趣味物理

前言

我們崇尚科學(xué)，因?yàn)榭茖W(xué)真實(shí)而美麗：自然規(guī)律無(wú)處不在，它不帶任何階級(jí)偏見(jiàn)，也不受任何利益驅(qū)動(dòng)，顯示著不可阻擋的永恒威力；科學(xué)又在不斷地向我們展示大千世界的五彩繽紛，展示它的無(wú)限多樣性，并日益深入地揭示自然現(xiàn)象的誘人本質(zhì)。    科學(xué)成就還通過(guò)技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)著生產(chǎn)方向前發(fā)展，并成為人類(lèi)社會(huì)前進(jìn)的強(qiáng)大動(dòng)力。歷史表明，誰(shuí)掌握科學(xué)真理誰(shuí)就擁有未來(lái)，無(wú)論一個(gè)國(guó)家還是一個(gè)民族。因此，有遠(yuǎn)見(jiàn)的領(lǐng)導(dǎo)人總是重視科學(xué)的發(fā)展和國(guó)民科學(xué)素養(yǎng)的提高。最近三十年來(lái)，我國(guó)科學(xué)傳播事業(yè)的發(fā)展速度前所未有，科普出版也空前繁榮。    科學(xué)真理并不都是非常淺顯、很容易理解和掌握的；科學(xué)探索和學(xué)習(xí)也不像休閑、娛樂(lè)那樣輕松愉快。然而，科學(xué)除了有枯燥嚴(yán)肅的一面外，也還有非常有趣和引人人勝的一面。因此，優(yōu)秀的科普作家和科學(xué)傳播工作者總是力圖用通俗易懂的語(yǔ)言闡釋深?yuàn)W的科學(xué)道理，用形象的比喻、生動(dòng)的圖畫(huà)來(lái)加深讀者對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解，還用科學(xué)發(fā)展史中許多生動(dòng)美麗的故事來(lái)激發(fā)讀者閱讀的興趣，使科普?qǐng)D書(shū)讀來(lái)趣味盎然。    那么，科學(xué)的趣味何在呢？    趣味之一，是科學(xué)研究的課題豐富多彩，令人遐想無(wú)窮。如所謂的“時(shí)間隧道”，在時(shí)間中旅行一直是膾炙人口的科幻小說(shuō)和文章的主題，它難道只是少數(shù)人的想入非非嗎，還是也有某種科學(xué)依據(jù)呢？愛(ài)因斯坦的引力理論預(yù)言了宇宙中存在所謂“黑洞”和“白洞”的天體，而這兩種表現(xiàn)截然相反的天體有可能通過(guò)一種叫做“蟲(chóng)洞”（按：如今“蛀洞”這一譯名已不用了，雖然我本人覺(jué)得它比譯成“蟲(chóng)洞”高明得多）的天體聯(lián)系起來(lái)，“蟲(chóng)洞”就可能是人們夢(mèng)寐以求的“時(shí)間隧道”，人類(lèi)有可能通過(guò)它實(shí)現(xiàn)從我們的宇宙進(jìn)入另外宇宙的時(shí)空旅行。又如“外星人”問(wèn)題，宇宙中我們?nèi)祟?lèi)是絕無(wú)僅有的智慧生物嗎？如果宇宙中還有我們的智慧兄弟，那么他們?cè)谀睦锬?？科學(xué)地介紹這些宇宙之謎是大多數(shù)讀者感興趣的。還有“地球末日”問(wèn)題，一些宗教的經(jīng)典中都有世界末日的預(yù)言，有的還言之鑿鑿指出1997年、2012年地球的大災(zāi)難、大崩潰，甚至把末日的情景描繪得異?？植?，這些預(yù)言顯然是無(wú)稽之談。誠(chéng)然，地球確實(shí)不可能永生，既然地球是46億年前誕生出來(lái)的，它總有一天會(huì)走到生命的盡頭。