為什么E=mc2

前言

　　本書(shū)的目的是想用最簡(jiǎn)單的語(yǔ)言闡述愛(ài)因斯坦在時(shí)空方面的理論，同時(shí)也想向廣大讀者展示其蘊(yùn)涵的科學(xué)美感。最終我們將能通過(guò)和勾股定理難度相當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)運(yùn)算來(lái)得出著名的質(zhì)能公式E=mc2如果你不記得什么是勾股定理沒(méi)關(guān)系，我們到時(shí)候也會(huì)介紹它。我們另外一個(gè)重要目的是希望任何看完本書(shū)的讀者都能夠了解現(xiàn)代物理學(xué)家們是如何思考大自然，并且建立起那些能夠?qū)θ祟?lèi)生活產(chǎn)生巨大作用和改變的理論的。愛(ài)因斯坦通過(guò)建立一個(gè)關(guān)于時(shí)間和空間的模型，為以后人們最終理解為什么恒星會(huì)發(fā)光、為什么電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)能夠工作做了鋪墊，最終他的理論也為所有現(xiàn)代物理理論提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我們也希望這本書(shū)能夠?qū)Υ蠹矣幸恍﹩l(fā)，引起大家的思考。物理本身并不存在任何問(wèn)題：我們?cè)诒緯?shū)中將會(huì)逐步看到愛(ài)因斯坦的理論已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)完善了，而且他的理論得到了很多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持。然而我們必須強(qiáng)調(diào)的是，總有一天愛(ài)因斯坦的理論必然會(huì)讓位于一個(gè)比它能更準(zhǔn)確解釋大自然的理論。在科學(xué)世界里，并沒(méi)有什么永恒的真理，有的只是那些現(xiàn)在還沒(méi)有被證明是錯(cuò)誤的觀點(diǎn)。

內(nèi)容概要

偉大神奇的相對(duì)論終于脫下艱澀難懂的外衣向讀者走來(lái)。歐洲核子研究中心兩位頂級(jí)科學(xué)家用輕松易懂的語(yǔ)言帶你一同暢游相對(duì)論的奇幻世界。    重溫科學(xué)巨人帶著可貴的想象力質(zhì)疑亞里士多德、牛頓創(chuàng)造相對(duì)論的曲折歷程，你會(huì)是下一個(gè)勇于突破，走向未來(lái)的人嗎？

作者簡(jiǎn)介

　　布萊恩·闊克斯，教授，是歐洲核子研究中心的粒子科學(xué)家，皇家科研學(xué)會(huì)會(huì)員，基于他在推廣科學(xué)知識(shí)中所做出的卓越貢獻(xiàn)，歷年來(lái)闊克斯教授獲得了許多嘉獎(jiǎng)。同時(shí)，曾是搖滾明星的他在BBC主講的多檔科普節(jié)目受到觀眾追捧?！　〗芊颉じＰ?，教授，是理論物理學(xué)家，畢業(yè)于牛津大學(xué)，他的主要研究領(lǐng)域是基本粒子物理。1999年，他被授予物理學(xué)院麥克斯威爾獎(jiǎng)?wù)乱员碚闷湓诶碚撐锢韺W(xué)中取得的卓越成就。

書(shū)籍目錄

前言第一章：時(shí)間和空間第二章：光的速度第三章：狹義相對(duì)論第四章：時(shí)空第五章：為什么E=mc2？第六章：為什么原子、捕鼠器以及星星的能量都值得我們關(guān)注？第七章：質(zhì)量之源第八章：彎曲的時(shí)空

