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內容簡介

《十大物理學傢》是一本風格平實、引入入勝的物理學科普書。作者從2013年《觀察傢報》的一張“曆史十大物理學傢”名單入手，由古至今介紹瞭物理學史上十位重要的科學傢。從現代科學的開創者伽利略到馴服瞭量子力學的“老頑童”費曼，這十位偉大的物理學傢以他們的天纔能力改變瞭人類對宇宙的認識。作者通過娓娓道來的敘述，揭開瞭偉大科學傢的神秘麵紗，讓我們認識到他們也有普通人的一麵。同時，作者用易懂易讀的語言，對十位物理學傢的科學貢獻進行瞭解讀，讓讀者領略到物理學傢的深刻思想。本書具有較強的科學性與曆史性，可作為物理學專業的拓展資料。

《十大物理學傢》名為介紹十位物理學傢，實則以物理學傢生平傳記為綫索，闡述瞭整棟現代物理學大廈的建造過程。正是先輩的前赴後繼纔有後人結齣的纍纍碩果。沒有伽利略的實驗動搖亞裏士多德派自然哲學的根基，就沒有牛頓的三大力學定律和萬有引力定律；沒有法拉第的電磁發現，就沒有麥剋斯韋方程的驚纔絕艷；沒有玻爾集大成的量子理論，也就沒有後來的狄拉剋方程、費曼QED理論的驚人成就。

作者簡介

《十大物理學傢》由布萊恩?剋萊格和羅德裏?埃文斯二人聯閤創作。

羅德裏?埃文斯，英國物理學傢，紅外天文學物理學教授。英國倫敦帝國學院物理學學士、卡迪夫大學天文物理學博士。他在美國托萊多大學、索思摩學院任教，並在現代天文物理學的發祥地芝加哥大學耶基斯天文颱完成博士後工作。

布萊恩?剋萊格，英國理論物理學傢，英國科普作傢之一。他的著作曾被選進英國的《泰晤士報》雜誌的周榜，贏得國際視覺傳播協會號角奬，並被譯為多國語言在全世界範圍內齣版發行。曾齣版圖書《量子糾纏》、《量子時代》、《萬有引力》、《超感官知覺》等。

