物理風雲古典篇：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。

作者簡介

蕭如珀
台灣師範大學英語系畢業，曾任英語教師及環保資訊雜誌編輯。

楊信男
台灣大學物理系畢業，美國紐約州立大學石溪分校博士。回國後服務於台大物理系，曾任台大物理系主任、研究所所長，現為台灣大學名譽教授。是國際知名的理論核物理學家、台灣物理學會及美國物理學會會士。
曾獲台灣物理學會特殊貢獻獎。

近代科學輝煌的進展，徹底改變了人類文明的面貌，高度增進了全體人類生活的福祉，在許多方面還取代了宗教的角色，成為一般人的行為準則。了解科學史成為了解人類歷史文明的重要一環，也有助於科學精神與態度的培養。物理是自然科學中最根本的一環，物理的發展基本上引導了歷史上各時期的科學發展，因此物理史被視為科學史的樞紐。
美國物理學會每月出刊的《美國物理學會通訊》(APS News)自2000年3月起，開闢了一個〈本月物理史〉的專欄，內容有趣，深具啟發性。因此，在徵得美國物理學會總編輯Alan Chodos博士的同意後，從2005年底開始，我們選擇史上當月的大事將其翻譯出來，定期刊登於我國物理學會發行的《物理雙月刊》中。之後，又蒙中國科學院北京高能物理所發行的《現代物理知識》採用，自2007年起同步刊登。
〈本月物理史〉的原文作者以淺顯易懂的方式說明物理專業知識，具有科普的功能，適合一般人閱讀，所以在翻譯了4年多後，我們決定將當時已刊登的50篇文章集結成冊，取名《物理奇才奇事》，於2009年由五南圖書出版股份有限公司出版，與大家分享。到了2014年，我們又多譯了50篇，結合原先的50篇，加以再版。
之後我們持續翻譯，迄今總數已達200篇，而由於題材有限，〈本月物理史〉專欄也已幾近斷稿停止，所以我們決定做一總結，將這200篇依內容分成二冊出版。內容屬於古典物理者為一冊，稱之為古典篇，涉及量子及相對論物理的則另歸一冊，稱之為近代篇。很巧的是，這樣的分法，兩者各一半100篇。此外，為了吸引更多人的興趣，我們決定將書名改為《物理風雲》。
在古典篇中，除了翻譯的93篇外，另有7篇是我們自己所撰寫，包括伽利略（#8）、萊布尼茲（#15）、賈法尼（#20）、道爾頓（#38）、史托克斯（#43）、第一部電話的誕生（#66）和波茲曼（#74）；在近代篇中，我們翻譯了91篇，撰寫了9篇：狄拉克（#7）、康普頓（#27）、朝永振一郎（#53）、微中子（#65）、蓋爾曼（#75）、電弱交互作用的統一（#79）、鮑爾（#82）、富勒烯（#88）和大型強子對撞機（#99）。
文章由如珀翻譯，她沒有物理背景，因此避開了所有艱澀的專業用詞，再由信男負責檢視所有的科學內容無誤。我們的小女兒是第一位讀者，她學商的背景耐心地逐篇閱讀，給了我們寶貴的意見。相信此書平實的風格會更適合一般的學生與家庭。
牛頓是古典物理的巨人，所以我們以他出生的農莊為古典篇的封面。當前物理學最前沿之一是宇宙學，因此我們採用星際的影像為近代篇的封面。
大家敬仰的楊振寧先生在看過本書之後，給了我們很大的肯定，並同意推薦給年輕學子，是我們極大的光榮。他推薦本書的話附在封底。在此向他表達最大的謝意
最後，我們要衷心感謝Chodos博士和兩位原文作者—自由作家Jennifer Quellette女士及APS News的編輯Ernie Tretkoff女士—慨然同意我們將譯文集結成冊出版，並向所有關心，提供意見的朋友們致謝。

