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tianlangTianlang  2020-12-24 09:39 天浪书屋 隐藏边栏 |   抢沙发  0 
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六极物理
书名:六极物理
作者:严伯钧
格式:EPUB/MOBI/AZW3
ISBN:9787544866026

内容简介:


弦理论、黑洞、奇点、引力波、平行宇宙、时空弯曲、量子纠缠,这些炫酷的前沿物理奇观,到底怎么回事?

本书作者美国物理学博士,抖音、喜马拉雅爆火科普青年严伯钧,让硬核物理知识通俗化,实例比喻、漫画还原,图解说明,小视频出境,让小白秒懂难啃的物理学原理。本书以人感知世界的六个维度为切入点,展示六极:极快、极大、极重、极小、极热、极冷。

物理原理全貌,可感可触;120多幅科学漫画;以爱因斯坦和普朗克为主角,幽默演绎物理大佬升级打怪的故事,轻松还原现象本质。104节主题课、44种理论、541个物理学概念、25个经典实验、47条物理原理,让普通人轻松掌握物理大厦知识体系,炫出专业新高度。

作者简介:


严伯钧,擅长以严密的逻辑,轻松幽默地讲解硬核科学知识。

香港科技大学物理学、数学双学士学位;香港科技大学物理学硕士;攻读美国布朗大学物理学博士,期间曾求学于两位诺贝尔物理学奖得主——Leon Cooper和Korsterlitz

2018年被《新周刊》评选为“十大网红导师之一”,与高晓松、马东、薛兆丰、吴晓波等业内名宿并列;

在喜马拉雅App著有会员畅听节目《硬派科普秀》、付费精品课程《六极物理》;得到App著有专栏《西方艺术课》,销售额逾1200万;少年得到App著有课程《少年宇宙课》。

抖音头部知识内容博主、第一科普号,抖音号“严伯钧”与“严伯钧聊文艺”,粉丝数300w,播放数超5亿。

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部分摘录:


什么是“六极”?
我们在初中学物理,高中学物理,进入大学,如果读的是理工科,还要学物理。但其实不难发现,初中物理、高中物理、大学物理,甚至到研究生的物理课,所讲的知识范围大致是相似的,都要学习力学、热学、电学,当然对于物理学专业的学生来说,进入大学以后还要学习量子力学(quantummechanics)。

从初中、高中再到大学,我们要一遍遍地学习这些学科,有一个重要原因是,数学越来越难。初中只要解一元二次方程就够了,高中就要会一些解析几何,高三开始学一些微积分(calculus),进入大学就要加上微分方程、线性代数、抽象代数,甚至群论、拓扑学(topology)。

传统物理学的讲法之所以是先讲力学,再讲热学、电学,再到量子物理,是因为伴随着物理学的发展,数学工具也要发展以与之匹配。但我一直希望做到的,是不让数学成为一个人理解深刻物理学思想的门槛。

我认为不用高深的数学,也能理解高深的物理,其实是源自我的一段经历。

在美国深造期间,我曾受邀担任一场中学生科学创新比赛的评委。在比赛中,我注意到一位美国中学生参赛者的课题,居然是与费曼(Richard Feynman)的路径积分(path integral)相关的,这让当时的我大吃一惊。因为路径积分可以说是物理学中非常专业、高级的一部分,即便是物理学专业本科生也未必会去学习。所以我当时的第一感觉是,这孩子简直不知轻重,最后弄得一知半解,不够扎实,对于以后的物理学专业学习没有什么好处。物理学习的过程还是应该按部就班,一步一个脚印。但是后来听了这位中学生的演讲,可以说颠覆了我对物理学习这件事情的认知。他通篇没有进行任何数学计算,仅仅是从逻辑推理的角度,结合了生活中的一些经验,就把路径积分的核心思想解释得明明白白。

