- 商家货号:T001687726
- ISBN:9787570321414
- 出版日期:1900-01-01
- 页码:0
- 字数:0
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- 开本:
- 版次:11
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?当物理学遇到头条新闻,会发生什么惊人反应?加州大学伯克利分校(UCB)爆款物理通识课讲义 ?哈佛大学、芝加哥大学等15所名校教科书 ?2004年诺贝尔物理学奖得主弗兰克·维尔泽克推荐 ?被《科学》(SCIENCE)赞誉为 “大众科学传播的典范”;入选《抉择》(CHOICE)杂志2010—2011年度高校重要书单;获北加州非虚构图书大奖 ?跳过烦人计算,摆脱复杂公式,人人都能掌握的物理与前沿科技,甚至可以和专业物理学家“battle” ?美国政府科学顾问、“麦克阿瑟天才奖”“艾伦·沃特曼奖”得主,不忘初心,关照现实 消除对物理的刻板印象,新时代每个人必修的科学人文课,在被信息吞没的时代,用科技指引生活
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内容简介 |
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你知道吗?物理其实是一种高科技范儿的人文教育。懂点物理,能改变生活,开阔眼界,让我们了解和关心身边的世界。大到头条国际大事,小到日常活动,都涉及许多重要和前沿的物理知识。本书源自美国有名物理学家穆勒在加州大学伯克利分校(UCB)开设的通识课,连续几年受学生热捧,教室座无虚席。成书后十余年里多次再版,成为15所美国名校教科书,获《科学》杂志高度赞誉。作者以全新的视野、幽默的语言,从热、声、光、电、原子能、量子、宇宙论等13个角度,阐述了新能源、核安全、太空探索、减灾防灾、全球变暖等热门话题中的物理知识,同时解释了减肥、开车、听歌、购物等日常生活背后的科学。 跳过烦人计算,摆脱复杂公式,直达精髓,培养智识。 本书不仅帮助我们消除对物理的刻板印象,更是新时代每个人必修的科学人文课。
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作者简介 |
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目录 |
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前言
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精彩书评 | |||
?本书是大众科学传播的典范。——《科学》 ?现代科学和技术能够塑造我们生活的世界。穆勒是有创造力的科学家,他提炼出影响我们选择的重要科学原理,并清晰客观地呈现了出来。无论是未来领袖、企业管理者还是有志青年,都需要本书中的信息,来做出明智的决定。——2004年诺贝尔物理学奖得主 弗兰克·维尔泽克
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书摘 |
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白垩纪末期正值恐龙生活的黄金时代,但当时一颗直径约为10英里的小行星或彗星以每秒20英里左右(比现在最快的子弹还要快10倍以上)的速度冲向了地球。很多这样的大型天体都曾经和地球擦肩而过,但是这一颗却真的击中了地球。这个天体几乎没有遇到空气的阻力,它在瞬间穿过了大气层,并在身后短暂地留下了一条真空通道。它撞击地球时的力量如此之巨,以至于它和周围的岩石瞬间升温至1000000℃以上,这比太阳表面的温度还要热一两百倍。小行星、岩石以及水(如果击中了海洋)全部瞬间汽化。爆炸释放的能量比1亿兆吨TNT爆炸所产生的能量还要大,这比美国和苏联的核武器能量总和还大1万倍……不到1分钟的时间,不断扩大的陨石坑就达到了60英里宽、20英里深。这个坑还会变得更大。撞击产生的炽热的汽化物质已经喷射到大部分大气层中,高达15英里。1分钟前仍然是发光等离子体的物质,现在开始冷却,凝结成尘埃和岩石。它们会散布到世界各地。 ——理查德·A.穆勒,《涅墨西斯星》 假如一颗像珠穆朗玛峰那么大体积的小行星撞击地球,没人会怀疑它能造成多么巨大的破坏。同样,我们也不会怀疑这样的天体是否存在(图1.1)。这种威胁是很多灾难电影的主题,包括《彗星撞地球》(Deep Impact)、《地球浩劫》(Meteor)、《天地雄心》(Armageddon)等。小行星和彗星经常会从地球旁边飞过。每隔几年,我们就会看到报纸头条上“侥幸脱险”的标题,报道中会出现一个“只差几百万英里”就撞上地球的天体。这还远远称不上侥幸。地球的半径大概为4000英里,所以,相距400万英里的擦肩而过就相当于从千倍于地球半径的地方掠过,这样击中地球的概率之低堪比在标靶上击中一只蚂蚁。 虽然在你的一生中遭遇小行星撞击事件的概率非常低,但一旦遇上,后果就不堪设想了,几百万甚至数十亿的人会因此而丧命。正因如此,美国政府一方面持续资助小行星搜索,借以识别潜在的撞击天体;一方面资助可以移动或摧毁类似天体的研究。 但是,小行星是岩石而非构成的,那为什么小行星撞击会导致爆炸呢?而且,为什么爆炸规模如此之大?说到底,爆炸是怎么回事? 爆炸和能量 当处于存储状态的大量能量,突然在有限的空间中转化为热时,爆炸就发生了,对手榴弹、原子弹,或者撞击地球的小行星来说都是如此。爆炸释放的热使物质汽化,成为温度极高的气体。这样的气体具有巨大的压力——也就是说,它给周围所有物质都施加了很大的力。没有东西能抵御如此强大的力,所以气体能迅速膨胀并把所有邻近的物体都推开。在爆炸中真正带来伤害的是飞散的碎片。在这里,能量的最初形式并没有严格的,它可以是动能(由运动产生),就像小行星携带的能量,或者化学能,就像三硝基甲苯(TNT)所蕴含的能量。从能量到热的快速转化,才是大部分爆炸的真正原理。 你可能已经注意到了,我在上一段使用了很多术语,但是我并没有解释它们。诸如“能量”和“热”这样有其日常的含义的词,在物理学中,它们也有各自确切的含义。物理学可以像几何学那样,借助演绎推理获得知识,但是用这种方法学习会有点困难。所以我们先从最直观的定义开始,随着对物理的逐步深入,再让这些定义变得更准确。下面有一些你可能会觉得很有用的初始定义,它们的确切含义会在接下来的三章中逐渐清晰。 P7-8
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