重力簡史（長銷改版）：牛頓的蘋果如何啟發重力法則、相對論、量子論等重大物理學觀念

★本書榮獲吳大猷第十屆科普著作翻譯類佳作獎★
《週日泰晤士報》2017年度科學選書
暢銷科普作家 馬特．瑞德利盛讚：當代最好的宇宙學作家！

國立清華大學天文研究所特聘教授　江國興　審訂導讀
國立臺灣大學物理學系教授　孫維新
台北市天文協會理事長　劉志安──聯合推薦

宇宙大霹靂之後，如果重力沒有「開啟」，時間可能會倒轉？
與你擦身而過的人，還有你口袋中的手機，都與你相互吸引？
月球與太空艙裡失重的太空人，其實都正在往下掉？
月球的潮汐力不只影響海洋，就連固態岩石也難逃魔掌？
越接近地面的人，時間過得越慢，也就越年輕？
2015年發現的重力波，將帶領人類去到什麼地方？……

重力是日常世界裡最微弱的力量，但在宇宙中，它卻是最強大的。儘管17世紀以來，人們便知道重力的存在，我們對它的了解卻非常有限，至今也仍未解開其核心之謎……

獲獎科普作家馬可士．鍾將帶領你穿梭古今，從1666年牛頓認知到重力，到2015年科學家發現重力波。旅程中，你會看到牛頓如何證明讓蘋果落下的力量，與讓月球繞著地球轉動的力量並無不同，並據此解釋了行星運行與海洋潮汐，甚至預測到未知的海王星。然而，牛頓的重力論無法解釋水星的異常運行，直到愛因斯坦提出「相對論」才解決這個難題，他甚至據此預測出黑洞，還有宇宙誕生時的大霹靂。但就如同牛頓的重力論，愛因斯坦的重力論本身也有其漏洞：光並非宇宙中行進最快的物質。為了解決此一難題，現今的科學家正試圖找出更深層的理論——量子重力論，以解答長久以來人們心中的大哉問：空間是什麼？時間是什麼？宇宙是什麼？宇宙又從何而來？

作者以一篇篇科學家的生平軼事，以及循序漸進、有趣易懂的解釋與比喻，帶領讀者進入相關理論的核心。翻開本書，相信你不會再認為天文與物理深奧難解，並深受吸引！

各界好評：
這本書為讀者去蕪存菁地帶出自牛頓以來對於重力的概念突破進展，讓一般讀者也能了解，愛因斯坦所提出的狹義與廣義相對論為何直接挑戰了牛頓的世界觀，同時也讓人一窺這兩位偉大科學家的部分生平事蹟，以及共通之處。更精彩的是介紹這個領域最尖端的研究成果，例如簡要說明試圖整合量子力學以及廣義相對論的量子重力場論，或是概念不易為一般人理解的弦論等。——吳大猷科普獎評審代表／國立臺灣大學物理學系教授　朱士維

牛頓和愛因斯坦同樣被掉下來的東西吸引著，透過思想實驗，造就了驚人的發現，更用一套漂亮的數學語言使之呈現。科學之所以引人入勝，就是你永遠不會知道正確答案，而你的責任就是盡情發問，脫去前人的枷鎖，透過思考和觀察，尋找最簡單的答案，也許過程充滿挫敗感，但最後你會感受到喜悅。這就是大自然。——國立清華大學天文研究所特聘教授　江國興

我們站在地球上，地球繞著太陽運轉，太陽系家族運行在銀河系之中。銀河系與鄰近星系相互間的拉扯，整個宇宙無處不有重力的勢力存在。身在其中，你對重力了解多少呢？且讓作者以說故事般的口吻，帶你輕鬆探索「重力」的奧祕吧！——台北市天文協會理事長　劉志安

作者以優美且節奏極佳的筆調，詳細說明了自然界中最熟悉之力：重力。本書內容組織嚴密且探究詳細。——《出版人週刊》

內容精煉且容易進入，同時又面面俱到。本書是值得收藏的科普作品，全書筆調輕鬆，並富含相關引證。——BBC《夜之星空》雜誌（Sky at Night Magazine）

重力雖微不足道，卻支配著宇宙。科學作家從未忽略這個主題，但2015年發現的重力波震驚世界，並引發一連串的資訊更新。作者很早便著手鑽研此一主題，讀者若想尋找清楚易懂的科普作品，可先從本書開始。文中所提重力之謎的最新進展，或許遲早能幫助物理學家解釋所有事物。——《柯克斯評論》

