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前言1

第一章 真与美6

一男和一女6

视网膜内跳舞6

神经元起作用7

自然界是美的8

生活上各种事物和美的相对性9

科学中的美11

与宇宙万物符合一致13

第二章 偶然性和必然性：太阳系的历史16

太阳的诞生起源于一颗恒星之死16

红巨星的尘埃20

聚集作用21

危险的碰撞23

太阳把周围吹干净24

必然和意外27

开普勒的各种立体29

四季的更替31

地球不保持竖直而向旁侧倾斜32

碰撞……翻转倾斜33

金星上太阳从西方升起35

横卧的行星38

北极星再不是过去的那一颗星40

对月球的调查研究42

地球产生月球44

巨大的撞击者46

冰漫及地球49

如果把月球摘掉，又如何呢？51

月球使海洋涨起52

月球有秘密的一面54

鹦鹉螺和月球56

每天的长度在加长57

小行星杀手和恐龙58

地外金属61

天是否即将塌下来落在我们头上？62

陨石64

地球的瘢痕67

我们会遭受恐龙的厄运吗？73

保护地球76

木星的创伤79

太空警卫80

彗星带来生命81

确定性和意外83

第三章 宇宙巨大机器中的混沌，决定论中的测不准85

准确性的终结85

决定论和网球86

小原因和大后果87

混沌的预言家89

蝴蝶效应90

合理的天和不合理的人93

圆形石林的史前巨石柱94

月球的难题95

圆圈上的圆圈96

月球不屈从于计算97

三体问题98

行星的轨道是永恒的吗？101

无穷尽的级数102

整体中的真实103

抽象多维空间104

平静长河中的混沌106

在阴影处存在测不准107

为什么牛顿没有注意到混沌？110

数字命理学和小行星112

小行星和轨道空隙115

地球旁侧的来客117

害虫将咬坏整个苹果吗？118

受折磨的年轻人120

关于神的假设再无必要121

数字行星轨道122

不可预见的冥王星126

太阳系的未定未来128

上帝从起初就对行星发挥作用131

非灾难性的混沌133

混沌的恒星轨道134

奇特的吸引曲线137

布列塔尼海岸是分形物体141

不规则体的几何学143

分形物体或不规则性中的规则性145

自然界喜爱分形结构147

木星上的湍流148

混沌和生活事物152

生命的数量消长153

混沌和流行病156

心律156

心脏的混沌160

混沌存在，有益健康！162

交易所和混沌162

第四章 对称性的严格美166

圆的美166

左右对称性167

雪结晶的对称性170

物理定律的对称性和外星人171

反射镜中的世界173

母核和女儿核174

自然界违反左右对称性176

中微子和自然界爱好者179

反物质从太空来到我们这里做客182

自然界喜爱物质甚于反物质183

自然界幽默的突然变化185

称作马格内几亚的一个岛186

伽伐尼的青蛙188

力线188

电和磁的结合190

各种新的光192

不可称重的以太195

时空的相对性196

时间膨胀199

可以比光快吗？202

混乱的因果关系203

同过去联系204

永远年轻的秘密？207

破缺的对称性209

恒星之火210

引力和加速度213

苹果下落同炮弹下落一样快214

物质使空间弯曲215

引力使时间变慢217

时间的空间化219

爱因斯坦和“黑洞”222

假使你变成黑洞，又如何呢？224

天上的灯塔226

黑洞图集228

彩虹色气体盘231

最终奇点232

由黑洞确定的时间235

使身体拉长的起潮力236

引力透镜238

黑洞隧道240

黑洞和时间终止243

走向奇点245

平行宇宙和蚯蚓洞248

黑洞因贪食而暴露自己252

银河系中心处的黑洞255

黑洞聚合和时空振动256

空间旋律258

振动的圆柱体和作响的晶体261

激光干涉仪264

通向统一的道路266

第五章 无法验证的原子奇异性268

彩色世界268

各种化学元素的顺序或周期表269

像铁一样的硬核271

光的颗粒273

原子的彩画玻璃窗274

为什么玫瑰花是粉红色的？276

电子波278

不确定的世界280

具有普遍存在禀性的各种粒子283

条条大道通向罗马285

穿过围墙的粒子286

观测者创造现实287

多重的现实289

删除过去291

全部的现实292

原子核有另一种构成部分294

中子维持物质的稳定性296

质子的蓄髭孪生兄弟298

粒子过剩299

夸克的味和色300

轻子家族304

夸克从来不是自由的305

光子充当幽灵般出现的信使307

强作用力和胶子309

弱作用力和摄影玻璃底片311

电磁作用力和弱作用力之间不大可能的但是真实的亲属关系312

大统一315

无穷小产生无穷大317

质子之死320

引力离开另处一方322

电磁作用力几何化323

空间的隐蔽维度325

十一维宇宙326

对称变成超对称328

超粒子的多产331

超弦的交响乐333

超弦环335

走向统一337

第六章 有创造性的宇宙342

对缺陷的赞美342

磁铁和超导体经冷却会丧失其对称性344

宇宙破坏对称346

宇宙生性偏爱物质347

阿隆湾的钙质悬崖349

简化论有昔日的光荣352

脱氧核糖核酸的相互盘绕的双螺旋354

亚里士多德的目的因和德谟克里特的盲力357

生命的多样性358

化学节拍器360

形态的奥秘364

生命冲动366

局部如何能够影响全体？367

量子力学和生命369

生命的火花371

原始的地球黏稠物373

层创进化原理375

机器和程序378

生命向高级进化379

意外事件几乎总是导致无序381

自然选择383

细菌的适应性比长颈鹿的适应性更好吗？384

生物圈自行构造386

时间之箭和宇宙之死389

恒星创造无序390

生物趋向目的392

第七章 思想的非理性效能392

本能的行为393

鸟类脱氧核糖核酸中的星空395

“我思故我在”396

人的两重性398

世界只是心灵上的而人只是物质的吗？399

动物有思想吗？400

从大脑复杂性出现精神401

机器能否在智能上超过我们？402

算盘和计算机404

集体意识406

为什么宇宙是可以理解的呢？407

常与无常408

影子和岩洞410

悲剧性的错误410

不朽的灵魂412

时间和永恒413

自然界的各种定律414

为什么科学诞生在西方？418

为什么简化论的方法取得进展？419

可理解的宇宙421

世界的可分性422

定律的本义424

是发现物理定律，还是发明物理定律？425

数学风景区428

数学的直觉430

数学的普遍性431

拉马努詹，一位具有奇妙直觉的数学家432

自然界是微妙的，但不恶作剧435

智力知识对于生存不是必要的437

宇宙的意识438

数学的非理性效能440

算术和自然界442

希尔伯特的挑战443

哥德尔和思想极限445

破坏逻辑的悖论446

美国宪法中的逻辑错误448

物质摆脱束缚449

重新找到的时间452

偶然的世界和必然的上帝454

有自我意识的宇宙455

宇宙对我们不再陌生456

难词简释459

参考书目473

图片来源475

致谢476

索引477