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　　这是一本放在咖啡桌上的书，
　　让你在闲暇之余，可以随手拿起来翻阅的趣味书籍。
　　不论从哪一页开始阅读，都没关系，
　　你更可以直接从你最感到好奇的「时段」开始，
　　顺着看、跳着看都可以。
　　我们希望你也能像我们一样，在每个不同的时距里，
　　发现并感受到周遭这个令人赞叹与惊奇的世界。
　　每一个时距，都是独一无二的，
　　也都展示了让人着迷的奇特现象……
　　我们这本书，
　　是由一系列各自独立的短篇与插画和照片所组成，
　　描绘着从一眨眼到一整个满月，
　　历时长短不同的各种趣味现象。
　　—— 本书作者特胡夫特、范都仁

好评推荐

　　作者以令人耳目一新的方式，把天文学到生物学的奇闻轶事、音乐与运动领域的历史掌故……统统编纂起来，并把重心放在作者最擅长的宇宙学和粒子物理学。不管是逐页展读、还是随意浏览，都是非常愉悦的阅读体验。这本书完全传达了费曼所赞叹的「我们这个宇宙真是无比奇妙」。——《自然．物理学》期刊

　　略带幽默的文风，丰富精采的插图，如此迷人，一旦你拿起书来，很难不上瘾。—— 欧洲数学学会

作者简介

特胡夫特 Gerard 't Hooft

　　荷兰理论物理学家，乌德勒支大学（Utrecht University）教授。

　　1999年因为「阐明电弱交互作用的量子结构」，获得诺贝尔物理奖。特胡夫特曾任教于哈佛大学、史丹佛大学、加州理工学院，获颁美国海涅曼数学物理奖、以色列沃尔夫奖、荷兰劳仑兹奖、梵谛冈碧岳十一世奖章。1971年发现的小行星9491，以他为名。

范都仁 Stefan Vandoren

　　荷兰乌德勒支大学理论物理研究所教授，研究焦点是超弦理论、超重力、黑洞、量子场论。2008年获颁笛卡儿—惠更斯奖。

译者简介

蔡坤宪

　　东海大学物理系毕，交通大学电子物理所硕士，曾担任逢甲大学光电学系暨物理教学研究中心讲师。目前旅居纽西兰，任教于汉弥尔顿市 St. John's College，《物理双月刊》纽西兰科学与物理教育点滴专栏作者。译有《观念物理II》、《怎样解题》等书，着有《观念物理Ⅵ：习题解答》。

序    令人惊奇的科学进境    温伯格
志谢
自然现象及其时间尺度
大数与小数

第一部    从10^0秒来到10^90秒
第1章    10^0 秒＝ 1秒
第2章    10^1秒 ＝ 10秒
第3章    10^2秒 ＝ 100 秒
第4章    10^3秒 ＝ 1,000 秒
第5章    10^4秒 ＝ 1万秒 ＝ 2.78 小时
第6章    10^5秒 ＝ 10万秒
第7章    10^6秒 ＝ 100万秒
第8章    10^6.41秒 ＝ 259万秒 ＝ 30 日
第9章    10^7秒 ＝ 1,000万秒
第10章    10^8秒 ＝ 1亿秒 ＝ 3.17年
第11章    10^9秒 ＝ 10亿秒
第12章    10^10秒 ＝ 100亿秒
第13章    10^11秒 ＝ 1,000亿秒
第14章    10^12秒 ＝ 1兆秒 ＝ 3万1,710年
第15章    10^13秒 ＝ 10兆秒
第16章    10^14秒 ＝ 100兆秒
第17章    10^15秒 ＝ 1,000兆秒
第18章    10^16秒 ＝ 1京秒 ＝ 3亿1,700年
第19章    10^17秒 ＝ 10京秒
第20章    更大尺度的时间
10^18 秒 = 100京秒 = 317亿年
10^21秒 = 10垓秒 = 3.17×1013年
10^28秒 = 1穰秒 = 3.17×1020年
第21章    黑暗的永恆
10^32秒 = 超越无限
时间轴上的所有时间尺度

