時(shí)間旅行是可能的嗎？人類(lèi)一次瞥見(jiàn)月球的另一面是何時(shí)？我們有可能真的生活在電影《黑客帝國(guó)》的情節(jié)中嗎？
全能科普鬼才皮科夫在本書(shū)中邀請(qǐng)讀者們與他一同進(jìn)行一趟時(shí)空旅行，從數(shù)億年前的宇宙大爆炸，到數(shù)百萬(wàn)億年之后宇宙的終結(jié)及量子復(fù)活。跟著皮科夫的這趟旅程，我們將一同穿梭物理史上250個(gè)重大成就！物理是關(guān)于萬(wàn)事萬(wàn)物基本道理的科學(xué)，從這門(mén)學(xué)問(wèn)中可以窺見(jiàn)宇宙事物真相的條理。除此之外，他還討論了一些難解的物理發(fā)現(xiàn)，比如1965年的超級(jí)球，這個(gè)題目不只牽涉到工程學(xué)和應(yīng)用物理，還帶動(dòng)了人類(lèi)對(duì)天體運(yùn)行的理解。他也討論了許多日常生活中的事物，如沙漏、保溫瓶、風(fēng)箏、聽(tīng)診器等，并解釋其中的物理概念，以及它們?cè)谌祟?lèi)歷史上受到注意的時(shí)間點(diǎn)。
皮科夫在書(shū)中討論的物理主題還包括暗能量、平行宇宙、多普勒效應(yīng)、土星環(huán)的引力等，也關(guān)注了古往今來(lái)的科學(xué)家們，包括牛頓、愛(ài)因斯坦、麥克斯韋、理查德·費(fèi)曼和霍金等物理大師。
適讀人群 ：大眾讀者，科學(xué)、自然愛(ài)好者，大學(xué)生和中學(xué)生
史上最強(qiáng)、科普界全能鬼才皮科夫力作。四色全彩精印！
一本圖文并茂的物理百科／一卷博古通今的物理歷史
一組趣味橫生的物理故事／一個(gè)條理分明的物理數(shù)據(jù)庫(kù)
關(guān)于物理世界里最重要、最有趣的故事盡在其中！
對(duì)我而言，不論是思想的極限、宇宙的運(yùn)行，還是人類(lèi)身處、以之為家的浩瀚時(shí)空，都可以用物理來(lái)發(fā)掘當(dāng)中永無(wú)止境的驚奇奧秘。
——克利福德·皮科夫
豐富條目：250個(gè)物理史上重大里程碑一次收錄。
編年百科：條目依年代排序，清楚掌握物理發(fā)展演變。相關(guān)條目交叉索引，知識(shí)脈絡(luò)立體化。
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大爆炸（公元前137億年）、以太陽(yáng)為中心的宇宙（公元1543年）、開(kāi)普勒的行星運(yùn)動(dòng)定律（公元1609年）、伽俐略落體加速度（公元1638年）、氣壓計(jì)（公元1643年）、笛卡兒動(dòng)量守恒（公元1644年）、波以耳的氣體定律（公元1662年）、牛頓的運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)有引力定律（公元1687年）、富蘭克林的風(fēng)箏（公元1752年）、黑洞（公元1783年）、奧伯斯悖論（公元1823年）、愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論（公元1905年）、熱力學(xué)第三定律（公元1905年）、超導(dǎo)（公元1911年）、原子核（公元1911年）、玻爾原子模型（公元1913年）、薛定諤方程式（公元1926年）、中子（公元1932年）、平行宇宙（公元1956年）、激光（公元1960年）、巴克球（公元1985年）、哈勃太空望遠(yuǎn)鏡（公元1990年）、霍金的星際迷航（公元1993年）、宇宙的終結(jié)（公元100萬(wàn)億年）……共250則。
克利福德·皮科夫（Clifford A. Pickover）
他是一位多產(chǎn)作家，涉獵主題從科學(xué)、數(shù)學(xué)一路涵蓋到宗教、藝術(shù)及歷史，已出版超過(guò)四十本書(shū)，并被翻譯成數(shù)十種語(yǔ)言。皮科夫在耶魯大學(xué)取得分子生物物理與生物化學(xué)博士學(xué)位，在美國(guó)擁有四十多項(xiàng)專(zhuān)利，并擔(dān)任數(shù)本科學(xué)期刊的編輯委員。
他的研究?jī)?nèi)容獲得CNN、《連線(xiàn)》《紐約時(shí)報(bào)》等諸多媒體重視。
