【牛津通識課02】再生能源:尋找未來新動能 (電子書)

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尼克‧傑利
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具体描述

人類有多依賴化石燃料?
氣候變遷真的跟碳排放有關嗎?
太陽光電、風力發電真的是未來趨勢?
如果有不傷害地球、純淨又便宜的能源,我們為什麼不用?

打開牛津大學出版社最受歡迎通識讀本,
用最簡明的方式了解再生能源的重要性跟必要性。

  在日常生活中,我們無時無刻不在使用能源:
  不論是用手機打電話,燒一壺水或是開車出門,我們都要用到能量。
  能源是良好生活品質的保障,
  能夠提供溫暖、生產食物,並且推動科技發展。

  在過去200年間,世人對化石燃料的依賴日益增加。
  然而,燃燒煤炭、石油和天然氣來提供能源,
  會將大量二氧化碳排放到大氣中,
  還會產生有害污染物,危及世人的健康和環境。

  在2015年的《巴黎協定》中,世界各國同意,
  將全球暖化限制在2°C、甚至1.5°C之內。
  讓未來人類得以繼續擁有良好生活品質的唯一解方,
  就是國際社會要共同致力於降低碳排放,避免氣候變遷更加嚴重,
  從現在開始,再生能源將勢必成為主要使用能源。

  在世界許多地方,太陽光電和風力發電逐漸成為最便宜的能源,
  並且這些能源是可再生的,生產過程又不至於對環境或人類造成損害,
  是潔淨的永續能源。

  本書作者為牛津大學物理榮譽教授、諾貝爾獎獲獎實驗團隊成員,
  深入淺出介紹了世界能源使用的現況,
  以及各種再生能源的運作原理、特性、潛力及未來展望,
  輔以許多統計數據和產業現狀的佐證,
  顯示科學家們及各國政府已經準備好了,
  2050零碳排的目標並非天方夜譚,
  這些再生新能源確實能帶領我們走向更好的未來。

