物理之书 (美) 克利福德皮科夫,严诚廷 9787540775384

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美 克利福德皮科夫,严诚廷 著
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店铺: 天乐图书专营店
出版社: 漓江出版社
ISBN:9787540775384
商品编码:29301018872
包装:平装
出版时间:2015-07-01

具体描述

基本信息

书名:物理之书

定价:68.0元

作者:(美) 克利福德皮科夫,严诚廷

出版社:漓江出版社

出版日期:2015-07-01

ISBN:9787540775384

字数:250000

页码:

版次:1

装帧:平装

开本:16开

商品重量:0.4kg

编辑推荐


***强、科普界全能鬼才皮科夫力作。四色全彩精印!
  一本图文并茂的物理百科/一卷博古通今的物理历史
  一组趣味横生的物理故事/一个条理分明的物理数据库
  关于物理世界里*重要、*有趣的故事尽在其中!
  对我而言,不论是思想的极限、宇宙的运行,还是人类身处、以之为家的浩瀚时空,都可以用物理来发掘当中永无止境的惊奇奥秘。
  ——克利福德皮科夫
  丰富条目:250个物理史上重大里程碑一次收录。
  编年百科:条目依年代排序,清楚掌握物理发展演变。相关条目交叉索引,知识脉络立体化。
  浓缩文字:每篇700字左右,快速阅读、吸收重要物理观念和大师理论。
  精美插图:每个条目均搭配精选全彩图片,帮助记忆,刺激想象力。
  理想收藏:全彩印刷、图片精美、收藏度高,是科普爱好者的*理想的物理百科。
  大爆炸(公元前137亿年)、以太阳为中心的宇宙(公元1543年)、开普勒的行星运动定律(公元1609年)、伽俐略落体加速度(公元1638年)、气压计(公元1643年)、笛卡儿动量守恒(公元1644年)、波以耳的气体定律(公元1662年)、牛顿的运动定律和万有引力定律(公元1687年)、富兰克林的风筝(公元1752年)、黑洞(公元1783年)、奥伯斯悖论(公元1823年)、爱因斯坦狭义相对论(公元1905年)、热力学第三定律(公元1905年)、超导(公元1911年)、原子核(公元1911年)、玻尔原子模型(公元1913年)、薛定谔方程式(公元1926年)、中子(公元1932年)、平行宇宙(公元1956年)、激光(公元1960年)、巴克球(公元1985年)、哈勃太空望远镜(公元1990年)、霍金的星际迷航(公元1993年)、宇宙的终结(公元100万亿年)……共250则。

内容提要


时间旅行是可能的吗?人类次瞥见月球的另一面是何时?我们有可能真的生活在电影《黑客帝国》的情节中吗?
  全能科普鬼才皮科夫在本书中邀请读者们与他一同进行一趟时空旅行,从数亿年前的宇宙大爆炸,到数百万亿年之后宇宙的终结及量子复活。跟着皮科夫的这趟旅程,我们将一同穿梭物理史上250个重大成就!物理是关于万事万物基本道理的科学,从这门学问中可以窥见宇宙事物真相的条理。除此之外,他还讨论了一些难解的物理发现,比如1965年的超级球,这个题目不只牵涉到工程学和应用物理,还带动了人类对天体运行的理解。他也讨论了许多日常生活中的事物,如沙漏、保温瓶、风筝、听诊器等,并解释其中的物理概念,以及它们在人类历史上受到注意的时间点。
  皮科夫在书中讨论的物理主题还包括暗能量、平行宇宙、多普勒效应、土星环的引力等,也关注了古往今来的科学家们,包括牛顿、爱因斯坦、麦克斯韦、理查德费曼和霍金等物理大师。

目录


作者介绍


著者:克利福德皮科夫(Clifford A. Pickover)
  他是一位多产作家,涉猎主题从科学、数学一路涵盖到宗教、艺术及历史,已出版超过四十本书,并被翻译成数十种语言。皮科夫在耶鲁大学取得分子生物物理与生物化学博士学位,在美国拥有四十多项,并担任数本科学期刊的编辑委员。
  他的研究内容获得N、《连线》《纽约时报》等诸多媒体重视。
  代表作包括《物理之书》《数学之书》《医学之书》《太空之书》以及《数字的异想世界:125个有趣的数学游戏》《光锥蛀孔宇宙弦》等书。
  个人网页的造访人次更是数以百万计。
  译者:严诚廷
  1976年生,高雄人,台湾大学化工博士,喜欢看星星,是相信有外星人存在的小工程师。译有《图解物理学》《99%都是假设》《数字记忆革命》《勇闯宇宙二部曲》(合译)、《勇闯宇宙三部曲》(合译)等。