代表作包括《物理之書(shū)》《數(shù)學(xué)之書(shū)》《醫(yī)學(xué)之書(shū)》《太空之書(shū)》以及《數(shù)字的異想世界：125個(gè)有趣的數(shù)學(xué)游戲》《光錐·蛀孔·宇宙弦》等書(shū)。
個(gè)人網(wǎng)頁(yè)的造訪(fǎng)人次更是數(shù)以百萬(wàn)計(jì)。
嚴(yán)誠(chéng)廷
1976年生，高雄人，臺(tái)灣大學(xué)化工博士，喜歡看星星，是相信一定有外星人存在的小工程師。譯有《圖解物理學(xué)》《99％都是假設(shè)》《數(shù)字記憶革命》《勇闖宇宙二部曲》（合譯）、《勇闖宇宙三部曲》（合譯）等。
簡(jiǎn)介／物理的范圍
本書(shū)的架構(gòu)與目的
登場(chǎng)
公元前137億年／大爆炸
公元前30億年／黑鉆石
公元前20億年／史前的核子反應(yīng)爐
發(fā)現(xiàn)
公元前30000年／標(biāo)槍投射器
公元前20000年／回力鏢
公元前3000年／日晷
公元前2500年／桁架
公元前1850年／拱
公元前1000年／奧爾梅克羅盤(pán)
公元前341年／弩
公元前250年／巴格達(dá)電池
公元前250年／虹吸管
公元前250年／阿基米德浮力原理
公元前250年／阿基米德螺旋泵
公元前240年／測(cè)量地球的埃拉托斯特尼
公元前230年／滑輪
公元前212年／阿基米德的燃燒鏡
公元前125年／安提基特拉機(jī)械
公元50年／希羅的噴射引擎
公元50年／齒輪
公元78年／圣艾爾摩之火
公元1132年／火炮
公元1150年／永動(dòng)機(jī)
公元1200年／投石機(jī)
公元1304年／彩虹
公元1338年／沙漏
公元1543年／以太陽(yáng)為中心的宇宙
公元1596年／宇宙的奧秘
公元1600年／論磁石
公元1608年／望遠(yuǎn)鏡
公元1609年／開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律
公元1610年／發(fā)現(xiàn)土星環(huán)
公元1611年／開(kāi)普勒六角形雪花
公元1620年／摩擦發(fā)光
公元1621年／菲涅爾折射定律
公元1621年／北極光
公元1638年／落體加速度
公元1643年／氣壓計(jì)
公元1644年／動(dòng)量守恒
公元1660年／胡克的彈性定律
公元1660年／馮·格里克的靜電起電機(jī)
公元1662年／波義耳氣體定律
公元1665年／微物圖志
公元1669年／阿蒙頓摩擦力
公元1672年／測(cè)量太陽(yáng)系
公元1672年／牛頓的棱鏡
公元1673年／等時(shí)降落坡道
公元1687年／牛頓運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)有引力定律
公元1687年／牛頓——偉大的啟迪者
……
……
公元1980年／宇宙暴脹
公元1981年／量子計(jì)算機(jī)
公元1982年／準(zhǔn)晶體
公元1984年／萬(wàn)有理論
公元1985年／巴克球
公元1987年／量子永生
公元1987年／自組織臨界性
公元1988年／蟲(chóng)洞時(shí)光機(jī)
公元1990年／哈勃太空望遠(yuǎn)鏡
公元1992年／時(shí)序保護(hù)猜想
公元1993年／量子遙傳
公元1993年／霍金的星際迷航
公元1995年／玻色—愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)
公元1998年／暗能量
公元1999年／藍(lán)道爾—桑卓姆膜
公元1999年／最快的龍卷風(fēng)
公元2007年／高頻主動(dòng)式極光研究計(jì)劃
公元2008年／最深的黑
公元2009年／大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)
謝幕
公元360億年／宇宙大撕裂
公元1000億年／宇宙孤立
公元100萬(wàn)億年／宇宙的終結(jié)
公元100萬(wàn)億年之后／量子復(fù)活
簡(jiǎn)介
物理的范圍
