愛因斯坦:20世紀最會做夢的科學家

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卡爾.威金森
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具体描述

用想像力突破光速盲點的那個男人
聰明到腦部被醫生偷去研究的科學家
解析宇宙奧祕的天才

  當我們要前往陌生的地方,通常會使用電腦或手機等GPS導航裝置,來判斷行進路線和預估的時間,你知道嗎?要是沒有愛因斯坦,導航可能會成為災難,你走的路或查到的地圖說不定會讓你經歷一場宇宙大迷航呢!因為在沒有愛因斯坦的年代裡,人們認為時間、距離和光速都是不會變化的,但實際上若把眼光放遠到宇宙尺度,或者將能量、時間壓縮到極致,我們所認知的真理都將被顛覆,就像是沒有經過相對論校準的宇宙時鐘會比地球上的時鐘慢一些,會讓衛星回傳的地面資料產生誤差,導致GPS定位每天會出現10公里左右的誤差!

  愛因斯坦是眾所皆知的偉大科學家,除了舉世聞名的相對論之外,他對光的輻射、分子的大小、布朗運動、電動力學、宇宙維度等物理學多種範疇都有非常大的貢獻,令人驚訝的是:這些讓人驚豔的點子並不是如一般人所想像——在許多複雜儀器的實驗室中被測試、實做出來,而是愛因斯坦以驚人的想像力進行「想像實驗」推論得來。難怪愛因斯坦過世時,整顆腦會被醫生偷走,想要私下研究這個天才的腦到底有什麼特殊之處……(好孩子不要學!)

  你所知道的愛因斯坦是什麼樣的人呢?不拘小節、滿頭白髮的科學家?喜歡接受媒體採訪的人來瘋?拍照時對著鏡頭吐舌頭的老頑童?寫出最短但最深奧的「E=mc2」質能方程式的天才?其實他只是個身邊隨處可見的小男孩——年輕的愛因斯坦叛逆、有想法,不喜歡受威權和固有思考模式束縛,他因此從中學輟學、甚至放棄德國國籍,但也曾在大學畢業後遭遇求職碰壁期,即使他提出了劃時代的「相對論」論文,卻因為當時的學界無法以實驗證明相對論,而無法讓他以「相對論」獲得諾貝爾物理獎。

  在本書中,我們將隨著這位20世紀最偉大科學家的腳步,一一走過他桀驁不馴的少年時代、求職碰壁期到終於踏入學術界的發揚光大期,翻頁之間飽覽近代科學史的演進,也連帶綜觀了科學史上古今眾多科學家的偉大發現,讓我們知道在探究學習的路上需要眾人一起努力,以及過往的發現不見得是真理,只要保持好奇與疑問,仍有可能在細微處得到擴展宇宙的線索。

本書特色

  近代物理學發展史一覽無遺

  在本書中,我們可以看到愛因斯坦是如何站在眾多巨人的肩膀上,逐步建構出讓人驚嘆的「相對論」——古希臘哲學家亞里斯多德的元素說、義大利科學家加利略的重力實驗、牛頓的萬有引力和光學研究、法拉第與馬克士威的電磁學基礎……愛因斯坦藉由古人的理論建構知識基礎,與當代科學家、數學家及天文學家合作,這才創造出一連串改變世界的理論,也讓我們知道成功從來不是一個人能夠獨立完成的。

  可深可淺的物理學入門繪本
  愛因斯坦雖然是世界上知名度最高的科學家,但他所提出的理論卻不易理解。本書是一個很好的起點,雖然書中難以避免提到一些較複雜的概念,但透過作者大幅簡化的文字與繪者清楚易懂又兼具美感的非典型科學繪圖,迅速拉近一般讀者和相對論的距離。

  愛因斯坦不為人知的小祕密
  除了科學上的成就和媒體上的刻板印象,本書也帶領讀者了解愛因斯坦的童年和不算順遂的青年期。他聰明但執拗的個性讓他不太受老師喜歡,長大後雖然順利從大學畢業,卻也有一段時間苦於找不到理想的工作而一直更換職場;即便是發表了驚天動地的多篇論文,但超車太遠的結果是連諾貝爾獎評審委員都不敢以「相對論」為由而頒獎給他;雖然第一任妻子是同為物理學家的班對女同學,但最後仍以離異收場;人生落幕時,腦竟然還被醫生偷去做研究,甚至被切成多塊四處分送……讓讀者在最短的時間中描繪出完整的愛因斯坦,從中感受他的困頓和努力,不再只是被神化的科學偶像。

