2017年10佳天文学,物理学和数学书籍

无论您是在这个假期里向他人还是自己送礼物,这份《 2017年物理科学最佳流行科学书籍》清单都是开始阅读和送礼的好地方

GrrlScientist for Forbes 撰写
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Grrl科学家

安德鲁·科恩(Andrew Cohen)和布莱恩·考克斯Brian Cox)教授撰写的《自然力量》 (威廉·柯林斯,2017年;亚马逊美国/亚马逊英国)

蜜蜂为什么在蜂巢中建立六角形细胞? 为什么生物有机体对称? 为什么日落时天空变红? 为什么每个雪花都不一样? 您可能自己已经考虑了其中一些问题。 在本书中,作家兼粒子物理学家布莱恩·考克斯(Brian Cox)通过探索自然的四个基本力进行了解释:引力,电磁,强核和弱核。 正如读者所了解的那样,体现宇宙的这些力量也塑造着我们的世界-它的颜色,结构和自然事件。 对称,运动,元素和色彩这四章中的每一章都从一个简单的问题开始,该问题引发了更全面的探索,将历史与我们对所涉及科学的当前理解相融合,并展示了这些看似简单的问题如何由四个基本原理来解释。军队。 书中有许多出色的照片和插图,以及笔迹中捕捉到的整体奇观,远远超过了可能吓concepts某些读者的复杂概念和数学公式。 这本书与BBC One电视连续剧一起播放。

《自然力量》是《 星期日泰晤士报》的畅销书。

规模: Geoffrey West 撰写的关于生物,城市,经济体和公司中增长,创新,可持续性和生命步伐的普遍定律 (企鹅出版社,2017年;亚马逊美国/亚马逊英国)

理论物理学家,前圣塔菲研究所所长杰弗里·韦斯特(Geoffrey West)写了一本引人入胜的书,他在书中将数学比例定律应用于复杂的系统,从生物开始,然后进入公司和城市。 这本书的第一部分是我的最爱,因为最好地证明了缩放定律如何适用于生物体的证据。 本书的这一部分讲述了West和他的同事如何发现,随着哺乳动物种类的体重增加一倍,其能量效率提高了25%,寿命延长了25%。 基本上,大型哺乳动物的单位质量代谢率要比较小的哺乳动物低-这种关系从微生物到蓝鲸都是正确的。 在建立了这种生理联系之后,韦斯特继续争论称,缩放定律也可以应用于复杂的人类创造:社交网络,城市基础设施和公司。 韦斯特的想法在这里变得更具投机性,尽管同样有趣。 值得注意的是,尽管本书包含大量图表和图形,但本书中没有数学方程式,有些读者可能会感到沮丧,而其他读者可能会感到沮丧。 写作可能在某些地方比较密集,因此可能具有挑战性,但是从本书中收集到的见解值得付出努力,并将改变您对世界的看法。

数学元素:约翰·史迪威John Stillwell) 从《欧几里得到哥德尔》 (普林斯顿大学出版社,2017年;亚马逊美国/亚马逊英国)

这本澳大利亚数学家约翰·史迪威(John Stillwell)赢得了著名的Chauvenet奖的一本引人入胜的书,是对各种“基本”数学主题的精心构造和清晰书写的概述,涵盖了数论,可计算性,代数,几何,微积分,组合数学,概率论和逻辑。 本书讨论了每个子学科如何指导更高级的主题,这些主题构成了一个整体的数学。 每章的末尾都有内容丰富的“哲学评论”和“历史评论”部分,可帮助读者了解该地区的美丽,并提供有关其广度和局限性的新见解。 斯蒂尔韦尔还讨论了“逆数学”对于证明著名定理的重要性。 (逆数学是我之前从未听说过的一个相对较新的领域,它使用无穷大来度量证明一个定理并确定初等数学边界所需的公理的强度。)这本可爱的书可以轻松地用作本书的一部分。教科书或补充阅读,供那些希望更全面地探索数学的人使用。 专家会喜欢它,而我们其他人将学到很多东西。 一个警告:不要在Kindle上获得这本书。

续航力:太空中的一年,一生的发现》 ,作者:斯科特·凯利 (Doubleday,2017年;亚马逊美国/亚马逊英国)

