宇宙波澜：科技与人类前途的自省（精装版） 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子版 mobi 在线

美国知名物理学家弗里曼·J.戴森的《宇宙波澜：科技与人类前途的自省》一书记述了戴森曾与之共事的著名科学家如奥本海默、费曼、泰勒等人的生活经历、科学观念与成就，介绍了第二次世界大战之后西方国家在量子电动力学、核反应堆、生命科技以及太空探索等方面的研究历程与诸多争议。该书是一代量子力学巨擎弗里曼·戴森的经典科学传记，凝聚了他对科技与人类前途的人文思考与省思。该书被评为“改变世界的25本科普书之一”。

1 英国

1.1 魔幻城堡

1.2 浮士德的救赎

1.3 少年“十字军”

1.4 诗人之死

2 美国

2.1 科学学徒

2.2 阿尔伯克基之旅

2.3 攀登F6峰

2.4 降E小调前奏曲

2.5 小红校舍

2.6 1970年到达土星

2.7 朝圣者、圣徒和太空人

2.8 调停

2.9 防御的伦理

2.10德福·夏普谋杀案

2.11 莫洛博士岛

2.12 DNA重组研究的争论

3 其他

3.1 遥远的镜子

3.2 思想实验

3.3 外星人

3.4 进化枝与克隆

3.5 绿遍银河

3.6 回到地球

3.7 设计论

3.8 地球与天空之梦

弗里曼·J.戴森（Freeman J.Dyson），美籍英裔数学家、物理学家，美国国家科学院院士、美国物理学会会员、伦敦皇家学会会员，美国普林斯顿高等研究院荣誉教授。他在量子电动力学方面作出巨大贡献，但遗憾地与诺贝尔物理学奖擦肩而过。他提出的“自旋波”及“戴森球”等理论影响巨大。他获得了包括伦敦皇家学会休斯奖、德国物理学会普朗克奖以及奥本海默纪念奖、哈维奖、坦普尔顿奖、亨利·庞加莱奖等多项殊荣。他所著的《宇宙波澜》《武器与希望》《想象中的世界》《太阳、基因组与互联网》等书在科学界和大众中都激起广泛回响。

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根纳季、米沙和我在被选中为宇航员之前，都曾在本国军队服役。虽然我们从未谈论过这件事情，但我们都知道，那时可能会收到命令而杀死对方。现在，我们正在参加史上最大规模的国际和平合作。当人们问起空间站的巨额投资是否值得时，我总会指出这一点。看到两个曾经的敌人将各自的武器转化为运输工具来进行太空探索，追求科学知识，这值得吗？看到以前的敌对国，把各自的士兵变成宇航员和终生的朋友，这值得吗？虽然无法用金钱衡量，但对我来说，这是最值得投资空间站的原因之一，甚至值得我们去冒失去生命的危险。

俄罗斯宇航员的基本工资比美国宇航员要低得多，但他们在国际空间站飞行的每一天都会得到奖金。这也使俄罗斯宇航员对空间站上的一切问题的回答都是“很好”“没问题”，不然他们可能会被扣工资。美国宇航员在空间站上工作时每天只能拿到5美元的津贴，但他们的基本工资要比俄罗斯宇航员高得多。

在几次太空飞行中，他都能感觉到眼球充血，这对他的视力造成了明显的伤害。他甚至能感觉到高能量的宇宙射线穿透了他的身体。国际空间站上的二氧化碳去除装置并不稳定，当有人锻炼身体时，或宇航员人数太多时，空气中的二氧化碳浓度就会超标，他们的心情、工作效率、身体状况都会受到影响，这一切都可能损害宇航员的身体健康。

在被称为254号楼的洞穴般的机库里，我们穿上了索科尔宇航服——这真是一个尴尬的过程。穿戴宇航服的唯一入口位于胸部。因此，我们必须先把下半身伸进胸口的洞中，然后挣扎着把手臂塞进袖子里。同时，我们要闭着眼把头伸进脖子上方的宇航服环套里。这时，如果没有头发就很惨了。作为光头，每次完成穿戴时，我的头皮上都会留下刮痕。接着，我们要用一种令人不安的技术含量较低的方式，将宇航服胸口大洞的边缘拧在一起，并用橡皮筋固定住。第一次听说这种方式时，我简直不敢相信那些橡皮筋就是用来保护我们免受太空伤害的。到达空间站后，有一次我发现俄罗斯人在太空里用同样的橡皮筋密封垃圾袋。从某种意义上说，我觉得这样做很滑稽；而换个角度，我尊重俄罗斯在技术应用方面的哲学。如果它有效，为什么要改变它呢？

