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優惠組合

 

內容簡介

入圍2019年英國皇家學院科學圖書獎(Insight Investment Science Book Prize)決選
全球知名物理學家耗費30餘年,證明「不可能的物質」確實存在自然界的精采著作

國立臺北科技大學校長 王錫福
國立交通大學應用化學系教授兼系主任 李積琛
國立清華大學材料科學工程學系教授 張守一
國立中央大學地球科學學系副教授 郭力維
國立清華大學生命科學系助理教授、泛科學專欄作者 黃貞祥
——熱血推薦(依姓氏筆畫序)

科學發現vs.跨國探險的絕妙組合,讀來就像葛雷易克《混沌》+影集《印地安那瓊斯》!

理論物理學家保羅.史坦哈特以其對宇宙起源、演化與未來的研究聞名於世,在從事主要研究之餘,亦遵循恩師理查.費曼教誨,聽從自身心念從事液體快速冷卻固化時,其中的原子會如何重新排列的研究,並在過程中有了驚人發現:二十面體對稱。此種不可能的對稱,違反了屹立兩百多年的晶體學定律,並為他開啟一場為期三十多年、過程峰迴路轉的新型物質——準晶——探索。

《第二種不可能》娓娓道出史坦哈特在漫長歷險中不為人知的故事,同時陳述一幕幕科學發展場景背後看似輝煌、實則往往慘痛的爭戰。為了力抗科學界人士的抨擊撻伐,並證明準晶不僅禁得起理論驗證,也確實存在於自然界,史坦哈特與他傑出的研究團隊一路上披荊斬棘,與跨國走私犯、墮落科學家、神祕手札、詐騙販子、政治陰謀,乃至俄羅斯祕密特工交手。最後,史坦哈特成功召集來自世界各地的專家團隊,千里跋涉至不毛之地俄羅斯勘察加半島,搜索太陽系誕生之初形成的隕石碎片。

史坦哈特與他的團隊不僅改變了我們對物質基本原理的看法,更揭示了太陽系形塑過程中的新真相。本書情節緊湊,猶如一部科學驚悚小說,保證讓你大呼過癮 !

各界好評
史坦哈特為了尋找天然準晶的故事,跌宕起伏、峰迴路轉、柳暗花明!不需要任何對物理、化學、材料科學的愛好和了解,都能在讀這本科普好書時,就像讀了本精采絕倫的科技驚悚小說一樣,令人廢寢忘食!
──國立清華大學生命科學系助理教授、泛科學專欄作者 黃貞祥

一個真正令人拍案叫絕的冒險故事,一開始便高潮迭起,直到末了都毫無冷場。我強力推薦本書。
──國際知名英國數學物理學家 羅傑.潘洛斯爵士(Sir Roger Penrose)

科學家、走私犯,再加上間諜──這是一本精采刺激的科學偵探小說。故事的豐富度遠超出一種新型物質的發現;穿插著緊張與絕妙情節,讓你我於字裡行間飽覽科學鮮活生動的一面。
──《愛因斯坦傳》、《達文西傳》作者 華特.艾薩克森(Walter Isaacson)

罕見而必讀的一本結合科學與驚悚的鉅著,《第二種不可能》揭開改寫現實規律的一場新型物質的探索。保羅.史坦哈特,當今世上首屈一指的理論物理學家,帶著讀者排除萬難,踏上一段跨越數十年、飄洋過海數大洲的驚異旅程,致力推翻封建的科學教條。
──《優雅的宇宙》作者 布萊恩.格林恩(Brian Greene)

描寫兩場科學大捷的長篇史詩:一場是長達三十年為追求理論真相而不屈不撓,另一場則實地深入堪察加半島的窮山惡水中探險。堪稱一本結合《物種起源》與《小獵犬號航海記》的作品。
──《模式創造者》(Maker of Patterns)作者 弗里曼.戴森(Freeman Dyson)

