無法取代的物理學經典作品

10331 陳頡

費曼的6堂Easy物理課

本書概要：
　　這本《費曼的6堂Easy物理課》，是直接從《費曼物理學講義》精選出來的。這六堂課分別是「運動中的原子」、「基本物理學」、「物理學與其他科學的關係」、「能量守恆」、「重力理論」、「量子行為」。費曼教授利用最淺顯易懂的基本概念，極少的數學運算，極少的專業術語，介紹大家各種常見的物理現象，並讓深奧的重點自然浮現出來。
　　本書在題材選擇上，旨意不在使它成為近代物理學的概述，而是提供一個體驗費曼物理觀的引子。第二次世界大戰後不久，物理學的基礎已經相當穩定，理論結構 也漸臻成熟，唯獨的負面形勢，就是袖手旁觀、跟著起鬨的人多，真正動手動腦、從事開創的人少。費曼自甫出校門，即邁入一個充滿許多抽象概念的奇境，然後他 把個人獨創品牌的思想，深植於許多世人的心中。這本書給了我們一個難得的機會，得以一窺這位偉大人物的內心世界。

我的心得：
　　在本書所談到的理論中，我最有興趣的是重力這方面。費曼教授從重力發現的歷史談起。他說，古人觀測行星在星空中的運動，在十五世紀有了哥白尼的繞日說，再有刻卜勒的刻卜勒定律，繼而伽利略提出了慣性原理，最後終於有了牛頓的萬有引力定律。

　　　　　　　　　F = G m₁ m₂ / r²

牛頓的「萬有引力理論」最偉大的地方，不只它既清楚又簡單，最重要的是它涵蓋了世間的一切，天上的月球，乃至宇宙的行星、恆星，都由一條簡單的定律控制著，也因此它帶給人類無比的信心，大家認為世界上的其他現象，也同樣有機會是由簡單的定律而來，人類開始無止盡的探索世界的各種現象。
到了二十世紀，愛因斯坦的出現，對牛頓的「萬有引力理論」提出了修正，他的相對論讓物理學又邁向一個新紀元。

　　雖然牛頓當年發表「萬有引力理論」乃劃時代的大事，但這定律卻不是絕對正確，後來愛因斯坦加上「相對論」的考量，對它做了必要的修正。

　　依牛頓的說法，重力的效應是瞬時的，意思就是說，如果我們移動一件質量，隨著該質量到達新的位置，我們會感受到一個新的力。然而，愛因斯坦提出了論據，說明我們傳送訊息的速率不可能大過光速，因此「萬有引力理論」一定有了問題。

　　當我們把這項時間上的傳遞延遲列入考量後，得到一個新定律，就叫做「愛因斯坦的重力定律」。

　　這條新的定律，就是愛因斯坦相對論理面所謂「凡具能量者，必有質量」。此處的質量，即是會被其它物體吸引產生重力的意思。甚至是光，因為具有能量，所以一樣有質量，當一束光從太陽旁邊經過，會被太陽吸引，所以它走的不會是直線，而會產生偏折，記得在Discovery Chanel裡，叫做紅偏移」。這個理論已經由實際觀察證實。

　　我們將「萬有引力理論」和其它理論來做比較，「量子力學」裡面我們知道所有的質量都是由許多微小的粒子構成，粒子之間有幾種不同的交互作用，例如核力、電力，但都未發現與重力有任何牽扯。也就是當尺度非常小的時候，我們用「量子力學」來解釋，重力效應在這裡被忽略掉了。所以，「萬有引力理論」勢必會有再修正的必要，是未來物理學努力的目標。

　　看完這本書，費曼教授希望大家不要再把物理學看成是多麼艱澀高深的學問，對物理的基本認識應該是：「物理學根植於對定律的信念」，也就是人們相信宇宙的一切，都是有規律的，而這些規律都可以經過合理的推論，為人們所發現。但這些物理定律並非一目了然，必須經過許許多多的實驗，結合數學上的推演，來發現這些已存在的自然定律。