薛定谔的猫：改变物理学的50个实验

★精选物理学史上绕不过去的50个实验，快速、清晰地解析每一个实验的背景、过程、结论和含义。如：阿基米德浮力实验、光速测定实验、法拉第电磁实验、杨氏双缝实验、寻找以太实验、薛定谔的猫实验等。

薛定谔的猫：改变物理学的50个实验

本书从科学史的角度，依照时间序介绍了有史以来*突破性的重大物理学实验，这些实验为物理学各领域奠定了扎实基础，也是人类科技发展的重要基石，例如：牛顿的苹果到底是不是真的故事？人造云和粒子移动的轨迹有何关联？透过油滴要怎么测量电子的带电量？不论你感兴趣的是光学、力学、电子学还是天文学，这本书都能让你找到许多有趣且深具启发性的解答。

巴甫洛夫的狗：改变心理学的50个实验

本书从科学史的角度，依照时间序介绍了过去一百多年来zui具突破性、改写了心理学进程的50个重大心理学实验，回答了长久以来人类亟欲了解的许多问题，例如：收看暴力节目会不会让人变得暴力？偏见是不是与生俱来的人性？思想是否真的能控制我们的行为？这些实验本身和它们引发的讨论，已经渗透到人类社会生活的方方面面，至今影响着无数人。不论你感兴趣的是行为学、神经心理学、脑科学、认知还是意识，这本书都能让你找到许多有趣且深具启发性的解答。

亚当·哈特-戴维斯，英国科学家、作家、摄影师、电视节目主持人，毕业于牛津大学莫尔顿学院化学系，在约克大学取得有机金属化学博士学位，之后曾在牛津大学出版社担任科学图书编辑。曾主持BBC的“地方英雄”“明日世界”等节目，成为知名的科普传播人士。他拥有14个荣誉博士学位，曾获得英国皇家工程院颁发的奖章。创作和参与编写的著作超过30本，包括《薛定谔的猫：改变物理学的50个实验》《巴甫洛夫的狗：改变心理学的50个实验》《DK伟大工程》《DK科学百科》等。

《薛定谔的猫》
引言 6
1.早期实验：公元前430—1307 8
约公元前430 空气算是“物质”吗？——恩培多克勒
约公元前240 浴盆里的水为什么会溢出来？——阿基米德
约公元前230 如何测量地球？——埃拉托斯特尼
1021 光是怎样传播的？——海什木
1307 彩虹的颜色从哪儿来？——弗莱贝格的狄奥多里克
2.启蒙时代：1308—1760 26
1581 磁北极在哪里？——诺曼
1587 大球和小球：谁坠落的速度更快？——伽利略
1648 山顶上的空气更稀薄吗？——帕斯卡
1660 轮胎为什么要充气？——波义耳
1672 “白色”是一种颜色吗？——牛顿
1676 光速是有限的吗？——罗默
1687 “苹果砸头”的故事是真的吗？——牛顿
1760 冰是……热的？——布莱克
3.更广阔的领域：1761—1850 52
1774 你能称出这个世界的质量吗？——马斯基林
1798 你能（不借助山峰）称出这个世界的质量吗？——卡文迪许
1799 不含电池？——伏特
1803 光会互相干涉吗？——杨
1820 磁能产生电吗？——奥斯特和法拉第
1842 声音能拉伸吗？——多普勒
1843 让水变热需要多少能量？——焦耳
1850 光在水里会变快吗？——斐索与傅科 
4.光、射线和原子：1851—1914 78
1887 什么是以太？——迈克尔逊与莫立
1895 X 射线是怎样被发现的？——仑琴和贝克勒尔
1897 原子里面有什么？——汤姆森
1898 镭是怎样被发现的？——居里与居里夫人
1899 能量能在空间中传播吗？——特斯拉
1905 光速是恒定的吗？——爱因斯坦
1908—1913 世界为何大部分是空的？——卢瑟福等人
1911 金属在零度下会表现出什么特性？——昂内斯
1911 把头探进云里就能获得诺贝尔奖？——威尔逊
1913 如何测量粒子携带的电荷？——密立根与弗莱彻
1914 量子力学比我们想象的还要古怪吗？——弗兰克与赫兹
5.物质深处：1915—1939 114
1915 引力与加速度有关吗？——爱因斯坦
1919 你能把铅变成金子吗？——卢瑟福
1919 爱因斯坦的理论能被证实吗？——爱丁顿等人
1922 粒子会旋转吗？——施特恩与格拉赫
1923—1927 粒子会波动吗？——戴维森与革末
1927 一切都是不确定的？——海森堡
1927—1929 宇宙为什么会膨胀？——弗里德曼
1932 反物质真的存在吗？——安德森
1933 引力如何构建银河系？——兹威基
1935 薛定谔的猫是死还是活？——薛定谔
1939 怎样利用核物理知识造出原子弹？——西拉德与费米
6.跨越宇宙：1940—2009 150
1956 一颗恒星诞生了？——塔姆等人
1965 大爆炸留下了余韵吗？——彭齐亚斯与威尔逊
1967 小绿人真的存在吗？——贝尔
1998 宇宙正在加速吗？——珀尔马特
1999 我们为什么会在这里？——里斯等人
2007 我们是宇宙中的智慧生物吗？——波勒等人
2009 我们能找到希格斯玻色子吗？——希格斯等人

