哲人石丛书·当代科普名著系列·从阿基米德到霍金：科学定律及其背后的伟大智者 [Clifford A. Pickover Archimedes to Hawking: Laws of Science a 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《哲人石丛书·当代科普名著系列·从阿基米德到霍金：科学定律及其背后的伟大智者》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，克利福德·A·皮克奥弗邀请我们同那些非凡而又充满激情的人们（《哲人石丛书·当代科普名著系列·从阿基米德到霍金：科学定律及其背后的伟大智者》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。皮克奥弗在《哲人石丛书·当代科普名著系列·从阿基米德到霍金：科学定律及其背后的伟大智者》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，描绘了历史上一些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。

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丰富、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过了我们已知的现实。”《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。

目录

致谢
关于术语和符号的说明
引言与背景
自然律
定律发现者
用个人的名字给定律命名是否公正？
理论与定律
我们发现了定律，还是发明了定律？
数学的简明性与实在
究竟何为实在？
本书的结构与目的
发现定律的时间分布
发现者在何处
终极定律何时将被发现？

公元前250—1700年
阿基米德浮力定律，约公元前250年
开普勒行星运动定律，1609年和1618年
斯涅耳折射定律，1621年
胡克弹性定律，1660年
玻意耳气体定律，1662年
牛顿运动定律、万有引力定律和冷却定律，1687年和1701年

1700—1800年
伯努利流体动力学定律，1738年
朗伯辐射定律，1760年
波得行星距离定则，1766年
库仑静电定律，1785年
查理气体定律，1787年

1800—1900年
道尔顿分压定律，1801年
亨利气体定律，1802年
盖-吕萨克气体化合体积定律，1808年
阿伏伽德罗气体定律，1811年
布儒斯特光偏振定律，1815年
杜隆-珀蒂比热容定律，1819年
毕奥-萨伐尔磁力定律，1820年
傅里叶导热定律，1822年
安培电磁环路定律，1825年
欧姆电流定律，1827年
格雷姆气体泻流定律，1829年
法拉第电磁感应定律和电解定律，1831年和1833年
高斯电磁定律，1835年
泊肃叶流体流动定律，1840年
焦耳电热定律，1840年
基尔霍夫电路定律和热辐射定律，1845年和1859年
克劳修斯热力学定律，1850年
斯托克斯黏度定律，1851年
比尔吸收定律，1852年
维德曼—弗兰兹传导率定律，1853年
菲克扩散定律，1855年
白贝罗风压定律，1857年
厄缶毛细定律，1866年
科尔劳施电导率定律，1874年和1875年
居里磁性定律和居里—外斯定律，1895年，总结概括于1907年