文摘


简介
  物理的范围
  随着知识之岛逐渐成长,与自然的谜题接触的面积也越来越大。当主流理论被推翻时,我们曾一度确信的东西遭到舍弃,知识重新以不同的方式触摸这些谜题。这些新发现的谜题可能会让我们感到渺小与不安,但这就是真理的代价。而充满创意的科学家、哲学家和诗人将会在这条海岸线上络绎不绝。
  ——W.马克理查德森(W. Mark Richardson),
  《一个怀疑论者的好奇心》(A skeptic’s sense of wonder),《科学》(Science)
  美国物理学会(The American Physical Society)是当今重要的物理学家专业组织之一,这个学会是在1899年,由36名聚集在哥伦比亚大学的物理学家所成立的,学会的目标是促进并推广物理学的知识。该学会在宗旨中提到:
  物理学对于了解环绕着我们的世界、我们之内的世界以及我们感知以外的世界,都非常重要。它是基本,也重要的科学。物理学里的相对论与弦论等概念挑战了我们的想象力,它还引导了计算机与激光等改变了我们生活的发现。物理学的研究范围涵括了大的星系到小的次原子粒子。除此之外,物理学还是其他许多学科,例如化学、海洋学、地震学以及天文学的基础。
  的确,今天物理学家的研究范围又远又广,包含了各种酷炫的主题以及基本定理,以了解自然、宇宙以及组成真实世界细微的结构。物理学家探讨多重维度、平行宇宙以及联结不同时空的虫洞存在的可能性。就如美国物理学会所说的,物理学家的发现经常会催生新的科技,甚至改变哲学以及我们看待这个世界的方式。举例来说,对许多科学家而言,海森堡的不确定性原理意味着物质宇宙并非以决定论者所说的形式存在,而是一个由各种可能性所形成的神秘组合。我们对电磁学的了解催生了无线电、电视与计算机的发明。我们对热力学的了解则催生了汽车的发明。
  从这本书中,你将会发现物理学的范围无法以年代来区分,更难以划定界线。我采用了一个较宽广的视角,把工程与应用物理,以及我们对天体了解的进展都纳了进来,有些主题甚至还带有哲学的意涵。尽管这样的范围很广,但是大多数物理领域都有一个共通点,那就是科学家非常仰赖数学工具来了解、实验并预测自然世界。
  爱因斯坦曾说,世界上难以理解的事就是,这世界是可以理解的。确实,我们似乎活在一个可以用简洁的数学公式与物理定律来近似地描述的宇宙中。然而除了这些自然定律之外,物理学家还钻研一些人类所曾思考过的深奥难解的概念,例如相对论、弦论以及宇宙大爆炸论。量子力学让我们瞥见一个如此古怪又违反直觉的世界,让我们对空间、时间、信息以及因果产生疑问。然而,姑且不论量子力学的那些神秘指涉,这个领域的研究成果已经被应用在激光、晶体管、微芯片以及造影等各种各样的领域与科技上。
  这本书的内容也把提出那些物理概念的“人”纳入其中。物理学是现代科学的基石,几个世纪以来它吸引了无数的人们投身其中。牛顿(Isaac Newton)、麦克斯韦(James Clerk Maxwell)、居里夫人(Marie Curie)、爱因斯坦(Albert Einstein)、费曼(Richard Feynman),这些史上而迷人的心灵,都曾将自己奉献给物理学的进展。他们改变了我们看待宇宙的方式。
  物理学也是科学中困难的学科之一。物理学对宇宙的描述永无止境地成长,而我们的思考与语言技巧却有极限。每天都有新的物理被发现,因此我们也需要新的方式来思考与理解物理。德国理论物理学家海森堡(Werner Heisenberg)曾担心人类或许永远无法真正了解原子;但是丹麦物理学家玻尔(Niel Bohr)则在1920年代初期乐观地回应:“我想我们还是可以办得到,但是在这个过程中,我们或许必须学习‘了解’这个词,到底意味着什么。”今天,我们借由计算机来分析我们直觉的事物。事实上,以计算机所进行的实验已经让物理学家得以提出在计算机普及以前无法企及的理论与洞见。
