十万个为什么：物理（第六版） [青少年] pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

内容简介

　　物理学是研究物质世界基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律的科学。该分册涵盖了声、光、电、磁、热等基本物理现象和原理及其在生活中的应用，以及现代物理学的**进展，力图从新的角度或用新的观点来提出和解答读者最关心的问题。

内页插图

精彩书评

　　★第六版《十万个为什么》将以全新的问题、全新的体系、全新的内容、全新的样式，以及数字化时代全新的技术手段，再现《十万个为什么》每一版都曾有的辉煌，掀起中国科普出版和科学普及的又一个高潮。第六版《十万个为什么》的出版，必将引领青少年走向科学，使共和国涌现出栋梁之材。
　　——韩启德（全国政协副主席，中国科学技术协会主席，病理生理学家，中国科学院院士，发展中国家科学院院士）
　　
　　★人类在小小的地球上，竟能揭开那么多的宇宙奥秘，这真是一大奇迹。本书讲的是：天文学家为什么能做到这一点，他们又是怎样做的？
　　——王绶琯（天文学家，中国科学院院士，欧亚科学院院士）
　　——方成（天体物理学家，中国科学院院士，发展中国家科学院院士）
　　
　　★时间是一面筛子，筛去平庸，留下精品。《十万个为什么》在半个多世纪之后依然青春焕发，因为她是少年儿童读物中的经典。
　　——叶永烈（著名作家）
　　
　　★成长过程中不只是要知道很多问题的答案，更重要的是要学会如何提问。有时，能够提出好的问题，甚至比知道问题的答案更重要。
　　——李开复（创新工场董事长兼首席执行官）

目录

导言
为什么要研究物理学

力学
为什么风能吹垮塔科马海峡大桥
为什么会有“野渡无人舟自横”的现象
为什么消防水枪能喷出高速水流
为什么印第安人吹筒箭可以射杀几十米外的猎物
为什么帆船可以逆风前进
为什么地铁站要设置安全线
为什么高尔夫球表面布满了小坑
为什么大雁排队飞行会节约能量
为什么肥皂水能吹出泡泡而普通水不行
为什么荷叶会出淤泥而不染
为什么毽子和羽毛球都要插上羽毛
为什么超市购物车的脚轮能够自由转动
为什么上了发条的钟表能准确计时
为什么小提琴能拉出美妙的乐曲
为什么竞技体育中没有10米以上高台跳水比赛
为什么滑水运动员在划板上不会下沉
为什么用手能够轻易地将图钉按进木板
为什么练武者可以让飞针穿过玻璃
为什么花样滑冰运动员快速转圈时要收缩身体
为什么猫在空中能自由翻身
为什么世界级的跳高选手都采用背越式过杆
为什么艺术体操运动员手中的圆圈抛出后能自动返回
为什么急刹前闸自行车容易翻车
为什么骑轮胎气不足的自行车比较费劲
为什么重心高高在上的独轮车能直立不倒
为什么通过同样的距离跑步比骑自行车费劲
为什么北半球的马桶水流不一定是逆时针旋转的
千斤顶为什么可以顶起汽车
为什么歌声能够震破玻璃
为什么走钢丝者要手持长杆
为什么壁虎能在很光滑的墙壁上爬行
为什么表演“胸口碎大石”的时候石板重些反而更安全
为什么汽车能飞越黄河
为什么蚂蚁从高处掉下还能安然无恙
为什么火车开近时汽笛声尖锐而远离时低沉
为什么热气球能载人升空
为什么裁玻璃或瓷砖时在表面划痕就可掰开
为什么啄木鸟高速敲击树干却不会患上脑震荡
为什么旋转的陀螺能直立不倒
为什么土豆摔了之后会产生“内伤”
为什么大部分动物骨骼的横截面呈中空环状构造
为什么没关紧的水龙头滴水不连续
为什么有些非洲人习惯把大罐子顶在头上

热学
为什么墨汁滴到水里会散开
为什么在夏季太阳曝晒下自行车会爆胎
为什么打开冰箱门不能使室内降温
为什么滑冰鞋上要装冰刀
为什么夏天从冰箱内取出的饮料瓶上会有水滴
为什么沸水不一定是100℃
为什么赤脚站在瓷砖上比站在棉被上感觉更凉爽
为什么炒栗子的炒锅内要放很多石子
为什么暖水瓶内胆要镀银
为什么诸葛亮火烧赤壁时要“借东风”
为什么不存在永动机
……
电磁学
光学
量子力学
核与粒子
相对论
凝聚态
软物质和生物物理
附录

