物理風雲 近代篇:智慧巨光照亮自然奧祕
七十多年前一本科普書《神秘的宇宙》迷住了一個初中學生,後來更影響了他的人生軌跡。相信這本科普書《物理風雲》也會迷住許多今天的年青人,增進他們的知識,擴大他們的視野,甚至還會影響其中一些人的人生軌跡。──諾貝爾物理獎得主 楊振寧 於2014年這是一本適合全家閱讀的科普讀物。看史上最富盛名的牛頓,他自認為是一個小孩,在真理大海邊嬉戲,偶而會撿到一顆較大的石頭,與更美麗的貝殼;再看舉世推崇的愛因斯坦,他極富想像力與創造力,但他時常提醒自己「……這種想法很迷人,但我不知道上帝是不是在開我玩笑,讓我誤入歧途。」還有更多的物理大師。他們的研究歷程不必然平坦,但他們鍥而不捨,這是偉大的科學家精神。本書在每一個重大物理事件中,探討科學巨人的事跡,希望藉由他們的人生,為我們增添生活的動力與樂趣。書內對愛因斯坦著墨最多,他的精神與智慧照亮了整個宇宙,是近代科學史上貢獻最輝煌的曠世奇才,期待著下一個愛因斯坦。
從日常現象學物理,讓科學知識變得輕鬆有趣:從地球到宇宙,藉由物理學的幫助,跳脫地球引力,揭開宇宙運行
結合日常生活與物理 輕鬆有趣地學習物理,激發對自然科學的熱情 萬有引力,無處不在的物理現象 從簡單實驗到高科技應用 能量不會憑空產生,也不會突然消失 【了解日常生活中的物理現象】 本書提供了一個深入淺出的方式,讓讀者以輕鬆且有趣的方式理解物理學的基本理論,以及這些理論是如何樣應用於日常生活當中。無論是耳熟能詳的龜兔賽跑中烏龜獲勝背後的科學解釋,還是嫦娥奔月後的力學變化,本書皆以常見的例子和淺顯易懂的解釋,帶領讀者探索物理世界的奇妙與奧祕。每個章節都設計了「生活物理」的部分,讓讀者可以發現身邊事物的物理現象,並透過「小試牛刀」部分進行簡單實驗和思考題,進一步加深讀者的所學知識。 【探索環境中的力與理論】 除了日常生活中的物理現象,本書更是引導讀者探尋從地球到宇宙的科學奧祕。這些物理現象無不讓人驚嘆力學的廣泛應用和深遠影響。書中更是探討了運動物體的特性、人類如何在不同的環境下測重、物體的運動以及宇宙萬有引力等問題,讓人們對力學在不同領域中的運用有更全面的理解。每個章節都是經過精心設計,鼓勵讀者動手實驗和獨立思考,不僅增強了閱讀的互動性,更讓所學知識在實踐中得以更加印象深刻。 【生活中的物理,力學理論的祕密】 藉由本書來理解不同現象背後所蘊含的力學理論,能夠滿足讀者對事物的好奇心。例如,為什麼降雨的帶來的危險不如墜落物?一個捏不碎的雞蛋背後,其實隱藏著應力的巧妙應用。生活中的許多現象都與物理密不可分,書中提供具體的案例分析,讓讀者能夠了解到不同的理論是如何在日常生活中發揮作用。另外,像急轉彎的路面為什麼是傾斜的、如何用石頭測量比薩斜塔的高度等有趣問題,也能讓讀者在學習過程中不會過於枯燥。 【從不同現象理解物理】 本書帶領讀者從地球到宇宙,深入了解在自然界中無所不在的力學原理。書中不僅解釋了重力現象,像是地球吸引蘋果的原因,還探討了從引力所延伸出來的問題,像是要如何逃脫星球的引力束縛,以及人類探索火星的原因。從水波的形成到地震的影響,讀者將學習到超音波和深海潛艇的科技應用。此外,書中進一步挑戰讀者的智慧,引導讀者從不同角度理解和思考物理現象。這本書將物理學與日常生活緊密結合,藉以激發讀者對物理學的興趣和熱情。 本書特色 本書將帶領讀者以輕鬆有趣的方式探索物理學的奧祕,從日常生活中常見的現象出發,深入淺出地解釋其背後的原理。每一個章節圍繞不同主題,涵蓋等速度運動、力學、萬有引力、能量與動量轉換、振動等豐富內容。書中精心設計的章節,讓讀者能夠加深所學知識,並在書中找到樂趣,獲得啟發,享受探索物理世界的旅程。 &
費曼的6堂Easy物理課(改版)
公式閃一旁物理不再霧煞煞這本《費曼的6堂Easy物理課》,是直接從《費曼物理學講義》精選出來的。原先重輯的目的,是要讓一般讀者從那部劃時代的名著內、不太複雜的頭幾章文字裡,直接見識一下費曼的教育家風采。不料這本小書遠遠超出了我們的預期,它成為非科學家的物理學入門,也被用來當作介紹費曼這位偉人的初階讀物。本書在題材選擇上,旨意不在使它成為近代物理學的概述,而是提供一個體驗費曼物理觀的引子……第二次世界大戰後不久,物理學的基礎已經相當穩定,理論結構也漸臻成熟,唯獨的負面形勢,就是袖手旁觀、跟著起鬨的人多,真正動手動腦、從事開創的人少。費曼自甫出校門,即邁入一個充滿許多抽象概念的奇境,然後他把個人獨創品牌的思想,深植於許多世人的心中。這本書給了我們一個難得的機會,得以一窺這位偉大人物的內心世界。——物理教授戴維思(Paul Davies)導讀
費曼的6堂Easy課套書(共2冊)
值得等待的科學讀物 無法取代的經典作品費曼的六堂Easy物理課《費曼的6堂Easy物理課》,是直接從《費曼物理學講義》精選出來的。原先重輯的目的,是要讓一般讀者從那部劃時代的名著內、不太複雜的頭幾章文字裡,直接見識一下費曼的教育家風采。不料這本小書遠遠超出了我們的預期,它成為非科學家的物理學入門,也被用來當作介紹費曼這位偉人的初階讀物。本書在題材選擇上,旨意不在使它成為近代物理學的概述,而是提供一個體驗費曼物理觀的引子……第二次世界大戰後不久,物理學的基礎已經相當穩定,理論結構也漸臻成熟,唯獨的負面形勢,就是袖手旁觀、跟著起鬨的人多,真正動手動腦、從事開創的人少。費曼自甫出校門,即邁入一個充滿許多抽象概念的奇境,然後他把個人獨創品牌的思想,深植於許多世人的心中。這本書給了我們一個難得的機會,得以一窺這位偉大人物的內心世界。費曼的六堂Easy相對論《費曼的6堂Easy相對論》也是從《費曼物理學講義》精選出來的。它有一個跟《費曼的6堂Easy物理課》不太一樣的地方,就是《費曼的6堂Easy物理課》跨越了物理學的好幾個領域,從力學到熱力學再到原子物理。你手裡捧著的這6篇講義,則是全部圍繞著同一個焦點主題。此主題曾經引起近代物理學史上許多最革命性的發現,以及一些完全出人意表的理論。諸如從黑洞到蛀孔、從原子能到時間彎曲。我們所說的主題當然不是別個,正是相對論。不過依我們的淺見,即使偉大的相對論之父,愛因斯坦先生本人,也似乎比不上這位來自大蘋果(紐約市)的費曼先生,能夠把愛因斯坦這套理論的內外精華、有什麼妙用、以及所涉及的基本觀念,解釋得如此完美,直教人不得不擊節讚嘆。
費曼的6堂Easy相對論(改版)
費曼的6堂Easy相對論》也是從《費曼物理學講義》精選出來的。它有一個跟《費曼的6堂Easy物理課》不太一樣的地方,就是《費曼的6堂Easy物理課》跨越了物理學的好幾個領域,從力學到熱力學再到原子物理。你手裡捧著的這6篇講義,則是全部圍繞著同一個焦點主題。此主題曾經引起近代物理學史上許多最革命性的發現,以及一些完全出人意表的理論。諸如從黑洞到蛀孔、從原子能到時間彎曲。我們所說的主題當然不是別個,正是相對論。不過依我們的淺見,即使偉大的相對論之父,愛因斯坦先生本人,也似乎比不上這位來自大蘋果(紐約市)的費曼先生,能夠把愛因斯坦這套理論的內外精華、有什麼妙用、以及所涉及的基本觀念,解釋得如此完美,直教人不得不擊節讚嘆。 —— Perseus Books 出版緣起
量子糾纏:黑爾戈蘭島的奇幻旅程
一百年前, 一場奇幻的旅程 從此改變人類科學、歷史的命運 1925年夏天,年方23歲的海森堡來到位於北海上一座光禿禿的小島——黑爾戈蘭島。在強烈海風的吹撫下,他在黑爾戈蘭島孕育出劃時代的突破:創建出量子力學,從此開啟100多年的科學革命。 本書為讀者解開了量子理論的永恆謎題。作者筆下描繪出一個美麗無比、令人著迷,但另一方面又使人感到些許不安的量子世界。 作者以流暢的散文,在書中呈現了量子物理世界裡使人驚異的概念,包含遠端物體神秘地彼此連結、幽靈般的機率波、同時活著又死了的貓咪等。 雖然量子理論對世人來說,往往顯得無比神秘又難解,但作者在書中指出,只要把這個世界視為「基本上是由『關係』所組成,而非由『物質』所組成的」,那就可以解開量子理論令人不安的矛盾了。 今日我們所知的世界,就建立在量子物理的理論上,量子物理也帶出了後世無數的新發現及科技的進步。本書告訴我們,我們和我們周圍的萬事萬物,唯有在彼此互動的時候,才會存在。這個大膽的概念為人類指出了一個全新的方向,從此可以去思考現實到底是怎麼構成的,以及意識的本質為何。 透過本書,作者改變了世人的觀點,帶領我們走上一段迷人的旅程,穿越宇宙時空,最終使我們理解了我們在宇宙中的地位。 本書特色 ★獨特:一流專業科學家以淺顯易懂的文字與故事針對「量子力學」撰寫的科普作品,內容深入淺出、具高度可讀性 ★權威:作者、譯者、推薦者皆具高度學術專業;章節清晰簡潔,主題明確、解釋清楚,亦附有圖表幫助理解 ★議題:量子力學話題方興未艾,包含最近的「三體」等,搭上近期物理科普風潮 得獎紀錄 2024 Lewis Thomas Prize, 洛克菲勒大學 2021《前景雜誌Prospect Magazine》全球50大思想家 2021《金融時報》年度最佳圖書 2021《衛報》年度最佳科普書 2019《外交政策Foreign Policy》全球百大思想家 Basilis Xanthopoulos國際獎:傑出重力物理學家 好評推薦 ★ 國立臺灣師範大學校長吳正己博士專文推薦 ★ 東海大學校長張國恩博士專文推薦 ★ 國立臺灣師範大學理學院副院長傅祖怡博士專文導讀 ★ 國立臺灣師範大學理學院副院長、永續所所長方偉達博士專文導讀 &
無序之美:與椋鳥齊飛【諾貝爾物理學獎Parisi解開複雜系統的八堂思辨課】
√ 2021 年諾貝爾物理學獎Parisi的開創性研究 √ ☆║諾貝爾物理學獎讚詞║☆ 「Parisi發現了從原子到行星尺度的物理系統中,無序和漲落的相互作用。」 亂中有序——「複雜系統」背後存在著共同規律 解開21世紀跨領域間的普遍秩序 ◎沒有指揮,鳥群為何能快速變化陣形?而且不會相撞? ◎微觀細節完全不同,集體行為卻相同? ◎看似完全無關的系統之間卻存在著共通性原理? ◎解決科學問題的典型過程與小說家創作過程一樣? ★一部天馬行空、妙趣橫生的大師之作! ★物理學家跑田野,打破你的慣性思維! ★看見頂尖科學家自我顛覆與突破的研究過程! ★破解21世紀AI技術、網際網路、神經網絡、金融波動、人際關係、流行病學等……多元領域間的共通框架 愛因斯坦曾說,「21世紀是複雜科學的世紀」。本書是帕里西為一般讀者所寫,罕見用優雅簡潔的論述方式,解開複雜系統的內涵與真相,思想深刻、風趣幽默、深入淺出,忠實呈現並反思自己獲得諾貝爾獎關鍵性成果背後的研究經歷與教訓,令人驚奇且愉快。 帕里西將科學實踐從實驗室中移出,來到椋鳥群飛的現場。冬天的羅馬,無數椋鳥有節奏地迴旋飛舞,遮蔽天空,就像有個樂隊指揮——這樣複雜的集體行為,是如何做到的?帕里西觀察鳥群的飛行、設計實驗、重建單個標本在空間和時間上的軌跡、建立3D圖像、深化技術操作、自承失敗重新設計……,最終,鳥群的飛行為複雜系統提供了一種啟發性的規則——包括從原子和行星到其他動物;許多不同的、看似毫無關聯的現象,例如大腦網絡、人際關係等,都可以用這種新的模式理解。 帕里西揭示了微觀行為與宏觀規則之間的關聯;跨學科間合作的優點與缺失;為什麼保留過去的記憶以及理解每一代科學家在想什麼非常重要;1968年全球學運浪潮下,物理學院如何回應這股氛圍以及促進科學躍進;直覺推理、微創造力、隱喻與類比等在科學的重要性與作用?他更廣博深刻地談到科學的文化價值,科學對繁榮社會的意義等。 每年我們都會興奮地觀看諾貝爾獎揭曉,卻很少人能理解每項發現背後所經歷的時間跨度、前人的努力。這艱辛的過程沒有留下任何痕跡,卻是美麗的。帕里西這本書讓我們看到這個過程。他說,科學需要創造力、大量的紀律,但也需要一點運氣。要取得優異成果,就不能害怕付出努力。 無序系統的奇境世界已經向你敞開了大門,歡迎即刻進入。 本書特色 1.少見精簡闡釋「複雜系統」(義大利文sistemi complessi,英文complex system)的大師之作。 2.「複雜系統」可以用來了解及管理不同領域中形形色色的系統,提供我們看待萬千世界的新視角。 3.揭開諾貝爾獎Parisi背後的研究故事以及一代代科學家間有趣的激盪過程 4.前所未有,物理學家跑田野:從鳥群切入,跨物理學、生態學、數學。 5.搭配重要科學圖,有助理解。 