历史上最美的10个实验

出版时间：201007  出版社：人民邮电出版社  作者：George Johnson  页数：169  字数：127000  译者：王悦  
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内容概要

在本书中，作者以他生动优雅、热情奔放的笔调带领我们畅游科学世界，领略科学史上最波澜壮阔、扣人心弦的10个伟大实验。　　这本书带给我们的不仅仅是科普知识、科学逸事、名人传记，更重要的是，它让我们重温了那些打开未知世界之门的伟大时刻，体验了那种对宇宙奥秘探索不息的激情，同时也让我们对未来世界有了一份新的憧憬！　　本书适合对科学感兴趣的各层次读者。

作者简介

作者：（美国）约翰逊（George Johnson） 译者：王悦Georqe Johnson，《纽约时报》专栏作家，同时也为《科学美国人》、《大西洋月刊》、《时代》、《连线》、《石板》等刊物撰写文章。作品曾被收录进《美国最佳科学作品选》。他获得过国际笔会（PEN）和美国科学促进会的多个奖项，其著作两度入围隆普兰克奖。他还是圣菲科学写作工作坊的编辑之一。目前定居在美国新墨西哥州圣菲市。

书籍目录

1　伽利略物体的运动方式2　威廉·哈维神秘的心脏3　艾萨克·牛顿颜色之谜4　安托万-洛朗·拉瓦锡包税人的女婿与近代化学5　路易吉·伽伐尼动物电6　迈克尔·法拉第深藏的科学7　詹姆斯·焦耳世界是如何运行的8　阿尔伯特·迈克尔逊在空间中迷失9　伊万·巴甫洛夫测量不可测的10　罗伯特·密立根在边缘领域后记　第11个最美丽的实验译后记插图出处

章节摘录

插图：当你扔出一块石头，接住一个皮球，或是试图跳过一道篱笆的时候，你头脑里根深蒂固的、无意识的那一部分——小脑会毫不费力地勾画出运动的基本定律：力等于质量乘以加速度，每个动作都产生了一对作用力和反作用力。然而，这个最基本的物理学知识，却被头脑中较新、较高级的那一部分，产生智能和自我意识的大脑封锁了起来。人可以像猫一样优雅地跳跃，却无力解释平方反比关系的万有引力定律。公元前4世纪，亚里士多德对阐明物体运动的法则作出了第一次雄心勃勃的尝试。物体下落的速度正比于它的重量——重的石头会比轻的石头更快到达地面。对于其他类型的运动，例如在一个桌子上推动一本书，或者在田地里犁耕，必须提供一个持续的作用力。你推得越用力，物体就会运动得越快。撤下这个力，物体将会停止运动。这样的解释听起来似乎是合理的，但是，显然是错误的。设想如果你把书放在一块冰面上，而后给它一个平缓的推动力，将会怎样？它在推动力消失之后仍然可以继续运动很长时间。（当有人问起为什么箭在离弦之后可以继续运动时，亚里士多德的拥趸们说这是因为箭一直被其后跟上的气流所推动。）如今我们知道，如果没有其他物体的阻挡和摩擦的削弱作用，物体将会一直保持其运动状态不变。1磅（约为454克）的物体和5磅的物体，如果在同一时刻落下，也将同时到达地面。伽利略为我们证明了这一点。

后记

2006年的秋天，当我还是加利福尼亚州圣芭芭拉的理论物理卡弗里基金会的科普作者时，我做了关于10个最美丽实验的报告。之后，一位女士径直找到我询问为什么书中只有男性科学家。我本考虑可以撰写玛丽·居里发现了铀，她从上千吨放射性矿石中辛苦提炼了微量的发光物质。最触动我的是她英雄式的探索过程，而不是在自然法则支配下的探寻过程。丽丝·迈特纳似乎也很有希望，但是她上个世纪30年代开拓性的核分裂实验，是和奥斯托·哈恩还有弗里茨·斯特拉斯曼共同完成的。现在的科学已经变成了合作努力的结果，在宣布发现夸克的论文中就有439个名字。如果我有必要继续探索，也许第11个最美丽的实验将会是丽塔·列维一蒙塔尔奇尼发现了神经生长因子，芭芭拉·麦克林托克关于遗传调控和跳跃基因的研究，或者是吴健雄意义深远的对衰减电子不遵从宇称守恒定律的证明。我甚至感觉到这本书没有写完，并在事后批评了自己。为什么没写卢瑟福和原子核，詹姆斯·查德威克和中子，或者海克·卡莫林·奥纳斯和超导性呢？

媒体关注与评论

“……描述了那些孤独天才们的伟大发现。任何图书馆都应当收藏这本书。”　　——《书单》杂志“Johnson用生动的笔墨唤起了已然失落的实验桌上的世界……51人入胜。”　　——《纽约时报》书评“简明扼要，发人深省……是向为当今世界做出巨大贡献的科学和科学家们的献礼。”　　——《出版人周刊》

