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重力簡史:牛頓的蘋果如何啟發重力法則、相對論、量子論等重大物理學觀念

重力簡史:牛頓的蘋果如何啟發重力法則、相對論、量子論等重大物理學觀念

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出版日期:2018/03/29
出版:城邦文化 / 商周出版
作者:馬可士.鍾(Marcus Chown)
語言:繁體中文(台灣)
頁數:346
ID:120132
產品類型:電子書
檔案格式:PDF(適合平板) / EPUB(適合手機)

原價 NT$ 450
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內容簡介

◆《週日泰晤士報》2017年度科學選書
◆ 暢銷科普作家 馬特.瑞德利盛讚:當代最好的宇宙學作家!

國立清華大學天文研究所專任教授 江國興 審訂導讀
國立自然科學博物館館長、國立臺灣大學物理系暨天文物理研究所教授 孫維新
台北市天文協會常務理事 劉志安 聯合推薦

宇宙大霹靂之後,如果重力沒有「開啟」,時間可能會倒轉?
與你擦身而過的人,還有你口袋中的手機,都與你相互吸引?
月球與太空艙裡失重的太空人,其實都正在往下掉?
月球的潮汐力不只影響海洋,就連固態岩石也難逃魔掌?
越接近地面的人,時間過得越慢,也就越年輕?
2015年發現的重力波,將帶領人類去到什麼地方?……

重力是日常世界裡最微弱的力量,但在宇宙中,它卻是最強大的。儘管17世紀以來,人們便知道重力的存在,我們對它的了解卻非常有限,至今也仍未解開其核心之謎……

獲獎科普作家馬可士.鍾將帶領你穿梭古今,從1666年牛頓認知到重力,到2015年科學家發現重力波。旅程中,你會看到牛頓如何證明讓蘋果落下的力量,與讓月球繞著地球轉動的力量並無不同,並據此解釋了行星運行與海洋潮汐,甚至預測到未知的海王星。然而,牛頓的重力論無法解釋水星的異常運行,直到愛因斯坦提出「相對論」才解決這個難題,他甚至據此預測出黑洞,還有宇宙誕生時的大霹靂。但就如同牛頓的重力論,愛因斯坦的重力論本身也有其漏洞:光並非宇宙中行進最快的物質。為了解決此一難題,現今的科學家正試圖找出更深層的理論——量子重力論,以解答長久以來人們心中的大哉問:空間是什麼?時間是什麼?宇宙是什麼?宇宙又從何而來?

作者以一篇篇科學家的生平軼事,以及循序漸進、有趣易懂的解釋與比喻,帶領讀者進入相關理論的核心。翻開本書,相信你不會再認為天文與物理深奧難解,並深受吸引!

【各界好評】

牛頓和愛因斯坦同樣被掉下來的東西吸引著,透過思想實驗,造就了驚人的發現,更用一套漂亮的數學語言使之呈現。科學之所以引人入勝,就是你永遠不會知道正確答案,而你的責任就是盡情發問,脫去前人的枷鎖,透過思考和觀察,尋找最簡單的答案,也許過程充滿挫敗感,但最後你會感受到喜悅。這就是大自然。
——國立清華大學天文研究所專任教授 江國興

我們站在地球上,地球繞著太陽運轉,太陽系家族運行在銀河系之中。銀河系與鄰近星系相互間的拉扯,整個宇宙無處不有重力的勢力存在。身在其中,你對重力了解多少呢?且讓作者以說故事般的口吻,帶你輕鬆探索「重力」的奧祕吧!
——台北市天文協會常務理事 劉志安

作者以優美且節奏極佳的筆調,詳細說明了自然界中最熟悉之力:重力。本書內容組織嚴密且探究詳細。
——《出版人週刊》

內容精煉且容易進入,同時又面面俱到。本書是值得收藏的科普作品,全書筆調輕鬆,並富含相關引證。
——BBC《夜之星空》雜誌(Sky at Night Magazine)

