愛因斯坦奇跡年：改變物理學麵貌的五篇論文 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

[美] 約翰·施塔赫爾，範岱年，許良英 著

圖書標籤:

• 物理學
• 愛因斯坦
• 相對論
• 科學史
• 1905年
• 奇跡年
• 理論物理
• 學術著作
• 科學普及
• 經典文獻

店鋪： 黃金屋圖書專營店

齣版社： 上海科技教育齣版社

ISBN：9787542861467

商品編碼：29785106381

包裝：平裝

齣版時間：2016-06-01

基本信息

書名：愛因斯坦奇跡年：改變物理學麵貌的五篇論文

定價：33.00元

作者： 約翰·施塔赫爾,範岱年,許良英

齣版社：上海科技教育齣版社

齣版日期：2016-06-01

ISBN：9787542861467

字數：

頁碼：212

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

---

適讀人群 ：對科普讀物、愛因斯坦、相對論有興趣的讀者

1905年是“愛因斯坦奇跡年”——這一年中，26歲的愛因斯坦發錶瞭5篇劃時代的科學論文。瞭解愛因斯坦創造的奇跡，當然有各種不同的入口和路徑。美國波士頓大學物理學教授和愛因斯坦研究中心主任約翰·施塔赫爾編瞭這本《愛因斯坦奇跡年――改變物理學麵貌的五篇論文》，也是希望開闢一條好的路徑。他把愛因斯坦在1905年寫的5篇文章集中到一起，加上序和導言，希望讀者知道愛因斯坦在1905年到底寫瞭一些什麼，以至於形成天大的奇跡。但是，愛因斯坦的論文又有多少人看得懂？就是理科大學生也未必能夠看懂，更不用說一般的讀者瞭。約翰·施塔赫爾的聰明之處就在於，在書的開始請來英國理論物理學傢和宇宙學傢羅傑·彭羅斯寫瞭一個“序”，對愛因斯坦奇跡年作瞭簡短而又清晰的剖析，然後施塔赫爾本人又寫瞭總的導言，還在愛因斯坦的每一篇文章前麵對該文的背景作瞭說明。這樣，使得這本瞭解愛因斯坦在20世紀初的原始思想及其如何改變物理學麵貌的書，“不僅有很高的文獻價值，而且還有更為深刻的啓迪作用”。

內容提要

---

愛因斯坦是人類曆史上的物理學傢之一。1905年，他26歲，大學畢業已經5年，在瑞士局工作。當時他已結婚，有一個男孩，傢纍不輕。然而，他卻利用業餘時間，在一年之中發錶瞭5篇劃時代的物理學論文，創造瞭科學史上的一大奇跡。
本書由美國波士頓大學愛因斯坦研究中心主任施塔赫爾主編並詳撰導言。書中匯編瞭上述5篇經典性論文，包括愛因斯坦的博士論文，論布朗運動的論文，兩篇奠定狹義相對論的論文，以及關於量子假說的論文，並對每篇論文作齣背景說明、加上編者注，捲首則冠以當代數學、理論物理學名傢羅傑彭羅斯撰寫的序言。因此，本書對於瞭解愛因斯坦在20世紀初的原始思想及其如何改變物理學的麵貌，不僅有很高的文獻價值，而且還有更為深刻的啓迪作用。

目錄

---

中文版說明
序言 羅傑·彭羅斯
百年紀念版導言 約翰·施塔赫爾
英文版齣版者前言
導言
篇 愛因斯坦論測定分子大小的博士論文
論文1 分子大小的新測定
第二篇 愛因斯坦論布朗運動
論文2 熱的分子運動論所要求的靜止液體中懸浮小粒子的運動
第三篇 愛因斯坦論相對論
論文3 論動體的電動力學
論文4 物體的慣性同它所含的能量有關嗎
第四篇 愛因斯坦關於量子假說的早期工作
論文5 關於光的産生和轉化的一個試探性觀點
譯後記

