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主编推荐语

消除对物理的刻板印象,新时代每个人必修的科学人文课。

内容简介

你知道吗?物理其实是一种高科技范儿的人文教育。懂点物理,能改变生活,开阔眼界,让我们了解和关心身边的世界。大到头条国际大事,小到日常活动,都涉及许多重要和前沿的物理知识。

本书源自美国著名物理学家穆勒在加州大学伯克利分校开设的通识课,作者以全新的视野、幽默的语言,从热、声、光、电、原子能、量子、宇宙论等13个角度,阐述了新能源、核安全、太空探索、减灾防灾、全球变暖等热门话题中的物理知识,同时解释了减肥、开车、听歌、购物等日常生活背后的科学。

本书不仅帮助我们消除对物理的刻板印象,更是新时代每个人必修的科学人文课。

目录

  • 版权信息
  • 单位换算表
  • 前言
  • 物理是高科技范儿的人文教育
  • 理想的学生是什么样
  • 写给未来人的物理学
  • 第1章 能量、功率以及爆炸
  • 爆炸和能量
  • 定义(不必记住)
  • 能量的大小
  • 关于能量表的讨论
  • 煤炭真是太便宜了
  • 能量的形式
  • 能量是守恒的
  • 如何度量能量
  • 功率
  • 功率的例子
  • 动能
  • 小结
  • 讨论题
  • 搜索题
  • 论述题
  • 选择题
  • 第2章 原子和热
  • 几个困惑
  • 原子、分子与热的含义
  • 声速和光速
  • 热蕴含的巨大能量
  • 嘶嘶声和雪花:电子噪声
  • 温度
  • 热力学第零定律
  • 温标
  • 哥伦比亚号航天飞机
  • 热膨胀:人行道裂缝、高速路缺口、防洪堤和碎玻璃
  • 全球变暖和海平面上升
  • 温度计
  • 传导
  • 固态、液态、气态、等离子态
  • 气体的温度和压力:理想气体定律
  • 冰箱和热泵
  • 热力学定律
  • 热的流动:热传导、热对流和热辐射
  • 小结
  • 讨论题
  • 搜索题
  • 论述题
  • 选择题
  • 第3章 引力、力与太空
  • 迷人的引力
  • 万有引力
  • 推动加速:牛顿第三定律
  • 环绕地球与失重
  • 进入近地轨道的速度
  • 石块和投石器
  • 地球同步卫星
  • 侦察卫星
  • GPS
  • 在太空制造物品
  • 逃往无穷
  • 科幻作品中的行星
  • 自由落体和g
  • 空气阻力和燃料效率
  • g法则
  • 科幻作品中的太空引力
  • 黑洞
  • 动量
  • 火箭
  • 气球和宇航员的喷嚏
  • 天钩计划
  • 离子推进器火箭
  • 飞机、直升机和螺旋桨
  • 热气球和氦气球
  • 在水上漂浮
  • 山上的气压,飞机和卫星外部的气压
  • 对流天气和加热器
  • 飓风和风暴潮
  • 角动量和扭矩
  • 小结
  • 讨论题
  • 搜索题
  • 论述题
  • 选择题
  • 第4章 原子核和放射性
  • 放射性
  • 元素和同位素
  • 辐射和射线
  • 云室:看得见的辐射
  • 辐射和死亡
  • 辐射与癌症
  • 治疗癌症的辐射
  • 脏弹
  • 射线到底是什么?
  • 你也是有放射性的
  • 神秘的半衰期法则
  • RTG:放射所产生的功率
  • 环境放射
  • 辐射会传染吗?
  • 裂变
  • 聚变
  • 兆电子伏是什么?
  • 为什么世界如此有趣?
  • 为什么地球不是恒星?
  • 太阳是如何点燃聚变的?
  • 用聚变提供功率
  • 小结
  • 讨论题
  • 搜索题
  • 论述题
  • 选择题
  • 第5章 链式反应与核反应堆
  • 多种多样的链式反应
  • 国际象棋:数字的链式反应
  • 核弹:原子的链式反应
  • 胎儿:子宫中的链式反应
  • 癌症:讨人厌的链式反应
  • 人口爆炸:人口的链式反应
  • 大灭绝后的复苏:繁衍的链式反应
  • DNA“指纹”:聚合酶链式反应
  • 疾病和流行病:病毒和细菌的链式反应