编辑推荐

《历史上最美的10个实验》：图灵新知。

用户评论 (总计12条)

•   科普读物，文笔通俗易懂，小孩子也可以阅读。
•   这样的书很能激发孩子的创造力。
•   一本不错的书，可以开拓思维，只是有些实验过程不是很懂。
•   有背景资料，有实验原理
•   收获不是很大!
•   虽然实验很基础，可讲得很生动，是本不错的科普读物。
•   但是卖家也太恶心了，把书都整的没法看，比从二手书摊上买来的还脏，这怎么让人看。实在是无法让人描述。至于书的内容，可能都是你知道的。对历史介绍了一下。网上全能找到。并且很可能，你发现里面的全是你知道的。
•   这类好书国家应该大规模补贴价格，普及大众！
•   　　1876年第一份科普杂志《格致汇编》创刊以前，中国没有专门介绍科学实验和实验仪器的译著。一般的译书中关于科学实验的内容大多数都写得不够具体细致，一些好学爱寻根究底的读者就是想做实验也是找不到办法。《汇编》出版后，办法有了，一个个原本分散孤立的科学爱好者终于有了一个可以求教和交流的平台，例如经常就有读者去信问应该怎样动手实践，或者咨询哪里能买到仪器。因此，主编傅兰雅在杂志某一期上刊登告示说，有一些科学学科是需要器械和材料，在亲自做过实验以后才有可能透彻理解的。他提出可以为需要订购实验仪器和材料的读者免费提供咨询，而且购买了部分仪器和药品，代售给读者。由此可见，与科学实验有关的器具、规范和知识在中国社会大众中的普及，其实不过一百来年。
  　　所以，我感到对这方面有必要多作了解。有一本讲实验的科普书《历史上最美的10个实验》，其作者所定义的“美”使得它与其它讲实验史的书有所不同。书中的“美”的实验，是指通过“逻辑简单的设备，以及同样逻辑简单的分析”，就能把此前的“混乱和含糊不清”一扫而空，让自然的崭新认识跃入眼帘。基于这样的限定，作者把以下各类实验排除在外了：凡是实验规模庞大人员众多的，“缺乏调控”的，不加节制地过度推论的，注重推理而非实验成就的，带有高度偶然性的惊奇发现，等等。基于限定，选出的实验传主基本上都带有某种“个人英雄主义”的色彩，他们都是凭着一两个人的独立努力，“将不明白的东西一放到桌子上”就把长期困扰科学界的问题解决了。尽管筛选规则凸显的是科学实验家的独立性，但是成功的科学实验家通常不是孤立闭塞的。从书中我们可以看到，十位传主之间存在着若明若暗或远或近的某种联系，这表明了主流科学界是一个交流充分、合作紧密、竞争激烈的小世界。
  　　当伽利略在帕多瓦大学教学时，哈维正好在那里学习医学。牛顿发现了微积分搞清楚了一个伽利略无法理解的概念，他有时候也放下物理学转而探究解剖学，这不是要闯入哈维的势力范围吗？牛顿将物理学带上了正轨，但在化学方面表现得跟一个炼金术士没有太大区别，直至拉瓦锡等一代人的努力才使化学逐步褪去那些玄幻色彩。拉瓦锡的同事、朋友兼竞争对手普里斯特利曾提出电是引起肌肉运动和使鹦鹉的羽毛光泽亮丽的原因，是解剖学教授伽伐尼与电学家伏特之间你来我往有理有据的“实验家式的论战”才使人们开始了解生物电的本质，并使得伏特发明了电池。下一位电化学权威法拉第在年轻时与伏特有过交流，随着观察的深入他逐渐认识到：电能产生化学反应，化学反应也可以产生电。自学成才的业余科学家焦耳开始时一心想要发明比蒸汽机更有效率的电动机，经他反复改良的电动机老是发热太多做功太少却使他领悟到：热量和做功之间存在着根本的联系。伽利略曾经提出一种检验光速的构想，之后很多代的天文学家和实验家都有为测量光速作出过改进，其中一大高峰是由迈克尔逊创造的，迈克尔逊还与莫雷合作用干涉仪证明了“空间中没有固定的背景”。位于欧陆边陲的俄国也并非完全隔绝于实验科学世界，原本打算成为牧师的巴甫洛夫正是偶然发现达尔文的书才踏上了科学事业的道路，后来他用狗做实验在科学界以外也是广为人知，而他实验中用的狗就像迈克尔逊的干涉仪一样易于受到干扰。迈克尔逊曾经预测过物理学已经没有太大的发展前途，而同在芝加哥大学教学的密立根为了个人的发展前途开始重复其它科学家的实验，并构思测量电子电荷的方法，最后在学生弗莱切的帮助下测出了电荷的基本单位，最后又表明了物理学还是很有发展前途的。
