爱因斯坦冰箱：从科学家故事看物理概念如何环环相扣，形塑现代世界 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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爱因斯坦冰箱是什么？它如何应用在核子增殖反应炉的制冷系统？
1755年的里斯本大地震，如何震出一页新历史？和牛顿力学的世界体系又有什么关联？
法拉第感应定律引发一波波新发现，影响日后的无线通讯时代，也开启了电力的时代。
作者从物理学家的发现、研究到发明的故事，引领读者认识天文物理、电磁学、热力学……一直到二十世纪的现代物理，
了解物理学家如何思考，为物理学奠定基础，改变人类历史，形塑我们现在生活的世界。

人类最早发现大自然的运作规则，是源自对浩瀚的星空观察。而牛顿的力学系统就是从研究行星运动而来的。
到了十九世纪，随着科学家孜孜不倦的努力，更多的物理现象被涵盖进来，像是电磁学与热力学，而电磁学的单位大多是以发现相关定律的物理学家来命名的。
进入二十世纪之后，相对论改变了我们对时空的理解，重力波也首次被探测到，这个根基于爱因斯坦提出的广义相对论终于被证实了，这百年的追寻又是怎样一个过程？

每一个影响人类历史进展的研究发现或发明，均非一蹴可及，都是科学家夜以继日或苦心造诣的研究与观察，是研究者演绎或推翻前人理论成果而来。
每颗星星的发现、每个研究的新定论都环环相扣，相互关联，作者引领我们从书中四十多位物理学家的故事中，
理解这些科学发现与理论演绎的发展过程和思考逻辑；物理，不再只是难懂的符号与公式，而是生活中可以亲近的科学。

透过本书，你可以认识以下四十多位改变历史的科学家，以及他们的理念、研究与发明：
伊斯兰第一位天文学家花拉子米、测量地球的穆萨三兄弟、发现彗星的哈雷、打破苍穹界限的赫歇尔家族、天体力学的先驱巴宜与拉普拉斯、
天王星的发现者勒维耶、芮氏地震规模的制定者芮克特与古登堡、子午线的制定者法国总统阿拉戈、走了四千万步丈量日本地图的伊能忠敬；
开启热力学大门的卡诺父子、维多利亚时代的物理巨擘开尔文男爵、开创热力学的克劳修斯、为原子而死的波兹曼、建立现代统计力学架构的吉布斯、
二维易辛模型的昂山格；现代物理背后的推手罗伦兹、确立原子序的莫里斯、广义相对论的史瓦西、发现中子的查德威克、原子弹计画的法兰克与西拉德、
日本的原子弹F计画与理研的二号研究、磁核共振NMR之父拉比、量子电动力学的许文格、东洋的粒子物理先驱坂田昌一。
以及藏在电磁单位背后的英雄们：库伦、伏打、厄斯特、安培、法拉第、韦伯、亨利、欧姆、马克士威、赫兹和特斯拉。

 
 