1900年及以后
普朗克辐射定律，1900年
布拉格晶体衍射定律，1913年
海森伯不确定性原理，1927年
哈勃宇宙膨胀定律，1929年

伟大的竞争者
1600—1700年
1700—1800年
1800—1900年
1900年及之后

终评：科学中的数学之美
数学之美
科学中的伟大方程
人类成就表
“史上最伟大的方程”
尼加拉瓜邮票列表
物理学和宗教
参考文献

精彩书摘

　　《哲人石丛书·当代科普名著系列·从阿基米德到霍金：科学定律及其背后的伟大智者》：
　　
　　据美国社会学家默顿（Robelt K．Merton，1910—2003）研究发现，这种命名方式——用发现者的名字命名定律、理论以及发现——可以追溯到伽利略时代。科学界经常奖励这样的科学家，他们要么首次发现了什么，要么提出了一条自然律，也可能仅仅是在正确的时间、正确的地点，得到了一个实验发现。
　　因为本书主要关注以发现者的名字命名的定律，所以在搜索想要的定律或方程时一定要善于使用索引，你想要的定律或方程可能会在你没有料到的条目中有所探讨。我从不将自己局限于那些影响当今科学状况的定律——影响了过去几代人的定律也在我的考虑范围之内。如果你对空间感兴趣，科学中有些最著名的“方程”——由于历史的或其他的原因，人们并不称之为“定律”——可以在本书最后部分“终评”中找到。
　　我要提醒读者的是，我关注以发现者的名字命名的定律，并不意味着这些定律就涵盖了物理学的所有重大发现——当然，现代发现的大部分定律和法则对于认识宇宙的本质来说是至关重要的，虽然这些定律和法则的命名方式通常都是描述性的。实际上，1900年之后以发现者名字命名的定律相对来说比较少，在本书的“终评”部分对其有详细的介绍，本书主要条目中没有探讨的那些重要物理概念，我也会在“终评”中举例说明。然而，我还是希望我详述的得名由来可以帮助大众读者感受一下那段隐藏在重要的定律和丰富多彩的人物背后的历史，这些人都亲身参与了几个世纪以来的发现。
　　本书介绍的这些以他们的名字来命名定律的科学家们都魅力四射、多姿多彩，有时还很古怪。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，他们大多从事过许多不同科学领域的研究工作。例如，法国物理学家毕奥（Jean-Baptiste Biot，1774—1862）推动了应用数学、天文学、弹性力学、电学、磁学、光学和矿物学的进步。有一条磁力定律就是以他的名字命名的，不仅如此，闪亮的矿物黑云母也是以他的名字命名的。他的同伴萨伐尔（Felix Savart，1791—1841）一开始致力于医疗事业，但事业不顺时，他就拿小提琴做实验，并且投身于空气声学、鸟儿的歌声以及振动固体的研究。 许多科学家都未接受过正规教育。比如，德裔瑞士物理学家朗伯（Johann Lambert，1728—1777）曾在数学常数π以及光反射和吸收定律方面有所发现，然而他几乎完全是靠自学成才的。德国物理学家欧姆（Georg Ohm，1787—1854）主要是通过他的个人学习，通过阅读法国著名数学家的文献来发挥潜能的。英国物理学家法拉第（1791—1867）几乎从未接受过正规教育。他后来写道：“我所受的教育，用最简单的话来说，不过就是在一所普通的走读学校接受的基本的读、写和算术训练。”13岁时，法拉第刚刚勉强可以读写，他就退学开始工作。法国物理学家皮埃尔·居里（Pierre Curie，1859—1906）认为自己大脑迟钝，而且从未上过小学。后来，他和妻子玛丽（Marie）共同获得了诺贝尔奖。
　　尽管有着不同的教育背景，多数发现者在年幼时就表现出非同寻常的天赋。例如，德国数学家、物理学家高斯（Cad Friedrich Gauss，1777—1855）从小就是一个神童，他尚不会说话，就已经学会了计算。3岁时，他就能找出父亲工资计算中的错误。法国化学家珀蒂（Alexis Petit，1791—1820）在10岁半时就已经取得了巴黎高等理工学院的入学资格。珀蒂的入学考试分数在当时位居榜首。本书末尾的“伟大的竞争者”部分提到了爱尔兰数学家威廉·罗恩·汉密尔顿爵士（Sir William Rowan Hamihon，1805—1865），他7岁时就会讲希伯来语，13岁时就已经掌握了许多古典的和现代的欧洲语言，例如波斯语、阿拉伯语、兴都斯坦语、梵语以及马来语。法国物理学家安培（Andre-Marie Ampere，1775—1836）尚未熟悉数字和数字名称，就能利用鹅卵石和饼干屑计算出很长的算术和。
　　描述这些富有创意的科学家的生活时，由于篇幅限制，我并未试图提供一篇篇综合性的传记。很多情况下，我都会提到他们生活中不同寻常的方面，这样做的同时也可以让读者更好地感知一下这些科学家生活的年代。例如，我描述了德国天文学家约翰内斯·开普勒（Johannes Kepler，1571—1630）帮助母亲免于因巫术而被判有罪这件事。我也讲到了在普法战争中，德国数理物理学家克劳修斯（Rudolf Clausius，1822—1888）如何在领导一支学生救护队时受伤，这件事，连同他的妻子死于分娩，都阻碍了他科学生涯后期的事业发展。
　　事实上，本书中多数发现者的妻子都先于他们辞世。例如，法国化学家珀蒂的妻子在他们结婚后6个月就患病，并在此后不久的1817年去世，而他本人也在30岁之前就离开了这个世界。高斯、安培，还有法国物理学家外斯（Pierre Weiss，1865—1940），他们的妻子都去世很早。开普勒的妻子芭芭拉（Barbara）于1611年死于斑疹伤寒。英国物理学家焦耳（James Joule）的妻子艾丽斯（Alice）也于1854年离开人世，留给他两个嗷嗷待哺的孩子。1869年，德国物理学家基尔霍夫（Gustav Kirchhoff，1824—1887）的妻子克拉拉（Clara）去世，抛下基尔霍夫独自抚养4个孩子。德国物理学家普朗克（Max Planck，1858—1947）的妻子玛丽（Marie）于1909年去世，同样也把4个孩子留给了他。
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