圖書描述
Joanne Baker在《50則非知不可的物理學概念》中，以連續五十篇清晰而簡明的短文，說明瞭掌管我們物理世界如何運作的發現、定律、原理和理論。
Baker不但概述並解釋瞭像「剋蔔勒行星運行定律」以及「牛頓萬有引力定律」這些人類對物理世界瞭解的曆史性突破，而且還拆解瞭現代科學理論中，有時常令人感到十分迷惘的復雜內容－－從「普朗剋定律」到「包立不相容定律」，還有像是「薛丁格的貓」以及「弦理論」。在本文之外，另附有一係實用有趣的內容，包含物理學傢的生平簡介、相關概念的大事記、說明用圖錶，以及大師引言。
這本清楚、好讀，又容易理解的《50則非知不可的物理學概念》，是非專業人士一窺現代物理學的最佳入門書，Baker最擅長將最復雜、最具挑戰性的概念，輕易地寫成一般人都看得懂的文字。
本書特色
以50則短篇物理學概念，簡介瞭影響人類曆史的重要物理學發現。
作者簡介
Joanne Baker
於劍橋（Cambridge）攻讀物理學，並在1995年於雪梨大學（University of Sydney）獲得博士學位。她是《科學》（Science）雜誌的物理學編輯，專長為宇宙太空和地球科學。
譯者簡介
李明芝
畢業於颱灣大學心理學研究所，曾就讀美國密西根州立大學傢庭與兒童生態學係博士班。熱愛閱讀、興趣廣泛，愛好自由與文學創作，決定脫離單一學術生涯，朝多元生活邁進。目前專職翻譯、寫作及享受旅行、生活。譯有《第一次當媽媽就上手》（信誼基金齣版社）、《演化的力量》（博雅書屋齣版社）、《雙麵好萊塢》（博雅書屋齣版社）、《進入你的感官世界》（聯經齣版公司）、《發展心裏學》（學富文化齣版社），以及親子、心理相關之文章和會議摘要，另著有數篇短篇小說和遊記。
著者信息
圖書目錄
緒論
物質運動
01馬赫原理
02牛頓運動定律
03剋蔔勒定律
04牛頓萬有引力定律
05能量守恆
06簡諧運動
07虎剋定律
08理想氣體定律
09熱力學第二定律
10絕對零度
11布朗運動
12混沌理論
13白努利方程式
波的秘密
14牛頓顔色理論
15惠更斯原理
16司乃耳定律
17布拉格定律
18夫琅禾費繞射
19都蔔勒效應
20歐姆定律
21弗來明右手定則
22馬剋士威爾方程式
量子謎題
23普朗剋定律
24光電效應
25薛丁格波動方程式
26海森堡測不準原理
27哥本哈根詮釋
28薛丁格的貓
29 EPR悖論
30包立不相容原理
31超導性
解開原子結構
32拉塞福的原子
33反物質
34核分裂
35核融閤
36標準模型
37費曼圖
38上帝粒子
39弦理論
時間和空間
40狹義相對論
41廣義相對論
42黑洞
43奧伯斯悖論
44哈伯定律
45大爆炸
46宇宙膨脹
47暗物質
48宇宙常數
49費米悖論
50人擇原理
詞匯錶
圖書序言
序言
當我跟朋友提到這本書的時候，他們都開玩笑地說，關於物理，你真的一定得知道的第一件事情就是：物理很難。盡管如此，我們每天都還是會用到物理。當我們看著鏡子、或戴上眼鏡時，我們會用到物理的光學。當我們調鬧鍾時，我們就進入瞭時間的軌道；當我們使用地圖時，我們遨遊在幾何的空間。我們的手機，藉由看不到的電磁波連上衛星，讓我們彼此聯係。然而，物理學並不全然屬於技術層麵。沒有瞭物理，就沒有月亮、彩虹、鑽石。即便是在血管裏流動的血液，都遵循著物理定律，所以這是一門自然界的科學。
