玩转科学的“艺术家”（下册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘夕庆 著

图书标签:

• 科学
• 艺术
• 实验
• 儿童
• 科普
• 动手能力
• 创意
• 趣味科学
• STEAM
• 启蒙

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115447883

版次：1

商品编码：12140653

包装：平装

开本：小16开

出版时间：2017-07-01

用纸：胶版纸

页数：199

正文语种：中文

产品特色

编辑推荐

　　“无论在什么领域里，自然科学也好，人文学科也好，谁能把握住自己活动与行为的要旨，谁能领悟出当代新知识的意义，谁就是艺术家。艺术家就是有完整一致悟性的人。”　　——麦克卢汉　　45幅原创科学肖像画　　独特的艺术创意形式　　展示人类文明史上46位蜚声世界的科学家的伟大成就　　45篇科学与艺术交融的故事　　堪称美学教育典范

内容简介

　　历史上伟大的科学家通常也是相关领域的艺术家，他们的故事中充满了科学与艺术的　　交融。本书作者从人类文明史上的诸多科学家中选取了46 位既有着蜚声世界的科学成就，又具有艺术修养的知名科学家，独创性地创作了科学肖像画，将这些科学家的主要成就以绘画这种艺术形式表现出来，并生动地讲述了这些科学家“艺术创造”的故事，尤其展现了艺术在科学家于其研究领域获得成就的过程中起到的重要作用。　　本书上下册以19世纪和20世纪之交的经典科学与现代科学的分界阶段作为分册点，充分体现了科学与艺术之间的密切联系。

作者简介

　　刘夕庆 　　中国科普作家协会会员，中国石化集团公司美术家协??事，江苏省美术家协会和江苏省科普美术家协会会员，《知识就是力量》杂志专栏作家，《蝌蚪五线谱》签约作者。作品《无题》入选文化部、中国文联、中国美术家协会庆祝中华人民共和国成立60周年——“向祖国汇报”第十一届全国美展；在各级报刊杂志（如《知识就是力量》《科学画报》等）上发表上百幅各类科学、科普美术作品。被评为北京市科协“2016年十佳新锐科普创客”，获《知识就是力量》杂志60周年“知识传承奖”和中国石化“朝阳”文学艺术奖美术类奖，等等。《刘夕庆科学 科普画集》由南京大学出版社出版。个人科学美术作品系列2015年在山东省日照市展出

目录

领创量子波动力学的“抒情诗人”—薛定谔　// 2
使地质力学四面光明的“讴歌者”—李四光　// 10
简洁思维激发核反应的“原子舞者”—费米　// 17
推导发现反物质的“美学大师”—狄拉克　// 24
倡导宇宙大爆炸的“多产作家”—伽莫夫　// 31
构建核力介子理论的“寻宝人”—汤川秀树　// 39
写就中国物理学开篇的“书法家”—吴大猷　// 47
恒星演化过程的“优雅探究者”—钱德拉塞卡　// 55
创行整体微分几何的“华夏诗人”—陈省身　// 63
践行科学与艺术联姻的“创新号手”—钱学森　// 73
伴随物理实验一生的“文化使者”—吴健雄　// 83
开辟量子电动力学的“艺术多面手”—费曼　// 92
探究规范、对称的“艺术鉴赏家”—杨振宁　// 99
研发人工避孕药的“文学艺术家”—杰拉西　// 108
寻找大自然几何的“分形艺术家”—芒德布罗　// 115
打破宇称守恒的“随笔画家”—李政道　// 123
拼建双螺旋结构的两位“雕塑家”—沃森和克里克　// 131
从诗歌中提取夸克的“语言学家”—盖尔曼　// 142
植根于古老医药厚土的“文化奇葩”—屠呦呦　// 152
信奉物理从实验开始的“工艺大师”—丁肇中　// 160
创造卡-丘空间的“诗文大家”—丘成桐　// 168
代结语：玩转科学的“现代音乐家”—考克斯　// 177
尾之诗　// 187
致谢　// 192
参考文献　// 198

