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沙灘上的愛因斯坦,生活中的相對論
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內容簡介

生活中處處可見愛因斯坦的相對論 從手機GPS定位到早晚顛倒的出國時差 從時間到空間,整個宇宙都擺脫不了它! 就算不是理科生,也能賣弄一下相對論! 20張插圖讓你秒懂相對論! 自愛因斯坦打破「絕對時間」定律那一刻起,整個二十世紀翻天覆地! 時間與空間不再分家,被愛因斯坦融合成「時空」, 拓展出一個萬物生活在更寬廣無垠的宇宙世界觀, 相對論之後更延伸出黑洞、蟲洞、第五次元等超越現代科學的想像。 法國宇宙學家圖解相對論的科學實驗,簡單又浪漫! 你以為你以為你自己的時間,就是真正的時間嗎? 那你有聽過所謂的「世界時間」嗎? 當我們談論時間:「現在幾點?」、「昨天做甚麼去了?」、「1921年是諾貝爾物理獎…」,自然而然會認定這是一種客觀的存在,而每個人的理解也大同小異。但自從1915年愛因斯坦提出廣義相對論以來,這種客觀的「時間」概念消失了!對每個人而言時間竟可完全不一樣!在這種時間並非絕對的情況下,如果在宇宙中不同位置發生兩件事情,我們又怎能確認它們究竟哪個先發生、哪個後發生? 「這世界最費解的,是它竟可被理解。」 ——愛因斯坦 《沙灘上的愛因斯坦,生活中的相對論》將帶領我們回到20世紀的物理學界,講述以愛因斯坦為首的物理學家先後提出、完善和驗證相對論的歷史。還原物理學家在發現既有的牛頓物理學、伽利略運動學等,卻無法解釋某些物理現象時,如何提出種種新的解釋。直到最後,他們是如何不得不跨出革命性的一步,才能走向更精妙、更簡潔的相對論?自此,人類重新改寫了對於時間、空間、物質、速度、引力的基本認知。 「凡事都應該弄得愈簡單愈好,但是別把它簡化了。」 ——愛因斯坦 從狹義相對論到廣義相對論,相對論開創了全新的宇宙學,本書將探討相對論和宇宙學之間的難分難捨。愛因斯坦如何給宇宙學定下基礎的研究框架?而在他之後的科學家又是如何結合實驗觀測、推翻其中的關鍵假設並得到新的結論?例如:宇宙從未停止膨脹,宇宙始於一次大爆炸……神奇的是這些新穎的觀點非但沒有一腳踢開愛因斯坦和他的理論,反而進一步證明了廣義相對論的有效性! 「宇宙中唯獨兩樣事物為無限:宇宙的大小,與人的愚蠢。 而宇宙的大小我卻不能肯定。」 ——愛因斯坦 最後的章節裡,作者講述了物理學家觀測中子星(脈衝星),以及發現重力透鏡和重力波的故事,解釋他們是如何利用相對論來探測並研究黑洞。當物理學家把廣義相對論的原理丟到宇宙學的研究中,原本備受同行質疑的黑洞理論忽然間變得十分合理,甚至能夠證明黑洞的存在!翻開本書,你可以一一了解愛因斯坦提出相對論的來龍去脈、回顧相對論對宇宙學產生的革命性影響。揭開宇宙神秘面紗的同時,你也能獲得一份只屬於你自己的時空版本! 本書特色 ★ 物理學家、法國國家科學研究中心(CNRS)研究主任馬克·拉謝茲-雷伊寫給一般大眾的相對論普及讀本! ☆ 燒毀數學公式!文科生一翻開就秒懂的相對論&宇宙史! ★ 20張圖解相對論的概念和實驗,幫你脫離日常時間和空間,一頭栽入愛因斯坦的時空彎曲巷。 ☆ 10顆知識星球,關於以太、光速、哈伯常數……各種內行人才知道的科學小故事! ★ 10句愛因斯坦的經典名言,在喃喃自語中發現宇宙學真諦…… ☆ 本書特別介紹近年來物理學界的熱門話題—重力波的探測過程,一秒理解2017年諾貝爾物理學獎的價值和意義。 聰明推薦(按筆畫排序) 張之傑|科普作家(導讀) 高崇文|中原大學物理系教授(推薦序) 鄭國威|泛科知識公司知識長 怪奇事物所|YouTube知識型網紅 科學最前線|科普社群網站 好評推薦 「就算不是理科生,這本書也絕對不會令你們失望的。我要特別將本書推薦給對科學有好奇心的人文學界的朋友,真的!物理也可以是很人文的東西!」 ——中原大學物理系教授高崇文 「書名取為《沙灘上的愛因斯坦,生活中的相對論》,或許和法國人喜歡徜徉於度假勝地蔚藍海岸的沙灘有關;具有清靜閒適的意涵,也有放緩腳步沉思冥想的意涵,將令人仰之彌高不敢接近的愛因斯坦變得可以親近。」 ——科普作家張之傑 外媒讚譽 「愛因斯坦整天在沙灘上懶洋洋、無所事事嗎?不!精彩得很!相對論和宇宙史在這本小書各個章節中逐步展開,經作者的調教後,變得十分好懂了!」 ——法國雜誌《科學與未來》 「這本書就像車站小說一樣,精準又準時到站。這值得讓你暫時丟掉填字遊戲、先睹為快,對吧?」 ——法國經濟日報《回聲報》 「馬克˙拉謝茲—雷伊帶你從相對論漫遊到黑洞,整個過程你只要躺在沙灘椅上就好了。」 ——法國週刊《現今價值》 「相對論迫使我們從根本上改變看待事物的兩個基本概念——空間和時間,因為它們與人類所有的經驗都密不可分。」 ——法國經濟日報《回聲報˙週末版》 「作者生動又清晰地描述相對論提出後一個世紀所發生的事情。我們能看到宇宙學發生的巨大進步,如何為當前的研究添磚加瓦。」 ——法國天文學會月刊《天文學》雜誌 「本書經濟又實惠,並以專業的方式來解讀相對論。」 ——法國科學雜誌《研究》期刊

