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裝訂: 平裝

尺寸:28 x 21 x 0.70 Cm

頁數:163頁

內容簡介

愛因斯坦100年
 
在科學家開始領悟到愛因斯坦1905年五篇論文的重要性之前，Scientific American就已經收錄愛因斯坦的理論以及對其理論的詮釋與迴響。讀些我們的報導吧，其中有些還是由當時引領風騷的物理學家寫的呢！
 
撰文∕施萊諾夫（Daniel C. Schlenoff） 翻譯∕周忠憲
 
Scientific American以及主流物理學家，花了好幾年才開始仔細思考愛因斯坦在1905年所詳述的革命性提案。他拋棄了以直觀的方式來理解宇宙，是很難令人接受的：
 
在1905年，一位瑞士籍物理教授愛因斯坦提出了一篇看起來不矯揉造作、枯燥乏味的論文〈關於運動物體的電動力學〉，造就了一個根本的以及劃時代（就如同未來的歷史學家可能會說的）的貢獻。它發表在《物理年報》上，一本類似美國《哲學雜誌》的德國出版品。在當時它並沒有引起任何的迴響，很難被注意到。但是在當前這個時代，你很難在翻開一本物理學期刊時，找不到關於愛因斯坦的相對性原理的文獻，而且還越來越多。──傅尼葉
 
Scientific American Supplement
 
1911年11月11日
 
但是，相對性原理正確嗎？那必須由實驗來判定。它的基本假定目前正被無情的數學邏輯所檢測，而它們成立與否需視實驗證據與理論推導是否相符。截至目前為止，相對性原理對數學家來說，似乎有不可抗拒的魅力。但是對許多物理學家來說，卻也同樣的令人憎惡，因為除了空間會彎曲，他們很難設想時間會是速度的函數，或是想像第四個維度的樣子。
 
Scientific American
 
1912年6月8日
 
Scientific American持續追蹤愛因斯坦為推廣相對論所做的努力，並且對他那1916年的學術論文做了以下的回應：
 
相對性原理嚴格來說已經是通過實驗驗證的。如果它長期看來令人困惑，而且目前對部份物理學家而言仍是如此，那是因為它似乎與馬克士威和勞侖茲的電動力學理論無法取得一致。尤其是理論所導致的光速恆定似乎令人難以接受。現在還有一個根本重要性的範疇，是我們以經驗為主的知識所難以提供的，即使加上相對性原理（它是一般理論的堅固基礎），也是一樣。所以，這個基礎必須由物理假設來使其完備。而這個範疇就是重力。
 
Scientific American Supplement
 
1917年9月19日
 
不管以太的本質是什麼，它缺少了那些能使其成為一個空間中參考座標的物質特性。或許我們最好把以太想像成為一個均勻充滿在閔考斯基時空連續體中的四維流體，而不是三維的物質流體，佔據了獨立的空間和時間。我們目前所達到的，就是我們稱之為相對性原理的東西。就一個物理理論而言，它似乎被大量的實驗結果所證實（除了與重力相關的之外）。──艾丁頓
 
Scientific American Supplement
 
1918年7月6日
 
在1916年論文中提出來的理論缺乏實驗證據。幾位天文學家（包括艾丁頓爵士，當時負責劍橋大學天文台）利用1919年5月29日的一次日食當做驗證理論預測的機會。理論預測：從星球發出的光，在行經太陽的重力場附近時會偏折。當此預測被證實為正確時，愛因斯坦受到科學社群所喝采，並在一般大眾的心中幾乎被尊奉為神：
 
在5月29日，日全食所得的結果，最後於11月6日在倫敦皇家學會以及皇家天文學會的聯合會議上發表。由放置在巴西北部索布拉爾的四英寸透鏡所得到的結果最令人滿意。星體的影像清晰可辨，而且它們在食盤與檢驗盤上的特徵一樣。在星體邊緣的偏移結果是1.98弧秒，加上0.12弧秒的可能誤差。我們將會看到這個結果相當接近愛因斯坦的預測值1.75弧秒。在此次會議中，一般公認這項吻合加上水星近日點運動的解釋，確認了他的理論是一個客觀真理。當時的會議主席湯姆森爵士，宣稱這是個劃時代的證明。──克洛梅林
 
Scientific American Supplement
 
1919年12月6日
 
但是現在一般大眾足以了解這個複雜的理論嗎？Scientific American為了尋求一個簡明扼要的解釋而辦了一場徵文競賽，第一名將可得到總計高達5000美元的獎金（折合今日的幣值超過五萬美元）。有報導指出愛因斯坦曾說，「我是我那群朋友中唯一沒有參加的……我不相信我能做到。」大眾對此有著熱切的興趣：
 
