光速声波物理学

图书简介

骆驼为什么很少中暑？蚂蚁和大象究竟谁更强壮？

拿起杠铃和举着杠铃，哪个更累？

在海拔4500米的山上，喝沸腾的茶会烫伤吗？



《光速声波物理学》由美国概念物理教学先驱、加利福利亚大学伯克利分校教授保罗·休伊特打造，全球畅销30年，物理学奥林匹克竞赛奖项得主的启蒙读物。



全书以贴近读者日常生活的有趣问题引入，辅以细致、前沿的解答，可以帮助读者在探究中构建通识思维。

目录

《光速声波物理学1》
序章学习大自然的规则
科学的起点：测量
科学的宿命：求真
科学的未来：全新的可能
第一部分力学
01牛顿第一运动定律——惯性
Q1物体是如何保持“天性”的？
Q2惯性为什么不是一种力？
Q3物体如何保持运动？
Q4静止的物体如何受力？
Q5飞机在飞行中如何保持平衡？
Q6为什么在行驶的火车上起跳会落在原地？
02速度如何影响运动状态
Q1我们相对于太阳的速度是多少？
Q2为什么公交车加速时，人站不稳？
Q3什么情况下，羽毛和硬币的下落速度相同？
Q4为什么飞机会被吹离航线？
03是什么影响了物体的下落
Q1“牛顿世界”的力有哪些？
Q2下雪天为什么不能猛踩刹车？
Q3如何在真空状态下称重？
Q4真空中，硬币和羽毛受到的重力相等吗？
Q5自由落地运动如何“自由”？
Q6跳伞者为什么不会加速降落？
04力是如何相互作用的
Q1你在推墙时，墙也在推你吗？
Q2为什么桌上的书不会“自发”地加速?
Q3在马路上行走时，道路会升起“迎接”你吗？
Q4滑雪时如何保持平衡？
Q5为什么候鸟迁徙时呈V形？
05什么是运动中的惯性
Q1同样速度下，为什么卡车比小汽车更难停下？
Q2从高处跳到地面为何要弯曲膝盖？
Q3为什么发生反弹时冲量更大？
Q4为什么推仪表盘不会让车动起来？
Q5什么情况下碰撞的物体会“粘”在一起？
06能量是如何转换的
Q1拿起杠铃和举着杠铃，哪个更累？
Q2是什么让过山车在空中转圈？
Q3为什么车速越快，刹车距离越长？
Q4太阳为什么会发光？
Q5为什么“给我一个支点，我就能撬起整个地球”？
Q6世界上存在效率达100%的机械吗？
Q7大自然取之不尽的能源是什么？
07物体旋转时发生了什么
Q1旋转时，为什么外侧轨道速度更快？
Q2洗衣机的脱水功能是如何实现的？
Q3汽车向左转弯时，为何身体会向右倾斜？
Q4是什么让陀螺持续旋转？
Q5两个体重不同的人能让跷跷板平衡吗？
Q6为什么比萨斜塔不会倒塌？
Q7滑冰时，为何收回手臂和腿时旋转更快？
08引力如何塑造世界
Q1地球的引力也在吸引月球吗？
Q2为什么体重会因地点的不同而不同？
Q3海水为什么会出现周期性的涨落？
Q4当你掉进一个贯穿地球的洞里会发生什么？
Q5坐过山车时为什么会有失重感？
Q6黑洞具有攻击性吗？
Q7地球为什么是圆的？
09卫星是如何运动的
Q1投出的球为什么沿抛物线运动？
Q2卫星如何实现绕地飞行？
Q3卫星轨道是圆形还是椭圆形的？
Q4行星运动的三大定律是什么？
Q5什么样的速度能够让卫星“逃离”地球？
第二部分物质的性质
10原子如何构成了复杂的世界？
Q1爱丽丝会如何漫游原子世界？
Q2为什么说你身体里的原子可能与宇宙一样年代久远？
Q3我们如何观察原子？
Q4为什么原子内部几乎是空的？
Q5原子有多少种结合方式？
Q6反物质到底是什么？
11固体有哪些不为人知的特性？
