物理學的演進

愛因斯坦寫給所有人的科普經典
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不使用任何數學公式！
介紹從伽利略、牛頓時代的古典理論
到現代相對論和量子力學的物理學史
 
★快速了解「相對論」或「量子力學」的最佳入門書！
★國、高中學生打底物理學知識、培養科學素養必備！
★北一女物理教師、《如何學好高中物理》作者簡麗賢，導讀推薦！
 
本書由現代物理學之父愛因斯坦與波蘭物理學家英費爾德合著。書中介紹了從伽利略、牛頓時代的古典力學，到現代場論、相對論和量子論這數百年來物理學的發展史。
 
全書尤其以「演進」的觀點，凸顯物理學史上的重大發展或轉折，使讀者閱讀時如偵探蒐集各種線索般，一步步串起各種物理學知識，並思考歷程背後的哲學思想或觀念上的變化。此外本書也透過大量通俗易懂的例子與插圖，將物理學知識與日常生活巧妙融合在一起，既生動又有趣。
 
本書首次出版於1938年，其後物理學自然有了空前的進展，然而英費爾德說：「本書只是討論物理學的一些本質上沒有變化的重要觀念，因此沒有過時的問題。」而關於出版此書的動機，他和愛因斯坦在序言中說，他們並不是要寫一本物理學的教科書，因此不會教授讀者一堆理論，「反之，我們想描繪的是人類心智在尋找觀念世界與現實世界之間的連結時，所付出的種種努力」。
 
各界推薦
林厚進│賽先生科學工廠創辦人
陳育詮│松山高中物理教師
張慶瑞│國立臺灣大學物理學系特聘教授
超級Y│Youtuber說書人
楊儒賓│國立清華大學哲學研究所暨通識教育中心講座教授
簡麗賢│北一女中物理教師
（依姓名筆畫排序）
 
「20世紀上半葉，量子理論改變了物理學的景觀，就像電磁學一個世紀前所做的那樣。在《物理學的演進》中，愛因斯坦和英費爾德從風暴中心描述了這場革命。今天我們已經很習慣接受量子力學的概念，因此很容易忘記當初我們從量子角度來思考時所需要的具有紀念意義的思想轉變。」
史蒂芬‧霍金│英國理論物理學家
 
「在《物理學的演進》中，用淺白口吻的文字加上經典線條的圖示，彷彿置身於科學的時光洪流之中，順著愛因斯坦與英費爾德的視角，帶你一次認識這四百多年的物理學發展與演進。」
陳育詮│松山高中物理教師
 
「閱讀《物理學的演進》，正符應十二年國教新課綱『以物理學家發想過程的故事為主，基礎物理通才知識為輔』的設計方針……建議高中學生學習課綱內容時，不妨搭配閱讀科普書籍《物理學的演進》，建立更完整的物理概念和科學思維，或許還能體悟『細推物理須行樂，何須浮榮絆此生』的閱讀之樂。」
簡麗賢│北一女中物理教師

愛因斯坦Albert Einstein
猶太裔物理學家，狹義相對論和廣義相對論的創立者，被認為是繼伽利略、牛頓之後最偉大的物理學家，也被譽為「現代物理學之父」，因「對理論物理學的貢獻，尤其是他發現了光電效應的規律」，獲頒1921年諾貝爾物理學獎。

 

英費爾德Leopold Infeld
波蘭科學院院士、理論物理學家。曾在美國普林斯頓高級研究院與愛因斯坦共事，因與愛因斯坦合著《物理學的演進》而為世人所知。


王文生
業餘譯者，清華大學物理系畢，譯有《用塗鴉學物理》、《物理學的演進》等書（皆為商周出版）。取名的長輩希望這個孩子「生而學文」，但他大學讀了理科，畢業之後卻也沒有成為物理學家。物理科普書的翻譯，也許是個有趣的平衡。

