Online Catalog > Book
Check-outs :

科學大歷史

  • Hit:178
  • Rating:0
  • Review:0
  • Trackback:0
  • Forward:0



  • Bookmark:
轉寄 列印
第1級人氣樹(0)
人氣指樹
  • keepsite
  • Introduction
  • About Author
  • Collection(0)
  • Review(0)
  • Rating(0)

◆柏克萊加大物理學博士、暢銷科普作家雷納.曼羅迪諾,用大歷史手法描繪人類科學大躍進的重磅之作!
◆與史蒂芬‧霍金同為《新時間簡史》、《大設計》等書的共同作者,曾擔任電視劇《百戰天龍》、《星艦奇航記:銀河飛龍》編劇。
「曼羅迪諾總是有辦法讓科學顯得平易近人,妙趣橫生。」──史蒂芬‧霍金
當人類學會直立行走,大腦的運作從此遠遠超越了其他動物。人類成為唯一懂得問「為什麼」的動物,旺盛的求知動力,加上歷史上屢屢突破傳統思維限制的天才想像,造就了科學的驚人成就,也形塑了人類的文明!
曼羅迪諾帶我們展開一場熱情有勁的旅程,循著令人振奮的人類演進史,逐一解說科學發展的關鍵事件。過程中,他以令人耳目一新的方式,帶我們觀察人類及社群的獨到特質,瞭解究竟是什麼動力促使我們從使用石器,開始撰寫文字,並從化學、生物學、現代物理學的誕生,發展出如今的科技世界。
以大歷史描繪出完整的人類科學演進,不只聚焦少數「個別天才」,更深入探索影響科學思維的種種文化條件。
人類瞭解宇宙的過程並不是由獨立事件所組成,透過曼羅迪諾的精心編排,本書分成三個部分,從人類在地球出現開始延續至今。引領讀者走一趟精彩的發現之旅:
第一部分跨越了數百萬年,追溯人類大腦的演進,以及人類愛問「為什麼?」的偏好,是如何激發了我們最早的心靈追尋,最終促使我們發明了書寫和數學,並且發明了「定律」的概念。
第二部分是探索自然科學(硬科學)的誕生。這是有關革新者的故事──諸如伽利略、牛頓、拉瓦節、達爾文等人,他們別具天賦,以與眾不同的方式來觀看世界,努力對抗那個年代根深柢固的信念。
第三部分,就在人類開始相信他們已經破解所有的自然定律之際,歷史突然出現了奇怪的轉折,愛因斯坦、波耳、海森堡等思想家發現一個新的存在領域,肉眼看不見,裡面的定律必須全部改寫。

◆柏克萊加大物理學博士、暢銷科普作家雷納.曼羅迪諾,用大歷史手法描繪人類科學大躍進的重磅之作!
◆與史蒂芬‧霍金同為《新時間簡史》、《大設計》等書的共同作者,曾擔任電視劇《百戰天龍》、《星艦奇航記:銀河飛龍》編劇。
「曼羅迪諾總是有辦法讓科學顯得平易近人,妙趣橫生。」──史蒂芬‧霍金
當人類學會直立行走,大腦的運作從此遠遠超越了其他動物。人類成為唯一懂得問「為什麼」的動物,旺盛的求知動力,加上歷史上屢屢突破傳統思維限制的天才想像,造就了科學的驚人成就,也形塑了人類的文明!
