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內容簡介
這是一本對話形式的故事書，是物理學家阿札羅夫，和不熟悉物理的妻子貝慈，每天早餐時間的閒談。閒談的內容，就從「第一位物理學家是誰？」開始，搭配了貝慈每天準備的美味早餐，例如高「質量」的班尼迪克蛋、蘋果「重力」薄煎餅、有「慣性」的熟煮蛋……
阿札羅夫借題發揮，用 18頓早餐時間，娓娓道出四百年來、數十位大物理學家的軼事，以及他們的大發現，因此而勾勒出一部物理簡史。
如果你以為物理學就是一堆惱人的公式和演算，這本《物理早自習》可以幫助你撥開迷霧，直接見識到物理學的精華。如果你學過物理，只知其然卻不知所以然，只要輕輕鬆鬆自修《物理早自習》，就能對「萬物之理」獲得前所未有的洞識。
目錄
序曲 18頓美味早餐，通識一門物理課 10
第1頓早餐：有慣性的熟煮蛋 14
第一位物理學家是誰呀？ 14
物理學是怎麼來的？從滾動的球開始！ 18
第2頓早餐：高質量的班尼迪克蛋 26
什麼原因讓球滾來滾去？ 26
序曲 18頓美味早餐，通識一門物理課 10
第3頓早餐：蘋果重力薄煎餅 33
蘋果怎麼會從樹上掉下來？ 33
如何為地球秤重？ 40
第4頓早餐：果麥脆片低卡路里 43
有了能量，才能繼續前進 43
熱量可不是流動的物質喔！ 46
第5頓早餐：帶著能量的熱蛋糕 49
有多熱？ 49
讓熱做功吧！ 52
第6頓早餐：法式吐司有熱力 59
熱力學第一定律：你不可能贏！ 59
熱力學第二定律：你也不可能平手！ 62
熱力學第三定律：你還不能不玩！ 67
第7頓早餐：冷盤不來電 69
放風箏去引閃電！ 69
伏特∕安培＝歐姆 76
第8頓早餐：藍莓鬆糕來電了！ 82
導體 VS. 非導體 82
交流電 VS. 直流電 90
第9頓早餐：蘋果油炸餅與「磁」愛 97
磁力 97
磁場 102
馬克士威寫了些什麼？ 109
第10頓早餐：酥脆培根水波蛋 116
製造波動 116
波動可以搞什麼飛機？ 121
第11頓早餐：燕麥粥吃光光 131
什麼是光？ 131
我們為什麼能看見東西？ 135
這是個萬紫千紅的彩色世界！ 144
第12頓早餐：貝果相對燻鮭魚 149
光速是什麼？ 149
真的是相對的嗎？ 152
相對論的弔詭與黑洞 155
第13頓早餐：量子穀麥粉 162
有人相信量子嗎？ 162
量子論和原子有何關係？ 168
第14頓早餐：波粒丹麥酥 179
波函數是什麼？ 179
玻恩和海森堡有了答案 186
第15頓早餐：原子鬆餅 192
原子也能很有趣 192
原子怎麼會互相吸引在一起？ 202
第16頓早餐：固體甜甜圈＆流體咖啡 210
我們被流體包圍了 210
我們得依賴固體 215
第17頓早餐：美式米花大放射 219
誰怕放射性？ 219
原子核裡面有什麼故事？ 224
可以為善、也能為惡的核能 228
我們的核能遺物往哪兒擺？ 241
第18頓早餐：夸克玉米餅 246
亂成一團的粒子 246
什麼？還有更多的守恆律？ 252
夸克，和更多夸克 259
物理學的大一統 265
終曲：前面還有什麼？ 271
尋找起源 271
對稱與混沌 276
還有什麼新鮮事？ 282
誌 謝 284
物理名詞注釋 285
科學家簡介 296
序／導讀
18頓美味早餐，通識一門物理課
近來我已經學乖了，不再隨便跟人家說我是物理學家。每次與一個新朋友初次認識後不久，我總會碰到這樣的問題：「您是從事哪一行的？」我以前傻傻的，總是據實以告：「我是物理學家。」然後我會看到對方的眼中流露出一股憐憫的表情，令我渾身不自在。久而久之，我決心不說自己是物理學家，現在碰到同樣的問題，我總是說自己是材料科學家。
這個答案讓問的人比較沒有壓迫感，也覺得比較有意思，通常還會引出進一步的話題。例如：「材料科學家都做些什麼？」我會說，我在康乃狄克大學負責一個研究所，而這個研究所，專門研究各種材料的特性。職業的話題通常談到這種程度就差不多了，接下來我就迅速換個話題，談些別的。
如果朋友問的是：「材料科學是什麼？」我就回答說，是研究組成世界上所有東西（包含人在內）的材料或物質，研究這些物質的物理特性與結構。一講到這裡，通常問的人就會改變話題了。
