原創 PUP China 普林斯頓讀書匯
Editor's Note:
我是誰?
我從哪裡來?
宇宙有盡頭嗎?
……
面對這些宏大的議題,有人選擇信仰宗教,有人選擇研究意識形態,也有人選擇了謹慎假設、演繹求證之路,那就是——
物理學!
宇宙的奇妙應該被共享,要了解關於宇宙的知識也許不需要付出頭懸梁錐刺股的刻苦努力,秉持著這樣的觀念,英國物理學教授、著名的科普作者 Jim Al-Khalili ,寫就了一本口袋書,讓你在閒暇之餘,輕鬆了解最前沿的物理學新發現,享受探索宇宙的樂趣。
科學?信仰?
科學不是意識形態,也不是信仰,更不是眾多看待世界的方式中平平無奇的那一個。在科學裡,我們做實驗、進行觀察,不斷試錯,隨時做好準備用更好的理論取代先前的錯誤和不完整的想法,我們在自然中發現規律,在描述規律的數學方程中發現美……一直以來,是科學加深並延展著我們對客觀世界真實面貌的了解。
不可否認的是,科學家和其他人所有人一樣,都會懷抱夢想,也會懷抱偏見。科學界的爭論從來都是激烈的,每一個未被證實的理論都有支持者與反對者,他們背後也仍然會有根深蒂固的意識形態立場與微妙而複雜的觀點。科學就是在這樣的環境氛圍中,擺脫過去的桎梏,不斷發展的。
但與其他學科相比,科學最與眾不同的地方在於:一個完備的觀測或是充分實驗的結果,是擁有力量完全推翻過去長期被支持的理論,建立一個新的世界觀的。這意味著,對於自然現象,那些經得起時間考驗的理論和解釋,是我們最能夠信任的;也是我們最確信的。地球繞太陽公轉,宇宙在膨脹,真空中的光速保持不變,這都是我們目前能夠信任的。當一項新的重要科學發現改變了我們看待世界的方式時,並不是所有的科學家都會立即接受這一點,但科學本身的進步是不可阻擋的。科學的進步總是一件好事,因為知識和啟蒙總是好過無知。
任何時候,我都敬畏對知識的理解,而非對無知的慶幸。
Douglas Adams,廣播劇作家、音樂家、作家,代表作《銀河系漫遊指南》。
簡單之美
真正的物理學之美不僅存在於抽象的方程式和那些令人驚訝的實驗結果中,還存在於維持世界運轉的深層基礎原理中。這些基本原理的美,不亞於一次令人驚嘆的日落,一幅達文西的繪畫,或是一首莫扎特的奏鳴曲。物理原理之美,美在對規律的解釋是如此簡潔清晰。
探索物質的基本組成部分是一場漫長而持續的旅程。請你環顧四周,想想世界上的各種材料:混凝土、玻璃、金屬、塑料、木材、織物、食品、紙張、化學品、植物、貓貓狗狗,還有人類。數百萬種不同的物質,每一種都有其特性:魷魚有魷魚味兒,金屬很堅硬,玻璃能透光,樹枝可以折斷,等等。如果你對物理或化學一無所知,你可能會覺得大多數材料之間是沒有共性的。然而我們知道,一切都是由原子構成的,存在著有限數量的不同種類的原子。
古希臘的自然哲學家就在探究物質是由什麼組成的。恩培多克勒首先提出了物質由土、水、風、火四元素組成;留基伯和德謨克利特兩位哲學家則認為物質是由看不見的原子組成的。現在我們知道,後者對世界的構想更符合我們今天的探索。雖然他們所做的事並不是今天嚴格意義上的科學,但是那種對簡單的追求,卻一直延續到了物理學的今天。
現代物理學的更多美妙,歡迎你來書中一一體會。
PUP 內容速遞:
The World According to Physics
物理學解釋世界
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作者: Jim Al-Khalili
出版時間: 2020.3.10
ISBN: 9780691182308
本書向讀者展現了現代物理學所揭示的宇宙和現實世界是什麼樣的。
作者首先介紹了空間、時間、能量和物質等基本概念,然後描述了現代物理學的三大支柱——量子理論、相對論和熱力學,認為只有將三者結合,才能對現實有一個全面的了解。
運用了精彩的例子和發人深省的類比,作者闡明了大致整個宇宙小至量子尺度的物理學、這個領域的最前沿理論,以及支撐著我們日常經驗和技術的物理學,讓讀者在較短的時間內,了解到物理學中最偉大的想法。
物理學展示著人類對基本原理的無畏追求,這些原理準確地解釋了我們周圍能看到的自然世界,這是一項以誠實和懷疑等核心價值觀為指導的事業。物理學所發現的知識既賦予我們力量,又使我們謙卑,並且物理學永遠在勇敢地探索未知。
即使是最晦澀的科學思想也能被理解,也能變得引人入勝。這本極具洞察力的書闡明了為什麼物理學對每個人來說都很重要,同時也呼籲大家一起向世界進發,踏上尋求真理的冒險之旅。
作者簡介:
Jim Al-Khalili
Jim Al-Khalili,英格蘭薩裡大學物理系教授,英國最著名的科學傳播者之一,英國皇家學會成員。著有多本書籍,包括Quantum: A Guide for the Perplexed; The House of Wisdom: How Arabic Science Saved Ancient Knowledge and Gave Us the Renaissance,和 Life on the Edge: The Coming of Age of Quantum Biology.
名家推薦:
「物質世界對我們來說是陌生的,但又充滿了驚奇。Jim Al Khalili說,世界是可理解的。他對核心原則那簡單、深刻並準確的描述,使得沒有專業背景的讀者也能夠接觸到這些開闊思維的知識。」
——2004年諾獎得主
麻省理工學院的理論物理學家 Frank Wilczek
「Al-Khalili說,人們應該喜歡上物理學。當你了解了一項原理的歷史背景,對此熟悉,並接觸到最近出現的新思想時,你不禁會想,他是對的。Al-Khalili這本書的美妙之處在於,它對非專業讀者非常友好,完全不缺乏有吸引力的驚奇感、發現感和各種可能性。」
————Nick Smith, Engineering & Technology
原標題:《膨脹了!我一個理科痴線也可以讀的物理學》
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