《巴甫洛夫的狗》
引言 6
1. 开端：1848—1919 8
1881 蚯蚓有智力吗？——达尔文 10
1896 人能在上下颠倒的世界里生活吗？——斯特拉顿 13
1898 你家的猫有多聪明？——桑代克 16
1901 巴甫洛夫按铃了吗？——巴甫洛夫 19
1910 你能想象出派基番茄吗？——玛丽·切夫斯·维斯特·派基 22
2. 行为主义的挑战：1920—1940 26
1920 小艾伯特怎么了？——华生与雷纳 28
1927 你担心未完成的工作吗？——布尔玛·蔡格尼克 31
1932 你擅长讲故事吗？——巴特莱特 34
1938 动物是怎样学习的？——斯金纳 37
1939 心理学能提高生产效率吗？——罗斯利斯伯格与迪克森 40
1939 如何民主管理？——勒温等人 43
3. 研究领域的扩展：1941—1961 46
1948 老鼠可以绘制认知地图吗？——托尔曼 48
1952 孩子，你在想什么？——皮亚杰 51
1953 那是什么声音？——海勒与柏格曼 54
1956 末日已近？——费斯廷格等人 57
1956 你会向同辈压力屈服吗？——阿希 60
1959 婴儿如何发展出依恋？——哈洛与齐默尔曼 64
1960 视觉短时记忆有多短？——斯珀林 67
1961 攻击行为是习得的吗？——班杜拉等人 70
1961 要加入我们“帮派”吗？——谢里夫等人 73
4. 思维、大脑与他人：1962—1970 76
1963 你何时会停手？——米尔格拉姆 78
1963 盲人可以重见光明吗？——格里高利和华莱士 81
1965 眼睛真的是心灵的窗户吗？——赫斯 84
1966 医生，你确定吗？——霍夫林等人 87
1966 你是空间侵略者吗？——费利佩和索默 90
1967 如果大脑被切掉一半会怎样？——加扎尼加与斯佩里 93
1968 旁观者为什么旁观？——达利与拉塔内 96
1968 心想就会事成吗？——罗森塔尔与雅各布森 98
1970 婴儿在“陌生情境”下会怎么做？——爱因斯沃斯与贝尔 101
5. 认知革命：1971—1980 104
1971 好人会变坏吗？——津巴多 106
1971 你能选出符合逻辑的答案吗？——沃森与夏皮罗 110
1973 专业医生能分辨出“真假精神病”吗？——罗森汉恩 113
1973 奖励真的有效吗？——列波尔等人 116
1974 你的记忆有多准确？——洛夫特斯 119
1974 怎么做出艰难的决定？——特沃斯基与卡内曼 122
1974 你会因为恐惧而爱上一个人吗？——达顿与阿伦 125
1975 狗会抑郁吗？——米勒与塞利格曼 128
1976 你能用眼睛听吗？——麦格克与麦克唐纳 131
1978 失去一半世界是怎样的感觉？——爱德华多·比夏克 134
6.意识之内：1981— 136
1983 自由意志真的自由吗？——李贝特等人 138
1984 “熟”真的能生“巧”吗？——贝里与布罗德本特 142
1985 自闭儿童眼中的世界是怎样的？——巴伦- 科恩等人 145
1988 祈祷可以治愈病痛吗?——伯德 148
1993 你脸盲吗？——麦克尼尔与沃灵顿 151
1994 超感知觉真的存在吗？——本姆与汉诺顿 154
1995 为什么你总是找不出不同之处？——西蒙斯与莱文 157
1998 这只假手是你的吗？——科斯坦蒂尼与哈格德 160
2000 为什么我们无法挠自己的痒痒？——布莱克莫尔 163
2001 你能品尝出数字7 吗？——拉马钱德兰与哈伯德 166
2007 如何能神游太虚之境？——伦根哈格等人 169