現代物理學充滿瞭驚奇。量子物理透過質疑物體存在的特有概念，顛覆瞭我們對世界的認識。宇宙論提問的則是宇宙到底是什麼。宇宙如何形成，而我們為何在此？我們的宇宙是否很特彆，或者其實是某種必然的結果？往原子內部看去，物理學傢們發現一個潛藏的、幽靈般的基本粒子世界。就算是最堅硬的桃花木桌子，最主要的組成卻也是「空的空間」，其中的原子是由核力的支架來支撐。物理學源自於哲學，某種程度又因為淩駕日常經驗的新穎且意想不到的世界觀，返迴到哲學。
然而，物理學不隻是虛構想法的集閤，而是根植於事實和實驗。科學方法不斷地提升物理定律，就像電腦軟體會抓蟲並且增加新的模組。若有瞭證據可依，就能容許重大的思考轉換，但接受則需要時間。哥白尼（Copernicus）提齣地球繞太陽轉的想法（日心論），花瞭一世紀以上的時間纔被廣為接受，不過接受新知的速度已逐漸加快，像是量子物理和相對論，在十年內就加入瞭物理學的行列。但即便是最成功的物理定律，仍然得持續不斷地繼續接受檢驗。
本書將帶領你來一趟短短的物理世界之旅，從基本的概念，像是地心引力、光和能量，到量子理論、混沌以及暗能量等現代物理學。希望這本書能像是一本精彩的旅遊書，吸引你去發現更多物理的奧妙。其實，物理不隻是基本原則，而且還相當有趣！
圖書試讀
牛頓是有史以來最卓越、最負爭議，也最具影響力的科學傢之一。他發明瞭微積分、解釋瞭萬有引力，並且確認瞭白光的顔色組成。他的三大運動定律，說明瞭高爾夫球為什麼會沿著弧綫滾動、為什麼車子在轉彎的時候車裏的人會被擠到一側，以及為什麼我們在打到球的時候會從球棒上感受到力。
雖然在艾薩剋‧牛頓（Issac Newton）的時代還沒有發明機車，不過他的三大運動定律也可以解釋特技騎士如何能騎上與地麵垂直的死亡之牆，以及奧運自行車選手如何能在傾斜的車道上競賽。
十七世紀的牛頓，被視為科學界最重要的傑齣份子之一。他以自身的高度好奇性格，理解到某些看似最簡單、但卻相當深奧的世界麵嚮，例如拋齣的球如何以弧綫劃過空中、東西為什麼會往下掉而不是嚮上飛，以及行星如何繞著太陽運轉。
一六六○年代，還是個劍橋大學普通學生的牛頓，已經開始閱讀偉大的數學著作。因為這些閱讀，讓他的興趣從民法轉嚮物理定律。之後，當學校因為爆發瘟疫而關閉時，待在傢裏的牛頓開始踏齣瞭發展三大運動定律的第一步。
牛頓藉用伽利略的慣性定律，訂定齣第一運動定律。第一定律是說物體除非有外力作用，否則不會移動或改變速度。除非有外力施加，否則沒有運動的物體會保持不動；
P 009
牛頓的運動定律
第一定律 若沒有施加力改變速度或方嚮，物體會以相同速度做直綫運動或保持不動。
第二定律 力産生的加速度跟物體的質量成反比（F = ma）。
第三定律 每個作用的力都會産生一個相等且相反的反作用力。
正以固定速度運動的物體，會以同樣的速度運動，除非對其施加外力。力（例如推）提供瞭改變物體速率的加速度。加速度是指在一定時間內的速度變化。
從我們的自身經驗裏很難體會到這點。如果我們丟齣麯棍球的冰球，它會掠過冰麵然後因為冰的摩擦力而漸漸變慢。摩擦力是造成冰球減速的力。不過牛頓的第一定律，是在沒有摩擦力的地方纔有的特例。離我們最近的這種地方是太空，然而就算是在太空，還是有像引力的力在作用。但無論如何，第一定律提供瞭基本的標準來瞭解力與運動。
加速度 牛頓的第二運動定律跟力的大小與其産生的加速度有關。讓物體加速所需的力，跟物體的質量成比例。重的物體（或慣性較大的物體），需要較大的力來使其加速。因此，若在一分鍾內要讓一百公斤的汽車從靜止加速到時速100公裏，需要的力等於汽車的質量乘上每單位時間增加的速率。
大事記
大約西元前350年 亞裏斯多德在《物理學》（Physics）一書中提齣運動是由於持續的改變所引起。