探索未知：科学家的探索之旅与人类文明的演进 本书带领读者踏上一段穿越时空的旅程，深入探索人类认知边界的拓展过程，聚焦于那些在科学革命浪潮中，以非凡智慧和坚韧不拔的精神，推动世界面貌发生深刻变革的杰出科学家们。我们不关注具体的物理学概念，而是深入挖掘这些科学巨匠们在探索过程中的心路历程、他们如何提出革命性的思想，以及这些思想如何影响了他们的时代和社会。 第一部分：启蒙的火花——从观察到理论的飞跃 故事始于一个对自然现象充满好奇的时代。伽利略·伽利雷，这位天文学家和物理学家，不仅仅是望远镜的改良者，更是一位挑战权威、坚持实证精神的先驱。我们将探讨他如何通过细致入微的观察，推翻了被奉为圭臬的旧有宇宙观，以及这种颠覆性思维模式的形成过程。他的坚持并非坦途，书中将细致描摹他在与传统思想的冲突中，如何捍卫自己的科学信念，以及这种勇气如何为后世的科学研究奠定了基石。 紧接着，我们将聚焦于艾萨克·牛顿爵士。牛顿不仅构建了宏伟的力学体系，更重要的是，他为后来的科学家们提供了一种全新的、数学化的思维框架。本书将着重分析牛顿的治学风格——他如何将看似不相关的自然现象统一在一个简洁的数学表达式之下。我们不会详述万有引力定律的具体推导，而是着眼于牛顿如何处理“超距作用”这一哲学难题，以及他这种将现象与原因联系起来的思维习惯，如何影响了整个欧洲的知识分子。他的方法论，即严谨的逻辑推理和对实验的尊重，是如何在知识界播下理性主义的种子。 第二部分：时代的巨变——科学与社会的反思 进入十九世纪，科学的触角开始深入到物质世界的更深层次。迈克尔·法拉第，这位出身寒门的实验大师，以其惊人的直觉和对电磁现象的深入探究，开启了通往现代技术社会的大门。书中将描绘法拉第在实验室中的工作状态，他如何依赖于“力场”这一直观的想象来理解电与磁之间的神秘联系，以及他如何以一种近乎艺术家的敏感度去捕捉自然界的微妙变化。他的工作不仅是物理学的突破，更是一场关于知识获取方式的变革——证明了深刻的洞察力可以超越正式的学术训练。 与此同时，达尔文的《物种起源》掀起了另一场思想风暴。尽管生物学范畴不同，达尔文与同期自然科学家的共同之处在于，他们都迫使人类重新审视自身在宇宙中的位置。本书将分析达尔文如何整理并系统化观察到的庞大证据，构建出“自然选择”这一具有强大解释力的理论。我们探讨的重点在于，这种将生命视为一个不断适应和演变过程的观点，如何挑战了根深蒂固的哲学观念，以及科学家们如何应对随之而来的社会和宗教上的巨大反响。 第三部分：思想的边界——探索物质的本质与宇宙的结构 二十世纪初，人类对时间和空间的认知迎来了自牛顿以来最剧烈的冲击。阿尔伯特·爱因斯坦——尽管书中不详述他的具体理论细节——他的出现标志着科学思维进入了一个全新的、高度抽象的阶段。我们将探讨爱因斯坦如何通过“思想实验”这一工具，挑战常识，并最终重塑了我们对实在的理解。他从对光速恒定性的执着出发，如何一步步构建出革命性的时空观。这段经历揭示了，在科学前沿，清晰的逻辑推理有时比直接的实验观察更为关键。 在更微观的层面，量子理论的兴起带来了一系列深刻的哲学困境。尼尔斯·玻尔、维尔纳·海森堡等人的工作，迫使科学家们接受一个不那么直观、充满不确定性的微观世界图景。本书将关注科学家们如何挣扎于这种新现实：波粒二象性、测不准原理，这些概念如何颠覆了经典物理学的决定论基础。我们考察的重点是，当实验结果与人类的直觉发生尖锐冲突时，科学家群体内部如何进行辩论、妥协，以及最终如何建立起描述这种全新实在的数学框架。这不是关于公式的介绍，而是关于人类心智如何适应一个比我们想象中更为怪异的宇宙的叙事。 第四部分：科学的传承与责任 本书的最后部分将目光投向科学发现与技术应用之间的复杂关系。从早期蒸汽机的改良，到后来的核能的发现，每一次重大的科学突破都以我们意想不到的方式重塑了人类的生活方式和社会结构。我们将探讨那些在研究中取得关键进展的科学家们，他们是如何看待自己发现的潜在影响的。他们是纯粹的知识追求者，还是对技术滥用的潜在风险有所警觉？ 通过对这些不同时代、不同领域的科学家的个案剖析，本书旨在揭示科学进步背后的共同驱动力：永不满足的好奇心、对既定范式的质疑精神、以及将复杂现象简化和系统化的非凡能力。我们追溯的不是知识本身如何积累，而是人类心智如何一步步突破自身的局限，将零散的观察编织成解释世界的宏大叙事，从而塑造了我们今天所生活的现代世界。这本质上是一部关于人类求知欲和理性精神的史诗。

作者简介

高崇文
作者长期在台湾知名科普网站与杂志《物理双月刊》主笔〈阿文开讲〉专栏，用轻松有趣的文字将科学家的生平和研究历程来带入物理的发展史，以及贴近生活的重要物理知识，并以浅显易懂的方式表达繁复的物理概念，将抽象的概念具体展现或图像化。
现任：
中原大学物理学系教授
中原大学高能中心主任
国立交通大学兼任教授
国立中央大学兼任教授
《物理双月刊》专栏〈阿文开讲〉主笔
研究领域：高能物理
学经历：
美国马里兰大学物理博士
德国法兰克福大学理论物理所宏博学者
台湾大学物理系博士后研究员
英国曼彻斯特大学物理系博士后研究员
北卡罗莱纳州立大学物理系博士后研究员
清华大学国家理论科学研究中心物理组客座助理教授
台湾中原大学物理学系副教授
德国麦茨大学核子物理研究所访问教授

