1分钟物理:“中科院物理所”趣味科普专栏(第一辑) 9787559602091

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商品编号: 4221882 类别: 图书 科学与自然 力学
编辑推荐

1、火爆微信、抖音、头条的超人气科普网红“中科院物理所”精华内容首次结集出版。本书内容来自65万物理粉的专属平台,中国“十大科普自媒体”之一,中科院物理所官方公众号王牌问答栏目。

2、从1000多个读者提问中精中取精,物理君送上幽默又接地气的科学解答,囊括读者关心的生活、学习、脑洞、宇宙等话题,让你1分钟get到1个知识点。50幅漫画插图贯穿文中,趣味十足。

3、中国科学院院士于渌作序,科普大咖张双南、曹则贤、王雪纯、苟利军赞赏推荐。

名人推荐

物理学是21世纪人们的知识标配。懂物理,做一个有能力理解自然的人,何其快乐也欤!1分钟物理,日积月累,必见水滴石穿之功。
——中科院物理研究所研究员 曹则贤

这是一本非常接地气的科普书,它的问题全部来自中科院物理所微信公众号的读者提问,有每个人日常中都可能碰到的疑问,也有脑洞大开的问题,“物理君”的回答都是简洁易懂,妙趣横生。
——中科院高能物理研究所研究员 张双南

一个简单的棱镜就能够让我们看到太阳的彩虹美,而《1分钟物理》就如同棱镜,简短有趣,能够帮助我们一窥物理的奥妙,值得一看。
——中科院国家天文台研究员 苟利军

对于喜欢思考的人,一个突如其来的问题往往像是照亮黑暗的一道光,会让他瞬间找到思考的方向。为此,物理所的才子们应该感谢所有抛出问题的读者,是他们的脑洞成就了这本书中闪亮的答案——不仅清晰,而且有趣;看似轻松,实则用足功夫。虽说是“1分钟1个知识点”,却并非捷径,而是曲径通幽的入门处
——《加油!向未来》节目制片人 王雪纯

作者简介

编者:中科院物理所

中科院物理所,成立于1928年,是以物理学基础研究与应用基础研究为主的多学科、综合性研究机构。
在国内高校及科研院所中,中科院物理所是第一批“玩转科普”的。物理所官方公众号依托学科优势,向喜爱科学的广大读者推送兼具科学性、趣味性的科普文章。目前,公众号已有65万关注量。公众号内容丰富多彩,活泼有趣,原创内容丰富,包含问答、正经玩、线上科学日等多个原创栏目。
“问答”是物理所公众号的王牌专栏。在物理所从事科学研究的一批优秀专业人员通过该栏目与读者互动,用幽默通俗的语言解答读者对科学的各种疑问。栏目自推出以来一直广受欢迎,目前已积累了100多期,并在持续更新中。