地球上生命存在發(fā)展的能量來(lái)自太陽(yáng)，當(dāng)太陽(yáng)的核聚變的“燃料”耗盡之日，亦就是地球上生命即將毀滅之時(shí)，從恒星演化進(jìn)程看，那應(yīng)是幾十億年后的事。問(wèn)題是，人類(lèi)在進(jìn)步過(guò)程中向自然索取得太多，掠奪性開(kāi)發(fā)和無(wú)節(jié)制地?fù)]霍自然資源對(duì)人類(lèi)生存環(huán)境的破壞太大，如果我們不注意人與自然的和諧發(fā)展，不重視對(duì)環(huán)境的保護(hù)，那么人類(lèi)的末日也許會(huì)提前來(lái)臨。    趣味之二，是科學(xué)中有許多似是而非和似非而是的問(wèn)題。如三顆骰子隨機(jī)從斜面滾到桌面，出現(xiàn)數(shù)字1的機(jī)會(huì)有多大？許多人認(rèn)為，每顆骰子出現(xiàn)1的機(jī)會(huì)是1/6，三顆骰子出現(xiàn)1的機(jī)會(huì)就是3/6，即1/2。這個(gè)似乎正確的結(jié)論其實(shí)是不正確的，出現(xiàn)1的機(jī)會(huì)應(yīng)該是91/216，低于1/2。又如，愛(ài)因斯坦曾提出過(guò)一個(gè)有趣的向題：“在失重的條件下，蠟燭能持續(xù)燃燒嗎？”他本人的回答是否定的。理由是，在地面上蠟燭靠冷熱空氣的對(duì)流補(bǔ)充氧氣維持燃燒，失重狀態(tài)冷熱空氣密度相同，對(duì)流不復(fù)存在，燭焰被二氧化碳包圍，燃燒難以繼續(xù)。然而，有人做實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，蠟燭能持續(xù)燃燒，只是火焰形狀是球形的，亮度也暗些。道理是失重條件下氣體的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)仍然存在，燃燒需要的氧氣還是能夠得到補(bǔ)充。    趣味之三，是人類(lèi)探索科學(xué)的過(guò)程有許多膾炙人口的故事。有些科學(xué)家辛苦一輩子，卻一而再、再而三地與重大發(fā)現(xiàn)失之交臂，而有的科學(xué)家卻失之東隅，收之桑榆；有的科學(xué)家持之以恒，蒼天不負(fù)有心人，十年磨一劍終成正果，有的功成名就后卻晚節(jié)不保，迷戀起偽科學(xué)。科學(xué)史的精彩演義，給讀者許多富有哲理的啟示。    20世紀(jì)90年代中期，上海辭書(shū)出版社組織編寫(xiě)出版了一套《趣味科學(xué)辭典》共5種，出版后深受讀者歡迎。十幾年來(lái)，時(shí)有讀者問(wèn)起該套辭典的重版問(wèn)題?？紤]到科學(xué)的迅猛發(fā)展，出版社決定請(qǐng)?jiān)髡哌M(jìn)行修訂補(bǔ)充，并新增了地理、人體、軍事等分冊(cè)，組成《趣味科學(xué)叢書(shū)》，我們希望這套叢書(shū)能激發(fā)讀者的閱讀興趣，幫助讀者更多地掌握現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)，為有志于科學(xué)的讀者奠定繼續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。我們也殷切期望讀者提出寶貴意見(jiàn)，以便我們?cè)侔鏁r(shí)修改提高。    吳智仁    2011年3月

