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前言 Chapter 1 為什麼要學習科學？ 1 生活中處處是「科學」 2 無所不在的電磁波 我們的四周遍布著電磁波 電磁波的性質隨頻率而變化 3 為什麼彩虹有7種顏色？ 彩虹跟電磁波也有關 人眼看不見的「光」 4 電腦以0與1來運作 2是10，3是11？ 5 機器學習與人腦的構造 人腦的訊息傳遞機制 AI以模擬人腦的方式製造 6 夏天到秋天是颱風活躍的季節 南半球的颱風與赤道的颱風 颱風的旋轉方向由地球自轉與科氏力決定 7 我們都受到密碼學的保護 應用在密碼學的質數 公開金鑰加密法以質因數分解產生金鑰 8 為什麼要用氫氣驅動汽車？ 氫氣驅動汽車的原理 物質由原子構成 元素與原子的區別 9 地震對人類帶來威脅 兩種地震與日本附近的板塊構造 震級和震度表示地震的大小 為什麼要使用兩種不同的震級呢？ 10 生命的機制 孟德爾法則打造遺傳學的第一步 發現傳達遺傳訊息的DNA 11 「科學」到底是什麼？ 「科學家」是什麼樣的人呢？ 科學與自然科學的差異 科學到底有什麼用呢？ Chapter 2 科學的歷史與科學家 1 科學由科學來證明 蘋果的掉落與偉大的發現 「萬有引力定律」曾被認為是萬能的 錯誤的理論仍可使用 2 現代文明不可或缺的電磁波是如何發現的？ 電磁感應的發現出自對知識的好奇心 電磁波曾被認為是無用的 3 電腦的誕生與發展 人類完全比不上的速度 看似萬能的電腦也有不擅長的事 電腦繼續發展下去，會變成什麼樣子呢？ 4 威脅人類健康的感染症之變遷 引發感染症的細菌與病毒 4大感染症 感染症的救星 5 DNA結構的發現與研究者間的競爭 DNA的研究成果是先講先贏 DNA結構的確定 6 原子論的源頭是古希臘哲學 原子結構的闡明與原子核的發現 原子核能分解到什麼程度？ 7 地球的誕生與結構 地球如何誕生 地球的結構 8 地球結構的研究因地震而發展 大陸漂移說不受認同 從大陸漂移說的發展到海底擴張說的證明 板塊構造學說證明了大陸漂移說 9 相對論與愛因斯坦 創造相對論的愛因斯坦其實很懶散？ 閔考斯基與愛因斯坦 10 支配微觀世界的量子力學 什麼是「量子力學」？ 11 質數的魅力 質數研究始於希臘時代 為質數著迷的科學家 12 數學與音樂 小提琴與調和級數 Chapter 3 日常的科學原理與不可思議的科學 1 日常生活中不可或缺的電化產品 微波爐加熱食物的原理 用電磁爐燒開水 2 火星上的夕陽是什麼顏色？ 地球白天的天空為什麼是藍色？ 在抵達我們的眼睛前，光是四散的嗎？ 火星和地球相似但不同 專欄 為什麼雲是白色的？ 3 人臉辨識系統是如何運作的？ 鏡頭照到臉即可解鎖的原理 4 遺傳學從豌豆開始 親傳子、子傳孫的遺傳法則 1. 分離律 2. 顯性律 3. 獨立分配律 5 我們的身體由基因構成 基因操作實驗 6 形成胺基酸的4種鹼基 DNA與RNA的結構 胺基酸的訊息由4種鹼基構成 7 遺傳只有兩個步驟 1. 轉錄 2. 轉譯 8 感染症的發病與預防 新型冠狀病毒與過去的冠狀病毒 預防感染症的疫苗 9 mRNA疫苗的機制 疫苗的種類與機制 mRNA疫苗與傳統疫苗的差異 10 GPS的原理 GPS從太空衛星取得訊息 科氏力與陀螺儀感測器 無線電波的速度與衛星的速度 光有原子鐘，GPS依然沒有用處 Chapter 4 解讀艱澀的科學理論 1-1 相對論與愛因斯坦 相對論顛覆時間與空間的常識 理應會爆炸的炸彈 即使在同一時刻，也有「過去」與「未來」 「過去」與「未來」是兩回事 廣義相對論終於建立 1-2 黑洞與廣義相對論 黑洞的結構 可能逃出黑洞嗎？ 2 薛丁格的貓與量子力學 微觀世界的能量關係 實驗顯示電子是粒子也是波 存在與否是機率問題嗎？ 薛丁格的貓思考微觀與巨觀的界線 3 黎曼猜想 歐拉的質數公式與高斯的觀點 高斯的質數定理與黎曼猜想 黎曼猜想也影響了物理學 高斯質數定理的形成過程 高斯質數定理的高精確度 4-1 超弦理論起於對「萬物根源」的探索 「萬物根源」論戰與原子存在的確定 微觀粒子的種類與作用力 技術的發展與粒子的分類 4-2 現代物理學家對「萬物根源」的看法與超弦理論 物質的根源是兩種基本粒子 存在於希格斯海的生命 從基本粒子的標準模型到超弦理論 時空的真正維度是什麼？ 專欄 重力依循平方反比定律 結語
作者簡介 二間瀨敏史 1953年生於北海道。京都大學理學系畢業，威爾斯大學卡地夫學院（University of Wales, Cardiff）應用數學與天文學院博士課程修畢。曾任馬克斯．普朗克天體物理研究所（Max-Planck-Institut für Astrophysik）、美國華盛頓大學研究員、東北大學研究所教授。現任京都產業大學理學院宇宙物理與氣象學系教授、東北大學榮譽教授。專業領域為廣義相對論與宇宙論。 著作包括《宇宙之謎：暗物質與巨大黑洞》《可能有時光機嗎？》《宇宙用語圖鑑》《圖解時間簡史》等。 譯者簡介 林雯 東吳大學日文系、東吳大學社會學系碩士班畢業。譯有《學資訊安全的第一本書》《拍出美感構圖》《人體復原黃金5力》《哈佛 × 慶應超強邏輯談判學》《自戀病》《經濟學超圖解》《圖解女性心理學》《藝術顧問寫給職場工作者的「邏輯式藝術鑑賞法」》《圖解世界5大神話》《細節無敵多的超強練肌圖鑑》等。
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