《斐波那契的兔子》
引言
1. 摸索前行：公元前20000—公元前400年
约公元前20000年　伊尚戈骨上刻的是什么？——远古人类 
公元前20000—前3400年　为什么是数到“10”？——远古人类
约公元前2700年　为什么1分钟有60秒？——苏美尔人
约公元前1650年　可以化圆为方吗？——古埃及人、古希腊人
约公元前1500年　埃及分数怎么表示？——古埃及人 
约公元前530年　何为证明？——毕达哥拉斯
约公元前400年　无限有多大？——古希腊人
2. 问题和解题：公元前399—公元628年
约公元前300年　谁需要逻辑？——欧几里得
约公元前300年　质数有多少？——欧几里得
约公元前250年　何为π ？——阿基米德
约公元前240年　地球有多大？——埃拉托色尼
约公元250年　代数之父多少岁？——亚历山大城的丢番图
约公元628年　何为无？——婆罗摩笈多
3. 兔子与现实：公元629—1665年
约公元820年　不用数字能运算吗？——阿尔－花剌子模
1202年　有多少只兔子？——斐波那契
1572年　数字都是实数吗？——拉斐尔·邦贝利
1614年　如何用骨头做加法？——约翰·奈皮尔
1615年　酒桶有多大？——约翰内斯·开普勒
1637年　何为笛卡儿坐标？——笛卡儿
1653年　何为概率？——布莱士·帕斯卡
1665年　如何计算寸步之速？——艾萨克·牛顿、戈特弗里德·莱布尼茨
4. 弥合数学中的鸿沟：1666—1796年
1728年　何为欧拉数？——莱昂哈德·欧拉
1736年　你能一次性走完7座桥吗？——莱昂哈德·欧拉
1742年　偶数能被分成质数吗？——克里斯蒂安·哥德巴赫
1752年　如何计算流量？——丹尼尔·伯努利
1772年　浩瀚宇宙，何处停留？——约瑟夫－路易·拉格朗日
1796年　蚂蚁知道自己在球上吗？——卡尔·弗里德里希·高斯
5. 救生、逻辑和实验：1797—1899年
1807年　波如何导致温室效应？——让－巴普蒂斯·傅里叶
1815年　振动如何产生图案？——玛丽－索菲·热尔曼
1832年　何以为解？——埃瓦里斯特·伽罗瓦
1837年　机器能制表吗？——查尔斯·巴贝奇、阿达·洛芙莱斯
1847年　何为思维定律？——乔治·布尔
1856年　统计数据如何救死扶伤？——弗洛伦斯·南丁格尔
1858年　几个侧面和几条边？——奥古斯特·莫比乌斯、约翰·本尼迪克特·利斯廷
1881年　归入哪个圆？——约翰·维恩
1899年　为什么存在混沌系统？——亨利·庞加莱
6. 在思想和宇宙中：1900—1949年
1913年　猴子多了就能写出莎士比亚吗？——埃米尔·博雷尔
1918年　能量始终守恒吗？——艾米·诺特
1918年　的士数趣味知多少？——斯里尼瓦瑟·拉马努金
1928年　取胜的方法？——约翰·冯·诺依曼
1931年　是否完备？——库尔特·哥德尔
1948年　何为反馈回路？——诺伯特·维纳
1948年　传输信息的方式？——克劳德·香农
1949年　该不该改变策略？——约翰·纳什
7. 现代计算机时代：1950 年至今
1950 年　机器能解决所有问题吗？——艾伦·图灵
1963 年　蝴蝶如何引发龙卷风？——爱德华·洛伦兹
1974 年　飞镖和风筝铺就了什么？——罗杰·彭罗斯、莫里茨·科内利斯·埃舍尔
1994 年　费马真的证明了吗？——安德鲁·怀尔斯
2014 年　物体如何沿曲面运动？——玛丽亚姆·米尔扎哈尼
2018 年　何为盾状棱柱？——佩德罗·戈麦斯·加尔韦兹等
名词表

