具体描述
史上最强、科普界全能鬼才皮寇弗力作
一本图文并茂的物理百科∕一本博古通今的物理历史
一本趣味横生的物理故事∕一本条理分明的物理资料库
关于物理世界里最重要、最有趣的故事尽在其中
本书特色
1.丰富条目：250项物理史上重大里程碑一次收录。
2.编年百科：条目依年代排序，清楚掌握物理发展演变。相关条目随页交叉索引，知识脉络立体化。
3.浓缩文字：每篇700字左右，快速阅读、吸收重要数学观念和大师理论。
4.精美插图：每项条目均搭配精华全彩图片，帮助记忆，刺激想像力。
5.理想收藏：全彩印刷、图片精美、收藏度高，是科普爱好者必备最理想的物理百科。
时间旅行是可能的吗？人类第一次瞥见月球的另一面是何时？我们有可能真的生活在电影《骇客任务》的情节中吗？
全能科普鬼才皮寇弗在本书中邀请读者们与他一同进行一趟时空旅行，从数亿年前的宇宙大爆炸，到数百兆年之后宇宙的终结及量子复活。跟着皮寇弗的这趟旅程，我们将一同穿梭物理史上二百五十个重大成就，物理是万事万物基本道理的科学，从这门学问中可以窥见宇宙事物真相的条理。除此之外，他还讨论了一些难解的物理发现，像是1965年的超级球，这个题目不只牵涉到工程学和应用物理，并带动了人类对天体运行的理解。他也讨论了许多生活中的事物，如沙漏、保温瓶、风筝、听诊器等，并解释这些概念反应的物理概念，以及它们在人类历史上受到注意的时间点。
皮寇弗在书中讨论的物理主题还包括暗能量、平行宇宙、都卜勒效应、土星环的引力等，也关注了古往今来的科学家们，包括牛顿、爱因斯坦、马可士威、理查费曼和霍金等人。
依照时间先后顺序排列，每个条目都简短到能在几分钟内消化吸收，一旁更附上令人炫目的全彩图案。
本书作者皮寇弗表示：「对我而言，不论是思想的极限、宇宙的运行，或者是人类身处、以之为家的浩瀚时空，都可以用物理来发掘当中永无止尽的惊奇奥祕。」
作者简介
柯利弗德．皮寇弗（Clifford A. Pickover）
他是一位多产作家，涉猎主题从科学、数学一路涵盖到宗教、艺术及历史，累计发行已超过四十本书，并被翻译成数十种语言。皮寇弗在耶鲁大学取得分子生物理化博士学位，在美国拥有四十多项专利，并担任数本科学期刊的编辑委员。他的研究内容获得CNN、《连线》（WIRED）、《纽约时报》（New York Times）等诸多媒体重视。着有《数字的异想世界：125个有趣的数学游戏》、《光锥．蛀孔．宇宙弦》等书。个人网页（www.pickover.com）的造访人次更是数以百万计。
译者简介
颜诚廷
1976年生，高雄人，台大化工博士，喜欢看星星，相信一定有外星人存在的小工程师。译有《图解物理学》、《99％都是假设》、《数位记忆革命》、《勇闯宇宙二部曲》（合译）、《勇闯宇宙三部曲》（合译）。
著者信息
图书目录
图书序言
作者序
物理的范围
美国物理学会（The American Physical Society）是当今最重要的物理学家专业组织之一，这个学会是在1899年，由36名聚集在哥伦比亚大学（Columbia University）的物理学家所成立，学会的目标是促进并推广物理学的知识。该学会在宗旨中提到：
物理学对于了解环绕着我们的世界、我们之内的世界以及我们感知以外的世界，都非常地重要。它是最基本也最重要的科学。物理学里的相对论与弦论等概念挑战了我们的想像力，它还引导了电脑与雷射等改变了我们生活的伟大发现。物理学的研究范围涵括了最大的星系到最小的次原子粒子。除此之外，物理学还是其他许多学科，例如化学、海洋学、地震学以及天文学的基础。
的确，今天物理学家的研究范围又远又广，包含了各种酷炫的主题以及基本定理，以了解自然、宇宙以及组成真实世界最细微的结构。物理学家探讨多重维度、平行宇宙以及连结不同时空的虫洞存在的可能性。就如美国物理学会所说的，物理学家的发现经常会导致新的科技，甚至改变哲学以及我们看待这个世界的方式。举例来说，对许多科学家来说，海森堡的不确定性原理意味着物质宇宙并非以决定论者所说的形式存在，而是一个由各种可能性所形成的神祕组合。我们对电磁学的了解导致了无线电、电视与电脑的发明。我们对热力学的了解则导致汽车的发明。
从这本书中，你将会发现物理学的范围无法以年代来区分，更难以划定界线。我採用了一个较宽广的视角，把工程与应用物理，以及我们对天体了解的进展都纳了进来，有些主题甚至还带有哲学的意涵。尽管这样的范围很广，但是大多数物理领域都有一个共通点，那就是科学家非常仰赖数学工学来了解、实验并预测自然世界。
