1～12章读书笔记摘抄

《从无穷小至无限大：科学中的探索与想象》

此部科普经典之作，自1970年代末由科学出版社引入出版后，在国内掀起了一股热潮，影响了无数的科普工作者和求知者。作品以生动的笔触描绘了20世纪以来科学中的一系列重大突破。先是介绍了基础数学的相关知识，而后通过生动形象的比喻，对爱因斯坦的相对论及四维时空结构进行了深入浅出的阐述。还探讨了人类在微观世界（如基本粒子、基因）和宏观世界（如太阳系、星系等）的探索与认知。

一、从四维几何学的观点出发，我们不难理解一切运动物体的普遍收缩现象。这种收缩是由于时空坐标系的旋转所引起的四维长度的空间坐标投影变化。在不同运动系统中观察事件时，我们需使用空间和时间轴都旋转一定角度的坐标系来描述。旋转角度的大小取决于物体的运动速度。在静止系统中，四维距离在空间轴上的投影是百分之百的，而在新的坐标轴上，空间的投影则会有所缩短。

二、浩渺宇宙中，巨大的原始物质吸引微小的物质，逐渐加速形成巨大的球体（原始太阳）。部分微粒因排斥而斜向落下，绕太阳转动，形成了扁平的旋转状星云。随后，星云物质逐渐成行星。关于太阳系的角动量来源，至今仍是一个未解之谜。

三、在物理空间中，当存在巨大质量时，空间会弯曲。质量越大，曲率也越大。在纯粹的几何空间中，所有物体都沿着“最直的路线”（即短程线）在弯曲的空间中运动。

四、重力现象其实是四维时空世界的弯曲所产生的效应。太阳的质量弯曲了周围的时空世界，而行星则沿着弯曲空间的短程线运动。

五、如果我们把时间和空间看作是四维距离在相应轴上的投影，那么时间和空间轴会一起旋转并永远保持垂直。这导致不同运动状态的观测者所观察到的同一事件的时空状态不同。

六、当物质系统处于热力学平衡态时，某些宏观物理量如能量、压强和分子数密度会在其平均值附近产生微小的变化。例如，大气的不均匀性会导致太阳光谱中蓝色光的散射。

七、在星际旅行中，时间变慢的现象为旅行提供了有趣的可能性。如果乘坐接近光速的飞船前往距离我们9光年的天狼星，那么从地球上看需要花费18年的往返旅程，对飞船上的乘客来说可能仅需几小时的时间。

八、对于宇宙的奥秘，拉普拉斯假说提出了另一种解释。原始的球状星云因冷却而收缩加速并逐渐变扁。当离心力大于吸引力时，赤道边缘的气体物质会分离成旋转的气环。这一过程重复发生，最终形成了与行星数相等的气环（称为拉普拉斯环）。这一理论同样无法解释角动量的分配特点。

九、那么能否想象一种具有确定体积而没有明显界面的三维空间呢？这就像两个球体各自限定在自己的球形表面内并沿外表面粘在一起一样。这并不意味着两个物理学上的物体如苹果可以相互穿过并粘连在一起。即使这些物体被挤压成碎片也不会相互穿过彼此的空间界面。

十、观察运动中的物体时我们发现时空图上的时间轴需要旋转一个角度（取决于运动物体的速度）而空间轴则保持不动。这种旋转揭示了时间和空间在运动中的相互关系和变化规律。

十一至十八段（略）......

如此繁复而精妙的科学世界尚有太多未知等待我们去探索和发现。《从无穷小至无限大》一书正是带领我们遨游这无垠科学海洋的航标之一它不仅让我们领略了科学的魅力更激发了我们探寻真理的勇气和决心》。