愛因斯坦與大科學的誕生 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:貓頭鷹出版社

作者:彼得．科歐斯

出品人:

页数:130

译者:林雁容

出版时间:2002

价格:0

装帧:

isbn号码:9789574699933

丛书系列:

图书标签:

• 科學-技術
• @台版
• 爱因斯坦
• 科学史
• 物理学
• 相对论
• 科学哲学
• 20世纪科学
• 科学革命
• 传记
• 科学普及
• 现代科学

《愛因斯坦與大科學的誕生》是一部深入剖析二十世紀科學革命核心人物阿爾伯特·愛因斯坦，以及他如何深刻影響並塑造了「大科學」這一全新學科形態的權威著作。本書並非一本單純的傳記，而是透過愛因斯坦的個人經歷、學術貢獻與時代背景的交織，揭示了科學研究範式從個人探索、小規模合作，演進為龐大、系統化、國家級乃至國際級的科學工程的歷史進程。 一、 個體的光芒：愛因斯坦的早期探索與理論突破 本書的開篇，將帶領讀者回到愛因斯坦那非凡的早年。在他名噪全球之前，這位年輕的物理學家在瑞士專利局的平凡崗位上，進行著一場場驚心動魄的智力冒險。從對經典物理學僵化觀念的質疑，到對光、時間、空間、質量等基本概念的顛覆性思考，愛因斯坦以其無與倫比的想像力和深刻的洞察力，在短短幾年內，革新了物理學的面貌。 「奇蹟年」的輝煌： 1905年，被譽為愛因斯坦的「奇蹟年」，他接連發表了五篇劃時代的論文。本書將逐一解析這些論文的深遠意義，包括： 光電效應： 提出光量子假說，解釋了光電效應現象，為量子力學的誕生奠定了基石，也因此榮獲諾貝爾物理學獎。本書將探討這個劃時代的理論如何挑戰了經典波動理論，以及它對後世光學、材料科學的深遠影響。 布朗運動： 運用統計力學的方法，解釋了布朗運動的隨機性，有力地證明了原子和分子的真實存在，為原子論提供了堅實的實驗證據。這部分將詳細闡述其統計物理學的貢獻，以及如何連結了微觀世界與宏觀可觀測現象。 狹義相對論： 提出了時間和空間並非絕對、而是相對的革命性觀點，揭示了光速不變原理，並推導出著名的質能方程 $E=mc^2$ 。本書將深入剖析狹義相對論的邏輯結構、其對經典力學的修正，以及它如何重塑了我們對宇宙的基本認知。 質能等價： 透過狹義相對論的推導，愛因斯坦揭示了質量與能量之間的深刻聯繫，這一發現不僅是物理學上的重大突破，也為日後原子能的開發埋下了伏筆。本書將探討 $E=mc^2$ 的數學推導過程，以及其在理論物理學中的核心地位。 廣義相對論的誕生： 在狹義相對論的基礎上，愛因斯坦經過十年的艱苦探索，於1915年提出了廣義相對論。本書將詳細闡述廣義相對論如何將引力視為時空彎曲的結果，這一理論的優雅與深刻，不僅成功解釋了水星近日點的異常進動，更預言了光線的彎曲、引力波的存在等現象，為現代宇宙學奠定了理論基礎。本書將細膩描繪愛因斯坦在構建這個宏偉理論過程中遭遇的困難、其獨特的思維方式，以及他如何與數學家們合作，將物理直覺轉化為精確的數學語言。 二、 時代的浪潮：科學的政治化與「大科學」的雛形 愛因斯坦的個人成就固然輝煌，但《愛因斯坦與大科學的誕生》更著重探討的是，他的理論與其所處的時代如何相互作用，共同催生了「大科學」這一全新的科學研究模式。第一次世界大戰的爆發，以及隨後第二次世界大戰的威脅，極大地改變了科學研究的性質和規模。 科學與戰爭的牽扯： 第一次世界大戰期間，科學技術被廣泛應用於軍事領域，催生了化學武器、無線電通信、航空技術的飛速發展。愛因斯坦對戰爭持堅定的和平主義立場，但他所提出的理論，尤其是在原子能領域的潛力，卻被捲入了戰爭的漩渦。