獲獎無數的馬可士．鍾提供了一份易於理解的指南，讓科學門外漢能夠了解截至目前為止，科學界對重力的所有發現與理解。他也認為，若我們能更加了解無所不在的重力，將有助於看透宇宙最深層的奧祕。在不運用公式與專業術語的輕鬆筆調下，作者再次證明自己是一流的科普作家。——《書單》雜誌

本書提供讀者與他們的內部原子一段有趣的科學史。——《科學》期刊

在一連串巧妙結合與精心雕琢的故事中，馬克士．鍾追溯了人類2,500年來在了解物質本質與起源上的探索。——《達拉斯早報》

閱讀一本內容極佳的科普書，是現代生活的一大樂趣。這份貫穿生命、宇宙與萬物的導覽，提供了無窮的樂趣。——英國《獨立報》

作者對控制宇宙命運的自然界最弱基本力量，做了有趣且令人腦洞大開的導覽。——科普作家　曼吉特．庫馬爾（Manjit Kumar）發表於《泰晤士報》

馬可士．鍾是位良師益友。他在不運用專業術語與可怕數學的情況下，清楚講述了故事，也說明了重要概念……理論物理學家阿爾卡尼—哈米德強調「現在是研究重力的好時機」，而這本極具可讀性的作品會協助我們了解原因。——科普作家 格雷厄姆．法莫羅（Graham Farmelo）發表於《衛報》之好評

馬克士．鍾是英國傑出的物理學與天文學作家——非常樂見他回歸最擅長的領域……沒有人能像他這樣，以易於理解且令人愉快的筆調來介紹這個主題……我認為他對弦論的簡易基本描述，無人能出其右……馬可士．鍾再次以令人著迷的文字，將人類多年來對重力的探索寫得淋漓盡致……讀來令人愉快。——科普作家　布萊恩．克萊格（Brian Clegg）發表於popularscience.co.uk之好評

「每個人都認為重力沒什麼，但在宇宙的多數情況中，它極為強大。」這句格言式的前言，暗示了馬克士．鍾將以令人期待的適當機智與科學天賦，為重力做入門介紹，並追溯我們對力之理解的歷史軌跡。他告訴我們，牛頓1687年的著作《原理》如何協助解釋潮汐這類現象，而《原理》一書即是從宇宙的複雜性中精煉出基本定律來。作者分析了愛因斯坦將重力視為扭曲時空時所做的重新闡述。他也放眼至量子論這個奇特領域，以及下個大哉問：「尚未發現的國度」。——《自然》科學編輯　芭芭拉．凱澤（Barbara Kiser）

輕鬆寫意地貫穿宇宙學歷史與其可能未來，這一切都與我們理解重力的歷程緊緊相繫……作者在帶出理論暫定本質與琢磨理論混亂事物上表現卓越。——thebookbag.co.uk

作者將最著名卻最不被了解之力的歷史，說得清晰易懂。——《大誌》雜誌（Big Issue）

精采絕倫。——www.booklore.co.uk

（書中）潮汐那一章所提到的內容，從塞文河的潮水到木衛一艾奧的擠壓與拉張，都極為引人入勝……作者對質量不同的物體會以同等速率掉落的解釋，是我讀過的最佳解釋之一……本書結尾講述了當前對於重力與量子論整合的努力，也對弦論與多維度空間進行了非常容易理解且讓人樂在其中的討論……真的讓人樂在其中，本書從未給人「物理學崩壞」之感，反而更像是我們正處於引發認知改變階段的關口上。——愛丁堡大學生物物理學教授　凱特．馬菲（Cait MacPhee）發表於《泰晤士高等教育》（THES）期刊之好評

馬可士．鍾完美捕捉到此主題的「偵察奧祕」。——《奇異時代》雜誌（Fortean Times）

好美妙的一本書啊！——理查．道金斯（Richard Dawkins）對《多美妙的世界》（What a Wonderful World）之好評

荒謬但巧妙，整個大成功……只需花費一個下午閱讀這本書，你所學到的知識也許就勝過童年上過的所有自然課程。——《旁觀者》期刊（Spectator）對《推特宇宙》（Tweeting the Universe）之好評

流行物理學的一流之選。——《衛報》對《我們得談談凱文》（We Need to Talk about Kelvin）之好評

內容樂觀風趣且極具見識。——《週日泰晤士報》對《創造的餘輝》（Afterglow of Creation）之好評

對於現代物理背後的偉大理念給予簡明扼要的介紹，難有比馬可士．鍾更佳的入門介紹了。——《新科學家》對《量子論不會傷害你》（Quantum Theory Cannot Hurt You）之好評