6.邀請國內首屈一指的專家擔任翻譯指導與導讀,增加可讀性:特邀義語專家倪安宇與物理學者仲崇厚擔任譯文指導,並有三篇國內傑出物理學者的導讀推薦文。 專文導讀推薦 仲崇厚|陽明交通大學電子物理系特聘教授 林秀豪|清華大學物理學系特聘教授 陳宣毅|中央大學物理系教授暨中央研究院物理所合聘研究員 一致推薦 林大利|農業部生物多樣性研究所副研究員.澳洲昆士蘭大學生物科學系博士 湯偉君|前萬芳高中生物教師 蔣正偉|臺灣大學物理學系教授 各界好評 「不需要興趣或物理學背景就能欣賞帕里西的工作。這位物理學家以簡單易懂的語言為外行人士寫作,避免讓讀者感覺自己走進了演講廳,讓讀者可以一睹他的作品,並了解多年來科學研究的演變……在科學素養日益受到錯誤訊息挑戰之際,這本看似薄薄的書為科學素養的價值提供了有力的論點……帕里西的書是讓物理學變得更容易理解的一步。」——美聯社 「我是一個物理系學生,看了這本書,突然忘了考試時哭過的一切。」——物理系學生fiordiligi 「喬治.帕里西以其科學創造力、獨創性和力量而聞名。在這本令人興奮的小書中,他展現了人性的一面。讀完後,讀者會覺得自己結識了一位迷人、機智的新朋友。」——法蘭克.威爾切克(Frank Wilczek),諾貝爾物理學獎得主、《基礎知識》(Fundamentals)作者 「在這本令人愉快且深思熟慮的書中,喬治.帕里西編織了一系列經驗和想法,將各個學科聯繫起來,讓我們欣賞科學的美麗、重要性和文化價值。」——法蘭西斯.阿諾德(Frances Arnold),諾貝爾化學獎得主 「一本有趣的科學文集,反映了帕里西長期的科學生涯……科學的解釋非常清晰。」——華爾街日報 「刺激振奮…… 對科學過程的頌歌令人著迷。」——出版者週刊 「《無序之美:與椋鳥齊飛》有一種與睿智大方的長者交談的感覺。」——柯克斯 「許多看似不相關的多體系統,卻有著一模一樣的臨界現象,這是21世紀多體物理(複雜系統)研究中非常重要的發現。若能明白,就能愉悅地欣賞、讚嘆大自然的奧妙,以及帕里西的研究對人類的重要貢獻。」——仲崇厚 陽明交通大學電子物理系特聘教授 「帕里西以研究各個尺度下的無序與漲落拿下諾貝爾獎。……他跳脫框架,提出複本自發性對稱破缺(replica symmetry breaking)的概念,在不疑處有疑,是非常令人激賞的突破。……阻挫交互作用(frustrated interactions)的存在,讓複雜系統如此複雜。我們不需要對此感到挫折,因為神經網絡具有許多有點穩卻又不是太穩的樣態,正是我們顯得聰明的要素呢!」——林秀豪 清華大學物理學系特聘教授 「基本粒子、統計物理、生物物理,理論、計算與實驗……帕里西在過去半個世紀裡悠遊於不同領域的問題間。從這本小書中,我們可以一窺這位少見的奇才成長與研究的經歷,也能感受到帕里西在這些過程裡心中的點滴。這些都是第一手資料,比我過去輾轉聽來的故事還要生動真摯。」——陳宣毅 中央大學特聘教授、中央研究院物理所合聘研究員 &
1分鐘學物理套書(二冊):《1分鐘物理1》+《1分鐘物理2》
本套書組合:《1分鐘物理1:往颱風眼裡扔一顆原子彈會怎樣?》、《1分鐘物理2:皮卡丘發的是直流電還是交流電?》 & 智商爆表物理所學霸在線解惑 專門回答老師不教、爸媽不會、不問憋得慌的問題! & 《1分鐘物理1:往颱風眼裡扔一顆原子彈會怎樣?》 用日常小事揭開萬物之理, 逐步進入(或迷失在)浩瀚的量子宇宙, 以最接地氣的解答,提供最深奧的知識! & 為什麼戴上耳塞可以減少噪音? 如果穿越到秦朝,能不能發電? 為什麼下雪後感覺很安靜? 往颱風眼裡扔一顆原子彈會怎樣? 太陽為什麼沒有蒸發掉? 雲為什麼不會掉下來? 極光為什麼是綠色的? 黑洞有溫度嗎? & 物理是眾多科學學門的理論基礎, 也與我們的日常生活息息相關, 這門看似「高冷」的學科, 時刻描述著我們生活的世界。 & 廣受年輕人與科學愛好者歡迎的科普自媒體、 集結眾多科學怪才的中國科學院物理研究所, 丟掉學者包袱,跳脫艱澀繁複, 化身又皮又萌的物理君, 以大家普遍讀得懂、又不失科學性的方式, 在線回答各種稀奇古怪的物理問題。 & 238個科學問題╳50幅趣味插畫 從日常物理聊到量子宇宙, 有趣又有料(甚至有點鬧), 一分鐘get一個物理知識, 在碎片化的時間中汲取科學養分! & 本書包含生活篇、腦洞篇、學習篇、宇宙篇和量子篇, 以簡練平易的方式擴充你的知識庫, 用充滿趣意(或虧你想得到)的問題開啟對科學的思考與興趣, 進一步關注更廣闊的科學世界,保持探索世界、尋根究柢的好奇心! & 《1分鐘物理2:皮卡丘發的是直流電還是交流電?》 用日常小事揭開萬物之理, 逐步進入力學、聲學、光學、熱學的世界, 以最接地氣的解答,提供最深奧的知識! & 為什麼濕衣服不好脫? 為什麼冬天手機更耗電? 為什麼保溫杯裝熱水後更難打開? 為什麼在車上玩手機會頭暈? 要多大的聲音才能讓整個地球都聽到? 影子可不可以是彩色的? & 物理是眾多科學學門的理論基礎, 也與我們的日常生活息息相關, 這門看似「高冷」的學科, 時刻描述著我們生活的世界。 & 廣受年輕人與科學愛好者歡迎的科普自媒體、 集結眾多科學怪才的中國科學院物理研究所, 丟掉學者包袱,跳脫艱澀繁複, 化身又皮又萌的物理君, 以大家普遍讀得懂、又不失科學性的方式, 在線回答各種稀奇古怪的物理問題。 & 240個科學問題╳50幅趣味插畫 從皮卡丘聊到引力波, 有趣又有料(甚至有點鬧), 一分鐘get一個物理知識, 在碎片化的時間中汲取科學養分! & 本書包含力學篇、聲學篇、光學篇、電學篇、熱學篇、雜學篇、自然現象篇、腦洞篇、宇宙篇、學習篇, 以簡練平易的方式擴充你的知識庫, 用充滿趣意(或虧你想得到)的問題開啟對科學的思考與興趣, 進一步關注更廣闊的科學世界, 保持探索世界、尋根究柢的好奇心! &
1分鐘物理1:往颱風眼裡扔一顆原子彈會怎樣?
智商爆表物理所學霸在線解惑 專門回答老師不教、爸媽不會、不問憋得慌的問題! & 用日常小事揭開萬物之理, 逐步進入(或迷失在)浩瀚的量子宇宙, 以最接地氣的解答,提供最深奧的知識! & 為什麼戴上耳塞可以減少噪音? 如果穿越到秦朝,能不能發電? 為什麼下雪後感覺很安靜? 往颱風眼裡扔一顆原子彈會怎樣? 太陽為什麼沒有蒸發掉? 雲為什麼不會掉下來? 極光為什麼是綠色的? 黑洞有溫度嗎? & 物理是眾多科學學門的理論基礎, 也與我們的日常生活息息相關, 這門看似「高冷」的學科, 時刻描述著我們生活的世界。 & 廣受年輕人與科學愛好者歡迎的科普自媒體、集結眾多科學怪才的中國科學院物理所, 丟掉學者包袱,跳脫艱澀繁複, 化身又皮又萌的物理君, 以大家普遍讀得懂、又不失科學性的方式, 在線回答各種稀奇古怪的物理問題。 & 238個科學問題╳50幅趣味插畫 從日常物理聊到量子宇宙, 有趣又有料(甚至有點鬧), 一分鐘get一個物理知識, 在碎片化的時間中汲取科學養分! & 本書包含生活篇、腦洞篇、學習篇、宇宙篇和量子篇, 以簡練平易的方式擴充你的知識庫, 用充滿趣意(或虧你想得到)的問題開啟對科學的思考與興趣, 進一步關注更廣闊的科學世界, 保持探索世界、尋根究柢的好奇心! &
1分鐘物理2:皮卡丘發的是直流電還是交流電?
智商爆表物理所學霸再度上線解惑 繼續回答老師不教、爸媽不會、不問憋得慌的問題! & 用日常小事揭開萬物之理, 逐步進入力學、聲學、光學、熱學的世界, 以最接地氣的解答,提供最深奧的知識! & 為什麼濕衣服不好脫? 為什麼冬天手機更耗電? 為什麼保溫杯裝熱水後更難打開? 為什麼在車上玩手機會頭暈? 要多大的聲音才能讓整個地球都聽到? 影子可不可以是彩色的? & 物理是眾多科學學門的理論基礎, 也與我們的日常生活息息相關, 這門看似「高冷」的學科, 時刻描述著我們生活的世界。 & 廣受年輕人與科學愛好者歡迎的科普自媒體、集結眾多科學怪才的中國科學院物理研究所, 丟掉學者包袱,跳脫艱澀繁複, 化身又皮又萌的物理君, 以大家普遍讀得懂、又不失科學性的方式, 在線回答各種稀奇古怪的物理問題。 & 240個科學問題╳50幅趣味插畫 從皮卡丘聊到引力波, 有趣又有料(甚至有點鬧), 一分鐘get一個物理知識, 在碎片化的時間中汲取科學養分! & 本書包含力學篇、聲學篇、光學篇、電學篇、熱學篇、雜學篇、自然現象篇、腦洞篇、宇宙篇、學習篇, 以簡練平易的方式擴充你的知識庫, 用充滿趣意(或虧你想得到)的問題開啟對科學的思考與興趣, 進一步關注更廣闊的科學世界, 保持探索世界、尋根究柢的好奇心! &
從光到物質的量子探索:量子的星際漂流,從打臉牛頓開始
本書從光是粒子還是波的古老問題出發,帶領讀者穿越物理學的重大發現和理論革新,涵蓋惠更斯的波動說、牛頓的微粒說到愛因斯坦的光量子理論和量子力學的建立。作者以通俗易懂的語言解釋了黑體輻射謎團、光電效應等關鍵實驗,並介紹了量子化、波粒二象性等核心概念。同時穿插相關歷史趣事,使讀者能更深入理解這奇妙的世界。【從薛丁格到海森堡,量子力學的建立】探索光的波粒二象性,解開物理學的古老謎題從黑體輻射到量子化,闡述能量不連續的發現討論超弦理論與宇宙起源,一窺物理學專業領域;揭示微觀世界的奧祕,展望物理學未來的可能性!【量子的宇宙奇幻之旅】在這本關於量子世界的奇幻之旅中,我們將深入探討光的本性之爭,從光是粒子還是波的爭議開始。再回顧惠更斯的波動說與牛頓的微粒說的對立,以及楊氏雙狹縫干涉實驗和帕松的烏龍球如何挑戰我們對光的認知。隨後,我們將探討電磁波能量的謎團,包括黑體輻射謎團、光電效應謎團和原子光譜謎團。我們將一窺石破天驚的量子化假設如何解開這些謎團,並開啟了全新的量子世界。【探索量子化與連續性之辯】隨著對光的本性有了更深入的了解,我們將進入量子化與連續性之辯的領域。我們將討論芝諾的悖論如何引發了對運動的連續性質的質疑,並探究時空是如何被量子化塑造的。進一步探討量子化的概念如何成為我們理解世界的基石,並挑戰傳統連續性觀念的局限。在這個探索連續性與離散性的辯證過程中,我們將一起踏入量子力學的神祕花園,解開其中的種種奧祕。【推展至量子世界的奧祕】隨著我們越深入探索量子世界的奧祕,將逐步揭開光的波粒二象性的面紗。著重於愛因斯坦提出的光子理論,我們將進一步了解光子在揭露光的本性方面扮演的關鍵角色。在潛入量子世界的過程中,我們將探尋實物粒子的波粒二象性,尤其聚焦於德布羅意的驚人假設和實物粒子的波動性觀察。透過實物粒子的雙狹縫干涉實驗,我們將揭示物質波的驚人特性以及其在科學與技術上的應用。進一步深入了解量子力學的建立過程,從薛丁格的波動力學到海森堡的矩陣力學,我們將一起鑽研量子力學的基本原理與概念。【揭開量子世界的最終謎題】隨著我們走進量子世界的迷離之旅,我們將進一步探討單一粒子的波粒二象性對於現象解釋的重要性。透過深入討論量子力學正統解釋的哥本哈根詮釋和其他量子力學解釋的新思維,我們將不斷挑戰傳統物理觀念,探求宇宙規律的更深一層奧祕。隨著奇幻量子世界的探索不斷深入,我們將踏上揭開量子世界最終謎題的旅程,探求宇宙中最微小的粒子背後所隱藏的真相。本書特色:本書從光是粒子還是波的古老問題出發,帶領讀者穿越物理學的重大發現和理論革新,涵蓋惠更斯的波動說、牛頓的微粒說到愛因斯坦的光量子理論和量子力學的建立。作者以通俗易懂的語言解釋了黑體輻射謎團、光電效應等關鍵實驗,並介紹了量子化、波粒二象性等核心概念。同時穿插相關歷史趣事,使讀者能更深入理解這奇妙的世界。
蝴蝶效應,數學與碎形美學至混沌理論:從自然界圖案到宇宙結構,解構數學美學,探索宇宙最基本的語言