推薦序 
深入淺出的物理史科普書

我喜愛閱讀科普書，課暇也撰寫科普文章。好讀的科普書應是「曲高未必和寡，深入何妨淺出」。
 
收到商周出版社主編寄來《物理學的演進》文稿，放下手邊工作，迫不及待，先睹為快，沉浸在古典與近代物理發展史的思維中。
 
這是一本很特殊的物理史科學普及經典書，愛因斯坦共同撰寫，幾乎沒有數學公式，深入淺出，饒富趣味。這本科學史代表作，是愛因斯坦詮釋古典和近代物理的觀點，也是高中生和一般讀者認識「量子力學」和「相對論」的入門書，值得閱讀和珍藏。
 
教育部十二年國教高中課程綱要中，揭櫫基礎物理的設計精神，以「物理學家發想過程的故事為主，基礎物理通才知識為輔」，更清楚揭示「高一物理課程針對全年級全領域學生設計課程，編排以文組取向學生容易接受和吸收的教材為目標，希望全體學生接受的是物理發展的精神與傳承，而非只是比較片段不連貫的科學知識」。誠哉斯言，新課綱必修物理課程內容，強調學生學習的重點之一是連貫的物理演進發展史。這是正確的思維，透過閱讀物理學史，能讓學生獲得更全面的物理史觀。
 
物理學的發展，歷史悠久，具有理論探討與實驗驗證的對象，建立脈絡相承的理性論述方法，以及追求真理、實事求是和謙遜客觀的科學態度等特質。愛因斯坦和英費爾德合著的《物理學的演進》，在1938年問世，儘管是年代較早的科普書籍，但透過愛因斯坦的詮釋，更能讓現今的讀者了解物理史發展的全貌，包含伽利略、牛頓時代的運動理論，現代的場論、相對論和量子論，可說將物理學演進歷程，一以貫之，引導讀者認識物理學家的思維方式。
 
《物理學的演進》一書，擷取物理學發展的重要轉捩點，以「演進」的角度貫串古典與近代物理學的發展，清晰梳理重要的科學脈絡，指引讀者物理學發展的精神與科學脈絡的傳承。閱讀《物理學的演進》，正符應十二年國教新課綱「以物理學家發想過程的故事為主，基礎物理通才知識為輔」的設計方針。
 
十二年國教新課綱的必修物理學習內容說明，「科學家面對問題時，抱持理性、客觀、好奇心及不妄下決斷等思考方式和科學態度」，閱讀《物理學的演進》後，能知道從事科學工作應不固執己見、不盲從附和及不妄下決斷，一切依據共同依循的客觀實驗，判斷標準。科學沒有權威，科學也非萬能，科學有其範疇與限制。面對其他不是探討物質世界的領域，科學家必須抱持謙虛、敬仰與尊重的態度。
 
110年高中學生升大學的「學科能力測驗(學測)」甫落幕，物理試題取材「牛頓力學」、「焦耳與能量」、「電流磁效應」、「電磁感應」、「電子的物質波(機率波)」等主題，這些內容的脈絡說明正好是《物理學的演進》一書的重點。
 
建議高中學生學習課綱內容時，不妨搭配閱讀科普書籍《物理學的演進》，建立更完整的物理概念和科學思維，或許還能體悟「細推物理須行樂，何須浮榮絆此生」的閱讀之樂。

北一女中物理教師、科普作家
簡麗賢

【推薦序】深入淺出的物理史科普書（簡麗賢）
【原 序】
【新版序】
 
第❶章 ▌機械觀的興起
奧妙的偵探故事／第一個線索／向量／運動之謎／還有一個線索／熱是一種物質嗎？／升降滑道／轉換率／哲學背景／物質動力論／結語
 
第❷章 ▌機械觀的衰落
兩種電流體／磁流體／第一個嚴重的困難／光的速度／作為物質的光／色之謎／波是什麼／光的波動說／乙太與機械觀／結語
 
第❸章 ▌場，相對論
場的圖示法／場論的兩大台柱／場的實在性／場與乙太／力學的框架／乙太與運動／時間、距離、相對論／相對論與力學／時—空連續區／廣義相對論／在升降機外和升降機內／幾何學與實驗／廣義相對論及其實驗驗證／場與實物／結語
 
第❹章 ▌量子
連續性、不連續性／物質和電的基本量子／光量子／光譜／物質波／幾率波／物理學與實在／結語