物理学拥有漫长的历史，事实上，它可能是古老的科学。人类总是好奇地想弄清事物运行的规律，于是有的人不辞辛劳，开始努力探索大自然的秘密。在那遥远的过去，一定曾有无数原始人坐在夜幕下，仰望头顶璀璨的星月，猜测它们运行的规律。每种文化都有独特的创世神话和无数有关天空的传说，但物理学却另辟蹊径，试图运用逻辑推理和实验揭开世界的真相。
天文学总是走在科学的前沿，你可以用裸眼观察星空，列出星星的名字，为它们编制星图，记录行星神秘的运行轨迹，还有偶尔出没的流星、彗星和超新星。1600年左右，望远镜的出现让天文学迈上了新的台阶，但天文学家不做实验，所以这本书里很少提到他们的名字。从恩培多克勒的漏壶实验到阿基米德的浴盆顿悟，中间隔了差不多两百年。在这段时间里，人类的计算能力和理解能力都有了巨大的进步。希腊文明衰落后，科学曾一度裹足不前，直到伊斯兰黄金时代的曙光初现，众多阿拉伯科学家、工程师和炼金术士为科学揭开了新的篇章。
不过随之而来的是又一次的蛰伏期，直到1543年，哥白尼提出石破天惊的日心说，67年后，观察到木星卫星的伽利略义无反顾地加入了拥护他的阵营。伽利略做了一系列突破性的实验，在他之后，罗伯特·波义耳和艾萨克·牛顿为化学和物理学奠定了坚实的基础。依靠新的理论和实验技术，科学家开始测量音速、光速和地球质量，并试图研究翅膀的流体力学特性。在这个时期，欧洲是物理学研究的中心，德国更是天才云集的重镇，不过美国人很快迎头赶上，独占鳌头，这样的局面一直延续到了今天。
19 世纪末，物理学领域涌现出一批惊人的发现——短短五年内，科学家先后发现了X 射线、放射性和电子，新的想法和理论应运而生，在此基础之上，人们又设计了进一步的实验；20 世纪初，我们对物质特性的理解突飞猛进。
两次世界大战迫使研究者将工作重点转向军事领域，由此创造出雷达、微波和环磁机，重要的是，我们开始试着利用核能。二战结束后，基础科学再次蓬勃发展，尤其是在天文学、天体物理和宇宙学领域，科学家开始更加深入地研究宇宙的性质。我们将望远镜送上了太空，那里没有干扰视野的大气；与此同时，我们拥有的计算能力也在飞速增长，根据摩尔定律，高密度集成电路上镶嵌的晶体管数量每两年就会增长一倍，所以电脑的计算能力也遵循同样的发展规律。21世纪，我们迎来了大科学的时代，许多前所未有的大型昂贵实验纷纷启动，某些实验由数千名物理学家共同参与，为了分析这些实验产生的海量数据，他们动用了多台超级计算机。
即使付出了这么多努力，但我们离物理学的尽头依然非常遥远。无论做了多少实验，每个实验总会带来新的问题，等待我们去一一解答。

人类的思想有可能了解其自身吗？也许可以，但却面临着重重困难，这也解释了为何心理学姗姗来迟。化学家和物理学家（也被称为“自然哲学家”）已经出现了几百年，然而个自称“心理学家”的人出现的时间距今还不到150年。
当然，人们很早之前就思考过思想和行为这两个概念，古希腊人柏拉图和亚里士多德写下过“心灵”（psyche）一词，这也成为了“心理学”（psychology）的由来。这个词初的意思指生命或呼吸，后指精神或灵魂（Psyche是希腊和罗马神话中代表灵魂的女神）。如今，我们用“心理”来指代人类思维的各个方面。
那么，思维是什么样子的？它是如何工作的？我们有可能理解它吗？在16 世纪，法国哲学家勒内·笛卡儿认为身体和大脑只是机器，我们需要思维来思考、感受和做出决定。这个理论被称为笛卡儿二元论，它几乎渗透到心理学的所有方面。即使是非常幼小的孩子，我们也能感觉得到他们在思考，感觉到有一个“自我”存在于他们身体内部。但是，我们对这个世界了解得越多，就越能发现二元论的不合理之处，心理学从初就一直在努力解决这个问题。
个自称为心理学家的人是威廉·冯特，1879年，他在德国莱比锡创立了个心理学研究实验室，因此被称为实验心理学之父（实验心理学侧重于通过实验来收集经验数据，而不依赖于理论）。伟大的《生理心理学原理》是这个学科的本教科书，由威廉·詹姆斯所著，出版于1890年。著名的自然学家达尔文并不认为自己是一个心理学家，但他对“智力”着迷，并对小小的蚯蚓做了为期40年的研究。而在世纪之交，爱德华·桑代克研究出了动物能够在多大程度上进行学习和推理。
20世纪初，“行为主义”崭露头角，它力求使用严格的实验方法，只探索可观察到的事件，并且抵制主观或不可观测的猜想。事后看来，这段时期中出现了许多违背伦理的情况，并且当年的一些实验至今仍存在极大争议。尽管如此，行为主义仍然做出了诸多贡献，也大大扩展了心理学的研究领域，如伊万·巴甫洛夫和他发现的经典条件反射。
“ 二战”后，让·皮亚杰对儿童的认知发展进行了突破性的研究，利昂·费斯廷格提出了认知失调的概念。20世纪60年代，斯坦利·米尔格拉姆的服从实验受到全世界的关注。20世纪70年代，唐纳德·G.达顿和阿瑟·阿伦提出了性吸引力和恐惧之间具有联系的假设。心理科学逐渐发展壮大，开始影响我们日常生活的方方面面。
上述及其他更多的经典实验将在接下来的内容中一一展示，我们将一同走进心理学的历史，并踏上深入了解自己的旅程。