奇特、令人入迷且感到興奮。——《自然》期刊對《量子論不會傷害你》之好評

作者簡介

馬可士．鍾Marcus Chown
獲獎無數的作家與播報員。過去曾是加州理工學院的電波天文學家，期間曾師承諾貝爾物理學獎得主理察．費曼。目前則於英國科學週刊《新科學家》（New Scientist）擔任宇宙學顧問。他的著作有《多美妙的世界》（What a Wonderful World）、《量子論不會傷害你》（Quantum Theory Cannot Hurt You）及《我們得談談凱文》（We Need to Talk about Kelvin〔榮獲二〇一〇年皇家學會科學書籍獎項〕）。馬克斯也是《iPad版太陽系》（Solar System for iPad）的作者，此APP榮獲二〇一一年書商雜誌數位創新獎。
作者網頁：www.marcuschown.com；推特帳號：@marcuschown。

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譯者簡介

蕭秀姍
國立成功大學物理治療系學士、醫學工程研究所碩士，比利時魯汶大學醫療影像處理碩士、家庭與兩性關係碩士。旅居歐美超過十年，目前回台定居。身兼全職媽媽與半職譯者，以照顧家庭為主業、翻譯書籍為調劑，在文字與生活之中尋找平衡。擅長科普、心理、醫藥理工與食材料理等翻譯。譯作有《都是荷爾蒙惹的禍》、《帕夫洛夫的狗與薛丁格的貓》、《大腦有問題！？：大腦瑕疵如何影響你我的生活》、《讀不出時鐘指針的女人：從多重學習障礙到創辦學校》、《天天在家玩科學》、《風味聖經》與《風味事典》等等。

前言  關於重力，你可能不知道的6件事
 
1. 因為重力，你口袋中的錢幣，還有大街上與你擦身而過的人，與你有了相互的吸引力。
 
2. 整個地球的重力是如此微弱，以致當你舉起手臂，它無法對抗你的肌力。
 
3. 雖然重力十分微弱，但在宏觀世界中卻無可抵抗，因為它掌握了整個宇宙的演化與命運。
 
4. 每個人都認為重力沒什麼，但在宇宙的多數情況中，它極為強大。
 
5. 若在宇宙大霹靂（big bang） 之後， 重力沒有「開啟」，時間可能會倒轉。
 
6. 唯有了解重力，我們才得以解答世界的大哉問：宇宙從何而來？
 
在路易斯安那州利文斯頓（Livingston）和華盛頓州漢福德（Hanford）兩地，各有一把4公里長的雷射尺。2015年9月14日，美國東部夏令時間早上5點51分，有股波動首先穿過利文斯頓，6.9微秒後傳遞至漢福德。這股波動毫無疑問就是重力波；愛因斯坦在一百年前就已經預測出重力波的存在，重力波即是「時空結構中的波動」。
 
過去，當地球上只有細菌大小的生物，在極為遙遠的星系中，2個有如怪獸、被鎖在死亡螺旋（death-spiral）中的黑洞，彼此產生最後一次振盪。它們碰觸並結合之時，造成整整3個太陽質量（solar masses）消失，有如海嘯般的時空扭曲再現，並以光速向外擴散。它的瞬間威力，比宇宙所有星體重力總和的50倍還大。
 
2015年9月15日，雷射干涉重力波天文台（Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory；LIGO） 的2個偵測器測得重力波，這是科學史上劃時代的重要時刻。試想一下，從出生就耳聾的人，在一夜之間突然聽得見的情況，這正是物理學家與天文學家當時的感受。縱觀歷史，我們向來就可以「看見」宇宙，而現在我們終於可以「聽見」它。重力波即是太空的聲音。若說這次的偵測，是繼1608年望遠鏡發明以來，天文學上最重要的進展，可是一點也不為過。
 
重力波證實了時空本身就是可以振動的「實體」，它如同池塘中擴散的漣漪一般，向外傳遞波動。這是愛因斯坦主張重力是時空扭曲的終極證明。牛頓想像「重力」從太陽向外作用，像無形的橡皮筋般牽引地球；愛因斯坦則認為，太陽在周遭創造了時空深谷，而位在其中的地球，則如同處於在巨大輪盤上的小球般，永無止境地環繞太陽運行。