精彩书摘

　　《玩转科学的“艺术家”（下册）》：
　　当时音乐造诣已相当高的李四光，回国后曾请音乐家萧友梅过目曲谱并提意见，足可见他的谦逊和对艺术的认真。直到1999年北京大学（李四光曾任北京大学教授）纪念“五四运动”80周年音乐会上，《行路难》作为该音乐会的序曲才第一次得到公开演奏。这首谱写于20世纪初期的小提琴曲居然迎接了21世纪的新曙光，它奏出了更响亮、更动听、更美丽的新旋律！据说，同样喜爱拉小提琴的“杂交水稻之父”袁隆平也非常喜欢这首乐曲。
　　该曲谱于1990年3月由上海音乐学院中国现代音乐史教授陈聆群发现并考证，现藏于上海音乐学院图书馆。它的面世修正了马思聪是中国最早的小提琴曲作者的说法。今天，在李四光纪念馆中，那把曾跟随科学家一同漂泊与追求理想的小提琴，也深深吸引着人们的目光。
　　据中国地质科学院地质力学研究所研究员、李四光生前秘书马胜云讲述，李四光在英国留学期间，先学采矿，后学地质学，毕业时获自然科学硕士学位，1931年又被伯明翰大学授予自然科学博士学位。《行路难》充分展示了李四光这位杰出科学家不平凡的人生历程以及严谨、谦逊和在科学道路上艰辛探索、孜孜以求的人格风范。上海音乐学院作曲系教授、小提琴曲《梁祝》作者之一的陈纲评价道：“最可贵的是乐曲的立意深邃 行路难，这真是中国知识分子苦难历程的一个艺术概括。”
　　李四光是一位杰出的地质学家，新中国地质事业的主要奠基人之一，在为国家寻找大型油田上做出了巨大的贡献。新中国成立之后，他担任过中华人民共和国地质部部长、中国地质工作计划指导员会主任、中国科学院副院长、地质力学研究所所长、原子能委员会主席、中华全国自然科学专门学会联合会主席、中国科协主席、全国政协副主席、国务院科教组组长等重要职务。他之所以杰出就是因为他有过人之处。有些人说，音乐就像大脑的润滑剂甚至是培养液，但凡大科学家都是多才多艺的，这仿佛是人才学领域一条颠扑不破的定律 哥白尼、伽利略、牛顿、达尔文、麦克斯韦，包括中国古往今来的大科学家张衡、祖冲之、钱学森、杨振宁、李政道等的实例都能证明这一点。文采飞扬、学贯东西的地质学大师
　　李四光创立了地质力学，并为中国石油工业的发展做出了重要贡献；早年他对蜓科化石及其地质分层意义有精湛的研究，指出了中国东部第四纪冰川的存在，构建了新的边缘学科地质力学，提出了“构造体系”的概念，创立了地质力学学派；指出新华夏构造体系的3个沉降带有广阔找油远景，开创了活动构造研究与地应力观测相结合的预报地震途径。
　　李四光原名为李仲揆。自幼热爱劳动、勤奋好学的他，就读于其父李卓侯执教的私塾。1902年，他告别父母，独自来到武昌报考高等小学堂。当时在洋务派代表人物、湖广总督张之洞领导下，湖北开始大量兴建新式的中小学堂，这些学堂除了教学生传统的经书，还传授科学技术知识。这一消息很快传到了黄冈，仲揆跃跃欲试，来到武昌，在湖北省学务处填写报名表。可能是太紧张了，他误将年龄“十四”填在了姓名栏里。发现写错后，他因为家里很穷，舍不得花钱再买一张表格，正在犯难时，抬头看见前面大厅正中挂的横匾上有“光被四表”4个字。仲揆眼前一亮，遂将姓名栏里的“十”添了几笔写成“李”，而在“四”后边加了个“光”字。
　　……

