魔鬼物理學(xué)3:超級(jí)英雄故事里的物理學(xué)
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《魔鬼物理學(xué)3》是魔鬼物理學(xué)系列叢書的第三本,主要講述了漫畫中的物理學(xué)知識(shí)。讓超人演示牛頓運(yùn)動(dòng)定律,讓蜘蛛俠解釋擺球振蕩,讓萬(wàn)磁王展示電磁感應(yīng),這樣學(xué)物理是不是更好玩兒? 《自然》《科學(xué)》《柯克斯書評(píng)》《出版人周刊》《波士頓環(huán)球報(bào)》等好評(píng)推薦!
超人為什么能夠一躍而起到樓頂?蜘蛛俠的女友格溫斯黛西死于高空墜落還是蜘蛛俠的蛛網(wǎng)?萬(wàn)磁王為什么跑起來(lái)就成了電王?X戰(zhàn)警暴風(fēng)女是如何控制天氣的?閃電俠要吃多少漢堡才能跑得比聲音還快?原子俠能夠乘坐電話線中的電子到達(dá)電話的另一端嗎?從漫畫英雄口中講出的物理學(xué)知識(shí),將顛覆你對(duì)物理的所有認(rèn)知。在這里,物理不再是脫離實(shí)際的冷冰冰的公式,而是成為英雄施展超能力的魔法棒。 你將從超人、蜘蛛俠、萬(wàn)磁王、暴風(fēng)女、閃電俠身上了解動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、電磁學(xué)、量子力學(xué)和固體物理學(xué)等方面的基礎(chǔ)知識(shí)。學(xué)物理將不再只是建模型和列公式,看漫畫書也能幫助你分析課本中的物理學(xué)原理。超人飛起可以用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解釋,蜘蛛俠在高樓間穿梭符合擺球振蕩原理,萬(wàn)磁王本身就是電磁感應(yīng)的體現(xiàn)…… 從漫畫書里跑出來(lái)的漫畫英雄走進(jìn)物理學(xué)課堂,教你玩轉(zhuǎn)物理課!
無(wú)論從哪個(gè)角度來(lái)說(shuō),歪心狼(Wile E.)都不能算作一個(gè)超級(jí)英雄,但我必須承認(rèn),它總能讓我想到物理學(xué)。它是個(gè)倒霉的大壞蛋,每一集中它都在徒勞無(wú)功地追趕嗶嗶鳥(Road Runner),就像西緒福斯一樣;但最后它總能撿回一條命。作為一個(gè)癡迷看電視的小男孩,當(dāng)我看到歪心狼跑離懸崖,停在半空,卻意識(shí)到腳下空空,之后才掉下去的場(chǎng)景時(shí),我還是會(huì)產(chǎn)生些許懷疑。我總覺(jué)得,不管一個(gè)人是否意識(shí)到重力的存在,都不會(huì)影響重力發(fā)生作用。 這個(gè)例子跟超級(jí)英雄沒(méi)什么關(guān)系,里面提到的只是電視動(dòng)畫片,而不是漫畫里的角色,但我之所以把這個(gè)問(wèn)題提出來(lái),是因?yàn)樗f(shuō)明了有關(guān)物理教學(xué)的很重要的一點(diǎn):沒(méi)有什么東西比挑戰(zhàn)錯(cuò)誤的見(jiàn)解更讓人印象深刻的。事實(shí)上,一些專門研究物理教學(xué)的人認(rèn)為,只有通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生挑戰(zhàn)自己的錯(cuò)誤觀念,才能幫助他們真正掌握你教給他們的東西。我不知道這是不是真的,但我確實(shí)知道,如果你想了解大眾的誤解,那么追溯其文化見(jiàn)解的源頭是一個(gè)很好的做法。如果這意味著要研究超人或《星際迷航》,我也完全贊成! 然而,千萬(wàn)不要以為我把漫畫與大眾的誤解相提并論是想要詆毀前者。完全不是!事實(shí)上,漫畫書中有時(shí)候說(shuō)的是對(duì)的,詹姆斯·卡卡里奧斯在這本書(講述從氪星的引力到《X戰(zhàn)警》中的量子物理學(xué)的漫長(zhǎng)旅途)的導(dǎo)論中提到,學(xué)生們經(jīng)常抱怨,在物理學(xué)入門課上學(xué)到的知識(shí)跟他們畢業(yè)之后要面對(duì)的真實(shí)生活一點(diǎn)兒關(guān)系都沒(méi)有。