如果新朋友的好奇心非常強，問得更深入，我會對他解釋自己的研究興趣是找出物質裡個別原子的物理性質，以及這些原子如何影響了物質表現出來的特性。通常說到這裡，面前的新朋友常會告訴我，他（或她）有些害怕物理，也不太習慣和物理學家面對面談話，不管什麼原因，絕大部分的情況是，話題會就此打住。
但也有極少數的例外，居然能把這個話題談得更深入。有的時候，我會說出自己還編寫過幾本物理課本。通常聽到這件事，對方的反應常常是：「如果你能寫一些我們這些外行人看得懂的書，就太好了！」
幾年前，我親身經歷了一次我們這些物理學家最擔心的情況。當時，我在耶魯大學的紐海文醫院等待割喉嚨（應該說切脖子）。在手術前的準備室裡，負責這次頸動脈手術的外科醫生和我聊天，緩和我的焦慮。他一聽說我是物理學家，非常同情的看著我說，他知道學物理的艱辛，他在讀大學的時候，物理成績非常差，害他差一點進不了醫學院。
我聽得冷汗直冒。現在，你們知道對陌生人承認自己是個物理學家，為什麼不是好主意了吧？
在聊過天的朋友當中，女性朋友表達出來的同情與關切，更勝過男性朋友，尤其是未婚女性，當她們知道我仍是個單身漢時，關懷之情更是溢於言表。我一個人去搭加勒比海郵輪散心的時候，就碰上這麼一位非常關心我的女性新朋友，令我感動與心動，結果在旅程結束之前，我就忍不住向她求婚了。
貝慈是個很有才華的心理學家，專長是學齡兒童的行為管理。而物理教授對於調皮搗蛋的小鬼，總是覺得束手無策、疲於應付。一位很成功的兒童心理學家，怎麼會喜歡我這樣的科學怪人呢？貝慈從來沒有告訴我原因，只是一再表示，她自己從來沒有把物理學好，因此非常敬佩在物理上很有成就的人。
貝慈是明尼蘇達大學的心理博士，已經有九年沒碰物理學了，但她仍受過一些科學上的訓練，尤其她修過科學哲學課程，在這門課程裡，她發現大自然的法則是非常簡單的：對於自然現象，最簡單的解釋往往是正確的。雖然沒有真正上過物理課，貝慈卻了解，身為一門最基礎的科學，物理學對自然現象的解釋一定是最簡約的，因此她相當遺憾自己沒上過物理課。她天生好奇，樂於知道保險絲是怎麼發揮功能的，火箭是怎麼飛的，或者為什麼白天的天空是藍色的，傍晚時分卻彩霞滿天。我們一起吃早餐的時候，她總是愛問東問西，不肯離開餐桌。
其實不僅是貝慈，很多小孩子，尤其是女孩子，在學物理的過程中，遭遇到許多挫折，而我早年學習自然科學的經驗，卻大部分是正面的。我發現所有的科目，尤其是數學，都非常簡單，我也喜歡老師慷慨給予我的關注和鼓勵，他們常誇我是「小愛因斯坦」。
為了不辜負老師對我的期望，我從小就立志要做個像愛因斯坦的物理學家。當然，我小的時候並不知道當個物理學家是什麼意思，只知道這跟同學想當會計師、醫師、律師或棒球選手的志向是不一樣的。等我進了大學，念了物理，我才明白，物理這門學問的樂趣或挑戰，與別的同學選擇的領域一樣，但它仍讓我著迷不已。一直等到我辛苦念完所有研究所的課程，我總算知道，做個物理學家和當愛因斯坦並不是同義詞，但是生米已經煮成熟飯，我沒法回頭，只好繼續向前走。
為什麼物理會讓這麼多的人望而生畏？事實上，物理並不比大學裡的其他課程難。物理看起來很難，可能是因為非物理學家的穿鑿附會，而物理學家又喜歡裝模作樣，故示神祕。我也發現在自己當了物理老師之後，覺得用數學語言來表達或描述某種現象，比用普通的詞彙去說明解釋，要容易多了。難怪很多物理老師會樂此不疲。可惜的是，這種風氣使得一些準備功夫下得不夠的老師，讓學生覺得物理是一門很難而沒有趣味的課。
我在大學裡，最討厭、最害怕的課是詩歌。從那時起，我從來沒有喜歡過詩歌。但是我聽說非常高明的老師，能把詩歌講得讓人如醉如癡，吟詠不已。
關鍵就在於，你碰到的老師高不高明。因此，和貝慈結婚之後不久，我就決定寫一本物理書，讓一般的學生，不管是念文科的、還是念理科的學生，都覺得淺顯易懂又有趣。我慢慢朝這個目標前進之際，想起來的都是我和貝慈在早餐時的閒談。就好像《一千零一夜》的故事那樣，我寫了一本物理的早餐故事。
下面，就是珍藏於我記憶裡的早餐故事……
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