从阿基米德到霍金——科学定律及其背后的伟大智者

从阿基米德到霍金——科学定律及其背后的伟大智者
ISBN: 
978-7-5428-6045-3/N·918
出版日期: 
2014-12
开本: 
16开
页码: 
592
定价(元): 
87.00
作者: 
克利福德·A·皮克奥弗
译者: 
何玉静 刘茉
  

目录

致谢 / 1

关于术语和符号的说明 / 5

 

引言与背景 / 1

    本章探讨了以个人名字命名的定律的定义,定律发现者的生活和苦恼,科学与宗教,定律和理论之间的差异,以及定律发现者的地域和时间分布。

自然律 / 2

定律发现者 / 5

用个人的名字给定律命名是否公正? / 15

理论与定律 / 20

我们发现了定律,还是发明了定律? / 25

数学的简明性与实在 / 26

究竟何为实在? / 29

本书的结构与目的 / 31

发现定律的时间分布 / 34

发现者在何处 / 37

终极定律何时将被发现? / 40

公元前250—1700年 / 45

阿基米德浮力定律,约公元前250年 / 47

开普勒行星运动定律,1609年和1618年 / 58

斯涅耳折射定律,1621年 / 73

胡克弹性定律,1660年 / 83

玻意耳气体定律,1662年 / 94

牛顿运动定律、万有引力定律和冷却定律,1687年和1701年 / 103

1700—1800年 / 137

伯努利流体动力学定律,1738年 / 139

朗伯辐射定律,1760年 / 151

波得行星距离定则,1766年 / 158

库仑静电定律,1785年 / 166

查理气体定律,1787年 / 180

1800—1900年 / 189

道尔顿分压定律,1801年 / 191

亨利气体定律,1802年 / 203

盖-吕萨克气体化合体积定律,1808年 / 209

阿伏伽德罗气体定律,1811年 / 217

布儒斯特光偏振定律,1815年 / 223

杜隆—珀蒂比热容定律,1819年 / 234

毕奥—萨伐尔磁力定律,1820年 / 244

傅里叶导热定律,1822年 / 252

安培电磁环路定律,1825年 / 263

欧姆电流定律,1827年 / 271

格雷姆气体泻流定律,1829年 / 281

法拉第电磁感应定律和电解定律,1831年和1833年 / 291

高斯电磁定律,1835年 / 309

泊肃叶流体流动定律,1840年 / 326

焦耳电热定律,1840年 / 333

基尔霍夫电路定律和热辐射定律,1845年和1859年 / 344

克劳修斯热力学定律,1850年 / 354

斯托克斯黏度定律,1851年 / 376

比尔吸收定律,1852年 / 391

维德曼—弗兰兹传导率定律,1853年 / 395

菲克扩散定律,1855年 / 401

白贝罗风压定律,1857年 / 409

厄缶毛细定律,1866年 / 415

科尔劳施电导率定律,1874年和1875年 / 421

居里磁性定律和居里—外斯定律,1895年,总结概括于1907年 / 429

1900年及以后 / 445

普朗克辐射定律,1900年 / 447

布拉格晶体衍射定律,1913年 / 464

海森伯不确定性原理,1927年 / 474

哈勃宇宙膨胀定律,1929年 / 485

伟大的竞争者 / 497

    本章列出了第二套以个人名字命名、范围极其广泛的定律,以此结束对定律和定律发现者的探讨。

1600—1700年 / 499

1700—1800年 / 502

1800—1900年 / 503

1900年及之后 / 521

终评:科学中的数学之美 / 535

    本章简要探讨了数学之美和人类的成就,以及物理学和宗教,还介绍了其他重要的物理学家和方程,包括E=mc2、麦克斯韦方程组、 薛定谔波动方程、德布罗意波方程、爱因斯坦广义相对论的场方程、狄拉克方程、巴尔末系、普朗克方程、杨—米尔斯方程、德雷克方程、香农方程和逻辑斯谛映射。

数学之美 / 536

科学中的伟大方程 / 537

人类成就表 / 540

“史上最伟大的方程” / 543

尼加拉瓜邮票列表 / 549

物理学和宗教 / 551

 

参考文献 / 555

内容提要

        《从阿基米德到霍金》将带领读者踏上穿越几个世纪的旅程。它探讨了以人名命名的众多物理学定律———从阿基米德浮力定律和开普勒行星运动定律,到海森伯不确定性原理和哈勃宇宙膨胀定律。这些定律已经深刻地改变了我们的日常生活以及我们对宇宙的认识。

        在这部妙趣横生的著作中,皮克奥弗邀请我们同那些非凡而又充满激情的人们(本书中的定律就是以他们的名字命名的)一起完成那令人陶醉的探索之旅。你会发现,这些科学定律的发现者原来是如此有魅力。他们中的许多人都是多才多艺的博学之人———他们精力充沛,似乎有着取之不竭的能量和层出不穷的好奇心,他们大多从事过众多不同科学领域的研究工作。还有一些人接受的是非传统教育,他们从小就展现了非同寻常的天赋。其中有些人的观点受到了抵制,这让他们倍感痛苦。皮克奥弗在本书中详解了40多条伟大定律,简短而明晰地介绍了这些定律背后的科学,以及与这些定律有关的科学家,如牛顿、法拉第、欧姆、居里和普朗克等的精彩人生。本书自始至终都点缀着有关定律和定律发现者的故事,这些故事引人入胜、鲜为人知。此外,本书还提供了所提及的其他定律或方程作为参考。在几个小节中,皮克奥弗引入了简单的数值例子,介绍了已经解决的难题,使读者可以亲身了解有关定律的应用。

        本书全面审视了科学发现,描绘了历史上一些最伟大智者的有趣肖像,将使每一位读者对于科学和物理世界以及那些杰出思想家的惊人创造力赞叹不已。

前言

作者简介

        克利福德·A·皮克奥弗(Clifford A. Pickover,1957— ),获美国耶鲁大学分子生物物理学与生物化学博士学位,现任《计算机和图形》(Computers and Graphics)杂志副主编,《发现》(Discover)杂志首席专栏作家,《奥德赛》(Odyssey)、《莱昂纳多》(Leonardo)和《伊伦》(YLEM)等多家杂志的编委。皮克奥弗堪称我们这个时代作品最丰富、最不拘一格的作家之一。他曾出版过20余部畅销书,如《天堂病毒》(The Heaven Virus),《入门指南———如何做到永垂不朽》(A Beginner?蒺s Guide to Immortality),《默比乌斯带》(The M?觟bius Strip),《性、毒品、爱因斯坦和小精灵》(Sex, Drugs, Einstein & Elves)和《数学之恋》(A Passion for Mathemat?鄄ics)等,许多作品已被译成意大利文、法文、希腊文、德文、中文等语言出版。

        皮克奥弗的主要兴趣是将艺术、科学、数学和其他看似不相干的人类活动领域融合在一起,以探索一条不断扩大人类创造力的新途径。他的研究受到媒体的广泛关注,包括美国有线电视新闻网(CNN)、探索频道(The Discovery Channel)、《纽约时报》(The New York Times)、《洛杉矶时报》(Los Angeles Times)、《科学新闻》(Science News)、《科学美国人》(Scientific American)、《连线》(WIRED)等。《纽约时报》赞颂他道:“皮克奥弗的探索领域超越了我们已知的现实。”《万象》(OMNI)杂志形容他为“20世纪的列文虎克(Antonie van Leeuwenhoek)”。目前皮克奥弗拥有超过40项美国专利,主要涉及计算机的新功能。

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