曼羅迪諾帶我們展開一場熱情有勁的旅程,循著令人振奮的人類演進史,逐一解說科學發展的關鍵事件。過程中,他以令人耳目一新的方式,帶我們觀察人類及社群的獨到特質,瞭解究竟是什麼動力促使我們從使用石器,開始撰寫文字,並從化學、生物學、現代物理學的誕生,發展出如今的科技世界。
以大歷史描繪出完整的人類科學演進,不只聚焦少數「個別天才」,更深入探索影響科學思維的種種文化條件。
人類瞭解宇宙的過程並不是由獨立事件所組成,透過曼羅迪諾的精心編排,本書分成三個部分,從人類在地球出現開始延續至今。引領讀者走一趟精彩的發現之旅:
第一部分跨越了數百萬年,追溯人類大腦的演進,以及人類愛問「為什麼?」的偏好,是如何激發了我們最早的心靈追尋,最終促使我們發明了書寫和數學,並且發明了「定律」的概念。
第二部分是探索自然科學(硬科學)的誕生。這是有關革新者的故事──諸如伽利略、牛頓、拉瓦節、達爾文等人,他們別具天賦,以與眾不同的方式來觀看世界,努力對抗那個年代根深柢固的信念。
第三部分,就在人類開始相信他們已經破解所有的自然定律之際,歷史突然出現了奇怪的轉折,愛因斯坦、波耳、海森堡等思想家發現一個新的存在領域,肉眼看不見,裡面的定律必須全部改寫。 雷納.曼羅迪諾(Leonard Mlodinow)/著美國加州大學柏克萊分校的理論物理學博士,曾任馬克斯普朗克學院的洪堡研究員,現任教於加州理工學院。著作豐富,包括暢銷書《潛意識正在控制你的行為》(榮獲威爾遜文學科學寫作獎)、《世界觀之戰》(與狄巴克‧喬布拉合著)、《新時間簡史》、《大設計》(以上兩書與史蒂芬‧霍金合著)、《醉漢走路》(榮登紐約時報好書榜)、《費曼的彩虹》、《歐幾里得之窗》等等,並曾擔任電視影集《百戰天龍》、《星鑑奇航記:銀河飛龍》的編劇。
洪慧芳/譯國立台灣大學國際企業學系畢業,美國伊利諾大學香檳分校管理碩士,曾任職於西門子電訊及花旗銀行,現為專職譯者,從事書籍、雜誌、電腦與遊戲軟體的翻譯工作。 李仁吉(國立交通大學電子物理系教授)、李泗賓(建國中學物理教師)高涌泉(國立臺灣大學物理系教授)辜雅穗(《BBC知識》國際中文版〔BBC Knowledge〕總編輯)     專業推薦
各界讚譽「曼羅迪諾總是有辦法讓科學顯得平易近人,妙趣橫生。」──史蒂芬‧霍金(Stephen Hawking),《時間簡史》(A Brief History of Time)的作者
「引人入勝,發人深省……精妙地指引我們瞭解人類知識的累積,以及科學發明的驚人特質……令人嘆為觀止的調查。」──《科克斯書評》(Kirkus Reviews)星級評論
「我們是如何從穴居迅速轉變成開車奔馳,從大草原進駐摩天大樓,從雙腳走路踏上月球之旅?讓我們聆聽曼羅迪諾娓娓道來人類的驚人演進,你將會發現,每一步突破都是源自於人類大腦對知識的無盡渴求。」──大衛‧伊葛門博士(David Eagleman),《躲在我腦中的陌生人》(Incognito: The Secret Lives of the Brain)作者
「令人耳目一新的科學史研究……即使量子物理學及相對論令你感到一頭霧水也不用擔心,曼羅迪諾的解說向來淺顯易懂。」──圖書館學刊(Library Journal)
「曼羅迪諾生動地勾勒出界定人類文明的思想與文化演進,呈現出趣味盎然的科學史觀及恢弘視野。」──拉瑪錢德朗(V. S. Ramachandran),《洩密大腦》(The Tell-Tale Brain: A Neuroscientist’s Quest for What Makes Us Human)作者
「從石器時代到量子物理學的時代,深入淺出地介紹西方科學史。」──大衛‧克里斯群(David Christian),《大歷史》(Big History: Between Nothing and Everything)合著者、雪梨麥考瑞大學教授 Part 1  直立的思想家第一章 求知的動力忍飢受餓也止不住求知慾人類漫長的發現之旅第二章 好奇心蜥蜴不會問問題從巧人到智人嬰孩會問為什麼但黑猩猩不會第三章 文化人類的第一座教堂知識、思想和價值觀迅速傳布人類與靈長類文化第四章 文明從大草原到城市進化的書寫文字數學的創新發展「律」的發明:從農夫到行星都受支配第五章 理性農作歉收與神明怒火觀看世界的新架構「改變」的奧祕常理的束縛單人版維基百科不完美