目录

生活篇
脑洞篇
学习篇
宇宙篇
量子篇
索引
致谢

序言

好奇是人类的天性,也是科学发现的原动力。各位读者朋友,你们可曾对大自然的现象产生过好奇?比如:浪花为什么是白色的?闪电为什么总是弯弯曲曲的?用手机拍摄电视屏幕为什么会有黑色条纹?……幼时的我们不会想到,一些看似普通的问题其实是我们接触物理学的起点。随着年龄的增长、知识面的拓宽,有些简单的问题很容易解答;但有时候又会衍生出更多更新奇的问题或想法,总也得不到令人满意的答案。随着技术的进步,我们接触到的现象越来越多,其中涉及的科学知识越来越广,新事物出现的速度越来越快,科普工作者必须探索更新更有效的手段来满足和进一步启发大家的好奇心。
2016 年 4 月,中科院物理所几位年轻的科研工作者在物理所微信公众号上创办了“问答”专栏。专栏一经创办,就引起粉丝们的强烈反响,掀起了一股向物理所公众号提问的热潮。专栏收到很多非常有趣的问题,而参与答题的人也从物理所的几位师生,扩展到兄弟院所和其他高等院校的研究人员。很快,“问答”成了众多粉丝每周期待的栏目。“问答”专栏到现在已经持续了一百多期,而本书的内容正是取自该专栏的精华,读者们的问题分别归纳为生活篇、脑洞篇、学习篇、宇宙篇和量子篇五个部分。有的问题很简单,但背后却蕴藏着深刻的物理知识;有的问题角度新奇,阅读答案的过程就像坐上了一辆科学的趣味列车。在这里,有些问题会有确定的答案;有些问题却只能在“答案”的引导下让人产生进一步的想象空间;有些问题甚至连科学家还没有定论。
正如书名《1 分钟物理》所言,书中的大部分问题与答案可能只需要一两分钟就可以读完,读者在碎片化的时间中可以汲取科学的养分。然而,在惊叹物理学有多奇妙的同时,我们必须记住,仅仅一两分钟的时间很难彻底搞清楚一个物理问题,答案的提供者也无法确保所有的回答面面俱到。好的问题是一次探索的起点,但好的解答往往并不是探索的终点。这里的回答更像是一把钥匙,帮你开启一扇好奇之门,门内更广阔、更丰富的物理世界,需要读者自己去发掘。希望这本书中的问题和答案可以让你对物理学多一点兴趣,对生活和大自然多一些好奇。
科学知识是人类共同的财富,探求未知,并与更多的人共享,是科研人员的强烈愿望。物理所微信公众号的红火,依靠的是一批铁杆粉丝,其骨干是一批活跃在科学前沿的青年研究人员和充满活力的研究生,他们的激情是“问答”专栏的坚强支撑。专栏的创立和进一步提升是“大众科普”的最新尝试,它不仅传播科学知识,更着力于培育科学文化:好奇是求知的动力,质疑是创新的起点。我非常赞赏年轻同事和同学的激情和付出,热忱向读者朋友推荐这本非比寻常、大开脑洞的优秀读物。
愿“专栏”越办越好!期待本《1 分钟物理》第二辑早日和读者见面!
于渌
2019 年 1 月于北京
(序言作者系理论物理学家、中国科学院院士)

文摘

脑洞篇(节选)

04. 在台风的风眼扔一颗原子弹会怎么样?
物理君要赞美这个脑洞!哈哈!
这应该没什么影响,原子弹的冲击波范围也就十几千米吧。一个大点的台风风眼直径动辄二三十千米,更不要说外围几百上千千米的气旋了。原子弹连风眼都填不满。大自然说,你们人类完全不够看啊。
我知道,这肯定不是你们想要的答案。那我们来脑补一个特别特别大的原子弹和一场小型台风吧!
首先台风眼是地表的低气压中心。大气从四面八方流向风眼,然后在风眼外围涌向高空。在那里丢一颗原子弹,原子弹释放的大量热量会使台风中心的气压短时间升高。这使得台风短时间减弱。然而这并没有(那个什么)用,热空气会迅速往上层大气涌,这又加剧了地表的低气压,于是更猛烈的台风即将产生。
所以,核弹对台风是完全没有办法的。这是螳臂当车呀!砸颗小行星说不定有用。

09. 我们穿越回古代(比如秦朝)能发电吗?
为了这个问题,物理君专门跑去翻了《史记》,这真是太为难理科生了。(不过术业有专攻,我尽力而为,如依然有史实错误,望勘正。)
首先,秦朝的青铜冶炼技术已经非常成熟。而生铁冶炼技术始于春秋后期,西汉开始大范围应用,秦朝的冶铁技术就算没有成熟也不会差到哪里去。这样我们就有了两种电化学活性不同的金属,青铜和铁,理论上就有了制造原电池的可能性。不过,由于铁和铜的电化学活性差得不是特别多,再加上铁中杂质多,青铜中又掺有少量锡。因此,这个原电池的效率必定是极差的。
当然,光有金属电极还不行,还要有酸和盐组成的电解液。这在秦朝还真不一定有。因为常见的酸性植物,番茄啊,柠檬啊,那时都还没引进。……好在我查了一下,发现“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳”这句话原来出自《晏子春秋?内篇杂下》。我顺手还发现原来春秋时期我们就已经有醋了!所以酸液也有了!因此,在秦朝,虽然电灯泡是完全没有机会造出来的,不过电池可能真的能造出来哦!
这还没完,秦朝有没有磁铁这个事情似乎还没有定论,但磁铁是可以造的。将铁粉部分氧化成四氧化三铁,然后烧结成块材,再让它缓慢降温到居里点以下,这样它就可以在地磁场的诱导下成为一个比较弱的磁铁(这是富兰克林说的)。这样,有了磁铁,有了铁铜做的导线(当然,那时的铁铜有可能延展性差,不足以制成线,不过无妨,不行我们就用金嘛),彼时蜀郡郡守李冰正在兴修都江堰,当时的人有一定的水利工程能力,那么……你懂的。

