新書推薦:
《
外卷:中国互联网巨头的全球征途
》
售價:NT$
653.0
《
家庭心理健康指南:解决孩子成长中的棘手问题
》
售價:NT$
305.0
《
创作经典
》
售價:NT$
653.0
《
西方殖民帝国的崛起(1492?1914)
》
售價:NT$
449.0
《
ChatGPT数据分析实践
》
售價:NT$
505.0
《
人格分裂手记
》
售價:NT$
254.0
《
并购与重组 : 理念、策略、流程、实战一本通
》
售價:NT$
347.0
《
分析论文集(分析哲学名著译丛)
》
售價:NT$
332.0
|
編輯推薦: |
★爱因斯坦写给每个人的物理入门科普,霍金亲自推荐,中科院院士学者力推;高中物理教材推荐课外读物,多地中学
考试题的出题来源
★没有一个公式,比小说还好读!电影《奥本海默》中的物理学家们在此悉数登场。物理是客观的现实,还是主观的认知?像侦探破案一般,解开万物运动之谜!
★伽利略、牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦、薛定谔……从经典力学到现代场论,从相对论到量子力学,不用一个数学公式,讲透物理学300年伟大变革。物理学的进化,就是人类社会的进化
★翻译家张卜天权威译本,9.4高分口碑!译者张卜天现任西湖大学终身教授,曾任清华大学长聘教授
★专业术语增加贴心注释,资深团队精心编校,理解内容畅通无碍
★精心制作“物理学大事记”彩色拉页,呈现革新人类社会的伟大发现
★内文双色印刷,版式清爽,重点要点一目了然
★双封面炫目潮酷设计,品质纸张手感顺滑,爱科学本来就是一种酷!
★果麦经典·科学大学系列:遍读世界科学史上的伟大经典,飞向课堂以外的浩瀚科学宇宙。塑造受益一生的科学家精神,养成面向未来的跨学科思维
|
內容簡介: |
《物理学的进化》是现代物理学奠基人爱因斯坦和波兰物理学家英费尔德合著的科普名著,主要介绍了物理学观念从伽利略、牛顿时代的经典理论发展到现代场论、相对论和量子论的演变历程。
书中选择了几个主要的转折点来阐明经典物理学的命运和现代物理学中建立新观念的动机,展示了物理学家如何在不同的时代和背景下,探索和建立物理学的基本原理和框架,引导读者去探寻观念世界和现象世界的联系。
它面向普通大众,全书不引用数学公式,举例浅显,文字生动有趣,旨在让每一个人了解物理学的历史和现状,以及物理学对人类文明和思想的影响。
|
關於作者: |
阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein, 1879-1955)
犹太裔物理学家,现代物理学的奠基人,狭义相对论与广义相对论的创立者,诺贝尔物理学奖得主,被公认为伽利略、牛顿以来蕞伟大的物理学家。
利奥波德·英费尔德(Leopold Infeld,1898-1968)
波兰物理学家、科普作家,波兰科学院院士。曾与爱因斯坦、霍夫曼合作,提出“爱因斯坦-英费尔德-霍夫曼理论”。
译者:张卜天
中国科技大学物理学学士,北京大学科技哲学博士,西湖大学终身教授,曾任清华大学科学史系长聘教授。译有近七十部著作,译文优美流畅,广受读者好评。
|
內容試閱:
|
第一章 力学观的兴起
1 绝妙的侦探故事
我们设想有一个完美的侦探故事。这个故事将所有重要线索都展示出来,我们不得不就事情的真相给出自己的理论。如果仔细研究故事情节,那么不等作者在书的结尾透露实情,我们就会得到完满的解答。与那些低劣的侦探故事不同,这个解答不仅不会让我们失望,而且会在我们期待它的那一刻出现。
一代又一代的科学家持之以恒地力图揭示自然之书的秘密。能否把他们比作这样一本侦探小说的读者呢?这个类比是错误的,以后不得不放弃。但它也有一定道理,也许可以对其加以扩展和修改,使之更符合科学揭示宇宙奥秘的努力。
这个绝妙的侦探故事至今尚未得到解答,我们甚至不能肯定它是否有一个终极的答案,但阅读这个故事已经使我们受益颇丰:它教我们学习自然的基本语言,使我们掌握了诸多线索,在科学艰难跋涉时每每会给人带来愉悦和振奋。然而我们意识到,尽管我们阅读和研究过的书已经不少,但如果存在着一个完满的解答,那这个解答距离我们还很远。在每一个阶段,我们都想找到与已有线索完全符合的解释。我们试探性地接受了各种理论,虽然它们解释了许多事实,但是与所有已知线索都相容的一般解答尚未发展出来。往往会有这样的情况出现:一个理论看起来似乎很完美,但进一步了解就会发现它并不恰当。新的事实出现了,它们与旧理论相矛盾,或者不能用旧理论来解释。我们读得越多,就越能充分理解这本书的完美结构,即使随着我们的前进,完满的解答似乎在离我们而去。
