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作者[美]Joanne Baker 著
出版社人民邮电出版社
ISBN9787115224217
出版时间2009-05
装帧平装
开本16开
定价39元
货号9855002
上书时间2024-08-25
乔安妮·贝克
Joanne Baker
知名科普作家,《科学》杂志的物理学
编辑,专业领域为空间和地球科学。她
曾在英国剑桥大学学习物理学,并于
1 995年在澳大利亚悉尼大学获得博士学
位。她也是同系列畅销书《你不可不知
的50个天文知识》的作者。
目 录 第 一部分 物质运动 1 01 马赫原理 2 02 牛顿运动定律 6 03 开普勒定律 10 04 牛顿万有引力定律 14 05 能量守恒 18 06 简谐运动 22 07 胡克定律 26 08 理想气体定律 30 09 热力学第 二定律 34 10 零度 38 11 布朗运动 42 12 混沌理论 46 13 伯努利方程 50 第 二部分 波的秘密 55 14 牛顿色彩理论 56 15 惠更斯原理 60 16 斯涅尔定律 64 17 布拉格定律 68 18 夫琅和费衍射 72 19 多普勒效应 76 20 欧姆定律 80 21 弗莱明右手定则 84 22 麦克斯韦方程组 88 第三部分 量子谜题 93 23 普朗克定律 94 24 光电效应 98 25 薛定谔波动方程 102 26 海森堡不确定性原理 106 27 哥本哈根诠释 110 28 薛定谔的猫 114 29 EPR悖论 118 30 泡利不相容原理 122 31 超导性 126 第四部分 原子结构 131 32 卢瑟福原子 132 33 反物质 136 34 核裂变 140 35 核聚变 144 36 标准模型 148 37 费曼图 152 38 上帝粒子 156 39 弦论 160 第五部分 时空宇宙 165 40 狭义相对论 166 41 广义相对论 170 42 黑洞 174 43 奥伯斯佯谬 178 44 哈勃定律 182 45 大爆炸 186 46 宇宙膨胀 190 47 暗物质 194 48 宇宙学常数 198 49 费米悖论 202 50 人择原理 206 术语表 211
舒马赫原理
骑在旋转木马上的孩子可以感受到来自遥远星球的拉力。这种现象可以用马赫原理解释,即“物体的惯性受周围其他物体质量的影响”。通过引力,遥远的天体能够影响我们身边物体的移动和旋转。为什么会这样?你怎么判断某个物体是否在运动呢?
坐过火车的人应该有过这样的体验:透过车窗,看对面火车的车厢离你远去。是你乘坐的火车正在出站还是另一列正在进站?有时候这很难判断。有没有什么办法能帮助我们确定到底是哪列火车开动了呢?
奥地利哲学家和物理学家欧内斯特·马赫在19世纪就发现了这个问题。他追随着牛顿的思想,注意到,牛顿认为空间是绝对的。对此,他本人并不认同。牛顿将空间理解为类似于有坐标系的坐标纸,所有的运动都可以映射到坐标纸的网格上。马赫不同意这个观点,他认为:只有相对丁另外一个物体(而非坐标纸上的网格)来说,运动才是有意义的。如果不足相对于其他物体,那运动又有什么意义呢?在这一点上,马赫是受牛顿的竞争对手一戈特弗里德·莱布尼兹早期思想影响的。而后,爱因斯坦又继承了马赫的思想,认为只有相对运动才是有意义的。马赫认为:一个皮球,无论是在法国还是奥地利,滚动方式都是一样的,跟空间网格无关。可见,唯一能够影响皮球滚动的就是重力(即引力)。在月球上,皮球滚动的速度可能会有所不同,因为在月球上它的重力要小一些。宇宙中的所有物体相互之间都存在着引力,并且通过这种相互作用感受其他物体的存在。从本质上说,运动不依赖于空间的属性,而依赖于物质或其质量的分布。
质量 到底什么是质量?质量是物体所含物质多少的度量。一块金属的质量等于其内部所有原子质量的总和。质量和重量不同。重量是将物体向下拽的重力的度量。宇航员在月球上比在地球上轻,是因为月球比地球小,其对宇航员施加的重力也小。但不论是在月球还是地球,宇航员的质量都是不变的,因为身体内所包含的原子数量并没有变化。爱因斯坦提出,质量和能量是可以相互转化的,质量可以完全变成能量。因此从本质上说,质量就是能量。
惯性 惯性源于拉丁词汇“懒惰”。与质量非常类似,它表示通过力的施加使某个物体的运动发生改变的难度。惯性大的物体较难发生运动。即使是在太空中,大型物体发生运动所需的力也足很大的。比如,假设一个在轨道上运行的巨型岩石小行星将与地球相撞,若要改变它的运动方向,必须使用巨大的冲击力一或是通过核爆炸提供一个短暂而巨大的力,或是长时问地施加一个稍小的力。而小型空间飞船,由于惯性比行星小得多,因此通过喷气发动机就可以改变其运动方向。意大利天文学家伽利略早在17世纪就提出了惯性定律:如果某一物体处于某种状态,并且不对其施加任何外力,则它的运动状态将保持不变。也就是说,如果陔物体处于运动状态,那么它将按照原有的速率……
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。
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