生活篇(节选)
03. 人体的安全电压是 36V。为什么没听说过有安全电流呢?到底是电压危险还是电流危险?
考虑到人体的情况,高电压不一定会杀掉你,但是强电流一定会杀掉你,而低电压一定不会在人体产生强电流,所以低电压一定是安全的。(哇……真像绕口令。)
那为什么不直接写安全电流呢?因为电网的标准里只有电压是恒定不变的,这样有利于电网中的负载正常运转,而电流是随电网中的负载随时变化的。所以综上所述:第一,安全电压不是保障安全的直接原因,却是安全的充分条件;第二,设置安全电压在可操作性上比设置安全电流强得多。

04. 下雨时是部分地区下雨,那为什么我们平时看不见或者接触不到下雨与不下雨的交界处?
其实下雨的地方和不下雨的地方是有比较明显的分界的,物理君在开阔的荒野中就经常看到。只是一些原因让我们不太方便看到这个现象。
首先,云层距离地面几百到几千米不等,非常高,雨滴在下落过程中会因为受到风的扰动而随机散开,导致边界模糊;其次,边界区域相对于云朵整体面积而言,占比较小,观察者不容易碰巧处在边界附近;最后,云朵在风力作用下移动,速度可轻松达到几十米每秒,边界快速移动,对观察者而言也是一晃而过。
重磅推荐
内容简介
你是否有一些念念不忘,却又不知道该问谁的问 题?其实,还有万人和你一样,管不住自己的好奇心,于是他们关注了“物理君”。
在这本精彩的科普问答集里,你将看到“物理君”如何机智解答 个来自网友的脑洞趣题,每分钟,你都能 个新的知识点,体验科学带来的乐趣。

作者简介
物理所成立于年,是以物理学基础研究与应用基础研究为主的多学科、综合性研究机构。
物理所官方微信公众号向青少年、高校学生和科学爱好者推送以物理学为主,兼顾数学、化学、生命科学、计算机科学等其他领域的优质内容。其中有针对低年龄段学生的科普,也有科研工作者关注的科学新闻,具有科学性、趣味性和多样性。公众号依托独特的学科优势,用通俗的语言讲科学知识,用专业的水准传授科学方法,用 的答案解科学疑惑,用认真的态度释科学精神。年,在中国科协、人民日报社主办,人民网承办的“典赞?科普中国”活动颁奖典礼中, 物理所微信公众号荣获“十大科普自媒体”荣誉称号。
目前,公众号已有万关注量,并呈持续增加状态。五个原创栏目(翻译、科学电台、问答、正经玩、 科学日)各具特色,其中“问答”是物理所公众号的 栏目。在物理所从事科学研究的一批 专业人员通过该栏目与读者互动,解答读者对科学的各种疑问。该栏目自推出以来一直广受欢迎,目前已经持续至 期。

