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拉近與相對論的距離-「為什麼E=mc^2?」

其實剛收到《為什麼E=MC2試讀本邀請時,心中是相當五味雜陳的,因為我以為要寫好一本書的讀後心得,第一要件是你必須要先讀懂這本書。要達成第一要件的條件往往是必須要有適合的背景,而我因為第二條件的缺乏,致使我不敢想像能達成第一要件,因為物理一直是我這輩子的痛…(腦子痛),何況是相對論呢;但令人意外的是,這本書詮釋相對論淺顯的程度超乎我預期。

雖然我本身物理很差,但也因為興趣常買一些關於宇宙學與物理學的書來看,看不看得懂是一回事,但能悠游其間,飽嚐一些不曾或難以接觸的新事物與新知識總是令人渴望;我認為一本好的科普書,能將科學知識的傳達分為兩個層面,且兩個層面都能顧到,分別是:科學的概念(通常文字敘述便能達成,且不容易忘掉),以及其延伸後的細項機制(數學為主),即使後者難以消化,只要前者能成功地進入讀者腦袋,那也成功了。

但是多數的科普書往往難以將科學機制的表達概念化,而往往讓讀者讀到一半便覺艱澀而難以下嚥(例如我因為數學不好而常常對著科普書中的公式大嘆…這是在寫三小朋友),但這並不是作者的錯,同時也不是讀者的錯,因為我若能全力看懂你機制上的表達,表示我有很大機率不會去選你寫的這本科普書,說穿了就是作者與讀者在資訊不對稱下造成的鴻溝。而這本書非常成功的弭平了這道鴻溝的深度,沒有完全填滿,但也足夠讓讀者兩隻腳踏進相對論的門檻內,而不僅僅只是在門外張望,連客廳長啥樣子都不清楚。

由於詮釋的是相對論,數學公式自然是少不了的,但是作者省略了最細項的數學公式,大量簡化了門外漢閱讀的壓力,畢氏定理是作者常用來引導讀者進入狀況的公式,並且一步一步帶領讀者從A推導到B,再從B推導到C,再從C推到D(…恩),當然,簡單的公式也有它的極限,所以本書並沒有帶入太深入的數學模式,其實也沒有必要,因為我們總是會跳過它。

本書共分為八章,由淺入深的從時間與空間定義說起,並談及牛頓力學與愛因斯坦相對論上造成的矛盾以及為何矛盾,當然這八章並不全然都一樣好懂,像是第七章相對上來說最難啃,因為有著大量基本粒子機制的描述,沒有底子的人很難融入,而第五章則是用了很簡單卻大量的數學來解釋E為何等於MC2,雖然難以消化,但因為是精華部分,所以我建議有興趣鑽研的讀者可以反覆觀看。作者用詞淺顯而譯者翻譯精準,即使描述稍微艱澀也不至於跟不上作者想表達的部分。若讀者只是想單純理解相對論在概念上的表達,則只閱讀一、二、四章也不是不可行,但強烈建議還是整本看完一遍最好,將來若有疑慮想重新閱讀,那些公式代表甚麼,又如何推導才知道該翻到哪章。

本書其實也對讀者分享了一個非常重要的科學觀念,即是目前任何的科學知識都不能說是正確的知識,而僅僅只是「目前還沒證明為錯誤」的知識,除非到了山窮水盡都無法證明其錯誤,否則無法斷定其為一定正確;而如何證明錯誤?即是靠實體實驗,而這也是思想實驗有其極限的地方;書中也有一個想法表達得很好,即是科學的理論會隨著方法學與時代的演進而漸失其精確度,如牛頓力學在量子力學前,常認為宇宙是決定論的,說一是一,說二是二,但以現在的眼光來看,牛頓力學也僅僅只是測得宇宙觀測值的「近似值」而非絕對值,放大整個科學史來看,就像用碎形的眼光看地圖,你永遠不能得知你現在的觀察結果,已經到達了終點,還是僅僅只是另一個更接近終點的近似值。

最後終結一句,如果想要在家裡擺幾本弄懂相對論與宇宙學的書,這本《為什麼E=MC2絕對在口袋名單之中,無庸置疑。

關於作者

牛奶狗

以科學、哲學與電玩為精神食糧,曾任學術期刊《Taiwania》、科普雜誌《BBC知識》編輯,現任天下文化科學叢書編輯。