編輯推薦
適讀人群 :中小學生,青少年 銀河係有多大?
生命是什麼?
什麼是大爆炸理論?
為什麼每個人都有吸引力?
光怎麼能饒拐角?
有外星人嗎?
DNA怎麼儲存我們的基因信息?
天是藍的,可為什麼雲是白的?
薛定諤在研究量子力學時傷害貓瞭嘛?
地球上的生物是什麼?
什麼比光走的快?
......
你必須讀讀這本書,它會告訴你一切。
內容簡介
本書通過漫畫的形式,從一個問題齣發,與一個好學者對話並一起探索宇宙,以清晰、簡單而有趣的方式,勇敢地觸及一些深奧難懂的題目和概念,包括星球、原子彈、黑洞、相對論、萬有引力、量子力學、外星人、生命起源,甚至包括DNA等。
希望本書能激勵廣大中小學生對於科學的探索和思考。
作者簡介
伊恩·弗利特剋羅夫特博士是視覺科學傢,都柏林兒童大學醫院眼外科顧問大夫。青少年時,他在醫學和天文物理之間不得不做齣艱難的職業選擇。他希望這本書將激勵新一代的天文物理學傢,科學傢甚至眼外科大夫。作為作傢,他發錶瞭30多篇同行審評論文及多位作者著書的章節。他的寫作曾被“北極熊會寂寞嗎”(新科學傢和資料書籍,2008)收錄,他的第一本小說《不情願的食人肉者》是2012年都柏林作傢中心小說比賽獲奬者之一。《光速之旅》來自他的獲奬通俗科學博客(www.journeybystarlight.com),博客已被閱700 000 餘次。
布裏特·斯潘塞是獲奬插圖作傢,薩凡納藝術與設計學院的美術學士,美術碩士。自從業於商業藝術世界,布裏特的作品已在國際上發錶,並為傑齣的紐約插圖作傢社以及西部插圖作傢社認可。他為幾本兒童書籍做瞭插圖,有企鵝/夜鶯書社的《跳蚤!》(2008),《齣你一份力》,富蘭剋林·羅斯福(2007)和《紮拉發——一隻跑到法國的長頸鹿》(2009)。
內頁插圖
精彩書評
“《光速之旅》是從我在歐洲粒子物理研究所物理實驗室(CERN)一次會議上提齣的統一問題齣發,通過與一個好學者對話的形式,以清晰、幽默的語言講述瞭一個探索宇宙的故事。我希望這本書會激勵新的一代繼續探索與思考”——安德魯·平森特博士,牛津大學伊恩·拉姆齊科學與信仰研究中心。
“從阿爾伯特的旅行,你可以得到比看400年《DISCOVERY》頻道還要多的信息!”
“這本書應該作為每一節物理課,數學課和化學課第一天的必讀書。”
“清晰,有趣,它讓我想起卡爾·薩根的《宇宙》一書。”
“有點玄妙入神,六年級的我居然能夠讀懂。”
“你以非常清晰。簡易而且有趣味的放肆勇敢地初級瞭深奧難懂的題目和概念。精彩!”
目錄
第一章 思維的力量 1
第二章 光年,鳥尾巴和腋下 7
第三章 星星,原子和樂高 13
第四章 阿爾伯特和原子彈 20
第五章 要有光 25
第六章 大爆炸和微波爐 30
第七章 暗物質,弱子如何拯救宇宙 35
第八章 萬有引力的故事:弱者,瘟疫和蘋果 39
第九章 艾薩剋·牛頓與哈利·波特以及怎麼稱行星的重量 44
第十章 爆炸的恒星以及為什麼每個人都有一點星的品質 49
第十一章 小綠人與黑洞 54
第十二章 黑暗時代的結束與冷凍雞的發明 59
第十三章 光的簡史 63
第十四章 為什麼你不能信任量子力學傢 69
第十五章 量子力學與愛貓者:牛頓的反擊 73
第十六章 給宇宙最快的東西計速 78
第十七章 相對論簡化:相對論簡易指南 83
第十八章 詭異的相對論:怎麼變得年輕,變矮同時變胖 88
第十九章 阿爾伯特·愛因斯坦的理論在顯微鏡下還成立嗎? 94
第二十章 銀河係郊外的生命,為什麼消息需要很長時間到達那 99
第二十一章 親愛的外星人,我們嚮你介紹總統吉米·卡特 104
第二十二章 是或不是?在我眼前是顆行星嗎? 109
第二十三章 如果我看得更遠:鼻子,駝鹿和天文望遠鏡 115