科學與跨國探險的奇妙結合。(史坦哈特)帶領讀者邁向一場尋找新物質的瘋狂旅程……滿滿的迷惑與冒險,最終踏上史詩般的堪察加之行的故事高潮……無論讀者背景為何,一定都能享受這部帶有原創風格、在真實的科學調查與發現中處處懸疑驚悚的好書。
──《出版人週刊》

扣人心弦的科學探索……以通俗易懂的文字解釋準晶此種以看似違反科學定律的怪異原子排列的物質,著實令人欽佩……史坦哈特不但是此領域先驅,更是優秀的作家。
──《科克斯書評》

以第一人稱敘述探險過程中的翻山越嶺,委委道出一個個充滿發現、失望、興奮、堅持的動人故事。
──《自然》期刊

本書融合了物理入門與驚奇探險……史坦哈特對旅程中各號人物所抱持的感受與仰慕,躍然紙上。雖然他常常喜形於色,但他也展現凡事謹慎且有條不紊的態度,不斷提醒自己可能會犯錯。《第二種不可能》說明了在科學上,緩慢而篤實的方法有著哪些優點,而決心和運氣,則與洞察力一樣重要。
──《科學新聞》

一部情節緊湊刺、融合科學回憶錄和真實推理故事的著作。
──《今日物理》
 

作者介紹

作者簡介

保羅.史坦哈特Paul J. Steinhardt
普林斯頓大學「愛因斯坦科學榮譽教授」(Albert Einstein Professor in Science),暨普林斯頓理論科學研究中心主任。他在早期宇宙與新形態物質等方面締造開創性理論,因而獲頒「狄拉克獎章」(Dirac Medal)和其他極高榮譽獎項。他和尼爾.圖洛克(Neil Turok)合著《無盡的宇宙》(Endless Universe),該書敘述宇宙學中兩種互相競爭的觀點,而他對這兩種理論均曾有所貢獻。
二○一四年,國際礦物學協會將一種新礦物命名為「史坦哈特石」以向其致敬。史坦哈特是科學與科學推理的堅強捍衛者,他將繼續挑戰傳統思維,並為探索與創新開闢新的方向。

譯者簡介

丁超
麻州州立大學資訊碩士。旅居美加地區十餘年,曾擔任顧問。現從事翻譯。譯有《酒的科學》、《辣椒獵人的辛香探險》、《裸眼看星空》、《簡明大歷史》(以上均為商周出版)。

 

目錄

推薦序 酌古準晶
——國立清華大學生命科學系助理教授、泛科學專欄作者 黃貞祥

序幕
第一部    讓不可能變可能
第一章 不可能!
第二章 潘洛斯之謎
第三章 尋找破綻
第四章 兩間實驗室的故事
第五章 給你看點勁爆的
第六章 完美地不可能

第二部    探索展開
第七章 人算不如天算?
第八章 新夥伴盧卡.賓迪
第九章 「準」新年快樂
第十章 當你說不可能的時候
第十一章 紅藍大對決
第十二章 上帝若非存心捉弄,就是太過任性
第十三章 祕密的祕密日記
第十四章 關鍵人物瓦列里.克里亞契可
第十五章 罕見之物中包藏某種不可能
第十六章 二十面體石

第三部 堪察加半島,或一切拉倒
第十七章 失蹤
第十八章 失而復得
第十九章 百分之九十九
第二十章 鴻運當頭
第二十一章 奇蹟之人
第二十二章 自然之謎

謝辭
 

推薦序 酌古準晶
——國立清華大學生命科學系助理教授、泛科學專欄作者 黃貞祥


女友說求婚時,我絕對不能用鑽戒。因為一來太沒新意,實在是老哏;二來在戒指上的鑽石似乎沒啥用處(難不成用來割玻璃?);三來鑽石其實不算稀有,只是被商人炒作而炒高價格;四來,很多鑽石的開採和收購很不人道,沒聽過「血鑽石」嗎?