內頁插圖

目錄

000 □序言

000 □引言

000 □1 伽利略·伽利雷

000 □2 艾薩剋·牛頓

000 □3 邁剋爾·法拉第

000 □4 詹姆斯·剋拉剋·麥剋斯韋

000 □5 瑪麗·居裏

000 □6 歐內斯特·盧瑟福

000 □7 阿爾伯特·愛因斯坦

000 □8 尼爾斯·玻爾

000 □9 保羅·狄拉剋

000 □10 理查德·費曼

000 □11 選哪張名單？

000 □主要人物錶

000 □專業術語錶

000 □緻謝

精彩書摘

　　《十大物理學傢》：
　　如果要更好地理解為什麼這些人物能進入這張名單，我們就需要瞭解一下物理學的本質及其融入更普遍科學世界的方式。我們可以將自然科學視作一個金字塔，物理學（與數學攜手）組成瞭地基 即最基礎的一層。化學吸收瞭物理學中原子和分子的概念，並在更大的尺度上研究它們的行為，生物學結閤瞭化學和物理學的工作層麵，研究獨特的復雜現象，即生命。
　　這一名單上的男人和女人們在促進我們對於這些基礎的理解方麵做齣瞭真正的進展。沒有物理學 沒有這些物理學傢的工作（以及其他很多人） 我們現今所知的科學就不會存在，現代世界所依存的技術也不會存在。直到19世紀，科學在工業中的角色仍微不足道。但是，隨著機械化的投入使用，物理學就齣人頭地瞭 而且它現在還是萬物的核心，從智能手機中復雜巧妙的電子技術到冰箱的簡單工作原理都離不開它的身影。
　　正如史蒂文·溫伯格在前言中澄清的一樣，這一名單並不是唯一可能的選擇。麥凱做瞭一些有趣的決定，最有爭議的一個方麵就是把尼爾斯·玻爾放在瞭第二位。很少有人會爭論伽利略、牛頓和愛因斯坦的巨大貢獻，但玻爾的工作更加微妙，他給瞭我們第一個可行的原子模型，他還是量子理論發展過程中的首席架構師（如果不是最大的貢獻者）。但在整個人類曆史上，他能排到第二名？真的可以嗎？
　　閱讀這篇原文下麵的評論很有意思。撇開對特斯拉被忽略的驚訝反應不談，許多人指齣名單缺少20世紀其他大腕的名字，特彆是量子物理學的奠基者們。而且還有一種熱烈的請求 不無理由 請求納入阿基米德（Archimedes）。我們將在終章迴顧這一名單的排序，並討論誰應該或者誰不應該在其上。
　　一個可以用來篩選20世紀早期以來潛在候選者的指南是諾貝爾奬。當瑞典齣生的發明傢和炸藥大亨阿爾弗雷德·諾貝爾（Alfred Nobel）將他大部分的資産作為奬金頒給那些“在前一年為人類作齣巨大貢獻”的人時，他不僅僅震驚和傷害瞭他的傢人，他還創造瞭一個新的機製：宣揚多個領域裏那些重大的進展，特彆是 對於我們而言的 物理學。
　　盡管我們不得不在尚無諾貝爾奬參考的基礎上選齣名單上早期的名字 第一個物理學奬於1901年纔被頒布[給瞭發現X射綫的威廉·倫琴（Wilhelm R?ntgen）]，但從那時起，諾貝爾奬就是傑齣的標誌。當然，也存在一些問題。這個奬的限製是隻能同時頒給最多三個獲奬者，且他們在頒奬時必須在世。對於科學研究牽涉到的越來越大的團隊來說，這引發瞭問題 而且研究成果和頒奬時間常發生的滯後也導緻瞭部分潛在的接受者活不到頒奬典禮舉行的時候。
　　此外，雖然物理學界許多著名的人物都成為瞭諾貝爾獲奬者的一員，但瀏覽獲奬者的名單，你會看到許多鮮為人知的名字。問問任何一個人（包括物理學傢在內），尼爾斯·古斯塔夫·達倫（Nils Gustaf Dalén）工作的重要性，你會得到一個茫然的錶情。這並不令人驚訝，因為尼爾斯·古斯塔夫·達倫發明瞭“用於燈塔和浮標的自動控製氣體照明器”，故而在1912年獲得瞭諾貝爾物理學奬。但事實上，特斯拉比達倫更有資格獲得諾貝爾奬，而諾貝爾物理委員會冒險進入技術領域總是令人擔憂（例如，因激光獲得諾貝爾奬的三個獲奬者不包括專利持有人或者建造第一個可行激光器的人）。甚至在純物理學領域也有爭議，比如脈衝星的發現者喬斯琳·貝爾（Jocelyn Bell）被忽略瞭，而她的老闆得到瞭奬。不過，大部分人都同意諾貝爾奬為尋找十大物理學傢的現代成員提供瞭一個良好的起點。
　　我們最開始的思路是以與《觀察傢報》相反的順序來探索這一名單，一直往上追溯，將金牌獻給艾薩剋·牛頓。但這又産生瞭一個新的睏惑，這可能意味著要從保羅·狄拉剋開始。然而狄拉剋的工作是建立在他之前的一切知識的基礎上。所以，如果我們要明智地探索為什麼這些人物取得瞭這些榮譽，以時間順序來檢視這十位物理學傢則更為科學。
　　這意味著我們會以一個和牛頓一樣被人熟知的名字來展開對這個名單的探索。一個與想象力緊密相連的名字慢慢浮齣水麵 伽利略。無論是比薩斜塔上扔鐵球還是反抗教會堅持的“地心說”，無不展現瞭他那驚人的想象力。
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前言/序言

序 言

史蒂文·溫伯格

這是一張相當不錯的名單。或許有點“盎格魯中心主義”（Anglocentric）。沒人會想著把牛頓（Newton）或者麥剋斯韋（Maxwell）從十大物理學傢中剔去，而我想要保留盧瑟福（Rutherford）和法拉第（Faraday）。但為什麼有狄拉剋（Dirac）而沒有維爾納·海森堡（Werner Heisenberg）或者埃爾溫·薛定諤（Erwin Schrödinger）？我會在現在這個名單上剔去兩個名字（我不會說他們是誰），留下狄拉剋，再加上海森堡和薛定諤。我還會加上剋裏斯蒂安·惠更斯（Christian Huygens）和路德維希·玻爾茲曼（Ludwig Boltzmann）。是的，我知道這成瞭十二大物理學傢，但物理學有足夠的理由在一張十大名單上列齣一打名字。我和我的妻子時常會玩曆史十佳電影排名的遊戲，到最後卻發現我們經常會涵括大約一百部電影。

任何一張這樣的名單都會促使人們反思科學和藝術的區彆。科學是一種需要積纍的事業，不會為先鋒們留下什麼空間。我們根據以往的科學傢對我們現今認知的貢獻來評價他們。有一韆多年，自然哲學傢言及的“物理學”都意指為亞裏士多德的物理學。但我們當前的物理學並沒有亞裏士多德的絲毫貢獻（還不如說正好相反），如果要把他放進十大物理學傢裏麵，就是瘋瞭。與之相反的是，我們尊敬J. M. W.特納（J. M. W. Turner）不是因為他是印象派（Impressionism）的先驅，而是因為他畫齣瞭美麗的作品。而將荷馬（Homer）或者薩福（Sappho）放到十大詩人裏麵一點都不足為奇。在一張十大（或者十二大）天纔物理學傢的名單裏，我們可以追溯人類在理解世界的進程中留下的曆史。

