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万物如何运转:我们日常生活中的物理原理(第六版)-电子书下载

人文社科 2年前 (2022-07-07) 1455次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

简介

这是一本从身边生活入手的物理书,每篇开头都会抛出一个身边的物理现象,让大家一边阅读一边思考。相信大家会惊讶地发现“原来这里也有物理法则”,在不知不觉中加深对物理知识的理解。图书共15章,内容包括力学、热力学、电磁学、光学、核物理学、近代物理学等。本书用通俗易懂语言、精美的图片,系统、科学地讲述了物理学知识,图文并茂。适合那些有兴趣了解物理世界的本质并希望解释日常物理现象的人们。

作者介绍

路易斯.A. 布洛姆菲尔德 美国弗吉尼亚大学的物理学教授,著有《万物如何运转》(Wiley,2007)一书。1983年,获得斯坦福大学的物理学博士学位。在成为物理学教授前,他是美国电话电报公司博士后研究员。

部分摘录:
现如今,我们的身边到处是科学,以及科学所孕育的技术。对于我们大多数人,随着科技变得越来越先进,世界也就变得越来越神秘,甚至变得有些不可预知。比如说,我们面临多种全球环境问题、温室气体的危害以及最佳能源的选择等。这些问题本质上都是技术性的,当研究这些问题以及与之类似的重要科学问题时,人们提出了许多种“真相”,以及对各种“真相”的反驳。对于许多人表示,他们对这些问题的反应无非是绝望地举手投降,并接受这样一种观点:人们不可能理解现代世界,而只能无助地受它那神秘莫测、无法理解的行为摆布。
事实上,我们周围的世界,以及我们在日常生活中所使用的科技,都受到一些基本物理法则的支配,一旦理解了这些法则,就可以理解生活中各种各样的科技现象。微波炉是怎么加热食物的?为什么在有些地方,收音机会收不到信号?为什么鸟儿能高兴地落在高压电线上?一旦你了解了相关的物理学知识,这些问题的答案就显而易见了。不幸的是,你不太可能从标准物理课程或物理教科书中学到这些东西。许多研究表明,大多数物理入门课程并没有给学生提供这种对日常生活的新看法,而是恰恰相反。尽管教师的意图都是好的,但大多数学生“学习”物理的方式却是抽象、无趣的,与周围的世界无关。
本书朝着以新方式展现物理学魅力这个目标迈出了一大步。作者路易斯·A.布洛姆菲尔德讨论了我们在日常生活中遇到的真实物体和设备,而非介绍抽象原则。学生们之所以会觉得物理学跟那些人造的、无聊的想法有关,就是这些原则在捣鬼。然后,他又向读者解释了某些看上去如同魔法般的装置背后的基本物理学原理。人们发现大多数物理学原理的方式就是这样的:他们质问自己,为什么周围的世界是这个样子,因而发现了各种原理并运用这些原理来解释和预测他们所观察到的东西。
我已经在课堂上使用此书数年了,路易斯运用那些看上去极度复杂的设备,将它们所展现出来的复杂性去掉,从而展示出了它们背后那些简单的物理学原理,这一直让我感到十分佩服。一旦理解了这些原理,我们就可以用它们来理解在日常生活中遇到的许多设备的运作方式,甚至还能理解其他一些东西——在看完这本书之前,我们还曾觉得它们无比复杂,根本不可能得到理解。在通过此书展开教学的过程中,我对周围事物背后的物理学原理又有了更深的了解。事实上,在参考了本书中的知识之后,我在跟管道工和空调修理工打交道时,就有底气跟他们说,他们的检查结果有问题,需要换种方式来修理我的管道和空调(最后我的结论确实是正确的)。一些训练有素的物理学家在面对日常生活中的物理学问题时,经常会产生一些误解,我时不时就会莞尔一笑,比如说,他们会误解微波炉的工作原理,不知道为什么微波炉的外壁可以选择金属材料,但却不能往微波炉里放铝箔。这种现象使我确信,我们需要让更多的科学著作像这本书一样讲述各种科学原理。
当然,这本书对我班上的学生产生了重大的影响。这些人通常都不是理科生,他们主修的是电影研究、古典学、英语、商业等。他们经常将物理学视为洪水猛兽。令人振奋的是,他们中的许多人惊讶地发现物理学跟他们想的并不一样——实际上,物理学可以是很有趣、很有用的学科,并使世界变得不那么神秘。我看到过许多这方面的实际例子:学生在学习了扬声器和电视机的工作原理之后,突然能够理解当他将大型扬声器放到电视机旁边,图像之所以会受到干扰,不是因为有什么魔法在作怪,而是因为受物理学原理的影响,他现在也知道该怎么解决这种问题了;有位年轻的女潜水员在了解了光和颜色方面的知识后,突然打断了我,说她现在终于明白,为什么在潜水时通过观察龙虾的颜色,就能搞清自己潜到了多深的地方;此外,还有些学生突然在课堂上发言,说他搞清了为什么宿舍一楼的淋浴器会比二楼的更好用。此外,大家当然都很希望搞清楚微波炉的工作原理,以及人们为什么可以将某些东西放进去,又为什么不能把其他一些东西放进去,这背后的奇异法则究竟是什么。
这些例子最能激励各位老师,因为老师会因此而知道,学生不仅仅是在学习课堂上提供的材料,而且能够以实用的方式将课堂上的理解应用到新的情境中,这在科学课堂上实在太少了。
无论是好奇的外行、训练有素的物理学家,还是初学物理的学生,大多数人都会发现,这本书十分有趣,它能让人大受启发,并且会让人得到安慰,知道这个世界并没有那么奇怪,那么难懂。

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