隨著知識(shí)之島逐漸成長(zhǎng)，與自然的謎題接觸的面積也越來(lái)越大。當(dāng)主流理論被推翻時(shí)，我們?cè)欢却_信的東西遭到舍棄，知識(shí)重新以不同的方式觸摸這些謎題。這些新發(fā)現(xiàn)的謎題可能會(huì)讓我們感到渺小與不安，但這就是真理的代價(jià)。而充滿(mǎn)創(chuàng)意的科學(xué)家、哲學(xué)家和詩(shī)人將會(huì)在這條海岸線(xiàn)上絡(luò)繹不絕。
——W．馬克·理查德森（W. Mark Richardson），
《一個(gè)懷疑論者的好奇心》（A skeptic’s sense of wonder），《科學(xué)》（Science）
美國(guó)物理學(xué)會(huì)（The American Physical Society）是當(dāng)今最重要的物理學(xué)家專(zhuān)業(yè)組織之一，這個(gè)學(xué)會(huì)是在1899年，由36名聚集在哥倫比亞大學(xué)的物理學(xué)家所成立的，學(xué)會(huì)的目標(biāo)是促進(jìn)并推廣物理學(xué)的知識(shí)。該學(xué)會(huì)在宗旨中提到：
物理學(xué)對(duì)于了解環(huán)繞著我們的世界、我們之內(nèi)的世界以及我們感知以外的世界，都非常重要。它是最基本,也最重要的科學(xué)。物理學(xué)里的相對(duì)論與弦論等概念挑戰(zhàn)了我們的想象力，它還引導(dǎo)了計(jì)算機(jī)與激光等改變了我們生活的偉大發(fā)現(xiàn)。物理學(xué)的研究范圍涵括了最大的星系到最小的次原子粒子。除此之外，物理學(xué)還是其他許多學(xué)科，例如化學(xué)、海洋學(xué)、地震學(xué)以及天文學(xué)的基礎(chǔ)。
的確，今天物理學(xué)家的研究范圍又遠(yuǎn)又廣，包含了各種酷炫的主題以及基本定理，以了解自然、宇宙以及組成真實(shí)世界最細(xì)微的結(jié)構(gòu)。物理學(xué)家探討多重維度、平行宇宙以及聯(lián)結(jié)不同時(shí)空的蟲(chóng)洞存在的可能性。就如美國(guó)物理學(xué)會(huì)所說(shuō)的，物理學(xué)家的發(fā)現(xiàn)經(jīng)常會(huì)催生新的科技，甚至改變哲學(xué)以及我們看待這個(gè)世界的方式。舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)許多科學(xué)家而言，海森堡的不確定性原理意味著物質(zhì)宇宙并非以決定論者所說(shuō)的形式存在，而是一個(gè)由各種可能性所形成的神秘組合。我們對(duì)電磁學(xué)的了解催生了無(wú)線(xiàn)電、電視與計(jì)算機(jī)的發(fā)明。我們對(duì)熱力學(xué)的了解則催生了汽車(chē)的發(fā)明。
從這本書(shū)中，你將會(huì)發(fā)現(xiàn)物理學(xué)的范圍無(wú)法以年代來(lái)區(qū)分，更難以劃定界線(xiàn)。我采用了一個(gè)較寬廣的視角，把工程與應(yīng)用物理，以及我們對(duì)天體了解的進(jìn)展都納了進(jìn)來(lái)，有些主題甚至還帶有哲學(xué)的意涵。盡管這樣的范圍很廣，但是大多數(shù)物理領(lǐng)域都有一個(gè)共通點(diǎn)，那就是科學(xué)家非常仰賴(lài)數(shù)學(xué)工具來(lái)了解、實(shí)驗(yàn)并預(yù)測(cè)自然世界。
愛(ài)因斯坦曾說(shuō)，世界上最難以理解的事就是，這世界是可以理解的。確實(shí)，我們似乎活在一個(gè)可以用簡(jiǎn)潔的數(shù)學(xué)公式與物理定律來(lái)近似地描述的宇宙中。然而除了這些自然定律之外，物理學(xué)家還鉆研一些人類(lèi)所曾思考過(guò)的最深?yuàn)W難解的概念，例如相對(duì)論、弦論以及宇宙大爆炸論。量子力學(xué)讓我們瞥見(jiàn)一個(gè)如此古怪又違反直覺(jué)的世界，讓我們對(duì)空間、時(shí)間、信息以及因果產(chǎn)生疑問(wèn)。然而，姑且不論量子力學(xué)的那些神秘指涉，這個(gè)領(lǐng)域的研究成果已經(jīng)被應(yīng)用在激光、晶體管、微芯片以及核磁共振造影等各種各樣的領(lǐng)域與科技上。
