**序:真物理学家看门道
序 章
第1章 爆米花和火箭——气体定律
玉米粒的微型高压锅
抹香鲸和福卡恰面包
风的瀑布和发泡奶油
马德堡半球和大象的鼻子
古老的蒸汽机和用来送信的火箭
能量和天气
第2章 有升必有落——重力
让葡萄干跳舞
空中坠落和海上摇摆
厨房秤、伦敦塔桥和霸王龙
鱼会打嗝吗?**序:真物理学家看门道<br />序 章<br />第1章 爆米花和火箭——气体定律 <br />玉米粒的微型高压锅<br />抹香鲸和福卡恰面包<br />风的瀑布和发泡奶油<br />马德堡半球和大象的鼻子<br />古老的蒸汽机和用来送信的火箭<br />能量和天气<br />第2章 有升必有落——重力<br />让葡萄干跳舞<br />空中坠落和海上摇摆<br />厨房秤、伦敦塔桥和霸王龙<br />鱼会打嗝吗?<br />蜡烛和钻石<br />第3章 小即是美——表面张力和黏度<br />咖啡渍和显微镜<br />偷吃奶油的蓝山雀<br />飞沫和肺结核<br />“家庭主妇”和肥皂泡<br />泳镜上的雾<br />毛巾和巨型红杉<br />第4章 时光中的一瞬——走向平衡<br />番茄酱和蜗牛<br />极快和极慢<br />船闸和大坝<br />晃动的茶水和喘息的狗<br />墨西哥城和台北101大厦<br />第5章 涟漪的故事——从水波到无线网络<br />浪花<br />银色鲱鱼和杯中硬币<br />大海的颜色、雷电和烤面包机<br />海豚和“泰坦尼克号”<br />灯光密码<br />温室效应和地球<br />珍珠和手机通信<br />第6章 鸭子为什么不会脚冷——原子之舞<br />盐和糖的真面目<br />花粉和���因斯坦<br />湿衣服和煎奶酪<br />海冰和“前进号”<br />冰块、玻璃和体温计<br />鸭子的绝活<br />滚烫的勺子和冰冷的食物<br />第7章 勺子、旋涡和“伴侣号”——旋转定律<br />旋转中的稀奇事<br />自行车和弯道飞行<br />离心机和宇航员<br />飞饼和地球自转<br />投石车和人造卫星<br />掉落的面包和旋转游戏<br />四季更迭和飞轮储能<br />第8章 异性相吸——电与磁<br />磁的魔法<br />静电和蜜蜂<br />鸭嘴兽和海上电池<br />热茶水和电流<br />祖父的盒子和一段科学史<br />又是烤面包机<br />指南针和大陆漂移<br />*后一块拼图 <br />第9章 不同的视角<br />人体<br />地球<br />文明<br />致谢<br /><br />显示全部信息前 言**序:真物理学家看门道
万维钢
物理学一向都是*宏大也、*刺激的学问。如果你对职场攻略、理财指南和宫斗电视剧不屑一顾,选择把时间交给一本物理书,你想要的肯定不是普通的知识。你想知道宇宙的起源、量子力学的神奇之处、爱因斯坦的精妙思想、暗物质和暗能量之谜、超弦理论的难题。你想得到这个世界的**解释。你想体验*深刻的智慧。读物理学家写的书,通常是仰望星空的姿态。
但是海伦•切尔斯基的这本《茶杯里的风暴》,想给你看的可不是这些。这不是一本仰望星空的书。
