商品簡介
✴大人、學生愛上物理的啟蒙讀物✴
近代物理先驅馬克士威爾
十九世紀最偉大的斜槓科學家!
★發表馬克士威爾方程組統整電磁學(電磁學)
☆推論土星環由大量小顆粒組成(天文學)
★應用概率和統計方法描述氣體分子性質(氣體動力學)
☆透過三原色疊加原理拍出世上第一張彩色照片(光學)
★喜愛文學與哲學的兼職詩人(文學與哲學)
馬克士威爾一生的科學成就不勝枚舉,被譽為有史以來三大重要物理學家,僅次於牛頓和法拉第。馬克士威爾方程組概括一切電磁現象,開啟日常生活的無線電波時代,舉凡通訊、微波、紅外線、X射線……等,成為人類不可或缺的夥伴。他利用三原色光混合法,製作出第一張彩色照片,現今電視、電腦的色彩顯像,都是利用此原理。他擔任劍橋大學卡文迪許實驗室第一任主任和物理教授,負責興建近代科學史上第一個專業的科學實驗室,該實驗室培養出26位諾貝爾獎得主,成為科學界的一個奇蹟。
這樣一位偉大的科學家,小時候被同學戲稱為「呆頭鵝」,中學時最喜愛的是詩作及散文,最摯愛的家人是父親、妻子與狗兒。他用電池、電阻、電壓作比喻來寫情書,用詼諧幽默的詩和散文作科學辯證。即便有如此大的科學成就,馬克士威爾卻說:「世上萬物從無到有,科學對這個問題絕對是無能為力,我們已來到自身思考能力的極限,因為我們承認了萬物不可能永遠獨立存在,所以一定是受造而生。」展現了科學家在造物主面前的謙卑。
⭔讚譽⭔
「如果我能看得更遠,不是因為站在牛頓的肩膀上,而是站在馬克士威爾的肩膀上。」——愛因斯坦
「你若問我,誰是馬克士威爾?我會說:他出生於愛丁堡,在劍橋大學受教育,他的成就影響了全世界,是古典物理與近代物理最重要的貢獻者。」——德國物理學家普朗克(Max Planck, 1858-1947)
「牛頓之後,科學界最重要的物理數學家是馬克士威爾。他由土星環的研究,開展氣體動力論,指出土星環的存在,就是氣體動力論的實證。他將物理與天文連接,促成了近代天文物理的重大發現。」——英國數學物理學家金斯(James Jeans, 1877-1946)
「馬克士威爾給我最大的影響,是教導我怎麼思考。」——義大利物理學家費米(Enrico Fermi, 1901-1954)
「馬克士威爾是百年難得一見的天才,他的研究領域非常廣泛,而經過他的研究,每個領域都帶來全新的改變。」——英國物理學家庫爾森(Charles Coulson, 1910-1974)
作者簡介
▌張文亮
從前在彰化有個問題國中生,上課第一次聽到波義耳定理,一肚子問題問不到答案,意外鬧到幾乎要被退學,後來成了美國加州大學戴維斯分校水土空氣資源系博士,主修物理,副修化學和生物。回到臺灣大學任教後,變成推動生命教育的「河馬教授」,在課堂上,他把冰冷的科學變成一堂堂精采的故事。有人稱他是「教育工程師」,也有人說他是最會說故事的科學家,他寫了一個又一個科學大師的故事,作品屢獲金鼎獎、吳大猷科普獎、好書大家讀最佳少年兒童讀物獎。自臺灣大學退休後,目前從事演講、持續寫作,擔任特殊兒童教育、生態教育義工。
著有:
《南丁格爾與近代護理》
《兄弟相愛撼山河:威伯福斯與克拉朋聯盟》
《電學之父:法拉第的故事》
《生命科學大師:遺傳學之父孟德爾的故事》
《隱藏的種子——史華璐:近代食品安全的改革者》
《科學大師的求學、戀愛與理念》(全套五冊)
《深入非洲三萬里:李文斯頓傳》等
序
作者序
那是忠誠的信託
二○二二年八月,妻子病危時對我說:「文亮,回去把馬克士威爾與牛頓的傳記寫完。」我在癌症病房陪伴妻子已經一百多天,難過太久,知覺已經近乎麻木。
我只能看著妻子,聽著她最後的交待。妻子說:「過去你寫作時,我陪著你,這一次我不能陪你了。」
我問妻子:「那我怎麼辦?」
妻子定睛的看著我:「你爬都要爬過去。」
我是馬克士威爾迷,喜愛他的「熱力學」、「統計力學」與他寫的詩。我曾寫作《電學之父——法拉第的故事》,當時讀到許多與馬克士威爾有關的作品與研究報告。感謝台灣大學物理系的圖書館,收藏了《馬克士威爾研究與書信全集》,這是一本非常厚重的書。我經常借出,揹回家讀。
