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認識五彩繽紛的物理學

發布時間:2024-12-06 06:01:39 來源:科普時報 字號: [ 大 ] [ 中 ] [ 小 ]

編者按 “2024首都科普好書”書目發布后,多場科普閱讀分享會于近期在線上線下同步推進。本報選取“物理時空門”叢書、《走進國之大道:G219高原篇》,帶領讀者感受自然之壯美、物理學之神奇。

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“物理時空門”叢書由藍色的力學分冊,黃色的電磁學分冊,紅色的熱、聲、光與原子物理分冊組成,基本覆蓋了中學階段所有的基礎物理要點,卻擺脫了教材的枯燥。全書以有趣的物理小故事串聯,配合超級搞笑的插圖,讓孩子在歡笑中不知不覺將知識消化,成為物理小達人。

冷靜嚴謹、計算精密的藍色——運動力學

天空中的飛鳥,江河中的行舟,頭頂的星星,腳下的大地,天地萬物每時每刻都在遵循著統一的規律保持運轉。星星與飛鳥為同樣的引力牽引,行舟與大地以相通的慣性運行。在對這些規律的好奇與探索之中,無數天才的頭腦閃現出智慧的光芒。這些線索最終在17世紀于英國交匯:一個名叫牛頓的23歲青年,那個蘋果在砸中他的同時,也點亮了他心中的思考——由此,天上、地下合為一體,無形的運動被賦予數學的輪廓,經典物理學就此誕生。

作者陳愛峰多年執教中學少年班物理課,在喚起孩子的好奇心方面有著豐富的經驗。抽象的力學在他的筆下最終都化為一個個生動活潑的小段子或者有趣的故事,比如賽車和戰斗機比賽的故事。在我們的印象中,應該是戰斗機的速度比賽車更快。可是在《物理時空門:牛頓為什么這么牛》一書里,由于比賽距離短、時間也短,賽車竟然是更占優勢的一方,這是為什么呢?這就引出了速度與加速度的概念。雖然飛機的最大速度大,可是賽車的加速度是更大的,所以在起跑/起飛階段,賽車更快。這樣就把兩個長得相近的概念,用例子讓孩子加深了印象。

充滿能量與活力的黃色——電磁學

雷電曾被古人視作神明的憤怒。古人大概無法想象今天的我們使用電力,如同呼吸一樣自然。這中間究竟發生了什么?

靜電會噼啪作響,閃電與高壓電則很危險,可是這些看起來都與磁鐵吸住鐵釘、指南針指示方向毫不相干,為何電、磁可以互相轉化?還有,我們每天使用的手機信號又是什么?

貓貓和貓博士將帶你在《物理時空門:電磁真帶勁》一書里尋找答案。畫師@超正經東叔的插畫,讓每一頁都充滿亮點和歡笑。在他的貓貓插畫里,物理不是嚴肅無趣的,是搞笑的、可愛的,讓人驚訝的、充滿故事的。@超正經東叔自己也有兩個小朋友,所以很理解孩子的心理和感受。你看了這些圖,記住一些物理概念,學物理就沒有那么頭疼了。

熱情的紅色波動——熱聲光與原子物理

隱藏在原子內心的,是整個宇宙的奧秘。從經典力學到20世紀初的物理學革命,理論的大廈推倒又重建,物理學幾起幾落,引領人類看向更加深邃的時空。

人類因為通曉物理學而變得強大——燃料的能量在汽缸內釋放,推動交通川流不息;交錯的光影在屏幕上疊加,再現世界異彩紛呈。然而不加限制的強大也可能導致災難:能量消耗無度,讓城市變成悶熱的“孤島”;肆意擾亂海洋,鯨群因聲吶干擾而迷失方向;核武器的威脅,如同利劍懸掛在人類頭頂……物理學是理性思考的天堂,但如果沒有愛與責任,理性將無所依存。

所以《物理時空門:宏觀的霧與微觀的云》這本書不只是講物理概念本身,也展現了兩位作者的溫情和熱愛。比如,陳愛峰對物理的熱愛、思考,對孩子科學價值觀念的樹立的殷切心情。他教育孩子物理不是冷冰冰的,而是有愛、有責任的。你在閱讀這套書的時候,除了學會物理知識,還能感受這種熱情與能量,就像本書的紅色封面一樣,是溫暖的。

貓博士的原型部分靈感來自愛因斯坦。在講原子彈的故事時,雖然插圖很好玩,但是也在提醒大家:物理是充滿力量的,但我們不要用這種力量去傷害別人;要反思戰爭,和平地利用這種力量。

(作者系中國大百科全書出版社編輯)

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