Q1晶体是如何形成的?
Q2一斤棉花和一斤铁哪个重？
Q3为什么棒球被击打后不会永久变形？
Q4为什么拱形建筑更坚固？
Q5蚂蚁和大象谁相对更强壮？
12液体能产生哪些力？
Q1人躺在插满钉子的床上会受伤吗？
Q2为什么把巨石从河底吊起相对容易？
Q3为什么鱼能在水中自由上浮和下沉？
Q4如何用液体控制一台挖掘机？
Q5雨滴和油滴为何是球形的？
Q6把方糖一角浸入咖啡，为什么整个方糖都湿了？
13气体的特性如何影响我们的生活？
Q1为什么我们感觉不到空气的重量？
Q2汽车轮胎里藏着什么气体定律？
Q3气球在空气中上升要具备什么条件？
Q4飞驰而过的大车为什么会产生吸力？
Q5如何让荧光灯、霓虹灯中的气体发光？
《光速声波物理学2》
第一部分热
01温度是如何产生的
Q1我们为何能感知不同的温度？
Q2物质本身含有热量吗？
Q3为什么热汤比烤面包凉得慢？
Q4为什么自行车的车胎在夏天时不宜打太足？
02热是如何传递的
Q1炊具的把手为什么通常是木制的？
Q2为什么把手放在蜡烛火焰上方会感觉更热？
Q3看得见星星的夜晚更冷吗？
Q4为什么冷冻食品在温暖的房间里升温更快？
Q5为什么车在暴晒后内部温度更高？
Q6人类能多大程度地影响气候变化?
Q7我们在阳光下为什么能感到温暖？
Q8保温瓶是如何保温的？
03相变是如何发生的
Q1冰块长时间放在冰箱里，为什么会变小？
Q2湿度会让我们感觉更热还是更冷?
Q3在海拔4500米的山上，喝沸腾的茶会被烫伤吗？
Q4为什么天气太冷就没法打雪仗？
Q5为什么用湿手指短暂触摸热锅不会受伤？
04热力学告诉我们什么
Q1温度有上限和下限吗？
Q2为什么搓手掌时，手掌会变得更暖和？
Q3是什么导致了各地的气候差异？
Q4骆驼为什么很少中暑？
Q5在自然界，无序才是常态吗？
Q6如何把炒鸡蛋还原成一个鸡蛋？
第二部分声
05声音是如何产生和传播的
Q1为什么宇宙是寂静无声的？
Q2我们如何描绘声波？
Q3为什么海啸过后，被扰乱的物品会最终回到原位？
Q4波是如何相互干涉的？
Q5为什么远方急驶过来的火车鸣笛声变得尖细？
Q6飞机是如何实现超音速飞行的？
Q7声爆是如何发生的？
06为什么我们能听见声音
Q1大象如何通过声波交流？
Q2声音为什么能在空气中传播？
Q3蝙蝠为何能在暗夜中捕食？
Q4为什么敲击不同的物体会发出不同的声音？
Q5降噪耳机的原理是什么？
Q6我们如何借助声音的频率来调节乐器？
07奇妙的音乐是怎样产生的
Q1为什么音乐是千变万化的？
Q2乐器是怎样发出声音的？
Q3留声机的发声原理是什么？
Q4人耳会自动进行傅里叶分析吗？
第二部分电和磁
08电如何影响世界
Q1电力是什么样的？
Q2为什么静电有时很危险？
Q3为什么不同材料的导电性存在差异？
Q4充电的微观过程发生了什么？
Q5电场是什么？
Q6电如何转换成能量？
09电流是怎样工作的
Q1电流如何发挥作用？
Q2电流过大会造成哪些危害？
Q3直流电和交流电有什么不同？
Q4电子如何运动？
Q5为什么LED灯取代了白炽灯？
Q6电路中的开与关到底代表什么？
10磁如何影响我们的生活
Q1磁铁有什么神奇力量？
Q2信用卡如何刷出信息？
Q3磁悬浮列车的原理是什么？
Q4磁场会怎样影响带电粒子的运动？
Q5地球的磁场一直保持不变吗？
Q6为什么动物能感应磁场？
11电磁感应如何发生