◎碎形美學,從龍形到自然界的無窮迷人圖案 ◎混沌理論,從蝴蝶效應到宇宙的秩序與混亂 穿梭於科學與哲學,從混沌魔鬼到碎形天使 由單擺混沌至複雜性科學,宇宙從簡單到複雜的奧祕 圖文並茂+豐富例子+易懂語言,趣味解釋複雜科學概念 ▎美哉碎形 開篇介紹了碎形的基本概念和特性,從簡單的線性迭代到複雜的非線性迭代,如分形龍和曼德博集,解釋了自相似性和分數維度的原理。作者透過引人入勝的故事和例子,如朱利亞集的形成故事,向讀者展示了數學之美。本節不僅讓讀者理解了碎形的科學原理,還揭示了它們在自然界中的廣泛存在,比如樹木的分枝、河流的分岔等,展現了數學與自然界的深刻連繫。 ▎奇哉混沌 本章深入探討混沌理論的起源和發展,從拉普拉斯的決定論到洛倫茲提出的蝴蝶效應,講述了混沌理論如何挑戰傳統物理學的確定性觀點。透過對蝴蝶效應、奇異吸引子等概念的介紹,本書揭示了在看似無序的混沌系統中存在著內在的秩序。此外,還探討了混沌理論在生態學、經濟學等領域的應用,顯示了它的廣泛影響和價值。 ▎碎形天使處處逞能 本章聚焦於碎形的應用,從音樂、藝術到影像處理,再到人體內的混沌和碎形現象,如心跳和血管分布的碎形特性。作者用豐富的例子和圖解,展示了碎形理論如何跨越科學與藝術的界限,並在實際應用中發揮巨大作用。這不僅讓讀者了解到碎形美學的魅力,也體現了碎形理論在現代科技和生活中的廣泛用途。 ▎天使魔鬼一家人 本章探討了碎形和混沌之間的關聯,以及它們如何共同作用於自然界和人類社會的各個面向。從混沌遊戲產生碎形,到混沌理論與蘭州拉麵之間的趣味比喻,作者巧妙地將複雜的科學概念與日常生活相連結,使讀者能夠更加直觀地理解這些理論的實際意義。 ▎混沌魔鬼大有作為 本章進一步深入到混沌理論在更多具體領域的應用,從物理學的單擺實驗到混沌電路,再到經濟學中股市的預測,乃至CDMA通訊技術中的應用。這一節展示了混沌理論如何在科學研究和工程技術中提供新的思路和解決方案,突出了其在推動科技進步中的關鍵作用。 ▎從簡單到複雜 本章探討了從簡單規則到複雜現象的演化,如自組織、孤立子以及生命遊戲等現象,這些都是複雜性科學研究的核心。本節不僅總結了碎形和混沌理論的精髓,還展望了複雜性科學的未來發展方向,強調了理解複雜系統對於解決當今世界面臨的挑戰的重要性。 本書特色 本書以生動有趣的語言和豐富圖解深入淺出地介紹了分形和混沌理論。從基本的分形概念到混沌理論的奇妙世界,再到這些理論在自然界和科技領域中的廣泛應用,全書不僅提供了科學知識,還啟發讀者思考科學研究的方法和創新的重要性。作者精心講述科學家的思路和發現過程,旨在激發讀者的好奇心和創造力。 &
新型奈米材料與裝置
《新型奈米材料與裝置》緊密結合當前行業發展和新領域的前沿技術,在介紹奈米材料基本概念和特徵的基礎上,重點介紹了奈米資訊材料、奈米能源材料、奈米生物材料及奈米裝置在各領域的應用技術,此外,還詳細說明了奈米加工技術與奈米裝置製備、光電奈米裝置、生物奈米裝置、能源奈米裝置,以及奈米裝置在智慧生活、清潔生活、健康生活中的各種應用。既貼近生活,又反映了奈米高科技領域的技術前沿,幫助讀者全面了解奈米材料與裝置的各項應用技術。 & 全書特點:1、內容突出「新」:介紹當今新材料領域的高新技術專題; 2、強調「先進性」, 兼顧「應用性」:介紹奈米材料領域的新技術、新理論和新方法,不僅經實踐證明是成熟的、可靠的,而且是有應用前景的實用新技術。以期傳播先進技術和知識,推動新材料產業的全面發展。 & 由於奈米材料展現了異常的力學、電學、磁學、光學特性、敏感特性和催化以及光活性,在國民經濟和高新科技等各個領域都有著廣泛的應用。同時,奈米技術和裝置在精細陶瓷、微電子學、生物工程、化工、醫學等領域的成功應用及其廣闊的應用前景,使得奈米材料及其技術成為目前科學研究的熱點之一,被認為是21世紀的又一次產業革命。本書由作者團隊結合多年的研發成果和國內外研究進展編撰而成。 & 全書可供奈米材料、新材料領域的研發人員、技術人員閱讀,也可供相關專業的院校師生參考。 &
圖解物理學更新版:好奇+想像力+追根究柢的科學精神
人類因無窮的想像而發現物理,物理則使人們更了解這世界的真實。 解答身旁的種種「為什麼」即為物理的精隨。 為何天空會被晚霞染紅? 為什麼救護車接近時的音高較為高亢,遠去時則較低而穩定? 彩色電視機的原理是什麼? 為何水裡加入冰塊後,不是水結凍,而是冰塊溶化? 物理是源自於對生活周遭的現象所產生的好奇,進而抽絲剝繭試圖解答的科學。物理學不僅解釋了自然界中許多有趣的、令人疑惑的現象,利用物理學的原理,人類也創造出許多實用工具,例如透過電阻加熱的烤箱、誘電加熱的微波爐、利用空氣比重浮起來的熱氣球等。 世界上存在著難以計數的自然現象,都能系統地被歸納於力學、熱學、波動學、電學、量子學等五大領域,也是物理學發展的歷史順序。透過這五大領域可以掌握物理學的整體輪廓。《圖解物理學更新版》即以不同篇章介紹這五大領域的要點及各領域之間的關係,並藉由圖文並列的撰述方式,使讀者能輕鬆地建立完整且脈絡清晰的基礎物理概念。對於物理當中不可或缺的運算公式,則深入淺出地說明根據的原理和推演過程、帶出各公式間相互套用的關聯性,並透過有趣的物理知識幫助記憶,使一向被初學者視為畏途的公式也能變得易於理解。 本書特色 具圖像式思考的學習特色 以圖解方式輔佐內文說明,使得學理變得更為具象、容易理解應用。 從根本邏輯著手 由根本的邏輯推演公式演變,不拘泥於數學公式的應用,幫助認識原理,同時了解重要應用公式的由來。 由生活實例出發 各單元皆有日常生活中的實例說明原理,輕鬆有趣、易於理解和想像。 &
數學女孩物理筆記:波的疊加
暢銷科普輕小說「數學女孩物理筆記」最新集數! 跟著數學女孩們,一同探究波的神奇之處。 從波的性質到傅立葉展開。 「我」與三名少女在物理世界的小小旅程。 本書的主題是在高中物理中必定會有的單元「波」。 「波」是生活中常見的自然現象。水面上的波,傳遞空氣振動的聲波,傳遞地震振動的地震波等等。 但是,對於學生來說,要正確理解這些本應耳熟能詳的「波」卻出乎意料地困難。 特別是三角函數,這對於正確描述波是最重要的。若不熟悉 cos 和 sin,會不知道該如何計算。 在這本書中,通過書中人物之間的對話,逐一學習有關波的知識。不僅能記住知識,還能在過程中加深對於「波」的理解。 通過本書,可以將掌握「波」這個許多人在物理學中難以理解的概念。 本書不僅適合初高中學生,也適合大學生和想要重新學習物理的成年人。 在第1章「波是什麼」中,將學習波的基礎知識。以海浪、聲波和地震波為例,研究波的特性。在回答「波是什麼」的簡單問題時,我們可以意識到自己對波的瞭解不足。透過本章,可以學習波的特性、介質、波長、週期和波的傳播速度。 在第2章「以數學式及圖形表示波」中,您將學習如何使用三角函數來表示波。 書中許多具體圖形並研究波的數學式,從而瞭解使用三角函數並不困難。透過本章,可以學習用弧度表示的角度、cos和sin的定義及波的數學式和波的疊加。 在第3章「波的重疊」中,將學習將多個波疊加在一起會得到什麼形狀。我們將不再憑感覺來理解,而是通過公式來扎實地理解和掌握三角函數計算的含義。 本章可以學習橫波和縱波、複合波、三角函數的加法定理、和積公式、靜止波和振盪頻率。 在第4章「光的探究」中,可以學習到改變救護車鳴笛音調的多普勒效應的機理,並瞭解到如何用數學來表達在聲和光中觀察到的物理現象。本章將探索有關光、光的折射、惠更斯原理、楊氏實驗和光電效應的討論。 第5章「傅立葉展開」將介紹三角積和公式、三角函數積分、偶函數和奇函數。 &
上帝的骰子,量子物理大白話:高中聽不懂、大學沒真懂,100萬粉絲的「量子學派」部落格創始人,用漫畫讓
「懂不懂量子力學是物理學家的事,會不會用就是咱們的事, 利用好的話,你就可能是下一個馬雲或比爾‧蓋茲。」 ——百萬YouTuber 老高與小茉 & 什麼是量子力學? 就是微觀世界的物理學(國高中學的物理是宏觀世界的), 也是一門與人類直覺相衝突的物理學。 & 例如,量子力學最著名的例子,是一隻名為薛丁格的又死又活的貓? 啥?怎麼會有貓又死又活呀? & 量子力學還說,地球是個波,電腦是個波,你和我也是一個波…… 所以,你看到的我,不是真的我?(這明明是物理學,怎麼聽起來像哲學?) & 還有,你相信在另一個平行時空裡,也有一個一模一樣的你嗎? (別笑,我這麼說絕非韓劇看太多, 但你如果看過電影《星際效應》,顯然你已經接受量子物理了。) & 這門學問聽起來荒謬,為什麼還要搞懂它? 因為沒有量子物理,就沒有現代資訊革命。 & 我們天天滑的手機裡面的晶片、充電器, 治療青光眼、近視眼的雷射光,還有可以診斷出大部分腫瘤的核磁共振等, 都是量子物理的一種。(因為它們都是一種波。) & 在已開發國家中,超過1/3的國內生產總值都跟量子力學有關, 這是一門改變人類生活最有用的物理學。 && 本書作者羅金海,是擁有100萬粉絲「量子學派」部落格的創始人, 曾在中國國家技術中心設計潛艇,還在新聞行業做過評論主編。 在量子學派部落格上連載的「量子物理趣畫」, 將難懂的量子物理知識,化為簡單漫畫,網路累計閱讀超過三千萬次。 & ◎量子力學的基本定律 科學家常說,萬物皆有定律,天上天下,沒有物理學解釋不了的現象, 偏偏量子力學主張:宇宙是一個充滿不確定的能量世界,直到你看見,它才存在! (聽起來很像哲學) 所以,主張確定論的天才發明家愛因斯坦就非常嗤之以鼻,甚至帶頭反對! & 但量子力學真的不可預測嗎?其實它是有跡可循的, 作者用有趣的漫畫,解釋「不確定性原理」、「思維實驗」和「互補原理」, 告訴你量子物理的基本定律。 & ◎真理與不確定性的物理大戰 量子力學的出現,竟然要感謝一群科學家的私人恩怨? 1927年,以丹麥物理學家波耳為首的哥本哈根學派, 以「不確定性原理」解釋量子力學, 而主張萬物都存在「確定性」的愛因斯坦,為了真理隻身挑戰一群物理學家。 & 沒想到,三回合下來,愛因斯坦三戰全輸, 並留下一句名言:「你真的相信,月亮只有在看著它時才真正存在嗎?」 所以他終其一生都無法認同量子力學。 & 愛因斯坦曾說:「上帝不擲骰子。」 霍金博士卻說:「上帝不但擲骰子,他還把骰子擲到我們看不見的地方去!」 這個物理學史上最大的論戰,到底誰是誰非? 本書用最直觀的方式呈現在你眼前。 & & 對了,想認識量子力學,千萬不要「不自量力」(不要自學量子力學!) 本書可以幫助你。 & 好評推薦 & 大同高中物理老師/劉彥廷 &
黑洞戰爭:我與史蒂芬‧霍金的理論之戰,力保量子力學安全無虞
《洛杉磯時報》圖書獎 《華盛頓郵報》與《新科學人》年度最佳圖書 繼理查・費曼之後最會說故事的物理學家瑟斯坎, 以外行人都能理解的清晰比喻,解釋相對論、量子力學、弦論和黑洞理論, 寫下近代理論物理學最重要的一役。 & 史蒂芬・霍金結合重力場論與量子場論的顛峰成就,導出「資訊會在黑洞蒸發過程中遺失」的悖論,威脅到整個自然律的根基。弦論創始人之一瑟斯坎於是與霍金展開了這場歷時二十多年的理論之戰。 & ※專家推薦(以姓氏筆畫排序) 孫維新/國立臺灣大學物理系及天文所教授,《科學人》雜誌總編輯 高涌泉/國立臺灣大學物理系教授 陳丕燊/臺灣大學梁次震宇宙學與粒子天文物理學研究中心榮譽創所主任暨臺灣大學梁次震宇宙學特聘講座教授 程之寧/中央研究院數學研究所研究員,國立臺灣大學物理系合聘教授 葉振斌/國立東華大學物理系副教授 原來宇宙是個全像圖? 弦論學家為了指出霍金的偉大「錯誤」,發現物理史上最驚人的原理。 《黑洞戰爭》是當代最重要理論物理學家之一瑟斯坎的回憶錄,描述他參與一場關於黑洞本質辯論的持久戰的完整歷程,對手則是全球最知名的物理學家霍金。 霍金原來基於廣義相對論,主張資訊一旦進入黑洞就被永遠銷毀,無法找回;但根據量子力學,資訊必須守恆,不能消失。瑟斯坎立刻意識到如果這是對的,我們對於宇宙基本規律的理解都必須拋棄──要麼資訊遺失,量子力學需要徹底重建,要麼就是廣義相對論在黑洞視界附近出了很根本的問題。於是,瑟斯坎向霍金的這項「黑洞資訊悖論」宣戰。 《黑洞戰爭》描述的就是這場史詩級論戰。作者瑟斯坎是弦論創始人之一,在書中將畢生所學傾囊相授,深入淺出地剖析參戰雙方的一招一式,重現了現代物理學兩大支柱這場重大一戰的來龍去脈與完整實況。為了讓霍金承認錯誤,瑟斯坎和荷蘭物理學家特霍夫特,以數學證明了一項連怪異都無法形容的物理學理論:物質宇宙的一切,包括這本書、你的房子,還有你,其實都是來自宇宙視界邊緣的全像投影。 全像原理是近五十年來物理學上最具革命性、最重要的物理學理論,它的成功,使物理學界對黑洞訊息遺失的看法得到扭轉,成為調和量子力學與廣義相對論的重大里程碑。最終霍金在2007年正式承認錯誤。 瑟斯坎在書中提供大量詳盡的第一手資料,生動地刻畫出全球頂尖理論物理學界內部亦師亦友的交流現場,以及面對科學原理的真正歧見時不惜針鋒相對,毫不妥協。不論是對物理學思想,還是物理學故事有興趣的讀者,都絕不能錯過這本精采而重要的科普著作!
