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《為什麼E=mc2？探索時空、質量之源與希格斯粒子》Why Does E=mc2? (And Why Should We Care?)




唯一一本讓你真正理解相對論的科普書！
CERN希格斯粒子研究團隊成員、英國最受歡迎科普節目主持人，
帶你重新探索史上最經典的物理公式，尋找希格斯粒子與質量之源。

你一定聽過愛因斯坦的相對論，也知道 E=mc2 這個公式，但是你有沒有想過，為什麼能量（E）會等於質量（m）乘以光速（c）的平方呢？

史上最暢銷的科普書《時間簡史》從頭到尾唯一出現的公式就是 E=mc2，足見這個物理方程式有多重要。但是，因為該書編輯曾警告作者霍金，每多寫一個公式，書籍銷量就會少一半，因此就連霍金也沒辦法更深入地解釋這個公式。而其他介紹相對論的科普書，大多也只介紹相對論「是什麼」，卻極少討論「為什麼」，更別提要探討公式的本質了。

BUT，這本書不一樣！

本書作者考克斯是歐洲核子研究組織（CERN）希格斯粒子研究團隊的成員，負責大型強子對撞機的超導環場探測器實驗，尋找神祕的希格斯粒子。同時，他也是英國最受歡迎的科普主持人，在BBC主持多檔節目。曾是搖滾樂團鍵盤手的他，人稱「物理界搖滾巨星」，每每現身講臺，都掀起一陣旋風。同為BBC主持人的費亞曾這樣讚美他：「我想包括霍金在內的任何人，都無法超越考克斯所表現出的那種專業、智慧、激情、清晰和力量的完美結合。」

就是這樣充滿搖滾精神的熱情，讓考克斯勇於挑戰連霍金都不敢嘗試的寫作方式。他和福肖教授共同突破科普書以往避談公式的禁忌，正面迎擊 E=mc2，透過輕鬆易懂的語言，運用國中教過的畢氏定理，一步一步解構，讓這個只有極少數人真正理解的公式，變成人人都能懂的科學常識。

於是，你不必再靠模糊的比喻來「領悟」相對論，
這一次，你將真正理解愛因斯坦！

考克斯和福肖在書中完整解釋時間空間的相對性、光速的極限，以及為什麼愈接近光速，時間就會愈慢等相對論的基礎概念，並且思考一連串更核心的問題：什麼是能量？什麼是質量？光速與能量、質量究竟有什麼關係？為什麼光速是質能轉換的兌換率？在回答這些問題的同時，作者也帶我們來到大型強子對撞機的實驗現場，探索希格斯粒子與質量起源的奧祕。

本書入圍科普書最高榮譽——英國皇家學會科學圖書大獎決選名單，是近年難得一見深具啟發性的科普讀物，也是唯一一本能讓你真正理解相對論的書。從 E=mc2 出發，我們將能了解所有關於宇宙的道理：時間、空間、質量、能量、標準模型、希格斯粒子……

◎全國各大學物理系主任一致推薦
◎科普書最高榮譽——英國皇家學會科學圖書大獎決選入圍
◎Pansci泛科學選書推薦
◎Amazon讀者四星推薦
◎香港誠品選書

好評推薦

吳小華東海大學物理學系主任
李孟恩高雄師範大學物理學系主任
孫允武中興大學物理學系主任
高涌泉臺灣大學物理學系教授
郭永綱東華大學物理學系主任
陳永富交通大學電子物理學系主任
曾耀霆屏東教育大學應用物理系主任
簡麗賢北一女中物理教師

聯合推薦


我想包括霍金在內的任何人，都無法超越考克斯所表現出的那種專業、智慧、激情、清晰和力量的完美結合。如果你對尖端的科學發展問題有興趣，並且想知道這些最新發展如何影響我們每一個人，那麼就讓這位充滿熱情的教授為你解釋一番吧。看到他你也許不禁會問，如此俊朗的外表之下，真的藏著一位教授嗎？
——史提芬．費亞，BBC節目主持人