章節(jié)摘錄

　　在第一章中，大家清楚地看到亞里士多德們非常依賴于直觀，在他們眼里，空間和時(shí)間中充滿了“雜物”。其實(shí)我們知道，作為一個(gè)萬(wàn)物誕生、發(fā)展、最終消亡的平臺(tái)，空間并沒(méi)有一個(gè)固定不變的結(jié)構(gòu)，也非絕對(duì)。我們也了解到，在亞里士多德之后，伽利略推翻了“絕對(duì)空間”，卻并不否認(rèn)“絕對(duì)時(shí)間”的存在。上一章中，我們一同回到了十九世紀(jì)，看到了當(dāng)時(shí)物理學(xué)的發(fā)展。在那時(shí)候，人們就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)光不過(guò)是按照麥克斯威爾方程組所描述的規(guī)律向前傳播的電磁場(chǎng)而已。這些學(xué)界先驅(qū)們的觀點(diǎn)給我們帶來(lái)了怎樣的啟發(fā)？如果拋棄了絕對(duì)空間，那么空間到底是什么？既然“空間”不是絕對(duì)的，“時(shí)間”是否如伽利略所認(rèn)為的那么絕對(duì)呢？我們將在本章中看到對(duì)以上問(wèn)題的解答。　　毫無(wú)疑問(wèn)，阿爾伯特·愛(ài)因斯坦是現(xiàn)代科學(xué)史上最偉大的科學(xué)家。他那頭“亂糟糟”的白發(fā)，以及略顯滑稽的表情幾乎成為人們心中“教授”的標(biāo)準(zhǔn)形象，甚至孩童畫(huà)出的科學(xué)家也常常跟愛(ài)因斯坦有幾分神似。本書(shū)中所要闡述的觀點(diǎn)卻是一個(gè)年輕人的思想。當(dāng)我們把時(shí)間撥回到二十世紀(jì)初，愛(ài)因斯坦就已經(jīng)開(kāi)始思考“時(shí)間和　　空間的本質(zhì)到底是什么”這類(lèi)深?yuàn)W的問(wèn)題。當(dāng)時(shí)他年僅二十出頭，新婚燕爾。雖然他沒(méi)有在任何大學(xué)任教或是在研究機(jī)構(gòu)中工作，卻依然對(duì)物理抱有極大的熱情，常常和朋友們秉燭夜談。因?yàn)閻?ài)因斯坦常年遠(yuǎn)離大學(xué)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室科研，所以對(duì)于他的成功，很多人產(chǎn)生了偏見(jiàn)。他們認(rèn)為他的成就只不過(guò)是在大量借鑒別人的研究成果后，偶然間獲得的罷了。而另一方面，愛(ài)因斯坦的“特立獨(dú)行”激勵(lì)了一小部分熱衷于“閉門(mén)造車(chē)”、“不問(wèn)世事”的科學(xué)家們，使他們更加地一味堅(jiān)持己見(jiàn)，無(wú)法接受他人的質(zhì)疑?？墒牵蠖鄶?shù)人并不知道，即使是在學(xué)術(shù)生涯并不順利的初期，無(wú)法進(jìn)入當(dāng)時(shí)頂尖的科研機(jī)構(gòu)，愛(ài)因斯坦也一直和整個(gè)物理學(xué)界保持著緊密聯(lián)系和頻繁交流?！　”M管當(dāng)時(shí)無(wú)法取得在任何大學(xué)任教的機(jī)會(huì)，愛(ài)因斯坦依然以持之以恒的努力，去探索當(dāng)時(shí)最前沿的科研問(wèn)題。二十一歲時(shí)，愛(ài)因斯坦剛從蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院畢業(yè)，并獲得了大學(xué)數(shù)學(xué)以及科學(xué)的教師資格。他并沒(méi)有急于尋找一份大學(xué)教員的工作，而是將大部分時(shí)間都投入到博士論文中。1901年，蘇黎世大學(xué)拒絕了他提交的博士論文，那時(shí)愛(ài)因斯坦正在瑞士北部沙夫豪森州的一所私立學(xué)校任教。正所謂“塞翁失馬焉知非?！?，在這個(gè)打擊之后，愛(ài)因斯坦搬到了伯爾尼州，并且在當(dāng)?shù)氐娜鹗繉＠种兄\得一份三等技術(shù)員的差事。這份工作給愛(ài)因斯坦提供了穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)來(lái)源和充分的自由，讓他能把充足的時(shí)間投入到科研之中。隨后的幾年成為了愛(ài)因斯坦在其科研生涯中最輝煌的時(shí)期，也是最為后人所津津樂(lè)道的幾年。這段時(shí)間里愛(ài)因斯坦所取得的成就，恐怕是歷史上任何一位科學(xué)家在相同短暫的時(shí)間里都無(wú)法企及的。