爱因斯坦曾说，世界上最难以理解的事就是，这世界是可以理解的。确实我们似乎活在一个可以用简洁的数学式与物理定律来描述或近似的宇宙中。然而除了这些自然定律之外，物理学家还钻研一些人类所曾思考过最深奥难解的概念，例如相对论、弦论以及大霹雳宇宙论。量子力学让我们瞥见一个如此古怪又违反直觉的世界，让我们对空间、时间、资讯以及因果产生疑问。然而，量子力学的那些神祕指涉姑且不论，这个领域的研究成果已经被应用在雷射、电晶体、微晶片以及核磁共振造影等各式各样的领域与科技上。
这本书的内容也把提出那些伟大物理概念的「人」纳入其中。物理学是现代科学的基石，几个世纪以来它吸引了无数的人们投身其中。牛顿（Isaac Newton）、马克士威尔（James Clerk Maxwell）、居礼夫人（Marie Curie）、爱因斯坦（Albert Einstein）、费曼（Richard Feynman），这些史上最伟大而迷人的心灵，都曾将自己奉献给物理学的进展。他们改变了我们看待宇宙的方式。
物理学也是科学中最困难的学科之一。物理学对宇宙的描述永无止尽地成长，而我们的思考与语言技巧却有极限。每天都有新的物理被发现，因此我们也需要新的方式来思考与理解物理。德国理论物理学家海森堡（Werner Heisenberg）曾担心人类或许永远无法真正地了解原子；但是丹麦物理学家波耳（Niel Bohr）则在1920年代初期乐观地回应：「我想我们还是可以办得到，但是在这个过程中，我们或许必须学习『了解』这个字，到底意味着什么。」今天，我们借由电脑来分析超越我们直觉的事物。事实上，以电脑所进行的实验已经让物理学家得以提出在电脑普及以前无法企及的理论与洞见。
现在有一些杰出的物理学家认为在我们的宇宙之外，还有许多像是一层层的洋葱或是奶昔里的泡泡一样平行存在的宇宙。在某些平行宇宙理论里，我们或许可以侦测到从邻近宇宙所「洩漏」过来的重力，侦测到这些宇宙。举例来说，来自遥远星球的光可能会因为几釐米外，位于平行宇宙中的不可见天体而产生扭曲。整个多重宇宙的概念并不像它表面上看起来那样的异想天开。根据美国研究者大卫拉柏（David Raub） 在1998年对72名顶尖物理学家所做的问卷显示，有58%的科学家，包括霍金（Stephen Hawking），都相信某种形式的多重宇宙。
《物理之书》的内容涵括了从理论与具备卓越实用性的发现到奇特难解的主题。在其他的介绍物理的书籍里，你可能看不到介绍完1964年的次原子粒子－上帝粒子（God Particle）后，下一篇出现的会是1965年风靡了整个美国，拥有绝佳弹跳力的超级球（Super Ball）。我们还会介绍有朝一日可能会撕裂星系，并造成可怕的大撕裂，终结宇宙的神祕暗能量（Dark Energy）；以及开启了量子力学的黑体辐射定律（blackbody radiation law）。我们将一同沉思涉及与外星生命接触的费米悖论（Fermi Paradox）；探索一座在非洲发现已经运作了20亿年的史前核子反应炉。我们将会讨论到创造出史上最深沉的黑－比车子的黑色烤漆还要黑上一百倍－的竞赛。这种「终极的黑」未来可能可以用来更有效率地从太阳获取能量或是设计极度灵敏的光学仪器。
本书里的每一节都很简短－只有个位数的段落。这种形式可以方便读者很快地切入一项主题，而省略冗长的说明。想知道人类最早是在什么时候看到月球的远侧？只要翻到「月球的黑暗面」（Dark Side of the Moon）就可以获得简短的介绍。什么是古老的巴格达电池（Baghdad batteries）之谜？什么又是黑钻石（black diamonds）？这本书里将会提到这些与其他令人好奇的主题。我们将会怀疑真实是否其实只是人为的建构。当我们越来越了解宇宙，而且可以利用电脑来模拟复杂的世界时，即使是严肃的科学家也开始质疑真实的本质究竟为何。会不会我们其实都活在电脑所模拟出来的世界里？
在我们生存的这个小小星球上，我们已经发展出可以用软体与数学规则来模拟类似生命的行为。有一天，我们或许可以创造出具有思考能力的生物，存活在如同马达加斯加（Madagascar）雨林那样复杂而多样的丰富虚拟空间里。也许我们还能模拟「真实」本身，而更先进的生命或许早就在宇宙的另一个角落这样做了也说不定。
图书试读
勒梅特（Georges Lemaître，西元1894年～西元1966年），
哈伯（Edwin Hubble，西元1889年～西元1953年），
霍伊尔（Fred Hoyle，西元1915年～西元2001年）