前言/序言

《星辰的低语：宇宙的物理奥秘》 引言 浩瀚无垠的宇宙，自古以来就以其深邃与神秘，激发着人类无穷的好奇与探索。从仰望星空的古人，到观测深空的现代科学家，我们始终渴望理解那些塑造了我们所见世界的无形法则。是什么让璀璨的星辰在夜空中如此规律地运行？电磁波又是如何承载着远古的信息穿越时空？微观粒子世界的奇特规则，又如何构成了我们物质世界的基石？《星辰的低语：宇宙的物理奥秘》正是为了回应这些源远流长的问题而生，它将带领读者踏上一段穿越时空、探索物质与能量本质的精彩旅程。本书并非一本枯燥的教科书，而是一次充满惊喜的发现之旅，它以通俗易懂的语言，辅以生动形象的例子，将深奥的物理概念变得触手可及，旨在为每一位对宇宙充满好奇的求知者，点亮探索未知的明灯。 第一章：宇宙的尺度与物质的构成 我们的世界，从渺小至难以想象的原子内部，到宏伟到令人敬畏的星系团，其尺度差异之大，令人惊叹。本章将带领我们从宏观视角审视宇宙的浩瀚，感受其中物质分布的规律与形态。我们将探讨恒星的诞生与演化，了解黑洞的神秘引力，以及星系如何构成我们所处的宇宙大尺度结构。 然而，宇宙的奥秘远不止于此。当我们缩小视野，深入物质的内部，会发现一个更加奇妙的世界。原子，这个曾经被认为是不可分割的单元，实际上是一个由原子核和电子组成的微观系统。原子核又由质子和中子构成，而质子和中子本身，又是由更基本的粒子——夸克组成的。本章将深入浅出地介绍构成我们物质世界的基本粒子，如夸克、轻子，以及传递基本相互作用的玻色子，勾勒出标准模型所描述的粒子图景。我们将了解不同粒子的性质，它们如何组合形成我们熟悉的物质，以及这些微观世界的规则如何影响着宏观宇宙的演化。 第二章：力的舞蹈：宇宙中的基本相互作用 自然界中的一切现象，从行星的轨道运行到苹果的落地，都离不开力的作用。本章将深入探讨构成宇宙万物的四种基本相互作用：引力、电磁力、强核力和弱核力。 引力：宇宙的建筑师。我们将追溯牛顿的万有引力定律，理解为何星球会绕着恒星旋转，为何月球会牵引潮汐。更进一步，我们将触及爱因斯坦的广义相对论，了解引力并非简单的“拉力”，而是时空弯曲的表现。我们将探索引力如何在宇宙的形成和演化中扮演关键角色，塑造了星系的结构，甚至影响了光线的传播。 电磁力：信息的载体与物质的粘合剂。电荷之间的相互作用产生了电场和磁场，而电磁波便是这种相互作用的能量传播形式。本章将解释光、无线电波、X射线等不同电磁波的性质，以及它们如何帮助我们观测和理解宇宙。同时，我们也将了解电磁力是如何将原子中的电子束缚在原子核周围，从而形成各种物质结构，以及它在化学反应和生命活动中的重要作用。 强核力：原子核的坚固纽带。原子核为何能够稳定存在，不受质子之间斥力的影响？答案在于强大的强核力。本章将介绍强核力是如何将夸克紧密地束缚在一起形成质子和中子，以及如何将质子和中子牢牢地结合在原子核中。我们将了解核聚变和核裂变的过程，以及它们在恒星能量产生和核能利用中的重要性。 弱核力：粒子的“变身术”。虽然不如引力和电磁力那样广为人知，但弱核力在宇宙中同样扮演着不可或缺的角色。本章将介绍弱核力是如何引发放射性衰变，将一种粒子转化为另一种粒子。我们将看到弱核力如何在恒星的演化过程中，特别是质子-质子链反应中，促使氢原子转化为氦原子，释放出巨大的能量。 第三章：能量的秘密：运动、热量与光 能量是宇宙中最基本的存在形式之一，它以多种多样的形式存在，并且可以在不同形式之间转化。本章将聚焦于几种关键的能量形式及其相互关系。 动能与势能：运动的能量。我们将从经典力学的角度，理解物体运动的能量（动能）以及物体因其位置或状态而储存的能量（势能）。我们将探讨能量守恒定律，理解能量如何在不同形式之间转化而总量保持不变。 热力学：能量的宏观表现。热量作为能量传递的一种形式，主导着我们日常生活中许多现象。本章将介绍热力学的基本定律，包括温度、热量、功等概念。我们将理解热力学第二定律所揭示的熵增原理，以及它对宇宙演化和物质走向无序状态的深远影响。我们将探讨热传导、对流和辐射等热量传递的方式，以及它们在自然界中的广泛应用。 光：能量的信使。作为电磁波的一种，光是携带能量的重要载体。本章将从能量的角度，深入探讨光的本质。