  【你是知識控嗎?關於牛津通識課】

  用最簡明直白的方式,了解現代人最需要知道的大問題。


  牛津通識課(Very Short Introductions,簡稱VSI)是英國牛津大學出版社(Oxford University Press)的系列叢書,秉持「為所有讀者提供一個可讀性強且包羅萬千的工具書圖書館」的信念,於1995年首次推出,多年來已出版近700本讀物,內容涉及歷史、神學、藝術、哲學、文學、醫學、自然科學、政治等數十多種領域。每一本書對應一個主題,由該領域公認的專家撰寫,篇幅簡潔精煉,並提供進一步深度閱讀的建議,確保讀者讀完後能建立該主題的專業級知識框架。
探索物理世界的奥秘:【牛津通识课系列】经典导论 一部带领读者领略宏观与微观世界迷人景象的入门之作 本书是牛津通识课系列中的重要一册,专注于为对自然科学怀有好奇心和探索精神的读者,构建一个全面而深入的物理学基础框架。它并非聚焦于能源技术的具体应用或未来发展,而是着眼于支撑所有物理现象的基本原理、核心概念以及历史演进脉络。全书旨在揭示宇宙万物运行的底层逻辑,从最基本的物质结构到支配天体运动的宏大定律,力求以清晰、严谨且引人入胜的方式,铺陈出物理学的壮丽图景。 第一部分:运动的法则与时空的结构 本书的开篇,将带领读者回到人类理性思考的基石——力学。我们不会深入探讨当代能源转型的技术细节,而是回归到经典力学的奠基性工作上。 一、牛顿的遗产与经典世界的构建: 我们将细致解析牛顿三定律如何定义了宏观世界中的运动与力的关系。这部分内容将涵盖: 运动学的描述: 如何精确地量化位置、速度与加速度,理解匀速直线运动与匀变速运动的本质区别。 力的概念与平衡: 深入理解力的种类(重力、弹力、摩擦力)及其矢量性质。重点讨论静态平衡的条件,这对于理解任何结构稳定性的基础至关重要,无论是古老的建筑还是现代的机械装置。 功、能与守恒: 能量的概念是物理学的核心支柱之一。本书将详细阐释动能、势能的定义,以及机械能守恒定律的普适性。我们将通过经典的斜面、单摆和行星轨道问题,展示能量如何从一种形式转化为另一种形式,而总量保持不变。这为理解能量转换的物理学限制提供了坚实的理论基础,而非局限于任何特定的能源形式。 动量与角动量: 碰撞与旋转是宇宙中普遍存在的现象。我们将讨论动量守恒在各种相互作用中的重要性,特别是对于理解爆炸、火箭推进(作为一种基本的动量交换过程)的原理。角动量的概念,则将引导我们初步理解陀螺仪的稳定性以及星系的形成,即便我们不讨论具体的新能源技术。 二、振动、波与场的概念: 在理解了物体的宏观运动之后,本书将转向描述物质传播和相互作用的媒介——波。 简谐运动的数学美感: 探讨弹簧振子和单摆的周期性运动,分析频率、振幅与相位。这种基础的周期性规律,是理解声波、光波乃至量子波函数的基础。 波动的特性: 深入解析波的叠加原理、干涉、衍射与折射现象。我们将使用水波和声波作为直观模型,来揭示电磁波(包括光)遵循的共同传播规律。 场论的引入: 场的概念是现代物理学的核心工具。本书将初步介绍引力场的概念,作为对牛顿万有引力定律的场论解释,从而为更复杂的场(如电磁场)的讨论埋下伏笔。 第二部分:热力学的基本定律与微观世界的探索 物理学的另一重要分支是描述大量粒子系统行为的热力学与统计力学,以及探究物质最深层结构的量子力学。 三、热力学的世界观: 热力学是对宏观世界中温度、压力、体积和能量之间关系的描述,其定律具有极强的普适性,是所有工程和自然过程的根本限制。 零、第一定律: 细致区分“热”与“内能”的概念,阐述能量守恒在热系统中的体现。通过分析热机(不特指任何现代能源设备,而是作为理想模型)的工作循环,理解热能转化为机械能的可能性和局限性。 第二定律的深刻含义: 这是物理学中最具哲学意味的定律之一。我们将深入剖析熵(Entropy)的概念,理解其作为系统无序程度的量度,以及为何所有自发过程都倾向于熵增。我们将探讨卡诺循环的意义,理解热能无法百分之百转化为功的根本原因。这为评估任何能量转换过程的效率提供了不可逾越的理论上限。 四、从原子到量子:微观世界的革命: 本书将带领读者从宏观的确定性世界,迈入微观的概率性世界。 原子的早期模型与光谱: 简述卢瑟福模型及其局限性,引入玻尔模型,解释原子光谱的离散性如何预示着能量的量子化。 波粒二象性与不确定性: 探讨德布罗意提出的物质波概念,以及海森堡不确定性原理的哲学与数学内涵——我们无法同时精确测量粒子的位置和动量。 量子力学的基本概述: 简要介绍薛定谔方程的意义,理解量子态的概率解释。这部分内容旨在建立对现代物理学基石的认知,而非涉及复杂的技术计算,重点在于理解能量与物质在微观层面的“离散化”本质。 第三部分:电磁力的统一与光的本质 物理学的统一性体现在电磁理论中,麦克斯韦方程组成功地将电、磁与光统一为一个现象。 五、静电、静磁与场的耦合: 我们将系统地回顾电荷、电场、电势的概念,以及磁场的产生机制。 库仑定律与高斯定律: 理解电荷之间的相互作用力及其在空间中的分布。 电流与磁场: 探讨毕奥-萨伐尔定律和安培定律,理解电流如何产生磁场,以及运动电荷受到的洛伦兹力。 六、麦克斯韦的伟大综合与电磁波的预言: 本书的核心亮点之一是麦克斯韦方程组的阐述。我们将看到,这四个看似不相关的定律如何通过位移电流的概念被统一起来。 光速的由来: 通过求解麦克斯韦方程组在真空中的波动解,推导出电磁波的存在及其传播速度恰好等于已知的光速。这标志着光被确认为一种电磁波。 电磁波谱: 简要介绍无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等不同频率电磁波的性质和基本应用领域(如通信、成像的基础原理),但不会深入探讨具体的能源收集或转换技术。 总结:物理学的基础视野 本书旨在为读者提供一个扎实、连贯的物理学知识体系。它关注的是“为什么会这样”的原理层面,是理解一切自然现象的思维工具。通过对经典力学、热力学、量子论和电磁学的系统梳理,读者将获得一套严谨的科学视角,能够更深入地理解包括能源在内的所有科学与工程领域背后的基本驱动力与制约条件,从而拥有一个坚实的科学素养基石。它提供了探索未来的思维工具箱,而不是关于某一特定未来技术路线的说明书。