  现在有一些杰出的物理学家认为在我们的宇宙之外,还有许多像是一层层的洋葱或是奶昔里的泡泡一样平行存在的宇宙。在某些平行宇宙理论里,我们或许可以侦测到从邻近宇宙“泄漏”过来的重力,侦测到这些宇宙。举例来说,来自遥远星球的光可能会因为几厘米外、位于平行宇宙中的不可见天体而产生扭曲。整个多重宇宙的概念并不像它表面上看起来那样的异想天开。根据美国研究者戴维劳布(David Raub)在1998年对72名物理学家所做的问卷显示,有58%的科学家,包括斯蒂芬霍金(Stephen Hawking),都相信某种形式的多重宇宙。
  《物理之书》的内容涵括了理论、具备实用性的发现到奇特难解的主题。在其他介绍物理的书籍里,你可能看不到介绍完1964年的次原子粒子上帝粒子(God Particle)后,下一篇出现的会是1965年风靡了整个美国,拥有弹跳力的超级球(Super Ball)。我们还会介绍有朝一日可能会撕裂星系,并造成可怕的宇宙大撕裂,进而终结宇宙的神秘暗能量(dark energy);以及开启了量子力学的黑体辐射定律(blackbody radiation law)。我们将一同沉思涉及与外星生命接触的费米悖论(Fermi Paradox);探索一座在非洲发现已经运作了20亿年的史前核子反应炉。我们将会讨论到创造出史上深的黑——比汽车的黑色烤漆还要黑上100倍——的竞赛。这种“的黑”未来可能可以用来更有效率地从太阳获取能量或是设计极度灵敏的光学仪器。
  本书里的每一篇都很简短,这种形式可以方便读者很快地切入一项主题,而省略冗长的说明。想知道人类早是在什么时候看到月球的远侧?从《月球的黑暗面》(Dark Side of the Moon)就可以获得简短的介绍。什么是古老的巴格达电池(Baghdad batteries)之谜?什么又是黑钻石(black diamonds)?这本书里将会提到这些与其他令人好奇的主题。我们将会怀疑真实是否其实只是人为的建构。当我们越来越了解宇宙,而且可以利用计算机来模仿复杂的世界时,即使是严肃的科学家也开始质疑真实的本质究竟为何。会不会我们其实都活在计算机所模仿出来的世界里?
  在我们生存的这个小小星球上,我们已经发展出可以用软件与数学规则来模仿类似生命体的行为。有一天,我们或许可以创造出具有思考能力的生物,存活在如同马达加斯加雨林那样复杂而多样的丰富虚拟空间里。也许我们还能模拟“真实”本身,而更先进的生命或许早就在宇宙的另一个角落这样做了。谁敢说不是呢?
  本书的架构与目的
  我们的周遭俯拾皆是物理原理的例证。我撰写《物理之书》的目的是希望将重要的物理概念和思想家简短地介绍给更多的读者,每一则主题都只需要短短的几分钟就能消化。大多数的内容都是我本人觉得有趣的主题。可惜的是,碍于篇幅,本书并无法纳入所有的物理学里程碑。因此为了在有限的篇幅里尽量勾起读者对物理学的好奇心,我不得不略去许多重要的物理学发现。然而我相信本书已经囊括了大多数具有重要的历史意义以及对物理学、社会与人类思想有重大影响的主题。有些主题非常实用,例如滑轮、黄色、激光以及集成电路;有些还蛮有趣的,比如说回力镖以及橡皮泥。我还提到了几个奇特甚至听起来有点疯狂,但是却十分重要的哲学概念,像是量子永生、人择原理或是快子等。有时一些信息片段会重复地出现,目的是确保每一条目都独立可读。其中粗体字的部分是用来提醒读者书里的有关条目。另外,每一条目下的参照条目,可以帮助读者以横向的方式串连阅读本书。
  《物理之书》反映了我本人学识上的局限,虽然我已尽量地学习更多不同的领域,但要熟习所有的面向并不容易。从这本书可以看出我个人的兴趣、强项和弱点。这本书若是在主题的选择上有所不当或是有任何的错误,都是我的责任。本书的目的不在于成为一本全面或是学术性的著述,而是希望作为修习科学或数学的学生或是其他有兴趣的读者的休闲读物。欢迎读者提供任何让本书更臻完善的回馈或建议。对我来说,这本书是一个持续性的计划,而且我非常乐在其中。
