為什麼E=mc2?探索時空、質量之源與希格斯粒子

Why Does E=mc2? (And Why Should We Care?)


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內容簡介

唯一一本讓你真正理解相對論的科普書!
CERN希格斯粒子研究團隊成員、英國最受歡迎科普節目主持人,帶你重新探索史上最經典的物理公式,尋找希格斯粒子與質量之源。

◆全國各大學物理系主任一致推薦
◆科普書最高榮譽——英國皇家學會科學圖書大獎決選入圍
◆Pansci泛科學選書推薦
◆Amazon讀者四星推薦
◆香港誠品選書


你一定聽過愛因斯坦的相對論,也知道 E=mc2 這個公式,但是你有沒有想過,為什麼能量(E)會等於質量(m)乘以光速(c)的平方呢?

史上最暢銷的科普書《時間簡史》從頭到尾唯一出現的公式就是 E=mc2,足見這個物理方程式有多重要。但是,因為該書編輯曾警告作者霍金,每多寫一個公式,書籍銷量就會少一半,因此就連霍金也沒辦法更深入地解釋這個公式。而其他介紹相對論的科普書,大多也只介紹相對論「是什麼」,卻極少討論「為什麼」,更別提要探討公式的本質了。

BUT,這本書不一樣!

本書作者考克斯是歐洲核子研究組織(CERN)希格斯粒子研究團隊的成員,負責大型強子對撞機的超導環場探測器實驗,尋找神祕的希格斯粒子。同時,他也是英國最受歡迎的科普主持人,在 BBC 主持多檔節目。曾是搖滾樂團鍵盤手的他,人稱「物理界搖滾巨星」,每每現身講台,都掀起一陣旋風。

同為 BBC 主持人的費亞曾這樣讚美他:「我想包括霍金在內的任何人,都無法超越考克斯所表現出的那種專業、智慧、激情、清晰和力量的完美結合。」

就是這樣充滿搖滾精神的熱情,讓考克斯勇於挑戰連霍金都不敢嘗試的寫作方式。他和福肖教授共同突破科普書以往避談公式的禁忌,正面迎擊 E=mc2,透過輕鬆易懂的語言,運用國中教過的畢氏定理,一步一步解構,讓這個只有極少數人真正理解的公式,變成人人都能懂的科學常識。

於是,你不必再靠模糊的比喻來「領悟」相對論,這一次,你將真正理解愛因斯坦!

考克斯和福肖在書中完整解釋時間空間的相對性、光速的極限,以及為什麼愈接近光速,時間就會愈慢等相對論的基礎概念,並且思考一連串更核心的問題:什麼是能量?什麼是質量?光速與能量、質量究竟有什麼關係?為什麼光速是質能轉換的兌換率?在回答這些問題的同時,作者也帶我們來到大型強子對撞機的實驗現場,探索希格斯粒子與質量起源的奧祕。

本書入圍科普書最高榮譽——英國皇家學會科學圖書大獎決選名單,是近年難得一見深具啟發性的科普讀物,也是唯一一本能讓你真正理解相對論的書。

從 E=mc2 出發,我們將能了解所有關於宇宙的道理:時間、空間、質量、能量、標準模型、希格斯粒子……


【專業推薦】
◎吳小華(東海大學物理學系主任)
◎李孟恩(高雄師範大學物理學系主任)
◎孫允武(中興大學物理學系主任)
◎高涌泉(台灣大學物理學系教授)
◎郭永綱(東華大學物理學系主任)
◎陳永富(交通大學電子物理學系主任)
◎曾耀霆(屏東教育大學應用物理系主任)
◎簡麗賢(北一女中物理教師)


【好評推薦】
「我想包括霍金在內的任何人,都無法超越考克斯所表現出的那種專業、智慧、激情、清晰和力量的完美結合。如果你對尖端的科學發展問題有興趣,並且想知道這些最新發展如何影響我們每一個人,那麼就讓這位充滿熱情的教授為你解釋一番吧。看到他你也許不禁會問,如此俊朗的外表之下,真的藏著一位教授嗎?」
──史提芬.費亞,BBC 節目主持人

「考克斯和福肖選擇了一個大多數人都知道,卻只有極少數人真正理解的物理公式作為對象,清楚明瞭地解釋給所有人聽。這是一段令人興奮的發現之旅。」
──德魯揚,科普作家、科普節目製作人

「如果想去除大多數人對愛因斯坦最著名的公式膚淺的理解,你可以聆聽資深科學家考克斯和福肖的闡述。透過精準的語言和幾個充分解釋的公式,他們將一些物理學中最不可思議的發現,平易近人地帶到讀者身邊。」
──《種子》雜誌