媒體關(guān)注與評(píng)論

　　為了弄清楚作為愛(ài)因斯坦一生理論中最經(jīng)典的公式E=mc2，他們（闊克斯和福肖）成功地開(kāi)辟了一條通往那個(gè)神秘領(lǐng)域的道路。這條路從數(shù)學(xué)表達(dá)方式下的時(shí)空結(jié)構(gòu)一直通向原子彈、天體物理學(xué)，并最終到達(dá)質(zhì)量之源?！　　狽ew Scientis　　如果想去除大多數(shù)人對(duì)愛(ài)因斯坦最著名的公式膚淺的理解，你可以聆聽(tīng)作為資深的科學(xué)家以及教育家布萊恩·闊克斯和杰夫·福肖的闡述。通過(guò)準(zhǔn)確的語(yǔ)言和幾個(gè)充分解釋的公式，他們將一些物理學(xué)中最不可思議的發(fā)現(xiàn)平易近人地帶到了讀者身邊?！　　猄eed　　闊克斯和福肖選擇了一個(gè)大多數(shù)都知道，卻只有少數(shù)人能真正理解的物理公式作為對(duì)象.并將它非常清楚明確地解釋給所有人聽(tīng)。這是一段令人興奮的發(fā)現(xiàn)之旅?！　　狝nn Druyan　　很多學(xué)者都嘗試過(guò)解釋（公式的）本質(zhì)，但他們并沒(méi)有都取得成功。較之布萊恩·闊克斯和杰夫·福肖，沒(méi)有人更加能勝任這份工作了。他們做了一項(xiàng)了不起的事，包括在書(shū)的標(biāo)題中就回答了問(wèn)題本身?！　　狟BC Focus Magazine　　年輕人的活力與專家級(jí)的知識(shí)之間完美的結(jié)合……闊克斯和福肖將萬(wàn)有引力、質(zhì)量以及量子理論這樣艱深的概念直接拋向大多數(shù)情況下害怕數(shù)學(xué)的大眾們。這類(lèi)讀者應(yīng)該能從對(duì)理解很有幫助并且?guī)缀醪簧婕皵?shù)學(xué)的解釋當(dāng)中受益匪淺?！　　狿hysics World　　闊克斯和福肖為非專業(yè)人士生動(dòng)地描繪了一個(gè)現(xiàn)代科學(xué)家對(duì)于周遭世界的理解以及其形成的原因……（他們）提供了作為愛(ài)因斯坦理論出現(xiàn)的歷史背景……（同時(shí)）非常明確地揭示了愛(ài)因斯坦理論所帶來(lái)的巨大影響，包括永遠(yuǎn)地改變了科學(xué)家們對(duì)宇宙本質(zhì)的看法……雖然所有的基礎(chǔ)知識(shí)都被做了詳細(xì)的解釋，但是本書(shū)依然給科學(xué)愛(ài)好者們留下了很多可供思考的空間?！　　狿ublishers Weekly　?。╓hy does E=mca？）行文通篇清晰明確。并有不少的閃光點(diǎn)，然而絲毫沒(méi)有讓人感覺(jué)到任何驕傲自大……任何有著一顆探索之心的讀者都能被這兩位睿智的科學(xué)家筆下平實(shí)的語(yǔ)言所吸引而受到啟發(fā)……這是一本讀后會(huì)讓人愉快的書(shū)?！　　猅he Huffington Post　　這是一本態(tài)度謙遜、不循常規(guī)并且?guī)缀醪簧婕皵?shù)學(xué)的書(shū)，而它的內(nèi)容卻是世界上最著名的物理公式……這不禁讓我意識(shí)到愛(ài)因斯坦的公式并不是什么只有科學(xué)超人才能明白和思考的高深理論。相反它是一個(gè)不斷影響著人們生活中方方面面的客觀規(guī)律……闊克斯和福肖對(duì)于其研究對(duì)象的熱情是顯而易見(jiàn)的……你會(huì)發(fā)現(xiàn)他們是很親切友好的向?qū)?。　　——Boston Globe　?。ㄔ赪hy does E=mc2？）中包含了很多的知識(shí)和非常好的解釋。它為那些喜歡過(guò)科學(xué)或者曾經(jīng)想更多地了解科學(xué)的人們提供了一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，免去了他們必須再次回到學(xué)校學(xué)習(xí)的麻煩。在閱讀這本書(shū)的時(shí)候請(qǐng)保持一種開(kāi)放的態(tài)度和一顆好奇的心。而當(dāng)你放下它時(shí)將會(huì)發(fā)現(xiàn)自己獲得了相當(dāng)豐富的知識(shí)?！　　猄acramento Book Review

編輯推薦

　　愛(ài)因斯坦徹底地改變了人類(lèi)的時(shí)空觀。幾乎宇宙所有的奧秘都隱含于相對(duì)論中，人類(lèi)也因此對(duì)時(shí)間旅行的奧秘、原子裂變的巨大能量、宇宙的起源和終結(jié)、黑洞和暗能量都有了全新的認(rèn)識(shí)，他的理論激勵(lì)世人始終不懈地努力，以求最終解開(kāi)這些奧秘?！　?ài)能量，也愛(ài)宇宙，有時(shí)空機(jī)，也愛(ài)任意門(mén)，愛(ài)浪漫幽默，不愛(ài)艱澀枯燥，和你們想的不一樣，我不是《時(shí)間簡(jiǎn)史》，也不是難懂的《相對(duì)論》。我的作者很帥，我的內(nèi)容很簡(jiǎn)單。

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