作者介紹

---

約翰·施塔赫爾，美國物理學傢、科學哲學傢。1958年獲史蒂文斯理工學院物理學博士學位，1964年至退休任波士頓大學物理學教授兼愛因斯坦研究中心主任，《阿爾伯特愛因斯坦文集》的主編。

文摘

---

序言

---

《宇宙的結構與生命的起源：對科學前沿的深度探索》 本書匯集瞭當代物理學、宇宙學以及生物學領域最具突破性的研究成果與深刻洞察，旨在為讀者構建一幅宏大而精密的科學圖景。它並非對單一曆史事件的追溯，而是對人類認知邊界的持續拓展，聚焦於我們所處宇宙的根本規律、生命的復雜性及其起源的未解之謎。全書分為四個相互關聯的宏大篇章，每一篇章都深入探討瞭一個核心的科學領域。 --- 第一部分：時空本質的重構——廣義相對論之後的疆域 本部分著眼於繼經典物理學革命之後，現代物理學如何繼續解構時空的本質，以及對引力本身更深層次的理解。它將帶領讀者超越我們日常經驗的範疇，進入黑洞視界、量子泡沫和引力波的奇特世界。 引力波天文學的黎明：漣漪中的宇宙信息 我們將詳細考察LIGO和Virgo等先進探測器的工作原理，分析它們如何首次捕捉到雙黑洞閤並、中子星碰撞産生的時空漣漪。這部分不僅僅是對技術的介紹，更是對愛因斯坦場方程在極端條件下的實際驗證。我們探討瞭引力波信號如何為我們提供瞭觀察宇宙中“黑暗”事件的全新窗口，比如超大質量黑洞的形成曆史，以及宇宙早期可能存在的引力波背景——那是宇宙大爆炸後瞬間的餘暉，至今仍未被完全捕捉。 量子引力之路：弦理論與圈量子引力的殊途同歸 在描述宏觀宇宙的廣義相對論與描述微觀粒子的量子力學之間，存在著一道深刻的理論鴻溝。本章審視瞭當前最主流的嘗試彌閤這一鴻溝的理論框架。我們深入剖析瞭弦理論（String Theory）的核心概念，包括額外維度的存在性、M理論的統一願景，以及它如何嘗試解釋所有基本粒子的起源。同時，我們也對圈量子引力（Loop Quantum Gravity）進行瞭詳細闡述，探究其如何將時空本身量子化為離散的“空間原子”，並探討這種離散性對普朗剋尺度物理學的影響。我們對比瞭這兩種截然不同的路徑，分析瞭它們各自的預測、目前的實驗限製以及它們在統一物理學定律方麵的潛力與挑戰。 黑洞熱力學與信息悖論的哲學思辨 黑洞，作為時空極端彎麯的産物，不僅是物理學的戰場，也是哲學思考的熔爐。本章聚焦於霍金輻射（Hawking Radiation）的理論基礎，探討瞭黑洞如何具有溫度和熵。核心議題是著名的黑洞信息悖論：當物質落入黑洞並最終蒸發時，其攜帶的量子信息是否永久丟失？我們梳理瞭信息守恒的原則如何在黑洞事件麵前受到挑戰，並介紹瞭關於信息“迴聲”（Fuzzballs）、火牆（Firewalls）以及信息如何以某種編碼形式保存於視界邊緣的新興觀點。 --- 第二部分：宇宙的演化史詩——從暴脹到暗能量的宏大敘事 這部分將時間綫拉伸至138億年，從宇宙的最初瞬間到支配其當前膨脹的力量，揭示我們對宇宙學模型的最新理解。 暴脹理論的證據鏈與宇宙微波背景（CMB）的精細結構 我們探討瞭宇宙學標準模型（Lambda-CDM）中的關鍵組成部分——暴脹理論（Inflation）。詳細解析瞭暴脹如何解決視界問題和平坦性問題，並預測瞭早期宇宙的量子漲落被拉伸成未來星係形成的種子。重點分析瞭普朗剋衛星等任務對CMB數據的測量，特彆是對原初引力波（B-modes）的搜尋，這被認為是直接證據，能夠揭示暴脹時期的物理尺度和能量。 暗物質的身份之謎：粒子物理的缺失環節 盡管我們能觀測到暗物質對星係鏇轉和引力透鏡效應的巨大影響，但其本質仍然是個謎。本章係統梳理瞭對暗物質候選粒子的探索：從弱相互作用大質量粒子（WIMPs）的經典猜想到軸子（Axions）等更輕量級粒子的復興。我們詳細介紹瞭地下深處直接探測實驗（如XENONnT）的原理，以及大型強子對撞機（LHC）在尋找新物理信號方麵的努力。同時，我們也審視瞭替代引力的理論（如MOND），並評估瞭它們在解釋大尺度結構形成方麵的局限性。 宇宙的加速膨脹：暗能量的本質與命運 20世紀末對遙遠超新星的觀測揭示瞭一個驚人的事實：宇宙正在加速膨脹。本章聚焦於驅動這一加速的神秘力量——暗能量。我們深入分析瞭作為暗能量主要候選的宇宙學常數（Cosmological Constant）的微調問題（Fine-Tuning Problem），即其觀測值比理論預測低瞭驚人的數量級。此外，我們考察瞭更具動態性的暗能量模型，如昆蟲能量場（Quintessence），以及它們對宇宙未來命運（熱寂、大撕裂或收縮）的預測差異。 --- 第三部分：生命的源代碼與復雜性——從化學到生物學的湧現 本部分將視角從浩瀚的宇宙轉嚮微小的生命體，探討生命起源的化學基礎，以及復雜係統如何從簡單的規則中湧現。 生命的化學起源：從無機物到自我復製 我們追溯對生命起源的科學探究，分析瞭原始湯理論（Primordial Soup）的局限性，並轉嚮更具前沿性的模型，例如深海熱液噴口（Hydrothermal Vents）作為生命起源地的可能性。本章重點討論瞭關鍵的“先決條件”：如何從無機化學物中形成自催化的RNA世界，以及氨基酸和核苷酸等有機分子如何在早期地球環境中高效聚閤。我們考察瞭手性（Chirality）問題的解決路徑，即生命為何偏愛左鏇氨基酸和右鏇糖。 非平衡態熱力學與耗散結構 生命是一種高度有序的結構，這似乎與熱力學第二定律相悖。本章引入非平衡態熱力學（Non-Equilibrium Thermodynamics）的概念，闡述瞭在遠離熱力學平衡的開放係統中，能量流動如何催生齣耗散結構（Dissipative Structures）。我們將探討普裏戈金（Prigogine）的理論如何解釋細胞、湍流乃至星係團等復雜係統如何通過不斷地消耗自由能來維持其內部的低熵狀態。 湧現與復雜性：信息如何在係統中流動 生命和意識是自然界中最復雜的湧現現象之一。本章關注復雜性科學（Complexity Science），探討信息如何在不同層次的係統中傳遞、處理和演化。我們分析瞭元胞自動機（Cellular Automata）等計算模型如何展示簡單的局部規則如何導緻全局的、不可預測的行為。這種湧現的視角將物理學的基本定律與生物信息學和認知科學的最新進展聯係起來，探究“生命”這一現象在物理學框架下的本質意義。 --- 第四部分：認知的前沿——人類思維的物理學基礎與局限 本部分將科學的目光投嚮觀察者本身——人類的意識與知識構建能力，探討我們認識世界的能力是否受到宇宙基本定律的限製。 信息與熵：物理學中的信息量化 現代物理學，特彆是與黑洞和量子計算相關的領域，越來越將“信息”視為一種基本物理實體。本章探討瞭蘭道爾猜想（Landauer's Principle），即信息擦除過程的物理成本，以及它如何建立起信息、能量和熵之間的聯係。我們審視瞭全息原理（Holographic Principle）的深遠影響，即一個區域所包含的物理信息總量可能隻與其邊界的麵積成正比，而不是體積，這顛覆瞭我們對空間維度的直覺認知。 量子計算與可計算性的極限 量子力學不僅描述瞭粒子，也為信息處理提供瞭全新的範式。本章詳細介紹瞭量子比特（Qubits）如何通過疊加和糾纏實現指數級的並行計算能力。我們探討瞭Shor算法和Grover算法的原理及其對現有加密體係的威脅。更重要的是，我們討論瞭量子霸權（Quantum Supremacy）的真正含義，以及它對探索當前經典計算機無法模擬的復雜物理係統（如強關聯電子係統或分子模擬）的潛力。 知識的邊界與未知的領域 最後，本書以對科學方法論的反思收尾。我們探討瞭科學知識的內在局限性，尤其是在麵對哥德爾不完備定理在更廣闊物理學框架中的潛在映射時。我們討論瞭當前物理學理論（如粒子物理學標準模型）的未解決問題——那些需要“新物理學”纔能解釋的異常現象——以及人類認知結構在理解多維空間、時間本質和意識的物理基礎時可能遭遇的哲學與實踐障礙。本書鼓勵讀者以批判和開放的心態，迎接科學前沿的持續挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名，簡潔而有力，直擊物理學史上的一個關鍵節點——“愛因斯坦奇跡年”。這幾個字本身就充滿瞭巨大的吸引力，它承諾的不僅僅是關於一個偉人的故事，更是關於一場深刻的、顛覆性的科學革命。 “改變物理學麵貌的五篇論文”，這個副標題更是將內容聚焦，讓我立刻意識到，這將是一次深入探究那些真正具有劃時代意義的科學文獻的旅程。 我想象，這本書不會僅僅是對這五篇論文的生硬解讀，而是會將其置於當時的時代背景之下，展現齣愛因斯坦是如何在眾說紛紜、舊有理論根基動搖的時刻，憑藉其非凡的智慧和獨立思考，開闢齣一條全新的道路。我期待書中能夠用生動形象的語言，解釋那些抽象的物理概念，讓我能夠體會到理論的精妙之處，以及它們如何一步步瓦解瞭舊的物理學框架，並為新的理論體係奠定基石。我渴望在閱讀的過程中，能夠感受到科學思想的碰撞、論證的嚴謹，以及最終突破性的發現所帶來的震撼。 這本書名，仿佛是對那段非凡歲月的頌歌，我正期待著，在書中尋找那份屬於科學的浪漫與力量。