Q1什么情况下会发生电磁感应？
Q2发电机如何发电？
Q3变压器如何工作？
Q4关电器时为何要先关开关再拔插头？
Q5电力公司为什么主要提供交流电？
《光速声波物理学3》
第一部分光
01光如何“创造”世界
Q1光竟然是一种电磁波？
Q2什么是可见光？
Q3为什么光能够透过玻璃？
Q4金属为什么有光泽？
Q5日食和月食是怎么形成的？
Q6我们的眼睛怎么看到物体？
02我们如何看到五彩斑斓的颜色
Q1为什么物体有不同的颜色？
Q2白色如何成为“颜色组合体”？
Q3如何用彩色颜料调配出不同的颜色？
Q4蓝天真的是蓝色的吗？
Q5阳光下的水究竟是什么颜色？
03光如何反射和折射
Q1炎热的夏天，为什么屋顶漆成白色更凉快？
Q2为什么湿沙看起来比干沙更暗？
Q3日落时，为什么太阳沉入地平线以下还能被看到？
Q4海市蜃楼是如何形成的？
Q5为什么每个人看到的彩虹都不同？
Q6钻石为什么会“闪闪发光”？
Q7夜空中的星星为什么“眨眼睛”？
Q8为什么我们在明亮的光线下看得更清楚？
04光波是如何产生的
Q1为什么水波会形成同心圆？
Q2海豚为什么能“像医生一样观察事物”？
Q3孔雀羽毛的美丽颜色来自哪里？
Q4潮湿路面上的油污为何是彩虹色的？
Q53D成像的原理是什么？
05我们如何看到光
Q1极光是如何产生的？
Q2化学元素都有自己的“光谱指纹”？
Q3白炽灯与霓虹灯有什么不一样？
Q4怎样通过恒星发出的光谱来确定它们的速度？
Q5为什么不同矿物会发出不同颜色的光？
Q6为什么有些物体可以在黑暗中发光？
Q7为什么人们现在普遍使用LED灯？
Q8为什么我们看不见激光？
06光如何开启量子理论
Q1量子理论是如何诞生的？
Q2我们看似“平滑”的世界背后是什么？
Q3光伏电池如何发电？
Q4相机是如何成像的？
Q5光子什么时候会表现为粒子？
Q6高速步枪子弹如何拥有波粒二象性？
Q7原子层面的自然为何是不确定的？
Q8如何在混乱中寻找秩序？
第二部分核物理在研究什么
07原子和量子如何运动
Q1原子核是如何被发现的？
Q2电子是如何被发现的？
Q3科学家如何探查太阳的原子结构？
Q4原子如何塑造生命？
Q5电子为何“神出鬼没”？
Q6通往未来物理学的窗口是什么？
08放射性如何产生和衰变
Q1我们的生活中到处都有放射性物质？
Q2“辐照食品”为什么是安全的？
Q3我们为什么感觉不到中微子“穿身而过”？
Q4人体如何成为天然辐射源？
Q5原子核中有哪些力？
Q6为什么半衰期不受外界影响？
Q7如何检查辐射是否过量？
Q8元素如何相互转化？
Q9碳-14为何只能探测5万年以内的历史？
09核裂变和核聚变是如何发生的
Q1为什么天然铀矿床不发生链式反应？
Q2核弹拆除后可以用来发电吗？
Q3核电站如何发电？
Q4核废料会无限期影响人类吗？
Q5爱因斯坦如何理解原子核内的能量？
Q6原子结合时如何释放能量？
Q7你真的“来自星星”吗？
第三部分相对论告诉我们什么
10狭义相对论告诉我们什么
Q1运动背后有什么规律？
Q2爱因斯坦如何颠覆传统认知？
Q3什么情况下时间会走得更快或更慢？
Q4我们能够借助星际旅行回到过去吗？
Q5物体如何接近甚至超过光速？
Q6质量和能量真的等效吗？
11广义相对论告诉我们什么
Q1光只能沿直线传播吗？
Q2你和别人变老的速度一样吗？
Q3时空扭曲是怎么发生的？
Q4我们如何探测引力波？