蕭如珀、楊信男

序
1 埃拉托斯特尼(Eratosthenes)測量地球—大約西元前240年6月
2 一位科學先驅的誕生─達文西(Leonardo da Vinci)—1452年4月15日
3 第谷．布拉赫(Tycho Brahe)發現一顆超新星—1572年11月11日
4 透鏡大師簡森(Zacharias Janssen)：顯微鏡的發明—大約1590年
5 克卜勒(Johannes Kepler)的洞見成就了《宇宙的奧秘》—1595年7月19日
6 伽利略(Galileo Galilei)乍聞望遠鏡—1609年5月
7 荷蘭天文學家法比利薩斯(Johannes Fabricius)觀測到太陽黑子—1611年3月9日
8 教宗將伽利略(Galileo Galilei)移送羅馬宗教法庭審理—1632年9月
9 托里切利(Evangelista Torricelli)示範了真空的存在—1644年10月
10 帕斯卡(Blaise Pascal)給費馬(Pierre de Fermat)有關「點數分配問題」的信—1654年7月
11 惠更斯(Christiaan Huygens)取得第一個擺鐘的專利權—1657年6月16日
12 虎克(Robert Hooke)發表記載毛細管作用的小冊子—1661年4月10日
13 波以耳(Robert Boyle)提出理想氣體定律—1662年
14 虎克(Robert Hooke)《微物圖解》的出版—1665年1月
15 萊布尼茲(Gottfried Wilhelm Leibniz)完成建構積分並引入積分符號—1675年10月29日
16 牛頓(Sir Isaac Newton)《自然哲學的數學原理》(Principia)的出版—1687年7月5日
17 惠斯頓(William Whiston)解釋諾亞大洪水—1696年11月
18 查隆納(William Chaloner)鑄造偽幣被處絞刑─牛頓晚年二、三事—1699年3月16日
19 俄羅斯第一位現代科學家洛蒙諾索夫(Mikhail Lomonosov)的誕生—1711年11月19日
20 電池的催化者賈法尼(Luigi Galvani)的生日—1737年9月9日
21 白努利(Daniel Bernoulli)出版專著《流體力學》—1738年
22 《分析基礎入門》的出版—大約1748年6月
23 富蘭克林(Benjamin Franklin)試著電死一隻火雞—1750年12月23日
24 測光術之父布給(Pierre Bouguer)辭世—1758年8月15日
25 布拉克(Joseph Black)和潛熱—1762年4月23日
26 卜利士力(Joseph Priestley)分離出一種新「氣體」，導致氧的發現—1774年8月
27 利希滕貝格圖形(Lichtenberg Figures)的發現—1777年11月
28 赫歇耳(Frederick William Herschel)發現天王星—1781年3月
29 膽大的物理學家是第一個飛行的人—1783年11月
30 米契爾(John Michell)預見有黑洞—1783年11月27日
31 庫侖(Charles Augustin Coulomb)測量電力—1785年6月
32 克拉尼(Ernest Chladni)出版《聲音理論的發現》說明「克拉尼圖形」—1787年
33 卡文迪西(Cavendish)計算地球的重量—1798年6月
34 洪保德(Alexander von Humboldt)捕捉電鰻—1800年3月19日
35 伏特(Alessandro Volta)說明了電池—1800年3月20日
36 楊氏(Thomas Young)和光的本質—1801年5月
37 投影描繪器(camera lucida)的發明—1807年10月
38 道爾頓(John Dalton)提出原子論—1808～1810年
39 亞佛加厥(Amadeo Avogadro)推論分子世界的計數—1811年2月
40 熱赫曼(Sophie Germain)建構了彈性曲面的理論—大約1816年5月
41 菲涅耳(Augustin-Jean Fresnel)發表光波動理論的證據—1816年7月
42 羅納茲(Sir Francis Ronalds)的電報設計被駁回—1816年8月5日
43 流體動力學先驅史托克斯(George Stokes)的誕生—1819年8月13日
44 厄斯特(Hans Christian Oersted)發現電流會產生磁場—1820年7月
45 法拉第(Michael Faraday)在電磁學的重大發現—1821年9月4日和1831年8月29日
46 傅立葉(Jean-Baptiste Joseph Fourier)轉換法論文出版—1822年
47 卡諾(Sadi Carnot)發表熱機的專文—1824年6月12日
