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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)常遇見的問題作出令人信服的解釋：夜空繁星無數(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)你在周圍人群中的魅力指數(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；
牛頓的萬有引力定律可以幫助我們算出，太陽和月亮引起的潮汐，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家的方程式。

以上僅是本書涉及的眾多趣味問題的一部分哦……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)的書愛不釋手啊！

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，可通過多種方法實(shí)現(xiàn)。做實(shí)驗(yàn)，參與講座和問題研討會(huì)，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助分析，參閱書籍文獻(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)書籍的講述方式也各有其特點(diǎn)。有些書是自上而下式的，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；也有些書滿篇都是數(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)五花八門的情況，解決各式各樣的問題和謎團(tuán)。

本書涉及的話題很豐富，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)輸管旅行則充滿了未來主義色彩。怎樣以方式接住棒球？怎樣在車庫里測(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)？這些有趣的問題本書都會(huì)講到。甚至，這本書還告訴你一個(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)開關(guān)到底哪個(gè)控制著閣樓上的燈泡。

我本人從這本書中獲益良多。長(zhǎng)期以來，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)慣用量綱分析來解決力學(xué)問題，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，解決問題的方式是我前所未見的！

本書在問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)。這本書也沒有將數(shù)學(xué)撇開，如果在解決問題時(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經(jīng)過積分運(yùn)算后的結(jié)果來啦……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，并在此過程中真正理解那些以前從來沒弄明白過或者久已遺忘的知識(shí)。

如果你以前讀過納辛的書，那么這本書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)這本書的每個(gè)章節(jié)愛不釋手。

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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