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用塗鴉學物理:從 51 張手繪理解 2600 年重要物理大發現

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圖書介紹 - 資料來源:TAAZE 讀冊生活   評分:      
圖書名稱:用塗鴉學物理:從 51 張手繪理解 2600 年重要物理大發現

從泰利斯三角測量、牛頓萬有引力定律,到愛因斯坦相對論,
用小塗鴉畫出物理學最深奧的大原理,讓你一看就懂!


專文介紹
香港大學理學院講師、科學專欄作家 余海峯

好讀推薦
  師大附中物理科教師 陳忠城
  師大附中化學科教師 陳昭錦
國立中興大學物理系教授 陳惠玉

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阿基米德臨死前,曾喝斥羅馬士兵「離他的手繪遠一點」;
除了蒙娜麗莎的微笑,達文西留下的地球照與神聖比例圖稿,對後世影響更大;
牛頓在三一學院步道留下的光折射塗鴉,同事經過都得小心繞道。

能啟發問題、統整結論的好塗鴉,就像一句好格言:精煉,值得被永久記錄。


自古以來,人類一直試圖理解物理世界。亞里斯多德有他的觀點(天體界是完美的),愛因斯坦也有他的不同觀點(所有運動都是相對論式的)。而這些五花八門的理解往往都是從塗鴉開始的,在使用數學等式之前,畫出對實在界的想像。這些塗鴉雖然微不足道,卻是物理學家很有效的工具,也是數百年來傳統的思考、教學和學習輔助。本書用許多小插圖,深入簡出地解釋物理的 51 個重要觀念,鋪陳出近三千年的物理學史。

科普作家唐.雷蒙斯依據年代順序展開物理學史,從泰利斯的三角測量法,達文西的地球照,克卜勒的行星運行定律,畢達哥拉斯的單弦琴,阿基米德的槓桿原理,牛頓擺,一直到20-21世紀解釋光電效應,氫原子,廣義相對論,地球溫室效應,希格斯玻色子的發現等等。作者把這些發現放入歷史脈絡,例如討論伽利略和教廷的衝突,或電磁現象的發現和華茲華斯的浪漫主義詩作之關連,以及二次大戰對於愛因斯坦相對論的影響;也佐以科學家的個人趣聞軼事,使得生動有趣的物理課躍然紙上。讀者僅需很基本的數學和物理背景知識,就可以跟著「用塗鴉學物理」暢遊物理史世界。

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媒體讚譽

本書的 51 個塗鴉已幾乎涵蓋所有已知的物理概念。如果我們需要理解某個自然現象,揭開本書,你必定可以找到適合的理論去幫助思考。
────余海峯,香港大學理學院講師、科學專欄作家

拜愛因斯坦、馬克士威這些超級天才所賜,十九、二十世紀的物理知識益發複雜到快超出人類理解的極限,但本書依舊保留了物理學清晰、迷人的本質。
────《華爾街日報》(Wall Street Journal)

除了老師必備,即便門外漢也能透過這本《用塗鴉學物理》增長物理知識,理解科學思考的歷史。
────《懷疑探索者》雜誌(Skeptical Inquirer)

簡潔動人的黑白塗鴉,明快地描繪了幾千年來的著名發現……對那些想了解更多物理學歷史的人來說,拿這本書當起點再完美不過了
────《今日物理》雜誌(Physics Today)

太出色了!只用51張令人難忘的塗鴉,就能從畢達哥拉斯到希格斯玻色子,呈現一學年物理學的最精華。
────魯本.赫希(Reuben Hersh),1983 年美國國家圖書獎科學類得主

這計畫太棒了!科學書通常都只附上一些輔助說明的線條圖,但唐.雷蒙斯扭轉了這樣的過程:開頭先選出一幅鮮明的塗鴉,再配上解釋文字。而他的文字不僅僅如此,他更補充了科學史知識,糾正普遍的錯誤觀念,更揭露奇事軼聞,及潛藏其間的知識關聯性。簡言之,他是以文字充實圖像內容。
────漢斯.克里斯蒂安.馮.貝耶爾(Hans Christian von Baeyer),威廉瑪麗學院物理學名譽教授,《量子貝氏主義》(QBism: The Future of Quantum Physics)作者

唐.雷蒙斯明快的《用塗鴉學物理》用簡單的圖像作輔助,帶我們從赫拉克利特到希格斯,從行星到粒子物理,從天文到原子,探索科學史中一連串被忽略的文化製品。受用,精確,易讀。這本書無與倫比。
────羅伯特.希爾伯恩(Robert C. Hilborn),美國物理教師協會執行長,《混沌現象與非線性動力學》(Chaos and Nonlinear Dynamics: An Introduction for Scientists and Engineer)作者

作者簡介:

唐.雷蒙斯Don S. Lemons

美國堪薩斯州北紐頓伯特利學院(Bethel College in North Newton, Kansas)物理學榮譽教授。熱衷於物理知識普及工作,著有《物理隨機過程入門》(An Introduction to Stochastic Processes in Physics, 2002)、《熵指南》(A Student's Guide to Entropy, 2013)、《因次分析指南》(A Student's Guide to Dimensional Analysis, 2017)等科普作品。本書插圖繪製者為 Jesse Graber。

譯者簡介:

王文生

清華大學物理系畢業。名字得自家裡一位德高望重的長輩,意思是要「生而學文」,但大學還是讀了理科。畢業之後沒有成為物理學家,反而跑去做翻譯,想來也是一種緣分吧。

從《用塗鴉學物理》回顧了 2600 年來的物理發展史,展示了何謂「發現的邏輯」與「演繹的邏輯」。它們有時能互相參照,有時卻完全是兩回事。比方說能量守恆的觀念,我們都是先學習何謂能量,才進一步了解能量是一種守恆量,乍看之下,這個演繹的邏輯沒什麼問題。但在歷史上,科學家卻先透過實驗發現一種守恆量,再把它定義為能量,最後才知道能量到底是什麼──先有能量守恆,才有了能量,這是發現的邏輯。從這個小例子,我們得以一窺兩種邏輯的差異。

用發現的邏輯反思學習物理的過程,也許會是一件相當有趣的事情。

推薦序
香港大學理學院講師、科學專欄作家 余海峯

自人類演化至懂得書寫以來,塗鴉一直是最直觀的表達方式。最早期的文字,想必都是塗鴉。象形文字雖然筆畫繁複,但卻能夠表達豐富內容。使用中文的我們可能不會察覺,但根據我一些不會中文的朋友所說,書寫中文在他們眼中就好像繪畫一樣。我卻想,或者可能更接近於塗鴉?

人類的眼睛只能看見二維世界,即是平面的事物。為什麼?當然,空間是三維的,即是立體的。但當光線進入眼睛、投影在視網膜之上時,立體空間就被簡化為一幅平面圖像了。

為什麼我們能夠看見立體的空間?這就是我們擁有兩隻眼...
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目錄
推薦序 余海峯
前言
致謝

古典時期
1 三角測量(600 B.C.E.)
2 畢達哥拉斯單弦琴(500 B.C.E.)
3 月相的盈虧(448 B.C.E.)
4 恩培多克勒發現空氣(450 B.C.E.)
5 亞里斯多德的宇宙觀(350 B.C.E.)
6 地球和日月之間的相對距離(280 B.C.E.)
7 阿幾米德的天平(250 B.C.E.)
8 阿幾米德原理(250 B.C.E.)
9 地球的大小(225 B.C.E.)

中世紀
10. 費羅佛納斯的自由落體研究(550)
11 「看見」的光學(1020)
12 奧雷姆三角(1360)
13 達文西與地球...
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