目 录
生活篇
脑洞篇
学习篇
宇宙篇
量子篇
索引
致谢

在线试读
样章序好奇是人类的天性,也是科学发现的原动力。各位读者朋友,你们可曾对大自然的现象产生过好奇?比如:浪花为什么是白色的?闪电为什么总是弯弯曲曲的?用手机拍摄电视屏幕为什么会有黑色条纹?……幼时的我们不会想到,一些看似普通的问题其实是我们接触物理学的起点。随着年龄的增长、知识面的拓宽,有些简单的问题很容易解答;但有时候又会衍生出 多 新奇的问题或想法,总也得不到令人满意的答案。随着技术的进步,我们接触到的现象越来越多,其中涉及的科学知识越来越广,新事物出现的速度越来越快,科普工作者必须探索 新 有效的手段来满足和进一步启发大家的好奇心。
年 月, 物理所几位年轻的科研工作者在物理所微信公众号上创办了“问答”专栏。专栏一经创办,就引起粉丝们的强烈反响,掀起了一股向物理所公众号提问的热潮。专栏收到很多 有趣的问题,而参与答题的人也从物理所的几位师生,扩展到兄弟院所和其他高等院校的研究人员。很快,“问答”成了众多粉丝每周期待的栏目。“问答”专栏到现在已经持续了一百多期,而本书的内容正是取自该专栏的精华,读者们的问题分别归纳为生活篇、脑洞篇、学习篇、宇宙篇和量子篇五个部分。有的问题很简单,但背后却蕴藏着深刻的物理知识;有的问题角度新奇,阅读答案的过程就像坐上了一辆科学的趣味列车。在这里,有些问题会有确定的答案;有些问题却只能在“答案”的引导下让人产生进一步的想象空间;有些问题甚至连科学家还没有定论。
正如书名《 分钟物理》所言,书中的大部分问题与答案可能只需要一两分钟就可以读完,读者在碎片化的时间中可以汲取科学的养分。然而,在惊叹物理学有多奇妙的同时,我们必须记住,仅仅一两分钟的时间很难 搞清楚一个物理问题,答案的提供者也无法确保所有的回答面面俱到。好的问题是一次探索的起点,但好的解答往往并不是探索的终点。这里的回答 像是一把钥匙,帮你开启一扇好奇之门,门内 广阔、 丰富的物理世界,需要读者自己去发掘。希望这本书中的问题和答案可以让你对物理学多一点兴趣,对生活和大自然多一些好奇。
科学知识是人类共同的财富,探求未知,并与 多的人共享,是科研人员的强烈愿望。物理所微信公众号的红火,依靠的是一批铁杆粉丝,其骨干是一批活跃在科学前沿的青年研究人员和充满活力的研究生,他们的 是“问答”专栏的坚强支撑。专栏的创立和进一步提升是“大众科普”的 尝试,它不仅传播科学知识, 着力于培育科学文化:好奇是求知的动力,质疑是创新的起点。我 赞赏年轻同事和同学的 和付出,热忱向读者朋友 这本非比寻常、大开脑洞的 读物。
愿“专栏”越办越好!期待本《 分钟物理》第二辑早日和读者见面!于渌 年 月于北京(序言作者系理论物理学家、 院士)生活篇 为什么晚上看路灯时会看到光“芒”(就是往外发散的那种线条)?人眼能看见光芒的主要原因有两个。样章序好奇是人类的天性,也是科学发现的原动力。各位读者朋友,你们可曾对大自然的现象产生过好奇?比如:浪花为什么是白色的?闪电为什么总是弯弯曲曲的?用手机拍摄电视屏幕为什么会有黑色条纹?……幼时的我们不会想到,一些看似普通的问题其实是我们接触物理学的起点。随着年龄的增长、知识面的拓宽,有些简单的问题很容易解答;但有时候又会衍生出 多 新奇的问题或想法,总也得不到令人满意的答案。随着技术的进步,我们接触到的现象越来越多,其中涉及的科学知识越来越广,新事物出现的速度越来越快,科普工作者必须探索 新 有效的手段来满足和进一步启发大家的好奇心。