量子論:改變人類社會的新技術由此而生 新觀念伽利略2
\日本牛頓授權全新系列!/★附「十二年國教課綱對照表」精準契合學習內容★最適合中學生的量子論入門讀物量子論是現代物理的重要支柱之一,展現出的不可思議現象,曾令愛因斯坦苦惱萬分,顛覆既有常識,為現今科技社會帶來卓越貢獻。例如促使電腦、手機誕生,使生活變得更加便利,今後的發展備受期待,相關技術人才更是炙手可熱。本書針對量子論的基本概念與性質加以說明,並從中認識潛藏在自然界的謎團與最新技術運用,幫助延伸主題探討,提升科學素養能力。日本牛頓推出的「新觀念伽利略系列」,以扎實內容搭配精美繪圖更好理解,是國高中階段學生的良好入門課外讀物,事前掌握觀念,輕鬆學習上手。1、「量子論」究竟是什麼?2、兼具波動與粒子性質的神奇現象3、認識量子論最重要的「狀態共存」概念4、用量子論探討自然界的謎團5、應用了量子論的最新技術系列特色1.彙整國高中課程內容重點,理解力UP2.全彩圖片搭配細緻圖解,學習力UP3.提供「十二年國教課綱自然科學領域學習內容架構表」,方便對照書中內容,找到最適合的學習年齡與方向!
新觀念伽利略:物理+量子論(2冊套書)
\日本牛頓授權全新系列!/★附「十二年國教課綱對照表」精準契合學習內容★最適合中學生的物理入門讀物【新觀念伽利略1:物理】物理可說是歸納自然界規則的學問,舉凡投球的軌跡、聲波傳遞、電磁的發電原理、半導體運用等,充斥在日常生活當中。球每次都會依照同樣的規則飛出去即是「定律」,而再將類似的定律進行系統化,並非憑藉直覺判斷,讓任何人都可以運用的學問,便稱之為物理學,為探索科學領域的重要基礎。日本牛頓推出的「新觀念伽利略系列」,以扎實內容搭配精美繪圖更好理解,是國高中階段學生的良好入門課外讀物。本書分為五大單元:力的作用與運動;氣體與熱能;聲波與其他波的性質;電力與磁力;微觀世界到最尖端的物理。過程中無需進行困難的計算,敬請翻開一起認識物理的奧妙之處吧!1、充分理解物體的運動2、充分理解氣體與熱的活動3、充分理解波的性質4、充分理解電與磁的作用5、從微觀物理到最尖端物理【新觀念伽利略2:量子論】量子論是現代物理的重要支柱之一,展現出的不可思議現象,曾令愛因斯坦苦惱萬分,顛覆既有常識,為現今科技社會帶來卓越貢獻。例如促使電腦、手機誕生,使生活變得更加便利,今後的發展備受期待,相關技術人才更是炙手可熱。本書針對量子論的基本概念與性質加以說明,並從中認識潛藏在自然界的謎團與最新技術運用,幫助延伸主題探討,提升科學素養能力。日本牛頓推出的「新觀念伽利略系列」,以扎實內容搭配精美繪圖更好理解,是國高中階段學生的良好入門課外讀物,事前掌握觀念,輕鬆學習上手。1、「量子論」究竟是什麼?2、兼具波動與粒子性質的神奇現象3、認識量子論最重要的「狀態共存」概念4、用量子論探討自然界的謎團5、應用了量子論的最新技術系列特色1.彙整國高中課程內容重點,理解力UP2.全彩圖片搭配細緻圖解,學習力UP3.提供「十二年國教課綱自然科學領域學習內容架構表」,方便對照書中內容,找到最適合的學習年齡與方向!
物理:彙整自然界的重要規則 新觀念伽利略1
\日本牛頓授權全新系列!/★附「十二年國教課綱對照表」精準契合學習內容★最適合中學生的物理入門讀物物理可說是歸納自然界規則的學問,舉凡投球的軌跡、聲波傳遞、電磁的發電原理、半導體運用等,充斥在日常生活當中。球每次都會依照同樣的規則飛出去即是「定律」,而再將類似的定律進行系統化,並非憑藉直覺判斷,讓任何人都可以運用的學問,便稱之為物理學,為探索科學領域的重要基礎。日本牛頓推出的「新觀念伽利略系列」,以扎實內容搭配精美繪圖更好理解,是國高中階段學生的良好入門課外讀物。本書分為五大單元:力的作用與運動;氣體與熱能;聲波與其他波的性質;電力與磁力;微觀世界到最尖端的物理。過程中無需進行困難的計算,敬請翻開一起認識物理的奧妙之處吧!1、充分理解物體的運動2、充分理解氣體與熱的活動3、充分理解波的性質4、充分理解電與磁的作用5、從微觀物理到最尖端物理系列特色1.彙整國高中課程內容重點,理解力UP2.全彩圖片搭配細緻圖解,學習力UP3.提供「十二年國教課綱自然科學領域學習內容架構表」,方便對照書中內容,找到最適合的學習年齡與方向!
物理之舞【榮獲美國國家圖書獎】:用量子力學打開新時代大門,理性與靈性的絕妙共舞
量子糾纏、頻率、共振、時間旅行 「拿掉數學,物理就變成純粹的魔法⋯⋯」 科學與宗教、靈性的超級碰撞! 沒有數學公式 寫給文科生的量子物理入門 榮獲美國國家圖書獎(科學類)! 紐約時報暢銷No.1作者蓋瑞・祖卡夫 開啟新時代量子力學與宗教結合先驅 拓展你的思維邊界 進入奇異又迷幻的量子物理世界 「這是令人超級興奮的智性之旅,只有《禪與摩托車維修的藝術》可以媲美。」——《紐約時報》書評 一次偶然的參訪美國柏克萊菁英物理實驗室,讓文科出身的祖卡夫與專業物理學家產生一場超級心靈碰撞!他發現物理學家用一般人覺得艱澀的數學語言來描述這個世界,但其中的概念卻相當奧妙又迷人,尤其是量子物理描繪的微觀世界,顛覆我們慣常以為的眼見為實的世界觀,於是他決定用一般人也能理解的語言,傳達關於量子糾纏、頻率、多維時空、無限平行時空等等概念,帶領讀者進入大師們如愛因斯坦、海森堡、薛丁格等人的理論,回顧量子力學誕生的心智衝撞。 祖卡夫的描述引人入勝,不僅說明量子物理種種乍見難以想像的概念,也帶入他對東方宗教、形上學與科學的巧妙結合。在西方傳統中,科學強調心智,宗教強調心靈,但兩者難道只能是沒有交集的平行線?還是這其實是這個世界的不同面向呢?我們的意識又如何能與宇宙相連,創造自己想要的現實?結合先進理論的有趣討論,也得到美國國家圖書獎的肯定。《物理之舞》的出版也開啟新時代對量子物理的廣泛運用,無論是想了解量子物理卻對數學苦手的文科生,或是想了解「思想創造實相」的新時代讀者,都能得到意想不到的收穫。這是一趟充滿深刻思索、洞察生命與宇宙奧秘的旅程,歡迎隨時加入!
潛藏的宇宙:量子世界與時空的湧現
當代最活躍的理論物理學家之一尚・卡羅,在本書中集中火力,暢談被物理學界視為「不夠嚴肅」的量子力學基礎研究,以無礙的思路與生花妙筆,描繪出量子宇宙觀的完整圖像,並大聲而謹慎地宣告,多重宇宙論中的多世界詮釋,是已知對於現實最深刻、最全面的理解:「量子力學並非只是真理的一個近似值,它就是真理本身。」■你在讀這段文字的時候,就有好幾個副本的你被創造出來。本書作者尚・卡羅是知名理論物理學家,也是全世界最受讚譽的科學健筆之一,在著作中重新書寫了20世紀的物理學史。《潛藏的宇宙》已被譽為傑作,這本書第一次描寫了與量子力學基本謎題的正面交鋒,如何徹底扭轉我們對空間和時間的思考方式。他調和量子力學與愛因斯坦相對論的方式,基本上改變了一切。物理學從1927年開始就陷入危機,但大多數物理學家並未認清這個難堪的事實。量子力學一直有很明顯的裂縫,都被無視了。科普界總是告訴我們它有多怪異,多麼不可能懂:學術界則對有志研究量子基礎的學生潑冷水,說這是「死胡同」。卡羅賭上了他的專業信譽,寫下這本立論大膽卻完全合乎邏輯的書,他在書中表示,這個危機現在可以解除了,只是必須接受宇宙中不是只有一個我們。有很多很多個尚・卡羅,很多很多個你和我。你的副本每秒鐘會生成好幾千次。量子行為的多世界理論主張,每次發生量子事件,世界連同其中的一切就會跟著分裂,除了沒有發生該量子事件的世界之外。卡羅用獨特的清晰口吻,把反對這項揭示的意見逐一解決,使他的論述最終無可避免必須成立。關於我們如何思考自身在宇宙中的位置,很難得有一本書如此全面地重新加以整理。一個看待宇宙和萬物本質的全新理解,已經呼之欲出。■本書內容分為三個部分:第一部聚焦在說明測量問題、波函數的機率蘊含,與薛丁格方程式--請放心,沒有要算給你看,作者最看不慣的就是「閉嘴,去計算」學派--只是要讓你知道多世界詮釋是怎麼來的,還有為什麼這是目前對宇宙最精準的描述。第二部,瞄準多世界詮釋的宇宙,邀請你這個觀察者一起進入其中,成為和「宇宙波函數」水乳交融的一部分,這裡沒有古典力學,沒有哥本哈根式的崩陷(或譯為塌縮)這個牽強的解釋。對於量子力學最容易引起投射的一點:意識或自由意志,也細細剖析了一番。第三部,帶我們回到無垠的疆界中看時空的「湧現」,會用這個看起來很潮的名詞是有道理的,提醒我們必須抗拒「眼見為真」的想法,才能認識到重力的本質,以及一切的可能性都是持續存在,導致多世界是目前最簡潔的、可能最接近「真相」的物理描述。
牛頓的萬有引力:從蘋果掉落啟發了運動定律
當棒球男孩遇見牛頓的運動定律, 「為什麼棒球一定會掉到地上?」 「為什麼我拚全力跑壘後,想停卻會停不下來呢?」 「為什麼棒球被球棒擊中後就會飛走?」 讓孩子跟著故事,自然看懂物理概念! & 比起學習,勳東更喜歡棒球,他為了繼續打棒球,答應媽媽去參加名為「牛頓實驗室」的課後班。在「牛頓實驗室」課上,對科學毫無興趣的勳東遇到了長得像科學家艾薩克‧牛頓的金薩克老師,他開始提出一串關於棒球運動的提問。於是原本腦中只有棒球的勳東,便透過牛頓的故事以及在「牛頓實驗室」的各種實驗了解到,牛頓發現的各種運動定律與我們的生活密不可分。不僅如此,他還意識到運動定律與他最喜歡的運動──棒球有著非常密切的關係。 & 讓我們一起跟著夢想成為全壘打王的棒球男孩勳東的故事,了解牛頓運動定律和在各個領域的成就如何改變了人類的生活,以及它們如何在我們的生活中發揮作用。 & 「為什麼蘋果樹上的蘋果會掉到地上?」 有一位學者開始質疑並深入探討這個看似顯而易見、自然的現象,並揭示了一個非常重要的科學理論。他就是英國科學家艾薩克‧牛頓。從小經常獨處思考、喜歡親手製作東西的牛頓,在大學時期因黑死病在英國蔓延而回到家鄉,在安靜的時光裡,他陷入了困境。在大量的思考和探索之下,他觀察到一顆掉下的蘋果而發現「萬有引力」定律,該定律指出所有物體都具有相互吸引的力。如果沒有這項發現就不會知道,明明生活在不斷繞著太陽轉的地球上,我們是如何能夠保持站立而不會墜落或被彈射到遙遠的太空。這是因為「重力」即地球吸引物體的力,也與萬有引力有關。 &
量子航程:揭開未知的科技奧秘探索量子力學的魅力
量子技術的崛起與大數據時代的推動 探索新的量子計算技術與全新科技領域 <前進未來> 量子計算:實現計算能力的指數級增長。 量子人工智慧:量子演算法為人工智慧帶來了新的發展可能。 量子通訊:量子通訊可以做到安全不被破譯和竊聽。 量子測量:利用量子特性獲得比傳統測量系統更高效能的測量技術。 本書將探討量子力學的基本原理,並深入探討量子糾纏、量子計算、量子通訊和量子測量等重要概念。將詳細介紹量子科技在不同領域的應用,如計算、通訊、測量以及其他新興科技領域。本書將探討量子科技如何推動當代社會的技術革命和社會變革,並提供了對未來科技發展的展望和預測。 量子計算正在改變未來的計算方式,提供了更高效率的運算和解決特定問題的能力。人工智慧和量子計算的結合有望產生革命性的影響,提供更快速的學習和推理能力,並改善複雜數據的處理。量子通訊則提供了更高水平的數據安全性,利用了量子力學原理來保護數據通信的安全性。量子測量技術將精確度提升到一個新的水平,並在航空航太、生物醫藥、能源勘探等領域展現了巨大的應用潛力。 深入探討當前資訊社會面臨的計算能力、資訊安全和測量精度等方面的挑戰,並探討傳統技術面臨的困境。它將介紹量子科技如何提供新的解決方案來克服這些挑戰,並將量子計算、量子通訊和量子測量等領域的發展與未來社會科技發展的緊密關聯。 寫這本書的初衷是希望與讀者共同探討量子科學的基礎知識以及目前的發展情況。透過這本書,筆者希望能夠讓讀者更深入地了解量子科學當前的進展,並激發大家思考超越傳統古典物理框架的新方法。雖然目前我們對於可能完全改變傳統古典物理理論和方法的新技術尚不清楚,但隨著越來越多科學家的不懈探索,我們終將會解開這種技術的奧秘。 &
重力簡史(長銷改版):牛頓的蘋果如何啟發重力法則、相對論、量子論等重大物理學觀念
★本書榮獲吳大猷第十屆科普著作翻譯類佳作獎★ 《週日泰晤士報》2017年度科學選書 暢銷科普作家 馬特.瑞德利盛讚:當代最好的宇宙學作家! 國立清華大學天文研究所特聘教授 江國興 審訂導讀 國立臺灣大學物理學系教授 孫維新 台北市天文協會理事長 劉志安──聯合推薦 宇宙大霹靂之後,如果重力沒有「開啟」,時間可能會倒轉? 與你擦身而過的人,還有你口袋中的手機,都與你相互吸引? 月球與太空艙裡失重的太空人,其實都正在往下掉? 月球的潮汐力不只影響海洋,就連固態岩石也難逃魔掌? 越接近地面的人,時間過得越慢,也就越年輕? 2015年發現的重力波,將帶領人類去到什麼地方?…… 重力是日常世界裡最微弱的力量,但在宇宙中,它卻是最強大的。儘管17世紀以來,人們便知道重力的存在,我們對它的了解卻非常有限,至今也仍未解開其核心之謎…… 獲獎科普作家馬可士.鍾將帶領你穿梭古今,從1666年牛頓認知到重力,到2015年科學家發現重力波。旅程中,你會看到牛頓如何證明讓蘋果落下的力量,與讓月球繞著地球轉動的力量並無不同,並據此解釋了行星運行與海洋潮汐,甚至預測到未知的海王星。然而,牛頓的重力論無法解釋水星的異常運行,直到愛因斯坦提出「相對論」才解決這個難題,他甚至據此預測出黑洞,還有宇宙誕生時的大霹靂。但就如同牛頓的重力論,愛因斯坦的重力論本身也有其漏洞:光並非宇宙中行進最快的物質。為了解決此一難題,現今的科學家正試圖找出更深層的理論——量子重力論,以解答長久以來人們心中的大哉問:空間是什麼?時間是什麼?宇宙是什麼?宇宙又從何而來? 作者以一篇篇科學家的生平軼事,以及循序漸進、有趣易懂的解釋與比喻,帶領讀者進入相關理論的核心。翻開本書,相信你不會再認為天文與物理深奧難解,並深受吸引!