Part 2  科學第六章 新的理性之道古希臘智慧重現默頓規則:為通用的運動定律奠基科學革新者伽利略教授第七章 力學宇宙獨行俠牛頓非主流學術的「瘋狂」研究:聖經和煉金術一個賭注促成牛頓寫出他最偉大的科學論文牛頓學說的「力」第八章 萬物組成從遺體防腐到煉金術燃燒和呼吸的共通點拉瓦節:質量守恆定律門得列夫與化學元素週期表第九章 生物世界細胞與生物的複雜性創造老鼠的配方:自然發生論顯微鏡革命探究演化理論悲劇、疾病和達爾文的祕密研究
Part 3  超越人類感官第十章 人類經驗的侷限接受看不見的真實普朗克的量子研究牛頓學說的世界觀出現裂痕第十一章 看不見的領域夢想家的洞見:盧瑟福原子模型年輕波耳的瘋狂概念:量子化第十二章 量子革命海森堡的新物理學量子宇宙的奇異現實讓人更有信心也更謙卑的新科學傳承索引 第一章:求知的動力家父告訴我,當年他在布亨瓦德集中營(Buchenwald)時,認識一位骨瘦如柴的數學家。你從一個人聽到「pi」(音同「拍」)所聯想的東西,可以對那個人略知一二。對數學家來說,他們一聽到「pi」,會聯想到圓周率π。你若是問我爸,只受過七年級教育的他,會聯想到蘋果派。儘管數學家和我爸之間有很大的學歷落差,某天,數學家出了一個數學題來考我爸,我爸想了好幾天,百思不得其解。後來我爸又遇到那位數學家時,問他答案是什麼。數學家不肯說,只告訴我爸必須自己找答案。又隔了一陣子,我爸又問他答案是什麼,那個人還是死不肯說。我爸想就此放棄,但那股好奇心卻怎麼也揮之不去。在那個瀰漫著惡臭和死亡氣息的環境裡,他反而更迫切想要知道答案。最後,那位數學家提出一個條件──只要我爸肯把麵包讓給他,他就告訴他答案。我不知道當時我爸的體重是多少,不過美軍從集中營解放他時,他只有三十九公斤。即便瘦弱至此,他想知道答案的慾望卻如此強烈,還是拿麵包去交換答案了。
忍飢受餓也止不住求知慾我快二十歲時,父親告訴我這段故事,對我產生了極大的影響。我爸的家人都離世了,他的家當全被沒收,他挨餓消瘦,如槁木死灰。納粹剝奪了他的一切,但他思考、推理、求知的動力依然活躍。他身受禁錮,但思想仍天馬行空馳騁。我聽完那個故事的當下,領悟到求知慾是人類最人性的渴望。儘管我現在和我爸當時的情況截然不同,但我想瞭解世界的熱情,也受到同樣的本能驅動。後來我上了大學,開始研究科學,我爸不太問我學習的學術細節,但他會問我根本的意涵,例如理論的起源、為什麼我會覺得那些理論很美、科學對人類的描述等等。數十年後,我撰寫這本書,就是為了回答那些問題。
* * *
幾百萬年前,人類開始直立,改變肌肉和骨骼的運作方式,以便直立行走,騰出雙手來探索及操作周遭的事物。此外,直立也擴大了視線範圍,讓我們可以探索遠方。我們挺直身子的同時,大腦的運作也超越了其他的動物,讓我們不僅透過眼睛、也透過思想來探索世界。我們不僅身子挺立了起來,也開始動腦思考。人類之所以是萬物之靈,是因為我們有求知的動力。人類的獨特之處,在於幾千年來我們破解的種種難題。你給古人一台微波爐,讓他加熱野牛肉,他可能會以為微波爐裡面有一群小精靈努力地生火烤肉,而且在微波爐的門打開時,小精靈就神奇地消失了。不過,跟這個事實一樣神奇的是,幾個簡單、神聖的抽象定律,就可以解釋宇宙的一切現象。從微波爐的運作到我們周遭的自然奇觀,都可以用定律來解釋。我們對自然界的瞭解不斷地演進,以前我們以為潮汐是由女神管控,現在我們知道潮汐是月球引力的結果;以前我們以為日月星辰是神仙遠在天邊,現在我們知道天體是核熔爐對我們發送光子。如今我們知道數億英里外的太陽是怎麼運作的,也知道比我們小數十億倍的原子結構。我們能解開這些自然現象的奧祕不僅是奇蹟,也是引人入勝的故事。