1930年代初期，比利时神父兼物理学家勒梅特提出了我们今天所说的大霹雳理论（Big Bang theory）。根据这个理论，我们的宇宙起自一个极为致密且高热的状态，空间从那时以来便不断地膨胀。科学家相信大霹雳发生在137亿年前，今天大多数的星系仍然以高速飞离彼此。这些星系与炸弹爆炸后飞射的碎片不同，他们之所以远离彼此是因为空间本身正在膨胀。星系间距离增加的方式比较像是气球膨胀时，画在气球表面上的黑点彼此会越离越远的样子。不管你位在哪个黑点上，都可以观察到这种膨胀的现象。从任何一个黑点上看出去，其他的黑点都正在远离。
观测遥远星系的天文学家可以直接观察到这种现象，美国天文学家哈伯在1920年代首先发现了宇宙正在膨胀。霍伊尔则在1949年的一次广播中首次提出「大霹雳」这个词。大霹雳后过了40万年，宇宙才冷却到足以让质子和电子结合成中性的氢原子。大霹雳在宇宙诞生的最初几分钟就创造出氦原子核和其他的轻元素，提供了形塑第一代恆星所需的原料。
依尚恩（Marcus Chown）的着作《神奇的大炉子》（The Magic Furnace）的说法，在大霹雳发生后，气体团很快地开始凝聚，然后宇宙就像棵圣诞树一样突然间亮了起来。这些星星早在我们的银河系出现之前就已经存在，而且已经死亡。
天文物理学家史蒂芬霍金曾经估算过，如果大霹雳之后一秒宇宙的膨胀速率再小个十万兆分之一，宇宙就会重新塌缩，而无法演化出智慧生命。
西元1609年／克卜勒行星运动定律
克卜勒（Johannes Kepler，西元1571年～西元1630年）
天文学家欧文金格里奇说：「虽然今天克卜勒最为人所知的是他的行星三大运动定律，但这只是他对宇宙秩序的追寻的一小部分⋯⋯他留给（天文学）的是，一个比过去精确将近一百倍，物理学一以贯之的日心系统。」
克卜勒是德国天文学家、神学家及宇宙论者，发现了描述地球与其他行星如何以椭圆形轨道绕着太阳运行的克卜勒定律（Kepler’s Laws of Planetary Motion）。在克卜勒提出他的定律之前，他必须先扬弃当时盛行的看法：圆是用来描述宇宙与行星轨道的「完美」曲线。当克卜勒提出他的定律时，并没有理论的支持。这些定律只是提供了一个优雅的方式描述了观测到的行星轨道。大约过了七十年，牛顿才用万有引力定律（Law of Universal Gravitation）证明了克卜勒定律。
克卜勒第一定律（也称轨道定律，西元1609年）指出在我们的太阳系中，所有的行星都以椭圆轨道运行，而太阳就位于椭圆的两个焦点其中一个。第二定律 （也称等面积定律）说的是当行星离太阳较远时，其运动速度比离太阳近时慢。如果用一条假想的线把行星和太阳连起来，则这条线在同样时间段落内扫过的面积是相等的。有了这两条定律，我们就可以轻易地计算出行星的轨道和位置，而且与观测的结果一致。
克卜勒第三定律（也称週期定律）说的是任何行星，其绕太阳公转周期的平方与椭圆轨道的半长轴距离成正比。因此离太阳远的行星，其公转週期非常地长。克卜勒定律是人类所提出最早的科学定律之一，这些定律不只将天文学与物理学结合再一起，也促使后来的科学家去尝试用简单的方程式来描述真实世界的运作。
西元1687年／牛顿运动定律和万有引力定律
牛顿（Isaac Newton，西元1642年～西元1727年）
牛顿说：「上帝以计数、衡重、测量创造了万物。」牛顿是英国数学家、物理学家及天文学家，他发明了微积分、证明了白光是各种颜色的光所组成解释了彩虹的成因，打造了第一具反射式望远镜，发现了二项式定理（binomial theorem），提出极座标系（polar coordinate），而且证明了使物体掉落的作用力和造成星球运转及产生潮汐的作用力是同一种。
牛顿运动定律（Newton’s Laws of Motion）探讨施加在各个物体上的作用力和这些物体的运动彼此有何关系。而万有引力定律（Newton’s Laws of Gravitation）则说明物体间会互相吸引，且引力的大小与物体的质量乘积成正比，与物体间的距离成反比。牛顿第一运动定律（Law of Inertia，惯性定律）说，除非受到外力的影响，否则物体不会改变其原本的运动状态：静止的物体保持静止；运动中的物体除非受到一个净外力，否则会依原本的方向持续进行等速运动。牛顿第二运动定律则是说，当物体受到外力时，其动量（momentum）变化率与作用力的大小成正比。最后根据牛顿第三运动定律，当第一个物体施加一个作用力于第二个物体时，第二个物体也会施加一个大小相等方向相反的作用力于第一个物体。例如当汤匙掉落在桌子上时，汤匙向下施加于桌子的作用力，与桌子向上施加于汤匙的作用力相等。
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