专业推荐（依姓氏笔画序）
高崇文教授是我看过整合物理与历史最厉害的狠角色！不同于现今书市常见，针对相同的轶事重复呢喃，或是专挑迷人的课题吸引眼球，他以专业的眼光，带你穿越时空的隔阂，彷彿搭乘时光机，重回历史现场观看科学的发展。~~林秀豪 国立清华大学物理系教授

我跟着阿文老师的故事一步步地重新认识物理学的发展，重新认识这些物理学家们，远比物理观念更重要的东西，清楚地在文章中浮现­──科学的发展是一种集体的行为，而非独立个体。~~陈惠玉 国立中兴大学物理系教授、《物理双月刊》总编辑

科学研究的发展，总是伴随着社会背景与历史事件演进，从来不是单一个人能够横空出世，独创而成。本书由这个角度切入科学家的生平介绍，让每一个被描述的人物，均生动地活现起来。书中没有什么令人望而生畏的方程式，有的只是满满的历史情怀。~~杨仲准 中原大学物理系副教授、台湾中子科学学会副理事长

爱德蒙．哈雷与他的慧星

爱德蒙．哈雷（Edmond Halley，1656 ~1742）出生在伦敦，他的父亲是一位富裕的肥皂制造商。1673年，十七岁的小哈雷进入牛津的皇后学院就读，小小年纪却已经是个天文专家，还拥有一套父亲买给他的亮晶晶的天文观测器材。

到南半球去

1675年哈雷还在牛津念书的时候，被引荐给第一任英国皇家天文学家约翰．弗兰斯蒂德（John Flamsteed）。当时弗兰斯蒂德正在编纂一份新的星表，得知消息的哈雷因而萌生到南半球去观测南天恆星的念头，于是乎他在1676年离开牛津，搭船到南大西洋上的圣海伦娜岛，并在那里研究南天星空1。

哈雷在圣海伦娜岛待了十八个月，不但完成包含341颗星的南天星表外，还改良了六分仪，蒐集到可观的海洋与大气的资料。他发现摆在赤道地区会变慢，由此得知重力在此变小。更幸运地是，1677年11月7日，他量到一次完整的水星凌日。1678年5月哈雷带着丰硕的成果回到英国，12 月就被选为皇家学院的院士，国王也直接下令授予他学位，当时他年仅二十二岁。

隔年，皇家学会派哈雷去但泽市，任务是去检查天文学家同时也是但泽市长的赫维留斯（Johannes Hevelius）用裸眼观测的天文资料，并且说服他使用望远镜。从但泽市回英国后，哈雷发表包含341颗南天恆星的详细数据的《南天星表》（Stellarum Australium ）。因为这份星表加上附属的星图，他获得与丹麦天文学家第谷同样崇高的声誉。

1680年，哈雷又去了一趟欧洲，在法国加莱观测到一颗彗星；在巴黎，他与巴黎天文台长卡西尼（Giovanni Domenico Cassini）一起继续观测这颗彗星，想要决定它的轨道。1682年他回到英国，并娶了玛莉．图给（Mary Tooke）；这时他的父亲也娶了续弦。他与新婚妻子定居在伦敦的伊斯林顿（Islington）， 同时潜心研究天文，也持续观测这颗彗星；但他大概没想到日后这颗彗星会以他命名。

