萬物皆數:諾貝爾物理獎得主探索宇宙深層設計之美

A Beautiful Question: Finding Nature’s Deep Design


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內容簡介

物理世界體現了美麗。
物理世界充滿了痛苦、紛亂與壓抑。
無論如何,我們都不該忘記另一面的存在。——維爾澤克

2004年諾貝爾物理獎得主維爾澤克,從研究自然界的最小組成單位而獲獎,繼而轉身朝向廣袤的世界,不禁提出大哉問:宇宙萬物的結構是否體現了「美」的設計?

《萬物皆數》是一位諾獎大物理學家在自然哲學領地裡思辨的成果。他以一種詩意的語言來寫作,雄心勃勃地追求「物理之美」與「藝術之美」的和諧。
——陳瑞麟(國立中正大學哲學系系主任)


【本書重點】
作者帶領我們綜覽西方古典物理史上的孜孜矻矻,更進一步引領我們看見物理學中的純粹概念,從理想一步步逼近真實,每一次關於真實的發現,我們對世界的了解更趨完美,也從中體會科學背後深刻的哲學基礎與觀點。

「上帝的偉大與榮耀在他所有的作品中奇妙閃耀,尤其是可從天空那本打開的書中讀到……」——伽利略

畢達哥拉斯導出「畢氏定理」,「世界」第一次與「數字」產生連結——畢氏企圖推演萬物與數字的關係,認定萬物存在理想而優美的設計。柏拉圖的洞穴寓言與正多面體同樣傳達出「真實」應是美好理想的構成與投影。從畢氏與柏拉圖開始,世界的組成即與心智中的理想串連起來……

「我們不得不這麼覺得,這些數學公式獨立存在,並具有自己的智慧,比我們還聰明,甚至比發明者還聰明;人類得到的總是超過原先放進去的。」——赫茲

牛頓是古典物理的創始人,以精確度量與嚴謹的宇宙觀。取代以主觀好惡判斷日常。而寫出電磁方程組的馬克士威,更帶來全新的視野與方法:因為對稱性而補全的電磁方程組,不僅統一電與磁,並解釋光的存在,直至今天成為電磁學的穩固基礎。原來方程式如同一般物體具有對稱性!大自然基本法則的無數方程式,更充滿大量的對稱性!

「宇宙最不能理解之處,在於它可以被理解。」——愛因斯坦
「物質告訴時空如何彎曲,時空告訴物質如何移動。」——惠勒

從波耳原子模型中看見駐波;從愛因斯坦相對論中看見伽利略不變性;從量子色動力學中又再度看見馬克士威。原來世界不只是可以用物理法則詮釋,乍看不同的法則彼此之間彷若鏡面裡外,相互輝映。看完此書,你將會發現,自然的基礎是如此精簡至極,極度對稱的方程式可將其特性表露無遺。 而物體構成的世界又是如此廣大無邊,變化無窮無盡。

書末收入作者精心編纂的《物理小辭典》,凡是涉及內文的重要的名詞與概念都加以定義與說明,以饗喜歡知識卻不見得是科學專家的讀者;或配合內文延伸閱讀,或當成獨立的科學小辭典。為方便查閱,中文版特別採取英文排序,由封底開卷。


【國內外專業書評及推薦】
.人類自古就對世間事物的美投以主觀的眼光。然而,大自然亦自有其一套審美標準。不同的是,自然定律永恆不變。作為物理學家,法蘭克.維爾澤克一生致力在科學道路之上尋找大自然對美的定義。這本書,可以說是維爾澤克的一個總結:對稱性和經濟性。

我有時會問自己:一本好的科學普及書籍,應該如何寫?我漸漸發現,好的普及讀物不應單向傳達知識,那是教科書的任務。一部好的普及讀物,應該與讀者產生共鳴。維爾澤克以科學家為主軸,把兩千五百年物理史娓娓道來,解構科學與人類的闗係。

我誠意推薦《萬物皆數》。
——余海峯(瑞典皇家理工學院粒子及天體粒子研究組博士)

.格物窮理的科學家能談美、問美、論美嗎?美的定義是心證的,但對少年即英俊的理論物理學家維爾澤克而言,「美」在於瀰漫並管理宇宙的定律,乃是有序、有層理、簡約 而饒富對稱的。而定律本身,竟又與「物」互為表裡,就像太極之生兩儀,以臻無窮。心與物、美與真,造物竟以不變為其變化的法則!來、來欣賞大師為你娓娓道來那導引他一生的熱情,同享人類所認知宇宙萬象背後的極簡與諧和吧!——侯維恕(台大物理系講座教授)