 
《星河的低语:失落的文明与未竟的探索》 一、 引言:时间尽头的回响 我们的世界,不过是宇宙深处一粒微不足道的尘埃,而人类历史,不过是这浩瀚星海中短暂的闪光。然而,在每一个看似平静的夜晚,当群星闪耀,总有些古老而宏大的秘密,在寂静中等待着被唤醒。它们是那些超越了我们理解范畴的文明留下的印记,是那些在时间洪流中被遗忘的知识碎片。 《星河的低语》并非讲述已知的历史,也无意于对既有的科学理论进行复述。相反,它将带领读者潜入那些被主流史学和科学界刻意或无意忽略的边缘地带,探索那些关于“失落的文明”的模糊线索,以及人类文明在探索宇宙边界时所遭遇的,令人心悸的“未竟的探索”。 本书的核心在于对“可能性”的追问。如果,在人类学会直立行走之前,地球上曾存在过一个能够理解引力波的文明,他们的痕迹在哪里?如果,我们对“生命”的定义过于狭隘,那么在太阳系那些寒冷的卫星上,又隐藏着何种形态的智慧? 我们将从对深海地质构造的最新发现入手,考察那些不合常理的金属合金残片;转向对古老神话中反复出现的“天降之物”的符号学分析;最终,聚焦于理论物理学中最前沿,却也最令人困惑的“信息熵悖论”,试图从中寻找文明消亡的普遍规律。这不是一本提供确定答案的书,而是一场对人类认知疆界的温柔而坚定的拓宽。 二、 沉寂之城:地质层下的文明残影 地球的年龄远超我们的想象,地质学的记录如同一个被反复擦拭的黑板,大部分信息已被风化与板块运动抹去。然而,总有些异常点,如同深埋的琥珀,凝固了逝去的瞬间。 2.1 泛大陆板块的异常信号 在对古老陆块的深层地震波扫描中,科学家发现了一些令人费解的几何结构。这些结构并非天然晶体形成,而是呈现出高度规则的网格状,位于前寒武纪地层之下,时间跨度至少达到二十亿年。它们没有放射性,不含碳基物质,唯一的共性是其极高的结构稳定性和对特定频率声波的异常吸收能力。 本书将详细梳理全球七个独立研究团队——来自西伯利亚冻土层下、南美洲安第斯山脉深处、以及澳大利亚内陆沙漠——所记录到的这些“亚地层结构”(Sub-Stratum Formations, SSFs)。我们不急于将它们定义为“技术遗迹”,而是将其视为一种可能存在的、完全不同于我们已知物理学范畴的“工程学遗迹”。它们如何存在?它们的目的何在?是某种能量储存装置,还是仅仅是某种宇宙射线探测器的残骸? 2.2 冰封之海的记忆:南极冰盖下的沉积物 南极冰盖是地球上最稳定的时间胶囊之一。近十年来的深冰芯钻探揭示了数百万年前的气候变迁,但一个位于东非裂谷附近、被数公里冰层覆盖的湖泊沉积物样本,却引发了巨大的争议。 这个湖床中含有高浓度的非地球同位素元素,包括某些重金属的稳定态同位素,这些同位素的半衰期本应在数亿年前就已衰变殆尽。更令人不安的是,在这些沉积物中发现了微观的、高度有序的纳米级结构——其复杂程度,远超当代生物的分子自组装能力。我们将深入探讨“冰下生态圈”的可能性,以及这些非自然结构如何融入了数百万年的地质周期,却奇迹般地保持了其形态的完整性。 三、 宇宙中的孤立信号:跨越光年的误读 人类对地外文明的搜寻,往往集中于电磁波谱的狭窄频段。但如果一个文明早已超越了电磁波通讯的阶段,他们的“信息”又将以何种形式存在于宇宙中? 