我们将了解光子作为光的粒子性，以及它携带的能量与频率之间的关系（E=hν）。我们将探索光在宇宙中的传播，以及我们如何通过观测不同波长的光来了解遥远天体的性质。从恒星发出的可见光，到宇宙微波背景辐射，光为我们打开了通往宇宙深处的大门。 第四章：时空的织锦：相对论的洞见 我们对宇宙的理解，在很大程度上受到爱因斯坦的相对论的深刻影响。本章将带领读者领略狭义相对论和广义相对论的奇妙之处。 狭义相对论：速度与时间的奥秘。狭义相对论颠覆了牛顿力学中时间和空间的绝对观念，揭示了光速不变原理以及时间膨胀、长度收缩等效应。我们将通过生动的例子，理解高速运动的物体所经历的时间流逝和长度测量与静止观察者的差异。同时，我们将探讨著名的质能方程E=mc²，揭示质量与能量之间深刻的等价关系，理解核反应中巨大能量的来源。 广义相对论：时空与引力的融合。广义相对论将引力重新诠释为时空的弯曲。本章将形象地描述质量如何扭曲其周围的时空，而这种时空的弯曲则表现为我们所感受到的引力。我们将探讨广义相对论在解释水星近日点进动、光线在引力场中的弯曲（引力透镜效应）等现象上的成功，以及它对宇宙学研究的重要性，例如黑洞的形成和宇宙膨胀的模型。 第五章：量子世界的奇遇：微观粒子的奇异规则 当我们深入到比原子核更微小的世界，经典物理学的规律便不再适用。量子力学以其反直觉的理论，描绘了一个充满概率和不确定性的微观宇宙。 波粒二象性：粒子的“双重身份”。本章将介绍量子力学中最核心的概念之一——波粒二象性。我们将看到，光既表现出波动性（如干涉和衍射），又表现出粒子性（如光电效应）。同样的，电子等微观粒子也兼具波动和粒子的双重属性。我们将探讨电子的波动性如何解释原子结构的稳定性，以及它在电子显微镜等技术中的应用。 量子叠加与量子纠缠：概率与联系的奇妙。量子力学的另一个令人着迷的方面是量子叠加态和量子纠缠。我们将用通俗易懂的比喻，解释一个粒子可以同时处于多种状态的叠加，直到被观测才坍缩到特定状态。更令人惊叹的是量子纠缠，两个或多个粒子之间可以建立一种“幽灵般的超距作用”，即使相隔遥远，一个粒子的状态变化会瞬间影响另一个粒子。我们将简要探讨这些概念在量子计算和量子通信等前沿技术中的潜在应用。 不确定性原理：测量的极限。海森堡不确定性原理指出，我们无法同时精确测量一个粒子的某些成对的物理量，例如位置和动量。本章将解释这一原理的含义，即微观世界的观测本身就会影响被观测的客体，揭示了微观世界固有的不确定性。 第六章：宇宙的演化与未来 物理学的规律支配着宇宙的过去、现在和未来。本章将以物理学的视角，回顾宇宙的宏大历程，并展望其可能的未来。 宇宙大爆炸：一切的起点。我们将追溯宇宙起源的“大爆炸”理论，了解宇宙如何从一个极端高温高密度的奇点膨胀至今。我们将探讨宇宙微波背景辐射作为大爆炸遗迹的证据，以及它如何为我们提供了早期宇宙的信息。 恒星与星系的演化：物质的循环。本章将从物理学的角度，解读恒星的生命周期，从诞生到衰老，再到可能的超新星爆发或黑洞形成。我们将了解元素如何在恒星内部的核聚变过程中被合成，并在恒星死亡时散布到宇宙空间，成为下一代恒星和行星的原材料。 暗物质与暗能量：宇宙的未解之谜。观测表明，我们所能见到的普通物质只占宇宙总物质能量的极小一部分。本章将介绍“暗物质”和“暗能量”的概念，它们虽然我们无法直接观测，却对宇宙的结构形成和加速膨胀起着至关重要的作用。我们将探讨科学家们为寻找这些神秘成分所做的努力，以及它们可能预示的宇宙未来。 宇宙的终极命运。基于当前的物理学理论和宇宙学观测，本章将讨论宇宙可能的几种终极命运，如“大冻结”、“大撕裂”或“大挤压”，并解释这些结局是如何由宇宙的物质密度、膨胀速率等因素决定的。 结语 《星辰的低语：宇宙的物理奥秘》力求以一种引人入胜的方式，带领读者探索物理学的广阔领域。本书并非要求读者成为物理学家，而是希望点燃大家对科学的兴趣，培养科学的思维方式，让你在仰望星空时，能够感受到那些无形法则的壮丽与和谐。物理学不仅仅是枯燥的公式和定律，它是理解我们自身、理解我们所处宇宙最根本的钥匙。愿这本书中的探索，能够激发你更多的思考，引导你继续在这条充满惊喜的科学之路上前行。宇宙的奥秘深邃而迷人，而物理学，便是倾听这宇宙低语的语言。