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| 編輯推薦： |
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物理学是实验先行的科学。本书以光速的测定和光速这一概念的物理内涵为主题，介绍了相对论建立前的光学、电磁学实验和相关理论的演变。解读视角独特，读来引人入胜。
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| 內容簡介： |
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本书以光速的测定和光速这一概念的物理内涵为主题，分5个部分介绍了相对论建立前的光学、电磁学实验和相关理论的演变：第一部分围绕罗默测定光速，介绍了其相关天文观察的思想基础和实验手段的演进过程。第二部分介绍了日心说与地心说的相关思想斗争和由此引出的光行差实验。第三部分介绍了波动光学的历史演变和菲涅耳的水流实验。第四部分介绍了电磁学的诞生、麦克斯韦方程组的建立和电磁波的实验验证，并着重介绍了在麦克斯韦建立方程时电磁波速度这一概念所依赖的物理模型。第五部分主要介绍了围绕迈克耳孙-莫雷实验而产生的一系列实验和理论对以太观念的巨大冲击，并详细介绍了爱因斯坦的狭义相对论不依赖以太而建立并革新物理学的时空观的过程。本书不仅有助于建立中学生对物理的正确理解和认识，也有助于相关人士和对相对论感兴趣的读者正确理解相关历史和思想。
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| 關於作者： |
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徐晓，男，1968年生，博士，华南理工大学副教授、硕士生导师，长期从事光电信息领域的教学和项目开发工作。《光学学报》审稿人，《返朴》撰稿人，科学网知名博主。
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| 內容試閱：
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光，在自然界中，是一个特别的存在。
我们知道许多古老的文明，都崇拜太阳神或月亮神，或者以光明神为至高神。以色列民族在其圣经“创世纪”中，也以光为上帝创造天地后在世间的第一个被造物。即使年幼的婴孩也喜爱光，知道光可以驱除黑暗及其带来的恐惧。
早在春秋时候，墨子就观察到“小孔倒立成像”等光学现象。由分析这些现象而产生的对光的本性的追寻，则在近代的科学史上起到了举足轻重的作用。17世纪中叶，近代科学发轫期间，关于光的本性的研究刚刚开始，就出现了波动和粒子两大派学说的对立和争论。这场争论持续了200年左右。这不仅大大推进了人类对光本身的认识，同时也不断更新对于物质世界的各个方面的重新认识。这是因为，在发现放射性现象之前，光学几乎是人类观察自然现象的主要窗口。
正是针对光的本性的研究，大大促进了物理学基础理论的发展。相对论和量子论的提出和演变，都离不开关于光的实验或理论研究中颠覆性的突破。这些突破所至，到20世纪30年代，光的波、粒二象性被完全确认，光量子学说最终确立。自那之后，光学作为物理学的一个重大的基础分支，其理论和实验诸方面，特别是它在许多重要的科学技术领域都开始了全面、波澜壮阔的发展，同时又为其他科学实验和应用领域提供了高、精、尖的技术基础支撑。目前大家熟知的一个例子，就是用来制造高元件密度半导体芯片的紫外光刻技术。
为了推动光学科学和技术在中国的进一步发展，在重视基础研究的今天，国人开始认识到科学普及和科学文化(包括物理文化)的历史积淀的重要性。就像参天的大树只出现在特定环境的森林中一样，创新和突破离不开一定的氛围。对一个公司，对一个开发区，对一个社会都是如此。科学普及和科学文化(包括物理文化)历史积淀的作用，就在于创建和维护这个创新和突破所需的环境和氛围。
在这样的时代背景下，《光速——从地心说的覆灭到相对论的诞生》，作为一本关于光学科学和技术的有深度的科普书，得以面世。作者多年潜心写作，在阅读大量原始文献的基础上，选择了以光的传播速度为核心线索，从实践、实验和理论三个维度，对光速的首次测量到相对论诞生这段波诡云谲的历史进程，进行了生动的叙述和系统的梳理。
本书分5个部分，分别以罗默首测光速、布拉德利发现光行差、菲索的流水实验、麦克斯韦的电磁波预言、爱因斯坦的狭义相对论为中心，对相关历史背景、科学理论演化和突破性的实验作了生动有趣而又条理清楚的阐释和分析。
通过阅读本书，我们可以了解以下历史事实：罗默的光速测定，是伽利略开启的木星卫星观察相关实践和应用的一个意外；布拉德利的光行差，则是源于地心说和日心说的争论的另一个意外。这些工作的顺利开展，又都是以望远镜技术的进步为基础的。菲索的流水实验，是为研究波动光学发展带来的以太拖拽问题而开展的，而其实验技术又与波动光学的发展密不可分。麦克斯韦的电磁波预言，实现光学与电磁理论的统一；其后的实验验证，则是电磁学理论和实验的一次综合集成。狭义相对论是为了解决以太理论和当时的光学和电磁学实验结果的诸多矛盾而提出的，是洛伦兹、庞加莱和爱因斯坦等众多科学家长期探索的结果。
物理学是实验先行的科学。首先它当然离不开实验和观察；但是，在成熟的过程中，更离不开科学的理论的建立和抽象化、系统化。这是本书从字里行间反复透出的作者的意识指向，也正是物理文化乃至一般的科学文化的精神内核。
科学发展是一个连续的过程。其中巨大的突破固然重要，但是更离不开众多学者的累代叠进，科学共同体对当时关键问题的共同思考。这种连续性，当今的科普著作体现稍显不足；而本书则很好地表达了这种连续性。对这种连续性的认识的传播，则是科学文化建设的非常重要的方面，它可以潜移默化地影响人们对待科学工作和社会实践的态度。
“开卷有益”，希望这本书能带给读者愉快的阅读体验和有深度的思考。天高云阔，秋色缤纷。应作者徐晓所请，而作此序。
吴咏时
2023年10月8日于犹他州盐湖城
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