目錄

推薦序 導讀 前言:叛逆!革命性的天才 第一章:甚麼?狹義相對論居然挽救了物理學? 截長補短:伽利略與愛因斯坦/全新的相對性原理/腦筋炸開的速度問題/一場顛覆世界的概念革命/時空:物理學的新歸宿/人人都擁有一條世界線/物理之前一律平等:沒有優先的「方向」/「真正的時間」根本不存在!/固有時間和表象時間/神秘現象:雙生子「悖論」 知識星球 一九〇五:愛因斯坦的奇蹟年 知識星球 戳破謊言:不存在的以太 知識星球 時空中的閃電俠:光速 知識星球 時空之中的因果關係 第二章:廣義相對論反映出宇宙的幾何性質 牛頓眼中的萬有引力/超距力和絕對空間的古怪之處/等效原理與變形記/重新組裝廣義相對論的框架/歐幾里得幾何和其他幾何/好軟Q~時空的彎曲/切開!宇宙的剖面/燒毀吧!那些討厭的問題 知識星球 千面女郎─「流形」 第三章:來驗證愛因斯坦的理論吧! 三項愛因斯坦理論的經典驗證(1. 太陽的枕邊人-水星的軌道 2. 強迫轉彎?光線的偏折 3. 咦…去哪了?原子光譜的偏移)/近期有趣的科學實驗(1. 來看看等效原理的實驗 2. 日常生活的驗證:GPS(全球定位系統) 3. 下一波新理論的驗證?) 第四章:這才叫真正的宇宙科學! 很久以前…古人對宇宙的看法/牛頓內心燃燒的小宇宙!/愛因斯坦一手掀起的劇變/這種星系距離……真是難以置信!/變胖了?宇宙偷偷膨脹中 知識星球 愛因斯坦與馬赫原理 第五章:話說從前……宇宙的悠久歷史 喬治.勒梅特華麗登場!/宇宙超級無敵霹靂的膨脹?/宇宙大爆炸生日快樂!/古老宇宙的熱血青春!/好像有一點矛盾……/原始的化學元素……是濃湯?/今日宇宙論大哉問? 知識星球 赫赫有名的哈伯常數 知識星球 從哪冒出來的靜態宇宙? 知識星球 宇宙學常數─究竟存不存在? 第六章:看!就是那一道來自遠方的光! 恰恰好的偶然發現/光與物質相互作用的終點/一條淺顯易懂的曲線/很像……但不完全是各向同性! 知識星球 從宇宙背景探測者到普朗克衛星:魔鬼藏在細節裡 第七章:相對論在宇宙學的優秀表現 爆裂的一生:中子星和脈衝星/極端天體─黑洞原來這麼小?/飄移~時空中的幻影 第八章:尋找愛捉迷藏的重力波 廣義相對論的驚人預測!/來嘗試探測吧!/登登登……歷史性的宣布/重力天文學終於誕生了! 後記:沒有最好、只有更好……等著被超越的天才 參考資料 索引

作者資料

馬克‧拉謝茲─雷伊(Marc Lachièze-Rey)

(1950~) 法國國家科學研究中心(CNRS)天體物理學家與宇宙學家,研究興趣主要集中在時空拓撲、引力及暗物質,已出版十數種物理科普著作,如《物理與無限》《追尋統一:物理奇妙之旅》、《無限:從哲學到天體物理學》、《超時空:新物理學》、《宇宙》等。

基本資料

作者:馬克‧拉謝茲─雷伊(Marc Lachièze-Rey) 譯者:哈雷 出版社:臺灣商務 出版日期:2020-07-01 ISBN:9789570532739 城邦書號:A4870017 規格:平裝 / 單色 / 192頁 / 14.8cm×21cm
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