像我们许多人一样,斯科特·凯利(Scott Kelly)并非一开始就知道他想做什么。 但是,在经历了汤姆·沃尔夫(Tom Wolfe)的书《正确的东西》之后 ,年轻的凯利突然发现了自己的人生目标,这一切都与众不同。 这本鼓舞人心的回忆录记载了凯利在国际空间站(ISS)上的一年,在那里他连续连续几天成为美国纪录保持者。 这个故事散布着倒叙,详述了凯利如何成为国际空间站的一员:从他为克服漫无目的的童年而奋斗到加入海军,然后成为美国宇航局著名太空计划的一部分。 我们将了解从怪异到平凡的国际空间站生活的感觉,以及他长期在太空停留对身体的影响,这对于NASA计划执行火星飞行任务时的重要信息。 在整本书中,凯利(Kelly)的同情心,机智和诚实光彩夺目。 一部分是科学,一部分是个人回忆录,这个难忘的冒险会让您想要更多。 如果您今年只读一本科普读物,那就做这本​​书。

阿波罗8号:杰弗里·克鲁格Jeffrey Kluger) 的首次登月任务惊险故事 (Henry Holt and Co.,2017; Amazon US / Amazon UK)

五十年前,美国正经历着黑暗和动荡的时代,因此,美国希望借助其太空计划来带领他们摆脱困境。 在灾难性的阿波罗1号任务执行仅一年后,三名宇航员在其飞船中被炸死,美国宇航局接近三名男子:弗兰克·博尔曼,吉姆·洛威尔和比尔·安德斯,问他们是否愿意再试一次太空竞赛。 他们毫不犹豫地一秒钟。 在接下来的16周(!!)中,这引发了激烈的准备工作,成功启动了阿波罗8号任务。 这次任务带来的回报包括令人难以置信的第一张清单:首先看向月球的远端; 第一次地球崛起; 以及第一次重新进入地球的大气层-所有这些都是使用太空船完成的,其总计算能力低于iPhone。 这本快节奏的书在这关键时刻对美国宇航局的太空计划进行了一次引人入胜的检查,其中包括这三个人及其家人的传记,这是内部人士首次对阿波罗8号任务的看法,并记录了所有实现这一目标的经历。 我保证您直到完成后都不会放下这本令人震惊的书。

突破!:罗伯特·根德勒和R.杰伊·加班尼撰写的100幅改变世界天文图像 (威廉·柯林斯,2017年;亚马逊美国/亚马逊英国)

您是摄影师,还是喜欢看太空摄影? 如果是这样,那么这是适合您的书。 这本书展示了我们为了解宇宙所做的努力的摄影年表。 作者是两位著名的天文摄影师,他们首先解释了摄影的工作原理,并追溯了175年以来天文摄影的发展历程。 然后,本书详细审查了有史以来最重要的100幅天文图像背后的科学,技术和历史,尤其是当您意识到照片预示着对宇宙的重大突破时,便会特别生动。 确实,其中一些图像导致了天文学的最大发现。 一章分享了人类可见光带之外存在的多波长宇宙的照片,而最后一章分享了载人和无人飞船的一些照片。 细心的读者会注意到文本中出现了一些错误,但是总的来说,与许多引人入胜的高质量图片和其附带的信息相比,这些错误很小。 一个警告:不要在Kindle上购买这本书。

冰上的望远镜:马克·鲍文Mark Bowen) 在南极发明新的天文学 (圣马丁出版社,2017年;亚马逊美国/亚马逊英国)

本书讲述了数百名物理学家和工程师数十年来为建造有史以来最大的粒子物理探测器-南极洲的IceCube中微子天文台而奋斗的过程。 这种非凡仪器的构造灵感来自对难以捉摸的中微子的追捕,这种中微子是沃尔夫冈·保利(Wolfgang Pauli)于1930年首次提出的。冰立方位于地理南极,使用立方公里的钻石净冰块比地球表面下1英里处探测中微子。 最终,该仪器取得了非凡的成就:2010年,IceCube发现了第一个中微子,从而催生了新的天文学领域。 但是这本书也分享了这一令人难以置信的努力的人类故事。 作者,物理学家马克·鲍文(Mark Bowen)讲述了建立IceCube的人们的内幕故事。 他们犯的错误,找到的解决方案,竞争与分歧以及团队合作。 它还分享了中微子正在教我们关于时空本质的一些奇怪的教训。