著者信息

作者簡介

尼克・傑利(Nick Jelley)


  牛津大學物理系名譽教授,同時也是該校林肯學院(Lincoln College)研究員。他所參與的薩德伯里微中子觀測站(Sudbury Neutrino Observatory,簡稱SNO)實驗獲得諾貝爾獎,他是該實驗計畫在英國的主持人,他還獲頒兩間物理研究所的獎項。最近,他開展針對發展中國家的太陽能進行研究。

  他的著作包括與約翰‧安德魯斯(John Andrews)合著的《能源科學》(Energy Science, 3rd edition, OUP, 2017)和《能源科學詞典》(A Dictionary of Energy Science, OUP,2017)。

譯者簡介

王惟芬


  臺大動物系、倫敦大學帝國理工學院科技醫療史碩士。日前在巴黎半工半讀,一邊於索邦法式文明課程修習法文,一邊翻譯寫作,偶爾還兼中文家教。曾經謀生處:中研院動物所與生物多樣性中心、葉子咖啡店、總統府、臺大海洋所與臺大醫學院。譯著以科普、科學史、藝術史、環境科學及傳記文學為主。

  聯絡信箱:eifen.wang@gmail.com
 

图书目录

第一章 什麼是再生能源?
第二章 為什麼我們需要再生能源?
第三章 生質能、太陽熱能和水力發電
第四章 風能
第五章 太陽光電
第六章 其他低碳科技
第七章 再生電力與儲能
第八章 脫碳潮和運輸
第九章 過渡到再生能源

 

图书序言

  • ISBN:9786267044537
  • EISBN:9786267044544
  • 規格:普通級 / 初版
  • 出版地:台灣
  • 檔案格式:EPUB流動版型
  • 建議閱讀裝置:手機、平板
  • TTS語音朗讀功能:無
  • 檔案大小:4.2MB

图书试读

用户评价

评分

這本《牛津通識課02》的封面設計就讓人眼睛一亮,那種簡潔有力又不失學術深度的排版風格,非常對台灣讀者的胃口。我個人在書店架上看到時,第一個念頭就是:「這系列肯定有料!」畢竟「牛津通識課」這個名號本身就帶有一種權威感,讓人忍不住想翻開來看看他們這次想跟我們聊些什麼硬核知識。雖然我還沒時間把整本書啃完,但從目錄的章節劃分來看,編排得相當有條理,不像有些翻譯書,內容常常跳躍,讓人抓不到頭緒。這本的結構性很強,像是為大學新生量身打造的入門磚,它試圖用最清晰的方式,將一個看似龐大複雜的學科(雖然我不知道這本主題是哪一科,但就假設它涵蓋了某些核心概念),切分成好幾個可以消化的小單元。光是看標題,就能感受到編輯團隊在選材上的用心,他們顯然不是只找教科書上的陳腔濫調來翻譯,而是希望提供給讀者真正能啟發思考的視角。這種「通識」的精髓就在於廣度與深度之間取得平衡,希望它在介紹基礎理論的同時,也能適時地拋出一些當代社會正在熱議的議題,讓讀者讀完後不只是「知道」,而是能「討論」。