評分☆☆☆☆☆

我一直對科學史，尤其是20世紀初的物理學革命抱有濃厚的興趣，所以這本書的書名第一時間就抓住瞭我的眼球。 “愛因斯坦奇跡年”這幾個字，簡直就是金字招 চাকরির，勾起瞭我無限的遐想。我腦海中浮現齣的是一個充滿活力和顛覆的時代，一群天纔的思想在碰撞，世界觀正在被重塑。而“改變物理學麵貌的五篇論文”更是讓我對接下來的內容充滿期待，我迫切想知道，究竟是哪五篇論文，它們以怎樣的方式，是如何一步步瓦解瞭牛頓力學統治下的物理學大廈，又為我們搭建起瞭一個全新的宇宙圖景。我希望這本書能夠深入淺齣地解讀這些艱深的理論，讓我這個非物理專業人士也能領略到其中的精妙之處。我設想，書中會穿插著當時的科學背景，以及愛因斯坦和其他科學傢之間的互動，這樣一來，理論的誕生過程會更加生動有趣。 我特彆想瞭解，在當時那樣一個信息相對閉塞的年代，愛因斯坦是如何獨立思考，並提齣那些如此前瞻性的思想的。這本書的名字，仿佛已經為我打開瞭一扇通往20世紀初物理學黃金時代的大門，我正迫不及待地想要踏入其中，去一探究竟。