  这本书是依主题时间以编年的方式来安排的。大多数主题的时间都是发现该概念或性质的时间。但是在“登场”和“闭幕”时的一些主题,例如宇宙学或天文学上的事件则使用真实(或猜想)的发生时间。
  当然,当发现者不止一个人时,就必须在主题的时间上做一些取舍。通常我会选择早的发现时间,但有时候,在请教一些同事和科学家后,我会使用某个概念取得足够关注的时间。例如“黑洞”这个主题,有好几个时间可以选:某些种类的黑洞可能在大爆炸时,也就是大约137亿年前,就已经形成,但是黑洞这个词是理论物理学家惠勒(John Wheeler)在1967年时提出的。后经过分析,我决定把时间定在科学家能借由创造力清楚地描述出这个概念的时间,也就是1783年,地质学家米歇尔(John Michell)在当时早讨论了一个质量大到连光都无法逃逸的天体。同样地,我把暗物质的日期定在1933年,这是因为瑞士天文物理学家茨维基(Fritz Zwicky)在这一年观测到这个神秘不发光的神秘粒子可能存在的证据。至于暗能量之所以定在1998年,不只是因为这个词是在这一年提出,而且当时一些对超新星爆炸的观测结果显示宇宙正在加速膨胀。
  本书里的一些较古老的年代,包括公元前的年代,只是一些大概的时间,例如巴格达电池、阿基米德螺旋泵等主题的时间。书中并不会另外标注“大约……”,但是在这里我要提醒读者,古代的时间和遥远未来的时间,都只是粗略的估计。
  读者可能会注意到许多基础物理上的发现也导致了许多医疗器具的发明,这些器具减轻了人类所受的苦痛并拯救了许多生命。科学作家约翰西蒙斯(John Simmons)说:“医学上大多数用来诊断人体的仪器都要归功于20世纪的物理学进展。在伦琴(Wilhelm Conrad Rntgen)发现X射线几星期以后,这种工具就已经被用在医疗上。几十年后的激光是量子力学的其中一种实际应用。超声波影像是为了侦测潜艇而发展出来的;CT扫描则必须使用计算机科技。而磁振造影(MRI)则是近年来医学上重要的科技,可以提供人体内部细微的三维影像。”
  读者也会发现,有许多重要的里程碑都在20世纪,而科学革命则大抵发生在1543年到1687年之间。1543年,哥白尼发表了探讨行星运动的日心说;开普勒则在1609到1619年之间建立了有关行星绕行太阳轨道的三大定律;牛顿在1687年发表了他的运动定律和万有引力定律。第二次科学革命发生在1850到1865年之间,科学家在这段时间内发展并完善了许多与能量及熵有关的概念。热力学、统计力学以及气体动力学等领域都在此时大放异彩。量子力学、狭义相对论以及广义相对论则是20世纪重要的创见,改变了我们对真实的认识。
  本书有时会引用一些科学记者或研究者说过的一些话,为了维持版面的简洁,我并没有直接在正文中注明出处。我在这里先为这种安排方式致歉。
  由于本书内容是以年代来编排的,因此读者可以利用索引来寻找自己有兴趣的概念,有些概念会出现在意想不到的主题中。举例来说,量子力学的概念非常丰富且分散,因此并没有一个条目叫做“量子力学”。但是读者可以从这些主题中找到许多有趣且重要的概念:黑体辐射、薛定谔方程式、薛定谔的猫、平行宇宙、玻色—爱因斯坦凝聚态、泡利不相容原理、量子遥传等等。
  谁知道未来的物理学将带给我们什么?在19世纪末时,的物理学家威廉汤姆森(William Thomson,即克尔文爵士)曾经宣告物理学已发展到尽头。他可能想都想不到后来会出现量子力学和相对论以及这些理论对物理学带来的剧烈变化。物理学家卢瑟福(Ernest Rutherford)在1930年代初期还曾说过:“任何以为我们可以从这些原子的转换取得能源的想法,都是异想天开。”由此可知,预测未来物理学所能带来的想法和应用即使不是不可能的任务,也是极为困难的挑战。