自从柯南·道尔(Conan Doyle)写出那些绝妙的故事,几乎所有侦探小说都会包含这样一个时刻,此时侦探已将他所需的,至少是问题的某个阶段所需的所有事实搜集齐备。这些事实往往看起来很奇特,支离破碎,彼此毫不相关。但这位大侦探知道此时不需要再继续侦查了,只要静下心来想一想就能把搜集到的事实联系起来。于是他拉拉小提琴,或者躺在安乐椅上抽抽烟,突然他灵机一动,答案找到了!他现在不仅能够解释已有的线索,而且知道其他一些事件必定已经发生。既然已经很清楚应该到哪里去寻找,如果愿意,他可以离开屋子,为其理论搜寻进一步的证据。
阅读自然之书的科学家必须亲自去寻找答案。他不能像急性子的读者在阅读其他故事时那样,常常翻到书末尾去看结局。在这里,他既是读者又是侦探,至少在部分程度上要尝试解释各个事件与其丰富背景之间的关系。即使是想获得问题的部分解决,科学家也必须搜集漫无秩序的事实,通过创造性的思想使之变得连贯和可以理解。
接下来,我们打算对物理学家的工作作一概述,他们的工作就相当于侦探的纯粹思考。我们将主要关注思想和观念在不畏艰险地认识大自然的过程中所起的作用。
2 第一条线索
人类从有思想以来,就一直在尝试解读这个绝妙的侦探故事。然而,直到 300 多年前,科学家才开始理解这个故事的语言。从那时起,也就是从伽利略和牛顿的时代开始,解读的速度就快多了。侦查技术,也就是系统地寻找和追踪线索的方法被陆续发展出来。虽然某些自然之谜似乎已经得到了解决,但进一步研究就会发现,其中许多解决方案只是暂时的和表面的。
有一个非常基本的问题,那就是运动问题。几千年来,它因为复杂而令人费解。我们在自然中看到的所有运动,比如抛到空中的石头的运动、海上航船的运动、手推车在街上的运动,其实都极为复杂。要想理解这些现象,最好是从最简单的情况入手,然后逐渐过渡到更复杂的情形。假定有一个不作任何运动的静止物体,要想改变它的位置,必须给它施加某种影响,比如推它、提它,或者让马、蒸汽机等物体作用于它。我们直觉上认为,运动是与推、提、拉等动作联系在一起的。日常经验使我们进一步相信,要使一个物体运动得更快,必须用更大的力推它。对物体施加的作用越强,其速度也就越大,这似乎是一个自然的结论,例如四匹马拉的车要比两匹马拉的车跑得更快。于是直觉告诉我们,速度本质上与作用有关。
读过侦探小说的人都知道,一条错误的线索往往会把故事情节打乱,以致迟迟得不到解答。以直觉为主导的推理方法是靠不住的,它导致错误的运动观念持续了数个世纪。亚里士多德在整个欧洲享有至高权威,这可能是人们长期相信这个直觉观念的主要原因。两千年来一直被归于他的《力学》(Mechanics)中,我们读到:当推一个物体运动的力不再推它时,该运动物体便归于静止。
伽利略的发现及其对科学推理方法的运用是人类思想史上最重要的成就之一,标志着物理学的真正开端。这个发现告诉我们,基于直接观察的直觉结论并不总是可靠的,因为它们有时会引向错误的线索。
但直觉错在哪里呢?说四匹马拉的车必定比两匹马拉的车跑得更快,难道会有错吗?
让我们更仔细地考察一下运动的基本事实,先从人类自文明之初就已经熟知的、在艰苦的生存斗争中获得的简单日常经验开始。
假如有人推着一辆小车在平地上行走,然后突然停止推它,那么小车不会立即静止,而是会继续运动一小段距离。我们问:如何才能增加这段距离呢?有许多办法,比如给车轮涂上润滑油、使路面变光滑等。车轮转动越容易,路面越光滑,小车就能继续运动越远。但是,给车轮涂上润滑油和使路面变光滑究竟起了什么作用呢?只有一种作用,即减少了外界影响,车轮内部以及车轮与路面之间的摩擦力所产生的影响减小了。这是对观察证据的一种理论解释,事实上,这种解释是武断的。再往前迈进一步,我们将得到正确的线索。设想路面绝对光滑,车轮也毫无摩擦,那么小车就不会受到什么东西阻碍,它将永远运动下去。只有借助一个永远无法实际做到的理想实验才能得出这个结论,因为不可能实际消除所有外界影响。这个理想实验显示了真正构成运动的力学基础的线索。
|
|