《茶杯里的風(fēng)暴》是一本有趣的物理科普圖書。它從日常生活入手,帶領(lǐng)你從隨處可見的現(xiàn)象中挖掘物理學(xué)的奇妙之處。你會在閱讀中發(fā)現(xiàn),烹制爆米花和發(fā)射火箭利用了同一個定律,秤砣稱重和倫敦塔橋升降基于同一個原理;你不必飛往太空,杯子里的茶水就能告訴你星球旋轉(zhuǎn)的秘密;你不必追逐海風(fēng),點燃的蠟燭就能告訴你洋流如何環(huán)游地球……人們習(xí)以為常的每一件小事都藏著精巧的物理學(xué)密碼,可以解釋*宏偉、*壯麗的自然奇觀。在科學(xué)的視角中,一切平凡的事物都妙趣橫生。
這本書會讓你從日常生活中發(fā)現(xiàn)物理學(xué)*有趣、*神奇的一面,讓你以全新的目光看待身邊的一切,適合一切熱愛生活、充滿好奇的人閱讀。
★延續(xù)經(jīng)典:《迷人的材料》《詩意的原子》之后,「未讀探索家」又一本大師級科普作品。
★口碑一流:原版口碑銷量俱佳,現(xiàn)已翻譯成12種不同語言!度A爾街》《衛(wèi)報》《科學(xué)》《科學(xué)美國人》《科克斯書評》等媒體好評如潮。中文版由萬維鋼作序推薦。
★見微知著,生動有趣:從極為常見的小事開始講起,巧妙地引出日常現(xiàn)象背后的物理學(xué)原理。小事中的原理也能掌管海洋和大氣的平衡,輔助人類對星空的探索,甚至決定現(xiàn)代科技的發(fā)展方向。
★文字優(yōu)美,知識豐富:涵蓋物理學(xué)六大基礎(chǔ)領(lǐng)域(熱、力、聲、光、電、磁),幾十種物理學(xué)現(xiàn)象。
推薦序:真物理學(xué)家看門道
萬維鋼
物理學(xué)一向都是最宏大也、最刺激的學(xué)問。如果你對職場攻略、理財指南和宮斗電視劇不屑一顧,選擇把時間交給一本物理書,你想要的肯定不是普通的知識。你想知道宇宙的起源、量子力學(xué)的神奇之處、愛因斯坦的精妙思想、暗物質(zhì)和暗能量之謎、超弦理論的難題。你想得到這個世界的終極解釋。你想體驗最深刻的智慧。讀物理學(xué)家寫的書,通常是仰望星空的姿態(tài)。
但是海倫切爾斯基的這本《茶杯里的風(fēng)暴》,想給你看的可不是這些。這不是一本仰望星空的書。
這本書寫的是物理學(xué)的應(yīng)用確切地說,是那些比較常規(guī)的物理學(xué)知識在日常生活中的應(yīng)用。
這聽起來好像一點都不刺激,但是我可以告訴你這本書刺激在哪里:它能檢驗?zāi)銓W(xué)的是真知識還是談資,它還會讓你見識一套高級思維方法。
理查德費曼是個有很多粉絲的物理學(xué)家,人們粉他的一部分原因是他喜歡指出周圍人的愚蠢之處。費曼曾經(jīng)在巴西訪問和工作了一年,他給巴西學(xué)生上了基礎(chǔ)物理課。他注意到一個大問題。
費曼說:巴西根本沒有在教科學(xué)。
費曼發(fā)現(xiàn),巴西那些物理學(xué)得好的學(xué)生,其實根本沒有掌握物理學(xué)。他們能把各種物理概念和定律的語句背得滾瓜爛熟,會用公式精確解題,但是他們不知道那些概念、定律和公式是什么意思。這些所謂的學(xué)霸能背誦教科書中經(jīng)典物理實驗的步驟,但是費曼給他們布置了一個自己動手做實驗的作業(yè),他們完全不會做。你能說這些人懂物理學(xué)嗎?