  后,让我们把焦点放在向我们提供可据以探索次原子与超星系世界的架构以及让科学家能用来预测宇宙未来的一些发现。在这个领域里,哲学的思辨可以刺激科学的重大突破。这本书里的发现可说是人类史上的一些成就。对我来说,物理学培育的是一种好奇的态度,这种态度让我们持续去探索思考的极限,宇宙的运作,以及这个我们称之为家园的地方在广袤时空中的定位。
  致谢
  我要感谢J.克林特斯普罗特(J. Clint Sprott),利昂科恩(Leon Cohen),丹尼斯戈登(Dennis Gordon),尼克霍布森(Nick Hobson),泰亚克拉泽克(Teja Kraek),皮特巴恩斯(Pete Barnes)和保罗莫斯科维茨(Paul Moskowitz)所提供的意见和建议。其中特别要感谢的是梅拉妮马登(Melanie Madden),她也是本书的编辑。
  在研究本书要选取哪些重要的里程碑和重要时刻时,我参考了许多很棒的著作和网站,这些参考数据都收录在书末的附注中。这些数据包括了乔安妮贝克(Joanne Baker)的《50个你不可不知的物理知识》(50 Physics Ideas You Really Need to Know),詹姆斯特赖菲尔(Jame Trefil)的《科学的本质》(The Nature of Science),以及彼得塔拉克(Peter Tallack)的《科学简史》(The Science Book)。维基百科(en.wikipedia.org)等在线资源对读者来说是非常有价值的起点,可以链接到更多的信息。
  我之前的一些书,比如《从阿基米德到霍金:科学定律与其背后的心灵》(Archimedes to Hawking: Laws of Science and the Great Minds Behind Them),提供了一些与物理定律相关的主题的背景知识,读者也可以从中取得额外的信息。
  公元前137亿年
  大爆炸
  勒迈特(Georges Lematre,公元1894年~公元1966年),
  哈勃(Edwin Hubble,公元1889年~公元1953年),
  霍伊尔(Fred Hoyle,公元1915年~公元2001年)
  1930年代初期,比利时神父及物理学家勒迈特提出了我们今天所说的大爆炸理论(Big Bang theory)。根据这个理论,我们的宇宙源自一个极为致密且高热的状态,空间从那时以来便不断地膨胀。科学家相信大爆炸发生在137亿年前,今天大多数的星系仍然以高速飞离彼此。这些星系与炸弹爆炸后飞射的碎片不同,它们之所以远离彼此是因为空间本身正在膨胀。星系间距离增加的方式比较像是气球膨胀时,画在气球表面上的黑点彼此会越离越远的样子。不管你处在哪个黑点上,都可以观察到这种膨胀的现象。从任何一个黑点上看出去,其他的黑点都正在远离。
  观测遥远星系的天文学家可以直接观察到这种现象,美国天文学家哈勃在1920年代首先发现了宇宙正在膨胀。霍伊尔则在1949年的一次广播中提出“大爆炸”这个词。大爆炸后过了40万年,宇宙才冷却到足以让质子和电子结合成中性的氢原子。大爆炸在宇宙诞生的初几分钟就创造出氦原子核和其他的轻元素,提供了形塑代恒星所需的原料。
  按照乔恩(Marcus Chown)的著作《神奇的大炉子》(The Magic Furnace)的说法,在大爆炸发生后,气体团很快地开始凝聚,然后宇宙就像棵圣诞树一样突然间亮了起来。这些星星早在我们的银河系出现之前就已经存在,而且已经死亡。
  天文物理学家斯蒂芬霍金曾经估算过,如果大爆炸之后一秒,宇宙的膨胀速率再小十亿亿分之一,宇宙就会重新塌缩,而无法进化出智慧生命。
  参照
  条目
  奥伯斯悖论(公元1823年)、哈勃定律(公元1929年)、CP对称性破坏(公元1964年)、宇宙微波背景辐射(公元1965年)、宇宙暴胀(公元1980年)、哈勃太空望远镜(公元1990年)及宇宙大撕裂(公元360亿年)
  (更多精彩内容,请见本书)

