出版時(shí)間:201006 出版社:人民郵電出版社 作者:Joanne Baker 頁(yè)數(shù):212 譯者:馬瀟瀟
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前言
當(dāng)我告訴朋友們要寫這本書的時(shí)候,他們開玩笑說:“你不可不告訴讀者的第一件事,就是物理很難懂。”且不說物理難不難懂,我們每個(gè)人無時(shí)無刻不用到物理知識(shí)。我們?cè)谡甄R子或者戴上眼鏡時(shí),就涉及物理中的光學(xué);定好鬧鐘,則進(jìn)入了時(shí)間的軌道:查看地圖,就又在幾何空間中穿梭;我們使用手機(jī)互相聯(lián)系,利用的是發(fā)往在外太空沿軌道運(yùn)行的衛(wèi)星的看不見的電磁波。物理學(xué)的應(yīng)用并不局限于技術(shù)層面。沒有物理,就不可能有月亮、有彩虹、有鉆石。即便是我們身體中的血液,也是遵循著物理學(xué)規(guī)律流動(dòng)的?! ‖F(xiàn)代物理學(xué)中充滿了驚奇。通過對(duì)“物體存在與否”這一概念的質(zhì)疑,量子力學(xué)徹底改變了人們對(duì)世界的認(rèn)識(shí)。宇宙學(xué)研究宇宙究竟是什么,它是如何形成的,為什么我們會(huì)在宇宙中,宇宙是偶然的產(chǎn)物還是有某種必然性。物理學(xué)家們窺見了原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu),揭示了隱藏在其中的、幽靈般的基本粒子世界。即便是最堅(jiān)硬的紅木桌,也主要是由空空如也的粒子間空隙構(gòu)成的。只不過其中的原子是由核力骨架支撐罷了。物理源于哲學(xué),而物理通過提供新的、超越日常生活體驗(yàn)的奇特世界觀,反過來又推進(jìn)哲學(xué)的發(fā)展?! ∪欢?,物理學(xué)不是想象出來的。它是以事實(shí)和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的。物理定律不斷被科學(xué)方法所更新,就好像要對(duì)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行更新,以修復(fù)bug和增加新模塊一樣。以事實(shí)為依據(jù),可以推翻和改寫物理學(xué)思想。當(dāng)然,這需要一段時(shí)間才能為人們所接受。哥白尼的日心說為大家所接受,大約用了一代人的時(shí)間。不過,人們接受新思想的步伐也在不斷加快。量子物理和相對(duì)論就只花了十年的時(shí)間。由此看來,哪怕是最成功的物理學(xué)定律也要不斷接受檢驗(yàn)?! ”緯鴮ьI(lǐng)讀者在物理世界中徜徉,從萬有引力、光和能量等基本概念,到量子理論、混沌和暗能量等現(xiàn)代物理學(xué)思想。作為作者,我希望本書能夠成為一本很好的物理學(xué)“觀光指南”,引起您進(jìn)一步探索物理奧妙的興趣。其實(shí),在基本物理概念背后還蘊(yùn)藏著無窮的樂趣。
內(nèi)容概要
這是一本物理學(xué)科普書。作者通過50篇短文,描述了掌控世界運(yùn)轉(zhuǎn)的定律、原理和理論的發(fā)現(xiàn)、意義及其作用。這些短文,以及著名物理學(xué)家的生平介紹、說明性圖表和名人名言,使內(nèi)容更加生動(dòng)有趣,讓讀者讀起來津津有味、興味盎然,并對(duì)物理學(xué)深深著迷?! ”緯m合對(duì)物理學(xué)感興趣的各層次讀者。
作者簡(jiǎn)介
Joanne Baker知名科普作家,《科學(xué)》雜志的物理學(xué)編輯,專業(yè)領(lǐng)域?yàn)榭臻g和地球科學(xué)。曾在劍橋大學(xué)學(xué)習(xí)物理學(xué),1995年獲悉尼大學(xué)博士學(xué)位?! ●R瀟瀟 山東煙臺(tái)人,目前是清華大學(xué)和美國(guó)普度大學(xué)的聯(lián)合培養(yǎng)博士生。
書籍目錄