这让我意识到,高深的物理学知识,经过拆解,其实甚至可以不用数学,就可以讲解得明明白白,因为大道,其实至简。

所以就有了这本《六极物理》。

六极物理,其实是依据人的感官,以人能感知的世界为线索,把现有的物理学重新做了一遍拆解:我们生活的环境中,所有物理参数相对我们来说,都是适中的、温和的,否则生命无法存续。我们用肉眼看不见宇宙的深处;我们的运动速度不会太快;地球的引力(gravity)不会太大;我们用肉眼也看不见微观世界,看不见分子、原子(atom),甚至细菌都看不见;地球上的气温不会太高,也不会太低,否则我们不被冻死也要被热死。因此,如果要让物理学的现象变得明显,一个方法是把环境参数调到极限,才能看到这里面的神奇表现。

于是,我把物理学分为六个“极”,分别是极快、极大、极重、极小、极热、极冷。

极快篇 ,我将为你讲述爱因斯坦(Albert Einstein)的狭义相对论(special relativity),也就是当我们的运动速度快到接近光速(speed of light)的时候,我们会看到什么神奇的现象。

极大篇 ,我将为你讲述大尺度的物理学,从地球到太阳一亿五千万千米的距离,一直到全宇宙几百亿光年(light year)的大小。

极重篇 ,我将为你讲述爱因斯坦的广义相对论(general relativity),例如在电影《星际穿越》(Interstellar )中,男主角和女主角去黑洞边上的行星(planet)考察了3小时,回来以后就发现飞船上等待他们的同事居然等了20年,我会告诉你,这到底是为什么。

极小篇 ,我将带你进入原子的内部世界,看看我们这个世界到底是由什么东西组成的。

极热篇 ,我将把温度升高到难以想象的程度,我会告诉你,当我们能操控一亿摄氏度(Celsius)这种高温,也许我们就会一劳永逸地解决能源问题,以后可能就再也不用石油做能源了。

极冷篇 ,我会把温度降到接近绝对零度(absolute zero),物质将会出现各种各样神奇的形态。譬如超导体(superconductor),超导体如果普及民用的话,以后我们就再也用不到交流电了。

什么是科学?

在正式开始聊物理之前,我们可以先讨论一下什么是科学。

其实科学并非真理,科学只是代表可被验证,或者用波普尔的话来说,科学只是“可证伪”,它永远有被推翻的可能。正是这种可证伪性,人类对于世界的认知才能不断地提升,因为验证了什么是错的,才知道正确的方向在哪里,认知水平才能提升。科学的发展,与其说是一部人类对于世界认知的进步史,还不如说是一部人类认知的“打脸史”。科学的进展,是在不断地推翻旧成果,或者说是在不断地扩大研究边界的过程中获得的。可以说,科学骄人的成绩背后,是比成果多得多的伤痕,完全是科学家们负重前行的结果。

物理学,作为科学中最重要的一分子,顾名思义,是研究万事万物运行规律的学科。它的目标是帮助人类从物质层面,更好地认知这个世界。

物理学的研究方式

物理学的基本研究方式,可以分为三个环节,分别是:归纳、演绎、验证。归纳法,就是通过现象总结规律。譬如说,一个人见过欧洲范围内的所有天鹅都是白色的,于是他通过经验总结规律,得出一个结论:世界上的天鹅都是白天鹅,这是典型的归纳法。归纳法的特点是,只能证伪,不能证明。譬如有人在澳大利亚看到一只黑天鹅,那么世界上的天鹅都是白天鹅的结论就被证伪了。

演绎法,则是以一条基本假设为前提,进行逻辑推演。譬如,凡是人都会死,苏格拉底是人,所以苏格拉底会死。这是典型的三段论演绎法。演绎法是只能证明不能证伪的,因为只要前提是正确的,必然会导出后面的推论。就算结论是错误的,也是因为公理前提出了问题。譬如就刚才苏格拉底会死的论证,是基于凡是人都会死的公理给出的,但是人真的都会死吗?你并不能保证以后生命科学发达了,不会出现永生的人。所以对于物理学来说,还要有关键的一环,就是验证。

物理学是一门实证科学,物理学里的所有结论都要得到实验的验证,才能被认为是正确的,并且这种正确,只是在一个特定范围内的正确性。任何一项物理学成果,都不能说是海内皆准的。在地球上好用,在太阳系(solarsystem)里不一定好用;在太阳系好用,未必在全宇宙都好用。

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tianlang
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这个人很懒,什么都没写

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