3.1 费米悖论的“黑暗森林”之外 传统的费米悖论探讨的是“他们都在哪里”的问题。本书则关注那些“他们来过,但我们未曾察觉”的可能性。我们重新审视了数十年来被天文学家标记为“背景噪音”或“仪器误差”的信号记录。 其中,一个特别引人注目的是对仙女座星系边缘的一组脉冲星观测数据。这些脉冲星的信号周期性地出现极其微小、但数学上无法解释的“抖动”。这种抖动并非引力波造成的,更像是某种宏大的、经过精确校准的“调频”行为。我们提出一种假设:这可能是一个超远距离的“导航信标”,其能量源强大到足以影响整个星团的微观引力场。 3.2 视界边缘的几何异常 黑洞,是时空结构被极端扭曲的终极体现。理论物理学家们一直在讨论事件视界内的信息悖论。但本书将目光投向了黑洞周围的“吸积盘”和“光子环”。 通过对超大质量黑洞M87的最新高分辨率观测数据进行分析,我们发现光子环的边缘存在一个“光滑度”的异常。在特定的角分辨率下,光线似乎被某种我们不理解的“透镜”捕获和重塑,产生了完美的对称性,这种对称性在纯粹的随机物理过程中出现的概率趋近于零。这是否意味着,在黑洞的引力井边缘,存在着某种利用时空几何本身进行信息储存或传输的“宏大工程”? 四、 精神的疆界:感知与现实的界限 最令人不安的“未竟探索”,并非关于外部的星辰大海,而是关于我们自身意识的本质。我们的大脑如何将电化学信号转化为主观的、连续的“自我”体验? 4.1 “阈下觉知”的集体共振 心理学和神经科学的实验已经证明了人类存在大量“阈下知觉”(Subliminal Perception),即未达到意识层面的信息接收。本书的突破性在于,我们考察了在特定环境下(如大型集会、冥想状态下的群体),这些零散的阈下信息是否会发生“集体共振”的现象。 我们分析了多个全球性事件中,参与者报告的“似曾相识”或“预知感”的统计数据。这些数据经过去除了群体心理暗示后的残余信号表明,在某些特定的集体意识状态下,个体似乎能够共享一段短暂的、非语言的“信息流”。这是否意味着,意识本身存在着一种尚未被物理学捕获的、超局域的连接机制? 4.2 量子纠缠与记忆的储存 如果记忆不是纯粹储存在神经元突触中的化学信息,而是以量子态的形式存在于细胞的微观结构中,那么人类的意识是否可以被视为一个复杂的量子系统? 我们将探讨一些关于“临终经验”(Near-Death Experiences, NDEs)的案例,这些报告中包含的物理信息(如对遥远手术室细节的描述)无法用已知的感官通道来解释。这促使我们思考:在生命终结的瞬间,是否会发生一次短暂的“量子退相干”,使得储存在生物体内的信息以一种非经典的方式被释放或转移?这些信息流向何方?它们是否构成了某种“宇宙信息场”的微小输入? 五、 结语:留给后人的谜题 《星河的低语》的最终目的,是强调人类知识的局限性。我们所描绘的图景,充满了尚未被证实、甚至可能永远无法被验证的推测。但正是这些未竟的探索,推动着我们不断向前,去触摸那些比我们自身更古老、更宏大的存在。我们或许永远无法完全解码那些沉寂之城的语言,也无法确知星河彼端的低语究竟是警告还是邀请。但只要我们仍然保有追问的勇气,那么,人类文明的探索之旅,就永远不会真正终结。