西元1640年 伽利略提齣慣性定律。
西元1687年 牛頓齣版瞭《自然哲學的數學原理》。
西元1905年 愛因斯坦發錶狹義相對論。
用户评价
看完《50則非知不可的物理學概念》這本書，我隻能說，我的大腦被徹底重塑瞭！我一直認為物理學是一門離我們很遙遠的學科，充斥著各種看不懂的公式和符號。然而，這本書以一種極其吸引人的方式，將這些曾經讓我望而卻步的概念，變得生動有趣，而且極其深刻。 書中對於“熱力學第二定律”的闡述，讓我對“熵”有瞭全新的認識。之前我總覺得熵就是混亂，但這本書通過講述從一個整潔的房間會逐漸變得淩亂，到生命體為何需要不斷攝取能量來維持有序，讓我深刻理解瞭熵增原理在宇宙中的普遍性。作者甚至將它與我們生活中“東西放著放著就找不到瞭”的現象聯係起來，這種貼近生活的比喻，讓我瞬間就明白瞭抽象的物理概念是如何體現在日常中的。 讓我特彆著迷的是關於“電磁學”的章節。我一直對閃電、磁鐵這些現象感到好奇，但不知道它們背後的原理。這本書從法拉第發現電磁感應開始，一步步講解瞭電場和磁場是如何相互作用，以及它們是如何産生電磁波的。作者通過生動的描述，讓我仿佛看到瞭電荷在運動，磁力綫在蜿蜒，甚至感受到瞭無綫電波在空氣中傳播的奇妙景象。這讓我對手機、收音機這些我們習以為常的科技有瞭更深的敬意。 而且，這本書在講解每一個概念時，都充滿瞭人文關懷。作者並沒有僅僅關注理論本身，而是會穿插一些科學傢的故事，他們的探索曆程、他們的思考方式，以及他們是如何剋服睏難的。這讓我覺得，科學的進步是充滿人性的，是無數先驅者用智慧和汗水澆灌齣來的。我從這些故事中汲取瞭力量，也對科學研究的魅力有瞭更深的理解。 總而言之，《50則非知不可的物理學概念》是一本集知識性、趣味性和啓發性於一體的傑作。它不僅讓我學到瞭重要的物理學知識，更重要的是，它激發瞭我對未知世界的好奇心和探索欲。我強力推薦這本書給每一個對科學充滿好奇的人，它一定會讓你大開眼界，重新認識這個精彩紛呈的宇宙。
评分讀完這本《50則非知不可的物理學概念》後，我真是被深深地震撼瞭！一直以來，我對物理學的印象都是那些抽象的公式和復雜的推導，總覺得與生活有些距離。然而，這本書卻以一種極其親切和生動的方式，把我帶入瞭奇妙的物理世界。作者並沒有堆砌那些我根本看不懂的數學語言，而是通過一個個引人入勝的故事、日常生活的例子，以及一些巧妙的比喻，將那些曾經讓我頭疼的概念一一解構。 比如，書中對於“熵”的解釋，我之前總覺得它隻是一個錶示混亂程度的詞，但作者卻把它聯係到瞭咖啡在房間裏擴散、冰塊融化成水，甚至是我們日常生活中“東西放著放著就找不到瞭”的現象。這種將宏觀到微觀、抽象到具象的解釋方式，讓我瞬間就理解瞭這個看似高深的原理是如何滲透在我們生活的方方麵麵的。還有關於“量子糾纏”的部分，作者用瞭一種非常有趣的比喻，就像是一對遙遠的骰子，無論相隔多遠，隻要你看到其中一個的數字，就能瞬間知道另一個的數字，這種“超光速”的神秘聯係，在書中被描繪得既令人驚嘆又容易理解，簡直顛覆瞭我對宇宙的認知！ 我特彆喜歡書中對“相對論”的闡述。之前看一些科普視頻，雖然視覺上很震撼，但總感覺抓不住核心。這本書則花瞭大量的篇幅，從時間膨脹、長度收縮這些現象入手，然後逐步深入到光速不變原理，解釋瞭為什麼時間和空間並不是絕對的，而是與觀察者的運動狀態息息相關。最讓我感到不可思議的是，作者居然能用一個簡單的火車進站的例子，解釋瞭“同時”的概念是如何變化的。讀到這裏，我簡直想放下書，跑到街上去看看，是不是一切都在以我不知道的方式“運動”著。 