内容简介
物理科学的核心是什么?其奠定基础和指导发展的理念是什么?客观实在的概念有意义吗?如果有,我们的物理科学理论有效地接近它了吗?
本书是一位世界著名的宇宙学家关于这些问题的持续思考。他以宇宙学为例,结合自己的科学实践经验,深入探讨了科学的本质这一重大问题。
作者追溯了自爱因斯坦以来的科学家对科学本质的思考,简明地阐述了一些基础的科学研究工作假设,并详细回顾了爱因斯坦的相对论和宇宙学原理,大爆炸理论,以及暗物质、宇宙学常数等问题,由此揭示出人类通过越来越严格的检验,以接连近似的方式接近客观实在的证据——这就是作者所发现的“全部的真相”。
作者简介
P.J.E.皮布尔斯(P.J.E.Peebles,1935.4.25—),美国物理学家和理论宇宙学家,现代理论宇宙学创始人之一,美国艺术与科学院院士,美国国家科学院院士,普林斯顿大学阿尔伯特·爱因斯坦科学荣誉教授和物理学荣誉教授。
2004年获得邵逸夫天文学奖。2005年获得克拉福德奖。2019年获得诺贝尔物理学奖,以表彰其在“使我们理解宇宙的演化和地球在宇宙中的位置方面”的贡献。这主要包括他在大爆炸模型,宇宙微波背景辐射,暗物质、暗能量,以及宇宙结构形成等方面的理论成就。他的《物理宇宙学》《宇宙的大尺度结构》《物理宇宙学原理》等已成为宇宙学领域的经典教科书。另著有《宇宙学的世纪》等。
他为理论和观察方面的几乎所有现代宇宙学研究奠定了基础,将高度猜测性的领域转变为精密科学。
——2004年邵逸夫天文学奖颁奖词
没有人比他更能推进我们对宇宙的基本理解。最重要的是,他非常体贴、亲切、善良。
——莱曼·佩奇(LymanPage),普林斯顿大学詹姆斯·麦克唐纳杰出物理学教授
詹姆斯·皮布尔斯对帮助人类理解在宇宙中的位置所做的贡献怎么评价都不为过。他对学生和同事都很慷慨,我怀疑还有谁比他更善良。
——比尔·琼斯(BillJones),普林斯顿大学物理学教授
目录
致中国读者(P.J.E.皮布尔斯)前言i
第1章关于科学与实在1
1.1一个世纪前的思考5
1.2关于社会建构、经验建构与循环建构36
1.3科学哲学44
1.4物理学的工作假设53
第2章物理学的社会本质61
2.1多重发现62
2.2建构64
2.3科学知识社会学73
第3章广义相对论77
3.1发现77
3.2社会建构83
3.3早期检验85
3.3.1水星轨道86
3.3.2引力红移88
3.3.3光的引力偏折96
3.4经验确立100
3.5收获106
第4章爱因斯坦的宇宙学原理109
4.1爱因斯坦的均匀静态宇宙109
4.2均匀性的证据116
4.3分形宇宙122
4.4收获126
第5章热大爆炸129
5.1伽莫夫的热大爆炸宇宙学131
5.2稳恒态宇宙学138
5.3大爆炸的残余:氦139
5.4大爆炸的残余:辐射148
5.4.1意外发现的星际氰激发148
5.4.2迪克的探索151
5.4.3贝尔微波接收器上意外发现的辐射155
第6章ΛCDM理论163
6.1初始条件163
6.2空间截面的曲率165
6.3宇宙学常数167
6.4暴胀与巧合性176
6.5重子与不发光物质181
6.6暗物质188
6.7CDM理论193
6.8ΛCDM理论197
6.9困惑200
6.10解决205
6.10.1红移—星等关系205
6.10.2物质与辐射分布中的模式207
6.10.3定量检验211
第7章从科学进步中学到的经验221
7.1ΛCDM理论的发现看似是必然的222
7.2建构与科学大战232
7.3ΛCDM的多重发现235
7.4疑问240
7.5未来248
7.6关于实在250
注释261
参考文献275
译后记297
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