序言



《自然奥秘的探险者:物理学之旅》 这是一部带领读者踏上探寻宇宙最深层秘密的精彩旅程的著作。它并非仅是一本枯燥的教科书,而更像是一位循循善诱的向导,用生动形象的语言,将那些曾让无数智者沉思、探索的物理学概念,以一种前所未有的清晰与魅力展现在我们面前。本书将引导我们穿越时空的宏伟画卷,从微观粒子世界的奇妙舞蹈,到宇宙星系的浩瀚演化,层层剥开自然的神秘面纱。 第一篇:运动的轨迹与力的律动——经典力学的基石 旅程的起点,我们将回顾物理学最坚实的基石——经典力学。想象一下,牛顿那颗落下的苹果,如何开启了我们对引力的深刻理解。本书将详尽阐释牛顿的三大运动定律,它们如同宇宙运行的底层代码,支配着从一颗尘埃到一颗行星的一切运动。我们会看到,为何物体会保持静止或匀速直线运动,为何施加外力会改变运动状态,以及作用力与反作用力的恒定关系。 接着,我们将深入探讨功、能与功率的概念。能量,这个抽象却无处不在的物理量,为何是宇宙中最宝贵的财富?本书将以生活化的例子,解释动能、势能的转化,以及机械能守恒定律的普遍性。无论是弹弓射出的石子,还是蓄势待发的汽车,都蕴含着能量的奥秘。功率,则揭示了做功的快慢,让我们理解为何强劲的引擎能在一瞬间爆发出巨大的能量。 本书还将引领我们走进圆周运动的奇妙世界。行星为何绕日旋转?离心力又是如何“甩”出水滴的?我们会理解向心力在维持稳定轨道中的关键作用,以及角速度、角加速度等概念如何描述旋转物体的运动。 此外,振动与波动的概念同样是经典力学不可或缺的部分。从简单的弹簧振子,到复杂的声波、光波,本书将层层递进,解释简谐运动的规律,以及波的产生、传播、干涉和衍射等现象。这些波动无处不在,它们传递着信息,构成了我们感知世界的重要媒介。 第二篇:热量的呼唤与能量的转换——热力学的智慧 离开宏观世界的运动,我们将深入探讨能量的另一种重要形态——热。热力学的法则,揭示了能量在物质世界中的流转与转换规律。本书将从温度、热量、内能等基本概念出发,引导读者理解热传递的三种方式:传导、对流和辐射。从一杯热茶的温度变化,到太阳的光芒普照,都离不开热量的传递。 热力学第一定律,即能量守恒定律在热学中的体现,将是本篇的重中之重。我们将看到,功和热量都可以改变物体的内能,而能量的总量是不会凭空产生的。本书将以蒸汽机的工作原理为例,生动阐释热能向机械能的转化过程。 而热力学第二定律,则为我们揭示了能量转化的方向性和效率限制。熵,这个看似抽象的概念,实则代表着系统的混乱程度。本书将以简单易懂的方式解释,为何自然界中的过程总是倾向于熵增,为何我们无法制造出效率百分之百的热机。这将让我们对能量的利用效率有更深刻的认识。 本书还会探讨相变,即物质从一种状态转变为另一种状态的现象,如水的结冰与沸腾。我们会了解熔点、沸点等概念,以及潜热在相变过程中扮演的角色。这些现象看似日常,却蕴含着深刻的物理原理。 第三篇:电荷的舞蹈与磁场的律动——电磁学的魅力 踏入电磁学的奇妙领域,我们将见证电荷的无形力量。本书将从静电学开始,介绍电荷的性质,库仑定律如何描述电荷之间的相互作用力。我们会理解电场线的分布,以及电势的概念,它们是理解电荷行为的关键。 然后,我们将进入电流的浩瀚世界。欧姆定律、焦耳定律等基本规律,将帮助我们理解电流的产生、流动以及它所带来的能量。本书将结合生活中的电器,如灯泡、电动机,来阐释电能的转化与应用。 磁场的奥秘同样令人着迷。磁场的产生、方向以及它对运动电荷的作用,都将得到细致的讲解。我们会看到,电流的产生往往伴随着磁场的出现,而变化的磁场又能反过来产生电流,法拉第电磁感应定律便是这一重要现象的体现。 本书还将深入探讨电磁波。光,作为我们感知世界最主要的媒介,其本质就是一种电磁波。我们将了解电磁波的频谱,从无线电波到伽马射线,它们在现代科技中的广泛应用,如通信、医疗、天文观测等。电磁学的发展,无疑是人类文明进步的重要驱动力。 第四篇:光的奇遇与原子之秘——近代物理学的曙光 当经典物理学在解释微观世界时遇到了瓶颈,近代物理学便应运而生。本书将从光学的奇妙现象切入,探讨光的波动性与粒子性。双缝干涉实验将生动展现光的波动特性,而光电效应则揭示了光的粒子属性——光子。 原子结构的奥秘,是近代物理学探索的另一重要方向。本书将介绍卢瑟福的原子模型,以及玻尔的原子模型,它们如何逐步揭示原子核的存在和电子的运动规律。光谱线的出现,成为了理解原子结构的关键线索。 接着,我们将进入量子力学的殿堂。量子力学颠覆了我们对微观世界的直观理解,海森堡不确定性原理,将让我们认识到微观粒子运动的内在随机性。薛定谔方程,更是描绘了微观粒子波函数的演化,揭示了量子世界的规律。 本书还将触及放射性现象,阿尔法、贝塔、伽马衰变,以及原子核的裂变与聚变。这些现象不仅解释了放射性元素的衰变过程,也为我们打开了核能利用的大门。 第五篇:时空的遐想与宇宙的边界——相对论与宇宙学 旅程的最后,我们将仰望星空,进入爱因斯坦的相对论世界。狭义相对论将挑战我们对时间和空间的固有认知,质量与能量的等价关系——E=mc²,将以震撼人心的方式呈现。我们将理解,当物体接近光速时,质量会增加,时间会变慢。 广义相对论则将引力解释为时空的弯曲。本书将通过生动的比喻,如一张绷紧的网受重物压弯,来阐释引力如何影响光线的传播,以及黑洞的形成。 最后,本书将带领读者遨游浩瀚的宇宙。宇宙膨胀的观测证据,红移现象,将让我们惊叹于宇宙的动态演化。大爆炸理论,作为目前最被广泛接受的宇宙起源模型,将以宏大的视角,描绘宇宙从奇点到如今星系遍布的壮丽图景。暗物质、暗能量的存在,更是留给我们的巨大谜团,预示着物理学探索的永无止境。 《自然奥秘的探险者:物理学之旅》并非仅仅是知识的堆砌,它更是一种思维方式的启迪。它鼓励我们保持好奇心,敢于质疑,勇于探索。通过这本书,我们将不仅仅了解“是什么”,更能理解“为什么”。无论你是物理学的初学者,还是对宇宙奥秘充满兴趣的探索者,这本书都将是你不可多得的伙伴,为你打开一扇通往理解世界最深层规律的大门。它将激发你对科学的热情,让你在每一次思考中,都能感受到物理学所蕴含的无穷魅力与智慧。

