物理大师 从伽利略到爱因斯坦

本书主要为读者介绍20世纪物理学巨匠的故事以及他们的科研成果。全书共八章,每一章着重讲述一位或者两位伟大的物理学家。在介绍每一位物理学家的时候,作者为了描绘出更多的背景,还简单介绍了同时代的一些其他物理学家以及他们对物理学所作出的贡献。本书的目的在于让读者对什么是物理,以及物理学家都是一些什么样的人,有一个简单的认识,进而激发读者对物理探索的兴趣。

作者简介

乔治•伽莫夫(George Gamow,1904-1968),1904年出生于俄国的敖德萨市,是美籍俄裔核物理学家、天文学家,也是杰出的科普学家。1928年至1932年,先后在丹麦哥本哈根大学和英国剑桥大学师从著名物理学家尼尔斯•玻尔和卢瑟福,从事研究工作。

伽莫夫兴趣广泛,曾在原子核物理研究中成就斐然,并与勒梅特一起最早提出了天体物理学的“大爆炸”理论,他还提出了放射性量子论以及原子核的“液滴”模型。他也对生物学的译解遗传密码方面做出过重要的贡献。

伽莫夫还是一位杰出的科普学家,在他一生正式出版的25部著作中,就有18部是科普作品。他的科普作品专业权威,把深奥抽象的物理学理论深入浅出地呈现给读者。他的多部作品风靡全球,其中有:《从一到无穷大》《物理世界奇遇记》《太阳的生与死》《地球简史》《从伽利略到爱因斯坦:伟大物理学家的故事》《给孩子讲万有引力》《给孩子讲量子力学》 等。1956年,他荣获联合国教科文组织颁发的卡林伽科普奖。

精彩书评

对于我而言,当我刚刚步入青春期时,正是受到伽莫夫和金斯书籍的鼓舞,才对物理产生浓厚的兴趣。

——诺贝尔物理学奖得主、美国物理学家 史蒂文·温伯格

这本书是伽莫夫最好的作品,对外行人来说,它是科学领域中最好的作品。

——《图书馆杂志》

这是一本给有科学头脑的外行人看的刺激的书。

——《科克斯书评》

这是一本和历史小说一样通俗易懂的书,但每一章都带有权威研究的坚实印记。

——《旧金山纪事报》

精彩书摘

第一章 物理学的黎明

物理这个学科的源头是很难追溯的,就像很难寻找到一些大河的源头一样。一些细小的水源从南方热带植被绿叶底下汩汩流出,或者是北方贫瘠土地上布满苔藓的石头下面一滴一滴落下;汇聚成的一束束小水流欢快地顺着山涧流下汇合形成了小溪,这一条条小溪再汇聚出更多的水量,多到足以称得上“河流”这个名字。不知道多少条这样的支流汇入了大河,所以,大河就扩展得越来越宽,最终水量非常庞大,就像密西西比河和伏尔加河、尼罗河和亚马孙河一样,最终把河流中的淡水注入了大海。

而给予物理学科这条大河生命的那个源泉分布在“智人”(Homo sapiens)所生存的地球表面的各个角落,而这些“智人”即可以思考的人类。然而,看起来大部分的智人集中在巴尔干半岛的南端,那里的居民现在被称为“古希腊人”;或者至少对于我们这些继承了古希腊早期“知识分子”文化的人来说,看起来是这样的。我们注意到很有意思的一点,其他的古代王国,比如古巴比伦和古埃及,他们都对数学和天文学的早期发展有很大的贡献,唯独对物理学这个领域发展的贡献是空白的。与希腊科学相比这部分缺失的一个可能的解释是,古巴比伦和古印度的神居住在远高于星星所在的地方,而古希腊的神居住在海拔仅仅10,000英尺左右的地方,在奥林匹斯山的顶端,接地气得多,于是他们的科学也就离实际问题近得多。根据一个传说,“磁”这个术语来自于一位希腊牧者马格尼斯,他惊奇地发现他的铁质钉掌的尖端是被路边的一块石头(磁铁矿石)吸引的。而“电”这个术语同样来自于希腊文ήλεκτρον(琥珀的意思),可能是因为另外一位希腊牧者有一天拿着一块琥珀试着在他的其中一只羊身上蹭一蹭,想要把这块琥珀磨得更光亮一些,从而注意到它因此获得了吸引松散的碎木屑的神秘特性,因而发现了电。

毕达哥拉斯弦定律

虽然刚才提到的希腊人发现电和磁的传说已经无从证实,但是生活在公元前6世纪中期的希腊物理学家毕达哥拉斯的发现却被很好地记录在案。他相信世界是被数字所统治的,于是他开始调查乐器产生悦耳和弦时,发出声响的琴弦之间具有何种长度关系。为了达到这个目的,他使用了一种叫“单弦琴”的东西。顾名思义,这种琴只有一根弦,而且它的弦长是可以改变的,弦的张紧程度也可以通过改变负重来调节。负重重量相等的情况下改变弦长进行实验,他发现当弦长调整到简单的数字关系时会奏出一对谐音。弦长度比为2:1时,对应着所谓的“八度音阶”,弦长度比为3:2时,对应着“5度音阶”,弦长度比为4:3时,对应着“4度音阶”。这个发现可能是从物理规律归纳出的第一个数学公式,而这个发现也被认为是当今理论物理学发展中的第一步。现代物理术语中,我们会把毕达哥拉斯的这个发现转述为:“对于给定张紧程度的弦,它的振动频率(即每秒振动次数)与它的长度成反比。”因此,如果图中第二根弦的长度(图1-1b)是图中第一根弦(图1-1a)长度的一半,那么第二根弦的振动频率将是第一根弦的二倍;同样,如果两根弦的长度比是3:2或者4:3,它们的振动频率之比将是2:3或者3:4(图1-1c,d)。因为接收从耳朵而来的神经信号的这部分大脑是按以下这个设定处理信息的:简单的振动频率比例,比如3:4,会使人感到“愉悦”,而复杂的频率比例,比如137:171,会使人感到“不快”(这个现象留给未来的大脑生理学家来解释),所以才有了“完美和弦一定有着简单的弦长比”这样的结论。

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书名:物理大师 从伽利略到爱因斯坦
作者:[美] 乔治·伽莫夫
出版社:团结出版社
ISBN:9787512675124
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