著者信息

作者簡介

卡爾.威金森(Carl Wilkinson)


  卡爾.威金森是一位擁有20多年經驗的作家和編輯。

繪者簡介

詹姆斯.威斯頓.路易士(James Weston Lewis)


  詹姆斯.威斯頓.路易士於2007年從西英格蘭大學畢業,在學期間,他專注於木刻和油布版畫。他在這一領域的背景對他的插畫風格有了極大的影響,他喜歡將簡單的色塊與複雜的細節相結合。

譯者簡介

劉維人


  臺師大生物系,東華創作與英語文學研究所畢業。現為自由譯者。
  著有知識童書《打開文明之門》、《打開現代之門》。譯有《蟲蟲大書BUGS》、《STEM動腦大挑戰》、《101種動物》等系列繪本、《大腦的祕密》、《波拉走丟了》等繪本、以及《大玩算數》等科普類書籍。
  相關交流可聯絡: warren1_liu@hotmail.com
 

图书目录

图书序言

  • ISBN:9789862039663
  • 叢書系列:大能力學習館
  • 規格:精裝 / 72頁 / 27.3 x 37 x 1.01 cm / 普通級 / 全彩印刷 / 初版
  • 出版地:台灣

图书试读

用户评价

评分

这本书的装帧设计着实让人眼前一亮,那种沉稳中又不失活力的色调搭配,仿佛在无声地诉说着那个伟大灵魂所蕴含的无限能量。封面那张经典的照片,眼神里透着一股穿透时空的睿智,让人忍不住想探究这位巨人究竟是如何在纷繁复杂的现实世界中,构建起他那宏伟而又精妙绝伦的宇宙图景。内页的纸张质感也相当考究,阅读体验极佳,即使长时间沉浸其中,手指拂过书页时也感到一种低调的奢华。更值得称赞的是,排版布局极为用心,无论是文字的留白还是段落的划分,都为理解那些深奥的理论提供了必要的喘息空间。总而言之,从拿到书的那一刻起,我就感受到了一种仪式感,仿佛这不是一本普通的传记,而是一件精心雕琢的艺术品,预示着一场精神上的深度洗礼即将展开。

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如果说以往读到的关于这位科学巨匠的作品多是聚焦于他如何“改变了世界”,那么这本书的视角则更侧重于他“如何看待世界以及他自己”。它花费了相当大的篇幅去探讨他的哲学思想,他对于和平、人道主义以及人类未来命运的深切关怀。这些内容不仅仅是对他科学成就的补充说明,更是理解他整个思想体系的关键所在。我们可以看到,他那超前的科学直觉与他深刻的人文关怀是如何相互渗透、相互影响的。这种跨学科的融合,让阅读体验超越了单纯的科学传记,变成了一场关于理性、道德与理想主义的深刻对话,让人读完后不仅为他的智慧折服,更对其高尚的人格产生由衷的敬意。

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这本书的史料搜集工作显然是极其扎实且广泛的,从那些罕见的私人信件、未发表的手稿,到不同时期合作者的回忆录,作者似乎都进行了地毯式的挖掘。这种深度挖掘使得历史的肌理感非常强,细节之处的考证达到了近乎苛刻的程度。比如,对于某个关键实验的背景介绍,书中不仅提及了实验本身,还细致地勾勒出了当时欧洲学术界的生态、资金的窘迫以及同行间的微妙关系,这些“幕后花絮”极大地丰富了我们对科学史的认知。正是这些丰富且未经稀释的原始信息,让整本书的论述充满了说服力,避免了许多传记中常见的“脸谱化”和“浪漫化”的倾向,呈现出一个更加真实、多维度的科学英雄形象。

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我个人对那种将科学理论与人性光辉交织在一起的叙事方式情有独钟,而这本书的叙述笔触恰好精准地把握住了这一点。它没有将这位物理学巨匠塑造成一个高高在上、不食人间烟火的符号,而是细致入微地描绘了他那些充满矛盾和挣扎的内心世界。我们看到了他作为丈夫、父亲所面临的家庭困境,看到了他在政治动荡时期内心的焦虑与不平,甚至还有他晚年对统一场论的执着与孤寂。这种全景式的描绘,让那些高深的物理概念不再是冰冷的公式,而是从一个有血有肉的人的思考过程中自然流淌出来的果实。读到某些段落时,我甚至能清晰地想象出他在黑板前冥思苦想,又或是在夏日午后弹奏小提琴的场景,那种共情带来的阅读冲击力是难以言喻的。

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对于我这种非专业背景的读者来说,阅读科普类书籍最大的障碍往往在于那些令人望而生畏的专业术语。然而,这本书在处理这些难点时展现了令人赞叹的技巧。作者似乎总能找到最贴切、最生动的比喻,将相对论、量子力学中的核心思想,用日常可见的现象巧妙地类比出来,使得即便是对时空弯曲、光速极限感到困惑的人,也能通过流畅的文字描绘,在大脑中构建起一个相对清晰的图像。这种“由浅入深,层层递进”的讲解策略,极大地降低了阅读门槛,同时也保证了对原意的忠实传达。它不是简单地堆砌知识点,而是构建了一个引人入胜的认知旅程,每走一步,都能感受到智慧之光在眼前闪耀。

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