●01 靜止的時空：從芝諾悖論說起 / 001
萬物皆數：位宇宙人 / 002
芝諾的時空：“萬物靜止” / 004
無窮的煩惱：“潛無窮”與“實無窮” / 008
次數學危機：拒絕無理數 / 010
定義連續性：“刀切”擁擠的數軸 / 012
整體與部分相等：瘋了，無窮大可計算 / 016
反駁芝諾：芝諾的意義 / 021
數學的柏拉圖主義：認識即回憶 / 024
康熙皇帝與勾股定理 / 026
02 運動的時空：微積分思想 / 029
無窮小的復活 / 030
導數：探尋永恆的剎那 / 032
牛頓的物理直覺：消失的“瞬” / 034
萊布尼茨的幾何直覺：消失的“三角形” / 039
牛頓-萊布尼茨公式：小心求證與大膽假設 / 042
第二次數學危機：捕捉“無窮小的幽靈” / 044
消滅無窮小：極限理論 / 045
數學符號：宇宙的語言 / 049
03 絕對時空：樸素沉靜的絕對時空 / 053
新範式的勝利：把圓壓扁 / 054
伽利略：過程比原因重要 / 058
笛卡爾：天花板上的蒼蠅 / 063
牛頓：定義質量 / 066
絕對時空：分割的時間與空間 / 069
萬有引力：神秘的超距作用 / 072
經典的因果論和決定論範式 / 074
數學與物理的偉大融合 / 077
04 相對的時空：時空一體，同時相對 / 087
麥克斯韋方程與牛頓力學的衝突 / 088
邁克爾遜-莫雷實驗： “以太”存在嗎？不存在！ / 091
光速是絕對的：空間的運動影響時間的流逝 / 093
狹義相對論：同時相對，眾生平等 / 095
時空一體：時間膨脹，空間收縮 / 097
E＝MC2，質量可以換轉為能量 / 100
信仰與範式 / 103
05 彎曲的時空：引力即幾何 / 107
發現引力波 / 108
從平直空間到彎曲空間：非歐幾何 / 113
狹義相對論的困惑：慣性繫為什麼如此特殊 / 119
突破：引力質量與慣性質量 / 121
等效原理：引力和加速度是等效的 / 124
時空彎曲：引力即幾何 / 125
引力使光線彎曲 / 128
廣義相對論三大經典預言的驗證 / 129
人類次用肉眼驗證廣義相對論 / 132
相對論的意義：物質與時空，有限與無界 / 133
愛因斯坦的哲學和美學思想 / 138
06 膨脹的時空：時空的方向性 / 145
兩種宇宙範式 / 146
宇宙常數：“一生中優選的錯誤” / 148
宇宙創生時刻 Big Bang！ / 151
什麼是時間 / 154
時間的方向性：時間箭頭 / 156
統計熵：宏觀與微觀的統一 / 159
時間的靜止：黑洞的引力時間膨脹 / 161
時空穿越：時間的演化 / 164
07 混沌的時空：無序的世界 / 169
混沌現像：不確定性 / 170
“蝴蝶效應”的來歷 / 172
“面包師”變換 / 176
通往混沌的路徑：周期倍分岔 / 177
三生亂像：周期三導致混沌 / 179
混沌是自然繫統的內在特征：費根鮑姆常數 / 181
通往混沌的四條道路及其軌道 / 183
預測在原則上是不可能的 / 185
08 破碎的時空：分形的世界 / 187
分形幾何：英國的海岸線有多長 / 188
分形的數學淵源：病態函數 / 190
上帝的指紋：對經典的挑戰 / 194
分形維數：“量化了物體細節的瀑流” / 197
理解分形：對稱破缺之美 / 200
科學與藝術的結晶：混沌分形圖 / 204
混沌分形的世界觀：“復雜思維”範式 / 206
09 糾纏的時空：量子世界 / 213
量子通信：幽靈般的超時空穿越 / 214
連續性的喪失：普朗克時空 / 216
因果性的喪失：上帝擲骰子嗎 / 221
確定性的喪失：測不準原理 / 226
實在性的喪失：當你不看月亮時，月亮存在嗎 / 228
局部性的喪失：量子糾纏 / 229
信仰之爭：決定論與概率論 / 234
10 振動的時空：多維的世界 / 241
時空中的場 / 242
“楊-米爾斯”規範場 / 245
宇宙的四種基本力 / 247
標準模型與“上帝粒子” / 249
一切都在振動：多維的時空 / 253
宇宙的琴弦：平行宇宙 / 258
在路上：無邊界的宇宙 / 260
結語 / 269
寫在後面的話 / 280
內容簡介
本書從“時間和空間”這個總視角，回顧了人類文明目前重大的科學革命。全書通過“時空觀”這一科學哲學思維範式全面審視了科學革命和進步發生時人們對於時間和空間觀念的根本性轉變，梳理了這些科學革命發生時的關鍵思想細節。本書把“時空觀”提升到哲學高度，提綱挈領地闡述了那些重大科學革命背後的哲學思考。作者朱偉勇教授負責全書的框架，第二作者朱海松負責內容；作者負責內容的深入，第二作者負責內容的淺出；作者負責科學，第二作者負責哲學。在思考和創作本書的過程中，中國的科學和技術發展及其對世界的影響始終縈繞在我們的思緒當中。在完成本書之際，仍覺得有必要反思一下中國自十七世紀以來沒能參與到引領世界科學革命發生進程的深層原因。
科學革命中的“時空範式” 宇宙就是時空。上下四方曰宇，空間；往古今來為宙，時間。自古以來，對時間和空間的認識構築了人類的知識框架和思維方式。科學與文明的進步是通過人類對時間和空間認識的深入而推動的。不同的時空觀會導致不同的文明與進步，並影響到人類社會生活的方方面面。時間和空間的問題是科學的基本問題。時空的基本認識是知識體繫建立的核心基礎和根本前提。不同的時空觀就會有不同的認識基礎，時空觀的改變往往產生認識上的革命。本書中，我們把“時空觀”用科學哲學目前的一個重要名詞“範式”來闡釋，不同時期的時空觀就是當時的思維範式。時空觀的改變也意味著範式的轉移，也就是科學革命。 托馬斯·庫恩的“範式” 《科學革命的結構》是20世紀科學哲學的經典名著，該書作者美國科學哲學家托馬斯·庫恩認為，科學發展的歷史是一部同科學共同體密切聯繫的......
"