索科尔宇航服被设计成一件救援服，这意味着，它唯一的功能就是在“联盟号”飞船发生火灾或减压的情况下拯救我们。这不同于我在空间站任务后期的太空行走中穿的宇航服，那套宇航服更结实可靠，也更实用，它本身就是一艘小型宇宙飞船。索科尔宇航服的用途，与我过去在航天飞机上经常穿的、由NSAS设计的橙色压力服是一样的。1986年“挑战者号”航天飞机发生空难之后，NASA才引进了这套服装。在此之前，美国宇航员都穿着简易的宇航服。这和俄罗斯人很像，他们在1971年的一次减压事故中失去了三名宇航员，之后才更换了宇航服。从那时起，宇航员（以及任何加入“联盟号”的新宇航员）都穿着索科尔宇航服。惨剧带来的阴影以一种奇怪的方式包围着我们——迟来的补救措施本可以挽救那些和我们承担同样风险的宇航员。

根纳季、米沙和我在被选中为宇航员之前，都曾在本国军队服役。虽然我们从未谈论过这件事情，但我们都知道，那时可能会收到命令而杀死对方。现在，我们正在参加史上最大规模的国际和平合作。当人们问起空间站的巨额投资是否值得时，我总会指出这一点。看到两个曾经的敌人将各自的武器转化为运输工具来进行太空探索，追求科学知识，这值得吗？看到以前的敌对国，把各自的士兵变成宇航员和终生的朋友，这值得吗？虽然无法用金钱衡量，但对我来说，这是最值得投资空间站的原因之一，甚至值得我们去冒失去生命的危险。

国际空间站是从1984年开始建造的。当时，里根总统在国情咨文演说中宣布，NASA正在设计一个“自由号”空间站，它将在10年内被送入轨道。但国会的抵制导致了多年的预算削减和政府重组，而“自由号”并没有进入实际建造阶段。1993年，克林顿总统宣布，该空间站将与俄罗斯联邦航天局提议的“和平2号”空间站合并。随着代表欧洲、日本和加拿大的航天机构加入，国际合作已经包括了15个国家。为了将这些零件送入轨道，人类总共进行了100多次发射，并通过100多次太空行走来组装这些零件。国际空间站是国际间科技合作的杰出成就。从2000年11月2日以来，一直有人住在里面，也就是说，人类并非全都同时待在地球上。这一状况已经持续了14年。国际空间站是迄今为止让人居住时间最长的太空建筑，接待过来自16个国家的200多人来访。这是和平时期有史以来最大的国际合作项目。

编辑推荐

他是量子电动力学的一代巨擘；

他获得了除诺贝尔物理学奖之外的物理学领域的几乎所有大奖；

他是与奥本海默、费米、费曼、杨振宁等科学巨匠有着密切交往的学术宗师；

他就是成功地证明了施温格和费曼量子电动力学理论的等价性的著名科学家——弗里曼·戴森。

《宇宙波澜：科技与人类前途的自省》是他撰写的一本超棒的科学家自传，用他独特的幽默感、深刻的自省以及敏锐的洞察力向我们娓娓诉说科学发展与人类命运的故事。

《宇宙波澜：科技与人类前途的自省》一书是量子力学巨擘弗里曼·戴森从事科学工作五十多年的回忆性总结，包含了弗里曼对科技与人类前途的浪漫的人文思考。弗里曼把科学生活比作个人灵魂的航程，浪漫而生动地描述了许多著名科学家的风范与成就，还涉及核反应堆、生命科技以及太空探索的研究历程与争议。同时，作者也引导我们寻求科学对于人类的真正意义，探讨科学人在钻研探索时所应持有的态度及对科技发展与人类前途的一些深刻省思。

    《宇宙波澜：科技与人类前途的自省》详细、全面地介绍了早期宇宙的状态、构成及演化的相关知识，特别是大爆炸后数秒至几分钟的宇宙形态及其变化过程，涉及了宇宙的大尺度结构、漩涡星云的性质、星系红移以及科学家提出的各种宇宙模型等问题。该书被评为“改变世界的25本科普书之一”。《宇宙波澜：科技与人类前途的自省》获评为重庆市优秀科普图书。