用户评价

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这本书的装帧设计真的让我眼前一亮,相当有质感。封面那种深邃的蓝色,点缀着星星点点的星云,仿佛将整个宇宙都浓缩在了手中,瞬间就勾起了我对科学探索的无限遐想。翻开内页,纸张的触感也十分舒适,不是那种廉价的光面纸,而是带有微微纹理的哑光纸,阅读体验非常棒,长时间翻阅也不会觉得眼睛疲劳。 印刷字体大小适中,间距也恰到好处,排版清晰明了,即使是初次接触物理学知识的读者,也不会感到被密密麻麻的文字压迫。每当翻到新的章节,总能被书中精美的插图和图表所吸引。那些严谨而富有艺术感的示意图,将抽象的物理概念具象化,比如描述电磁场分布的线条,或是展示粒子碰撞过程的动画式插图,都极具视觉冲击力,也帮助我更好地理解了那些原本晦涩难懂的原理。 更值得称赞的是,作者在看似枯燥的公式和定律背后,巧妙地融入了一些引人入胜的故事和历史背景。我特别喜欢书中关于那些伟大物理学家们在探索真理过程中所经历的种种困难与坚持的叙述,这让冰冷的科学知识瞬间充满了人情味,也让我感受到了人类智慧的伟大与不易。这种叙事方式,让我在学习知识的同时,也获得了一次精神上的洗礼。 总而言之,这本书在内容之外,其本身的载体呈现也做到了极致。无论是从收藏价值还是日常阅读的舒适度来看,都称得上是一件精品。它不仅仅是一本物理学教材,更像是一件精雕细琢的艺术品,摆在书架上就能成为一道亮丽的风景线,随时准备着,在你想探索未知的那一刻,向你敞开它充满智慧的大门。

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这本书的编排方式,真的非常懂得如何抓住读者的注意力。它不是那种板着脸讲理论的书,而是充满了探索的乐趣。作者在开篇就设置了一些非常吸引人的“钩子”,比如一些日常生活中我们司空见惯却又不甚了解的现象,然后引导我们去思考背后的物理原理。 我尤其赞赏作者在引入一个新概念时,会先抛出一个问题,或者描述一个有趣的实验,然后再慢慢揭示其中的科学奥秘。这种“设问——解答”的模式,让我产生了一种强烈的求知欲,迫不及待地想知道答案。而且,书中穿插的许多历史小故事,比如牛顿被苹果砸到脑袋(虽然可能是个传说)的故事,或者居里夫人夫妇艰苦的科研历程,都为科学的发展增添了传奇色彩,读起来非常有意思。 在讲解一些数学推导时,作者也显得非常克制和人性化。他不会上来就给出一大堆公式,而是会先解释清楚公式的物理意义,以及它是如何从更基本的原理推导出来的,必要时还会给出一个简化的推导过程。这对于那些数学基础不是特别扎实的读者来说,无疑是巨大的福音。我感觉自己不像是在啃一本冷冰冰的学术著作,更像是在和一个经验丰富的物理学家进行一场深入浅出的对话。 这本书的另一个亮点在于,它不仅仅关注“是什么”,更着重于“为什么”和“怎么用”。它会告诉你某个物理定律是如何被发现的,以及在现代科技中扮演着怎样的角色。这种全局观的视角,让我对物理学在人类文明发展中的重要性有了更深刻的认识。

