《信息、生命与物理学》保罗·戴维斯【文字版_PDF电子书】_科普百科

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《信息、生命与物理学》保罗·戴维斯【文字版_PDF电子书_】

内容简介：

生命是什么?

1943年，诺贝尔奖获得者、量子力学的重要奠基人薛定谔提出了这个问题，并指出需要一种全新的物理学来给出答案。这是20世纪伟大的科学问题之一，至今各领域科学家仍在不断尝试解答。

理论物理学家、宇宙学家、天体生物学家保罗·戴维斯受到薛定谔提出的伟大问题启发，结合香农的信息论、达尔文的演化论和近年来多学科的前沿研究发现，重新深入探寻生命的内在逻辑。与薛定谔一样，他认为生物体清楚表明了更深层次的新物理学原理的存在，并指出这种新物理能让物质与信息、整体与部分、简单性与复杂性交织在一起。

保罗·戴维斯指出，生命的内在逻辑是信息。掌握信息可以降低不确定度，这使生命脱离了无序，与非生命区分开来。串联起生物体物质复杂性(生命的“硬件”)的东西，是更令人惊叹的信息复杂性(生命的“软件”)。在信息领域，我们才邂逅了生命真正的创造力。信息网络和逻辑计算，正是生命这台精妙机器具有“魔力”的根本原因。

这本探索生命起源及内在逻辑的书具洞见且涉猎广泛，探究了融合生物学、物理学计算机科学和数学的全新交叉科学领域。它可以为技术和医疗带来变革，使癌症的深层根源、鸟类导航现象、量子计算和人脑意识的产生等问题得到更加透彻的理解，甚至能阐明生命是否然出现这个古老又深奥的问题。

作者简介：

作者: 保罗·戴维斯着

简介: 保罗·戴维斯(Paul Davies) 理论物理学家、宇宙学家、天体生物学家，美国亚利桑那州立大学科学基本概念超越中心主任，“地外智慧生物搜寻”(SETI)计划侦测后任务小组负责人;从事科学普及工作数十年的多产科学作家，曾因科学成就及向大众传播科学知识的卓越贡献而获得尤里卡奖、英国物理学会开尔文奖和英国皇家学会法拉第奖等，其代表性科普作品包括《上帝与新物理学》《宇宙的最后三分钟》《关于时间：爱因斯坦未完成的革命》等。

目  录：

III 前言

001 1章 生命是什么?

029 第2章 走近麦克斯韦妖

077 第3章 生命的逻辑

127 第4章 达尔文学说2.0

169 第5章 鬼魅般的量子和生命

197 第6章 生命的起源

221 第7章 机器中的幽灵

251 结语

263 延伸阅读

269 注释

281 索引

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信息   生命   物理学

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摘要：保罗·戴维斯的《信息、生命与物理学》是一部引人深思的科普著作，探讨了信息在生命和宇宙中的重要性。书中深入分析了信息如何构成物理世界的基础，以及其与生命起源、演化和宇宙发展的关系。戴维斯结合物理学、信息科学和生物学的视角，提出了一系列颇具启发性的观点，挑战了我们对生命和存在的传统理解。这本书不仅让人反思生命的本质，更促使我们思考科学与哲学的交汇点，揭示了信息在科学探索中的关键角色。

1、信息的本质与意义

在《信息、生命与物理学》中，戴维斯首先对信息的本质进行了深入探讨。他认为，信息不仅仅是数据或知识的集合，而是一个能够影响物理世界的基本元素。信息的存在和传播是宇宙演化的重要驱动力，其功能超出了传统科学的范畴，成为理解生命和宇宙的关键。

戴维斯通过量子物理学的视角，指出信息在微观世界中的独特角色。他强调，信息的性质使其成为理解粒子行为和物质状态的重要工具。无论是粒子之间的相互作用，还是更复杂的生命现象，信息的传递和处理都是必不可少的。

此外，戴维斯还探讨了信息与熵的关系，提出在物理学中，信息可以看作是反熵的力量。信息的获取和处理能够降低系统的熵，从而促进有序结构的形成，正是这一机制使得生命得以存在和演化。

2、生命的起源与信息

在探讨生命的起源时，戴维斯提出了信息在这一过程中的核心作用。他认为，生命的出现并非偶然，而是信息结构的自组织结果。信息不仅是生物体内的遗传密码，还涉及到生物体如何适应环境和进化的机制。

书中，戴维斯详细分析了DNA作为信息载体的重要性。DNA不仅存储了生命的遗传信息，还在细胞的生长和分裂中扮演着关键角色。他指出，理解DNA的信息处理方式是揭示生命起源的关键。

戴维斯还讨论了自复制系统如何利用信息进行进化。他认为，生命的复杂性源于信息的动态变化和适应能力，而这一过程恰恰展示了信息与物理世界的深刻联系。

3、宇宙演化与信息

在论及宇宙演化时，戴维斯强调了信息在宇宙结构形成中的重要性。他认为，宇宙并非仅由物质和能量构成，信息同样是其基本组成部分。信息在宇宙的演变中起到了指导和约束的作用。

戴维斯通过对宇宙微波背景辐射和星系形成的研究，展示了信息如何在大尺度结构中发挥作用。他指出，信息的分布和演变影响了宇宙的膨胀和星系的演化，形成了我们今天所观察到的宇宙结构。

此外，书中还探讨了信息如何影响宇宙的最终命运。戴维斯提出，信息的获取和处理能力决定了文明的进步与存续，因此在宇宙的长远演化中，信息将继续发挥关键作用。

4、科学与哲学的交汇

戴维斯在书中不仅讨论了科学的实证方面，还对信息的哲学意义进行了深刻的反思。他认为，科学与哲学在探索生命和宇宙的本质时是相辅相成的，信息作为连接二者的桥梁，推动着我们对存在的更深入理解。

他特别强调了信息如何改变我们对意识和智能的理解。戴维斯探讨了人工智能和生命的关系，提出了“信息意识”的概念，指出未来的科学研究必须兼顾这两个领域的交互作用。

最后，戴维斯还讨论了科学探索中的伦理问题，呼吁科学家在追求知识的同时，关注人类的未来。他认为，信息的利用与生命的延续息息相关，科学家有责任在知识的探讨中引入伦理思考。

总结：

总体而言，保罗·戴维斯的《信息、生命与物理学》不仅是一本科学著作，更是一部哲学思考的作品。书中对信息、生命与宇宙的深刻分析，为我们提供了新的视角，激发了对科学与哲学关系的进一步探讨。通过对信息的重视，戴维斯为理解生命的本质及其与物理世界的联系奠定了基础。

这本书不仅适合科学爱好者阅读，也为哲学家提供了新的思考材料，促使人们更全面地理解信息在生命与宇宙中的重要性。无论是科学研究还是日常思考，信息都将是我们理解世界的关键。

本文由nayona.cn整理

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