粒子世界大發現:電子的運動、薛丁格的貓、反物質……現代物理學誕生啦!(漫畫量子力學3•韓國好評科學漫畫)
薛丁格的貓、奇妙的反物質與物質波、太陽的核融合……用趣味科普漫畫開啟科學眼界&物理、化學、生物課最佳延伸閱讀書,輕鬆接軌國、高中課程&&★韓國兒童教育研究院首選書★&★韓國教保文庫書店讀者評分9分以上評價★&★系列銷售超過40,000本★&&隨書附贈「科學家角色遊戲卡」&&▋審定 ▋簡麗賢(北一女中物理教師)&▋鄭重推薦 ▋秦一男/淡江大學物理系助理教授陳文屏/中央大學天文所講座教授曾明騰/全國SUPER教師獎、台中市爽文國中理化老師盧俊良/「阿魯米玩科學」FB粉絲頁版主、岳明國中小自然老師&▋本書特色 ▋◆連結課堂內容、提供延伸學習:包含物理、化學、生物課程內容,提供相關科學知識,為自然科最佳延伸閱讀書單。連結學校課程:國小五年級自然:植物的特徵和分類國中八年級理化:物質的基本結構、波動與聲音國中九年級理化:力與運動高中物理化學:牛頓運動定律、原子結構與原子核、能量、量子現象、聲波、近代物理的重大發現◆圖像解說,輕鬆學習:趣味漫畫說明科學原理,打造特別的圖像閱讀學習體驗。◆接觸科學新發展、擴展新視野:提供最新科學知識,奠定未來學習基礎,激發不一樣的科學頭腦,開啟對科學的好奇心。◆特別企畫「一起動動腦」單元:趣味解謎遊戲,鍛鍊思考、邏輯推理能力,了解學習成果。◆附贈「科學家角色卡」:趣味卡牌遊戲,邊玩邊學習,加深學習印象。&適讀年齡:10歲以上關鍵字:物理、化學、原子、量子力學、科學漫畫學習領域:自然與生活科技、物理、化學、生物&▋內容簡介 ▋小小的氫原子竟能產生巨大能量?薛丁格不養貓,薛丁格的貓實驗又是怎麼回事?科學家為了電子的狀態吵得不可開交?認識核融合、電子的運動……奠定國、高中自然科學習基礎!&鄭多允終於懂得如何控制時空移動,同學敏瑞發現這個祕密後,成為了多允的新夥伴。他們一同回到過去,邊吃年糕邊聽薛丁格說明電子運動、看狄拉克怎麼推測出反物質,還與愛因斯坦、瑪里‧居禮等多位諾貝爾獎得主開會討論量子力學……從中學習到現代物理重要的不相容原理、測不準原理、物質波等。這時卻出現了可疑人物偷偷觀察著他們,究竟是誰呢……?&書中還有「一起動動腦」單元,跟著好玩的謎題,鍛鍊邏輯推理能力。&附贈「科學家角色卡」,玩遊戲同時學習。&好讀又好玩的科普知識漫畫,快來開始奇妙的量子力學時空之旅吧!&多允、Mix和敏瑞這集遇到的科學家有:1. 費米:發現核分裂現象,以此原理設計出原子彈。2. 包立:提出「不相容原理」。3. 海森堡:提出「測不準原理」。4. 狄拉克:創立狄拉克方程式,預測「反物質」的存在。5. 薛丁格:以薛丁格波動方程式解開電子狀態、提出薛丁格的貓假想實驗。6. 德布羅意:認為電子和光一樣,也具有波動性質。7. 玻恩:認為電子的位置與能量只能用機率來分析。8. 波耳:認為粒子和波動性質不會同時出現。9. 瑪里‧居禮:發現放射性元素「釙」和「鐳」,是首位獲得諾貝爾獎的女性。10. 愛因斯坦:提出「光量子論」及「狹義相對論」。11. 康普頓:主張光是由粒子組成。12. 普朗克:提出「量子」概念。&▋讀者好評 ▋以漫畫的方式讓小孩也能夠簡單理解量子力學,孩子從第1集開始看,可能覺得很有趣,所以要求我繼續買續集,期望能夠引起孩子對科學的興趣,成為願意持續看相關書籍的基石。——韓國讀者&國小生必讀書籍!我家的書基本上都是裝飾品,因為孩子對科學類書籍毫無興趣。但還是抱著可能會喜歡的念頭,買了《漫畫量子力學》,心想若你們不看,就我來看,所以買了1、2、3集放在書架上,沒想到孩子反覆看了好幾次,之後發現4、5集也出來時,還吵著要我買,真不知道是施了什麼魔法,總之近來孩子完全沉迷在量子力學之中,真的很神奇。——韓國讀者&以簡單有趣的方式教授高難度量子力學的科學學習漫畫,是一本易於兒童閱讀的書。此外,故事的結構非常好,閱讀起來很愉快。是一個建立理論的好故事,課本中出現的科學理論是邊讀邊冒出來的,可以與學校物理化學科目聯繫起來,知識量大,不過也容易理解。我是一個覺得科學很難的人,因此通過科學漫畫來學習科學是件好事。——韓國教保文庫讀者&孩子看的科學雜誌中有介紹本書,就要求我購買,雖然覺得疑惑、應該不好懂,但想是漫畫的形式,應該不難理解,所以就買給孩子看。內容是量子力學,不過孩子連原子、核能發電等書上寫的內容都可以朗朗上口,我想是因為本書以簡單易懂的方式書寫吧。希望其他艱澀的科學內容也可以以這一方式書寫,培育夢想成為科學家的孩子,持續他們的夢想之路。——韓國讀者&光是看量子力學的題材就讓孩子充滿好奇心。先買了第1集,之後因為孩子看得很開心,所以一次買到第5集。尤其是孩子看得很入迷,每一本都相當喜歡。明明是連大人都會覺得困難的內容,卻可以簡單的說明,加上漫畫的形式,感覺真的很棒。——韓國讀者&這本書是小學低年級對科學非常感興趣的兒子選的。我有點猶豫,因為它是漫畫,但我買了它,因為它是孩子的選擇。我認為這本書很好,因為量子力學的難題用漫畫就能簡單解決。我的孩子很喜歡閱讀它們。——韓國yes24讀者&我本來認為小學生現在學習量子力學的概念還為時過早。然而,在當今追求創意融合型人才培養的時代,體驗各個領域也很不錯。雖然量子力學這個詞這麼陌生和難懂,你可能會認為它是一個中學生或高中生學習的概念,但量子力學其實是我們在生活中經常遇到的一個概念,在生活中發現它時十分有趣。——韓國yes24讀者&國小二年級的孩子看得津津有味,一聽到第5集也出了,我就馬上下單購買。雖然是漫畫形式,但幾乎沒有什麼不當用語,整體內容都能協助孩子理解量子力學,孩子至今也不斷反覆的閱讀。覺得將艱澀的內容用漫畫的方式呈現很棒。我非常滿意,希望往後這一類書籍能夠越來越多。——韓國讀者&孩子看完第1集後,又要求繼續買第2集。整體敘事方式是引發小學生的好奇心,加上適度與內容相關的幽默。本來有點在意是漫畫,但科學內容以漫畫方式說明反而更有益於理解。所以緊接著又買了第3本。是引起國小低年級孩子好奇心的一套好書。——韓國讀者&我為了對科學感興趣的兒子買了這本書。——韓國教保文庫讀者&孩子讀得很開心。非常適合對科學感興趣的孩子。——韓國教保文庫讀者&讓孩子容易理解困難的量子力學。——韓國教保文庫讀者&▋延伸閱讀 ▋漫畫量子力學系列全5冊:&《原子世界大探索》已出版原子是什麼?長什麼樣子?和元素有什麼不同?週期表是什麼?帶你認識原子和元素,還有道耳頓、牛頓等大科學家的趣味科學漫畫&幸運抽中「歐洲核子研究組織」旅行的鄭多允,竟然和家裡的小狗Mix一起獲得了穿越時空的機會!從四元素說到原子模型的誕生,他們親自與從古希臘到現代的優秀科學家面對面,展開原子世界與量子力學的學習之旅,意外發現研究原子世界而誕生的LED燈、半導體、核能發電都是生活中的一部分。而多允和Mix是不是也能夠發現時空旅行的祕密呢?&《光的祕密大公開》已出版為什麼蘋果看起來是紅色的?月光其實是太陽光?有些光我們看不到?認識愛因斯坦、普朗克、湯川秀樹等大科學家的趣味漫畫&鄭多允與家中小狗Mix意外獲得時空移動能力,卻不知何時可以穿越時空:上課時突然跑去和康普頓研究光、上廁所上到一半向愛因斯坦學習相對論、拜訪發現中子的查兌克,以及諾貝爾獎得主湯川秀樹……在其中了解了光的特性、光與量子世界的關聯,也學習到數位相機與原子彈原理。但是多允依舊找不到如何開啟時空旅行,以及回到現實的線索。而他的祕密似乎快被同班同學金敏瑞發現……&《粒子世界大發現》已出版薛丁格的貓、奇妙的反物質與物質波、太陽的核融合……用趣味科普漫畫開啟科學眼界&鄭多允終於懂得如何控制時空移動,同學敏瑞發現這個祕密後,成為了多允的新夥伴。他們一同回到過去,邊吃年糕邊聽薛丁格說明電子運動、看狄拉克怎麼推測出反物質,還與愛因斯坦、瑪莉‧居禮等多位諾貝爾獎得主開會討論量子力學……從中學習到現代物理重要的不相容原理、測不準原理、物質波等。這時卻出現了可疑人物偷偷觀察著他們,這些人究竟是誰呢……?&《原子能大進展》已出版伽利略為什麼要從比薩斜塔頂丟下鐵球?原子彈成功的關鍵和鉛筆芯有關?核能發電的原理和原子彈很像?從趣味科普漫畫認識「現代科學之父」伽利略、「原子彈之父」歐本海默、「原子能之父」費米的重大發現&多允和敏瑞回到過去學習更多原子的奧祕,可疑的墨鏡男竟也獲得時空移動的能力。當「原子彈之父」歐本海默討論原子彈、「原子能之父」費米說明如何應用原子能發電……等關鍵時刻,墨鏡男都尾隨在後,試圖阻礙量子力學的發展,多允和敏瑞該怎麼辦呢……?&《量子科技誕生》系列完結篇,已出版電影裡的瞬間移動,未來可能成真?原子大小的機器人能直接進到人體內治病?奈米汽車撞壞會自己修復?從趣味漫畫認識霍金、費曼等近代科學家,以及最新科技發展&多允和敏瑞發現墨鏡男打算消滅對物理學有重大貢獻的科學家。為了保護科學家,他們造訪繼愛因斯坦後,最傑出的物理學家霍金、諾貝爾獎得主蓋爾曼,以及最多人知道的科普作家、科學頑童費曼……他們可以成功擊退墨鏡男嗎?
量子奇點,物理學發展的黃金時代:波茲曼分布、波耳模型、伽莫夫穿隧效應、貝爾不等式……科學理論的較量與傳承,跨世紀精采呈現!
