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| 編輯推薦： |
好奇心和独立思考的能力，是很多科学家得以成功的关键。无论我们是否立志要成为科学家，与自然世界共处，宇宙从哪里来？物质从哪里来？生命从哪里来？都是需要了解的问题。培养独立思考的能力，不盲从权威或流行的理论，无论从事哪方面的研究，都尽量保持客观;既要脚踏实地，让证据说话，又要思想活跃，有充分的想象力。希望这本书可以带给你这样的勇气和精神。
作者希望通过这本书告诉青少年什么?
本书希望达到两个目的：，是通过深入浅出的介绍，说明科学是有趣的，且并不难懂；第二，是希望通过对科学发展的生动描述，激发年轻人对科学的好奇心和独立思考的能力。这些宝贵的品质，是很多科学家得以成功的关键。
——张东才
宇宙从哪里来？物质从哪里来？生命从哪里来？我们从小就会问起这样的问题。这里，我们不仅与大家分享，在现代科学中，这些问题可以回答到什么程度；更希望告诉大家，这些简单问题背后的好奇心，推动着科学发展和技术进步。在我们繁忙的工作和学习之余，多问、多思考，不要丢掉这份好奇。
——王一
希望透过对科学不停进展的理解，激发大家对科学研究的追求。
——王国彝
科学的基本心态是“怀疑”，认知在验证和创见的互动
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| 內容簡介： |
人类很早就在追问：我们的物质世界是怎样来的？它从何产生？如何运作？到了今天，科学家对这些问题已做过大量的研究，取得使人惊叹的成果。本书的目的，就是用一种通俗易懂的语言来介绍这些研究。
与一般的科普书不同，本书采用了一种广阔的视野、深入浅出地介绍科学家今天对于自然世界的认识。本书的介绍是多角度的：不但有宏观的解读，还有微观的分析；我们不但回顾了科学发展的历史，也介绍了今天重要的前沿研究，包括大量获得诺贝尔奖的工作。
本书另一个特色，就是采用一种开放的学术态度。本书不但会介绍今天的科学家对于自然已有的认识和其主流理论，还会介绍科学家目前还不能解决的问题。通过这样的介绍，读者不但会对自然世界有一个更准确的认识，他们还能知道现有的知识有何不足，下一代的科学家的机会在哪里？
本书由四位教授合作写成。作者都是国际水平的科学家，非常熟悉科学的前沿发展。他们把高深的科学理论用浅显的语言来说明，希望帮助启发读者的独立思考和好奇心；这些精神是许多科学家得以成功的关键。
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| 關於作者： |
张东才 教授（Prof. Donald Choy CHANG）
台湾大学物理学学士，美国莱斯大学（Rice University）物理学硕士及博士。曾任教于美国贝勒 (Baylor) 医学院及莱斯大学。1991 年加入香港科技大学，历任该校教授及讲座教授。曾在北京大学（1981）与清华大学（1986）短期讲学；并曾在加州大学圣地亚哥分校（1996）与钱永健教授合作研究。现任香港科技大学特聘教授。张教授的研究兴趣很广，包括生物物理和量子物理。现为香港科大宏观科学计划的负责人。
王一 教授（Prof. Yi WANG）
中国科技大学学士（2005）， 中科院理论物理研究所博士（2009）。王博士曾在加拿大麦吉尔大学（McGillUniversity）和东京大学从事博士后研究工作。 2013—2015年间，他是剑桥大学的史蒂芬·霍金高级学者（StephenHawking Advanced Fellow）。2015 年加入香港科技大学，现任该校物理系副教授。 他也是香港科技大学粒子理论与宇宙学小组的核心成员。
王国彝 教授（Prof. Michael Kwok-Yee WONG）