48 布朗(Robert Brown)描述花粉水池中的分子運動—1827年8月
49 扭結理論的先驅泰特(Peter Guthrie Tait)的誕生—1831年4月28日
50 第一個月球的達蓋爾銀版攝影—1839年1月2日
51 焦耳(James Prescott Joule)發表了將機械能轉換成熱能的簡要論文—1840年12月
52 法拉第(Michael Faraday)說明冰桶實驗的信發表了—1844年3月
53 摩斯(Samuel Morse)與電報—1844年5月24日
54 觀測證實海王星的存在—1846年9月23日
55 米契爾(Maria Mitchell)發現一顆彗星—1847年10月1日
56 菲左(Armand Fizeau)發表光速實驗的結果—1849年7月
57 傅科(L—1851年2月3日
58 黎曼(Georg Riemann)論彎曲空間的經典演講—1854年6月10日
59 氦的發現—1868年8月18日和10月20日
60 紐約的第一個氣動地鐵—1870年2月26日
61 馬克士威(James Clerk Maxwell)和他的精靈—1871年6月
62 巴貝(Charles Babbage)成功的失敗─第一部計算機—1871年10月
63 十九世紀科學女王宋麥薇(Mary Somerville)辭世了—1872年11月
64 現代分子科學之父凡得瓦(Johannes van der Waals)提出實際氣體方程式—1873年
65 卡文迪西實驗室(Cavendish Laboratory)啟用—1874年6月16日
66 第一部電話的誕生—1876年3月10日
67 居里兄弟發現了壓電現象—1880年3月
68 雷諾(Osborne Reynolds)提出雷諾數的主張—1883年3月15日
69 拉午耳(Fran—1887年5月23日
70 特斯拉(Nikola Tesla)取得了「電力輸送」的專利—1888年5月
71 愛迪生在影片中記錄第一個「噴嚏」—1893年2月2日
72 杜瓦(James Dewar)製造出固態氣體—1894年1月19日
73 瑞立男爵(Lord Rayleigh)說明發現氬—1894年8月13日
74 統計力學的奠基者波茲曼(Ludwig Eduard Boltzmann)悲劇性地離世了—1906年9月5日
75 俄國通古斯加事件—1908年6月30日
76 午夫(Theodor Wulf)發表宇宙輻射的第一個證據—1910年9月15日
77 霓虹燈在巴黎汽車展初次豋場—1910年12月
78 魏格納(Alfred Wegener)提出他的大陸漂移理論—1912年1月6日
79 赫斯(Victor Hess)在日全蝕時以氣球飛行測量宇宙線—1912年4月17日
80 密立根(Robert Millikan)發表油滴實驗的結果—1913年8月
81 諾特(Emmy Noether)論證對稱性和守恒律的聯結—1918年
82 建築聲學的先驅沙賓(Wallace Sabine)逝世—1919年1月10日
83 夏普力和柯蒂斯(Shapley-Curtis)辯論星雲的本質和宇宙的尺度—1920年4月26日
84 階躍函數的提出者黑維塞(Oliver Heaviside)辭世了—1925年2月3日
85 高達德(Robert H. Goddard)和液體燃料火箭的首次發射—1926年3月16日
86 哈伯(Edwin Hubble)擴大我們對宇宙的視野—1925年和1929年1月
87 《紐約時報》報導〈宇宙無線電波的發現〉—1933年5月5日
88 巴頓(Otis Barton)和比柏(William Charles Beebe)在球形深海探測器所創下的世界紀錄—1934年8月15日
89 契忍可夫(Cherenkov)輻射的發現—1934年12月
90 范德格拉夫起電器獲得了專利—1935年2月12日
91 華生-瓦特(Robert Watson-Watt)取得英國空防雷達系統的專利—1935年4月
92 影印術的發明—1938年10月22日
93 拉瑪(Hedy Lamarr)和安塞爾(George Antheil)申請無線電跳頻專利—1941年6月
94 第一個微波爐專利—1945年10月8日
95 布里格斯(Lyman Briggs)發表棒球旋轉的研究結果—1959年3月29日
96 勞侖次(Edward Lorenz)和蝴蝶效應—大約1961年1月
97 雪帕德(Alan Shepard)在月球上揮出高爾夫球—1971年2月6日
98 黏扣帶發明人德曼斯特哈(George de Mestral)逝世—1990年2月9日
99 卡斯帕羅夫(Garry Kasparov)對抗「深藍」—1996年2月
100 佩雷爾曼(Grigori Perelman)將龐加萊猜想的證明貼到arXiv網站—2002年11月
附　錄
索　引