《玩转科学的“艺术家”（下册）》图书简介 一、 穿越时空的科学之舞：从牛顿的力学王国到爱因斯坦的宇宙剧场 《玩转科学的“艺术家”（下册）》将带领读者踏上一段引人入胜的科学探索之旅，深入理解那些塑造了我们世界观的经典理论，并洞察其在现代科学中的延续与演变。本书不同于枯燥的教科书，它以充满活力和想象力的方式，将科学理论转化为可感、可触、可悟的“艺术品”，让读者在轻松愉悦的氛围中，领略科学的无穷魅力。 （一）牛顿的精确法则：重塑世界秩序的巨匠 我们将从艾萨克·牛顿这位科学巨匠的力学王国开始。告别对“万有引力”的模糊认知，本书将以生动形象的图解和通俗易懂的语言，解析牛顿三大运动定律的精髓。想象一下，你不再是被动地接受“物体会保持静止或匀速直线运动状态，除非受到外力作用”，而是能够亲身感受惯性如何在溜冰、乘坐飞船时体现；你将理解“力是改变物体运动状态的原因”，并能观察到每一次抛物、每一次碰撞背后都遵循着精确的数学公式。 本书不会止步于此，我们将进一步探索牛顿如何在苹果落地的启发下，构建起描述宇宙宏观运动的万有引力定律。你将了解到，从月球绕地球的轨道到行星围绕太阳的运行，一切都遵循着简洁而普适的数学关系。我们会用模拟实验的方式，让你“亲手”拨动行星的轨道，观察引力如何扮演着宇宙的指挥家。同时，本书也将探讨牛顿力学在工程、天文学、航海等领域的深远影响，让你明白，我们今天所建造的摩天大楼、发射的火箭，甚至我们所依赖的GPS导航，都离不开这位“力学艺术家”的贡献。 （二）电磁的奇妙交织：法拉第与麦克斯韦的交响曲 告别机械的运动，我们将步入更为奇妙的电磁世界。迈克尔·法拉第，这位出身贫寒却天赋异禀的科学家，将以他卓越的实验技巧，向我们展示电与磁之间令人惊叹的联系。你将不再困惑于“电生磁，磁生电”的抽象概念，而是能通过书中精心设计的图示，理解线圈中的电流如何产生磁场，变动的磁场又如何诱发电流。我们会模拟法拉第的经典实验，让你看到磁场线的流动如何引导电子的运动，如同看不见的双手在操控着电流的潮汐。 紧接着，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦将这位“艺术家”的画笔伸向了更广阔的天地。他的伟大之处在于，他不仅整合了法拉第等人的实验发现，更将它们用优美的数学方程组概括出来，预言了电磁波的存在。本书将以直观的方式，解释麦克斯韦方程组的意义，让你明白，无线电、电视、手机信号，甚至是可见光，都仅仅是不同频率的电磁波。我们将“可视化”电磁波的传播，让你看到光波在空间中以每秒近三十万公里的速度穿梭，感受电磁频谱的广阔与神秘。从无线通信到医学影像，从宇宙探索到我们日常生活中的无数电子设备，麦克斯韦的理论无处不在，它构筑了现代信息社会的基石。 （三）相对论的时空革命：爱因斯坦的宇宙之谜 在物理学进入20世纪之际，阿尔伯特·爱因斯坦以其颠覆性的相对论，彻底改变了我们对时间、空间、质量和能量的理解。本书将以极具创意的方式，解析狭义相对论和广义相对论的深邃思想。你将不再被“时间膨胀”和“长度收缩”这些拗口的词汇吓倒，而是能通过生动的比喻和思想实验，体验当速度接近光速时，时间流逝的奇妙变化，感受长度的“收缩”如何影响空间。我们会用“钟摆实验”、“火车过桥”等经典思想实验，让你身临其境地感受相对论带来的震撼。 而广义相对论，更是将引力从一种“力”的概念，转变为时空弯曲的表现。本书将用精美的三维插图，让你“看见”质量如何扭曲周围的时空，如同在橡皮膜上放置重物，时空便会形成凹陷。行星的运动，不再是受到引力的“牵引”，而是沿着时空弯曲的“轨道”在滑行。我们会介绍黑洞、引力波等由广义相对论预言的奇妙现象，并展示现代天文学如何通过观测来证实这些理论。