  • 计算机病毒:电子链式反应
  • 都市传说
  • 崩塌:岩石或雪的链式反应
  • 闪电:一种电子崩
  • 复利也是一种链式反应
  • 计算机的摩尔定律:指数增长
  • 折纸
  • 树木的分枝
  • 核武器的物理学基础
  • 临界质量
  • 铀弹
  • 电磁型同位素分离器
  • 气体离心铀浓缩
  • 离心机和核扩散
  • 钚裂变炸弹
  • 热核武器或“氢弹”
  • 沉降物
  • 核武器的现有储备
  • 核反应堆
  • 核反应堆会像原子弹一样爆炸吗?
  • 选读:慢速中子和U-235
  • 钚的生产
  • 钚的危险性
  • 贫化铀
  • 17亿年前非洲的核反应堆
  • 核反应堆燃料要求
  • 核废料
  • 如何安全处理核废料
  • 最严重的核事故会是什么样?
  • 受控聚变发电
  • 机密的事实和原子秘密
  • 小结
  • 讨论题
  • 搜索题
  • 论述题
  • 选择题
  • 第6章 电和磁
  • 关于电
  • 关于磁
  • 电荷
  • 电荷是“量子化”的
  • 电流与安培
  • 电线
  • 电流流动的阻力
  • 保险丝和断路器
  • 超导体
  • 伏特与电子伏:电子能量的度量
  • 指尖火花和静电
  • 电功率
  • 火花和闪电中的能量
  • 青蛙腿和弗兰肯斯坦
  • 民用电功率
  • 高压输电线
  • 不同距离的库伦力
  • 磁体
  • 天然磁石、亲吻的石头和罗盘
  • 来自电荷的磁性
  • 永磁体
  • 磁单极子
  • 磁性的短程性
  • 电场和磁场
  • 电磁体
  • 超导电磁体
  • 地球中的电磁体
  • 磁性材料:铁的特殊角色
  • 剩磁
  • 热会破坏磁性:居里温度
  • 稀土磁体
  • 寻找潜水艇
  • 电动机
  • 发电机
  • 动态发电机
  • 北极其实是南极
  • 爱因斯坦的谜题
  • 地球:会翻转自身的磁体
  • 地质学和翻转的磁性
  • 地球的磁场和宇宙辐射
  • 变压器
  • 特斯拉线圈
  • 磁悬浮
  • 轨道炮
  • 交流电与直流电
  • 电力之战
  • 小结
  • 讨论题
  • 搜索题
  • 论述题
  • 选择题
  • 第7章 UFO、地震和音乐
  • 两个奇怪的真实故事
  • 罗斯维尔的飞碟
  • 拯救飞行员
  • 波包
  • 声音是如何产生的
  • 横波和纵波
  • 波的方程
  • 声音并不总是走直线
  • 声呐监听系统
  • 大气中的声道
  • 地震与震波
  • 牛鞭效应
  • 波能相消相长
  • 振动和对声音的感觉
  • 声音的波长
  • 多普勒频移
  • 为什么波会弯向更慢的一侧
  • 波的扩散
  • 小结
  • 讨论题
  • 搜索题
  • 论述题
  • 选择题
  • 第8章 光
  • 高科技之光
  • 光是什么?
  • 信息论
  • 光纤
  • 颜色
  • 人眼中的色彩感受器
  • 虚假的白色
  • 色盲
  • 我们其实都是“色盲”
  • 感知:没有答案的讨论题
  • 印刷的颜色
  • 浮油的颜色
  • 图像
  • 针孔照相机
  • 摄影的发展
  • 针孔照相机的更多细节
  • 人的视力
  • 镜子
  • 角反射器
  • 慢光
  • 折射率
  • 游泳池、叉鱼、牛奶杯
  • 彩虹
  • 透镜
  • 眼睛
  • 近视
  • 远视与衰老
  • 望远镜和显微镜
  • 凯克望远镜和哈勃望远镜
  • 衍射
  • 把太空望远镜对准地球
  • 人眼的分辨率
  • 全息图
  • 偏振光
  • 偏光太阳镜
  • 正交偏光镜
  • 液晶和液晶显示器
  • 3D电影
  • 小结
  • 讨论题
  • 搜索题
  • 论述题
  • 选择题
  • 第9章 不可见光
  • 偷渡者的故事
  • 红外辐射
  • 热辐射和温度
  • 选做题
  • 加热灯和“热的辐射”
  • 偷渡者的故事(续)
  • 晴夜露宿