书摘插图

 在核弹之后，我们还谈到了科学。迪克和我在科学上总是意见相左。我们反对彼此的想法，那会帮助我们坦率地思考。迪克不信任我的数学，而我不信任他的直觉。在他奇妙的世界图像中，世界是由空时（space and time）中的世界线（world line）交织而成，任何事物都自由移动，而大量的可能的历史（possible histories）累加起来描述了终发生的事情。对于他看待事物的观点来说，有一点很重要，那就是它必须具有普适性。它必须描述自然中发生的每一件事。你不能想象，这种历史叠加的图景对自然的一部分成立，而对另一部分却不成立。你也不能想象，它对电子成立，对引力却不成立。它是一种实现统一的原理，要么解释所有事情，要么什么也解释不了。这一点让我深深怀疑。我知道有多少伟大的科学家曾追逐过大统一理论的鬼火。科学的场地上横七竖八躺倒着死去的大统一理论的尸骨。甚至爱因斯坦也花了20年去寻找一个大统一理论，但是他没有找到任何令自己满意的东西。我非常敬仰迪克，但是我不相信他可以在与爱因斯坦的比赛中战胜爱因斯坦。

迪克还击我的怀疑，他辩论说，爱因斯坦之所以失败，是因为他停止了在具体的物理图像中思考，变成了一个玩弄方程的人。我不得不承认这是对的。爱因斯坦早年的那些伟大发现都基于直接的物理直觉。爱因斯坦后来的统一场理论失败了，因为它们只是一组没有物理意义的方程。迪克的历史叠加的理论，在精神上是类似青年爱因斯坦的，而不是老年爱因斯坦。它牢固扎根于物理真实之中。但是我仍然和迪克争辩，告诉他他的理论只是一个华丽的梦，而不是一个科学理论。除了迪克，没人可以使用他的理论，因为他总是随着事情的进展使用其直觉编造游戏规则。直到规则被编成法典而且数学上变得精确，我才会称之为理论。

关于物理理论的本质，我认同正统看法。根据正统看法，大统一原理不是理论。也许有朝一日，我们可望能发现一个适用整个物理学的大统一原理，不过那是后代们的事情了。目前来讲，自然将自己很方便地划分成了界限分明的领域，而我们也满足于一次只了解一个领域。一个理论是一种对于自然的细致而又精确的描述，它只对一个特定的领域成立。属于不同领域的理论使用不同的概念，从不同角度照亮我们的世界。

目前来看，我们看到物理世界被分成了三个主要领域。个是大体量、大质量物体的领域，其对象是行星、恒星、星系，还有作为整体考虑的宇宙。在这个领域中，引力是决定性的作用力，而爱因斯坦的广义相对论是凯歌高奏的成功理论。第二个是非常小、存在周期很短的物体的领域，它们可以在高能碰撞和原子核里被观测到。在这个领域里，强核力是主导作用力，但是关于它还没有成熟的理论。理论的碎片出现之后又消失了，它们多多少少可以成功描述实验家观测到的一些事情，但是目前，极小物体的领域依然和1948年时一样，它仍是一个本身亟待被探索的世界。

在极大和极小之间的是第三个领域：物理学的中间地带。中间地带是一个巨大的领域，它包括大小介于一个原子核和一个行星之间的任何物体。它是人类日常经验的领域。它包括原子和电，光和声，气体、液体和固体，椅子、桌子和人。我们称为量子电动力学的理论就是中间地带的理论。它的目的，是要给所有处于第三个领域中的物理过程一个完全又精确的解释——这个领域仅仅不包括极大和极小的物体。

    就这样，我和迪克彻夜争论。迪克在尝试理解整个物理学，而我只希望能找到属于第三个领域的理论。他在寻找一般原理，它们要足够灵活，使他可以将它们运用到宇宙中的任何物体上。我在寻找一组简洁的方程，它们要准确地描述中间地带发生的事情。我们继续来回争论。现在，30年后回头看那些争论，很容易看出来，我们都是对的。

科学的一个特别的美丽之处就在于，看起来大相径庭的观点，在后来如果用一种更广的视角来看，都是对的。我是对的，因为结果是自然喜欢划分区域。量子电动力学的理论原来可以完成我所期望的一切。它以很高的精确性成功预测了在中间地带所完成的所有实验的结果。迪克是对的，因为他的时空轨迹和历史叠加的一般原理，原来有着比量子电动力学更广的适用性。在极小物体的领域，即现在被称为粒子物理的领域，结果表明，量子电动力学的严格形式是无用的，然而迪克灵活的规则，即现在被称为费曼图的东西，是每个理论家手头个可用的工具。

