具有推导出其他方程的能力时,我们就觉得它高级。一个优美的方程是非常美丽的。

音色是一个特定物体通过空气传递的特征振动能量。

不确定性原理真正反映的事实是:一个量子实体既不是波,也不是粒子,但它同时包含了波和粒子的性质。这个原理的本质是傅立叶理念。

宇宙结构的催化剂是量子场,它们在时空的收缩与膨胀之间趋于和谐。在整个时空背景中,这些场的原始振动就像一件乐器的振动体,创造了宇宙中的第一个结构。通过振动、共振和相互作用,微观世界与宏观世界联系在了一起。

轮子是旋转对称的,因此,轮子的旋转变换不会改变轮子的形状。相似地,光速的不变性也反映了时空的基本对称性。

Synopsis

The book takes readers on a spectacular musical and cosmological journey to a place where music, physics and our universe are one, and reveals the astonishing links between jazz, science, Einstein, and Coltrane.

内容简介

我们的宇宙是一首即兴创作吗?宇宙结构与音乐之间有着什么样的秘密联系?我们的宇宙本质上是一个音乐宇宙吗?《宇宙的结构》一书是理论宇宙学家、萨克斯演奏家斯蒂芬•亚历山大的颠覆式新作,他在书中创新地揭示了音乐和宇宙结构之间的秘密联系,非常独特。

物理与音乐看似是对立的,但在《宇宙的结构》一书中,斯蒂芬•亚历山大将带领我们走过他非凡的探秘旅程——从毕达哥拉斯到爱因斯坦,从爵士乐到理论物理学,从天籁之音到弦理论,并揭示出:宇宙结构的起源实际上可能与爵士乐的即兴演奏有着很大的相似之处,那就是都是一种振动与共振!

《宇宙的结构》这本书最迷人之处在于,它既是一本关于历史的回忆录,又是一本推广物理学的前沿科普著作,还是一本普及爵士乐的轻松读物。斯蒂芬•亚历山大关于宇宙结构和相关历史的研究,和他的人生故事一样,值得一读。

——转自豆瓣网

About Stephon Alexander

A professor of Physics at Brown University and a specialist in the field of string cosmology, where the physics of superstrings are applied to address long standing questions in cosmology. He was born in Trinidad.

作者简介

布朗大学物理学教授,主要研究理论宇宙学、量子引力和粒子物理学,荣获美国国家科学基金会杰出青年教授奖(NSF CAREER Award)。曾任教于宾夕法尼亚州立大学、哈弗福德学院和达特茅斯学院。

爵士乐演奏家,与知名电子乐乐手埃琳•里乌(Erin Rioux)合作制作了自己的第一张专辑,名为《来了》(Here Comes Now)。

本科毕业于哈弗福德学院,在布朗大学获得博士学位,并在伦敦帝国理工学院和斯坦福大学直线加速器中心进行科学研究。

——转自豆瓣网

英文版封面  English edition

斯蒂芬·亚力山大  Stephon Alexander

目  录   Contents

前言 以爵士之眼,透视物理学之奥秘

第一部分 当物理学与音乐相遇

01巨人的步伐

音符的魔法
与爱因斯坦相遇
音乐是一个物理事件
像科学家一般“种下科学”

02寻梦物理学,无所畏惧地向最难的问题发起进攻

库珀的诺贝尔奖之路
成为物理学家
探秘伊辛模型

03通向宇宙结构的所有河流

爵士乐,通向实验思想的大道
宇宙大尺度结构如何而来

第二部分 音乐与那些科学家的故事

04 弦论,审视美丽宇宙之声

倾听宇宙的交响曲
物理之美,数学之美
与方程式“共舞”,在和弦变化之间“演奏”

05 毕达哥拉斯之梦

万物皆存在于数的和谐之中
从托勒密到牛顿,一场反直觉的探索

06 伊诺,音乐宇宙学家

李 • 斯莫林,还有我的新朋友
音乐视角中的傅里叶变换
宇宙是否也是一种即兴创作

07 在爵士乐中,打破物理学的界限

即兴创作与物理学
相对论中的6个音符

08 无处不在的振动

牛顿定律:一切孤立物体都有惯性
宙结结构,某种振动模式的结果

第三部分 宇宙本身是否就是一件乐器

09 野心勃勃的物理学家们

退出物理学界,成为生物学新人
所有生命都是量子现象

10 我们生活于其中的空间

空间远比运动在其中的物质更有趣
爱因斯坦的方程可以用来描述整个宇宙的时空
“点燃”宇宙的膨胀

11 会发声的黑洞

黑洞,已知最神秘的天体
研究黑洞前,我们要知道声音如何在水中运动
听,黑洞正在“演奏”

12 声音与静默,宇宙结构的和谐旋律

一切都要归功于声音振动
引力与辐射,让声波不断响起
宇宙是一首音乐吗

13 马克 • 特纳的量子头脑之旅

海森堡不确定原理
光子本质上还是一种波

14 费曼的爵士风

爵士乐是一种语言
音符像是在跳一场量子之舞
费曼的“即兴创作”

15 宇宙的共振

声音宇宙的奥秘
打开了一个潘多拉魔盒

第四部分 我们的音乐宇宙

16 噪声之美

聆听来自噪声的音乐
暴涨场正是我们宇宙的“导体”
有可替代的暴涨模型吗

17 音乐宇宙

宇宙是音乐的
宇宙之声正是这件乐器,而这件乐器正是宇宙之声

18 星际空间

把复杂简单化
创造一个结构,它终将理解宇宙自身

后记

致谢

注释

本站简评

 Brief comment

书名已经非常清楚地表达了它大概率会是一本特别通俗的宇宙学科普,并且《宇宙的结构》这样的中译有点随便,跟已经出版的其他物理学家的科普著作很容易混淆在一起。

至于宇宙和音乐到底有没有联系,或者联系是否紧密,本书也许并没有特别令人信服的证据。如果说弦理论指出了宇宙的本质是振动,而音乐的本质也是振动,这样就把它们归为一体,似乎稍嫌简单化。其实作者对物理和音乐都讲得不够多,而且总让人觉得是将它们生拌在一起的,缺少一点巧妙和深入。

现当代宇宙学的关键常识作者都已经涉及,但基本都是点到为止,中间穿插了物理、音乐以外的个人叙事,让这些点状分布的知识更显得孤立。

另外,我觉得将音乐与宇宙类比不是很讨巧,读者很可能既不了解宇宙也不了解音乐,于是难以领会物理理论。

12小节的蓝调结构图解

对称减音阶(左图)与主音阶(右图)的对称性破缺示例

弦的运动的放大图

桑尼·罗林斯在演奏

经典路径和量子路径

柯川的曼荼罗

附  录

Appendix

Official website of Stephon Alexander

作 者 官 方 网 站

 
   
 

Jul 15, 2020

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