評分☆☆☆☆☆

我對物理學的興趣，很大程度上源於對宇宙奧秘的好奇，而愛因斯坦無疑是解開這些奧秘的關鍵人物之一。這本書的名字《愛因斯坦奇跡年：改變物理學麵貌的五篇論文》，像是一個精心設計的邀請函，直接點齣瞭那一年的非凡意義和核心內容。我之所以對它如此期待，是因為我深知“奇跡年”這個詞絕非浪得虛名，它代錶著一段密集而顛覆性的思想産齣。 我設想，這本書會像一位經驗豐富的嚮導，帶領我穿越復雜的物理學概念，去理解那五篇具有裏程碑意義的論文是如何誕生的。我希望它能夠清晰地闡述每一篇論文的核心思想，比如光子的概念如何解釋光電效應，以及狹義和廣義相對論如何徹底革新瞭我們對空間、時間和引力的認識。我尤其期待書中能夠展現愛因斯坦的思考過程，他可能遇到的挑戰，以及他如何通過邏輯推理和直覺的結閤，最終構建起這些革命性的理論。我渴望在這本書中，不僅學到知識，更能感受到科學探索的激情和智慧的光芒。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名真是太吸引人瞭，我一看到就覺得它一定會帶我進入一段精彩的物理學探索之旅。“奇跡年”這個詞語本身就充滿瞭魔力，暗示著那一年的不平凡。我一直對愛因斯坦這位偉大的科學傢充滿敬意，他的思想簡直是超越時代的。而“改變物理學麵貌的五篇論文”更是直接點明瞭這本書的核心內容，讓我對那五篇劃時代的著作充滿瞭好奇。我設想，這本書會以一種非常清晰易懂的方式，嚮我展示愛因斯坦是如何在那短短一年內，顛覆瞭我們對宇宙的認知。也許會從光電效應開始，逐步深入到相對論的誕生，每一個概念的提齣，每一次思想的碰撞，都會在我腦海中清晰地呈現。我尤其期待書中能夠描繪齣愛因斯坦在構思這些理論時的心路曆程，他可能經曆瞭怎樣的掙紮、靈感迸發，以及最終取得突破的喜悅。我希望這本書能夠不僅僅是理論的堆砌，更能讓我感受到科學的魅力，體會到智者探索未知的勇氣和智慧。這本書的書名承諾瞭“奇跡”，我迫不及待想在字裏行間尋找那個屬於物理學的“奇跡”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名，如同一聲悠遠的鍾鳴，在我心中激起瞭層層漣漪。 “愛因斯坦奇跡年”，光是這幾個字，就足夠讓人浮想聯翩，仿佛能聽到宇宙深處智慧的低語。我總覺得，一個人的“奇跡年”，必然是思想迸發、靈感如潮的時期，而愛因斯坦的奇跡年，更是直接關聯到我們對世界的理解。 “改變物理學麵貌的五篇論文”，這句介紹更是直擊要害，毫不含糊地指明瞭本書的核心價值。我能想象，書中會將那五篇艱深的科學文獻，剝開層層學術的外衣，以一種更為平易近人的方式呈現在讀者麵前。我希望不僅僅是看到公式和理論的陳述，更能感受到在那背後，愛因斯坦是如何一步步構建起他的偉大思想體係的。我期待書中能描繪齣他當時的學術環境，他所麵對的科學難題，以及他如何憑藉非凡的洞察力和想象力，一個個地將其攻剋。 這本書名，彷彿預告瞭一場思想的盛宴，一場智力的探險，我已準備好，隨著作者的筆觸，一同進入那段輝煌的歲月，感受那份改變世界的“奇跡”。