数学以其自身模式和精妙之处区别于其他学科。这门学科的发展并不依赖外在的物质世界，比如铅的重量、天空的蓝色、火药的可燃性……数学上取得的进步往往源于纯粹的洞察力和逻辑。直至今日，数学家们在谱写属于他们的数学奇迹时也不过是用纸和笔。
实验表明，乌鸦、大鼠、黑猩猩等许多动物的计数能力都令人惊叹。这么看来，要说早期人类也有不掰手指做心算的本事，倒在情理之中。
毕达哥拉斯是早的数学先驱之一。约公元前580年，他出生于古希腊的萨摩斯岛，后来在意大利南部的克罗托内创办了一所数学学校。在这所学校里，他的追随者们戒食豆子、不许碰白色羽毛，也不许在阳光下撒尿。虽然不是他创造了著名的毕达哥拉斯定理（a^2＋b^2＝c^2），但他证明了这一定理。事实上，他引入了“证明”的概念，这是数学的基本原则之一。在数学这门学科中，证明即一切；反之，科学无法证明任何东西。科学家能够推翻某一观点，但永远无法证明它。
证明是费马大定理的关键所在。在讨论毕达哥拉斯定理的那一章1页边空白处，法国律师皮埃尔·德·费马写道：当整数n大于2时，关于x、y、z 的方程x^n＋y^n＝z^n 没有正整数解。除此之外，他还写了一句话：“我发现了一个绝妙的证明方法，不过这面的页边实在太窄了，写不下。”不过，他的这一说法直到1665年他去世后，才为世人所知。之后长达330年的时间里，杰出的数学家们苦寻他的证法，却徒劳无功。直到1994年，安德鲁·怀尔斯终于解决了这个难题。但是，怀尔斯的证明足足列了150页，还使用了在费马那个时代还未知的数学方法。因此，我们可能永远都不会知道当时的费马是否说了真话。
数学常用于解谜。比萨的莱昂纳多（以“斐波那契”这个名字为人所知）在《计算之书》（Liber Abaci，1202）中以谜题的形式引入了一串新奇的数列。他让读者们想象有一对幼兔，它们长大要一个月的时间，然后再过一个月，就能生下一对小兔子。而它们生下的这对小兔子，长大又要一个月。那么问题来了：“每个月的月底会有几对兔子？”答案是1，1，2，3，5，8，13，21，34，…。这个数列可以无限递推，其中每一项都等于前两项之和。大自然中，斐波那契数列随处可见。比方说，花通常有3、5或8片花瓣；松果上的鳞片通常在顺时针方向呈现8 条螺旋线，在逆时针方向呈现13条螺旋线。斐波那契才智过人，他还学会了阿拉伯数字系统，并将其引入西方世界。
如果没有这些前辈，紧随其后的数学拓荒者们就永远都无法获得更多发现。没有斐波那契，牛顿和莱布尼茨就不会发明微积分；没有微积分，欧拉、高斯、拉格朗日和帕斯卡的许多想法也无法为人所知；没有这些想法，伽罗瓦、庞加莱、图灵和米尔扎哈尼等人的研究也将举步维艰……这样的例子不胜枚举。当然，更别提费马大定理的证明了。
所有这些数学发现，包括斐波那契的兔子和他的数列，都是在前人的研究基础上不断向前发展、向外延伸的。正因如此，数学还有着更广阔的疆域，待人们探索发现。

本书动人而富有趣味地探索了数学史上的关键时刻。——Popular Science书评 

体量完美，文字优美，插图精美，阅读本书是一种简单的乐趣。购买、理解、收藏这本书，然后把它传递给年轻人，谁知道还会激发出什么灵感呢？——Bookmunch书评