本书从“时间和空间”这个总视角，回顾了人类文明史上重大的科学革命。全书通过“时空观”这一科学哲学思维范式全面审视了科学革命和进步发生时人们对于时间和空间观念的根本性转变，梳理了这些科学革命发生时的关键思想细节。本书把“时空观”提升到哲学高度，提纲挈领地阐述了那些重大科学革命背后的哲学思考。第一作者朱伟勇教授负责全书的框架，第二作者朱海松负责内容；第一作者负责内容的深入，第二作者负责内容的浅出；第一作者负责科学，第二作者负责哲学。在思考和创作本书的过程中，中国的科学和技术发展及其对世界的影响始终萦绕在我们的思绪当中。在完成本书之际，仍觉得有必要反思一下中国自十七世纪以来没能参与到引领世界科学革命发生进程的深层原因。

朱伟勇，现年80岁（1938—），我国知名统计学家、应用数学家，原辽宁省科学技术协会副主席，东北大学教授、计算机软件与理论博士生导师。长期从事最优设计理论、方法及应用的研究工作，开辟了这一应用统计学的分支在钢冶、机械、电子、建材、医药等十几个领域中的实际应用。20世纪80年代首次提出“对数项混料模型”，形成了最优设计的计算机证明与构造这一全新的应用理论体系，填补了国内的空白。90年代致力于混沌动力学、分形理论、小波理论的应用研究，以及电子商务中分形信息压缩、存储和混沌保密的应用。出版8部专著，发表论文160余篇。朱海松，科普作家，流行文化研究学者，著有《禅定与互联思维》《微博的碎片化传播》《移动互联网时代国际4A广告》系列丛书等27部专著。

序言 引言 01 静止的时空：从芝诺悖论说起　/ 001 万物皆数：第一位宇宙人 / 002 芝诺的时空：“万物静止” / 004 无穷的烦恼：“潜无穷”与“实无穷” / 008 第一次数学危机：拒绝无理数 / 010 定义连续性：“刀切”拥挤的数轴 / 012 整体与部分相等：疯了，无穷大可计算 / 016 反驳芝诺：芝诺的意义 / 021 数学的柏拉图主义：认识即回忆 / 024 康熙皇帝与勾股定理 / 026 02 运动的时空：微积分思想　/ 029 无穷小的复活 / 030 导数：探寻永恒的刹那 / 032 牛顿的物理直觉：消失的“瞬” / 034 莱布尼茨的几何直觉：消失的“三角形” / 039 牛顿-莱布尼茨公式：小心求证与大胆假设 / 042 第二次数学危机：捕捉“无穷小的幽灵” / 044 消灭无穷小：极限理论 / 045 数学符号：宇宙的语言 / 049 03 绝对时空：朴素沉静的绝对时空　/ 053 新范式的胜利：把圆压扁 / 054 伽利略：过程比原因重要 / 058 笛卡尔：天花板上的苍蝇 / 063 牛顿：定义质量 / 066 绝对时空：分割的时间与空间 / 069 万有引力：神秘的超距作用 / 072 经典的因果论和决定论范式 / 074 数学与物理的伟大融合 / 077 04 相对的时空：时空一体，同时相对　/ 087 麦克斯韦方程与牛顿力学的冲突 / 088 迈克尔逊-莫雷实验： “以太”存在吗？不存在！ / 091 光速是绝对的：空间的运动影响时间的流逝 / 093 狭义相对论：同时相对，众生平等 / 095 时空一体：时间膨胀，空间收缩 / 097 E＝MC?2，质量可以换转为能量 / 100 信仰与范式 / 103 05 弯曲的时空：引力即几何　/ 107 发现引力波 / 108 从平直空间到弯曲空间：非欧几何 / 113 狭义相对论的困惑：惯性系为什么如此特殊 / 119 突破：引力质量与惯性质量 / 121 等效原理：引力和加速度是等效的 / 124 时空弯曲：引力即几何 / 125 引力使光线弯曲 / 128 广义相对论三大经典预言的验证 / 129 人类第一次用肉眼验证广义相对论 / 132 相对论的意义：物质与时空，有限与无界 / 133 爱因斯坦的哲学和美学思想 / 138 06 膨胀的时空：时空的方向性　/ 145 两种宇宙范式 / 146 宇宙常数：“一生中最大的错误” / 148 宇宙创生时刻 Big Bang！ / 151 什么是时间 / 154 时间的方向性：时间箭头 / 156 统计熵：宏观与微观的统一 / 159 时间的静止：黑洞的引力时间膨胀 / 161 时空穿越：时间的演化 / 164 07 混沌的时空：无序的世界　/ 169 混沌现象：不确定性 / 170 “蝴蝶效应”的来历 / 172 “面包师”变换 / 176 通往混沌的路径：周期倍分岔 / 177 三生乱象：周期三导致混沌 / 179 混沌是自然系统的内在特征：费根鲍姆常数 / 181 通往混沌的四条道路及其轨道 / 183 预测在原则上是不可能的 / 185 08 破碎的时空：分形的世界　/ 187 分形几何：英国的海岸线有多长 / 188 分形的数学渊源：病态函数 / 190 上帝的指纹：对经典的挑战 / 194 分形维数：“量化了物体细节的瀑流” / 197 理解分形：对称破缺之美 / 200 科学与艺术的结晶：混沌分形图 / 204 混沌分形的世界观：“复杂思维”范式 / 206 09 纠缠的时空：量子世界　/ 213 量子通信：幽灵般的超时空穿越 / 214 连续性的丧失：普朗克时空 / 216 因果性的丧失：上帝掷骰子吗 / 221 确定性的丧失：测不准原理 / 226 实在性的丧失：当你不看月亮时，月亮存在吗 / 228 局部性的丧失：量子纠缠 / 229 信仰之争：决定论与概率论 / 234 10 振动的时空：多维的世界　/ 241 时空中的场 / 242 “杨-米尔斯”规范场 / 245 宇宙的四种基本力 / 247 标准模型与“上帝粒子” / 249 一切都在振动：多维的时空 / 253 宇宙的琴弦：平行宇宙 / 258 在路上：无边界的宇宙 / 260 结语　/ 269 写在后面的话　/ 280