年 月, 物理所几位年轻的科研工作者在物理所微信公众号上创办了“问答”专栏。专栏一经创办,就引起粉丝们的强烈反响,掀起了一股向物理所公众号提问的热潮。专栏收到很多 有趣的问题,而参与答题的人也从物理所的几位师生,扩展到兄弟院所和其他高等院校的研究人员。很快,“问答”成了众多粉丝每周期待的栏目。“问答”专栏到现在已经持续了一百多期,而本书的内容正是取自该专栏的精华,读者们的问题分别归纳为生活篇、脑洞篇、学习篇、宇宙篇和量子篇五个部分。有的问题很简单,但背后却蕴藏着深刻的物理知识;有的问题角度新奇,阅读答案的过程就像坐上了一辆科学的趣味列车。在这里,有些问题会有确定的答案;有些问题却只能在“答案”的引导下让人产生进一步的想象空间;有些问题甚至连科学家还没有定论。
正如书名《 分钟物理》所言,书中的大部分问题与答案可能只需要一两分钟就可以读完,读者在碎片化的时间中可以汲取科学的养分。然而,在惊叹物理学有多奇妙的同时,我们必须记住,仅仅一两分钟的时间很难 搞清楚一个物理问题,答案的提供者也无法确保所有的回答面面俱到。好的问题是一次探索的起点,但好的解答往往并不是探索的终点。这里的回答 像是一把钥匙,帮你开启一扇好奇之门,门内 广阔、 丰富的物理世界,需要读者自己去发掘。希望这本书中的问题和答案可以让你对物理学多一点兴趣,对生活和大自然多一些好奇。
科学知识是人类共同的财富,探求未知,并与 多的人共享,是科研人员的强烈愿望。物理所微信公众号的红火,依靠的是一批铁杆粉丝,其骨干是一批活跃在科学前沿的青年研究人员和充满活力的研究生,他们的 是“问答”专栏的坚强支撑。专栏的创立和进一步提升是“大众科普”的 尝试,它不仅传播科学知识, 着力于培育科学文化:好奇是求知的动力,质疑是创新的起点。我 赞赏年轻同事和同学的 和付出,热忱向读者朋友 这本非比寻常、大开脑洞的 读物。
愿“专栏”越办越好!期待本《 分钟物理》第二辑早日和读者见面!于渌 年 月于北京(序言作者系理论物理学家、 院士)生活篇 为什么晚上看路灯时会看到光“芒”(就是往外发散的那种线条)?人眼能看见光芒的主要原因有两个。
个原因关乎衍射,这是任何光学系统都无法避免的问题。利用基尔霍夫衍射公式,我们可以较为 地计算出不同形状光圈所产生的衍射图案,即光芒线的条数和延伸长度。拍摄很远处的物体时,入射光近似于平行光,对光圈做二维傅里叶变换可以近似得到衍射图案。
当然,要拍出光芒,你并不需要懂得这些复杂的数学。定性来看,光源越亮,光圈越小,由衍射造成的光芒现象也会越明显。
对人眼来说,这里的光圈可以替换成瞳孔。正常情况下瞳孔是圆形的,理论上不应该看见光芒,而应该看见“光晕”。不过,由于眼球或眼镜片表面不洁净,这种不对称的衍射现象仍有可能发生。
我们可以做个实验:在相机镜头前粘上几根头发丝,看看能照出什么现象来。 和金属做的碗相比,为什么塑料碗比较容易积聚油渍呢?高中化学课会讲“相似相溶原理”——极性分子和金属离子较易溶于极性溶剂,而非极性分子较易溶于非极性溶剂,即极性相似的分子间一般亲和力 强。这里也有类似的原因。
大多数油脂都是非极性分子或弱极性分子,而生活中常见的大多数塑料(聚乙烯、聚丙烯、聚酯等有机高分子材料)亦是如此。因此,油脂和塑料之间的相互作用较强,而与金属材料的相互作用较弱,油脂 容易附在塑料表面。许多陶瓷材料以离子晶体为主,一般来说也会体现一定的极性,因此不容易粘上油脂且易于清洗。此外,某些塑料分子上会有一些易于和油脂亲和的基团,这些基团也会起到一定的“粘”油的作用。
综上所述,一般情况下塑料会 粘油。当然也有例外,比如,聚全氟烯烃等塑料不易“粘”任何东西。
人体的安全电压是 。为什么没听说过有安全电流呢?到底是电压 危险还是电流危险?考虑到人体的情况,高电压不一定会杀掉你,但是强电流一定会杀掉你,而低电压一定不会在人体产生强电流,所以低电压一定是安全的。(哇……真像绕口令。)那为什么不直接写安全电流呢?因为电网的标准里只有电压是恒定不变的,这样有利于电网中的负载正常运转,而电流是随电网中的负载随时变化的。所以综上所述,安全电压不是保障安全的直接原因,却是安全的充分条件;第二,设置安全电压在可操作性上比设置安全电流强得多。