爱因斯坦的相对论，不仅是科学的巅峰之作，更是人类理性思维的极致体现，它为我们描绘了一个更为宏大、更为神秘的宇宙图景。 二、 探索物质的深层结构：量子力学的微观奇迹 《玩转科学的“艺术家”（下册）》的另一重要篇章，将带领我们潜入比原子核更小的微观世界，探索量子力学的奇妙规则。在这里，我们熟悉的宏观世界的直觉将面临严峻的挑战，而一种全新的、充满概率和不确定性的景象将展现在眼前。 （一）量子叠加与纠缠：微观粒子的“分身术”与“心灵感应” 我们将从量子叠加态的奇妙现象开始。告别经典物理学中物体要么在这里，要么在那里二选一的确定性，量子力学告诉我们，一个微观粒子可以同时处于多种状态之中，直到被观测的那一刻。本书将以“薛定谔的猫”这个著名的思想实验为引子，用生动的动画演示，让你直观理解叠加态的含义：一只猫，在打开盒子之前，可能同时处于“活着”和“死亡”这两种状态的叠加。这种非直观的性质，是量子计算的理论基础之一，为未来的信息处理革命埋下了伏笔。 紧接着，我们将深入探讨量子纠缠，这是一种比叠加态更为诡异的现象。当两个或多个粒子发生纠缠后，它们将形成一个整体，无论它们相距多远，一个粒子的状态变化会瞬间影响到其他粒子。爱因斯坦曾称之为“鬼魅般的超距作用”，但大量的实验已经证实了它的存在。本书将模拟纠缠粒子的测量过程，让你体验这种“心灵感应”般的联系，并思考它对我们理解因果律和信息传输的颠覆性意义。我们将介绍量子通信和量子密钥分发等前沿技术，让你看到量子纠缠如何在安全性方面带来突破。 （二）量子隧道效应与不确定性原理：穿越不可逾越的屏障 在微观世界，粒子可以“穿越”那些按照经典物理学本应无法逾越的“能量壁垒”，这就是量子隧道效应。本书将通过模拟电子在半导体材料中的行为，让你理解，即使电子的能量不足以克服势垒，它也有一定的概率“穿过”这个壁垒，到达另一侧。这一现象是晶体管、扫描隧道显微镜等现代电子设备正常工作的关键。我们将让你“亲手”调整能量壁垒的厚度和高度，观察粒子穿越的概率如何变化，从而深刻理解微观世界的神奇之处。 沃纳·海森堡的不确定性原理，则是量子力学的另一块基石。它告诉我们，我们无法同时精确地测量一个粒子的某些成对的物理量，例如位置和动量。你将了解到，测量粒子的位置越精确，其动量的不确定性就越大，反之亦然。本书将通过形象的比喻，比如试图用激光测量一个高速飞行的微小颗粒的位置，激光的光压本身就会干扰其动量，让你理解这种内在的局限性。不确定性原理不仅揭示了微观世界的内在随机性，也为理解原子结构的稳定性提供了重要依据。 （三）量子场论与粒子模型：万物皆场的统一视图 在量子力学的基础上，量子场论将进一步统一了粒子和场的概念。本书将以浅显易懂的方式，介绍量子场论的基本思想：我们所观察到的基本粒子，实际上是某种场的激发态。例如，电子是电子场的激发，光子是电磁场的激发。我们将通过生动的图示，让你看到真空并非“空无一物”，而是充满了各种量子场的“涨落”。 本书还将介绍粒子物理学的标准模型，这是目前最成功的描述基本粒子及其相互作用的理论。你将了解到，我们所知的物质，如夸克、轻子等，是如何构成质子、中子以及原子，以及它们如何通过玻色子（如光子、胶子）传递相互作用力。我们将描绘粒子碰撞的场景，让你看到高能粒子加速器如何模拟宇宙早期的条件，帮助科学家发现新的粒子，并探索物质世界的终极奥秘。从希格斯玻色子的发现，到对暗物质、暗能量的探索，量子场论为我们理解宇宙的构成提供了强大的框架。 三、 科学的创新之路：从实验到理论的螺旋上升 《玩转科学的“艺术家”（下册）》的精髓，不仅在于对科学理论本身的深入解析，更在于展现科学发现的过程。本书将强调实验在科学发展中的核心作用，并阐释理论如何指导实验，实验又如何反过来修正和完善理论，形成一个螺旋上升的创新过程。 （一）实验的艺术：数据背后的真实世界 本书将通过大量的案例，展示科学家们如何通过精巧的设计和严谨的执行，从自然界中提取信息。你将了解到，从伽利略对斜面运动的测量，到卢瑟福的α粒子散射实验，再到现代粒子物理学的对撞实验，每一次伟大的科学发现，都离不开一次成功的实验。本书将模拟一些经典的实验装置，让你了解科学家如何控制变量、排除干扰，以及如何从海量的数据中找出有意义的信号。 我们将不仅仅展示实验的“做什么”，更会深入探讨“为什么这么做”。例如，为何要使用真空环境？为何要进行多次测量？为何要进行数据可视化？这些细节都蕴含着科学家的智慧和对真理的追求。本书将通过图文并茂的方式，让你体会实验过程中的挑战与乐趣，理解数据为何是科学最坚实的基石。 （二）理论的构建：数学的语言与逻辑的飞跃 理论是科学的骨架，它用数学的语言和逻辑的推理，解释实验现象，并预测新的可能性。本书将展示，从牛顿力学的简洁公式，到麦克斯韦方程组的优美对称，再到爱因斯坦的场方程的深刻内涵，数学是如何成为科学家的“画笔”和“雕刀”。 我们将选取一些具有代表性的理论推导过程，以最易于理解的方式呈现。例如，如何从能量守恒和动量守恒导出碰撞结果？如何从光速不变和相对性原理推导出质能方程E=mc²？本书将引导读者感受数学的严谨与优美，理解理论构建中的逻辑严密性和创造性思维。我们会强调，理论并非空中楼阁，而是建立在坚实的实验基础之上，并以预测的准确性来验证其科学性。 （三）理论与实验的共舞：科学的迭代与发展 科学的进步，是理论与实验不断互动、相互促进的结果。本书将深入剖析这种“共舞”的过程。例如，早期对原子结构的认识，基于拉塞福的α粒子散射实验，但随后发现经典理论无法解释原子光谱的离散性，这便催生了量子力学这一革命性的理论。而量子力学的出现，又指导了后续更精密的实验，去验证和探索其边界。 本书将通过“猜想-验证-修正-再猜想”的模式，让你理解科学的迭代发展。从牛顿力学到相对论，从经典电磁学到量子场论，每一次理论的飞跃，都伴随着对旧有认知的挑战和对新现象的解释。我们会讨论一些悬而未决的科学问题，比如暗物质的本质、量子引力理论的构建，以及这些问题是如何驱动着新一轮的理论与实验探索。 四、 结语：科学的无限可能与人文的深远回响 《玩转科学的“艺术家”（下册）》并非止于对科学知识的传授，它更希望激发读者对科学的好奇心，培养科学的思维方式，并思考科学与人类文明的关系。 本书将让你看到，科学不仅仅是冰冷的公式和抽象的理论，它更是人类认识世界、改造世界、探索未知的伟大实践。从古希腊哲学家对宇宙的遐想到现代科学家对宇宙起源的追问，科学始终是人类智慧的结晶。 我们将通过生动的语言、丰富的图例和引人入胜的案例，打破科学的“壁垒”，让更多人能够理解和欣赏科学之美。我们相信，当科学被赋予“艺术”的视角，它将焕发出更加迷人的光彩，激发更多年轻一代的科学梦想。 《玩转科学的“艺术家”（下册）》的旅程，将引领你领略科学的理性之光，感受其创造之美，并思考科学对于我们理解自身、理解宇宙的深远意义。它是一次智慧的启迪，一次想象的飞跃，一次对科学精神的致敬。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的语言风格有一种独特的魔力，它既有学术的严谨性，又不失文学的流畅性。作者的文字功底非常扎实，那种行文的节奏感掌握得恰到好处。读起来一点也不累，反而有一种被引导着探索未知领域的兴奋感。我特别喜欢作者在处理一些尖端科学话题时的态度——那种既充满敬畏又带着探索欲的平衡感。他没有把读者当成单纯的知识接收者，而是邀请你一起参与到这场思考的旅程中来。这种互动性很强，让我感觉自己不是在阅读一本‘成品’的书，而是在参与一个正在进行的科学发现过程。这种体验在一般的科普读物中是很难得的。

