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　　Joanne Baker在《50则非知不可的物理学概念》中，以连续五十篇清晰而简明的短文，说明了掌管我们物理世界如何运作的发现、定律、原理和理论。

　　Baker不但概述并解释了像「克卜勒行星运行定律」以及「牛顿万有引力定律」这些人类对物理世界了解的历史性突破，而且还拆解了现代科学理论中，有时常令人感到十分迷惘的复杂内容－－从「普朗克定律」到「包立不相容定律」，还有像是「薛丁格的猫」以及「弦理论」。在本文之外，另附有一系实用有趣的内容，包含物理学家的生平简介、相关概念的大事记、说明用图表，以及大师引言。

　　这本清楚、好读，又容易理解的《50则非知不可的物理学概念》，是非专业人士一窥现代物理学的最佳入门书，Baker最擅长将最复杂、最具挑战性的概念，轻易地写成一般人都看得懂的文字。

本书特色

　　以50则短篇物理学概念，简介了影响人类历史的重要物理学发现。 

作者简介

Joanne Baker

　　于剑桥（Cambridge）攻读物理学，并在1995年于雪梨大学（University of Sydney）获得博士学位。她是《科学》（Science）杂志的物理学编辑，专长为宇宙太空和地球科学。 

译者简介

李明芝

　　毕业于台湾大学心理学研究所，曾就读美国密西根州立大学家庭与儿童生态学系博士班。热爱阅读、兴趣广泛，爱好自由与文学创作，决定脱离单一学术生涯，朝多元生活迈进。目前专职翻译、写作及享受旅行、生活。译有《第一次当妈妈就上手》（信谊基金出版社）、《演化的力量》（博雅书屋出版社）、《双面好莱坞》（博雅书屋出版社）、《进入你的感官世界》（联经出版公司）、《发展心里学》（学富文化出版社），以及亲子、心理相关之文章和会议摘要，另着有数篇短篇小说和游记。

绪论

物质运动
01马赫原理
02牛顿运动定律
03克卜勒定律
04牛顿万有引力定律
05能量守恆
06简谐运动
07虎克定律
08理想气体定律
09热力学第二定律
10绝对零度
11布朗运动
12混沌理论
13白努利方程式

波的秘密
14牛顿颜色理论
15惠更斯原理
16司乃耳定律
17布拉格定律
18夫琅禾费绕射
19都卜勒效应
20欧姆定律
21弗来明右手定则
22马克士威尔方程式

量子谜题
23普朗克定律
24光电效应
25薛丁格波动方程式
26海森堡测不准原理
27哥本哈根诠释
28薛丁格的猫
29 EPR悖论
30包立不相容原理
31超导性

解开原子结构
32拉塞福的原子
33反物质
34核分裂
35核融合
36标准模型
37费曼图
38上帝粒子
39弦理论

时间和空间
40狭义相对论
41广义相对论
42黑洞
43奥伯斯悖论
44哈伯定律
45大爆炸
46宇宙膨胀
47暗物质
48宇宙常数
49费米悖论
50人择原理

词汇表

02牛顿运动定律（Newton’s laws of motion）

牛顿是有史以来最卓越、最负争议，也最具影响力的科学家之一。他发明了微积分、解释了万有引力，并且确认了白光的颜色组成。他的三大运动定律，说明了高尔夫球为什么会沿着弧线滚动、为什么车子在转弯的时候车里的人会被挤到一侧，以及为什么我们在打到球的时候会从球棒上感受到力。

虽然在艾萨克‧牛顿（Issac Newton）的时代还没有发明机车，不过他的三大运动定律也可以解释特技骑士如何能骑上与地面垂直的死亡之墙，以及奥运自行车选手如何能在倾斜的车道上竞赛。

十七世纪的牛顿，被视为科学界最重要的杰出份子之一。他以自身的高度好奇性格，理解到某些看似最简单、但却相当深奥的世界面向，例如抛出的球如何以弧线划过空中、东西为什么会往下掉而不是向上飞，以及行星如何绕着太阳运转。

一六六○年代，还是个剑桥大学普通学生的牛顿，已经开始阅读伟大的数学着作。因为这些阅读，让他的兴趣从民法转向物理定律。之后，当学校因为爆发瘟疫而关闭时，待在家里的牛顿开始踏出了发展三大运动定律的第一步。

牛顿借用伽利略的惯性定律，订定出第一运动定律。第一定律是说物体除非有外力作用，否则不会移动或改变速度。除非有外力施加，否则没有运动的物体会保持不动；

P 009
牛顿的运动定律

第一定律 若没有施加力改变速度或方向，物体会以相同速度做直线运动或保持不动。
第二定律 力产生的加速度跟物体的质量成反比（F = ma）。
第三定律 每个作用的力都会产生一个相等且相反的反作用力。

正以固定速度运动的物体，会以同样的速度运动，除非对其施加外力。力（例如推）提供了改变物体速率的加速度。加速度是指在一定时间内的速度变化。

从我们的自身经验里很难体会到这点。如果我们丢出曲棍球的冰球，它会掠过冰面然后因为冰的摩擦力而渐渐变慢。摩擦力是造成冰球减速的力。不过牛顿的第一定律，是在没有摩擦力的地方才有的特例。离我们最近的这种地方是太空，然而就算是在太空，还是有像引力的力在作用。但无论如何，第一定律提供了基本的标准来了解力与运动。

加速度 牛顿的第二运动定律跟力的大小与其产生的加速度有关。让物体加速所需的力，跟物体的质量成比例。重的物体（或惯性较大的物体），需要较大的力来使其加速。因此，若在一分钟内要让一百公斤的汽车从静止加速到时速100公里，需要的力等于汽车的质量乘上每单位时间增加的速率。

大事记

大约西元前350年 亚里斯多德在《物理学》（Physics）一书中提出运动是由于持续的改变所引起。
西元1640年 伽利略提出惯性定律。
西元1687年 牛顿出版了《自然哲学的数学原理》。
西元1905年 爱因斯坦发表狭义相对论。

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