  　　如上所列，作者有意无意地提到了各传主之间的联系。从表面上看这些实验家是来自不同国家，有着不同的专业背景和学术领域的，个人特点也各不相同，但其中还是可以找到某种共性的。我自己分类汇总了几条，这里只列所占比例较大的。论性别，他们全是男性，可能与以往从事科学实验工作的女性较少有关。论学历，只有法拉第和焦耳没有受过正规的大学教育，但是法拉第在当助手时受过化学家戴维的指导，焦耳也跟另一位自学成才的业余科学家道尔顿学习过，以八比二的情况来看，上大学对于做出美的实验是有帮助的。论实验成果的所在领域，十个中六个是属于物理学，会不会是因为作者对物理学比较熟悉呢，也有可能。论实验家的国别，最多的是英国，有四人，这正是之前弗兰西斯·培根大力提倡实验的地方。论实验前后所面对的竞争、争论和争议性，在书中看到的情况是，只有法拉第和迈克尔逊的实验是比较少受这些困扰，但是法拉第实际上也是有他感情上的纠葛的，迈克尔逊有时则要面对自己某种不太正常的状态。可以很俗地说，做科学实验家难，做出美的科学实验的实验家是难上加难。
  　　虽然作者说这本书“不是一个科学传记缩影的精简集”，虽然这本书收集的实验史不以“疯狂”为其卖点，但是书中还是收入了各位实验家的“一些不为常人所熟知的故事”，所以我们还是有机会看到一些所谓“科学怪人”式的怪癖之处。上面列过了各位实验家的一些共性，我们下面来看看作者笔下的他们极具“个性”的一面。据推测，受当时条件所限，伽利略做斜面实验的计时方法，实际上靠的是哼着小曲来掌握时间节奏。也许是因为工作需要，哈维习惯带着匕首，便于随时割开各种各类的心脏加以研究。十人中，牛顿也许是最接近大众心目中“科学怪人”形象的人了，他不但在数学和物理学上有大贡献，在光学上有经典的实验，而且鼓捣过解剖学，沉迷过炼金术，还信教，可以说那个时代科学界中先进的落后的他几乎都尝试过了。拉瓦锡曾经是事业有成家庭美满的，他夫妇俩都是有钱人家出身，妻子积极支持他的科学事业，可惜到了法国大革命这位“化学之父”就被斩首了。伽伐尼和伏特之间的论战最为激烈，奇妙的是论战双方都既不是百分百的胜利者也不是百分百的失败者，而科学本身却因为他俩的相互较真而有所进步。法拉第搞过婚外恋，对方是大诗人拜伦的女儿，是发明家巴贝奇的助手，她被后人公认为第一位计算机程序员。焦耳少年时爱学习也爱用实验来搞恶作剧，曾经在马和女仆身上做过电击实验，还把女仆电晕倒地，各位读者即使有条件也不要跟他学哦。迈克尔逊中学刚毕业就显示出他性格中极为执拗的一面，当加入美国海军的申请被议员拒绝，他就直接去找美国总统来干预此事，后来得偿所愿。巴甫洛夫的实验室有时也会对动物实施“活体解剖”，这个问题无论是当时的俄国还是现今的全世界都是有争议的，可能也是造成大众心目中“科学怪人”形象恐怖面目狰狞的一大原因。密立根在筛选实验数据和分配助手贡献上面都显得有点贪婪，后来他也因此受到一些非议。到1913年密立根发表了电荷的基本单位，两年后中国第一个民间综合性科学团体中国科学社才在美国康乃尔大学创立。
  　　今天，科学实验日益变得工业化巨型化，理论探索则变得抽象有如空中楼阁，物理学是最典型的例子。作者认为所有人都有必要先去了解一些基础的东西，他写了出这样一本书。而像我们这个科学实验传统并不深厚的国家，引入科学实验相关的物器、制度和文化的时间不过一百来年，而且还经常因为各种各样的原因而中断。这样的环境下，能够扎扎实实地普及一些科学实验史的这本小书，对我们来说就具有了多一层意义。它能够告诉我们比“基础”更基础的东西，那就是，不但能告诉中国人什么是美的科学实验，还把西方历史上的经典实验是怎样做出来的说得清清楚楚。
  　　
  　　
  　　该书信息：《历史上最美的10个实验》 丛书：图灵新知
  　　原作：The Ten Most Beautiful Experiments 作者：George Johnson
  　　每一章后面都附有“注解以及参考书目”，方便研究者进一步使用。书的最后还列明了书中“插图出处”，看得出来是很有规范的。
  　　
  　　（以下写给有意查看该书翻译勘误的读者）
  　　这本书涉及十个主角，配角人名本来就多，涉及的学科也多，再加上相当具体的实验细节，可想而知，这本书的翻译工作是比较困难的，译者和编辑应该是下了一番苦工的。我手头上的书是1版1印，我发现的翻译上的不妥之处并不多，不过也有一些。我列了出来，附在文章最后，希望对读者看书或者出版社出修订版时能有参考作用。
