中学阶段,我们都学过物理,然而这个学科对于许多人来说,都似乎蒙上一层迷蒙的雾。我们大多数人在毕业之后,也将那些枯燥的物理知识还给了学校。我们所生存的世界是建立在物理规律基础上的,物理是一门自然科学,它能帮助解决、认识生活中很多现象。学好物理也能培养自己的逻辑思维能力,对事物的理解认识也会有一定的帮助。
《跟着物理学家学物理》的作者是日本东京大学讲师左卷健男,他结合自己的教学经验,深入浅出地给读者介绍了50个物理定律和原理,包括力和能量篇、电磁学篇、波篇、流体力学篇、热篇,基本涵盖了物理学的所有基础知识,内容全面丰富详实。
每一个物理定律和原理都从发现契机、原理解读、原理应用三个角度展开,也就是为什么,是什么,怎么用的逻辑结构。
这三个角度非常符合一堂好课的基本结构要求,每一个章节读下来,就像自学完一节完整的微课。以万有引力定律为例,开篇介绍了万有引力定律的简单概念,让读者心里有一个大致的了解。
接下来是关于发现契机的介绍,黑字部分引出了万有引力的发现背景,蓝字部分则是以牛顿的语气回答解释进行补充,用有趣的对话形式,比大段的枯燥引入要轻松好读一些。
原理解读是书中最重要的部分,因为读者需要了解清楚定律和原理的含义和详细推导。对于物理学知识而言,将抽象的理论知识讲解得浅显易懂是一件有难度的事情,而本书却做到了。蓝字部分说了,万有引力是作用在所有物体之间的引力。而下面的部分则是针对简洁蓝字的详细展开。比如这里就提到了万有引力的基本公式。
对小白来说,单看公式可能很难理解,因此公式旁边还有每个字母的代表含义以及重要的常数概念,以供参考。
关于物体之间相互吸引的力,似乎很抽象,因此这里配上了形象的插图:两个球体拉着绳子似乎在拔河,清楚地向读者展示了什么是“相互吸引的力”。
这本书的每一个定律的解释下面,都配有趣味插画和解释图,通过这些插图,我们可以轻松地理解那些高度抽象的物理学原理。
很多人觉得物理枯燥难懂,其实主要原因是没有体会到物理与生活的紧密联系。如果能感受到生活中的物理元素,相信人们一定会觉得这是一门有趣有用的学科。
在《角动量守恒定律》这一章节里,作者就提出了一个问题:
在体操中,体型越小越好?
通过“身材高大的运动员往往处于不利地位”这个有趣的话题,引起了读者的思考和兴趣。同时,又联系到了角能量守恒定律:高大的体型意味着头和脚等其他身体部位会使旋转半径变大。通过对于这个实际生活相关的问题的解释,作者向读者说明了“高大的体型存在降低旋转速度的物理制约”,这依据了角能量守恒定律。
这本书不仅有原理的详细阐述,在章节末尾还有相关的趣闻轶事,比如《角动量守恒定律》这一章,通过展示猫扭转的样子,提出了关于猫式转体的详细运动学机制的复杂问题:
猫弯着背在空中旋转身体时,随着腿部的伸展和收缩,能够保持总的角动量为零,所以是可以改变转动方向的。
书中的定律和原理,基本都是从身边的简单问题出发,比如胡克定律就与房屋、飞机和水坝的安全设计有关,力的平行四边形定则说明了电线为什么会下垂的问题,惯性定律与许多交通事故有关,测谎仪与体脂秤的发明运用了欧姆定律……每一个定律的解释都非常生活化,有趣而不枯燥,读起来不费力。
对于小白而言,这本书的篇幅和排版也很友好。没有特别大段的文字,文字的间距也很合适,减轻了阅读的疲劳感。蓝色字体和黑色字体相间排布,蓝色字体为重点内容,黑色字体为详细解释或补充,能让读者快速把握重点。
《跟着物理学家学物理》是一本深入浅出的物理书,可以帮助我们重新理解物理的规律和原理,体会到物理的乐趣。原来,物理也可以很简单有趣。如果觉得教科书索然无味,可以试试阅读这本书,了解一下我们所生存的世界背后的基本法则和规律。