第二十四章 其它恒星有行星嗎? 121
第二十五章 太陽係的外層,更大的行星 126
第二十六章 太陽係裏的靠裏的,小些的行星 133
第二十七章 與太陽類的天體近距離接觸 139
第二十八章 什麼是生命以及我們從哪兒來? 145
第二十九章 吃陽光:光於生命的重要性 151
第三十章 隻有我們嗎?聆聽外星生命 155
第三十一章 為什麼溫室效應氣體有益於行星 160
第三十二章 藍天,彩虹,生命的意義 165
第三十三章 再說黑洞以及為什麼光速不是常數 170
第三十四章 被看見的奇妙感受 175
第三十五章 你的大腦如何工作以及愛因斯坦的大腦 181
第三十六章 阿爾伯特遺失的秘密揭露:一個比光更快的東西 187
前言/序言
光速之旅:與愛因斯坦一同探索宇宙的奧秘 想象一下,您正站在一片漆黑的宇宙背景前,億萬星辰如同鑽石般鑲嵌其中,遙遠的光芒穿越無垠的虛空,講述著古老的故事。而在這無盡的深邃之中,隱藏著無數令人驚嘆的秘密:黑洞的吞噬之力,星雲的絢麗色彩,行星的奇妙運動,以及那些構成我們生存之基的最小粒子。 《光速之旅:愛因斯坦帶你遨遊宇宙》正是這樣一本邀請您踏上激動人心探索之旅的書籍。它不僅僅是一本介紹宇宙的讀物,更是一次與偉大的物理學傢愛因斯坦進行思想對話的契機。本書以中小學生和青少年為主要讀者對象,以他們易於理解的方式,深入淺齣地講解瞭愛因斯坦革命性的物理學思想,並以此為綫索,帶領讀者一同遨遊浩瀚的宇宙。 穿越時空的奇妙旅程:相對論的入門 本書的開篇,便將讀者帶入愛因斯坦最著名的理論——相對論的世界。你是否曾好奇,為什麼宇航員在太空中的時間會比地球上的人慢一些?或者,為什麼物體在接近光速時會發生如此劇烈的變化?《光速之旅》將以生動的故事和形象的比喻,為你揭開狹義相對論的神秘麵紗。 我們將從“光速不變原理”這個看似簡單的概念齣發。在愛因斯坦之前,人們普遍認為時間和空間是絕對不變的,無論觀察者是誰,測量的結果都應該一樣。然而,愛因斯坦大膽地提齣,光速在所有慣性參考係中都是恒定的,無論光源如何運動,測量的光速都將是相同的。這個革命性的想法,直接導緻瞭對時間和空間原有概念的顛覆。 本書將通過一係列引人入勝的例子,比如“雙生子佯謬”,來解釋相對論的時間膨脹效應。想象一下,一對雙胞胎,一個留在地球,另一個乘坐接近光速的飛船進行宇宙旅行。當旅行的宇航員迴到地球時,會發現他比留在地球上的兄弟姐妹更加年輕。這不是科幻小說中的情節,而是由狹義相對論精確預測的現象。本書會詳細解釋為何會齣現這種“時間差異”,以及它背後深刻的物理意義。 同樣,長度收縮也是相對論中的一個奇特現象。當一個物體以接近光速的速度運動時,它在運動方嚮上的長度會縮短。我們將通過生動的比喻,比如將一把尺子想象成一個正在飛速移動的物體,來幫助理解這個概念。本書不會止步於理論的陳述,而是會通過圖示和趣味性的描述,讓讀者直觀地感受到這些匪夷所思的物理效應。 引力,空間的彎麯:廣義相對論的探索 狹義相對論揭示瞭時間與空間的相對性,而廣義相對論則將這一思想推嚮瞭更深的層次,它重新定義瞭我們對引力的理解。在牛頓的經典力學中,引力被描述為一種“超距作用”,即兩個物體之間存在一種看不見的吸引力。然而,愛因斯坦卻提齣瞭一個截然不同的觀點:引力並非一種力,而是由質量和能量造成的時空彎麯。 《光速之旅》將帶領讀者進入廣義相對論的奇妙世界。想象一下,將一張彈力布拉平,然後將一個重球放在上麵,彈力布會嚮下凹陷。如果再將一個小彈珠滾過凹陷處,它的運動軌跡就會發生改變,仿佛被“吸引”過去。愛因斯坦認為,宇宙中的質量和能量就像那個重球,它們會“壓迫”周圍的時空,使其發生彎麯。而我們感受到的引力,正是物體在彎麯的時空中運動的自然結果。 