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物理學的演進


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愛因斯坦寫給所有人的科普經典
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全書沒用到任何數學公式!
介紹從伽利略、牛頓時代的古典理論
到場論、相對論和量子力學的物理學史

相對論的出現為什麼能顛覆整個科學界?
愛因斯坦與量子力學之間有什麼恩怨情仇?
本書如偵探小說般一層層為你揭開物理學的奧祕
啟動你的思考力,重燃對世界的好奇心!

本書由現代物理學之父愛因斯坦與波蘭物理學家英費爾德合著。書中以「演進」的觀點說明物理學史上的重大發展或轉折,使讀者閱讀時如偵探蒐集各種線索般,一步步串起各種物理學知識,並思考歷程背後的哲學思想或觀念上的變化。此外本書也透過大量通俗易懂的例子與插圖,將物理學知識與日常經驗巧妙融合在一起,生動又有趣。

關於出版本書的動機,愛因斯坦與英費爾德在序言中曾說,他們並不是要寫一本物理學的教科書,因此不會教讀者一堆理論,「反之,我們想描繪的是人類心智在尋找觀念世界與現實世界之間的連結時,所付出的種種努力」。

跟著大師腳步,
掌握古典到近代的物理學脈絡
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全書以4大章節,描述了──

【1】機械觀的興起 ▶▶ 從伽利略的實驗說起,透過向量概念,介紹伽利略與牛頓時代的力學及其成就,也說明了傳統物理學如何解釋熱現象,並談及古典物理學背後預設的觀點,也即能夠套用在物理學所有領域、描述物質結構的「機械論」。

【2】機械觀的衰落 ▶▶ 說明電磁現象其實無法用傳統的機械論描述,並論及光的本性問題。本章介紹牛頓的光微粒說、惠更斯的光波動說等科學界關於光的本性的爭論。本書最後選擇了光波動說,也放棄了機械論。

【3】場,相對論 ▶▶ 本章首先描述「場」的概念,並以其描述電場和磁場。接著敘述法拉第、馬克士威和赫茲等人的實驗如何引發現代物理學,並正式介紹相對論,以及強調場的觀念對物理學的重要性。

【4】量子 ▶▶ 光是波還是一堆光子?電子束是一堆基本粒子還是波?本章透過光電效應的實驗,引入光量子概念,並進一步引出機率波概念,同時談及量子論。本章也可以看到愛因斯坦對量子力學奠基在不確定性或機率上的懷疑態度。

一本救濟朋友的書,
意外成為科普經典之作
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1920年,猶太裔的物理博士生英費爾德來到德國柏林,尋找完成博士學位的機會。他多次申請當地的大學,不過卻未能如願,只好打電話向愛因斯坦求助。

愛因斯坦一向樂於幫助猶太人,前後幫英費爾德爭取到了劍橋大學的獎學金、到普林斯頓高等研究院做研究的機會(附帶600美元的津貼),還為英費爾德的一本科學著作寫序,並聘請他擔任他的研究助理。

為了籌措在美國生活的費用,某天英費爾德萌生了跟愛因斯坦合寫一本物理史並平分版稅的想法。有趣的是,當英費爾德向愛因斯坦提出此想法時,他的舌頭突然打結了,導致不知從何開口。最後英費爾德還是支支吾吾講完了他的提議。「這主意聽起來不壞,」愛因斯坦說:「我們應該這麼做!」於是有了這本《物理學的演進》。

本書出版後,旋即熱銷、再版不斷,不僅讓英費爾德的財務狀況更加穩定,《時代雜誌》甚至曾為本書做了一次封面專題,更確立了本書在的重要性與地位。

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物理奇遇記


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加莫夫(提出「宇宙大霹靂學說」知名物理學家)遺世科普經典鉅作

◎第一屆吳大猷科普銀籤獎得獎作品

◎中華民國物理學會百大物理科普推薦讀物

 

對後世影響深遠的科普讀本,經典全新重獻

「宇宙大霹靂學說」的創建者加莫夫從一九三八年開始,創造了「湯普金斯先生」這號人物,帶領讀者認識「相對論」與「量子力學」這兩個理論的精髓,甫一出版即好評不斷。科普名家史坦納德徵得加莫夫家族的同意,以最新的科學研究成果改寫此書,除了大力改寫章節以符合最新的科學發展之外,也力求插圖風格的統一。歷經將近一個世紀,這本書不斷受到世界各國的讀者喜愛,也不斷地有再版或者新的翻譯版本推出,被公認為認識「相對論」與「量子力學」的基礎入門讀物,令這一本書最後也不單單是科普著作,更是加莫夫留給世人的精華遺產。

 

生動的故事及67幅精心插圖,進入「相對論」與「量子力學」的必讀入門

本書圍繞著加莫夫筆下的湯普金斯先生,他原本是一位溫吞的銀行小職員,他對物理學卻有很大的興趣,在下班時光一面聽物理講座時,一面又昏昏沉沉打了瞌睡,這一睡就睡到「相對論」和「量子理論」的世界裡去了……

湯普金斯先生的英文名字是C. G. H. Tompkins,其中的C、G、H同時也代表近代物理學中相當重要的三個常數:光速(c)、重力常數(G)還有普朗克常數(h)。這些物理常數不是非常大,就是非常小,在我們可見的尺度上,我們很難觀察到它們的效應。加莫夫在本書中創造的新世界將這些常數的作用誇大,讓了解物理特性變得容易許多。

本書分為兩個部分,第一部分從相對論中討論時間與空間的扭曲變動,到宇宙的擴張極限,回答宇宙是正在收縮抑或擴張,黑洞又是如何生成。第二部分則進入量子力學裡的原子微觀世界。全書用深入淺出且趣味誇張的方式介紹近代物理的發展與研究,更用生動有趣的圖片讓看似艱澀的物理更平易近人。