这本书写的是物理学的应用——确切地说,是那些比较常规的物理学知识在日常生活中的应用。**序:真物理学家看门道<br /><br />万维钢<br /><br /> 物理学一向都是*宏大也、*刺激的学问。如果你对职场攻略、理财指南和宫斗电视剧不屑一顾,选择把时间交给一本物理书,你想要的肯定不是普通的知识。你想知道宇宙的起源、量子力学的神奇之处、爱因斯坦的精妙思想、暗物质和暗能量之谜、超弦理论的难题。你想得到这个世界的**解释。你想体验*深刻的智慧。读物理学家写的书,通常是仰望星空的姿态。<br />但是海伦•切尔斯基的这本《茶杯里的风暴》,想给你看的可不是这些。这不是一本仰望星空的书。<br />这本书写的是物理学的应用——确切地说,是那些比较常规的物理学知识在日常生活中的应用。<br /> 这听起来好像一点都不刺激,但是我可以告诉你这本书刺激在哪里:它能检验你学的是“真知识”还是“谈资”,它还会让你见识一套**思维方法。 <br /> 理查德•费曼是个有很多粉丝的物理学家,人们粉他的一部分原因是他喜欢指出周围人的愚蠢之处。费曼曾经在巴西访问和工作了一年,他给巴西学生上了基础物理课。他注意到一个大问题。<br /> 费曼说:“巴西根本没有在教科学。” <br /> 费曼发现,巴西那些“物理学得好的学生”,其实根本没有掌握物理学。他们能把各种物理概念和定律的语句背得滚瓜烂熟,会用公式**解题,但是他们不知道那些概念、定律和公式是什么意思。这些所谓的学霸能背诵教科书中经典物理实验的步骤,但是费曼给他们布置了一个自己动手做实验的作业,他们完全不会做。你能说这些人“懂”物理学吗?<br /> 我以前听说过这段典故,觉得这是应试教育的恶果。应试教育把什么知识都当成考试素材,*终考察的不是真正的知识水平,而是记忆力和执行规则的能力。但现在我觉得这不仅仅是应试教育的事,这是所有**的所有读书人都面临的一个困境。<br /> 这个困境就是,“知道”和“会用”是两码事。现在有句话叫“听过很多道理,却依然过不好这一生”,差不多就是这个意思。<br /> 在互联网时代,获得一个知识,包括理解这个知识,都是很容易的。只要有足够的好奇心,你就很可能已经积累了大量的知识。比如说,你知道“薛定谔的猫”是什么意思,而且你还充分理解了这个概念背后量子随机性的原理,你得到了很大的乐趣,可能还为此感到一点点自豪。<br /> 那这时候,如果妈妈问你“薛定谔的猫”有啥用,你也许会非常大气地说,谈“有没有用”太俗了——科学事业就是要探索和发现,真正的科学家哪有那么功利啊。 <br /> 这句话对倒是对,可是如果你只求知而不关心怎么用,那你就只是一个“知道分子”,你只能欣赏和赞叹那些知识。科学知识对你来说跟玄幻小说的剧情没有本质区别,都只是给大脑吃的零食和令人愉悦的谈资而已。<br /> 现在很多人一说科学就是什么“伟大的好奇心”——以我之见,好奇心被高估了。玄幻小说也可以激发和满足好奇心。单纯的好奇心不能带你走很远。 <br /> 也许你可以尝试一种更**的思维。这个思维要求你掌握高质量的知识,然后在不同的地方识别和应用这些知识。尝试了这种思维,你才能知道什么叫“知道”。 <br /> 比如说,你知道热量是怎么回事,你也知道鸭子和人一样,是恒温动物。那你知道在冰水里游泳的鸭子,它们的脚为什么不怕冷吗?再比如说,你学过有关气压随温度变化的知识,那你知道为什么爆米花受热只会膨胀,而不会炸得四分五裂吗? <br /> 你可以把《茶杯里的风暴》这本书,当作一本思维训练手册。有些司空见惯的东西一旦细想,你就会发现自己的知识体系简直千疮百孔。<br /> 种子发芽以后,为什么总是往上长呢?如果种子能识别哪个方向是向上,其中必定有一个什么机制能让它感受到重力!这个机制是什么呢?又或者,是因为光线总从上方来吗?