  • 气象卫星
  • 夜间作战
  • 毒刺导弹
  • 响尾蛇和蚊子
  • 家中的红外:遥控器
  • 黑色的光:UV
  • 比白更白
  • 晒伤
  • 用于消毒的杀菌紫外灯
  • 紫外线供水系统
  • 风炙与日食
  • 臭氧层
  • 氟利昂和含氯氟烃
  • 消防和红外天文学
  • 电磁辐射
  • 无线电波
  • 微波
  • 雷达
  • 雷达照相机(SAR)
  • 微波炉和雷达作用距离
  • 手机的风险
  • X射线和伽马射线
  • 医学成像
  • X光片
  • 磁共振成像(MRI)
  • CT扫描
  • PET扫描
  • 红外热成像
  • 超声成像
  • 蝙蝠与潜艇
  • X射线反向散射
  • 开锁
  • 小结
  • 讨论题
  • 搜索题
  • 论述题
  • 选择题
  • 第10章 气候变化
  • 全球变暖
  • 科学的“共识”
  • 气候简史
  • 二氧化碳
  • 温室效应
  • 如何增强温室效应
  • 两极变暖最多
  • 夸大宣传
  • 卡特里娜飓风
  • 龙卷风
  • 阿拉斯加
  • 南极洲
  • 波动
  • 古气候
  • “全球变暖”和“人类引起的全球变暖”
  • 我们能阻止全球变暖吗?
  • 化石燃料
  • 能源安全
  • 从京都到哥本哈根
  • 一些合理的解决方案
  • 提效与节能
  • 洁净煤
  • 生物燃料
  • 核能
  • 风能
  • 太阳能
  • 碳信用
  • 小结
  • 讨论题
  • 搜索题
  • 论述题
  • 选择题
  • 第11章 量子力学
  • 电子波
  • 原子中的电子:量子化能量
  • 量子跃迁
  • 光子
  • 激光:一种量子链式反应
  • 激光的特殊属性
  • 激光测量
  • 超市激光扫码器
  • CD和DVD
  • 激光清洁
  • 激光武器
  • 激光和受控热核聚变
  • 激光影响视力
  • 激光眼科手术
  • 发明者的故事
  • 光电效应
  • 太阳能电池
  • 数码相机
  • 光纤噪声
  • 图像增强器和夜视仪
  • 影印机和激光打印机
  • 伽马射线和X射线的量子物理
  • 半导体晶体管
  • 二极管
  • 发光二极管
  • 二极管激光器
  • 晶体管
  • 计算机电路
  • 超导体
  • 电子显微镜
  • 一些更深的量子物理问题
  • 光子真的存在吗?
  • 普通波也是量子化的?
  • 地球轨道是量子化的?
  • 波粒二象性
  • 不确定性
  • 不确定的能量
  • 量子波的度量
  • 能量仍然守恒吗?
  • 隧穿
  • 阿尔法衰变与隧穿
  • 扫描式隧道显微镜(STM)
  • 太阳中的隧穿
  • 量子计算机
  • 小结
  • 讨论题
  • 搜索题
  • 论述题
  • 选择题
  • 第12章 相对论
  • 一段对话
  • 第四维度
  • 时间膨胀现象
  • 时间怎么能依赖于速度呢?
  • 不是所有运动都是相对的
  • 洛伦兹收缩
  • 相对速度
  • 光速的不变性
  • 质能方程
  • 同时性
  • 广义相对论:关于引力的理论
  • 关于时间的问题
  • 小结
  • 讨论题
  • 搜索题
  • 论述题
  • 选择题
  • 第13章 宇宙
  • 几个难题
  • 太阳系的形成
  • 彗星
  • 涅墨西斯星
  • 其他恒星的行星
  • 星系
  • 其他星系
  • 暗物质
  • 地外生命和德雷克方程
  • 回到过去
  • 宇宙膨胀
  • 哈勃定律
  • 暗能量
  • 宇宙的开端
  • 大爆炸
  • 3K背景辐射
  • 元素和生命的起源
  • 黑洞
  • 有限宇宙论
  • 在大爆炸之前
  • 万物理论
  • 小结
  • 讨论题
  • 搜索题
  • 论述题
  • 选择题
  • 后记
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评分及书评