20世紀以來物理學革命大事記 × 歷久不衰的量子力學重要論戰 & 不僅是物理學家大放異彩的年代, 更是人類科學史上光輝燦爛的一頁! & 科普作家張天蓉再次重磅出擊, 帶你一窺當今所有科技文明發展的起源! & ◎人們常說的量子,究竟是什麼? 有人說:「量子不就是電子、光子什麼的,很小很小的粒子嗎?」這句話不完全正確:量子不是任何粒子,但的確和「很小」有關! & 一般來說,量子不是實物,而只是一種理論,一種說法,一種概念。固然,歷史上也用過「光量子」一詞,但實際上它就是光子。所以,一般不將「量子」看作粒子,而用它代表對量子力學、量子理論、量子現象等這些描述微觀世界之物理概念的一種泛稱。 & 量子一詞來源於拉丁語,原意是不可分割,指的是物理量的不連續性,象徵微觀粒子運動狀態的物理量只能採取某些分離的數值,也叫做被「量子化」。 & 可以用日常生活中的例子,如斜坡和樓梯,來比喻量子化。斜坡代表連續的高度變化,而樓梯則是「量子化」後的高度變化。 & ◎從物理學中的「小烏雲」到量子力學 量子力學的建立和發展主要分為幾個階段。起初20多年是萌芽期,經典物理漸漸碰到了與實驗結果不相符的困難。1900年,普朗克在經典框架下引進「量子化」的想法來解決黑體輻射問題;之後,愛因斯坦等人繼承其方法,解決了許多問題。這段時間之學說被稱為「舊量子論」,象徵著尚未建立系統的理論,只是對經典物理的某種「修補」。 & 德布羅意提出物質波思想,接著有海森堡和玻恩、約爾旦一起創建了矩陣力學;不久後,薛丁格波動方程式問世;又過了幾年,英國物理學家狄拉克導出了將相對論和電子自旋包括在內的狄拉克方程式。因此,在不到10年的時間內,量子理論飛速地創建和發展起來。有別於普朗克時代的舊量子論,人們將這一時期的理論稱為「新量子論」,也就是如今我們所說的量子力學。 & ◎不容錯過的「波愛之爭」,到底在吵什麼? 在經典物理學的框架中,不確定性是來自於我們知識的缺乏,是由於我們掌握的資訊不夠。一般認為,在不確定性的背後,隱藏著一些尚未發現的「隱變數」,一旦找出了它們,便能避免任何隨機性。或者說,隱變數是經典物理中機率的來源。 & 那麼,量子物理中的機率,是否也是由更深一層的「隱變數」所產生的呢? & 這個問題又使得物理學家們分成了兩大派:一派是愛因斯坦為首的「隱變數」派,認為一定是某些隱變數在發揮作用,使得世界看起來表現出不確定性;另一派則是以波耳為首的「哥本哈根學派」,他們認為不確定性是世界的本質,沒有什麼更深層的隱變數!正是這個分歧,導致了愛因斯坦和波耳之間的「世紀之爭」。 & 本書特色 & 本書著重於介紹量子力學發展至今的歷程,涉及各個科學家的生平、研究成果及對物理學的重要貢獻。讀者能透過作者流暢生動的文筆,了解量子力學的基本知識及發展過程,並從中深刻體會科學研究的不易與艱辛。 &
同時與異界,多維時空的宇宙奧祕:孿生子悖論×霍金輻射×黑洞戰爭×史瓦西解,沒把「時空」的問題弄懂,都不知道這些科學家們到底在幹嘛!
雙胞胎同時落地,什麼情況下年紀竟會相差20歲? 黑洞不僅不是洞,甚至還會逃逸? 每天花著同樣時間、穿梭在不同空間,你真的懂「時空」嗎? 那些你聽了也不一定能明白的悖論與定理,相對論這麼說…… ▎只要「逃」得比光速還快,就是黑洞! 在物理學的專業術語中,恐怕很難找到一個詞比「黑洞」還更深入人心、更具有神祕魅力!而所謂「黑洞」,給它一個較通俗的定義就是:黑洞是一部分時空,其中的引力大到連光也不能逃離它! 簡單來說,當往上抛一物體,用的力氣越大,落下回地面的時間便越長,而只要速度大到一定的數字,便能使物體繞著地球轉圈,若速度再加大,物體便能逃離地球引力進到宇宙空間,再也不回來。這就是所謂的「逃逸速度」,因此只要「逃逸速度」大於光速的天體,就叫黑洞! ▎「黑洞權威」霍金,卻次次打賭都輸在黑洞問題? 說到物理學家霍金,便讓人不得不聯想到黑洞,他也被大眾視為黑洞研究的權威,然而霍金曾以對黑洞的理解與物理學界的同行們打賭了三次,卻每次都賭輸?! 現今引力研究領域的眾多物理學家當中,基普.索恩(Kip Stephen Thorne)是權威之一,他對於黑洞引力的研究之深,在黑洞問題上也不免讓黑洞專家霍金敗在他手上三次! ▎孿生子悖論:時間絕不絕對? 相對論將時間與空間的概念連結在一起,改變了傳統的時空觀,也因此衍生出許多悖論,其中最著名的便是「孿生子悖論」,試想,雙胞胎中的其中一人上了太空,過了數十年後回來,卻與另一人相差20歲?這有可能發生嗎?難道時間與空間的變換真的能讓一對雙胞胎的歲數有如此大的差距嗎?這其中靜止的時間與高速運動的對照又是如何計算、狹義相對論又是如何解釋?只能說,愛因斯坦究竟是怎麼想出這些東西來! 本書特色 本書以宇宙的本質「時空」為題,談論與愛因斯坦相對論相關的幾個物理學原理,包括相對論悖論、引力與時空彎曲、黎曼幾何、黑洞與奇點等議題。從牛頓為起點,往後幾百年的物理學家都在探究這個宇宙的奧祕,本書以通俗易懂的方式解釋這些複雜的物理概念,無論是對物理學感興趣的讀者或是科學愛好者,都能讓你更深入洞察宇宙! &
零基礎量子力學!史詩般壯麗的量子論發展史:雙狹縫實驗×普朗克常數×薛丁格的貓×精密測量×資訊加密,從假設開端到未來發展,量子力學主宰人類社會
愛因斯坦:「親愛的,上帝不擲骰子!」 波耳:「愛因斯坦,別去指揮上帝應該怎麼做!」 機率就是這麼無緣無故,隨機就是這麼無因無果 不僅能解釋微小事物,量子定律也能解釋現實世界的一切 量子力學如何產生?量子世界的神奇之處? 大自然的真實面貌?量子力學顛覆人類認知? 雙狹縫干涉實驗如何揭示量子力學最深刻的奧祕? 電腦、通訊、人工智慧……最新量子應用本書通通都有! ▎錯綜複雜、迷霧重重,量子力學所描繪的世界 •在量子世界,如果你不看月亮, 月亮就只按一定的「機率」掛在天空! •在量子世界,光似粒子,也似波,表現出「雙重人格」, 將兩種截然不同的東西統一在一個物理客體,性質如此詭異! •在量子世界,粒子有點像「孫悟空」, 拔一根猴毛,一吹之後,孫悟空就會出現在很多地方! •在量子世界,粒子就像精通穿牆術的「嶗山道士」, 能夠輕易穿過厚厚的牆而毫髮無損! •在量子世界,一對同源粒子就像一對「雙胞胎」, 無須任何溝通,即使相距百萬光年,也能感知彼此狀態的變化! ➔不同於古典力學的嶄新物理觀念?本書讓你真正理解! ◎機率統計的概念 微觀世界的未來是不確定的,我們永遠無法知道微觀粒子準確的動態數據,只能基於機率的方法去預言。 ◎世界本質是量子化的 微觀世界是不連續的,它可能更像一片沙漠,遠看是連在一起的,走近才發現,它是由一粒一粒的細沙所構成。 ◎波粒二象性的物質觀 微觀物質具有「雙重人格」,它既是粒子,又是波,將兩種性質截然不同的東西統一到一個物理客體。 ➔如何應用量子力學造福人類?本書帶你親身體驗! ◎突出量子力學的核心思想,以此為主線貫穿於全書,從而給出了量子力學的清晰脈絡,向讀者立體地展現量子思想的全貌。 ◎力求對所講述的問題盡可能給出數學之外的物理意義,使讀者從零開始讀懂量子力學,逐漸認識一個完全陌生的世界,並真正窺見它的神祕和美麗。 ◎注重科普性及應用性,科學屬於人類的共同事業,科學的威力在於普及和創新,科學理論從來都不會停留在紙上,只有經過廣泛的普及和應用,才會推動人類文明的進步。 本書特色 本書以平實易懂的語言介紹了貫穿整個20世紀的量子思想革命,向讀者完整地展示了大自然神祕的量子本性。全書沒有鋪陳深奧的數學知識,重在思維的貫通,不僅可以作為一般讀者了解量子思想的普及讀物,也可以作為量子理論初學者和研究者的參考書。 &
超導時代降臨,能量損耗從此為零!能源科技最終解:抗磁效應×磁浮原理×量子干涉×材料應用,近代物理重大發現,創造接連不斷的科學奇蹟
科技生活的夢想藍圖 × 超導體入門必讀之作 & 二十一世紀,又稱超導的時代 磁浮列車、永續能源、節能火箭…… 科幻電影中的神奇發明,即將成為現實! & ▼超導體,到底是什麼東西? 超導材料是指當溫度低於某個程度,該材料就會出現超導現象。超導現象主要會呈現兩大特性:一個是「電阻為零」,即電流在超導體內部流動時,不會有損耗而能一直流通,成為永久電流;另一則是「完全反磁現象」,若外加磁場在超導體上,超導體會排除磁場,使磁力線完全不能通過。 & 超導體自發現以來就被視為極有發展潛力的科學現象,但早期發現的超導材料如水銀、鉛、錫等超導臨界溫度都低於攝氏零下260度,經過科學家經年累月的努力,如今的超導體研究已被確認能應用在日常生活的諸多方面。 & ▼超導體如何解決人類的能源危機? 目前市面上用以傳輸電力的銅線,傳輸時會造成電力損耗;若能改用零電阻的「超導電線」,就可以讓被浪費掉的電成為可運用的電。 & 由於電力難以儲存,且能儲存的量有限。但若用超導材料繞成線圈,由於零電阻,可以讓電流永久流動,產生出的磁場具有能量,讓人們用以儲存太陽能發電及風力發電的能源。 & 而「超導馬達」也可以應用在風力發電機的改良上。由於超導磁場較強,方便研製尺寸更小的機器,產生的噪音也較小。 & ▼磁浮列車、電磁推進船……讓交通更方便! 早在19世紀末,就已經有使列車上浮的構想,其中包括了運用氣球原理讓列車「漂浮」在鐵路上行駛,或是運用水流使列車運行。1922年,德國工程師赫爾曼提出了利用「磁力」使列車懸浮的想法。直到1969年,德國製造出一列利用「磁力」懸浮的小型列車,三年後日本亦研發出磁浮列車。而在海運方面,西元1992年,第一艘超導磁流體推進船「太和一號」於日本試航成功。 & 這些運用超導體技術的交通工具,大多具備快速、安靜、汙染少的優點,極具未來科學研究及應用價值。面對人口過剩、能源日益稀少的地球,科學家們迫切要做的,便是找出花費成本更低、生產更便利的超導材料。 & 本書特色 & 本書主要介紹了超導從發現至今的歷史與超導現象的特性,並說明超導體分在能源與電力工業、產業與運輸、醫療與診斷以及通訊各領域上的應用情形。 &
真希望基礎物理這樣教:國高中生必備!看圖學物理,從力學、牛頓定律、直線運動到天體物理學,建立物理素養一本就夠!
史上第一本!由天體物理學博士撰寫的「基礎物理圖解大全」, 為國、高中生適用的物理補充教材課外讀物! 國立自然科學博物館館長/焦傳金、賽先生科學工廠創辦人/林厚進& 好評推薦 本書內容涵蓋國、高中物理課程,從基礎到進階的核心主題, 帶你用創新的圖像視覺學習法,以強而有力的圖像輔助,並使用簡潔有力的說明, 將複雜的物理知識以精準且引人入勝的插圖、圖表和圖例,讓你一看秒懂! 包括什麼是力學?從牛頓定律、直線運動、旋轉運動、質量守恆定律、電力, 到場域和力學、法拉第感應定律、現代物理學、天體物理學宇宙的起源與盡頭等等, 一次掌握物理必學13大主題,不僅易讀、好懂,充滿趣味,更有助於記憶, 是培養自然科學軟實力的最佳視覺圖解百科! 你知道力(重力)到底有多少面向與運動方式?宇宙又是如何遵守永恆定律來保存各種能量? 這世界正因為有電、電磁,所以不必處在伸手不見五指的永夜,但你知道光學是如何展現的? 當你擁有這些知識基礎之後,再循序漸進的去理解現代物理以及天體物理學, 就更能充分瞭解優雅的量子力學之謎以及核能的威力,甚至整個宇宙的引力到底有多麼的強大! 本書透過13個章節以圖文並茂的方式,探討了處處都讓我們感到不可思議的物理世界, 不僅能激發好奇心、滿足求知欲,探索不同領域的物理學,還能自然而然的認識到我們周遭事物, 對於想要自學的人或是有教課需求的人,不僅易讀、好懂、好記憶,更是學好物理所必備! 本書特色 1.誰說物理艱深難懂!創新視覺學習法帶你零壓力學習、培養物理思維,從此「眼中有物,心中有理」! 2.用圖像開啟物理腦!輕鬆翻閱就能完整建構力學、光學、熱力學、電磁學、乃至於天體物理的完整概念! 3.史上最強物理科普!國高中生一看就懂的物理補充教材,厚植科學素養,提升升學實力,就從這本開始! 亞馬遜讀者★★★★★好評推薦 「我相信這是第一本不僅有著準確性和正確的科學術語,同時還提供視覺學習的書籍。最後的章節觀念統整圖以及相關的文字,想自學的人也非常容易,連我10歲的孩子也非常喜歡它。」--SRINIVASA MANIKANTH PASUMARTI 「這是一本對於高中生來說,想要學好理化課程的視覺教材替代品,包括那些追求更高級課程的學生。每章都被精簡為本質內容,並提供清晰詳細的視覺展現,同時提供足夠的細節進行有意義的探索。每章的結尾都有一個全面的觀念統整圖,以連接該章節中探討的所有概念。」--Lauren 「我是一名高中生,患有注意力缺陷多重障礙,我需要資源來澄清我從課堂學習中獲得的材料。我也是一個視覺學習者,翻閱了這本書後,這個教材對我的學習方式非常有用。--Teresa 「我喜歡理化,這本書是一個很容易學習或想是想要自學最佳的圖書,因為它有很好的視覺指導。我正在教我的兒子基礎知識,雖然他只有5歲,但通過這本書的圖片,他能夠理解主題的基本概念,所以這本書真的很值得一讀!」--Sandra &
費曼手札(2023年新版):不休止的鼓聲
這才是真正的費曼! 傑克與克莉絲:「聽到你得諾貝爾獎,我們又激動又高興。對一個鄉下孩子來說,表現真是不錯。到了斯德哥爾摩,可別去天體營和裸體女郎鬼混。」 理查.費曼:「非常感謝你們的賀電。但你們為啥要限制我在瑞典的探險呢? 我在這裡請求你們允許,可以不理會你們在電報裡的告誡。」 費曼的抽屜裡,長年擺著一封從未寄出的信。信紙泛黃破舊,因為費曼經常拿出來展讀。那是費曼在妻子阿琳過世一年後(1946年),寫給亡妻的信。費曼在信末寫道:「原諒我沒有寄出這封信。我不知道妳的新地址啊。」 2004年,這封信和其他費曼親筆寫的信,都來到費曼的女兒米雪手中。米雪說:「看著看著,我著迷了。寫這些信的人展現出思路清晰、體貼、謙虛、風趣而又迷人的魅力來。」米雪於是選出415封信和家藏的照片編輯成這本書:「關於我父親的書很多,不過那些書都取材於口述的資料。但現在你看到的這本書,都是他親筆寫的信,這些信自己會說話。這些信綜合起來,展現出一種前所未見的費曼的特質。」 名人推薦 他擁有當代最具原創力的心智。——戴森(Freeman Dyson),《宇宙波瀾》、《全方位的無限》作者 一個最真誠的人,當代傑出的直覺論者,也是任何敢於敲出不一樣的鼓聲的人心目中,首屈一指的典範。——施溫格(Julian Schwinger),與費曼同獲一九六五年的諾貝爾物理獎 對費曼來說,知識可不是說說而已,知識是用來行動、用來實踐的……他所協助創立的科學是前所未見的。——葛雷易克(James Gleick),《混沌》作者 在這兒,我們見到的是一位擅長引人注目、並且十分務實的思想家……世上幾乎再也找不到像理查‧費曼這樣的人。——戴維思(Paul Davis),《最後三分鐘》作者 我們愈是細讀費曼,就會愈加喜愛他那充滿熱情、又令人耳目一新的世界觀。——谷史(Alan Guth),暴脹宇宙模型的提出 &
超易懂高中物理筆記:死記硬背OUT!用圖像記憶讓你輕鬆搶分
不擅長數學也看得懂! 用一則故事記住高中物理 & 物理學其實根本不需要背誦! & 系列累計熱賣突破90萬本! & 「公式絕對不能死記硬背!」 為什麼要用這句話當開頭?因為在唸物理學的時候, 很多人都對物理抱有「總之就是背公式,然後把數字帶進公式計算就對了」的印象。 這種學習方式,簡直就是苦行。 & 學習物理最重要的,是理解這棵「物理大樹」的「樹幹」。 而所謂的「樹幹」,則是公式誕生的背景,也就是「故事」。 & 本書配合各物理學單元的解說, 盡可能地穿插介紹各個科學家的名字和相關公式的背景,最大程度地描繪出背後的故事。 這種作法既可以幫助讀者認識物理學的基礎,讓本書發揮參考書的功能, 還能同時讓讀者品味到由名震歷史的科學天才們全心全力建立的壯闊物理學史故事, 兼具歷史科普讀物的角色,成為一本不同以往的物理入門書。 & & &
神經信號生成和傳導的物理模型理論
在神經系統中傳遞的神經信號為由神經細胞(神經元)產生和傳導的「動作電位」(尖峰或脈衝)。為神經細胞的電導和動作電位開發一種新的物理模型,是本書的主要目標。本書的新微觀隨機統計物理模型理論使用簡單的一維模型,推導了瞬態電導率,研究了神經元組織膜的導電特性,並成功應用來解釋和理解現有的實驗測量數據。 電滲(Electroosmosis)是帶電液體在電場的影響下,從多孔材料或生物膜中流出或穿過的移動現象。1974年本書作者推導了電滲的基本黏性離子電動力學方程式。離子擴散電流得到了很好的理解,作為該理論的自然應用,研究了神經元組織膜的導電特性。研發了動作電位產生的新基本物理模型。 本書的新模型數學簡單,物理觀念清晰,為一方便使用的模型。將可以為未來的神經科學研發計畫提供所需的基礎科學背景。 &
運動中的物理學:用物理角度解讀44項運動競技,讓你紀錄再突破!看賽事更有趣!