這本書(shū)的內(nèi)容也把提出那些偉大物理概念的“人”納入其中。物理學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)的基石，幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)它吸引了無(wú)數(shù)的人們投身其中。牛頓（Isaac Newton）、麥克斯韋（James Clerk Maxwell）、居里夫人（Marie Curie）、愛(ài)因斯坦（Albert Einstein）、費(fèi)曼（Richard Feynman），這些史上最偉大而迷人的心靈，都曾將自己奉獻(xiàn)給物理學(xué)的進(jìn)展。他們改變了我們看待宇宙的方式。
物理學(xué)也是科學(xué)中最困難的學(xué)科之一。物理學(xué)對(duì)宇宙的描述永無(wú)止境地成長(zhǎng)，而我們的思考與語(yǔ)言技巧卻有極限。每天都有新的物理被發(fā)現(xiàn)，因此我們也需要新的方式來(lái)思考與理解物理。德國(guó)理論物理學(xué)家海森堡（Werner Heisenberg）曾擔(dān)心人類(lèi)或許永遠(yuǎn)無(wú)法真正了解原子；但是丹麥物理學(xué)家玻爾（Niel Bohr）則在1920年代初期樂(lè)觀地回應(yīng)：“我想我們還是可以辦得到，但是在這個(gè)過(guò)程中，我們或許必須學(xué)習(xí)‘了解’這個(gè)詞，到底意味著什么。”今天，我們借由計(jì)算機(jī)來(lái)分析超越我們直覺(jué)的事物。事實(shí)上，以計(jì)算機(jī)所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)讓物理學(xué)家得以提出在計(jì)算機(jī)普及以前無(wú)法企及的理論與洞見(jiàn)。
現(xiàn)在有一些杰出的物理學(xué)家認(rèn)為在我們的宇宙之外，還有許多像是一層層的洋蔥或是奶昔里的泡泡一樣平行存在的宇宙。在某些平行宇宙理論里，我們或許可以偵測(cè)到從鄰近宇宙“泄漏”過(guò)來(lái)的重力，偵測(cè)到這些宇宙。舉例來(lái)說(shuō)，來(lái)自遙遠(yuǎn)星球的光可能會(huì)因?yàn)閹桌迕淄狻⑽挥谄叫杏钪嬷械牟豢梢?jiàn)天體而產(chǎn)生扭曲。整個(gè)多重宇宙的概念并不像它表面上看起來(lái)那樣的異想天開(kāi)。根據(jù)美國(guó)研究者戴維·勞布（David Raub）在1998年對(duì)72名頂尖物理學(xué)家所做的問(wèn)卷顯示，有58%的科學(xué)家，包括斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking），都相信某種形式的多重宇宙。
《物理之書(shū)》的內(nèi)容涵括了理論、具備卓越實(shí)用性的發(fā)現(xiàn)到奇特難解的主題。在其他介紹物理的書(shū)籍里，你可能看不到介紹完1964年的次原子粒子上帝粒子（God Particle）后，下一篇出現(xiàn)的會(huì)是1965年風(fēng)靡了整個(gè)美國(guó)，擁有絕佳彈跳力的超級(jí)球（Super Ball）。我們還會(huì)介紹有朝一日可能會(huì)撕裂星系，并造成可怕的宇宙大撕裂，進(jìn)而終結(jié)宇宙的神秘暗能量（dark energy）；以及開(kāi)啟了量子力學(xué)的黑體輻射定律（blackbody radiation law）。我們將一同沉思涉及與外星生命接觸的費(fèi)米悖論（Fermi Paradox）；探索一座在非洲發(fā)現(xiàn)已經(jīng)運(yùn)作了20億年的史前核子反應(yīng)爐。我們將會(huì)討論到創(chuàng)造出史上最深的黑——比汽車(chē)的黑色烤漆還要黑上100倍——的競(jìng)賽。這種“終極的黑”未來(lái)可能可以用來(lái)更有效率地從太陽(yáng)獲取能量或是設(shè)計(jì)極度靈敏的光學(xué)儀器。
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