本書將詳細記述愛因斯坦如何從一個相對獨立的學術研究者，逐漸成為一個被政治力量關注的公眾人物。 原子彈的陰影： 第二次世界大戰的爆發，以及納粹德國對核武器研究的威脅，促使愛因斯坦向美國總統羅斯福發出著名的警告信，間接推動了美國「曼哈頓計劃」的啟動。本書將深入分析愛因斯坦在其中扮演的角色，以及他對原子彈的產生和使用所持有的複雜情感。這部分將詳細揭示，為了研製出能夠對抗法西斯的核武器，美國政府投入了前所未有的龐大人力、物力和財力，集結了眾多頂尖科學家，在嚴格的保密狀態下進行協同作戰，這正是「大科學」模式的早期典型。 「大科學」的特徵： 本書將系統性地梳理「大科學」的關鍵特徵，包括： 大規模資源投入： 國家和政府成為科學研究的主要資助者，科研項目動輒耗費巨額資金。 組織化與協作化： 科學研究不再是個人或小團隊的行為，而是由龐大、結構化的機構來組織，強調跨學科、跨領域的協作。 工程化與項目化： 科學研究被賦予明確的目標和時間表，類似於大型工程項目，追求實際應用和技術轉化。 保密性與軍事化： 尤其在冷戰時期，許多重大的科學項目帶有強烈的軍事目的，並被置於嚴格的保密之下。 理論與實驗的緊密結合： 為了驗證和發展龐大的理論體系，需要建設大型的實驗裝置和設備。 三、 理論的延續與科學的未來 愛因斯坦的理論，特別是廣義相對論，不僅在20世紀取得了巨大成功，其深遠影響一直延續至今。本書的後半部分，將探討愛因斯坦的理論如何指引了後來的科學研究方向，以及「大科學」模式如何塑造了現代科學的發展軌跡。 相對論的驗證與應用： 本書將回顧科學家們如何通過各種實驗和觀測，逐步驗證了廣義相對論的預言，例如引力透鏡效應、引力波的探測等。這些重大的科學發現，無疑是「大科學」研究模式的直接成果，它們需要龐大的天文觀測設備、精密的探測儀器以及來自全球科學家的協同努力。 統一場論的追求： 晚年的愛因斯坦，將畢生的精力投入到尋找一個能夠統一引力與電磁力的統一場論。儘管他未能最終實現這一目標，但他對統一理論的執著追求，至今仍激勵著眾多物理學家。本書將探討他晚年遇到的理論困境，以及他對「整體性」科學理解的堅持。 「大科學」的挑戰與反思： 隨著「大科學」模式的成熟，其也面臨著諸多挑戰，例如科研經費的分配、學術自由的空間、基礎研究與應用研究的平衡，以及大型項目可能帶來的倫理和環境問題。本書將通過對歷史的回顧，引導讀者思考「大科學」模式的優勢與局限，以及在新的時代背景下，科學研究應該如何發展。 愛因斯坦的社會責任感： 愛因斯坦不僅是一位偉大的科學家，他還是一位具有深刻社會責任感的知識分子。他積極參與和平運動，呼籲限制核武器，反對種族歧視。本書將展現一個立體、多面的愛因斯坦，他的科學思想、個人品格以及他對人類社會的深切關懷。 《愛因斯坦與大科學的誕生》將以嚴謹的學術態度，翔實的史料記載，以及引人入勝的敘事方式，為讀者呈現一幅波瀾壯闊的科學史畫卷。它不僅是對一位偉大科學家傳奇一生的致敬，更是對現代科學研究體系形成過程的一次深刻解讀。通過本書，讀者將能夠更深刻地理解，在二十世紀的風雲變幻中，人類智慧如何與時代的脈搏同頻共振，最終催生出影響深遠的「大科學」時代，而愛因斯坦，無疑是這一切的關鍵驅動者與精神象徵。

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作者是一個天文物理學家, 全本書最有價值的就是在書末, 作者反思了「媒體、科學、真相」的關係。

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