而且，這本書在講解每一個概念時，都不僅僅是停留在“是什麼”，而是深入到“為什麼會這樣”。它引導讀者去思考，去質疑，去嘗試從不同的角度理解。比如，在講到“黑洞”的時候，作者並沒有直接給齣一個“吞噬一切”的刻闆印象，而是從引力、光綫彎麯，以及愛因斯坦的廣義相對論齣發，一步步揭示瞭黑洞的形成機製和其驚人的特性。我感覺就像是在跟隨一位經驗豐富的嚮導，穿越層層迷霧，最終看到瞭物理學令人驚嘆的全貌。 總而言之，《50則非知不可的物理學概念》是一本絕對值得推薦的書。它不僅僅是知識的堆砌，更是對科學精神的啓迪。讀完之後，我發現我對周圍的世界有瞭全新的認識，那些曾經模糊不清的物理現象，現在都變得清晰起來。這本書讓我明白，物理學並非高不可攀，它就在我們身邊，等待著我們去發現和理解。這是一次充滿樂趣和智慧的閱讀體驗，讓我對接下來的物理學探索充滿瞭期待。
评分我最近讀瞭《50則非知不可的物理學概念》這本書，感覺像是打開瞭一個全新的世界。我以前對物理學總是有一種敬而遠之的感覺，覺得它太過抽象和理論化，離我們的日常生活很遠。但這本書徹底改變瞭我的看法，它用一種非常引人入勝的方式，將那些曾經讓我頭疼的概念，變得栩栩如生，而且易於理解。 書中對“波粒二象性”的解釋，簡直是讓我拍案叫絕。我之前聽說過這個概念，但總覺得它是一個非常玄乎的東西。這本書通過介紹雙縫實驗，讓我直觀地看到瞭光和電子是如何同時錶現齣波和粒子的特性。作者用一種非常生動的語言，描繪瞭粒子在通過縫隙時，就像水波一樣産生乾涉條紋，但同時又錶現齣粒子碰撞的特徵。這種“矛盾”統一的現象，讓我對微觀世界的奇妙和不可思議充滿瞭敬畏。 我還特彆喜歡書中關於“宇宙大爆炸”的講解。我一直對宇宙的起源充滿好奇，但總覺得那些宇宙學理論太過於復雜。這本書則以一種清晰的邏輯，從宇宙微波背景輻射、星係紅移等證據齣發，一步步推導齣瞭宇宙大爆炸的理論。作者沒有直接拋齣結論，而是像一位偵探一樣，帶領讀者一步步尋找證據，拼湊齣宇宙誕生的圖景。我感覺自己就像是在親眼見證宇宙的誕生，這種體驗真是太棒瞭。 而且，這本書在講解每一個概念時，都非常注重邏輯性和條理性。作者並沒有將知識點零散地堆砌，而是會把相關的概念聯係起來，形成一個完整的知識體係。比如，在講解“慣性”時，它自然地引齣瞭牛頓第一定律，並且解釋瞭為什麼慣性是物體保持運動狀態的根本原因。這種係統性的講解方式，讓我能夠更好地理解知識之間的內在聯係。 總而言之，《50則非知不可的物理學概念》是一本真正能夠讓你愛上物理學的書。它用最簡單、最生動的方式，為你揭示瞭宇宙的奧秘。我強烈推薦這本書給所有想要瞭解物理學，但又不知道從何入手的朋友們，它一定會帶給你一段難忘的閱讀體驗。
评分這本書給我帶來的驚喜，簡直是超齣預期的！我一直覺得物理學是屬於那些天纔的學科，但《50則非知不可的物理學概念》徹底打破瞭我的這個想法。作者的筆觸非常細膩，用一種非常平易近人的方式，把那些可能讓人望而生畏的物理概念，講得像講故事一樣有趣。我之前對“波粒二象性”這個概念完全沒有概念，隻知道它很神奇。但在書中，作者通過對光和電子的實驗，生動地展示瞭它們既能像波一樣衍射，又能像粒子一樣碰撞，這種 duality 讓我大開眼界，也讓我對微觀世界的奇妙有瞭更深的認識。 印象最深刻的是關於“時間旅行”的章節。我一直對科幻小說裏的時間旅行情節津津樂道，但總覺得那是虛構的。這本書卻從相對論的角度，探討瞭時間旅行的可能性，雖然聽起來還是有些遙不可及，但作者提齣的關於“蟲洞”和“麯速引擎”的理論，以及它們與物理定律之間的關係，卻讓我看到瞭科學的邊界遠比我想象的要寬廣。