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物理學家的科學講堂:理解科學家的思考脈絡,掌握世界的定律與真理


物理學家的科學講堂:理解科學家的思考脈絡,掌握世界的定律與真理
作者:田中幸、結城千代子/藤?昭(監修) 出版社:台灣東販 出版日期:2021-09-13 00:00:00

<內容簡介>

從「人物」解讀科學的歷史!

現代科學從我們身邊的各種現象,乃至包含地球在內的宇宙的誕生到終結,都已經可以給出廣泛的解釋。現代科學有時會被當成一個整體,有時則會被分成我物理、化學、生物、地球科學,但這四個領域本來其實是沒有分界的。因為它們全都是為了解釋這個世界而存在的研究和知識。

早在很久很久以前,就連科學這個概念本身都還不存在的時候,人類便開始思考、探究、創造,嘗試許多除了單純的求生以外的事情。這世界上存在許多喜歡觀察身邊的環境,對各種事物感到好奇,於是追究他們的關聯、原理、成因,並嘗試去預測它們的人。

最終科學演化成一種以無論何時、何地、任何人都能辦到的驗證為根基,講求檢驗,以「實驗」為核心的思維。所謂的驗證的就是反覆確認。我們常聽到可驗證性、可重複性等字眼,而它們正是科學的重要之處。也就是說,只要進行與前人一樣的實驗,就能得到與前人相同的結論。而重複進行實驗,一定能帶來更進一步的發展。

在各種科學中,物理學的工作是將宇宙的原理拆解成最基礎的組成元件。物理學研究的對象,包含物體的運動、結構、溫度變化、聲音和光、電和磁等等,目的是找出我們身邊萬事萬物共同的基本規則和關係。現代科學家要找出某個問題的答案時,通常會先建立假說,做出預測,然後進行「實驗」,從實驗結果找出規律性。而這個方法最早就是由物理學發展而來的。還有,物理學的另一項特徵,就是會用數學式來描述世界的基本定律。

然而,在現在最尖端的物理學領域,最流行的卻是以夸克為首的基本粒子、大霹靂、黑洞等與宇宙有關的研究。從現代物理學的角度來看,發現重力和電的真面目,都已經是相當古老的事件。去回溯這些古老發現的足跡,乍看之下只有浪漫或歷史性的意義,對於學習科學沒有太多幫助。但這並不是事實。我敢清楚斷言,認識以前的科學家們的大腦,對生活在現代的我們絕對有幫助。

例如,有些在現代早已被推翻的古希臘先哲亞里斯多德的思想,仍常常被現代人自然地當成常識。所以去認識這些思想是如何被推翻的非常重要。還有,出生在日本的關原之戰時代的伽利略,以及伽利略以後的科學家們的思想,直到今日依然沒有褪色。這是因為物理學是一門藉由亞里斯多德時代的思想中仍沒有的「實驗」,經過許許多多科學家的經驗積累而成的學問。因此回溯這個累積的過程同樣十分重要。

閱讀本書時的重點,除了認識那位科學家發現了什麼、發明了什麼外,更重要的是去認識他們思考的脈絡。愛因斯坦曾說「思考本身就是目的」。物理可以說是一門為「思考」提供了良好題材的學科。希望本書也能成為大家「思考」的契機。

<作者簡介>

田中 幸(Tanaka Miyuki)
生於岐阜縣。晃華學園中學校高等學校教員。自上智大學理工學部物理學科畢業後,在企業從事發電廠設計工作。先後歷任慶應義塾高中、都立日比谷高中、西高中等學校的物理講師後,進入晃華學園中學校高等學校擔任教員。日本物理教育學會、物理教育研究會(APEJ)會員。東京書籍中學理科教科書執筆委員。NHK高中講座物理基礎製作協力。

結城 千代子(Yuuki Chiyoko)
生於東京。上智大學理工學部非常勤講師。國際基督教大學大學院理科教育法修士課程結業。筑波大學大學院生物系統研究科肄業。先後歷任國高中、埼玉大學、昭和大學等學校的物理講師後,現擔任上智大學非常勤講師。兼任晃華學園瑪莉亞之園幼稚園園長。東京書籍中學理科、小學理科、小學生活科教科書執筆委員。前NHK高中講座物理基礎講師。著有科學企畫系列『‧&(熱、加熱器&熱量)』(社)等作。

二人合著有『新科?話(新科學故事 全6本)』(東京書籍)、『探究?霧中先?者 日本人科?者(探究的軌跡?迷霧中的先行者們 日本科學家)』(東京書籍)、美好實驗室系列『粒世界(粒子構成的世界)』(太郎次郎社)、『(不可思議的聚合力)』(福音館書店)等。