重力雖微不足道,卻支配著宇宙。科學作家從未忽略這個主題,但2015年發現的重力波震驚世界,並引發一連串的資訊更新。作者很早便著手鑽研此一主題,讀者若想尋找清楚易懂的科普作品,可先從本書開始。文中所提重力之謎的最新進展,或許遲早能幫助物理學家解釋所有事物。
——《柯克斯評論》

獲獎無數的馬可士.鍾提供了一份易於理解的指南,讓科學門外漢能夠了解截至目前為止,科學界對重力的所有發現與理解。他也認為,若我們能更加了解無所不在的重力,將有助於看透宇宙最深層的奧祕。在不運用公式與專業術語的輕鬆筆調下,作者再次證明自己是一流的科普作家。
——《書單》雜誌

本書提供讀者與他們的內部原子一段有趣的科學史。
——《科學》期刊

在一連串巧妙結合與精心雕琢的故事中,馬克士.鍾追溯了人類2,500年來在了解物質本質與起源上的探索。
——《達拉斯早報》

閱讀一本內容極佳的科普書,是現代生活的一大樂趣。這份貫穿生命、宇宙與萬物的導覽,提供了無窮的樂趣。
——英國《獨立報》

作者對控制宇宙命運的自然界最弱基本力量,做了有趣且令人腦洞大開的導覽。
——科普作家 曼吉特.庫馬爾(Manjit Kumar)發表於《泰晤士報》

馬可士.鍾是位良師益友。他在不運用專業術語與可怕數學的情況下,清楚講述了故事,也說明了重要概念……理論物理學家阿爾卡尼—哈米德強調「現在是研究重力的好時機」,而這本極具可讀性的作品會協助我們了解原因。
——科普作家 格雷厄姆.法莫羅(Graham Farmelo )發表於《衛報》之好評

馬克士.鍾是英國傑出的物理學與天文學作家——非常樂見他回歸最擅長的領域……沒有人能像他這樣,以易於理解且令人愉快的筆調來介紹這個主題……我認為他對弦論的簡易基本描述,無人能出其右……馬可士.鍾再次以令人著迷的文字,將人類多年來對重力的探索寫得淋漓盡致……讀來令人愉快。
——科普作家 布萊恩.克萊格(Brian Clegg)發表於popularscience.co.uk之好評

「每個人都認為重力沒什麼,但在宇宙的多數情況中,它極為強大。」這句格言式的前言,暗示了馬克士.鍾將以令人期待的適當機智與科學天賦,為重力做入門介紹,並追溯我們對力之理解的歷史軌跡。他告訴我們,牛頓1687年的著作《原理》如何協助解釋潮汐這類現象,而《原理》一書即是從宇宙的複雜性中精煉出基本定律來。作者分析了愛因斯坦將重力視為扭曲時空時所做的重新闡述。他也放眼至量子論這個奇特領域,以及下個大哉問:「尚未發現的國度」。
——《自然》科學編輯 芭芭拉.凱澤(Barbara Kiser)

輕鬆寫意地貫穿宇宙學歷史與其可能未來,這一切都與我們理解重力的歷程緊緊相繫……作者在帶出理論暫定本質與琢磨理論混亂事物上表現卓越。
——thebookbag.co.uk

作者將最著名卻最不被了解之力的歷史,說得清晰易懂。
——《大誌》雜誌(Big Issue)

精采絕倫。
——www.booklore.co.uk

(書中)潮汐那一章所提到的內容,從塞文河的潮水到木衛一艾奧的擠壓與拉張,都極為引人入勝……作者對質量不同的物體會以同等速率掉落的解釋,是我讀過的最佳解釋之一……本書結尾講述了當前對於重力與量子論整合的努力,也對弦論與多維度空間進行了非常容易理解且讓人樂在其中的討論……真的讓人樂在其中,本書從未給人「物理學崩壞」之感,反而更像是我們正處於引發認知改變階段的關口上。
——愛丁堡大學生物物理學教授 凱特.馬菲(Cait MacPhee)發表於《泰晤士高等教育》(THES)期刊之好評