4.7
9个评分
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    5.0
    《头条物理学.理想国》

    【格式引文】[美] 理查德・A. 穆勒著,李盼译。头条物理学。理想国.2022:4. 得到电子书:https://d.dedao.cn/DKuGNxoe0LUopOak 能源、全球变暖、反恐、健康、互联网、卫星和遥感、导弹和反弹道导弹、DVD 和高清电视 —— 现在,全球政治经济新闻中的高科技内容越来越多,但很多关心现实的人却没学过多少物理,不了解相关的科学和技术。本书想解决的就是这一问题。物理学是高科技范儿的人文教育,理解了物理,你就不会再被科技的飞速进步吓倒。本书的主旨,就是引起年轻读者的兴趣,帮你们掌握必要的物理与技术知识。

      1
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      4.0
      1磅炸弹的能量<1磅巧克力?

      本书最有趣的地方,就是提到人们如何在按照理性推断后,栽进各种看似正确的错误里去。哪怕生活的再健康,哪怕环境再清洁,我们最后死于癌症的概率也是 20%。现代医学解释不了这个 20% 的致癌率是从哪来的。如果我每周吃两次烧烤,50 年后我死于癌症的可能性也许会增加 1 个百分点,达到 20.2%。那么我若开开心心的吃了烧烤🍢🍺,只是增加了微不足道的 0.002。相对于要这么辛苦的控制口腹之欲而降低的 0.002 机率,有意义吗🤔?我们每时每刻都处在各种辐射之中,其中很多别的辐射,比如我们拿它没有任何办法的宇宙射线,比所谓手机辐射要危险的多。我们的最佳防御策略,就是自我麻痺,忽略掉所有的这些辐射?如果朝鲜费这么大的劲造出来的原子弹的爆炸试验都让人怀疑到底是不是核爆炸,如果伊朗费这么大的劲都仍尚未能造出原子弹,那我们是否的需要担心,身处世界某一处,某个愤世嫉俗的天才疯子能造出原子弹。实际上,就算真给他们一颗真的原子弹很大概率也是没有用的。原子弹都有很强的保险装置,既使用炸弹炸都引爆不了。这本书很有意思,不仅仅是普及科学知识,也让我们了解什么是科学的思维方式与认知方法。

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        给这本书评了
        5.0

        读起来有趣又不失严谨的一本好书。

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        出版方

        理想国

        “理想国”一直致力于人文、思想、艺术类图书的出版,并从事文化活动的策划组织,以及文创产品的开发,是活跃而富影响力的文化机构。 “理想国”每年出品图书超过一百种。代表作品包括:陈丹青《退步集》、梁文道《常识》、柴静《看见》、龙应台《目送》、木心《文学回忆录》,温故系列,电影馆系列、讲谈社中国的历史、理想国译丛,以及白先勇、许倬云、林青霞、杨奎松、张大春、唐诺、蒋方舟等逾百位作者的作品。 “理想国”每年举办各类文化活动百余场,两届“理想国年度文化沙龙”,结合展览、演出等形式,面向青年,影响深远。