分享本文至 E-mail 信箱
學術引用格式
MLA
APA
EndNote(.enw)

《比光速還快》

2010/12/27 | | 標籤:

作者喬奧.馬古悠是劍橋大學理論物理學博士,現為英國倫敦帝國學院教授。

一本特別的科普書。

它除了講述「光速改變理論(Varying Speed of Light, VSL)」這一支挑戰愛因斯坦狹義相對論的現代理論物理學,同時也講述了科學界本身的一些故事。因為作者本身就是鑽研VSL的理論物理學家,這本書不光只是他試圖以科普的語言來介紹這一支尚未能夠論成敗的新理論,同時也記述了他作為一個學者,關於挑戰學術體制的一些心路歷程。

事實上,書中充斥著作者對於英國學術界的冷嘲熱諷。念過研究所、也寫過論文、與學術界的教授們有過一些互動的讀者(如我)對其中一些事物觀點想必能或多或少產生共鳴吧!任何領域都有它比較晦暗的一面,學術界不會是例外。不過這本《比光速還快》的主軸當然不是對於現今(尤其是英國)學術界體制的抨擊,本質上它還是一本科普書:介紹的是宇宙學的謎題與一個可能的解答。

現代物理的兩大基本支柱為相對論(Special and General Theory of Relativity)與量子力學(Quantum Mechanics),前者(狹義相對論)表明光速為恆常,不論觀測者的運動狀態。早在愛因斯坦之前,古典牛頓世界觀告訴我們「時間」是隔離於三度空間而絕對的存在,但愛因斯坦卻說不是如此。他的相對論呈現出來的是時間不可分割的四度空間,時與空交錯並存、彼此無法絕對切割,而「重力」更可說只是時空扭曲的幾何描述。在狹義相對論中,愛因斯坦提出「光速恆常」的看法,輔以實驗的證實,撼動了當時的學界。

相對運動的概念告訴我們,當A與B同時向前奔跑,A的時速是100而B是50,則在移動中的B眼中A的速度只有50,這是A真正的速度減去了B的速度的結果。但如果A是一道光呢?當光以每秒三十萬公里狂奔,後頭則是一個每秒二十萬光里狂奔的超科技移動裝置,在這亞光速移動裝置的測量下,光速仍然以每秒三十萬公里狂奔。光速的恆常成為現代物理學的重要基礎,出現在許許多多試圖描述我們這個世界的數學公式與模型中。

VSL試圖挑戰光速恆常、且光速為運動速度極限的概念。
作者最初的動機在於回答宇宙學的難題。

宇宙學,就是研究諸如「宇宙如何誕生」、「宇宙何時誕生」、「宇宙何時可能死亡」等深奧議題的物理學。其中最為大家所耳熟能詳的就是大霹靂了。大霹靂是目前最普遍被接受為宇宙起源的臆測,一種假說。然而大霹靂本身還存在許多難解的議題,成為過去到現在鑽研宇宙學的物理學家挑戰的領域。

這本書很大一部份就是在描述這些難題,全書主要有兩個部分,第一個部分描述大霹靂與VSL出現前最熱門的對應理論,同時作者也花了不少篇幅描述愛因斯坦(還有若干其他物理學者)這位稀世天才本人的故事;第二部分則開始著重於VSL的內容,除了理論本身的科普概念之外,書中文字內容有相當分量是在描述作者鑽研這套理論時的心路歷程,包括他投稿期刊的挫折、對現今學術期刊機構運作的一些弊病的嘲諷、對於科學研究的自我詮釋與心得……等,內容堪稱豐富,比起一般科普書,多了一點「故事性」的味道在其中。

這本書不算新,04年有中譯版本,VSL當時到現在這幾年間又有了怎麼樣的發展,我是沒有特別去關注,不過如果他確實如作者所期待,那麼未來我一定還會在某一本科普書裡面看到它的蹤影的。(笑

本文原發表於EverDark.info

「空虛寂寞覺得冷會傳染嗎?」「為什麼人看到可愛的東西就想捏?」「為什麼蚊子喜歡叮穿深色衣服的人?」

科學從不只是冷冰冰的文字,而是存在世界各個角落熱騰騰的知識!不論是天馬行空的想像或日常生活的疑問,都可能從科學的角度來解釋。

本月的泛科選書 《不腦殘科學2》是泛科學作者編輯團隊嘔心瀝血的超級鉅獻!不只能滿足大人與小孩的好奇心,更將拓展你的視野,帶領大家發現一個嶄新的世界!

泛科限時優惠79折(含運),現在就帶一本回家

關於作者