馬可士.鍾完美捕捉到此主題的「偵察奧祕」。
——《奇異時代》雜誌(Fortean Times)

好美妙的一本書啊!
——理查.道金斯(Richard Dawkins)對《多美妙的世界》(What a Wonderful World)之好評

荒謬但巧妙,整個大成功……只需花費一個下午閱讀這本書,你所學到的知識也許就勝過童年上過的所有自然課程。
——《旁觀者》期刊(Spectator)對《推特宇宙》(Tweeting the Universe)之好評

流行物理學的一流之選。
——《衛報》對《我們得談談凱文》(We Need to Talk about Kelvin)之好評

內容樂觀風趣且極具見識。
——《週日泰晤士報》對《創造的餘輝》(Afterglow of Creation)之好評

對於現代物理背後的偉大理念給予簡明扼要的介紹,難有比馬可士.鍾更佳的入門介紹了。
——《新科學家》對《量子論不會傷害你》(Quantum Theory Cannot Hurt You)之好評

奇特、令人入迷且感到興奮。
——《自然》期刊對《量子論不會傷害你》之好評

章節目錄

導讀 大自然奧祕的解答,就存於好奇心中
前言

第一部:牛頓
第一章:掉落中的月亮
牛頓如何發現第一個萬有定律——一個適用於所有位置與時間的定律
第二章:最後的魔術師
牛頓如何創造世界體系,發現了解宇宙的關鍵
第三章:當心三月的潮汐
牛頓的重力理論何以成果豐碩,不只可以解釋行星的運行,還能說明海洋的潮汐
第四章:未見世界的星圖
牛頓的引力定律如何能夠解釋我們所見及未見的一切

第二部:愛因斯坦
第五章:來追我啊
愛因斯坦如何理解到,沒有什麼東西的速度能快過光,而這個現象也與牛頓的重力定律相悖
第六章:掉落者之歌
愛因斯坦如何了解到「重力」只是錯覺,實際存在的只有扭曲的時空
第七章:上帝在哪裡出了錯
愛因斯坦重力論如何就黑洞「奇異點」做出瘋狂的預測,以及為何需要不會出現瘋狂預測的更深層理論

第三部:超越愛因斯坦
第八章:時空中的量子
量子論如何暗示時空的說法注定式微,時空必定源自於某種更為基礎的東西
第九章:尚未發現的國度
找出比愛因斯坦重力論更深層理論的奮鬥過程將會告訴我們:宇宙為何存在、宇宙從何而來

延伸閱讀
致謝

作者介紹

作者簡介

馬可士.鍾Marcus Chown

獲獎無數的作家與播報員。過去曾是加州理工學院的電波天文學家,期間曾師承諾貝爾物理學獎得主理察.費曼。

目前則於英國科學週刊《新科學家》(New Scientist)擔任宇宙學顧問。他的著作有《多美妙的世界》(What a Wonderful World)、《量子論不會傷害你》(Quantum Theory Cannot Hurt You)及《我們得談談凱文》(We Need to Talk about Kelvin〔榮獲二〇一〇年皇家學會科學書籍獎項〕)。馬克斯也是《iPad版太陽系》(Solar System for iPad)的作者,此APP榮獲二〇一一年書商雜誌數位創新獎。

作者網頁:www.marcuschown.com;推特帳號:@marcuschown。


譯者簡介

蕭秀姍

國立成功大學物理治療系學士、醫學工程研究所碩士,比利時魯汶大學醫療影像處理碩士、家庭與兩性關係碩士。旅居歐美超過十年,目前回台定居。身兼全職媽媽與半職譯者,以照顧家庭為主業、翻譯書籍為調劑,在文字與生活之中尋找平衡。

擅長科普、心理、醫藥理工與食材料理等翻譯。譯作有《都是荷爾蒙惹的禍》、《帕夫洛夫的狗與薛丁格的貓》、《大腦有問題!?:大腦瑕疵如何影響你我的生活》、《讀不出時鐘指針的女人:從多重學習障礙到創辦學校》、《天天在家玩科學》、《風味聖經》與《風味事典》等等。

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