——史蒂文·溫伯格（Steven Weinberg）

[美國理論物理學傢，他和謝爾登·格蘭肖（Sheldon Glashow）及阿蔔杜勒·薩拉姆（Abdus Salam）一起，因為對基本粒子間的統一弱相互作用和電磁相互作用理論的貢獻獲得瞭1979年的諾貝爾物理學奬。溫伯格先後在康奈爾大學（Corner）獲得學士學位、普林斯頓大學（Princeton）獲得博士學位。之後在哥倫比亞大學（Columbia）、加州大學伯剋利（Berkeley）分校、麻省理工學院（MIT）、哈佛大學（Harvard）工作，最近是在奧斯丁（Austin）的德剋薩斯大學（University of Texas）工作。]

引 言

沒有什麼比排名更受我們的喜愛瞭。眾多報紙和電視颱發現他們策劃的大型、廉價的排名遊戲總能讓人們産生興趣點。媒體們用百佳古典音樂、死前必讀的二十本書或者十佳酒店來轟炸我們。讀者和觀眾也喜愛它們。推薦理由和潛在爭議混雜在一起産生的吸引力讓人很難去拒絕。我們都會想：為什麼他們選瞭這個？為什麼他們落下瞭那個？

如果要給物品排名，你可以輕易地嘗試不同的選擇並不斷的自我檢驗自己是否認同，但如果涉及到人物，情況就會更加微妙。給富豪排名沒有問題，但如果考慮到學術成就，就非常不同瞭。怎樣纔能從人類曆史上全部的物理學傢中選齣一個絕對的前十名——就像2013年《觀察傢報》（Observer）所做的一樣？某些人物很難被忽略——牛頓（Newton）和愛因斯坦（Einstein）湧入腦海——但在稍微不那麼著名的水平上，將有足夠多的人夠資格填補剩下的位置。

更糟糕的是，最偉大的物理學傢並不一定是最著名的。例如，一些人可能會驚訝地發現史蒂文·霍金（Stephen Hawking）不在其中。毫無疑問，他是尚在世的最有名的物理學傢。大眾投票很有可能會把他置於前十名的高位上——然而他沒有齣現在我們的名單上。這並不是因為我們認為他的工作不重要，而是因為另外有一大批物理學傢也沒有入選——任何熟知該領域的人都會把他們置於霍金之上。

對於這樣一張名單牽涉到的緊張狀況，一個很好的例證是我們在創作本書時聽到的這樣的問題：“你為什麼沒把特斯拉（Tesla）放進去？”答案很簡單：不能放。尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）沒被放入原始名單，而且很難想見他可以進入，因為特斯拉不是一名物理學傢。特斯拉從一開始就是一名電氣工程師，他在交流電的開發上麵邁齣瞭重大的一步，並發明瞭卓越的交流電動機、高壓發電機、無綫電控製設備及更多的東西。但他對20世紀的物理學所知甚少。關鍵在於，盡管某些個人在大眾的想象中占有一席之地，但這並不意味著他們夠格加入這樣一張富有聲望的名單。

那麼，誰夠格呢？讓我們再看一看這張完整的名單，它發錶在2013年5月12日的《觀察傢報》羅賓·麥凱（Robin McKie）所寫的一篇文章上——他是《觀察傢報》的科技編輯。

1 艾薩剋·牛頓 (1643—1727)

2 尼爾斯·玻爾 (1885—1962)

3 伽利略·伽利雷 (1564—1642)

4 阿爾伯特·愛因斯坦 (1879—1955)

5 詹姆斯·剋拉剋·麥剋斯韋 (1831—1879)

6 邁剋爾·法拉第 (1791—1867)

7 瑪麗·居裏 (1867—1934)

8 理查德·費曼 (1918—1988)

9 歐內斯特·盧瑟福 (1871—1937)

10 保羅·狄拉剋 (1902—1984)

如果要更好地理解為什麼這些人物能進入這張名單，我們就需要瞭解一下物理學的本質及其融入更普遍科學世界的方式。我們可以將自然科學視作一個金字塔，物理學（與數學攜手）組成瞭地基——即最基礎的一層。化學吸收瞭物理學中原子和分子的概念，並在更大的尺度上研究它們的行為，生物學結閤瞭化學和物理學的工作層麵，研究獨特的復雜現象，即生命。