评分☆☆☆☆☆

哎呀，终于把这套书读完了！说实话，刚开始拿到手的时候，我对“艺术家”这个词有点摸不着头脑，毕竟科学和艺术在我印象里是两个完全不同的领域。但读完这下册，我才明白，作者是真的把这两者玩出了新花样。这本书的叙述方式太有意思了，它不是那种枯燥的教科书式讲解，更像是一场精心编排的魔术表演，每当你以为要揭开谜底的时候，作者又抛出了一个更令人惊叹的视角。我特别喜欢它在讲解物理现象时，那种充满画面感的描述，简直就像在欣赏一幅动态的油画。比如讲到光线的折射与反射时，它没有堆砌复杂的公式，而是通过一些生活中的小实验和巧妙的比喻，让你瞬间领悟到其中的奥秘。这种‘寓教于乐’的模式，真的让我在阅读过程中充满了探索的乐趣。它成功地打破了我对科学的刻板印象，让我觉得科学原来也可以如此‘有情怀’。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都超乎我的想象，尤其是下册，感觉作者在知识的深度上又上了一个台阶。我以前对某些科学概念只是停留在‘知道’的层面，但读完这本书后，我感觉自己对这些概念有了更深层次的‘理解’。作者在探讨那些宏大的科学命题时，总能找到一个非常接地气的切入点，就像在跟你娓娓道来一个久远的故事。文字的张力很强，读起来非常酣畅淋漓，有时候甚至会让人产生一种‘原来如此’的豁然开朗感。我个人认为，对于那些已经有一定科学基础，但又渴望获得更深刻洞察力的读者来说，这本书绝对是不可多得的宝藏。它不只是在传递知识，更是在培养一种批判性思维和创新性的观察角度，这一点我非常欣赏。

评分☆☆☆☆☆

这本书对我个人知识体系的构建产生了不小的影响。它不仅仅是让我学到了新知识，更重要的是，它重塑了我看待世界的方式。我开始留意到身边那些习以为常的现象背后隐藏着的精妙科学原理，并且尝试用一种更具创造性的眼光去审视它们。这种思维模式的转变，我觉得比记住任何一个知识点都要宝贵得多。这本书的价值，在于它点燃了读者的好奇心，并提供了一把探索知识深处的钥匙。它让我明白了，真正的‘艺术家’，不一定是挥舞画笔的人，更可以是那些能用全新的视角解构和重塑我们所见世界的思考者。读完后，我感觉自己对这个世界的认知又丰富了一个维度。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和配图风格，简直是一场视觉盛宴。我通常看科学类的书籍会比较关注内容本身，但这本书的视觉设计实在太抓人眼球了。它的色彩搭配、图文布局都透露出一种精致感，让人忍不住一页一页地翻下去。特别是那些用来解释复杂概念的插图，不仅仅是辅助理解，它们本身就是艺术品。这种将美学和科学完美结合的做法，让我深刻体会到了“玩转科学的‘艺术家’”这个书名的精妙之处。说实话，每次读完一个章节，我都会花点时间去回味那些精美的插图，它们仿佛在用另一种语言为科学知识添砖加瓦。对于那些对审美有较高要求的读者，这本书的视觉体验绝对能满足你。