我曾加入電視影集《星艦奇航記:銀河飛龍》的編劇團隊,第一次和那個節目的編劇及製作人一起開編劇會議時,我為某集內容提出了一個令我相當興奮的構想,因為那個概念牽涉到太陽風的天文物理學。大家都把目光集中在我這個新來的物理學者身上,看我興高采烈地發表構想,並解說概念背後的理論。我講完時(整個過程大概不到一分鐘),得意洋洋地看著老闆,他是個脾氣暴躁的中年製作人,曾擔任紐約市警局兇殺案的警探。他凝視我片刻,露出難以判讀的表情,接著對我大吼:「他媽的書呆子,給我閉嘴!」我覺得尷尬極了,事後我才知道,他那段言簡意賅的訓斥是在告訴我,他們找我去編劇,是看中我說故事的能力,而不是要我去做天文物理學的課外實驗。他說得很有道理,我一直謹記在心,從此也影響了我的寫作模式。(他還有一個令我印象深刻的建議:你有預感自己快被開除時,就把頭泡進冷水池裡冷靜一下。)科學若是遇到不懂得活用的人,可能會變得無聊透頂。不過,科學背後的故事與源起可一點都不無聊,反而有趣極了,裡頭充滿了各種奇妙的發現過程,其精彩程度比起《星艦奇航記》任何一集或人類首度登月,可說是毫不遜色。那些發明家就像藝術、音樂、文學界的知名創作者一樣熱情、妙不可言,他們都是充滿好奇心的探索者,帶著人類從非洲大草原進化到如今的現代社會。他們是如何辦到的呢?我們是如何從一個剛學會挺立步行,靠著雙手採堅果、漿果、根莖類果腹的物種,進化成為會開飛機、全球傳送即時訊息、在巨大實驗室裡模擬宇宙初期狀況的萬物之靈?這就是我想講述的故事,因為只要瞭解這個故事,就能瞭解人類的悠遠傳承。
* * *
如今「世界是平的」已是老生常談,但即使國與國之間的距離和差異縮小,今天和明天之間的差異反而擴大了。公元前四千年左右,第一批城市興起,當時速度最快的長程移動方式是駱駝隊,每小時的速度僅幾英里。一千多年後,發明了雙輪馬車,使最快時速提升到約二十英里1。十九世紀,蒸汽火車的發明才終於大幅地加快速度,並在十九世紀末把時速提升到一百英里。人類移動的速度從時速十英里進步到一百英里花了兩百萬年,但之後速度再進步十倍(飛機的發明使時速達到一千英里)僅花了五十年。到了一九八〇年代,太空梭的時速已超過一萬七千英里。其他科技的演進也呈現相同的加速型態。以通訊為例,十九世紀初,路透社仍使用信鴿在城市之間傳遞股價2。十九世紀中葉,電報已廣泛使用。二十世紀,電話開始普及。不過,室內電話經過八十一年才達到七十五%的市場滲透率,但手機經過二十八年就達到了,智慧型手機更是在十三年內達到。近年來,電子郵件與簡訊先後取代了大部分的電話通話,成了主要的通訊工具,手機也從通話工具逐漸轉變成迷你電腦。經濟學家肯尼斯‧鮑定(Kenneth Boulding)表示:「現今的世界和我出生時的世界差異之大,就像我出生時的世界和凱撒的世界一樣迥異。3」鮑定生於一九一〇年,死於一九九三年。他目睹的變化,以及他過世後發生的許多變化,都是科學與科技的產物。那些改變對人類生活的影響比以前還大。我們在職場與社會中的成就,日益取決於我們吸收與開發創新的能力。如今即使你不在科學或科技界工作,若要維持競爭力,就得面臨不斷創新的挑戰。所以,對每個人來說,發現的本質都是一個重要課題。
人類漫長的發現之旅為了客觀瞭解我們目前所處的位置以及未來的發展方向,我們必須先熟悉過去發展的歷程。以往我們談及人類歷史的重大成就時(書寫、數學、自然哲學、其他學科等等),常以獨立事件的方式來介紹,彷彿它們之間毫無關係。那種觀點往往流於見樹不見林,本質上忽略了人類知識的整體性。例如,大家常把現代科學的發展視為「個別天才」的成就(譬如伽利略和牛頓),但那些成果不是從社會或文化的真空狀態中冒出來的,其研究方式是奠基於古希臘發明的知識,其本質是來自宗教提出的大哉問,其發展是跟著藝術創作的新方法齊頭並進,其結果是受到煉金術的啟發,而且在缺乏種種社會進步下(從歐洲那些卓越大學的發展,到串連城市與國家的郵政體系出現),那些發明根本不可能出現。同樣的,希臘的啟蒙也是源自於美索不達米亞、埃及等地的古代驚人發明。因為有那些影響和關連,人類瞭解宇宙的過程並不是由獨立事件所組成,而是像最佳小說那樣,有連貫的敘事和統一的架構,裡面充滿了相互連結的關係,從人類出現開始延續至今。