香港大学物理学学士， 美国加州大学洛杉矶分校（University of California， Los Angeles）物理学硕士和博士。他其后在伦敦帝国学院（Imperial College London）和牛津大学进行博士后研究。王教授于1992 年加入香港科技大学，现为香港科技大学物理系教授。王教授的研究兴趣很广，包括：复杂系统物理学，神经网络，机器学习，控制论以及天体物理。
陈炯林 教授（Prof. Kwing-Lam CHAN）
美国加州大学伯克利分校学士（1970），普林斯顿大学物理博士（1974）。陈教授于1975—1980 年曾任加拿大卡加里大学（University of Calgary）及皇后大学研究员，1980—1994 年任职于美国宇航局，1994 年加入香港科技大学数学系。他是一位天体学专家，研究范围包括天文物理，流体力学等。2007 年陈教授受邀成为中国嫦娥计划的顾问科学家。陈教授现为澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室教授。
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| 目錄：
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章
导言：人类是怎样了解自然的？
回顾了人类在历史上是如何尝试去了解自然的， 科学是怎样一步一步发展起来的。不但介绍了本书的内容，也介绍了本书的特色。
第二章
什么是宇宙？
宇宙是什么？宇宙从何而来？宇宙由什么构成？宇宙是恒久不变的吗？这些都是许多人很想知道的问题。本章尝试根据现代宇宙学的研究来提供一些回答。
第三章
物质是如何构成的？
我们知道物质由原子构成。但原子是那么小，我们如何知道它的结构？为了要了解原子的物理性质，科学家在20 世纪发展了一套新的理论，称为“量子物理”。这套量子理论是怎么样发展出来的呢？它是如何能解释原子结构和性质的？
第四章
现代粒子物理学的标准模型
现在已知原子是由更基本的亚原子粒子构成的。不过，人们发现有些组成原子的粒子（质子和中子）也并非是基本的，它们本身又是由一些更基本的粒子构成的。事实上，宇宙中有数以百计的不同性质的粒子。有些粒子相信是用来组成物质的，而有些粒子却被认为是用来传递物质与物质之间的作用力的。目前的粒子物理学是如何解释这些粒子的来源和性质的？
第五章
神奇的量子世界
美国有一位著名的物理学家理查德?费曼曾经说过一句很有名的话：“我敢保证没有人真正了解量子力学。”他为什么这样说？量子力学真的那么神奇吗？在本章里，我们回顾为什么目前牛的科学家对量子世界还有那样大的困惑。
第六章
如何解释物质的量子性质？
从物质波的观点看自然世界本章探讨如何尝试突破在量子理论里的传统思维。的研究显示，如果把粒子视为真空的激发波，那么量子世界里面一些神奇的地方就可以得到合理的解释。
第七章
从粒子世界到物质世界
—宇宙中的不同化学元素是如何产生的目前， 科学家认为宇宙起源于大爆炸。不过这个宇宙大爆炸理论只预言了简单的原子（氢和氦）的产生。然而在现实世界里的许多物体，包括我们自己的身体，都是由多种不同的元素组成的。这些比氢重得多的化学元素是如何产生的呢？
第八章
我们在宇宙中的家园——地球
太阳系中只有地球适宜人类居住，是什么条件使地球有别于系内的其他行星？认识地球是一项综合应用与基础研究的庞大工作，我们在此为大家提供一个扼要的介绍。
第九章
总结篇：我们今天对自然的认识到了什么样的程度？还有哪些待解的难题？
对于从大到小不同尺度的自然世界，我们都已经有了不少的认识。但是对于极小尺度和极大尺度的世界，我们的认识却依然非常不足。目前许多的理论还带有不少推测的成分，其出发点往往是追求数学的美， 而非自然的真。在今天，科学家现在努力地去寻找验证这些理论的实验证据。在本章里，我们列出一些科学界现在十分关注的基本问题。
全书图的出处
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| 內容試閱：