內(nèi)容概要

由應(yīng)興國(guó)主編的《趣味物理》選取上百篇中外物理典故、名人軼事，通過(guò)短文的形式，以充滿奧妙、趣味橫生的表現(xiàn)手法，介紹了力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、材料學(xué)和核物理等物理學(xué)諸多領(lǐng)域內(nèi)的種種趣聞逸事和未解之謎。圖文并茂、通俗易懂。向讀者展現(xiàn)了地球豐富多彩，充滿奧妙?！度の段锢怼愤m合有廣大青少年科學(xué)愛(ài)好者、學(xué)生及相關(guān)教師，既可作為課外讀物，又可作為教輔書(shū)。

書(shū)籍目錄

形形色色的物理現(xiàn)象
功夫不負(fù)有心人
迷途知返
前赴后繼得諾貝爾獎(jiǎng)
歷史學(xué)家的物理夢(mèng)
聰明的伽利略
碎紙片與原子彈
一場(chǎng)研究高溫超導(dǎo)的科學(xué)
競(jìng)賽
蓋婭假說(shuō)
人類(lèi)活動(dòng)與碳循環(huán)
真空不空
核冬天
現(xiàn)代隱身術(shù)
密碼學(xué)和量子計(jì)算機(jī)
宏觀與微觀之間
力的奧妙
“秒”的歷史
“尺”的進(jìn)化
地球有多大
用萬(wàn)有引力定律“稱”地球
輪船的“剎車(chē)”
高拋發(fā)球
阿基米德能推動(dòng)地球嗎
椅子頂
剪刀里的奧妙
建筑與人體
筆尖上的發(fā)現(xiàn)
假如地月同步
重力探礦
在太空中吃喝
空氣像堵墻
滴水穿石
“奧林匹克”號(hào)事故
多虧了帕斯卡
龍井茶葉，虎跑水
為什么很少有“四夾板”
裂縫里的學(xué)問(wèn)
地球在自轉(zhuǎn)嗎
摩擦與衛(wèi)星
“人蠅”
奇妙的自相似性
黑洞不太黑
火柴盒對(duì)抗牛頓定律
混沌
海浪為何迎面襲來(lái)
夜半歌聲
近聆不如遠(yuǎn)聽(tīng)
有史以來(lái)的最大聲響
共振的幽靈
世界處處有駐波
怎樣測(cè)轉(zhuǎn)速
小狗做算術(shù)
核試驗(yàn)是否泄密
潛艇的克星
蝦兵蟹將
深海報(bào)警
天壇三奇
聲學(xué)與人民大會(huì)堂
聽(tīng)不懂自己
樂(lè)器的“四大家族”
鸚鵡學(xué)舌
血壓和測(cè)血壓
震耳欲聾
納粹的酷刑
安靜墻
神奇的熱與材料
汽水與潛水
冰能“燒開(kāi)”水
空氣里的“水”
不燙手的“開(kāi)水”
……
電與磁探秘
生活中的光現(xiàn)象
核物理密碼

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：氣象就是地球大氣底層的各種與大氣運(yùn)動(dòng)有關(guān)的物理現(xiàn)象，如氣溫、氣壓的變化等。至于大氣運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，科學(xué)家早已總結(jié)出一些數(shù)學(xué)方程式。為了預(yù)報(bào)未來(lái)的天氣必須知道目前的氣象狀況，它應(yīng)該由遍布全球的氣象觀測(cè)站提供測(cè)得的實(shí)際數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在是模擬試驗(yàn)，洛倫茨可以自己假設(shè)，并用計(jì)算機(jī)幫助計(jì)算。這天，洛倫茨想檢驗(yàn)一下計(jì)算結(jié)果是否可靠，他想把已經(jīng)計(jì)算過(guò)的數(shù)據(jù)再計(jì)算一遍，他把原來(lái)的初始值0.506127用0.506輸入，誤差僅千分之一。此后，他離開(kāi)辦公室，1小時(shí)后回來(lái)，意想不到的事正等待著他：這次計(jì)算結(jié)果本應(yīng)完全重復(fù)上次的計(jì)算結(jié)果，至多精確度差一些。但是，現(xiàn)在這兩個(gè)結(jié)果卻大相徑庭，就好比一個(gè)預(yù)報(bào)某天是晴空萬(wàn)里，另一個(gè)卻預(yù)報(bào)這一天是電閃雷鳴，簡(jiǎn)直是驢唇不對(duì)馬嘴。經(jīng)檢查，計(jì)算機(jī)沒(méi)有毛病，問(wèn)題出在他輸入的數(shù)據(jù)上，原來(lái)以為千分之一的誤差算不了什么，現(xiàn)在卻導(dǎo)致了意想不到的后果，這正應(yīng)了中國(guó)的一句古話：“差之毫厘，失之千里。”洛倫茨要弄清楚到底是什么原因使他的“模擬天氣”居然容不得這區(qū)區(qū)誤差。經(jīng)研究，洛倫茨選擇的那一組方程是非線性方程，它代表的過(guò)程對(duì)于外界的一些十分微小的干擾表現(xiàn)出強(qiáng)烈的變化。洛倫茨作了一個(gè)生動(dòng)的比喻：一只蝴蝶在巴西扇動(dòng)一下翅膀，會(huì)在美國(guó)的得克薩斯州引起一場(chǎng)龍卷。后來(lái)人們把種非線性效應(yīng)稱為“蝴蝶效應(yīng)”。

編輯推薦

《趣味物理》知識(shí)無(wú)涯，智慧無(wú)疆，趣味導(dǎo)航，成功在握。

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