在後續的章節裡,我將以精心編排的方式,引領大家走一趟精彩的發現之旅。這趟旅程將從現代人類的心智發展開始談起,逐一談及每個關鍵時期,以及人類以全新方式看待世界的轉折點。過程中,我會剖析幾位有趣的人物。他們獨到的個人特質及思維模式,在那些創新中發揮了重要的作用。就像許多三部曲的故事一樣,這趟旅程也分為三部分。第一部分跨越了數百萬年,追溯人類大腦的演進,以及人類愛問「為什麼?」的偏好。那些「為什麼」激發了我們最早的心靈追尋,最終促使我們發明了書寫和數學,以及「定律」的概念──那些都是必要的科學工具。詢問「為什麼」也促成了哲理的發明,也就是說,物質世界可以根據原則上大家都理解的韻律與條理來運作。第二部分的旅程是探索自然科學的誕生。這是有關革新者的故事,他們別具天賦,以與眾不同的方式觀看世界,他們也充滿耐心、毅力、才氣和勇氣,為了發展概念,始終持續努力,甚至耗費數十年。這些思想界的先驅──諸如伽利略、牛頓、拉瓦節(Lavoisier)、達爾文等人──長時間努力對抗那個年代根深柢固的信念,所以他們的故事免不了都是個人奮鬥的血淚史,有些人甚至為此賭上了性命。最後,就像很多精彩的故事一樣,正當主角覺得旅程快接近尾聲時,突然出現了意想不到的變化。就在人類開始相信他們已經破解所有的自然定律之際,歷史突然出現了奇怪的轉折,愛因斯坦、波耳(Bohr)、海森堡(Heisenberg)等思想家發現一個新的存在領域,肉眼看不見,裡面的定律必須全部改寫。那個新世界有另一套自成一格的定律,其運作規模小到難以直覺理解:原子的微觀世界,由量子物理學的定律所規範。那些定律主導著如今我們在社會中依然經歷的巨大改變,而且改變的速度愈來愈快。我們對量子的理解促成了電腦、手機、電視、雷射、網際網路、醫學影像、基因圖譜的發明,也徹底改變了現代生活的多數新科技。相較於橫跨數百萬年的第一部分,以及涵蓋數百年的第二部分,第三部分雖然只有幾十年,卻反映出人類知識累積的倍數成長,以及我們跨入這個奇妙新世界的新鮮感。
* * *
人類漫長的發現之旅綿延了好幾個時代,但我們探索世界的主題從未改變,都是源自於人類的本性。對致力投入創新與發現領域的人來說,其中有一個主題是他們耳熟能詳的:想要構思一個異於已知世界或已知概念的東西非常困難。一九五〇年代,史上最卓越、最有創意的科幻作家之一以撒‧艾西莫夫(Isaac Asimov)寫了《基地》(Foundation)三部曲,那一系列的小說把場景設定在未來幾千年後。在那些書中,男人天天通勤上班,女人待在家裡。結果,經過短短幾十年,那個遙遠未來的設定已成了過去式。我之所以提起這點,是因為那可以說明人類思維的普遍侷限:我們的創意受到傳統思維的限制,而那些傳統思維來自於我們難以突破的信念,或從未想要質疑的概念。相對於「構思改變」的困難,我們也難以「接受改變」,那也是這個故事中一再出現的主題。人類可能覺得改變大到難以承受,需要費心思量,把我們逼出了舒適區,也打破我們的慣性,讓人感到困惑,迷失方向。那需要放棄舊思維,而且放棄不是我們自願的,而是被迫的。再者,科學進步所造成的改變,往往顛覆了很多人死守的信念,可能連他們的事業和生計都會受到嚴重波及。因此,科學裡的新概念往往會遇到重重的阻礙、憤怒和嘲諷。科學是現代科技的靈魂,現代文明的根源,也是現今很多政治、宗教、倫理議題的根本,而且其基本概念正以愈來愈快的速度改變著社會。不過,科學會影響人類的思維模式,人類的思維模式也會反過來影響科學理論的建構。誠如愛因斯坦所言,科學「跟人類其他領域的活動一樣主觀,深受心理的影響」4。本書的目的是以那樣的精神來描述科學的發展,把科學視為一種學問,同時也是一種由知識及文化決定的主體。檢視那些形塑科學概念的個體、心理、歷史、社會情境,最能瞭解那些概念的意涵。以那種方法來探索科學,不僅可以瞭解科學本身,也可以瞭解創意和創新的本質,乃至於更廣泛的人類境況。

Must Login
Must Login
Must Login
Must Login