书里有答案。<br /> 但我看**不在于答案,而在于你能不能提出问题。只会赞叹而提不出问题,你就是个看热闹的。能提出关键问题,你才算会看门道。掌握这套**思维,你学什么都没有白学。这样你才真的有可能用知识去改变世界。 <br /> 古希腊哲学家泰勒斯有一次晚上走路的时候只顾着仰望星空,一不小心掉进了坑里,有人嘲笑他知道天上的事情,却看不见脚下的东西。孔子专门研究经天纬地的大学问,老农民笑他四体不勤五谷不分。我看这些嘲笑也不见得没有道理<br /> ——仰望星空和大学问固然了不起,能在日常小事中看出门道来,才是真本事。<br /><br />(作者系科学作家,“得到”App《精英日课》专栏作者)显示全部信息媒体评论作者从每一块石头、每一滴雨、每一粒砂中找到了科学的奇迹。
——乔丹•蔼伦伯格 威斯康星大学数学教授
作者让我们明白,日常生活的精彩程度堪比哈勃空间望远镜的视野和强子对撞机中的反应。
——吉米•哈里里 萨里大学物理学教授
这本书……能检验你学的是“真知识”还是“谈资”,它还会让你见识一套**思维方法。
——万维钢免费在线读序章
我们生活在地球与宇宙的交界线上。晴朗的夜晚,谁都能看到璀璨而广袤的星空,亘古不变的灿烂繁星以****的方式标记我们在宇宙中的位置。这些星辰进入了每一种文明的视野,但从未有人真正触摸过它们。我们在地球上的家园恰似星空的反面:混乱、无常、花哨,每天充斥着各种缠人的琐事。然而,平凡俗世中同样藏着宇宙运转的规律。物理世界的丰富多彩超乎我们的想象,同样的原子和同样的规则以不同的方式组合在一起,足以产生无数截然不同的结果。不过,这种多样性并非全无规律,世间万物的运行都遵循着自然的法则。
如果你把牛奶倒进茶水里快速搅拌,杯子里就会出现旋涡。两种液体旋转交缠,几乎称得上泾渭分明,而这样的奇景只能维持几秒,片刻之后,两者就会完全融合在一起。不过,这短短的几秒钟足以让你看清,不同的液体会在美丽的旋涡中逐渐融合,而不是立即交融。我们在其他地方也能看到同样的现象。从太空中俯瞰地球,你会在云团中发现相似的旋涡,暖空气和冷空气不会直接融合,而是互相缠绕旋转,仿佛在跳一曲美妙的华尔兹。大西洋上空的旋涡定期向东运动,带给英国变幻无常的天气。当北方极地的冷空气和南方热带的暖空气相遇时,你可以从卫星云图上清晰地看到它们绕着圈子彼此追逐。这样的旋涡叫作“低气压”或者“气旋”,气旋所到之处常会出现晴雨不定的多变天气。
乍看之下,旋转的风暴和马克杯里旋转的茶水似乎毫无关联,但它们相似的模式绝非出于巧合,其中蕴含的线索可以揭示更本质的规律。类似的构造隐藏着相同的道理,一代又一代人不断探索并通过严格的实验验证了这一点。这个探索与发现的过程就是科学:不断总结、验证我们对世界的理解,并发掘更多有待探索的东西。
有时候,我们很容易在不同的地方发现同样的模式;不过也有一些时候,事物间的联系没有那么明显,而*终找到真相时,你收获的满足感会更强烈。举个例子:你或许根本不会想到蝎子和骑行者有什么相似之处;事实上,两者会利用同样的科学技巧来保命,不过方式截然相反。
没有月亮的夜晚,北美的沙漠寒冷寂静,只有微弱的星光照耀着地面,你似乎不可能在这里完成对任何东西的搜寻。不过,为了找到一种宝贝,你带着特制的手电筒走进了黑暗。这种手电筒发出的是人类看不见的光——紫外线,也叫“黑光”。紫外线在沙漠中传播,但你看不见它,无从分辨它照到了哪里。然而突然之间,黑暗中爆出了一团怪异的蓝绿色闪光——紫外线落在了一只蝎子身上。