二○一八年,我決定著手寫馬克士威爾的故事。隔年,我的妻子陪我去愛丁堡,探訪馬克士威爾的家、在愛丁堡大學上課的地方、中學時受洗的教會、愛丁堡皇家學會,也去劍橋大學參觀馬克士威爾的實驗室,到格拉斯哥參訪馬克士威爾與凱爾文勳爵(LordKelvin)討論學術的地方,還到倫敦參訪馬克士威爾任教的國王學院。
這段旅程,妻子一直陪伴。
妻子病逝後,我決定下筆寫作,兩個月之久,稿紙上都是淚水,一個字也寫不出來。我想專注地完成妻子的託付,不能吃任何安撫情緒的藥物,因為必須保持頭腦清楚,才能讀懂馬克士威爾的作品。
二○二三年二月,我改去我的教會六樓讀書室寫稿,寫累了,就換到咖啡店,找個空位繼續寫,同年六月完稿。我將文稿放了至少六個月,本想等心裡平靜些再回來看,卻還是辦不到。後來,好友吳鯤生幫我看稿,很感謝他。
二○二四年一月,我終於有勇氣平靜下來,把文稿從頭看一遍。我忠於妻子所託和上帝莫大的保守,寫完了這本書。
現在,我還繼續往前爬——撰寫牛頓的故事。
目次
作者序
Part 1:童年與求學時期
第1章莊園的童年 024
第2章孤獨的孩子 028
第3章認識一生的好友 032
第4章天才浮現 038
第5章愛丁堡皇家學會的旁聽生 047
第6章才華初展 053
第7章與偉大的心靈相遇 060
第8章愛丁堡大學最滑稽的一門課 065
Part 2:在劍橋大學的學習
第9章喜愛寫詩的學生 072
第10章參加查經班 078
第11章考數學的方法 083
第12章我在上帝面前的責任 087
第13章一個學生的午夜詩篇 091
第14章第一次的禱告 095
第15章劍橋大學的傳奇老師 098
第16章第一次遇到法拉第 102
第17章劍橋大學畢業 107
Part 3:研究教學與夫妻合作
第18章進入電磁學的研究 112
第19章第一篇電磁學的研究報告 117
第20章視覺與顏色的研究 121
第21章輕鬆學好數學 127
第22章工人教育 131
第23章求職記 135
第24章沉重打擊 139
第25章土星環的奧祕 143
第26章法拉第的來信 149
第27章蓋爾語的教授 152
第28章願妳與我同行 156
第29章為什麼我的天空滿是陽光? 161
第30章夫妻的合作 166
第31章為了研究,家都快不能住了 171
Part 4:倫敦國王學院任教時期
第32章烏龍事件 176
第33章有趣的課 181
第34章與法拉第合作 184
第35章世界博覽會的解說員 187
第36章電學單位測定的標準化 190
第37章彗星的尾巴 196
第38章水手之歌 199
第39章馬克士威爾定律的由來 203
第40章我,有五月的陽光 207
Part 5:大眾教育的科學熱忱
第41章數學在日常生活的應用 212
第42章科學語言的轉換——熱學理論 216
第43章馬克士威爾與「工程力學」和「結構學」 219
第44章開啟自動化理論 223
第45章馬克士威爾與地球冰川運動 226
第46章馬克士威爾與熱力學 230
第47章莊園的教室 234
第48章星球的組成 237
第49章科學儀器製造成科學玩具 241
第50章受聘劍橋大學任教 244
Part 6:卡文迪許實驗室
第51章真空管的發明者——弗萊明 254
第52章安全艦艇的設計專家——米德爾頓 257
第53章近代技職教育的開啟者——希克斯 260
第54章近代「科技經理人教育」的開創者——加內特 264
第55章幽默的數學老師——克里斯托爾 269
第56章世界最大發電機的製造家——戈登 274
第57章近代航太工程的開啟者——格拉茲布魯克 277
第58章近代氣象學家之父——蕭˙納皮爾 281
第59章跨國教育家與語言天才——馬卡利斯特 285
第60章日本明治維新時期的教育家——菊池大麓 289
第61章物理數學大師——蘭姆 293
Part 7:附篇
第62章馬克士威爾的演講(一):科學、文學與藝術 298
第63章馬克士威爾的演講(二):回到最基本的粒子 302
第64章馬克士威爾的分享:科學不是使人驕傲,而是謙卑 306
第65章馬克士威爾的講道:論痛苦 310
第66章我的一生認識上帝的榮耀 314
馬克士威爾年表 316
參考文獻 318
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