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 epub pdf txt mobi 電子書 下載 2024

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《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
 

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。

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

前言  關於重力，你可能不知道的6件事

1. 因為重力，你口袋中的錢幣，還有大街上與你擦身而過的人，與你有了相互的吸引力。

2. 整個地球的重力是如此微弱，以致當你舉起手臂，它無法對抗你的肌力。

3. 雖然重力十分微弱，但在宏觀世界中卻無可抵抗，因為它掌握了整個宇宙的演化與命運。

4. 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。

5. 若在宇宙大霹靂（big bang） 之後， 重力沒有「開啟」，時間可能會倒轉。

6. 唯有了解重力，我們才得以解答世界的大哉問：宇宙從何而來？

在路易斯安那州利文斯頓（Livingston）和華盛頓州漢福德（Hanford）兩地，各有一把4公里長的雷射尺。2015年9月14日，美國東部夏令時間早上5點51分，有股波動首先穿過利文斯頓，6.9微秒後傳遞至漢福德。這股波動毫無疑問就是重力波；愛因斯坦在一百年前就已經預測出重力波的存在，重力波即是「時空結構中的波動」。

過去，當地球上只有細菌大小的生物，在極為遙遠的星系中，2個有如怪獸、被鎖在死亡螺旋（death-spiral）中的黑洞，彼此產生最後一次振盪。它們碰觸並結合之時，造成整整3個太陽質量（solar masses）消失，有如海嘯般的時空扭曲再現，並以光速向外擴散。它的瞬間威力，比宇宙所有星體重力總和的50倍還大。

2015年9月15日，雷射干涉重力波天文台（Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory；LIGO） 的2個偵測器測得重力波，這是科學史上劃時代的重要時刻。試想一下，從出生就耳聾的人，在一夜之間突然聽得見的情況，這正是物理學家與天文學家當時的感受。縱觀歷史，我們向來就可以「看見」宇宙，而現在我們終於可以「聽見」它。重力波即是太空的聲音。若說這次的偵測，是繼1608年望遠鏡發明以來，天文學上最重要的進展，可是一點也不為過。

重力波證實了時空本身就是可以振動的「實體」，它如同池塘中擴散的漣漪一般，向外傳遞波動。這是愛因斯坦主張重力是時空扭曲的終極證明。牛頓想像「重力」從太陽向外作用，像無形的橡皮筋般牽引地球；愛因斯坦則認為，太陽在周遭創造了時空深谷，而位在其中的地球，則如同處於在巨大輪盤上的小球般，永無止境地環繞太陽運行。

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