打破世界紀錄的祕密就藏在物理學中! 懂得運用物理理論,締造世界紀錄不再是夢想! 田徑、球類、水上運動、冰雪運動、格鬥武術,用不一樣的角度看運動: ◎人類百米賽跑的最快極限是9.21秒? ◎跑馬拉松就像在空中畫拋物線? ◎觀眾幫忙打拍子對選手跳遠有幫助? ◎籃球成功三分射籃的方法! ◎怎樣的游泳方式最理想? ◎為什麼衝浪選手看起來就像貼在波浪的斜面? 物理即萬物之理。在我們生活的世界,大到宇宙間的天體運行,小到我們腳下的步伐,都遵循著已知或未知的規律。透過本書,我們可以發現原來運動和物理有著如此密切的關係,所有運動都蘊藏著「物理知識」,我們身體的每一個動作都可以用理論來解釋。只是平時的我們對此習以為常,並不知道它們為什麼會發生。比如,你知道為什麼運動員跳水時要手背朝下嗎?他們打出的乒乓球為什麼會轉彎?這些答案就藏在細節裡,這些細節只有物理學能告訴我們。 本書正是從物理的角度解讀體育運動,探索每個運動項目背後的力學原理,幫助我們更了解運動,也更了解自己身體的力量。透過這些知識,找到提升運動技能的方法。 本書特色 1、兼具趣味與實用性的物理知識,讓你找到運動技能的訣竅: 所有運動都蘊藏著「物理知識」,我們身體做出的每一個動作都可以用物理來解釋。只是我們平常習以為常,只知道這些動作會發生,但不知道為什麼會發生。本書就是從這個角度出發,探索體育運動背後的力學知識,幫助我們更了解自己的身體力量。透過這些知識,我們能夠找到提升運動技能的方式,培養運動場上的戰略思維。 2、包含44項奧運會項目及新興運動,不僅適合學生閱讀,也適合大眾讀者: 本書完整講述了44項體育項目,有田徑、球類、水上運動、冰雪運動、格鬥武術等不同類別。不僅介紹了相應的物理原理,還加入了相關賽事的分析,更輔以詳細的公式計算與分析圖,讓讀者能更迅速直觀地理解內容。本書所涉及的體育運動多數為奧運會熱門項目。「世界紀錄可以打破嗎?」「要怎麼突破?」書中不時就以往奧運會各項目的比賽紀錄加以分析,解答冠軍選手奪冠的關鍵以及被超越的可能性與方法。如果能更了解體育規則,以及每項運動的原理,我們不只能在賽事場上強化技能,在觀賞賽事的同時,更能以不同角度觀看、增加更多樂趣。 &
3小時讀物理:快速掌握國高中基礎物理 少年伽利略35
★日本牛頓獨家授權,全彩豐富圖解★80頁內容輕量化,價格門檻低★適合國中生輔助學習課程內容◎月球正持續向地球墜落?◎如果少了摩擦力就無法順利行走!◎智慧型手機會發熱的原因物理是一門統整自然界「規則」的學問,日常生活中隨處可見各種物理現象,不過能簡明扼要地說明相關原理的人並不在多數。本書從物體的運動、氣體與熱的性質、波的性質、電與磁的作用,一路介紹到原子與光的本質,上述五大主題是在高中畢業前的物理課程中會學到的基本知識。平時若沒有特別留意的話,不太會發現潛藏在自然界中的物理法則,但各種現象確實是遵循著「規則」發生的。《3小時讀物理》以周遭常見的現象為例,淺顯易懂地解說各個觀念。濃縮重點知識精華的內容有助於學生預習、複習課業,也適合想溫故知新的大人進修,人人都能在3小時內抓到訣竅!系列特色1. 日本牛頓出版社獨家授權。2. 釐清脈絡,建立學習觀念。3. 一書一主題,範圍明確,知識更有系統,學習也更有效率。
基礎磁性物理
磁性,特別是鐵磁性,往往會予人一種神祕的聯想,確實即使時至今日,仍有一些(鐵)磁性性質不甚明瞭,但吾人仍應以科學的角度去理解它,因此,對於過去所累積於磁性的研究結果能列入教科書者,應予系統化的介紹並傳授相關的專業知識。 本書為磁性物理之教科書,以理工科大四及研究所同學為主要對象。由於市面上相關的教材多半係以英文原著書寫,為方便閱讀,本書採中文方式陳述,其中偶有部分專有名詞則中英並陳,可供有興趣的同學或讀者自修參考。 書中分為六個章節:靜磁學、磁性起源、磁性種類、磁異方性、鐵(亞鐵)磁體之磁化與退磁、磁區與磁牆。內容儘量從物理的觀點來討論,有關材料與工程應用的部分,則收錄於:《應用磁性物理》(Applied Physics of Magnetism)。 &
單位與定律大圖鑑:伽利略科學大圖鑑17
★伽利略科學大圖鑑系列第17冊★★揭示78個單位&32個定律★本書將單位、定律分成兩大章節,整理了許多重量、長度、速度、力學、面積等單位的換算方式及歷史,以及將自然現象歸納成公式的定律,有助我們瞭解生活中的大小現象,種類豐富多元,有趣好玩,沒想到我們每天都在使用這麼多種單位與定律!早上「8點」要上班上學、大杯手搖飲料是「650毫升」、距離便利商店要走路「200公尺」等等,若沒有這些單位,光是溝通就會產生許多不便。雖然全世界制定了通用的「國際單位」,但在各地仍留有各種慣用單位,例如平常說的3公分左右,在歐洲會用到「吋」,到了日本會使用「寸」表示;或是針對物品的特殊用法,例如鑽石重量用「克拉」、香水容量用「盎司」等。另外,也介紹了日本獨有的「尺貫法」,有熟悉的榻榻米、日本酒1合等單位,在閱讀日本作品或前往旅遊時,或許會派得上用場!而日常會用到的定律如走路有賴「摩擦力」得以前行,飛機是靠著「白努力定律」翱翔天際,又或是與電磁相關的庫侖、歐姆等課程上會接觸到的內容等。從平常會用到的單位,直到闡明宇宙現象的定律通通介紹其中,各位讀者都能一起來認識單位與定律的世界!★系列特色★1.日本牛頓出版社獨家授權。2.主題明確,解釋清晰。3.以關鍵字整合知識,含括範圍廣,拓展學習視野。
圖解實用食品微生物學
近年來隨著科學不斷進步,食品微生物學得到迅速的發展,也對食品加工產生實質的影響,當大家把注意力專注在尖端科技之際,其實基本的微生物對食品加工的影響,仍然扮演重要角色,微生物應用於食品加工,具有投資少、建設快、效益好、污染少的優點,因此值得食品加工業者花多一點力氣來關注,也值得一般消費者來了解,因為利用微生物來生產人類需要的產品,符合人類的一般認知,容易得到人們的信任。
大話題:量子理論
你知道嗎,向完全初學的人解釋量子理論, 比向古典物理學家解釋來得容易! 回溯量子理論的萌芽時刻,了解量子理論為何徹底顛覆人類的世界觀 & 從超級英雄電影到電晶體,不論是影視作品、文藝創作或科學技術,量子理論已踏出科幻領域,進入大眾文化和你我的日常之中。但提到「量子」時,時常讓人感覺超越時代、超越常理,似乎也代表難以理解,好像要精通數學和物理學,才能知道量子理論究竟是什麼。 & 弔詭的是,精熟學校課本教的牛頓運動定律,可能會限制你理解量子理論!回顧量子理論的發展歷程,就是科學家的新發現牴觸百年來公認定律的故事。他們不僅要回應同僚的問難,更要突破內心的自我懷疑,量子理論才得以誕生,並且徹底改變我們的世界觀。 & 量子理論是怎樣產生的?是什麼實驗迫使這些最謹慎的人刻意忽視古典物理學的原理,提出違反常識的物理觀點? & 隨著書中娓娓道來量子理論的誕生故事,你會看見如今鑲嵌在萬神殿中的大名:普朗克、愛因斯坦、波耳、海森堡、薛丁格、狄拉克……在成為世界尊崇的英雄之前,都是飽受質疑的科學家。追尋他們的訝異、掙扎、發現和猶疑,有如親臨大師的工作現場,你可以和他們一起困惑、摸索、思考,最後一同享受發現的震撼與喜悅。 & ● 在還不知道原子存在的年代,普朗克為何就能開創量子理論?這位量子之父又為什麼極度抗拒自己的發現,甚至花費多年時間試圖淡化量子的顛覆性力量? & ● 將原子描述成電子圍繞著原子核旋轉的「星系」模型,為什麼被量子理論否定了?原來和薛丁格的貓有關係! & ● 2022年的諾貝爾物理學獎頒發給三位實驗物理學家,因為他們驗證了貝爾不等式。這項成就為何重要?原來根源出自愛因斯坦和波耳對量子理論的根本歧見!本書告訴你兩位物理學巨擘為何對詭異的「量子糾纏」無法達成共識,而量子糾纏又有什麼樣翻天覆地的潛力! & 了解到底為什麼需要量子理論、量子理論的「不合理」究竟有什麼道理,而量子理論又為何徹底革新我們對世界的想像! & ◆ 常聽說但總是似懂非懂的領域──大話題系列: 英國Icon Books招牌長青科普書系,由各學科的專家學者撰寫文字易懂、立論堅實的內容,搭配藝術家繪圖,讓一般讀者也能進入專業領域,掌握艱深知識的基本框架。全書系廣受讀者支持,出版持續將近半世紀,至今已出版140餘本,主題橫跨經濟學、社會科學、自然科學和文學等領域,總銷量超過4,000萬本,總計有超過30種語言的譯本。 &
這場遊戲不是夢,全面進化的量子文明時代
「量子世界為我們帶來的,不僅僅是一場理論的革新,更是一場世界觀的重塑。」—作者,陳根 量子力學是個一直存在、但直到幾百年前才被科學家發現的一門學科,也是現今世界上最狡黠、神祕、難懂的知識。物理學家費曼說過,「沒有人能真正了解量子力學。」即便要打破過去對於自然宇宙運行的認知,即便愈靠近量子力學就發現愈多不可思議的微觀定理,物理學家們還是前仆後繼地試圖弄懂它,以善用這個偉大的微小力量。 本書匯集了自古典物理以來乃至舊量子力學直到新量子力學的物理定律和實驗,因為這一段漫長的過程,才讓人類走到今天,走進量子力學的殿堂,繼續挖掘裡面蘊含的寶藏。理解了量子世界裡的根本特性之後,作者繼續帶我們認識至今人類對於量子力學的技術研究與應用,包括量子測量、量子計算發展出的原子鐘、量子電腦、量子雷達、量子感測器、石墨烯材料…等,以及為AI/機器語言、金融服務、分子模擬、材料科學、石油/天然氣、安全、製造、運輸/物流、IT和醫療保健(製藥)等產業所能提供的幫助;其中部分技術已正式朝應用階段進行中。 如果你是一名正準備探索量子物理學的學生,或者是僅僅對量子力學充滿好奇心的新新人類、甚至只是對於涉及量子力學的科幻電影感興趣,那麼這本書都將帶給你最完整的量子物理學知識,以及人類至今進行中的量子技術探索和已實現的相關應用。 &
逸情過後.科技已至(上):量子空間等化儀系列一
當我們的生活是由粒子組成,要如何改寫自己人生劇本?|Step1|運用量子空間等化儀鑑測自己狀態,並相信測出的結果,|Step2|針對弱項,將「貼片」貼在對應穴道,改善身、心、靈狀態,|Step3|多元運用在自己生活中,例如:錢包、手機等,調整生活實相。只要你相信,是由意識創造真實,就能將儀器的功用,真實顯現在自己生活中!從放射粒子儀器的起源、原理等做簡單的說明,並將中醫理論導入量子儀器,打造出「量子空間等化儀」,讓大家可以藉由掃描身體,找出自身「BUG」後,運用「貼片」並貼在對應穴道上,藉此改善身、心、靈狀態。本書特色✎運用圖、文、表各式媒材說明從放射粒子儀器發展說明,到自身發展出量子空間等化儀,運用圖、文、表等各式媒材,讓大家更能理解儀器的產生,以及能帶來的影響及改變。✎「量子空間等化儀」圖文步驟說明運用圖文步驟說明單機(指單純使用機器)、聯機(指連接電腦並運用特定軟體使用)模式,讓你兩種方式都會使用,也更輕鬆上手。
逸情過後.科技已至(下):量子空間等化儀系列一
當我們的生活是由粒子組成,要如何改寫自己人生劇本?書中說明各式實際案例!|Step1|運用量子空間等化儀鑑測自己狀態,並相信測出的結果,|Step2|針對弱項,將「貼片」貼在對應穴道,改善身、心、靈狀態,|Step3|多元運用在自己生活中,例如:錢包、手機等,調整生活實相。只要你相信,是由意識創造真實,就能將儀器的功用,真實顯現在自己生活中!說明中藥、西藥、保健食品等萬物都訊息化,而當萬物都能訊息化,就能藉由「量子空間等化儀」這個儀器重組,只要寫的出對應程式語言,就能實際改善,包含農業、金融商品判定、調整門的異音等,還能應用在風水、淨化磁場上。當你發現是「意識」決定顯現的實相,就能接受運用科學改寫人生的可能!本書特色✎運用圖、文、表各式媒材說明運用圖、文、表等各式方式,展現農業、昆蟲與動物防治、金融商品判定、調整門的異音等實際應用案例,讓你看到直呼「太神奇!」✎量子空間等化儀的程式清單展現將單機版系統內建程式碼全數展現,讓使用者能更清楚知道位置,在操作上能更容易!