第二部  从10^－44秒回到10^0秒
第22章    微小尺度的时间
10^－44 秒到10^－26 秒之间
第23章    10^－25 秒
第24章    10^－24 秒 = 1攸秒
第25章    10^－23 秒 = 10攸秒
第26章    10^－22 秒 = 100攸秒
第27章    10^－21 秒 = 1介秒
第28章    10^－20 秒 = 10介秒
第29章    10^－19 秒 = 100介秒
第30章    10^－18 秒 = 1阿秒
第31章    10^－17 秒 = 10阿秒
第32章    10^－16 秒 = 100阿秒
第33章    10^－15 秒 = 1飞秒
第34章    10^－14 秒 ＝ 10飞秒
第35章    10^－13 秒 ＝ 100 飞秒
第36章    10^－12 秒 ＝ 1 皮秒
第37章    10^－11 秒 ＝ 10 皮秒
第38章    10^－10 秒 ＝ 100 皮秒
第39章    10^－9 秒 = 1 奈秒
第40章    10^－8 秒 = 10 奈秒
第41章    10^－7 秒 = 100 奈秒
第42章    10^－6 秒 = 1 微秒
第43章    10^－5 秒 ＝ 10微秒
第44章    10^－4 秒 = 100 微秒
第45章    10^－3 秒 ＝ 1 毫秒 = 0.001 秒
第46章    10^－2 秒 ＝ 10毫秒 = 0.01 秒
第47章    10^－1 秒 ＝ 100 毫秒 = 0.1 秒
第48章    10^0 秒 ＝ 1 秒

结语    赞叹宇宙迷人的多样性
重要名词注释
参考文献与网站
图片来源

第1章 1 秒
 
秒（second）这个字，是从拉丁文的 secundus 或 gradus secundus 而来，意思是「第二步」或「下一步」。罗马人把 白天的时间分成12小时之后，第一步就是把1小时再分成60分钟，第二步就是把1分钟再分成60秒。
 
大多数的机械钟表，大约每秒滴答一声。荷兰物理学家惠更斯，引进单摆来改善计时的精密度。单摆来回摆动一次所需的时间，基本上取决于单摆的摆长，而与它的振幅或摆动方式无关。这就是为什么，相对而言，摆钟上的指针较容易精准的、以固定速率在钟面上转动的原因。摆长99 公分的单摆，来回摆动一次需时2 秒。因此，时钟的摆长大约需要1公尺长，来完成「1 秒滴、1 秒答」的计时要求：每摆动半次，刚好是1 秒的时间。当然，个别钟摆的长度会略有差异，在某种程度上，这与它的造型（如重心位置）有关，但无论如何，它都必须精准完成「1 秒」计时的工作。
 
时钟的滴答声，反映出人类对于刻画光阴的本能需求，它让我们有个可靠的单位—— 秒，来测量生命中每个飞逝的瞬间。在现代科学里，「秒」是时间的基本单位。相对于其他可观测的物理量，时间可以更精准的测量。为了可以准确测量、以及定义「秒」的含义，我们使用了最精确、最可靠的时钟：原子钟。
 
历史上，人们曾经认为地球自转一周所需的时间是固定的。因此，正如罗马人所做的，我们把一天平均分成24小时，每小时里有3,600 秒，所以「1秒钟」相当于地球自转一周所需时间的八万六千四百分之一。然而，地球自转的速率并不是那么固定不变的。
 
大气、海洋、极地冰帽的运动，都会引起一些虽然很小、却足以观测到的变化。因此对于「1 秒」，我们还需要一个更准确的定义。
 
今天，我们所使用的时钟，是根据铯133原子钟来校准的。我们可以激发这个原子的电子，使其振动，而其振动频率非常稳定。由于这个特性，我们现在定义1 秒钟为铯原子振动9,192,631,770 次所需的时间。现代的原子钟非常准确：每一千万年的误差，不会超过1秒钟。（关于这个主题，请参考第38 章。）

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时间之幂：从极短暂到永恆，囊括各种时间尺度的祕密 电子书 下载 mobi epub pdf txt 2025

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