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不得不说,这本书的章节划分和内容循序渐进的设计,真的太适合我这种对物理领域抱有好奇心,但又担心一开始会过于吃力的人了。从最基础的力学概念讲起,逐步深入到电磁学、热力学,再到更前沿的量子力学和相对论,整个逻辑链条非常清晰,就像在攀登一座知识的高峰,每一步都踏实而稳健。 我特别喜欢作者在解释复杂概念时,所采用的类比和比喻。例如,在讲解动量守恒定律时,他会将物体想象成台球,通过台球碰撞的场景来阐释这一原理,这种生动形象的解释方式,让我一下子就抓住了问题的核心,而不是被一堆公式吓倒。即使是那些看似难以理解的量子纠缠,作者也尝试用一些更贴近日常生活的例子来辅助说明,虽然不一定完全精确,但确实极大地降低了理解的门槛。 另外,书中提供的习题也让我印象深刻。它们不仅仅是简单的计算题,很多都带有一定的思考性和探究性,鼓励读者去运用所学知识解决实际问题,或者从不同角度去理解物理现象。我尝试做了一些,发现它们很有挑战性,但完成之后带来的成就感却是无与伦比的。这让我感觉自己不仅仅是在被动地接收信息,而是在主动地参与到知识的构建过程中。 对于那些想要系统性地了解物理学,但又苦于找不到合适入门书籍的读者来说,这本书绝对是一个值得推荐的选择。它在严谨性与易懂性之间找到了一个绝佳的平衡点,既满足了对科学求知的渴望,又不至于让人望而却步。

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这本书给我的感觉,就像在读一本关于宇宙奥秘的侦探小说,充满了层层剥茧的惊喜。作者没有直接抛出那些复杂的物理模型,而是选择了一种更加“侦探式”的叙事手法,一步步引导读者去发现真相。 他会先描述一个实验现象,然后提出一个疑问,接着展示科学家们是如何通过一系列的观察、假设和验证,最终得出结论的。这种还原科学发现过程的写法,让我感觉自己不仅仅是在学习物理知识,更是在体验科学研究的魅力。我仿佛看到了那些伟大的头脑,在黑暗中摸索,在困惑中前进,最终点亮智慧的火花。 我特别喜欢书中对一些经典物理学实验的详细描述,例如迈克尔逊-莫雷实验、双缝干涉实验等等。作者不仅仅是描述实验的步骤,更重要的是解析了实验背后的设计思路,以及它对当时物理学界产生的颠覆性影响。这让我明白了,科学的进步往往不是一蹴而就的,而是建立在无数次精巧的实验和深刻的思考之上。 这本书的语言风格也很独特,既有科学的严谨,又不失文学的流畅。很多时候,我读到一些精彩的论述,都会忍不住停下来,细细品味作者的文字。他善于运用一些富有画面感的词语,将抽象的物理概念描绘得栩栩如生。 对于那些渴望深入了解物理学,但又希望阅读过程不那么枯燥乏味的读者来说,这本书无疑是一次绝佳的体验。它用一种全新的视角,带领我们走进物理学的殿堂,感受科学的伟大与神奇。

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从这本书的整体风格来看,它似乎更加侧重于培养读者的科学思维和探索精神,而不是单纯地灌输知识点。它给我最直观的感受就是,作者并没有把读者当成一个等待被填满的学生,而是邀请你一起加入到这场关于宇宙的探索之旅。 每当阅读到一个新的物理概念,作者常常会先引导你去思考,或者给出一些可能性的解释,然后才会揭示出科学的答案。这种互动式的阅读体验,极大地激发了我的主动性和参与感。我不再是被动地接受,而是主动地去思考、去比较、去质疑。 书中对物理学史的梳理也做得相当出色。它不仅仅是简单地罗列出重要的物理学家和他们的发现,而是试图去展现这些发现是如何相互关联,又是如何一步步推动了整个物理学体系的建立和发展的。这种历史的纵深感,让我对物理学有了更宏观的认识,也更能理解它的重要性和价值。 我还注意到,这本书中有很多案例分析,将抽象的物理原理应用到现实世界的各种现象中。比如,它可能会解释为什么彩虹是弯的,或者为什么飞机能够飞行。这些贴近生活的例子,让我真切地感受到了物理学无处不在的力量,也让我对周围的世界产生了新的好奇。 总的来说,这本书就像一位循循善诱的导师,它不是直接告诉你答案,而是教会你如何去寻找答案,如何去思考问题。它培养的不仅仅是知识,更是一种解决问题的方法和科学的态度。这对于任何一个想要在知识的海洋中航行的人来说,都是一笔宝贵的财富。

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