关于行星运动的争论

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，科学往往是抽象且遥远的，但这本书的切入点非常特别，它透过「科学家故事」这个角度，来解析复杂的物理概念。这一点对我来说非常有吸引力，因为我通常不是那种能够直接啃读艰涩理论的读者。我更喜欢透过人物的视角，去理解科学的诞生和发展。想象一下，透过爱因斯坦在某个午后，在厨房里灵光一闪，或许就催生了我们现在对时空认知的革命；或是其他科学家的生活点滴，如何启发了他们对宇宙奥秘的探索。这种将科学人性化的方式，更能引起我的共鸣。我相信，透过这些鲜活的故事，那些原本可能令人望而却步的物理概念，会变得更加生动、易懂。它就像在一本历史书中，我们不再只是记住事件的发生，而是看到了背后的推手，以及他们如何一步步克服困难，最终改变了世界。我对这本书能够做到这一点，充满了期待，希望它能让我对物理学有一个全新的、更贴近生活感的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名和副标题，让我感觉到了一种“历史的厚重感”和“现实的关联性”。我一直觉得，要真正理解一个事物，就需要追溯它的源头。而物理概念的源头，就是那些伟大的科学家和他们的探索历程。这本书承诺了这一点，它将带领我们去认识那些为现代世界奠定基础的物理思想，并展示它们是如何一步步发展、演变，最终渗透到我们生活的方方面面。我特别期待看到，那些我们可能在课本上学过，但却觉得枯燥乏味的物理概念，如何在科学家们的亲身经历中，展现出它们的生命力和魅力。这本书不仅仅是关于物理学的知识，更是一种关于人类智慧、好奇心和探索精神的赞颂。它让我相信，科学的进步是连续不断的，每一个时代都有其独特的贡献，而这些贡献，都在悄无声息地形塑着我们的现在和未来。我希望通过这本书，能够更全面、更深入地理解现代世界，以及那些隐藏在背后的科学力量。

评分☆☆☆☆☆

我非常欣赏这本书所呈现的「解构」与「重塑」的科学叙事方式。它不是简单地罗列物理学的分支，而是从「科学家故事」这个源头出发，去挖掘那些塑造了现代世界的物理概念。这就好比我们学习一门语言，不是死记硬背词汇，而是通过理解语言的起源、发展和在不同语境下的运用，来真正掌握它。我期待这本书能够让我看到，物理概念是如何从最初的观察、猜想，到实验验证，再到理论构建，最后又如何被应用到实践中，从而改变我们的生活。这种抽丝剥茧的过程，将使我对物理学的理解更加深刻。它会让我明白，每一个看似微小的物理定律，都承载着一段不平凡的探索史，而这些定律的集合，则共同铸就了我们今天所处的现代世界。我希望这本书能像一本导游手册，带领我在科学的迷宫中，找到那些最核心的路径，并理解它们是如何相互连接，共同构成这个精彩纷呈的世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的副标题「从科学家故事看物理概念如何环环相扣，形塑现代世界」精准地抓住了我的兴趣点。我一直很好奇，那些我们习以为常的现代科技，背后究竟有哪些科学原理支撑着？从手机通信、GPS定位，到医疗影像，再到能源利用，似乎都离不开物理学的范畴。而这本书承诺的就是要揭示这种「环环相扣」的联系。我尤其期待它能解释，那些看似独立发展的物理概念，是如何在科学家的探索过程中，相互启发、相互印证，最终汇聚成一股巨大的力量，推动了整个社会的进步。它不只是单列一个个的物理定律，而是要展现一个动态的、相互关联的科学发展脉络。这种宏观的视角，能够帮助我构建一个更完整的科学知识体系，理解现代世界并非一夜之间建成，而是由无数代科学家的智慧和努力，一层层叠加、构建起来的。我希望这本书能让我看到，那些伟大的物理发现，不仅仅是学术上的成就，更是塑造我们生活方式和未来走向的关键。

评分☆☆☆☆☆

这本书光是书名就让我充满好奇！「爱因斯坦冰箱」这个组合，乍听之下很具象，但又带着点科学的神秘感，让人忍不住想一探究竟。我一直对爱因斯坦这个名字有着莫名的崇拜，感觉他代表着人类智慧的巅峰，而「冰箱」这个日常物件，又拉近了科学与生活的距离。书名暗示着，透过科学家们的日常故事，可以看见物理概念是如何一步步构建起我们现在所处的这个现代世界。这不仅仅是一本硬碰硬的科普书，更像是一趟穿越时空的旅程，去认识那些塑造了我们认知和生活方式的伟大思想。我期待这本书能用生动有趣的方式，揭示那些看似深奥的物理原理，比如相对论、量子力学等等，是如何从科学家的奇思妙想，最终转化成我们生活中随处可见的科技。这本书的书名就像一把钥匙，打开了通往知识宝藏的大门，让我迫不及待地想知道，究竟是哪些科学家的故事，以及他们如何将那些抽象的物理概念，巧妙地融入我们的日常，让我们能更深刻地理解这个世界的运作。