我們目前有個具卓越重要性的新興科學主題，它在一般出版品及大眾心中所佔據的位置，是以往晦澀難懂的科學教條所難以望其項背的。在此我們以最愉悅的心情宣佈，希金斯先生，他是一位定居在巴黎的美國人，也是本雜誌的多年好友，願意藉由Scientific American提供5000美元給能解說愛因斯坦假說的最佳短文。
 
Scientific American
 
1920年7月10日
 
為了這5000美元獎金，許多潛在競爭者紛紛來信，幾乎直截了當的問我們，他們在哪裡可以找到關於愛因斯坦理論的題材。對於這些必須問這種問題的人，我們可以想見他們對於相對論的知識和興趣，是最近才被引起的，我們對他們能贏得希金斯先生提供獎金的可能性，並不抱多大期望。
 
Scientific American
 
1920年8月28日
 
獲勝論文（見右頁上圖）的作者波頓先生，雖然他是該領域中的傑出專業人士，但我們可以公平的說，他在科學上幾乎沒沒無聞。他是英國專利局的職員，這讓人想起了愛因斯坦自己也曾在瑞士專利局工作了幾年。
 

目錄

專題文章
 
　　【21世紀，物理走入群眾】 21世紀，物理走入群眾　撰文╱張慶瑞
 
　　為紀念愛因斯坦在1905年發表的五篇重要論文，全球物理學家將2005年訂為「世界物理年」。透過這一系列的活動，你將知道，物理並非科學家所獨享，而是出現在你每天的生活中！
 
　　【21世紀，物理走入群眾】 物理伸手可及，一起來探索！　撰文╱宋宜真
 
　　這是一場為紀念愛因斯坦所舉辦的展覽，在歷史走廊的後頭，有趣的物理才正要開始。
 
　　【21世紀，物理走入群眾】 粒子加速器再展雄風　撰文╱宋宜真
 
　　一部開啟了台灣原子核研究的加速器，半個世紀後重獲新生，它能否再度點燃人們對物理的熱情？
 
　　【21世紀，物理走入群眾】 慶祝奇蹟100週年的真正意義　撰文╱吳茂昆
 
　　在全球熱烈慶祝愛因斯坦的偉大貢獻之際；們應想想，我們提供了下一個愛因斯坦怎樣的環境？
 
　　【物理研究在台灣】 物理研究在台灣　撰文╱邱淑慧
 
　　相較於歐美各國，台灣的物理研究起步較晚，但在許多熱情物理學家的執著努力下，我們不僅緊跟著先進國家的步伐，在有些領域已經有逐步領先的趨勢。
 
　　【物理研究在台灣】 青年物理學家群像　撰文╱邱淑慧
 
　　【物理研究在台灣】 金牌閃耀物理年　撰文╱張孟媛
 
　　2005年的國際物理奧林匹亞競賽，台灣代表隊勇奪世界第一，參賽五位代表皆獲個人金牌，是史無前例的成就，在「世界物理年」更是別據意義！
 
　　【物理與我】 中研院院長 李遠哲：下一個愛因斯坦，請從小培養探究的好習慣！　採訪╱王榮文　整理╱邱淑慧
 
　　賀西巴赫稱許李遠哲是「物理學界的莫札特」，因為他有創造力，有物理化學的天份。少年李遠哲，其實已深受物理影響，透過閱讀，他走進愛因斯坦的想像世界。
 
　　【物理與我】 當自由的心靈遇到高溫超導　撰文╱吳茂昆
 
　　從花蓮玉里越過了太平洋，飛往美國休士頓，吳茂昆從一個原本要到工專教書的老師，變成了高溫超導的發現者，他說，這得歸功於一個適性、均衡的成長環境，讓他養成了適時掌握機會的能力。
 
　　【物理與我】 台積電總執行長 蔡力行：物理，讓我學會用對的方法做事！　採訪╱李家維　整理╱張孟媛
 
　　物理系畢業後，蔡力行一度想改念MBA，最後選擇了材料。工程師出身的他，一步步走向管理之路，他有什麼樣的特質，能成為全球最大晶圓廠的領導人？他要用什麼方式帶領台積電持續領先？
 
　　【物理與我】 宏仁集團董事長 王文洋：物理，就是我的人生哲學　採訪╱王榮文　整理╱張孟媛
 
　　愛因斯坦和老子殊途同歸？熵和人生其實相似？道家理論和熱力學第二定律可以結合？來自經營世家的企業名人王文洋，其實是英國倫敦帝國學院物理學博士，聽王文洋首度剖析物理和他人生的因緣。
 