這一名單上的男人和女人們在促進我們對於這些基礎的理解方麵做齣瞭真正的進展。沒有物理學——沒有這些物理學傢的工作（以及其他很多人）——我們現今所知的科學就不會存在，現代世界所依存的技術也不會存在。直到19世紀，科學在工業中的角色仍微不足道。但是，隨著機械化的投入使用，物理學就齣人頭地瞭——而且它現在還是萬物的核心，從智能手機中復雜巧妙的電子技術到冰箱的簡單工作原理都離不開它的身影。

正如史蒂文·溫伯格在前言中澄清的一樣，這一名單並不是唯一可能的選擇。麥凱做瞭一些有趣的決定，最有爭議的一個方麵就是把尼爾斯·玻爾放在瞭第二位。很少有人會爭論伽利略、牛頓和愛因斯坦的巨大貢獻，但玻爾的工作更加微妙，他給瞭我們第一個可行的原子模型，他還是量子理論發展過程中的首席架構師（如果不是最大的貢獻者）。但在整個人類曆史上，他能排到第二名？真的可以嗎？

閱讀這篇原文下麵的評論很有意思。撇開對特斯拉被忽略的驚訝反應不談，許多人指齣名單缺少20世紀其他大腕的名字，特彆是量子物理學的奠基者們。而且還有一種熱烈的請求——不無理由——請求納入阿基米德（Archimedes）。我們將在終章迴顧這一名單的排序，並討論誰應該或者誰不應該在其上。

一個可以用來篩選20世紀早期以來潛在候選者的指南是諾貝爾奬。當瑞典齣生的發明傢和炸藥大亨阿爾弗雷德·諾貝爾（Alfred Nobel）將他大部分的資産作為奬金頒給那些“在前一年為人類作齣巨大貢獻”的人時，他不僅僅震驚和傷害瞭他的傢人，他還創造瞭一個新的機製：宣揚多個領域裏那些重大的進展，特彆是——對於我們而言的——物理學。

盡管我們不得不在尚無諾貝爾奬參考的基礎上選齣名單上早期的名字——第一個物理學奬於1901年纔被頒布[給瞭發現X射綫的威廉·倫琴（Wilhelm Röntgen）]，但從那時起，諾貝爾奬就是傑齣的標誌。當然，也存在一些問題。這個奬的限製是隻能同時頒給最多三個獲奬者，且他們在頒奬時必須在世。對於科學研究牽涉到的越來越大的團隊來說，這引發瞭問題——而且研究成果和頒奬時間常發生的滯後也導緻瞭部分潛在的接受者活不到頒奬典禮舉行的時候。

此外，雖然物理學界許多著名的人物都成為瞭諾貝爾獲奬者的一員，但瀏覽獲奬者的名單，你會看到許多鮮為人知的名字。問問任何一個人（包括物理學傢在內），尼爾斯·古斯塔夫·達倫（Nils Gustaf Dalén）工作的重要性，你會得到一個茫然的錶情。這並不令人驚訝，因為尼爾斯·古斯塔夫·達倫發明瞭“用於燈塔和浮標的自動控製氣體照明器”，故而在1912年獲得瞭諾貝爾物理學奬。但事實上，特斯拉比達倫更有資格獲得諾貝爾奬，而諾貝爾物理委員會冒險進入技術領域總是令人擔憂（例如，因激光獲得諾貝爾奬的三個獲奬者不包括專利持有人或者建造第一個可行激光器的人）。甚至在純物理學領域也有爭議，比如脈衝星的發現者喬斯琳·貝爾（Jocelyn Bell）被忽略瞭，而她的老闆得到瞭奬。不過，大部分人都同意諾貝爾奬為尋找十大物理學傢的現代成員提供瞭一個良好的起點。

我們最開始的思路是以與《觀察傢報》相反的順序來探索這一名單，一直往上追溯，將金牌獻給艾薩剋·牛頓。但這又産生瞭一個新的睏惑，這可能意味著要從保羅·狄拉剋開始。然而狄拉剋的工作是建立在他之前的一切知識的基礎上。所以，如果我們要明智地探索為什麼這些人物取得瞭這些榮譽，以時間順序來檢視這十位物理學傢則更為科學。

這意味著我們會以一個和牛頓一樣被人熟知的名字來展開對這個名單的探索。一個與想象力緊密相連的名字慢慢浮齣水麵——伽利略。無論是比薩斜塔上扔鐵球還是反抗教會堅持的“地心說”，無不展現瞭他那驚人的想象力。

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科普知識

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可以

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好的科普書，值得一看

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科學可以這樣看中最新齣版的一個，這一係列都挺好的，值得購買。軟精裝也適閤收藏。送貨十分迅速及時，滿意。

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好評。。。

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書不錯，符閤預期，以後還會買的。

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