.對於有幸曾經親聆維爾澤克教授演講的我來說,其博學以及獨到的見地絕對不是他能用以征服聽眾的唯一法寶。事實上,他還能夠以深入淺出的方式,當場讓人直接體會艱深理論以及繁複數學背後的物理意義。光憑這一點,就讓我自嘆弗如!而維爾澤克教授這本書,也完全承繼了他這令人鼓掌叫好的一貫風格。當我第一次打開它的時候,就顧不得囫圇吞棗的禁忌,忍不住一口氣把它讀完。維爾澤克教授的書就是有這種魅力。——陳義裕(台大物理系終身特聘教授)

.這是一扇美妙的科學窗口,讓我們窺探科學在自然、藝術與日常經驗上扮演的角色。以量子物理學研究贏得諾貝爾奬的維爾澤克,為我們呈現一本深入淺出、思慮縝密和優美流暢的著作。——艾碧柯恩《商業周刊》

.任何想知道科學如何昇華超越的人士,都應該閱讀這本書。——迪帕.科波拉(醫學博士)

.維爾澤克帶領讀者,以專業導覽穿越二千五百年的哲學和物理學之旅……這本書趣味昂然,因為作者秉持上窮碧落下黃泉的興趣,鑽研探尋人類所歷經的種種對稱之美……他完成一項罕見創舉:直探永恆的主題,成就這本具有濃厚人文深度的書本。——《華爾街日報》

.具啟發性且深入淺出……維爾澤克文藻優美引人入勝……無論大自然最終給予何種答案,且讓我們以聰慧但謙卑之心,愉悅沈浸其中。——《高等教育紀事》

.在維爾澤克書中,自然方程式之美融合文學之美,終臻藝術之傑作。——《科學新聞》

.引人入勝,欲罷不能……不是爬梳資料堆砌成章,而是巧妙地重新架構現代物理學的諸多基本概念……維爾澤克下筆前已胸有成竹,讓人讀來輕鬆愉快。——《洛杉磯書評》

.文思巧妙!在大眾科普讀物中獨樹一幟。適合每一位愛書人……《萬物皆數》讓我們想起科學與藝術的諸多關連,也讓我們對於人類揭開自然奧妙的成就拍案讚嘆!——《今日物理》

.《萬物皆數》既對廣大未開拓的領土進行精彩的探索,也為粒子物理學發展提供創意獨意的指南。——《自然》

【專業熱情推薦】(按姓氏筆畫序)

吳茂昆(中研院院士、美國科學院海外院士)
余海峯(瑞典皇家理工學院粒子及天體粒子研究組博士)
侯維恕(台大物理系講座教授)
高涌泉(台大物理系教授)
孫維新(國立自然科學博物館館長、台大物理系暨天文物理研究所教
陳瑞麟(國立中正大學哲學系系主任)
陳義裕(台大物理系終身特聘教授)

◎「吳大猷科普翻譯獎」得主精心翻譯
◎郭兆林(史丹佛大學物理系教授)審定

作者簡介

法蘭克.維爾澤克(Frank Wilczek)

少年時期就嶄露頭角,高中獲「西屋科學獎」(後更名「英特爾科學獎」),23歲完成博士學位前(1994年)就先獲得理論物理學界的最高榮譽「Dirac獎」,30歲任普林斯頓大學正教授,現為MIT講座教授。

在普林斯頓大學攻讀博士期間,與恩師戴維.格婁斯發現量子色動力學中的漸近自由,因此獲得2004年諾貝爾物理學獎。維爾澤克研究範圍異常廣泛,著有《存在之輕》(暫定)、《奇妙的真實》、《和諧之嚮往》等。


譯者簡介
周念縈
臺大新聞研究所畢業,與郭兆林合譯《圖解時間簡史》、《愛因斯坦──他的人生、他的宇宙》、《科學的九堂入門課》、《大設計》等,《科學的九堂入門課》榮獲第五屆吳大猷科學普及著作獎翻譯類佳作。另譯有《如何訂做一個好學生》、《網路到底在哪裡》、《人類發展學──兒童發展》等。

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