第一部分 物質(zhì)運(yùn)動(dòng) 01 馬赫原理 02 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 03 開普勒定律 04 牛頓萬有引力定律 05 能量守恒 06 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 07 胡克定律 08 理想氣體定律 09 熱力學(xué)第二定律 10 絕對(duì)零度 11 布朗運(yùn)動(dòng) 12 混沌理論 13 伯努利方程 第二部分 波的秘密 14 牛頓色彩理論 15 惠更斯原理 16 斯涅爾定律 17 布拉格定律 18 夫瑯和費(fèi)衍射 19 多普勒效應(yīng) 20 歐姆定律 21 弗萊明右手定則 22 麥克斯韋方程組 第三部分 量子謎題 23 普朗克定律 24 光電效應(yīng) 25 薛定諤波動(dòng)方程 26 海森堡不確定性原理 27 哥本哈根詮釋 28 薛定諤的貓 29 EPR悖論 30 泡利不相容原理 31 超導(dǎo)性 第四部分 原子結(jié)構(gòu) 32 盧瑟福原子 33 反物質(zhì) 34 核裂變 35 核聚變 36 標(biāo)準(zhǔn)模型 37 費(fèi)曼圖 38 上帝粒子 39 弦論 第五部分 時(shí)空宇宙 40 狹義相對(duì)論 41 廣義相對(duì)論 42 黑洞 43 奧伯斯佯謬 44 哈勃定律 45 大爆炸 46 宇宙膨脹 47 暗物質(zhì) 48 宇宙學(xué)常數(shù) 49 費(fèi)米悖論 50 人擇原理 術(shù)語表
章節(jié)摘錄
熵?zé)崾腔靵y程度的度量。在物理學(xué)上,混亂度用“熵”度量,它測(cè)定的是一定數(shù)量項(xiàng)目的排列組合數(shù)。一包沒有煮過的意大利面或者一扎掛面的“熵”是較小的,因?yàn)閮烧叨际歉叨扔行虻?。如果將意大利面放到一鍋熱水里去煮,它就?huì)亂成一團(tuán),而混亂度的增加,導(dǎo)致熵增加。類似地,一列整齊的玩具兵的熵較低,如果將它們散亂地扔在地板上,熵就變大?! §嘏c冰箱的制冷有什么關(guān)系呢?熱力學(xué)第二定律的另一種說法是,封閉系統(tǒng)的熵永遠(yuǎn)是增加的。溫度與熵有著直接的關(guān)系。低溫物體的熵值較低,是因?yàn)榈蜏匚矬w中原子的混亂度較??;高溫物體中的原子振動(dòng)更加劇烈,所以混亂度較高。因此,考慮到系統(tǒng)的所有部分,將其視為一個(gè)整體,熵變就一定是增加的?! ≡倩剡^來考慮電冰箱的情形。橘子汁冷卻后熵會(huì)變小,電冰箱排出的熱氣又補(bǔ)償了熵的減小。實(shí)際上,熱氣的熵增超過橘子汁冷卻導(dǎo)致的熵減。如果考慮包括冰箱和冰箱環(huán)境在內(nèi)的整個(gè)體系,熱力學(xué)第二定律仍然是成立的。熱力學(xué)第二定律的另一種說法就是熵永遠(yuǎn)是增加的?! ?duì)于孤立系統(tǒng),也就是沒有能量流入和流出的系統(tǒng)來說,熱力學(xué)第二定律仍然適用。孤立系統(tǒng)的能量是守恒的。從宇宙的定義上來說,由于宇宙之外不包含任何物體,它也是孤立系統(tǒng)。因此,將宇宙作為一個(gè)整體,能量是守恒的,熵也總是增加的。若某些區(qū)域的溫度下降,那么熵的確是減小了。但正像電冰箱制冷一樣,其他區(qū)域的溫度必定會(huì)升高,補(bǔ)償溫度降低區(qū)域的熵減,因此整體上來說熵仍然是增加的。
媒體關(guān)注與評(píng)論
對(duì)于那些想大致了解一下重大物理理論的讀者來說,這是一本不可多得的好書,它通俗易懂、文字優(yōu)美,并且書中沒有任何數(shù)學(xué)計(jì)算:對(duì)于那些對(duì)物理學(xué)已有一定了解的讀者,這是一本相當(dāng)美妙的復(fù)習(xí)資料,它不只是講述物理學(xué)的基本原理,還有教秘書里沒有的很多知識(shí),帶給人完美的閱讀體驗(yàn)?! 狝mazon 讀者評(píng)論
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用壓力鍋煮飯為什么容易熟?為什么說蝴蝶揮一下翅膀就能引起龍卷風(fēng)?光究竟是波還是粒子?彩虹為什么有7種色彩?薛定諤的貓為什么是既死又活的?原子彈為什么有那么大的威力?掉進(jìn)黑洞會(huì)怎么樣?外星人真的存在嗎?跟隨這《你不可不知的50個(gè)物理知識(shí)》,踏上探索大自然奧秘的旅程,去尋找這些問題的答案吧! 作者JoanneBaker以50個(gè)清晰準(zhǔn)確的小短文,依次介紹了主宰宇宙萬物運(yùn)行的主要物理定律和原理,講述了這些理論背后的奇聞?shì)W事和科學(xué)家的生平介紹。全書清晰易讀、生動(dòng)有趣,是了解現(xiàn)代物理學(xué)不可多得的入門書。作者極具天賦,將復(fù)雜晦澀的物理學(xué)概念娓娓道來。哪怕你原來一點(diǎn)也不懂物理,讀過之后亦能心領(lǐng)神會(huì)。
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