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物理就是这么酷:一本以简单数理知识解决超量级科学问题的科普书

物理就是这么酷:一本以简单数理知识解决超量级科学问题的科普书

作者: 平凡女子liz | 来源:发表于2022-03-29 20:23 被阅读0次
    (图片来源:百度搜索)

    假如你身处一间多层的建筑物内,地下室里有三个开关,阁楼上刚好有一个100瓦的灯泡。三个开关都有两个状态,要么“开”,要么“关”。但是只有一个开关刚好能够打开阁楼上的灯泡。只是目前我们还不知道到底是哪一个。

    那么,有没有什么办法可以准确地知道答案呢?有人或许会说,我每打开一个开关,我就跑上阁楼去看下,灯泡亮了没。如果没有,我再跑下来,重新打开另一个开关。直到找到正确的答案。

    这确实是一个方法。假如这个加了一个要求,你只能跑上去看一次,那么又该怎么办呢?

    其实啊,解决这个问题,可以用到我们的物理学的知识。或许有人会觉得,我们国家是八年级开始才有物理课的,学的时候也是好难,特别是女生,看着就头疼。而且物理的知识越学越难,什么牛顿定律啊,开普勒定律啊,和我们生活离得那么远,太难学了。

    其实啊,物理存在于外太空,我们的日常生活中就有一些简单的物理学。《物理就是这么酷》作者保罗.J.纳辛用聊天式的叙述方式,从一只足球的路径到夜晚的天空为什么是黑色的,向我们娓娓道来那些基本的物理学原理、聪明的想法和基础数学是如何一起对各式各样的自然现象进行解释的。

    无论你是科学家,还是对数学和物理知识只懂得一丁点的门外汉,还是你只是一个学生,当你看完这本书,你都会物理知识有了一个更全面的了解。

    (图片来源:百度搜索)

    01 生活中那些让你好奇的物理现象

    爱因斯坦曾说过:“知识不是力量,探求知识的好奇心才是力量。”说的其实就是我们要保有一颗好奇心,对这个世界的一切充满着好奇。更是由于好奇,迸发出了想要探索的追求。之后,我们追求更好的进步。

    生活中有哪些令人好奇的现象呢?

    比如,开篇我提到的地下室里哪个开关控制着阁楼的灯泡。除此之外,我们还可以找到很多,比如,普通人如何测量出地球与月球的距离;地球上的石油量还能用多久;黄灯亮了,你是踩刹车还是加速通过呢?

    类似于这些,都是存在于我们身边。正是因为对这些现象产生了好奇,所以人们才想着要去找到答案,在这个过程中,顺带发现解决问题的方法。

    有时候,一些无意间的实验,恰恰可以推进社会的进程。比如,当年的牛顿因为被树上的苹果砸到头,发现了重力的存在。而这些,在他之前,人们对于地球上的“瓜熟蒂落”好像没有太多的好奇,甚至也没有人想过为什么。

    这一发现,也引发了另外一个思考,重力的存在对于我们有什么作用呢?太阳系中有那么多的星球,是不是每个星球上都有这样的重力呢?如果没有重力的存在,我们又会怎么样呢?

    由一个思考引发了另一轮的思考,带领着我们便是用知识来解释现象。

    由此可见,物理其实就在我们身边。

    (图片来源:百度搜索)

    02 用知识来解释现象

    当科学不断进步,对于我们人类来说,最大的作用便是辟谣和开智。

    在《人为什么会相信一些稀奇古怪的东西》一书中,作者曾引用了1990年盖普洛的民意调查结果,该结果显示:美国一半以上的成年人相信占星术,近一半的人认为恐龙和人类生活在同一个时期,超过三分之一的人相信幽灵的存在。

    甚至于好莱坞也很喜欢拍这种类型的科幻片,很多人在观看科幻片的时候,是十分的痴迷的。而这些科幻大片也让很多人狂热地相信那些不靠谱的科学知识。举个例子,之前很风靡的《蜘蛛侠》,《钢铁侠》,《穿越星际》等。

    为什么会如此相信呢?《物理就是这么酷》这本书中提到一个观点:大概就是这些事情看起来就像魔法一般,让人觉得无法置信。反过来也可以看出,很多人的现实生活在某种程度上死气沉沉,缺乏激情。

    实际上,日常生活中也是存在着很多有趣的现象的,只要我们细细发掘,认真分析,事情背后的原理原来也是这么的迷人,甚至可能会超乎你之前的现象。

    就拿一个所有司机都会碰到的问题来说,当我们看到红绿灯中的黄灯亮起来了,你会怎么做呢?你是踩刹车,还是加速通过呢?

    或许你会觉得,这算什么问题,这个事情在日常生活中不是很普遍吗?难不成你还能推理出来?只不过运气好我冲过去,运气不好可能会被罚款。

    是的,看似很普通的事情,背后其实也是可以用推理在回答问题的。当你开始你的分析之前,你可以把下面这几个因素的量找出来:

    D=十字路口的宽度

    L=车身的长度

    T=黄灯持续的时间

    R=司机反应时间

    V=交通灯变黄瞬间的车速

    a=动力驱动下的汽车加速度

    b=汽车的制动减速度

    d=当信号灯变黄时,汽车前端距离十字路口的距离

    你看,你的选择其实是可以事先进行分析计算的。这就是用物理学的知识来解释我们的日常生活。

    (图片来源:百度搜索)

    03 物理学知识解释现象只是为了力求简单

    通过上面的例子,你是不是被惊讶到了。原来,我们把现实生活中的例子套入到我们的物理公式里,还能帮助我们做出一个正确的选择。

    其实吧,把物理学的知识用于解释我们的日常生活现象,就是要让那些太复杂的事情变得简单。

    关于开篇的那道题目,不知道是否有人想出答案了呢?如果只能跑一次楼梯,你又该如何来确定哪个开关就是联结阁楼的灯泡呢?

    这个时候,你可以在地下室随意打开一个开关,然后开个十分钟,然后你再把那个开关关掉。然后随意打开剩下的两个开关,然后你跑上去阁楼看下,如果此时灯泡是亮的,那么你第二次打开的那个开关就是对的。如果没有亮,我们可以上前摸一下灯泡,如果灯泡是热的,说明你第一次按的开关是正确的。如果灯泡不热,那么说明,那个还没按的开关才是正确的开关。

    你看,问题不就解决了吗?

    巧用物理知识,可以解决的还不止这些问题,比如,如何让你在风中保持发型?书可以摞多高?夜空为什么是黑色的?等问题。

    如果你也对日常生活中的现象感兴趣,你可以细细地去看一下这本书。前提是,看这本书之前,你得有初步的物理知识,初级的微积分数学知识,还有你得有一定的运算能力。

    假如你对书中的理论存疑,你才能用你的能力自己去算一遍;

    假如你对于作者介绍的内容很感兴趣,那么你可以跟着作者的思维进行实操。

    不管你是什么程度,都可以从中学到一些知识。甚至你对计算毫无能力,你也可以看下作者给出的解释,对这些现象有一个初步的科普。

    相信你看完这本书,也会觉得,原来,物理就是这么的酷!

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