【最易懂圖解版】相對論,愛因斯坦教會我們什麼?:看漫畫理解20世紀最偉大的科學經典,探索空間與時間之謎,培養科學腦!
「這本書把困難科學變簡單了!」 最狂的科學老師 瘋狂理查GTO、科學X博士 蕭俊傑, 熱烈推薦給看到理論就頭昏、遇到公式就想逃的科學苦手們! 不需要會繁複的數學公式,僅以國高中的物理知識為基礎。 運用生動的漫畫插圖、深入淺出的文字對話, 從牛頓力學、光速不變原理、能量守恆定律到E = mc⊃2;的證明, 讓你不用死記硬背,就能逐步明白「相對論是個什麼樣的科學理論」。 這是一本「即使是文組生也能讀懂」, 讓人從「害怕」到「引發探究興趣」的相對論入門書! ◎漫畫式圖解20世紀最偉大的科學理論,打造大人小孩都能看懂的科普讀物! 本書故事架構從一個高中女生夢想成為太空人, 卻因為讀不懂「相對論」而感到挫敗開始…… 就讓我們隨著她向傳奇飛行員學習的腳步, 逐步認識相對論「誕生的時空背景」、「最基礎且核心的概念」, 以及「對科學界的貢獻」、「為現代生活帶來的意義」。 ◎打破你對科學理論書的刻板印象,讓你不禁大喊──「終於認識相對論了!」 從GPS定位、臉書打卡,到發電機、核能發電…… 人類百年來的科技發明及科學發想,其背後的基礎理論都與「相對論」脫離不了關係。 本書打破相對論給人艱澀困難的印象,不著重於理論分析、數學公式, 而是搭配生活案例,並以圖解方式呈現,讓大家更輕易親近科學。 本書適合對象: 剛開始接觸相對論的「國高中生」──全書以插圖呈現、文字淺白易懂,閱讀無壓力! 想了解科普知識的「文組生社會人士」──沒有複雜的數學公式,理解觀念就足夠! 愛因斯坦迷或「科學知識愛好者」──從相對論誕生的背景回溯,複習相關的科學理論! 本書特色 ◎用漫畫解說艱澀理論,最輕鬆易讀的相對論入門指南! 「相對論很難吧!」「我對數學不擅長又要怎麼理解相對論?」長年撰寫科普書的作者,有感於一般人對學習科學知識的恐懼,致力於以「容易理解和想像的方式」呈現複雜的理論。此書也是為了讓第一次學習相對論的人也能輕鬆讀懂,而特別用「漫畫」「手繪圖」方式編寫而成。生動的圖解方式,讓沒有物理基礎的人都能大聲說「我看懂相對論了」。 ◎藉故事來學科學理論,不會枯燥乏味、不用死記硬背! 本書故事是由兩名高中女生去找太空飛行員學習相對論開始說起,藉由情節發展,我們逐步認識光、力學、空間、質量等相關的基礎原理,以及相對論誕生前的科學歷史,最後再理解愛因斯坦的思考。循序漸進的閱讀過程,讓人沒有壓力,輕輕鬆鬆地就進入相對論的世界。 ◎透過假設性問題思考,小孩大人都能激發大腦邏輯力! 科技發展日新月異,而隨著時代愈進步,我們愈該具備「科學思維」。書中舉出許多簡單的假設性問題,或是以常見的題材作舉例,讓人一邊閱讀一邊思考。不管你是要引發科學興趣,或培養邏輯力、想像力、創造力,亦或是提升科學知識,透過學習相對論就能辦到。 科學愛好者的好評推薦 「本書用漫畫及淺顯易懂的圖說方式,讓困難科學變簡單了!」──最狂的科學老師/瘋狂理查GTO 「日常生活中很難體會相對論的奧秘,本書卻能讓你瞬間進入愛因斯坦的世界。」──科學X博士、科展指導教練/蕭俊傑 &
撞出上帝的粒子:深入史上最大實驗現場(希格斯粒子發現十周年紀念版)
大型強子對撞機才剛上線試運轉就「爆炸」了! 內行人領路,直探位在瑞士的尖端研究現場。 & ◎希格斯粒子發現十周年紀念版 ◎2013諾貝爾物理學獎得主希格斯大力推薦 ◎陳凱風(台大物理系教授)專文導讀、專業審定 & 近二十年物理界最激勵人心的躍進 2012年,歐洲核子研究機構宣布他們發現質量可能的源頭:希格斯粒子。這個原本只存在於理論中的粒子,是科學家追尋物理界的聖杯——「大一統理論」時的重要里程碑。為了尋找這行蹤飄忽的粒子,科學家決定通力合作,建造史上最大、最昂貴也最精密的儀器「大型強子對撞機」。 & 為什麼要這麼大? 這部耗資超過一百億瑞士法郎(相當三千億新台幣)的龐然大物,大部分藏在地底。在全長二十七公里,恰能繞台北市蛋黃區轉一圈的隧道裡,兩團粒子用接近光速正面對撞、撕裂四射。儀器為什麼非得大、非得高能不可?如果實驗過程中產生的超高能量會不會創造出黑洞,摧毀地球?科學家又是如何從瞬息的碰撞之中,鎖定希格斯粒子出沒的蛛絲馬跡? & 超難得,高能物理學行家完全導遊 大型強子對撞機在第一次試運轉那天就爆炸了,原因居然是某個零件的焊接出了問題,更慘的是當天全世界的媒體都緊盯著現場狀況……任職於歐洲核子研究機構的作者巴特沃斯教授在本書中描述科學家如何面對媒體與大眾的好奇與質疑。 & 本書除了記錄整整六年的世紀大追尋中的精采日常,也帶出科學與你我的緊密關聯,包括伯納李爵士於1989年,創造的「全球資訊網」(WWW)、以及今日廣泛用於醫藥和材料科學的「分散式計算網格」。 & 本書紀錄了粒子物理學界二十年來的跌宕起伏,並以發現希格斯玻色子磅礡作結,帶我們一窺這個最大實驗室裡的角力、悸動與冒險。 &
時間大圖鑑:伽利略科學大圖鑑14
★伽利略科學大圖鑑系列第14冊★★以物理、宇宙、生命科學、心理學探討時間是什麼?★★推薦人 《時間之幂》、《霍金大見解》譯者 蔡坤憲★現在也正在不斷流逝的時間,是物理學、天文學、生命科學、心理學等眾多領域都想探討但仍無解的問題,時間有開始與終結嗎?時間的長度都是一樣的嗎?時間對生物有多重要?本書就以多種面向介紹,一探有趣的「時間」話題!在我們的世界,時間只會從過去往未來流動。因此古人認為整個宇宙中,時間都以相同的方式流動,但目前已知事實並非如此,愛因斯坦的相對論為這個議題帶來了更多可能性。時間成為科幻影視小說熱門的題材,如果真的可以進行時空旅行,又該怎麼做呢?而從歷史與曆法的角度來看,人類為看不見也摸不著的時間,發明了時鐘跟曆法,隨著科技不斷進步,能測量到更為精細的時間,約每300億年才會有1秒的誤差。為何需要如此精確的時間呢?除了對物理學的研究有其必要,現在所定義的1公尺也是由光行走的距離而來,即使出現僅100億分之1秒的誤差,1公尺的長度就會有3%的落差,可見時間的準確非常重要!最後一章從生物學的角度出發,動物不但可以從時間推測最有利的生活方式,生理時鐘也影響我們一整天的作息,要如何打造良好的生理時鐘、有效利用時間呢?現在就輕鬆的心情一起來看看吧!系列特色1. 日本牛頓出版社獨家授權。2. 主題明確,解釋清晰。3. 以關鍵字整合知識,含括範圍廣,拓展學習視野。
無是什麼:「零」的應用&「無」的本質 少年伽利略34
★日本牛頓獨家授權,全彩豐富圖解★80頁內容輕量化,價格門檻低★適合國中生輔助學習課程內容現代人熟悉的「零」其實得來不易? 「無」的本質是什麼?空無一物的世界真的存在嗎?我們平常總是不經意地運用「0」這個數,從國小就開始學習簡單的0的加減法運算。0在數的表記和計算上堪稱不可或缺的存在,但令人意外的是,0在過去有很長一段時間未被視為數字。除此之外,在我們生活周遭也有各式各樣的「無(零)」,像是家電產品或日用品有時候會運用到「真空」。真空往往令人聯想到連呼吸也沒有辦法的虛空世界,但是就某個意義而言,我們所處的世界也在真空的包圍之下。本書從「數字的零」、「零與無限」、「溫度的零」、「真空」、「宇宙的無」這五個面向來探討無究竟是什麼。盡情沉浸在不可思議的無的世界吧!系列特色1. 日本牛頓出版社獨家授權。2. 釐清脈絡,建立學習觀念。3. 一書一主題,範圍明確,知識更有系統,學習也更有效率。
3小時「相對論」速成班!
~向愛因斯坦請教,53個想知道的物理理論~ 從基礎開始,發現原來「相對論」竟然能應用如此廣泛! 愛因斯坦頂著一頭白髮,對著鏡頭吐舌頭的肖像; 在輪椅上的霍金,藉由語音合成器與外界對話。 相信任何人對這兩位20世紀的天才並不陌生,對吧? 不過,他們提出的理論究竟是什麼?又帶給世界如何貢獻? 或許很多人腦內浮現的是影集《世紀天才》或電影《愛的萬物論》,一時間也很難給出回答吧? 這次,3小時速成班將加開全新的課程──「相對論」。 打開本書,文組人也能學會的相對論速成班,即將開課! 正式開課之前,各位不妨先思考下面的問題,作為簡易的課前測驗吧! Q1・光的速度一直都是保持不變嗎? Q2・太空船上的太空人,會比地球上的人老得慢嗎? Q3・「質量」和「重量」有什麼不同?質量等於「能量」嗎? Q4・為什麼「重力波」被譽為「愛因斯坦最後的功課」? 想要融會貫通相對論,有一點很重要,那就是保持「腦洞大開」的良好狀態。 在物理學的世界,有別於實驗室裡具體操作實證,特別講求運用想像力,假定一切實驗條件均為最理想狀態,對一套假說在大腦中進行實驗,因此又稱做「思想實驗」。 物理史上著名的思想實驗,包括── 永動機▸▸不需要額外提供能源或能量,而能恆久運作的機械。 牛頓大砲▸▸有一座大砲從高山上發射,發射的砲彈軌道取決於初始速度,呈現環形永不下墜軌道、橢圓軌道、拋物線軌道逃離地球。 孿生子悖論▸▸雙胞胎的一人搭乘太空船旅行,另一人留在地球,當旅行者多年後回到地球,發現自己比手足更年輕。 愛因斯坦的相對論,正是透過思想實驗來建構理論。 當我們初次接觸相對論、甚至是難以理解的量子力學時,放下自我設限的成見,以開放的心態參與一場場的思想實驗,才能透視日常所見的巨觀世界,領略奧妙的微觀世界。 就讓相對論推你一把,跨越想像力的限制,從此看見不一樣的宇宙吧。 本書特色 ◎從理論公式推導,到「黑洞」的探索新突破,由日本的理科博士轉譯抽象的相對論與量子糾纏,化為文組人也能輕鬆理解的簡明概念。 ◎全書架構以11個章節、53個單元組成,從基本知識開始掌握,循序漸進了解相對論如何解釋宇宙與星星的誕生。 ◎搭配主題,細數與愛因斯坦同期的偉大科學家,同步了解近代科學發展的多元面貌。 &