  　　
  　　本人认为的书中翻译不妥的地方：
  　　1）Scheele在54页译为“席勒”，在57页则译为“舍勒”，后者是更常用的译法。
  　　2）第6章中，Ada Lovelace的Ada译为“埃达”是可以，但是译为“爱达”或“艾达”也许更好；Lovelace译为“勒弗雷斯”是很少见的，译成“勒芙蕾丝”或“洛夫莱斯”会好些。
  　　3）89页注解中的“三一学会”应该改为与84页相同的“领港公会”。
  　　4）不知道原作原文如何，仅从译文的上下文来看，111页中的“两次”似乎应该译为“第二次”。
  　　5）137页中，斯金纳的小说名译为“华尔腾第二”比较少见，译为“沃尔登第二”更常见，意译为“桃源二村”的也有。
  　　6）137页中，“仿生学”的原文如果是behavior engineering，那么应该译成“行为工程学”，“仿生学”是与上下文不相关的另外一门学科。
  　　7）后记中的“卡莫林.奥纳斯”应该译为常见的“卡末林.昂内斯”或“卡麦林.昂纳斯”。
  　　
  　　
  　　原文地址：www.xys.org/xys/netters/psi2b/shitupulu.txt
  　　转载地址：http://www.mysanco.com/index.php?class=book&action=review&id=94
•   　　作为一个曾经做过一阵子科学史研究的“伪科普”（本人没有尽到科普工作的职责）来说，这本书，比科幻小说更精彩。
  　　
  　　正如作者所意图的，他讲的实验是人做的，而且都是科学史上的伟人，牛顿、伽利略、拉瓦锡、法拉第、巴甫诺夫，不一而足。但是，作为一个科普作家，他并没有陷入科普文学的套路，他所做的，很多时候，是查阅那个实验相关的文献，买来仪器，亲自做一些可能的实验。这就是科学史上的实验科学传统了。
  　　
  　　让人惊异的就在这儿：以严谨的实验科学态度写出的东西，虽然不争辩科学史的真实与虚假，但是却让你很明确那些事是发生了，那些事其实和以讹传讹是不一样的，比如说比萨斜塔实验。与此同时，带给我们的惊异没有停歇：尽管成功的没让恒星一般耀眼光芒的实验者的风头盖住了实验的美丽，但是，我们总能从字里行间，从真正的了解了这个实验的过程和科学的原理后，发掘出那些伟人们人性的光辉，温润明亮。
  　　
  　　想到一点延生：作为一个高中的理工生，本人觉得，如果物理、化学、生物采用科学史的教育方式，或许，我们能获得的比生硬的学科分类获得的解题思路与方法更多的科学研究精神和方法。我期待着有一天，我们能以如同作者这般有趣的科学报告的形式来学习科学。
  　　
  　　该写结论结束了：作为科普报告，这十个实验绝对值得一读。作为想象力训练，这本书绝对能帮到你。作为想动手做些实验的朋友们，这本书也是这些实验的指南，当然不止书名的10个了。
  　　
  　　
•   　　书里写了10个实验：
  　　
  　　伽利略　惯性
  　　威廉·哈维　心脏解剖
  　　艾萨克·牛顿　三棱镜分解白光
  　　安托万—洛朗·拉瓦锡　燃素说的验证
  　　路易吉·伽伐尼　动物电
  　　迈克尔·法拉第　电与磁
  　　詹姆斯·焦耳　能量守恒
  　　阿尔伯特·迈克尔逊　以太说的验证
  　　伊万·巴甫洛夫　条件反射
  　　罗伯特·密立根　测量电子
  　　
  　　可贵之处在于这些实验跳出了教科书的桎梏，甚至也超越了通常科普书籍的范围，写了许多细节。
  　　
  　　最有意思的是第十个实验最后的一段话，似乎显示出作者本人对实验的某种矛盾态度：
  　　
  　　之后又冒出了更加令人头疼的指控，指控密立根捏造了实验数据。他的实验室日志中的一些注释可以作为他造价的凭证。他为了支持自己的预想，曾经改造过实验数据 …… 我估计当时密立根仅仅是对他的实验装置有了一种第六感，意识到这其中存在了一些错误，就像秒表上的轻轻一拨、温度或阳极电压上的一个突然波动以及伪装成有滴的一粒灰尘一样，他知道有些小地方做错了。
•   书没读过，但封面（比萨斜塔？）貌似是一个槽点。。。