你不可不知的50个物理知识[50 Physics Ideas You Really Need To Know]pdf

图书网 2018年7月31日08:57:09
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摘要

用压力锅煮饭为什么容易熟?为什么说蝴蝶挥一下翅膀就能引起龙卷风?光究竟是波还是粒子?彩虹为什么有7种色彩?薛定谔的猫为什么是既死又活的?原子弹为什么有那么大的威力?掉进黑洞会怎么样?外星人真的存在吗?跟随这《你不可不知的50个物理知识》,踏上探索大自然奥秘的旅程,去寻找这些问题的答案吧!
作者JoanneBaker以50个清晰准确的小短文,依次介绍了主宰宇宙万物运行的主要物理定律和原理,讲述了这些理论背后的奇闻轶事和科学家的生平介绍。全书清晰易读、生动有趣,是了解现代物理学不可多得的入门书。作者极具天赋,将复杂晦涩的物理学概念娓娓道来。哪怕你原来一点也不懂物理,读过之后亦能心领神会。

你不可不知的50个物理知识[50 Physics Ideas You Really Need To Know] 内容简介

这是一本物理学科普书。作者通过50篇短文,描述了掌控世界运转的定律、原理和理论的发现、意义及其作用。这些短文,以及物理学家的生平介绍、说明性图表和名人名言,使内容更加生动有趣,让读者读起来津津有味、兴味盎然,并对物理学深深着迷。
本书适合对物理学感兴趣的各层次读者。

你不可不知的50个物理知识[50 Physics Ideas You Really Need To Know] 目录

第一部分 物质运动

01 马赫原理

02 牛顿运动定律

03 开普勒定律

04 牛顿万有引力定律

05 能量守恒

06 简谐运动

07 胡克定律

08 理想气体定律

09 热力学第二定律

10 绝对零度

11 布朗运动

12 混沌理论

13 伯努利方程

第二部分 波的秘密

14 牛顿色彩理论

15 惠更斯原理

16 斯涅尔定律

17 布拉格定律

18 夫琅和费衍射

19 多普勒效应

20 欧姆定律

21 弗莱明右手定则

22 麦克斯韦方程组

第三部分 量子谜题

23 普朗克定律

24 光电效应

25 薛定谔波动方程

26 海森堡不确定性原理

27 哥本哈根诠释

28 薛定谔的猫

29 EPR 悖论

30 泡利不相容原理

31 超导性

第四部分 原子结构

32 卢瑟福原子

33 反物质

34 核裂变

35 核聚变

36 标准模型

37 费曼图

38 上帝粒子

39 弦论

第五部分 时空宇宙

40 狭义相对论

41 广义相对论

42 黑洞

43 奥伯斯佯谬

44 哈勃定律

45 大爆炸

46 宇宙膨胀

47 暗物质

48 宇宙学常数

49 费米悖论

50 人择原理

术语表

你不可不知的50个物理知识[50 Physics Ideas You Really Need To Know] 精彩文摘

熵热是混乱程度的度量。在物理学上,混乱度用“熵”度量,它测定的是一定数量项目的排列组合数。一包没有煮过的意大利面或者一扎挂面的“熵”是较小的,因为两者都是高度有序的。如果将意大利面放到一锅热水里去煮,它就会乱成一团,而混乱度的增加,导致熵增加。类似地,一列整齐的玩具兵的熵较低,如果将它们散乱地扔在地板上,熵就变大。

熵与冰箱的制冷有什么关系呢?热力学第二定律的另一种说法是,封闭系统的熵永远是增加的。温度与熵有着直接的关系。低温物体的熵值较低,是因为低温物体中原子的混乱度较小;高温物体中的原子振动更加剧烈,所以混乱度较高。因此,考虑到系统的所有部分,将其视为一个整体,熵变就一定是增加的。

再回过来考虑电冰箱的情形。橘子汁冷却后熵会变小,电冰箱排出的热气又补偿了熵的减小。实际上,热气的熵增超过橘子汁冷却导致的熵减。如果考虑包括冰箱和冰箱环境在内的整个体系,热力学第二定律仍然是成立的。热力学第二定律的另一种说法就是熵永远是增加的。

对于孤立系统,也就是没有能量流入和流出的系统来说,热力学第二定律仍然适用。孤立系统的能量是守恒的。从宇宙的定义上来说,由于宇宙之外不包含任何物体,它也是孤立系统。因此,将宇宙作为一个整体,能量是守恒的,熵也总是增加的。若某些区域的温度下降,那么熵的确是减小了。但正像电冰箱制冷一样,其他区域的温度必定会升高,补偿温度降低区域的熵减,因此整体上来说熵仍然是增加的。

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