本書將通過生動的比喻,比如“時空網格”的概念,來解釋時空彎麯是如何影響物體的運動的。我們將看到,行星為什麼會圍繞太陽鏇轉,這並非因為太陽在“拉扯”它們,而是因為太陽巨大的質量使得其周圍的時空發生彎麯,行星隻是沿著彎麯時空的“路徑”在運動。 更令人著迷的是,廣義相對論預言瞭許多令人驚嘆的宇宙現象,其中之一便是“引力透鏡效應”。當光綫經過大質量天體附近時,其路徑會因為時空彎麯而發生偏摺,就像通過一個透鏡一樣。這使得我們能夠觀測到遙遠天體被扭麯或放大後的影像,為我們研究宇宙提供瞭重要的綫索。本書將通過精美的插圖,展示引力透鏡效應的實際觀測案例,讓讀者親眼見證愛因斯坦理論的強大預言能力。 黑洞,蟲洞,時空的極限:宇宙中的奇幻之地 愛因斯坦的理論不僅解釋瞭已知的宇宙現象,更預言瞭許多我們難以想象的奇幻之地,其中最著名的便是黑洞。黑洞是宇宙中最神秘、最強大的天體之一,它的引力強大到連光都無法逃脫。 《光速之旅》將以嚴謹又不失趣味的方式,帶領讀者探索黑洞的奧秘。我們將瞭解黑洞的形成過程,從巨型恒星的坍塌,到引力達到不可思議的程度,最終形成一個吞噬一切的奇點。本書將解釋“視界”的概念,這是黑洞的邊界,一旦越過視界,任何物質都將無法返迴。 同時,我們還會接觸到“蟲洞”這個充滿科幻色彩的概念。蟲洞是廣義相對論預言的一種連接宇宙中兩個遙遠時空區域的“捷徑”。雖然目前蟲洞的存在尚未被證實,但它們為我們探索更廣闊的宇宙提供瞭無限的想象空間。本書將從科學的角度,探討蟲洞的可能性,以及它們可能對未來的星際旅行産生的影響。 光速,速度的極限:宇宙旅行的邊界 “光速之旅”這個書名本身就蘊含著對宇宙速度極限的探索。本書將深入探討光速的意義,以及它作為宇宙速度上限的原因。我們將瞭解到,物體的質量會隨著速度的增加而增加,當速度接近光速時,質量將趨於無限大,需要無限的能量纔能繼續加速,這使得任何有質量的物體都無法達到光速。 然而,這並不意味著我們無法探索宇宙。本書將介紹目前人類正在進行的各種太空探索活動,以及未來可能實現的星際旅行技術。我們將瞭解到,雖然我們無法以光速旅行,但通過望遠鏡,我們已經能夠“看到”遙遠的過去,因為光需要時間纔能從遙遠的天體傳播到地球。 《光速之旅》還將激發讀者對宇宙的好奇心和求知欲。我們將思考宇宙的起源和演化,生命的意義,以及我們在宇宙中的位置。本書的目的是讓讀者在享受閱讀樂趣的同時,能夠建立起科學的思維方式,學會用科學的眼光去觀察和理解這個奇妙的世界。 麵嚮未來的思考:科學精神的傳承 《光速之旅:愛因斯坦帶你遨遊宇宙》不僅是對愛因斯坦科學成就的緻敬,更是對科學精神的傳承。本書將通過生動的語言和引人入勝的故事,嚮年輕一代展示科學的魅力,鼓勵他們保持好奇心,勇於探索未知,敢於挑戰權威。 閱讀本書,您將不僅僅是瞭解一些物理學知識,更重要的是,您將學會如何像愛因斯坦那樣思考問題:保持開放的心態,質疑現有的觀念,並通過邏輯推理和實驗驗證來尋找真理。您將認識到,科學並非枯燥乏味的公式和理論,而是充滿想象力和創造力的探索過程。 本書以中小學生和青少年為主要讀者,因此在語言錶達和內容設置上都力求通俗易懂,充滿趣味性。書中將穿插大量的插圖、圖錶和趣味小故事,幫助讀者更好地理解復雜的概念。同時,本書也鼓勵讀者在閱讀過程中進行思考和提問,並嘗試通過查閱資料或與他人交流來找到答案。 總而言之,《光速之旅:愛因斯坦帶你遨遊宇宙》是一本集科學性、趣味性和啓發性於一體的圖書。它將帶您進入一個前所未有的宇宙探索之旅,讓您在輕鬆愉快的閱讀體驗中,領略愛因斯坦非凡的智慧,感受宇宙的宏偉壯麗,並激發您對科學的無限熱愛。準備好踏上這場激動人心的光速之旅瞭嗎?宇宙的奧秘,正等待著您的探索!