在维尼塔的小屋里度过的那个暴风雨之夜，迪克和我并没有向前看30年。我知道的只是，在迪克思想的某处，隐匿着一个量子电动力学理论的关键之处，这个理论比朱利安·施温格的复杂构造更简洁，也更物理。迪克只知道他有比打扫施温格的方程更高的目标。所以争论没有结果，我们继续各自走自己的路。

……

和年轻伙伴们焦虑地待在奥本海默的办公室里的那几周，我有了时间去把之前在内布拉斯加的灰狗巴士上得到的想法的细节写成文章。文章完成了，在奥本海默回来之前我把它投给了《物理评论》（

Physical Review

），这样他就没有机会和我争论了。他回来之后，我给了他一份论文的复印件，然后就等着看有什么事情要发生。什么也没有发生。那倒不奇怪。毕竟我的论文只是对整个宏伟的科学设计的些微贡献。我所做的一切不过是将施温格和费曼的量子电动力学的细节整合在一起并且将它收拾干净。在我开始之前，施温格和费曼已经迈出了巨大的一步。他们明确表达了他们的思想，而只把写出方程的工作留给了我。我知道奥本海默总是对思想比方程更感兴趣。自然，相比于阅读我的论文，他会有许多更为有趣和紧迫的事情要做。

当几周之后我有机会和奥本海默说话的时候，我惊讶地发现他对我的工作不感兴趣的原因和我想象的截然不同。我原以为他会蔑视我的工作只因认为它并非原创，而仅是施温格和费曼理论的一个小草图。相反，他认为我的工作基本上就在错误的道路上。他认为给施温格和费曼的工作画什么草图完全是瞎耽误工夫，因为他不相信施温格和费曼的想法会和真实世界有什么关系。我知道他从来就不欣赏费曼，但是听到他狂暴地反对施温格——那个他在六个月前还热烈赞扬的自己的学生，还是让我吃惊不小。在欧洲待着的那段时间让他莫名其妙地相信，物理学需要一些根本的新思想，而施温格和费曼的量子电动力学不过是另一次用奇怪的数学将旧思想拼凑起来的尝试，它将人们引入歧途。听到他以这种方式说话，我感到振奋。那意味着我为自己被人认可而进行的战斗会有趣得多。我没有为了我的工作的令人怀疑的优点而与奥本海默争辩，我会为整个量子电动力学的事业而奋斗，为了施温格、费曼和朝永振一郎的思想而奋斗。我们不会纠缠在细节上了，我们会在基本问题上产生冲突。我已经能够感觉到，上帝正把他交到我的手中。

……

这故事的结局是，我终成了研究院的教授，我安顿了下来并且自此幸福地生活下去。从奥本海默受审前一年直到他去世，我和他做了14年的朋友和同事。我有大量时间去研究和反思这个人的品质——这个人无论在我的个人命运还是在人类的命运里，都扮演了一个自相矛盾的角色。我很少对他的思想有私人的了解。在华盛顿受审的那几周里，为了免受媒体的干扰，他被安排住在一个地址被严格保密的地方，而我和他的接触，就是通过一个律师中间人从普林斯顿给他邮寄了一包他急需的衣物。在审判结束和他被政府正式宣判不值得信任以后，他回到研究所，继续谈论物理学。生活在一如既往地继续，只是那个大保险柜和那两个日夜守护了它七年的安保人员不见了。

报纸上出现了一些流言蜚语，说研究院的托管人准备撤掉奥本海默，因为一个被公开说成不值得信任的人是不足以胜任研究院院长的职责来对外代表研究院的。托管人宣布会举行一次会议，会议将审查奥本海默的院长资格以便确认是否让他继续留任。我谨慎地咨询了我在英国的朋友，以确保如果奥本海默被辞我可以迅速而戏剧性地辞掉我自己的教授席位。托管人举行了他们的会议，还安排了一项声明确认奥本海默的任命，他们宣布他们对他领导研究院继续保有信心。我很高兴我免去了做一个高贵动作的不便。我也高兴我可以在普林斯顿继续和奥本海默共事。就我看来，在他公开受辱之后，他比之前更是一个好的院长。他更少待在华盛顿而更多留在研究院里。他仍然是一个伟大的公众人物，在科学兄弟会和国际知识分子圈，他还是一个英雄，但是他变得更放松了，对我们的日常问题也更敏感了。他可以回去做他喜欢的事情了——阅读、思考和谈论物理。