下雨时是部分地区下雨,那为什么我们平时看不见或者接触不到下雨 与不下雨的交界处?其实下雨的地方和不下雨的地方是有比较明显的分界的,物理君在开阔的荒野中就经常看到。只是一些原因让我们不太方便看到这个现象。
首先,云层距离地面几百到几千米不等, 高,雨滴在下落过程中会因为受到风的扰动而随机散开,导致边界模糊;其次,边界区域相对于云朵整体面积而言,占比较小,观察者不容易碰巧处在边界附近; ,云朵在风力作用下移动,速度可轻松达到几十米每秒,边界快速移动,对观察者而言也是一晃而过。
总之,当天气晴朗、土地干燥时,如果突然遇到阵雨且雨滴较重、风速较小,我们很容易看到云朵下雨区域的干湿交界。这也符合日常生活的经验。
为什么自行车车胎充气后骑着轻,没气时骑着重?理想情况下,自行车在公路上行驶不需要外力驱动。实际情况下,理想的条件不能被满足。当自行车胎没气时,行驶过程中车胎一直处在压扁—释放—压扁—释放的状态,这个过程使大量的机械能转化成内能,能量利用率降低,所以自行车骑起来会变重。
有人可能会问:为什么不直接去掉车胎?答案很简单,首先,如果去掉车胎,轮毂和地面就形成刚性接触,受力 不均匀,容易造成轮毂损伤。其次,骑车的人会觉得颠簸很厉害,骑行体验不好。 ,轮胎可以增加车轮和地面的摩擦力,减少打滑。
为什么流动的水不易结冰?这个和结晶过程需要水分子在凝结核周围有序地聚集有关。静水在达到冰点时,如果水中存在凝结核,水就会慢慢在凝结核周围结晶成冰,凝结过程正是从这些凝结核开始扩散到整个水存在的区域的。但是如果水流动起来,造成的扰动就会对水分子在凝结核周围的有序聚集起到一定的破坏作用,从而使得冰冻过程变得困难。
比较有意思的是,水在缺少凝结核的时候会形成过冷水(低于冰点却不冰冻的水)。与之相对应,水在缺少汽化核的情况下会形成过热水(高于沸点却不沸腾的水)。
网传冰糖的摩擦荧光是真的吗?如果是,还有哪些晶体存在摩擦荧光?冰糖是真的有摩擦荧光。
想见证奇迹的朋友可以做一个小实验:找一个透明的、内部干燥(一定要干燥,越干燥现象越明显)的矿泉水瓶,用其 的容量装大块冰糖。在一个月黑风高的夜晚,拉上窗帘,关上灯,让室内伸手不见五指,然后迅速地摇晃塑料瓶,这时你就会看到瓶中的冰糖一下下地发出蓝紫色的闪光。摇得越快,现象越明显!你可能不知道,摩擦荧光()的研究历史已经有几百年了,早在 世纪就有人发现摩擦糖块会发出亮光。其机理在大卫·哈里德( )的《基础物理学》( )里面有所叙述。由于冰糖晶体的非对称性,冰糖在断裂过程中断面会带上正负电荷,这相当于把振动摩擦的机械能转化为了电势能。而电荷中和的放电过程激发了空气中的氮分子,将能量以荧光形式放出。能以相似机理摩擦发光的晶体还有 、、 等。
虽然多种晶体都有相似的发光现象,但是这背后蕴含的机理问题很多。比如,晶体的压电效应、扭曲和位错都能引起发光;还有些晶体不像冰糖这样靠激发氮分子来发光,而是因晶体本身被激发而发光。摩擦荧光也不限于非对称晶体,在某些对称晶体上也能观察到该现象。这些问题都有待人们去研究。这么看来,一个不起眼的小现象说不定蕴含着很多大学问呢!
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商品详情
基本信息

商品名称分钟物理
作者物理所 定 开本开
出版社:北京联合 号 页数
出版时间 版次 商品类型:图书
印刷时间: 印次
ISBN9787559602091
出版社北京联合出版公司
作者中科院物理所
尺寸16