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物理其實(shí)好玩又有趣，因?yàn)樗梢詫?duì)許多我們經(jīng)常遇見(jiàn)的問(wèn)題作出令人信服的解釋?zhuān)阂箍辗毙菬o(wú)數(shù)可為什么還是黑的？能不能直接穿越地心從北京到達(dá)紐約？地球上的石油儲(chǔ)量還能用多久？如何用無(wú)懈可擊的角度踢足球？了解物理知識(shí)，不僅可以提升科學(xué)素養(yǎng)，還可以加強(qiáng)你在周?chē)巳褐械镊攘χ笖?shù)呢！

如果我們認(rèn)真觀察身邊的世界，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，一些看似深?yuàn)W的問(wèn)題其實(shí)利用基礎(chǔ)的物理知識(shí)和數(shù)學(xué)工具就能解答，從而在日常事件中收獲尋寶的欣喜：

宇航員測(cè)量出月球與地球的距離，只是用上了光線射到鏡子上，入射角等于反射角的原理；
牛頓的萬(wàn)有引力定律可以幫助我們算出，太陽(yáng)和月亮引起的潮汐，哪個(gè)更大，以及潮汐如何讓地球上一天的時(shí)間變長(zhǎng)；
只要利用三角函數(shù)知識(shí)，你就能輕松搞定原子彈專(zhuān)家的方程式。

以上僅是本書(shū)涉及的眾多趣味問(wèn)題的一部分哦……順便也感謝作者標(biāo)志性的幽默，著實(shí)讓我們對(duì)這本有趣、易懂又結(jié)合豐富知識(shí)的書(shū)愛(ài)不釋手�。�

序言

在物理迷宮探險(xiǎn)

物理學(xué)是一杯以各種配料精釀而成的美味啤酒。在了解自然的旅程中，僅用一種物理學(xué)方法顯然不夠。實(shí)驗(yàn)和觀察當(dāng)然必不可少，概念、圖片、想象、數(shù)學(xué)、物理直覺(jué)以及邏輯一致性也是必需的工具和方法。物理學(xué)就像一座迷宮，我們就是置身其中的探險(xiǎn)家，期待并享受著拐角處神秘而刺激的驚喜膽小鬼勿進(jìn)！

教授和學(xué)習(xí)物理就像一枚硬幣的正反面，可通過(guò)多種方法實(shí)現(xiàn)。做實(shí)驗(yàn)，參與講座和問(wèn)題研討會(huì)，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助分析，參閱書(shū)籍文獻(xiàn)，如此等等，都有助于我們理解物理學(xué)知識(shí)。

各種物理學(xué)書(shū)籍的講述方式也各有其特點(diǎn)。有些書(shū)是自上而下式的，先列出物理學(xué)定律，再給出例子和應(yīng)用；有些書(shū)基于物理學(xué)的發(fā)展史，講述物理理論的發(fā)展經(jīng)歷了多么驚心動(dòng)魄的急轉(zhuǎn)彎，進(jìn)入死胡同后又如何柳暗花明別有洞天，盡管真實(shí)的情況可能并不如作者想象的那般富有戲劇性；有些書(shū)則圍繞著物理學(xué)概念進(jìn)行闡述，視數(shù)學(xué)運(yùn)算如同洪水猛獸，避之而唯恐不及；也有些書(shū)滿(mǎn)篇都是數(shù)學(xué)分析，但極少涉及物理學(xué)概念、圖解和應(yīng)用。當(dāng)然，以上羅列的每一種方式都有其優(yōu)點(diǎn)。

在《物理就是這么酷》中，保羅·J. 納辛展示了物理學(xué)令人耳目一新的一面。他向我們介紹了一些非常有趣的例子，并告訴我們?nèi)绾芜\(yùn)用簡(jiǎn)單的物理學(xué)原理，應(yīng)對(duì)五花八門(mén)的情況，解決各式各樣的問(wèn)題和謎團(tuán)。

本書(shū)涉及的話題很豐富，也很有趣。怎樣從可再生資源中獲得更多能源？第3章風(fēng)的能量和第6章水的能量會(huì)告訴你答案；第19章運(yùn)輸管旅行則充滿(mǎn)了未來(lái)主義色彩。怎樣以方式接住棒球？怎樣在車(chē)庫(kù)里測(cè)量重力加速度g？夜空為什么呈現(xiàn)暗色？偉大的艾薩克·牛頓（Isaac Newton）犯了哪些錯(cuò)？這些有趣的問(wèn)題本書(shū)都會(huì)講到。甚至，這本書(shū)還告訴你一個(gè)巧妙的辦法，只要上樓一趟，就能判斷出地下室里的3 個(gè)開(kāi)關(guān)到底哪個(gè)控制著閣樓上的燈泡。

我本人從這本書(shū)中獲益良多。長(zhǎng)期以來(lái)，我一直和物理學(xué)打交道，在大學(xué)里教授物理學(xué)也已有很多年，但是學(xué)無(wú)止境，我總是感到有很多東西值得學(xué)習(xí)。比如，我一直習(xí)慣用量綱分析來(lái)解決力學(xué)問(wèn)題，這種方法要求方程式中質(zhì)量、長(zhǎng)度及時(shí)間的基本物理單位保持一致。本書(shū)給出的幾個(gè)采用量綱分析的力學(xué)例子非常漂亮，解決問(wèn)題的方式是我前所未見(jiàn)的！

本書(shū)在問(wèn)題的分析方面可不像小貓漫步那樣輕手輕腳的，讀者好了解一些基礎(chǔ)的微積分知識(shí)。這本書(shū)也沒(méi)有將數(shù)學(xué)撇開(kāi)，如果在解決問(wèn)題時(shí)需要用到一兩個(gè)積分運(yùn)算，納辛不會(huì)省略這個(gè)步驟，像揮動(dòng)魔法棒的巫師那樣說(shuō)經(jīng)過(guò)積分運(yùn)算后的結(jié)果來(lái)啦……他會(huì)一五一十地告訴你所有細(xì)節(jié)。所以，如果你對(duì)簡(jiǎn)單微積分已非常了解，完全可以跳過(guò)那些略顯枯燥的微積分公式，直接欣賞后面簡(jiǎn)潔明了的解題過(guò)程。但如果你對(duì)微積分不太了解，或者已把上學(xué)時(shí)學(xué)過(guò)的微積分知識(shí)全都還給了老師，你就可以詳細(xì)閱讀每個(gè)步驟，并在此過(guò)程中真正理解那些以前從來(lái)沒(méi)弄明白過(guò)或者久已遺忘的知識(shí)。

如果你以前讀過(guò)納辛的書(shū)，那么這本書(shū)正如你所期待的一樣，討論的話題非常輕松有趣，有時(shí)甚至令人驚喜。無(wú)論你是科學(xué)家還是只懂一丁點(diǎn)兒數(shù)學(xué)和物理知識(shí)的門(mén)外漢，或者你是任何程度的學(xué)生（只要懂點(diǎn)微積分或是有學(xué)習(xí)的愿望），都會(huì)對(duì)這本書(shū)的每個(gè)章節(jié)愛(ài)不釋手。

托馬斯·M. 赫利維爾（T.M.Helliwell）

伯頓·貝廷根物理學(xué)榮譽(yù)教授

美國(guó)加利福尼亞州，克萊爾蒙特市，哈維穆德學(xué)院

2015 年2 月

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