但當(dāng)他們學(xué)習(xí)了超級(jí)英雄物理學(xué)之后,這種抱怨再也沒(méi)有出現(xiàn)! 有人可能會(huì)想,對(duì)于學(xué)生而言,超人是否比滑輪、繩子和斜面更真實(shí)。但學(xué)生不會(huì)抱怨的真正原因無(wú)疑是漫畫中的例子更有趣,而斜面很無(wú)聊。這或許是我們應(yīng)該學(xué)習(xí)超級(jí)英雄物理學(xué)的一個(gè)最重要的原因了。你不僅可以了解到許多有趣的物理學(xué)知識(shí),比如日常現(xiàn)象或深?yuàn)W的現(xiàn)代科學(xué),思考的過(guò)程也很有趣。此外,像量子力學(xué)這樣的學(xué)科聽(tīng)起來(lái)似乎有點(diǎn)兒嚇人,但誰(shuí)又會(huì)被可愛(ài)的幻影貓嚇到呢? 那些年輕時(shí)癡迷過(guò)漫畫的人可能還記得,他們有時(shí)會(huì)憧憬我們的世界是否也能像漫畫里超級(jí)英雄生活的世界那樣激動(dòng)人心、精彩紛呈,但這種想法往往令他們悵然若失。事實(shí)上,在過(guò)去的400年里,科學(xué)向我們揭示了大自然的種種神奇之處,了解這些科學(xué)知識(shí)其實(shí)是充滿樂(lè)趣和激動(dòng)人心的事情。真相遠(yuǎn)比小說(shuō)更不可思議,哪怕是漫畫小說(shuō)。找出真相的過(guò)程更是妙趣橫生。 勞倫斯·克勞斯 俄亥俄州克利夫蘭
作者:詹姆斯 卡卡里奧斯 美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)物理學(xué)與天文學(xué)教授,暢銷書作者。他是凝聚態(tài)物理學(xué)領(lǐng)域的一位實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家,研究范圍非常廣泛,涉及納米材料和神經(jīng)系統(tǒng)中的隨機(jī)共振分析等。由于在科普方面做出的杰出貢獻(xiàn),他曾被美國(guó)物理學(xué)會(huì)和美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)授予相關(guān)獎(jiǎng)項(xiàng)。
前言 IX 序言 XI 新版序言 XV 導(dǎo)論 科學(xué)是如何拯救超級(jí)英雄漫畫的001 第一部分 力學(xué) 第1章 超人誕生023 第2章 氪星的引力秘密037 第3章 格溫·斯黛西之死047 第4章 閃電的真相061 第5章 蟻人的大世界073 第6章 水下的英雄083 第7章 蜘蛛俠蕩起來(lái)099 第8章 蟻人的阿喀琉斯之踵105 第9章 陀螺人為什么能轉(zhuǎn)不停?115 第10章 蟻人是聽(tīng)不見(jiàn)也看不見(jiàn)嗎?127 第11章 閃電俠與狹義相對(duì)論135 第二部分 能量 第12章 吃貨閃電俠149 第13章 缺失的功171 第14章 冰人如何克敵制勝?189 第15章 鋼鐵俠遭遇強(qiáng)敵201 第16章 靜電的意外魔力209 第17章 超人教給蜘蛛俠的電學(xué)知識(shí)219 第18章 電王跑起來(lái)就成了萬(wàn)磁王229 第19章 萬(wàn)磁王跑起來(lái)就成了電王237 第20章 X教授的超級(jí)力量247 第三部分 現(xiàn)代物理學(xué) 第21章 微觀宇宙之旅259 第22章 平行宇宙究竟在哪兒?273 第23章 幻影貓為什么能夠隧穿?295 第24章 被固體物理學(xué)痛擊的鋼鐵俠303 第25章 制服的誘惑327 第四部分 例外的變異 第26章 超級(jí)英雄的失誤357 后記 致謝 附錄1 重要公式 附錄2 推薦書目