考克斯和福肖選擇了一個大多數人都知道，卻只有極少數人真正理解的物理公式作為對象，清楚明瞭地解釋給所有人聽。這是一段令人興奮的發現之旅。
──德魯揚，科普作家、科普節目製作人

如果想去除大多數人對愛因斯坦最著名的公式膚淺的理解，你可以聆聽資深科學家考克斯和福肖的闡述。透過精準的語言和幾個充分解釋的公式，他們將一些物理學中最不可思議的發現，平易近人地帶到讀者身邊。
──《種子》雜誌

很多學者都嘗試解釋公式的本質，但他們並沒有成功。相較之下，沒有人比考克斯和福肖更能勝任這份工作了。他們做了一件了不起的事。
──《BBC焦點》雜誌

為了弄清楚愛因斯坦一生中最經典的理論公式E=mc2，作者成功地開闢一條通往那神祕領域的道路。這條路從數學表達的時空結構，一直通向原子彈、天體物理學，最終到達質量之源。
——《新科學家》

考克斯和福肖為非專業人士生動地描繪了現代科學家如何理解周遭世界，以及其形成的原因。他們提供了愛因斯坦理論的歷史背景，同時非常明確地揭示了愛因斯坦理論所帶來的巨大影響，包括永遠地改變了科學家們對宇宙本質的看法……雖然所有的基礎知識都有了詳細的解釋，但是本書依然給科學愛好者留下了很多可以思考的空間。
──《出版家周刊》

年輕人的活力與專家級的知識間完美的結合……考克斯和福肖將萬有引力、質量及量子理論這樣艱深的概念，直接拋向大多數害怕數學的大眾。這類讀者應該能從對理解很有幫助且幾乎不涉及數學的解釋中，受益匪淺。
──《物理世界》

這是一本態度謙遜、不循常規並且幾乎不涉及數學的書，而它的內容卻是世界上最著名的物理公式。這不禁讓我意識到愛因斯坦的公式並不是什麼只有科學超人才能明白和思考的高深理論，相反地，它是一個不斷影響著人們生活中各方面的客觀規律。考克斯和福肖對於其研究對象的熱情是顯而易見的，你會發現他們是很親切友好的嚮導。
──《波士頓環球報》

《為什麼E=mc2？》行文清晰明確，有不少亮點，然而絲毫沒有讓人感覺到任何驕傲自大。任何有著一顆探索之心的讀者，都會被這兩位睿智的科學家平易近人的語言所吸引而受到啟發。這是一本讀後會讓人愉快的書。
──《赫芬頓郵報》

《為什麼E=mc2？》中包含了很多的知識和非常好的解釋。它為那些喜歡科學或曾經想更了解科學的人提供了一個很好的機會，免去了他們必須再次回到學校學習的麻煩。在閱讀本書的時候請保持一種開放的態度和一顆好奇的心，那麼當你放下它時，將會發現自己獲得了相當豐富的知識。
──沙加緬度書評

這是一本浪漫的科普書，作者想像力很豐富，使得枯燥的理論變得生動有趣起來。譯者的文筆很流暢，讀起來生動有趣。好浪漫的物理科普書，特別是前面，全部都看懂了！
──讀者「我往此處來」

我從來沒想過會看一本與物理科學和相對論有關的書，這對於文科生的我而言太不相干了。但這本書我看了，很認真地看，居然看懂了。這讓一向畏懼理科知識的我很開心。而這本書的意義，並不僅僅在於告訴你一個人人都懂的相對論，而是要開啟讀者封鎖很久的想像和懷疑的大門。你看完書就會發現，書中的浪漫讓你驚訝。
──讀者「剎那含永劫」

開運配飾
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  作者介紹

  
  
  
  