对物理学，奥本海默有一种天赋和持续一生的热情。他总是想要为理解自然的基本奥秘而持续奋斗。我让他失望了，因为我没有成为一个深刻的思想家。当他推动给我一个研究院长期成员资格的时候，他本来希望，他是在保护一个年轻的玻尔或者年轻的爱因斯坦。如果他那时候问我的建议，我会说，迪克·费曼才是你要找的人，而我不是。我过去是，而且一直都是一个问题解决者，而不是一个思想的创造者。我不能像玻尔和费曼那样，为了一个深刻的问题连续几年心无旁骛地坐在那里。我对太多彼此不同的事物感兴趣。当我向奥本海默寻求指导的时候，他说：“追随你自己的命运。”

我照做了，但是结果总的来说并不让他满意。我追随了自己的命运，我扎到纯数学里，扎到核工程里，扎到空间技术和天文学里，我去解决那些他有充分理由认为远离了物理学主流的问题。在我们对研究院物理学院的行政工作的讨论中，同样的差异也出现了。他喜欢更多地任命基本粒子物理学方向的职位，而我喜欢邀请来自大量不同专业领域的人。所以我们常常会意见相左。但是随着年龄的增长，我们对彼此就更为尊重和理解。我们在实质性的东西上是观点一致的。当华裔物理学家杨振宁和李政道还很年轻的时候，我们都同意给他们研究院教授的席位。当我们看着他们越过我们的头顶成为伟大的科学领导者的时候，我们都感到欢欣鼓舞。

奥本海默有什么特殊的地方呢？在长年的日常接触中，我经常问自己这样一个问题。夸大其词的新闻报道和电视节目，都会不时地将他呈现为一个悲剧英雄。他把所有这些都斥为全然的垃圾，但是它们包含某种真理的成分。起初我以为他会像艾略特剧中的大主教那样为人处世的时候，我并不全然就是错的。他有一种自我戏剧化的天分，一种将自己以高于生活的方式呈现在观众面前的能力，他驾驭世界宛如世界就是一个舞台。也许我的错误只在于选错了他在其中担当主演的戏剧。

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媒体评论

媒体推荐

在这本书里，（弗里曼·戴森）试图向人们描述，在身为科学家的某人眼中，人类的处境是何面貌……从内部看科学是怎样的；讨论技术的未来；描述一些科学伦理问题——它们牵涉到战争与和平、自由与责任、希望与绝望。这些都受到科学的影响，都是一种必须作为整体才能理解的图像的组成部分。

这是一个科学家自传式的坦诚自白。虽然这本书是写给普通读者的，意在告诉他们，科学家是如何看待这个世界的，但略读几页文字便知，这并不是一本枯燥的科普说教读物，而是一位才华横溢的科学家用他独特的幽默、深刻的自省以及敏锐的洞察力向我们娓娓叙说科学与人类发展的故事。

——美国《新共和》杂志

网友推荐

本书有关于生命科技以及太空探索的研究历程与争议，同时藉由作者的引导开始寻求科学对于人类的真正意义以及科学人在钻研探索时所应持的正确态度，还包括对科技发展与人类前途的一些深刻的省思。                                          ——豆瓣网读者

戴森兴趣广泛，文笔优美，对决定人类未来命运的众多科学领域都充满人文主义关怀。读这本《宇宙波澜》让我眼界大开，也深深佩服科学家。                ——豆瓣网读者

读这本书就像经历一次穿越时空的旅行，讲的是科学技术和人类社会的关系。

——豆瓣网读者

在科技的发展及其可能带来的对人类的不幸之间进行选择真是个难题。实际上，任何一个科学怪人，只要其本身还有人性，就得面对这样的良心问题。科技的进步有可能是对既有世界的巨大背叛，其完全可能包含着与现世不同的价值观。这种对新价值观的排斥甚至可能使科学家本身遭受伤害。                                           ——豆瓣网读者

前言

物理学家利奥·齐拉特（Leo Szilard）曾经向他的朋友汉斯·贝特（Hans Bethe）宣称他在考虑记日记：“我不打算发表它，我只想为上帝的信息记录些事实。”“你难道认为上帝不知道事实吗？”贝特问道。“是的，”齐拉特回答道，“他知道事实，不过他不知道这个版本的事实。”

本书收集了我50多年的记忆。我很清楚记忆是不可靠的。它不仅选择与重构了我们人生的事实，还会添油加醋。我已经尽可能将我的事实版本与其他人的记忆或文字材料进行了比对。30年来，我有规律地给父母写信，他们保存了我的大部分信件。这些信件是许多细节的来源，它们是记忆本身所不能保存的。……