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作 者 作 品

2100科技大未來:從現在到2100年,科技將如何改變我們的生活
2050科幻大成真:超能力、心智控制、人造記憶、遺忘藥丸、奈米機器人,即將改變我們的世界
愛因斯坦的宇宙:想跟光賽跑、從椅子摔落……世紀天才這樣想出相對論及量子力學
2100科技大未來:從現在到2100年,科技將如何改變我們的生活(在台暢銷萬冊,2019年全新封面版)
2050科幻大成真:超能力、心智控制、人造記憶、遺忘藥丸、奈米機器人,即將改變我們的世界:(紐約時報暢銷書,2019年全新封面版)
離開太陽系:移民火星、超人類誕生到星際旅行,探索物理學家眼中的未來世界
人類未來三部曲:《2100科技大未來》+《2050科幻大成真》+《離開太陽系》(物理大師加來道雄經典代表作)

譯 者 作 品

愛因斯坦的宇宙:想跟光賽跑、從椅子摔落……世紀天才這樣想出相對論及量子力學

科學

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死亡的臉:一位外科醫師的生死現場(二十七週年紀念版)


愛因斯坦的宇宙(CK0029)

類別: 自然‧科普‧數理>科學
叢書系列:科學人文系列
作者:加來道雄
譯者:郭兆林
出版社:時報文化
出版日期:2005年10月17日
定價:280 元
售價:221 元(約79折)
開本:25開/平裝/256頁
ISBN:9571343781

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第一章 愛因斯坦之前的物理學

一名新聞記者曾經請求牛頓之後最偉大的科學天才愛因斯坦說明成功之道。這位偉大的思考家想了一會兒後回答:「如果A代表成功,則成功的方程式為A=X+Y+Z,X是工作,Y是遊戲。」
記者再問:「Z是什麼呢?」
愛因斯坦答:「閉上嘴巴吧!」
讓物理學家、王公貴族、社會大眾難以忘懷的,是愛因斯坦的博愛、寬厚、機智,無論是為世界和平努力、或是探索宇宙奧祕。

當這名物理爺爺走過普林斯頓的街道時,連小朋友們也會探頭張望,他會扯扯耳朵做為回報。愛因斯坦尤其喜歡和一名五歲男童聊天,兩人常會一路走到高等研究院。有一天兩人照常一道散步時,愛因斯坦突然放聲大笑。媽媽趕緊問小兒子說了什麼,他照實說:「我是問愛因斯坦今天上過廁所沒?」媽媽大驚失色,不過愛因斯坦卻開心地說:「我很高興,有人問了一個我能回答的問題。」

如物理學家伯恩斯坦(Jeremy Bernstein)曾經說過:「實際接觸過愛因斯坦的人,都會對其人格高貴感受最深刻。『人道精神』幾個字一再被提起……,用來形容他仁愛寬厚的真性情。」

不論對乞丐、孩童與皇室,愛因斯坦一律包容寬厚,對於科學聖殿裡的諸位先賢也慷慨相待。雖然科學家和一般知識份子一樣,可能會互相輕視嫉妒、出言相譏,但愛因斯坦不做這種事,反倒將自己所開創的思想源頭,歸溯於前輩物理大師如牛頓與馬克士威(James Clerk Maxell)等人身上;他還在房間裡的書桌與牆壁上,陳列這些物理巨人的肖像。在二十世紀初,牛頓的力學與重力研究,以及馬克士威對於光的研究,並列為科學界兩大支柱,兩人的成就幾乎涵蓋當時所有的物理知識。

牛頓的力學

人們經常會忘記在牛頓之前,天地間物體的運動幾乎完全無法解釋,許多人相信命運是神靈造化所操控。即使在歐洲最頂尖的學術中心,也常熱烈討論巫師、巫術與迷信等議題。現今我們所稱的科學,當初並不存在。

希臘哲學家與基督教神學家還寫道,物體移動是因為和人類一樣出於欲望與感情。對於亞里斯多德派而言,運動中的物體最終會慢下來,是因為他們「累了」;物體掉落在地面上,是因為他們「渴望」與地面重逢。

將神靈說「撥亂反正」的牛頓,氣質性格皆與愛因斯坦恰恰相反。愛因斯坦總是不吝於分享時間,而且一出口即登上頭條,容易搏得新聞界喜愛;而牛頓則是出名的避世,甚至於有偏執傾向。由於常常懷疑別人,牛頓長年與其他科學家爭執科學上誰先誰後的問題。他的沈默寡言又是一項傳奇,一六八九年到九○年他擔任英國國會議員時,在國會殿堂上唯一留下的一次發言紀錄,是因為覺得有風吹而要求把窗戶關上。根據傳記作家魏斯特福(Richard S. Westfall)的說法,牛頓是「深受折磨、異常神經質的人,到中年時期幾乎都在崩潰邊緣度過」。

但是在科學上,牛頓與愛因斯坦是真正的大師,共同享有許多重要特質。兩人都會全心投入工作數週數月,直到精疲力盡也不肯罷休;兩人也都具備以簡單圖象理解宇宙奧妙的能力。

一六六六年當牛頓廿三歲時,他擺脫了亞里斯多德派神靈思想的糾纏,創造以「力」(force)做為基礎的新力學。牛頓提出三項運動法則,指物體運動是因為受力推拉,這些作用力可準確測量出,而且可以用簡單的式子表達。牛頓不去揣測物體運動時的欲望,他求出物體受作用力總和,因此能夠計算各種物體的運動軌跡,包括落葉、火箭、大砲與雲朵。這不只是學術問題,更為工業革命奠下基礎,讓火車與船隻的蒸氣機動力打造了新帝國。如今可以順利建造橋樑、水壩與摩天大樓等,是因為我們可以算出一磚一瓦所承受的壓力。牛頓的作用力理論獲得前所未有的勝利,使他在世時便得名天下。詩人波普(Alexander Pope)歌頌道:

自然與及其法則隱藏於晦夜之中,
神說,「讓牛頓出現吧」,於是世界一片光明。

牛頓將作用力理論運用在宇宙本身,提出新的重力理論。他喜歡訴說自己當年在劍橋大學因黑死病被迫關閉後,如何回到林肯夏郡烏爾索普鎮(Woolsthrope)家裡的故事。有一天他看到園子裡一顆蘋果從樹上掉落時,問了自己一個關鍵的問題:如果蘋果會掉落,則月球也會掉落嗎?作用在地球上蘋果的重力,會不會與指引天體運動的作用力相同呢?這在當時是異端邪說,竟然聲稱應當遵守完美的天體法則而在固定球面上運行的行星,會受地球上代表詭譎人性的罪贖法則所支配!

 
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