  
  考克斯（Brian Cox）
  
  有「物理界搖滾巨星」之稱的考克斯是英國的粒子物理學家、英國皇家學會研究員，並任教於曼徹斯特大學。他同時也是歐洲核子研究組織的成員，負責大型強子對撞機的超導環場探測器實驗，研究前部質子探測器。除此之外，考克斯在BBC主持多檔科普節目，頂著搖滾造型的他，曾是D:Ream樂團的鍵盤手，每每現身講臺都引起一陣旋風，受到觀眾熱烈歡迎。由於他為科學普及做出的卓越貢獻，歷年來獲得許多獎項。
  
  福肖（Jeff Forshaw）
  
  福肖教授是曼徹斯特大學的理論物理學家，他的主要研究領域是基本粒子物理。一九九九年，他被授與物理學院馬克士威獎章，表彰其在理論物理學的卓越成就。
  
  
  
  





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  譯者介紹

  
  
  李琪
  
  生於八○後，留學新加坡，在英語環境的多元文化社會中學習工作近十年，對英語國家的科學、人文、生活有廣泛的了解，畢業後曾在國外語言學校任職，回國後進入大型培訓機構，關注數理化科目的英文教學。
  
  
  
  

為什麼E=mc2？探索時空、質量之源與希格斯粒子－目錄導覽說明

• 前言
  第一章時間和空間
  第二章光的速度
  第三章狹義相對論
  第四章時空
  第五章為什麼E=mc2？
  第六章為什麼原子、捕鼠夾和星星的能量都值得我們關注？
  第七章質量之源
  第八章彎曲的時空
  
  致謝
  中英對照表
  
  

關於相對論的書還能有什麼新意呢？ ——[自推] 《為什麼E=mc2？》
文／陳穎青（貓頭鷹書房主編）

又一本解說相對論的書？為什麼還有人要寫這種主題的科普書呢？

在科普書的出版傳統裡，公式一向是編輯最忌諱的東西。當年天才物理學家史蒂芬．霍金出版經典名作《時間簡史》，就在自序裡爆料說他的編輯警告他，只要多一個公式，買書的讀者就會少一半。

他不得不聽從編輯的話，刪掉所有公式，但唯獨有一個公式無論如何刪不掉，那就是相對論裡經典的質能互換公式：E=mc2

但對《為什麼E=mc2？》 的作者考克斯和福肖而言，盡量避免公式不是個好主意。因為公式不只是物理家計算方便的工具，公式經常可以揭露物理學某些一眼看不見的本質，作者說：

「方程式常常能帶領我們更深層、更深刻地了解大自然。」

為了這個緣故，作者開始認真地講這些物理方程式的背景、由來、各變項之間的互動和影響，用你國中就學過的畢氏定律，重新拆解這些公式推演必然導致的結果。最後你甚至有機會自己動手算出來，如果每天搭高鐵一小時的話，你的壽命會比不搭高鐵的人延長零點幾個微秒（根據速度會讓時間變慢的原理）。

作者的抱負就是讓我們真正在科學上理解相對論，而不只是透過比喻的方式去理解，你是真的理解那些公式裡的變項，那些時間、空間、質量、速度……所代表的物理意義。

因為這個抱負，這本書成為前年英國皇家學會科學圖書獎最後決選的入圍書（不過當年強手太多，大獎被《生命的躍升》抱走）。

這本書這個月是 PanSci.tw 的科學選書，並獲得 PanSci P 編跟 Z 編的證言評論：『作者跟譯者都好強啊！竟然能讓P跟Z兩個數學很差的人都看懂了。』

真的，只要有國中數學的畢氏定理，你就能真正在科學上理解相對論。別錯過這麼奇妙的科普書。

推薦連結：作者考克斯和福肖談《為什麼E=mc2？》

編／譯者：李琪
語言：中文繁體
規格：平裝
分級：普級
開數：21*14.8
頁數：224


出版地：臺灣