　　【物理與我】 漫畫家蔡志忠：50歲，開始與物理談戀愛　撰文╱張孟媛
 
　　藝術家無邊的想像力，這回要挑戰的是既絕對又嚴謹的物理。把大腦當實驗室，蔡志忠覺得自己和偶像愛因斯坦很像，因為愛因斯坦的發現，也是先在大腦中完成，「而且我們都很害羞、痛恨束縛，喜歡獨自思考」
 
　　【導　論】 小職員，大遺澤　撰文∕斯蒂克斯（Gary Stix）
 
　　愛因斯坦這位偉大的物理學家，如何改變了全世界？
 
　　【年少輕狂】 青年愛因斯坦　撰文╱高涌泉
 
　　天才也有落寞的時候，這是愛因斯坦不甚得意的過去，以及一段貧窮但無限美好的時光。
 
　　【愛　情】 愛因斯坦的感情世界　撰文╱童元方
 
　　瑪麗、米勒娃、埃爾莎與約漢娜，這裡有他的愛情。
 
　　【實驗工作】 愛因斯坦的羅盤　撰文∕蓋里森（Peter Galison）
 
　　1915年，愛因斯坦做了一項實驗，困擾了許多歷史上的實驗學家，這項實驗就是試圖解釋鐵中磁性的機制！
 
　　【兩雄之爭】 遠見，還是反動？—愛因斯坦與波耳　撰文∕高涌泉
 
　　愛因斯坦不喜歡量子力學，為什麼？
 
　　【發　明】 愛因斯坦與西拉德的電冰箱　撰文╱丹南（Gene Dannen）
 
　　1920年代，兩位想像力豐富的理論物理學家，合力改良了家用電冰箱。
 
　　【評　論】 萬物歸一　撰文∕馬瑟（George Musser）
 
　　有沒有一種理論可以整合所有物理現象？愛因斯坦曾經描繪他對物理學統一理論的雛形，可惜的是，他錯了。
 
　　【較量天才】 愛因斯坦vs.牛頓　撰文∕萊特曼（Alan Lightman）
 
　　這兩位科學巨人，在科學才智上，都能綱舉目張、照耀四方，他們也都是獨行狹，一生醉心於自己的孤獨！
 
　　【軼　事】 愛因斯坦的腦子　撰文∕王道還
 
　　愛因斯坦居然想得出這麼奇怪的相對論？他的腦子有什麼奇特之處？
 
　　【SA檔案室】 愛因斯坦100年　撰文∕施萊諾夫（Daniel C. Schlenoff）
 
　　看看100年來，Scientific American對愛因斯坦的報導。
 
　　【消費性產品】 天天遇見愛因斯坦　撰文╱任文駒（Philip Yam）
 
　　踏進便利商店，自動門上的感測器是愛因斯坦在向你打招呼。一起來瞧瞧，你每天接觸的電子產品，有多少是愛因斯坦的傑作。
 
　　【數位生活】 愛因斯坦與電子產品　撰文╱石明豐
 
　　從光電效應延伸而出雷射，成就了今日的數位生活，這一切，也都可以說是愛因斯坦的貢獻。
 
　　【技　術】 三篇論文造就的未來技術　撰文╱吉布斯（W. Wayt Gibbs）
 
　　超越二元限制的晶片、可快速分離污染物的布朗棘輪、超敏銳的原子干涉儀，愛因斯坦上個世紀發表的論文，仍不斷創造新技術。
 
　　【廣義相對論】 宇宙常數，敗部復活　撰文╱克勞斯（Lawrence M. Krauss）、特納（Michael S. Turner）
 
　　宇宙常數是愛因斯坦「一輩子最大的錯誤」，但是最新的宇宙學研究指出，如果宇宙要維持現在的樣子，還非得要有宇宙常數不可呢！
 
　　【統一場論】 一統宇宙的弦論　撰文╱布索（Raphael Bousso）、普金斯基（Joseph Polchinski）
 
　　廣義相對論與量子力學都無法完整解釋宇宙中所有的物理現象，新發展出來的弦論，能夠超越統一場論，完成統一大業嗎？
 
　　【量子力學】 上帝會丟骰子嗎？　撰文╱馬瑟（George Musser）
 
　　宇宙的運作取決於機率？愛因斯坦可不這麼認為，因此當年獨排眾議駁斥量子力學，現代有些學者認為他可能是對的。
 
　　【狹義相對論】 找相對論的碴！　撰文╱寇斯托利基（Alan Kostelecky）
 
　　為了探索統一理論，物理學家致力於尋找違反相對論的例子，若真能找到，我們對宇宙的了解將全然改變。