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这本《我们的物质世界从何而来？》是我们准备陆续出版的“宏观科学丛书”的册，里面介绍和讨论了目前科学家对于我们的物质世界的了解。这套“宏观科学丛书”是根据我们在香港科技大学近年新设立的一门宏观科学课程的材料整理加工而成的。这套丛书计划为四册：（1）我们的物质世界从何而来？（2） 生命的起源。（3）人类的起源与人体的功能。（4）人类社会是如何演化和发展的？
什么是宏观科学？首先，它是对一些重大科学问题的宏观研究（例如宇宙或者生命的起源和演化）；希望能通过宏观的分析找出其中的基本原理。其次，这是一种跨学科的研究，希望在对不同层次的系统的研究中（包括物理、天文、生命科学与社会科学）发掘其共同的原则。
今天，许多科学上的突破都需要不同专业的人才来参与。因此，香港科技大学的几位老师近发起了一个“宏观科学计划”（Macro-Science Program）。我们看到，随着中国的快速崛起，香港已经成为一个国际科学交流与创新的重要中心，她需要培养一种先进的科学文化氛围。我们认为，在校园里建立一套跨越传统学科的教研计划，可以强化我们的发展潜力，并促进一种重视科学精神文化的发展。
我们这项构想其实也受到世界上一些其他大学的启发。现在国际上许多著名的大学都意识到：传统的学科研究视野太窄，未来科学的发展必须从更宽广的视野来推进。因此跨学科的研究是非常重要的。例如，耶鲁大学不久前设立了一个“弗兰克科学与人文计划”（Franke Program in Science and Humanities）， 其引言中就明确地指出：“学术专业化越来越多地导致了学者和学科的孤立。这会造成对于大学追求智识的目标的误解，更会使得这个目标容易变质。这种孤立更会对跨学科问题的研究造成障碍。”我们在香港科技大学推动的“宏观科学计划”就是要打破这种孤立。
这项计划的内容之一就是开设一门新的宏观科学课程。这门课程的名称叫作“Scientific Understanding of Our World”（从科学的观点来了解我们的世界）。这个课程的设计与别的课程不同，它的目标不单在于知识的传播，更是要激发年轻人对科学的兴趣，并培养其独立思考的能力和习惯。具体而言，课程中讨论了以下几个问题：
● 宇宙从何而来？
● 物质从何而来？
● 生命的起源是什么？
● 人类行为的生理基础是什么？
● 有哪些因素决定了人类社会的发展？
● 我们未来的世界将走向何方？
为了引起学生更多的思考，这个课程有一些特点：（1）我们邀请了不同学科的专家来讲解不同的课题；（2）课程的内容主要是在宏观上介绍一些关键的概念，而不是讨论技术层面的细节；（3）我们不仅要向学生介绍科学家目前已经知道的结论，同时也会介绍科学家还没有解决的问题；（4）在课程设计上，我们希望有高度的互动，鼓励学生在课堂上提出问题，积极参加讨论。
我们这套丛书就是根据这门课程的设计而产生的。因此这套丛书不但介绍了科学界在一些重大领域里的主流理论，还介绍了对于这些理论的挑战。我们认为通过这种介绍，可以激发年轻人在未来进行更勇敢的探索！
这个宏观科学计划的成立，曾得到香港科技大学很多老师的支持和帮助，包括陈繁昌教授和史维教授两位校长，高等研究院前任院长戴自海教授，理学院院长汪扬教授，跨学科课程负责人周敬流教授等。另外，在这门宏观科学的课程里，也得到多位香港科技大学老师的支持，包括卡尔?霍利普（Karl Herrup）、王国彝、王一、陈炯林、王子晖、李凝、黎麟祥、钱培元、何国俊等多位教授都曾参与讲课。在此我们一并感谢。在这套书的编写过程中，我的助手傅斓做出了非常重要的贡献。这套丛书的出版得到中国青年出版社的大力支持，尤其是刘霜编辑，是这套书的主要推手。如果没有她，我们就不可能把这套教材变成一套生动活泼的科普读物。
张东才
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