「很多學者都嘗試解釋公式的本質,但他們並沒有成功。相較之下,沒有人比考克斯和福肖更能勝任這份工作了。他們做了一件了不起的事。」
──《BBC焦點》雜誌

「為了弄清楚愛因斯坦一生中最經典的理論公式 E=mc2,作者成功地開闢一條通往那神祕領域的道路。這條路從數學表達的時空結構,一直通向原子彈、天體物理學,最終到達質量之源。」
──《新科學家》

「考克斯和福肖為非專業人士生動地描繪了現代科學家如何理解周遭世界,以及其形成的原因。他們提供了愛因斯坦理論的歷史背景,同時非常明確地揭示了愛因斯坦理論所帶來的巨大影響,包括永遠地改變了科學家們對宇宙本質的看法……雖然所有的基礎知識都有了詳細的解釋,但是本書依然給科學愛好者留下了很多可以思考的空間。」
──《出版家周刊》

「如果想去除大多數人對愛因斯坦最著名的公式膚淺的理解,你可以聆聽資深科學家考克斯和福肖的闡述。透過精準的語言和幾個充分解釋的公式,他們將一些物理學中最不可思議的發現,平易近人地帶到讀者身邊。」
──《種子》雜誌

「年輕人的活力與專家級的知識間完美的結合……考克斯和福肖將萬有引力、質量及量子理論這樣艱深的概念,直接拋向大多數害怕數學的大眾。這類讀者應該能從對理解很有幫助且幾乎不涉及數學的解釋中,受益匪淺。」
──《物理世界》

「這是一本態度謙遜、不循常規並且幾乎不涉及數學的書,而它的內容卻是世界上最著名的物理公式。這不禁讓我意識到愛因斯坦的公式並不是什麼只有科學超人才能明白和思考的高深理論,相反地,它是一個不斷影響著人們生活中各方面的客觀規律。考克斯和福肖對於其研究對象的熱情是顯而易見的,你會發現他們是很親切友好的嚮導。」
──《波士頓環球報》

「《為什麼E=mc2?》行文清晰明確,有不少亮點,然而絲毫沒有讓人感覺到任何驕傲自大。任何有著一顆探索之心的讀者,都會被這兩位睿智的科學家平易近人的語言所吸引而受到啟發。這是一本讀後會讓人愉快的書。」
──《赫芬頓郵報》

「《為什麼E=mc2?》中包含了很多的知識和非常好的解釋。它為那些喜歡科學或曾經想更了解科學的人提供了一個很好的機會,免去了他們必須再次回到學校學習的麻煩。在閱讀本書的時候請保持一種開放的態度和一顆好奇的心,那麼當你放下它時,將會發現自己獲得了相當豐富的知識。」
──沙加緬度書評

「這是一本浪漫的科普書,作者想像力很豐富,使得枯燥的理論變得生動有趣起來。譯者的文筆很流暢,讀起來生動有趣。好浪漫的物理科普書,特別是前面,全部都看懂了!」
──讀者「我往此處來」

「我從來沒想過會看一本與物理科學和相對論有關的書,這對於文科生的我而言太不相干了。但這本書我看了,很認真地看,居然看懂了。這讓一向畏懼理科知識的我很開心。而這本書的意義,並不僅僅在於告訴你一個人人都懂的相對論,而是要開啟讀者封鎖很久的想像和懷疑的大門。你看完書就會發現,書中的浪漫讓你驚訝。」
──讀者「刹那含永劫」

作者簡介

考克斯(Brian Cox)、福肖(Jeff Forshaw)

考克斯(Brian Cox)
有「物理界搖滾巨星」之稱的考克斯是英國的粒子物理學家、英國皇家學會研究員,並任教於曼徹斯特大學。他同時也是歐洲核子研究組織的成員,負責大型強子對撞機的超導環場探測器實驗,研究前部質子探測器。除此之外,考克斯在 BBC 主持多檔科普節目,頂著搖滾造型的他,曾是 D:Ream 樂團的鍵盤手,每每現身講台都引起一陣旋風,受到觀眾熱烈歡迎。由於他為科學普及做出的卓越貢獻,歷年來獲得許多獎項。

福肖(Jeff Forshaw)
福肖教授是曼徹斯特大學的理論物理學家,他的主要研究領域是基本粒子物理。一九九九年,他被授與物理學院馬克士威獎章,表彰其在理論物理學的卓越成就。


譯者簡介
李琪
生於八○後,留學新加坡,在英語環境的多元文化社會中學習工作近十年,對英語國家的科學、人文、生活有廣泛的了解,畢業後曾在國外語言學校任職,回國後進入大型培訓機構,關注數理化科目的英文教學。

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