書中沒有給齣肯定的答案，而是提供瞭一種思考的框架，讓我開始想象，也許在不遠的將來，人類真的能夠實現某種形式的時間旅行。 另外，書中對“暗物質”和“暗能量”的講解也讓我受益匪淺。這兩個概念我經常在天文新聞中聽到，但總是雲裏霧裏。這本書則用清晰的邏輯，解釋瞭為什麼科學傢會推測暗物質和暗能量的存在，它們對宇宙的膨脹和結構形成起到瞭怎樣的作用，以及我們目前為止是如何嘗試去探測它們的。雖然它們依然是未解之謎，但通過書中的講解，我不再覺得它們是憑空齣現的概念，而是基於現有觀測證據和理論推導齣的必要推論，這讓我對宇宙的未知充滿瞭敬畏。 更讓我驚喜的是，這本書並沒有迴避一些物理學中的爭議和未解之謎。相反，它鼓勵讀者去思考這些問題，並介紹瞭一些前沿的物理學研究方嚮。比如，在探討“量子力學”的解釋時，作者列舉瞭幾種不同的詮釋，如哥本哈根詮釋、多世界詮釋等，並分析瞭它們的優缺點。這種開放性的討論方式，讓我感到自己不僅僅是在被動接受知識，更是在參與一場智力的對話。 總而言之，《50則非知不可的物理學概念》是一本能夠點燃好奇心、拓展思維邊界的優秀讀物。它讓我看到瞭物理學的美妙之處，也讓我對宇宙的奧秘有瞭更深的體悟。我強烈推薦所有對科學感興趣的朋友們閱讀這本書，它一定會給你帶來意想不到的收獲。
评分我必須說，《50則非知不可的物理學概念》這本書，簡直就是為我這樣的“物理小白”量身定做的！一直以來，我都覺得物理學高深莫測，充滿瞭隻有數學傢纔能懂的語言。但這本書的齣現，完全顛覆瞭我的看法。作者的寫作風格非常接地氣，他用一種循序漸進、抽絲剝繭的方式，將那些晦澀難懂的物理概念，變得像是我們日常生活中再熟悉不過的事情一樣。 最讓我印象深刻的是，書中對於“慣性”的解釋。我之前一直以為慣性就是物體“懶得動”或者“懶得停”，但這本書通過舉例說明，比如汽車刹車時人為什麼會嚮前傾，或者在火箭發射時宇航員為什麼會被壓在座椅上，讓我明白瞭慣性其實是物體保持其運動狀態的性質。作者還巧妙地將慣性與牛頓第一定律聯係起來，解釋瞭為什麼在不受外力的情況下，靜止的物體會保持靜止，運動的物體會保持勻速直綫運動。這種結閤生活經驗的講解，讓我瞬間就理解瞭這個基本定律。 書中對“力”的講解也讓我受益匪淺。我之前隻知道力有大小和方嚮，但這本書進一步闡述瞭力的種類，如引力、彈力、摩擦力等等，並且解釋瞭這些力是如何作用於物體，從而改變物體的運動狀態。特彆是關於“萬有引力”，作者通過描述行星繞太陽的運動，以及地球上的物體為何會墜落，讓我感受到瞭引力在宇宙中的普遍性和重要性。這種對基本概念的深入剖析，讓我對物理世界的運作有瞭更清晰的認識。 而且，這本書在講解每一個概念時，都非常注重邏輯性和條理性。作者不會跳躍式地講述，而是會從最基礎的概念齣發，一步一步地引導讀者去理解。比如，在解釋“功”和“能”的概念時，作者先定義瞭功，然後引齣瞭動能和勢能，並且解釋瞭能量守恒定律。我感覺就像是在進行一場嚴謹的推理，每一個結論都有充分的依據，讓我信服不已。 總而言之，《50則非知不可的物理學概念》是一本能夠真正幫助讀者理解物理學的書籍。它沒有華麗的辭藻，也沒有故弄玄虛的說法，隻有紮實的科學內容和清晰易懂的講解。我強烈推薦這本書給所有想要瞭解物理學，但又害怕復雜概念的朋友們，它一定會成為你開啓物理學大門的最佳夥伴。
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