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本书探索了我们宇宙的历史，包括宇宙运转和进化的方式，也就是我们当前理解的整体图景，并尝试如何去理解这个世界，理解那些构成我们的物质，包括粒子、力和量子现象的领域，它们构成了我们感知和思考的系统的方式。同时，作者带我们思考这个世界的本质，在一个没有终极意义的宇宙中，应该如何构建意义和价值。

前言 第一部分：宇宙 现实世界的本性 诗性自然主义 世界自会运转 谁定未来之事？ 思考理由 我们的宇宙 时间箭头 记忆与原因 第二部分：理解 学习这个世界 更新知识

前言

第一部分：宇宙

现实世界的本性

诗性自然主义

世界自会运转

谁定未来之事？

思考理由

我们的宇宙

时间箭头

记忆与原因

第二部分：理解

学习这个世界

更新知识

质疑一切，能行吗？

现实涌现而来

何为实在，何为虚幻？

信念星球

接受不确定性

不去观察世界，又能知道多少？

我是谁？

推审上帝

第三部分：本质

我们知道多少？

量子王国

诠释量子力学

核心理论

构成我们的物质

日常世界的有效理论

宇宙为何存在？

身体与灵魂

死亡即是终点

第四部分：复杂

咖啡杯中的宇宙

光与生命

能量逐级传输

自发组织

生命的起源与目的

演化的自我引导

贯穿景观的搜索

目的涌现而来

我们就是目的？

第五部分：思考

意识匍匐而生

呢喃低语的大脑

什么在思考？

困难问题

僵尸和叙事

光子有意识吗？

理论的依据

选择的自由

第六部分：关怀

三十亿次心跳

实然和应然

规则和后果

构筑善良

聆听世界

存在主义疗法

附录

致谢

译后记

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肖恩·卡罗尔（Sean Carroll），美国理论物理学家，加州理工学院物理系的教授,从事场论、引力、宇宙学、量子力学等研究。他还是美国国家科学院院士、美国艺术与科学院院士。他不仅是物理学家，同时也是作家和颇有名望的物理学博客博主、刘易斯•托马斯科学写作奖得主。

译者：方弦，留法博士生，科学松鼠会成员。

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我们的结论是，对各种事物的正确理解——诚实面对自身和他人，直面十诫并实际用自己的眼睛观察——这并非自然而然，而是需要不少的努力。当我们希望某件事正确的时候，当有一个信念让我们快乐时——我们就是应该在这种时候去质疑。错觉可能令人愉悦，但真理的回报则丰厚很多。

玻尔兹曼和他的同事论证了，我们可以将熵理解为不同系统中原子排列的特征。与其将热量和熵看成不同种类而遵循各自法则的东西，不如将它们看成原子构成的系统中不同的属性，然后从适用于天地万物的牛顿力学开始，推导出它们遵循的规律。换句话说，热量和熵实际上是有关原子的实用描述方式。

玻尔兹曼关键的洞察在于，当我们观察一只鸡蛋或者一杯刚加了牛奶的咖啡时，我们实际上看不到组成它们的单个原子和分子。我们看到的只是某种可观察的宏观特征。原子有数不胜数的排列方式可以得到完全相同的宏观表现。可观察的特征带给我们的只是系统具体状态的粗略概括。

在这个基础上，玻尔兹曼提出可以将系统的熵看成跟系统现在的状态在宏观上无法辦别的不同状态的个数（精确地说，熵是宏观上不可辦別的状态个数的对数，但我们不需要关心这个数学上的细节）。低熵的构形意味差只有相对少的态跟它看起来一样，而高的构形则对应着许多不同的可能状态。

熵倾向于随着时间流逝而增加就变得非常合理了。理由很简单：高熵状态比低熵状态多得多。如果从低熵的状态开始就这样演化，在几乎所有的演化方向上，熵都几乎不可不增加。当系统的达到最高的可能值时，我们就说系统处于平衡态。在平衡态中，时间没有節头。

“ 追寻原因和理由，这是深植人性的冲动。我们是善于识别模式的生物，甚至能轻易在火星环形山的图片上看到人脸，还能在天空中金星的位置和感情生活的状态之间找到联系。我们不仅追求秩序和因果，还偏好公平。 ”

所以说真实世界是一团美妙的乱麻。

我要在这里提倡的策略可以叫做诗性自然主义（ poetic naturalism）。诗人缪丽尔・鲁凯泽（ Muriel Rukeyser）曾经这样写道：“构成宇宙的是故事，而非原子。"世界就是所有的存在和事件的总和，但在不同的描述方法中，我们能领悟很多东西。

世界从本质上也不关乎历史；要知晓未来，原则上只需要对现在这一时刻的精确了解，而无需任何有关过去的额外知识。无论是过去还是未来的经历，都的确被现在完全确定。宇宙只关注当下这个时刻；在牢不可破的物理定律掌控之下，它从这个瞬间迈向下一个瞬间，既不留恋以往的光辉事迹，也不期待未来的美好前景。……拉普拉斯妖实际上并不存在，即使未来被现在确定，但没有任何人知道未来会是什么样子。

编辑推荐

作者用天文学、物理学、化学、生物学和哲学的丝线编织成一张宇宙大图景，让我们尝试一起思考世界的本质。

关于世界的运作方式，还有很多地方我们仍不了解，但我们有着绝佳的理由去认为核心理论在它的适用范围中就是自然的正确描述。

从无知无觉的宏大宇宙看来，我们个人有很大的意义吗？我们需要正视这个问题，通过思考去理解，我们对意义的追求应该符合现实*深层面的本性。

本书好评不断，跻身Brain Picking的“2016年*秀科学读物”列表、登上美国全国公共广播电台《科学星期五》的“2016年*秀科学读物”列表。

书籍介绍

作者用天文学、物理学、化学、生物学和哲学的丝线编织成一张宇宙大图景，让我们尝试一起思考世界的本质。

关于世界的运作方式，还有很多地方我们仍不了解，但我们有着绝佳的理由去认为核心理论在它的适用范围中就是自然的正确描述。

从无知无觉的宏大宇宙看来，我们个人有很大的意义吗？我们需要正视这个问题，通过思考去理解，我们对意义的追求应该符合现实最深层面的本性。

本书好评不断，跻身Brain Picking的“2016年最优秀科学读物”列表、登上美国全国公共广播电台《科学星期五》的“2016年最优秀科学读物”列表。

本书探索了我们宇宙的历史，包括宇宙运转和进化的方式，也就是我们当前理解的整体图景，并尝试如何去理解这个世界，理解那些构成我们的物质，包括粒子、力和量子现象的领域，它们构成了我们感知和思考的系统的方式。同时，作者带我们思考这个世界的本质，在一个没有终极意义的宇宙中，应该如何构建意义和价值。