走出巨人的阴影:胡克,哈雷和英国科学的诞生 (John Gribbin和Mary Gribbin) (威廉·柯林斯,2017年;亚马逊美国/亚马逊英国)

“如果牛顿从未住过怎么办? 在这本书中,天体物理学家约翰·格里宾(John Gribbin)和科学作家玛丽·格里宾(Mary Gribbin)将历史和传记无缝地融合到他们的有说服力的论点中,即数学家艾萨克·牛顿(Isaac Newton)并不是我们许多人今天所认为的天才。 实际上,似乎牛顿是个骗子和a窃者,经常从他同时代的人那里窃取重要的科学观念,并声称它们是他自己的。 他的两个目标是英国科学家,博物学家罗伯特·胡克(Robert Hooke)和埃德蒙·哈雷(Edmond Halley)(他们发现了以他命名的彗星)。 根据格里宾斯的论点,这两位相对被忽视的科学家很容易就发起了现代科学的发展,因为,牛顿的许多思想都是从他们的思想开始的。 尽管格里宾斯的观点确实有道理,但他们对胡克(Hooke)的钦佩似乎有些过分:例如,他们提到胡克(Hoke)负责达尔文的一些关键理论-基本上,非常规的论断需要非常规的证据(而此类证据支持这一点)声称很薄)。 尽管有我的小毛病,这本引人入胜的书还是提出了有趣的,有时甚至是有争议的英国科学史观点,并将当时两位被忽视的科学家哈雷,尤其是胡克带到了舞台上。

Neil deGrasse Tyson 着急研究人类的天体物理学 (WW Norton&Company,2017; Amazon US / Amazon UK)

美国自然历史博物馆海顿天文馆馆长尼尔·戴格拉斯·泰森(Neil deGrasse Tyson)在穿越当代天体物理学的短暂旅程中,再次证明他是一位多才多艺的科学传播者。 泰森(Tyson)以能够清楚地写出复杂的科学思想而著称,他提出了当今天体物理学中的重大问题,从大爆炸到暗能量,从夸克到暗物质,从寻找行星到寻找宇宙生命。 尽管由于使用易于理解的简化散文,该书有时被称为“傻瓜天体物理学”,但本书还是邀请读者探索有关空间,时间和现实的当今重大的,令人费解的问题。 大量机智的轶事和文化参考(莎士比亚和圣经中的名言,以及爱因斯坦的一首诗)使读者的访问更加愉快。 我惊讶地发现,本书中的许多内容都是从泰森以前的几本书中回收来的,尤其是《黑洞之死》和《 起源》 ,因此,如果您读过他以前的书名,可能会想念这本书。 这本简短的书包含12篇口头大小的论文,非常适合地铁或咖啡休息时间阅读。

《匆忙中的人们的天体物理学》是2017年6月《纽约时报》非小说类畅销书第一名。

美国蚀:一个国家的史诗般的竞赛,以捕捉月球的阴影并赢得世界的荣耀 (大卫·巴伦着 ,Liveright,2017年;亚马逊美国/亚马逊英国)

仅在短短几个月前,一场日全食笼罩着美国大部分地区,处于一片漆黑的几分钟之中,使数百万人在户外抬头仰望。 但是,这并不是自白欧洲人开始在正在向美国扩张的地区定居以来的第一次全蚀。 在美国月食中 ,日食追逐者和获奖科学记者大卫·巴伦(David Baron)讲述了另一个引人入胜的故事,该月食发生在美国“狂野的西部”一个炎热的午后,从蒙大拿州到德克萨斯州,创造了一条黑暗之路。 1878年7月。在对男爵的精心研究中,我们了解了三个特别引人入胜的日食追逐者的历险,从而对美国的历史有了更深的了解。 在这三者中,我最感兴趣的是阅读有关瓦萨(Vassar)天文学家玛丽亚·米切尔(Maria Mitchell)和她的一群女学生的信息,这些女学生决心向以男性为主的世界证明高等教育和女性化是相辅相成的目标。 男爵的令人着迷的故事捕捉到了落基山脉的激动人心的比赛,勇敢的火车抢劫和印度冲突,这些无畏的月食追赶者可以看到三分钟的黑暗。

有关更多优秀的科普书籍,请参阅我的2016年数学,物理学和化学的10本最佳科普书籍清单。


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最初于 2017年12月19日 《福布斯》 发表