鑽石,不過是幾乎純的碳元素而已,和石墨、煤炭最大的區別是,鑽石中的碳組成了晶體!晶體中每個碳原子都與另外四個相鄰的碳原子形成共價鍵,構成了正四面體,是目前已知最硬的天然物質。鑽石除了可以被商人炒作,在工業上可以製作鑽探用的探頭和磨削工具。我碩士班時也常使用鑽石刀來製作在電子顯微鏡下觀察的細胞切片。

既然不能用鑽戒,那我該用什麼真正名貴的寶石戒指來求婚呢?讀了這本精采到不行的科普好書,我恍然大悟,如果能弄到一顆天然的準晶鑲在戒指上,那保證絕對舉世無雙、獨一無二!

準晶是介於晶體和非晶體之間的固體,人工製造的準晶是三十五年前才在實驗室中被發現的,而天然準晶,也要到十年前才被發現。想到這裡,我心裡也不禁有點小小的激動!但是,更令人激動的是,這麼天才的創意,是「不可能」的!只是不知是否是作者保羅.史坦哈特說的「第二種不可能」?那是根據某些假設才被判定的「不可能」。

為何說不可能呢?因為史坦哈特為了尋找天然準晶的故事,跌宕起伏、峰迴路轉、柳暗花明!不需要任何對物理、化學、材料科學的愛好和了解,都能在讀這本科普好書時,就像讀了本精采絕倫的科技驚悚小說一樣,令人廢寢忘食!

史坦哈特和他的伙伴,早在第一個人工製造的準晶意外被發現前,就提出了準週期的特殊原子排列模型。當以色列材料科學家丹.謝特曼(Dan Shechtman)發現了傳統的晶體局限定理無法解釋的五重對稱繞射圖案時,他們的理論能夠很好的解釋那個「禁忌」的現象,即使遭到德高望重的諾貝爾獎得主鮑林(Linus Pauling,  1901-1994)等科學界大佬的一再質疑和挑戰,他們仍愈戰愈勇。

後來中央研究院院士蔡安邦教授(1958-2019)在日本東北大學發現了急速冷卻製成的樣品經過適當的熱處理可得到完美的準晶,在最先製作出鋁—銅—鐵準晶後,他也陸續製作出更多樣的準晶。準晶在工業上也開始開發出各種新用途,例如製作耐用的不沾鍋。準晶的發現,讓謝特曼榮獲了諾貝爾化學獎。史坦哈特對此僅是輕輕帶過,所以不知他是否有與諾貝爾獎失之交臂的感覺。

然而,科學研究生涯被科學怪才費曼(Richard P. Feynman, 1918-1988)啟發的史坦哈特對準晶的痴迷,在書中一覽無遺。史坦哈特在宇宙學上早就卓有成就,在普林斯頓大學是地位崇高的愛因斯坦講座教授,這讓他的準晶研究似乎顯得有點「不務正業」。

他和長期合作者陸述義(Peter J. Lu)的不務正業,甚至讓後者在旅行時,意外地發現了伊斯蘭的細密鑲嵌也可能有類似的準週期結構,後來他們在伊朗的伊斯法罕(Isfahan)達布伊瑪目聖殿(Darb-i Imam)的吉里赫磁磚組成的密鋪發現了完美的準週期性,這個發現讓他們在頂尖的《科學》期刊(Science)上發表了論文。

在好奇心的不斷驅使下,他們開始想像自然界中是否也有可能存在天然的準晶。他和義大利礦物學家盧卡.賓迪(Luca Bindi)開始在博物館的收藏中瘋狂尋找天然準晶,在屢戰屢敗下仍屢敗屢戰,結果意外發現一個可能性,儘管仍有些同儕不認同,他們還是誠惶誠恐地發表了該發現。

