知识边缘：从意识到宇宙，科学前沿的七次探索之旅

在现代世界，科学受到了前所未有的关注。各种最新的科研进展层出不穷、大量曾经被认为无法解决的数学难题终于被数学家攻破……但是，我们会在未来的某一天变得无所不知吗？人类对物质世界认知极限在哪里？
在《知识边缘》中，牛津大学数学教授、西蒙尼公众理解科学教授、英国皇家学会会士马库斯·杜·桑托伊作者将引领读者开启一场令人深思的旅程。从粒子物理到量子力学，从相对论到宇宙学，从神经科学到人工智能，从集合论到哥德尔不完备性定理，桑托伊进行了一次对现代科学研究的最前沿的全景探索。
桑托伊精心梳理了人类科学发展的突破性成就，对一些既定的认知提出了无畏的质疑。翻开本书，你将与最知名的学术权威进行对话，聆听他们最惊世骇俗的见解，与他们一同探索人类的知识边缘。

初始边缘：已知的未知

第1边缘：上帝的骰子
根据牛顿运动定律和微积分，我可以列出关于骰子落地方式的方程，但我永远无法测知影响骰子落地的相关因素的准确值；而根据混沌理论，即使是小数位数的差异也会带来完全不同的结果，结论将陷入混沌……
是的，根据中国三角形，即使对被中断的骰子游戏，我也可以算出赏金的合理分配方式；而根据概率统计学，我可以算出多次投掷数枚骰子时某一点数可能出现的概率，但是，任何统计结果都无法对单次投掷产生丝毫影响……
那么，单次投掷骰子的结果真的永远无法预测吗？

第二边缘：拨动的琴弦
利用现代电子显微镜，我可以看到骰子内部的碳原子和氧原子。根据数学，我可以对原子进行无限分割；而根据粒子物理学，我知道质子、中子中还有更微小的夸克；甚至，根据在数学对称性指导下的粒子八重态模型图，人类已成功地预测并发现了更多粒子……
杂乱无章的“粒子动物园”已经被整顿一新，然而，我们能否保证，动物园的门不会被新的野兽再次打开？或许存在我们尚未接触过的隐秘的维度。在弦理论中，振动的弦就是构成世界的基本粒子，但我们没有任何手段来证明这一点。
那么，构成物质的最基本的结构单元究竟是什么？

第三边缘： 铀罐中的粒子
利用现代电子显微镜，我可以看到骰子内部的碳原子和氧原子。根据数学，我可以对原子进行无限分割；而根据粒子物理学，我知道质子、中子中还有更微小的夸克；甚至，根据在数学对称性指导下的粒子八重态模型图，人类已成功地预测并发现了更多粒子……
杂乱无章的“粒子动物园”已经被整顿一新，然而，我们能否保证，动物园的门不会被新的野兽再次打开？或许存在我们尚未接触过的隐秘的维度。在弦理论中，振动的弦就是构成世界的基本粒子，但我们没有任何手段来证明这一点。
那么，构成物质的最基本的结构单元究竟是什么？
第四边缘：被裁剪的宇宙
利用现代电子显微镜，我可以看到骰子内部的碳原子和氧原子。根据数学，我可以对原子进行无限分割；而根据粒子物理学，我知道质子、中子中还有更微小的夸克；甚至，根据在数学对称性指导下的粒子八重态模型图，人类已成功地预测并发现了更多粒子……
杂乱无章的“粒子动物园”已经被整顿一新，然而，我们能否保证，动物园的门不会被新的野兽再次打开？或许存在我们尚未接触过的隐秘的维度。在弦理论中，振动的弦就是构成世界的基本粒子，但我们没有任何手段来证明这一点。
那么，构成物质的最基本的结构单元究竟是什么？

第五边缘：腕表上的时间
利用现代电子显微镜，我可以看到骰子内部的碳原子和氧原子。根据数学，我可以对原子进行无限分割；而根据粒子物理学，我知道质子、中子中还有更微小的夸克；甚至，根据在数学对称性指导下的粒子八重态模型图，人类已成功地预测并发现了更多粒子……
杂乱无章的“粒子动物园”已经被整顿一新，然而，我们能否保证，动物园的门不会被新的野兽再次打开？或许存在我们尚未接触过的隐秘的维度。在弦理论中，振动的弦就是构成世界的基本粒子，但我们没有任何手段来证明这一点。
那么，构成物质的最基本的结构单元究竟是什么？

第六边缘 聊天APP
利用现代电子显微镜，我可以看到骰子内部的碳原子和氧原子。根据数学，我可以对原子进行无限分割；而根据粒子物理学，我知道质子、中子中还有更微小的夸克；甚至，根据在数学对称性指导下的粒子八重态模型图，人类已成功地预测并发现了更多粒子……
杂乱无章的“粒子动物园”已经被整顿一新，然而，我们能否保证，动物园的门不会被新的野兽再次打开？或许存在我们尚未接触过的隐秘的维度。在弦理论中，振动的弦就是构成世界的基本粒子，但我们没有任何手段来证明这一点。
那么，构成物质的最基本的结构单元究竟是什么？

第七边缘 圣诞拉炮上的数学
利用现代电子显微镜，我可以看到骰子内部的碳原子和氧原子。根据数学，我可以对原子进行无限分割；而根据粒子物理学，我知道质子、中子中还有更微小的夸克；甚至，根据在数学对称性指导下的粒子八重态模型图，人类已成功地预测并发现了更多粒子……
杂乱无章的“粒子动物园”已经被整顿一新，然而，我们能否保证，动物园的门不会被新的野兽再次打开？或许存在我们尚未接触过的隐秘的维度。在弦理论中，振动的弦就是构成世界的基本粒子，但我们没有任何手段来证明这一点。
那么，构成物质的最基本的结构单元究竟是什么？

马库斯·杜·桑托伊(Marcus du Sautoy)，◇ 英国皇家学会会士◇ 美国数学会会士◇ 牛津大学西蒙尼公众理解科学教授◇ 大英帝国勋章获得者◇ 英国皇家学会迈克尔·法拉第奖获得者◇ 伦敦数学协会贝维克奖获得者译者：田碧霏 曹烨 刘玥