愛因斯坦的詭辯(BE0067)──解開十二個物理學的迷惑
The Strange Case of Mrs. Hudson's Cat : and other sicence mysterious solved by Sherlock Holmes

類別： 自然‧科普‧數理>物理化學
叢書系列：NEXT
作者：科林．布魯斯
       Colin R. Bruce
譯者：汪仲
出版社：時報文化
出版日期：2000年03月21日
定價：300 元
售價：237 元(約79折)
開本：25開／平裝／328頁
ISBN：9571330906

【推薦序 1｜推薦序 2｜前言｜書摘 1｜書摘 2｜書摘 3｜書摘 4｜書評】

▼  推薦序 2

隱晦的線索與宇宙之謎

我和許多人一樣喜歡看偵探推理小說／電影。在夜深人靜之際，跟著福爾摩斯（或神探可倫坡、比利時溥洛探長）從蛛絲馬跡之中，抽絲剝繭，破解棘手的謀殺案，揪出兇手，真是人生一大享受。

經常是在謎底揭曉之後，我們才恍然大悟，原來破案關鍵在於那大家視而不見的小細節。名探們的眼光特別銳利，能見人之所未見，把表面上毫不相干的線索連貫起來，拼出答案。
這種從片面到完整的拼圖工作有易有難，簡單的我們可以自己來，困難的必須名探出馬才行。然而，即便是在一旁看福爾摩斯拼圖，我們也會獲得很大的樂趣。

科學的工作其實與偵探辦案非常類似，而且難度經常更高。科學家所能依循的線索更隱晦，更不容易捉摸出表象背後的通則。要有很強的想像力才能看出端倪，才能找出不現象之間的關聯，把完整的圖像拼湊出來。所以高明的科學成就常常也會讓我們有恍然大悟的感覺。在科學研究的競爭中，人們總是要懊惱，自己為什麼就差那一步，沒有看出那麼「明顯」的答案呢？

雖然科學研究與追尋兇手都算是拼圖的解謎工作，但它們之間有一個很大的區別。在還沒有破案之前，名探們都確信命案背後一定有一個真相，所有的問題一定有個答案。但是科學研究在沒有找到最後的解答之前，誰也不敢拍胸脯說，在不同線索背後必然有一個更大的架構，把它們巧妙地串在一起。

讓我用一個著名的例子來說明這一點。在約 350 年前，牛頓體認到萬有引力的存在，也就是說任意兩物體間都有一相互吸引的力量。這個力量與兩物體的質量乘積成正比而與其距離平方成反比。依此假設牛頓可以把 4 個在表面上毫無關係的數字連在一起。一是月球繞地球的軌道半徑，二是月球繞地球的週期，三是在地球表面物體（例如蘋果）落地時的加速度大小，第四個是地球的半徑。這四個數字所牽涉的現象截然不同。月球與蘋果風馬牛不相及，一在天一在地，二者的運動行為也沒有類似之處。但是這 4 個數字卻非相互獨立的數字。取 4 個數中任何 3 個必然可以推導出第 4 個。更抽象地講，月球與蘋果（以及萬物）的軌跡都遵循牛頓的運動方程式。所以天體運行與地表上物體的運動都成為牛頓力學這一幅巨大拼圖的兩小塊拼片。

在牛頓成功之前，誰也夢想不到自然界中截然不同的現象卻有著非常神祕的關聯。這個關聯只有用數學的語言（公式）才能清楚表達出來。一些學者把牛頓的成就比喻成革命。人們從此以一種全新的認知來理解自然。自然現象不僅是有規律的，而且這些規律可以統合起來組成巨幅和諧壯闊的圖畫。

福爾摩斯的好友華生曾對他說：「每次聽你說明你的理由時，事情都會是如此地簡單，我總以為自己也可以推敲出來。可是下一回事情來時，如果你不解釋給我聽，我還是想不出來。」華生的感受也正是許多大科學家，如愛因斯坦，所給我的感受。好在只要緊跟著大師前進，我們的好奇心依然可以得到滿足，還是可以體會解謎的喜悅。

我很喜歡福爾摩斯的一句話：「我的一貫信念是排除了所有不可能的事物之後，留下的再怎麼令人匪夷所思，真相就在其中。」

20 世紀量子物理學說其實與直觀是格格不入的。可以說不可思議的結果到處都是。那為什麼我們會接受量子物理呢？因為我們以邏輯（數學）排除了不合理的理論之後，與自然（實驗）相契合的就只剩下量子論了。福爾摩斯的智慧值得量子物理的學生好好思索。

只要不是出於職業的要求，動腦筋是非常好玩的事。能讀本精采的推理小說或是好好地弄懂一項科學概念已經是很愉快的事，如果兩者能合而為一就更有意思了。