為了更好地解釋那顆準晶的出處,他們四處打聽,過程也頗為離奇曲折,精采程度媲美優異的間碟電影。為了尋找更多天然準晶,史坦哈特決定踏上征途!這可不是比喻哦,是道道地地的征途!好不容易得到了匿名贊助者的慷慨資助,他在成功率微乎其微的情況下,組了一個探險長征隊,帶領多位頂尖科學家,遠離他在普林斯頓舒適的辦公室到人煙罕至的野外探險。他們打通了各種關係遠至俄國管制森嚴的偏遠堪察加半島,飽受堪察加棕熊、蚊蟲、苔原泥沼、天寒地凍的威脅辛勤工作。

史坦哈特等人那次有驚無險的長征,居然意外地讓他們發現了許多天文學的祕密!這一切的一切,像是那麼不可能的巧合,可是他們不懈的努力和熱情,又讓一切變得是那種非常不像是真的,可是萬一有種看似合理的方法來實現的話,卻非常值得追求的事情!

相信他們里程碑式的工作,會讓更多天然準晶被發現的,揭發更多我們連想都不曾想過的大自然奧祕。

不過我還是醒醒吧,先別找到一顆天然準晶才求婚⋯⋯
 
 

詳細資料

  • ISBN:9789864777556
  • 叢書系列:莫若以明書房
  • 規格:平裝 / 380頁 / 21 x 15 x 2.1 cm / 普通級 / 單色印刷
  • 出版地:台灣
  • 適讀年齡:15歲~99歲
 

內容連載

序幕
 
堪察加半島上某處窮山惡水,二○一一年七月二十二日:

 
藍色巨獸從險峻陡坡顛簸而下,我屏住了呼吸。那是我第一天坐進這部發狂的機械怪物,這輛模樣古怪的交通工具,底盤像是俄國陸軍坦克,上半身則如同報廢的搬家卡車。
 
我們的駕駛維克多讓我傻眼,他就這樣一路開下山嶺,沒有翻車。他踩剎車了,我們的卡車震顫著,踉踉蹌蹌地停在一處河床邊。他將引擎熄火,然後咕噥了幾句俄語。
 
「維克多說,這是個停車的好地方,」我們的翻譯告訴大家。
 
我從前車窗看出去,可是外頭一點也不像我這輩子見過的任何好地方。
 
我爬出座艙,站在巨大坦克的踏板上,想看得更清楚些。那是個沁涼夏夜,已近午夜時分。然而天際仍然放亮,這讓我想起自己離家很遠很遠。在如此接近北極圈的地方,夏日的天色永遠不會太暗。空氣瀰漫著腐敗植物及土壤的刺鼻味,這是堪察加苔原的招牌氣味。
 
我跳下坦克踏板,踩進有如海綿般厚厚的爛土中,正打算伸直雙腿,忽然間,我遭到來自四面八方的攻擊。成千上百萬隻餓壞的蚊子聞到我呼出的二氧化碳,一股腦兒地從爛土裡湧出。我抓狂地揮舞雙臂,身體轉來轉去,想要擺脫牠們。但一點用也沒有。有人警告過我關於苔原上的種種情況與風險。苔原上有熊、成群的蟲子、突如其來的風暴、走不完的溼濘土丘和泥坑。這些都不再是傳聞了。此刻的遭遇如假包換。
 
我的批評者說得沒錯,我已醒悟。我根本不必帶隊進行這場探險。我既不是地質學家,也不是戶外運動高手。我是理論物理學家,本應待在老家普林斯頓。我應該手拿筆記本,專心致志地計算,而不是帶著一支成員來自俄國、義大利和美國的科學家團隊, 踏上一趟看來毫無把握的征程,試圖找尋一種在太空中漫遊了數十億年的稀有物質。
 
這究竟是怎麼發生的呢?我自問,一邊奮力對抗愈聚愈大群的蚊子。說來活該,我曉得答案:進行這場愚蠢的探險是我的主意, 為的是實現縈懷我心中近三十年的一樁科學幻想。早在一九八○年代初,便已栽下這場因果關係的種子,當時我和我的學生發展出一項理論,闡釋如何創造長久以來公認「不可能」的新型物質,它所呈現的原子排列是神聖的科學基本原理嚴格禁止的。
 

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