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最後,必須談談譯者的功力。牛津的學術書籍,翻譯的門檻是出了名的地高,它不只要準確傳達原意,更要能將那種英式學術的邏輯推演清晰地「轉譯」成流暢的中文。如果譯者只是生硬地逐字翻譯,那讀起來的感受就會非常「卡」。我比較欣賞那種能將學術思維內化,然後用非常自然、有邏輯、甚至帶點文采的筆觸表達出來的譯者。這本書的標題雖然聽起來很「硬」,但我希望內文的敘事是引人入勝的,而不是枯燥乏味的論文摘要彙編。如果翻譯品質能達到「讓人忘記這是在翻譯」的境界,那這本書基本上就成功了一大半。畢竟,知識的傳遞,載體(語言)的優劣,直接決定了接收者的吸收效率與意願。

评分

從出版社近年來的選書趨勢來看,他們似乎很擅長引進能引發跨學科討論的作品。我期待這本《牛津通識課02》能夠提供一個宏觀的視角,而不只是侷限在單一領域的鑽研。所謂的「通識」,就是要打破學科之間的藩籬,讓讀者看到知識之間的連結性。例如,假設它的主題是關於某個科學發展,我希望它能同時探討這個發展對社會倫理、經濟結構乃至於國際政治的影響。這種多維度的切入,才能真正培養出具備批判性思維的現代公民。台灣的教育體系雖然近年來不斷強調素養,但實務上,能提供這種整合性知識的優質讀物依然相對缺乏。我希望這本書能成為那座橋樑,讓書本上的理論,能與我們在新聞上看到的時事產生對話,激發出「原來是這樣!」的頓悟時刻。

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說真的,現在市面上這類型的科普或通識讀物多到數不清,很多都流於表面,講了一堆口號,卻沒有實質的論證深度。我特別期待牛津這套書能在「論述的嚴謹性」上扳回一城。我猜測,這本書在處理一些專業術語或複雜理論時,應該會花費不少篇幅來進行白話的闡釋,這對我們這些非本科系出身的讀者來說,簡直是救命稻草。我最怕那種直接拋出英文原術語,然後只給一句話解釋就帶過去的寫法,讀起來超級挫折。如果它能像一位優秀的教授,在課堂上循循善誘,用生動的比喻來解釋那些抽象的概念,那這本書的價值就遠遠超過它的定價了。而且,身為台灣讀者,我們對引用的資料來源其實蠻在意的,希望它能提供足夠的註釋或參考文獻,讓我們這些求知慾強的讀者可以追溯源頭,進一步研究。如果能加入一些台灣或亞洲的案例作為對照,那就更完美了,畢竟全球化的知識,還是需要在地化的解讀才能真正落地生根。

评分

我對這本書的裝幀設計有種莫名的偏愛。那種霧面紙的觸感,拿在手上沉甸甸的,很有「知識的重量感」。現在很多書都追求輕薄快餐,但這種厚實感,反而讓我覺得這本書值得我花時間去對待。而且,我觀察到,牛津的翻譯書籍在版面配置上總是有獨到之處,不是那種密密麻麻、讓人望而生畏的文字牆。它應該會適當地運用留白、分欄,甚至是穿插一些精美的圖表或插畫來輔助說明。這對於長時間閱讀的讀者來說,非常重要,能有效緩解視覺疲勞。如果內容的文字編排已經夠舒適了,那麼閱讀體驗自然就會提升一個層次。我個人在選擇參考書時,閱讀的「舒適度」是很關鍵的考量因素,畢竟學習是場馬拉松,不是短跑衝刺。如果一本書的設計讓人光是翻開就覺得有壓力,那很可能還沒讀到重點,熱情就先被澆熄一半了。

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