我以前聽說過這段典故,覺得這是應(yīng)試教育的惡果。應(yīng)試教育把什么知識都當(dāng)成考試素材,最終考察的不是真正的知識水平,而是記憶力和執(zhí)行規(guī)則的能力。但現(xiàn)在我覺得這不僅僅是應(yīng)試教育的事,這是所有國家的所有讀書人都面臨的一個困境。
這個困境就是,知道和會用是兩碼事,F(xiàn)在有句話叫聽過很多道理,卻依然過不好這一生,差不多就是這個意思。
在互聯(lián)網(wǎng)時代,獲得一個知識,包括理解這個知識,都是很容易的。只要有足夠的好奇心,你就很可能已經(jīng)積累了大量的知識。比如說,你知道薛定諤的貓是什么意思,而且你還充分理解了這個概念背后量子隨機性的原理,你得到了很大的樂趣,可能還為此感到一點點自豪。
那這時候,如果媽媽問你薛定諤的貓有啥用,你也許會非常大氣地說,談有沒有用太俗了科學(xué)事業(yè)就是要探索和發(fā)現(xiàn),真正的科學(xué)家哪有那么功利啊。
這句話對倒是對,可是如果你只求知而不關(guān)心怎么用,那你就只是一個知道分子,你只能欣賞和贊嘆那些知識?茖W(xué)知識對你來說跟玄幻小說的劇情沒有本質(zhì)區(qū)別,都只是給大腦吃的零食和令人愉悅的談資而已。
現(xiàn)在很多人一說科學(xué)就是什么偉大的好奇心以我之見,好奇心被高估了。玄幻小說也可以激發(fā)和滿足好奇心。單純的好奇心不能帶你走很遠。
也許你可以嘗試一種更高級的思維。這個思維要求你掌握高質(zhì)量的知識,然后在不同的地方識別和應(yīng)用這些知識。嘗試了這種思維,你才能知道什么叫知道。
比如說,你知道熱量是怎么回事,你也知道鴨子和人一樣,是恒溫動物。那你知道在冰水里游泳的鴨子,它們的腳為什么不怕冷嗎?再比如說,你學(xué)過有關(guān)氣壓隨溫度變化的知識,那你知道為什么爆米花受熱只會膨脹,而不會炸得四分五裂嗎?
你可以把《茶杯里的風(fēng)暴》這本書,當(dāng)作一本思維訓(xùn)練手冊。有些司空見慣的東西一旦細想,你就會發(fā)現(xiàn)自己的知識體系簡直千瘡百孔。
種子發(fā)芽以后,為什么總是往上長呢?如果種子能識別哪個方向是向上,其中必定有一個什么機制能讓它感受到重力!這個機制是什么呢?又或者,是因為光線總從上方來嗎?書里有答案。
但我看重點不在于答案,而在于你能不能提出問題。只會贊嘆而提不出問題,你就是個看熱鬧的。能提出關(guān)鍵問題,你才算會看門道。掌握這套高級思維,你學(xué)什么都沒有白學(xué)。這樣你才真的有可能用知識去改變世界。
古希臘哲學(xué)家泰勒斯有一次晚上走路的時候只顧著仰望星空,一不小心掉進了坑里,有人嘲笑他知道天上的事情,卻看不見腳下的東西?鬃訉iT研究經(jīng)天緯地的大學(xué)問,老農(nóng)民笑他四體不勤五谷不分。我看這些嘲笑也不見得沒有道理
仰望星空和大學(xué)問固然了不起,能在日常小事中看出門道來,才是真本事。
(作者系科學(xué)作家,得到App《精英日課》專欄作者)
海倫·切爾斯基(Helen Czerski),劍橋大學(xué)物理學(xué)博士,倫敦大學(xué)學(xué)院物理學(xué)家,研究海洋泡沫和氣候變化。切爾斯基2012年開始參與英國廣播公司(BBC)的科普節(jié)目制作,至今已主持過十多部科學(xué)紀(jì)錄片,包括《色彩的奧秘》《寰宇軌跡》《超感:動物的秘密能力》。目前,切爾斯基為《聚焦》雜志和《華爾街》雜志撰寫科普專欄,同時參與BBC科普節(jié)目制作。2014年,她被英國期刊出版人聯(lián)合會(PPA)選為年度專欄作家。2018年,英國皇家物理學(xué)會授予她威廉·湯姆森·開爾文勛爵獎?wù),以表彰她在物理學(xué)科普方面的杰出成就。