趣味科学(精)

趣味物理学 第一章 速度和运动 1.1 我们能跑多快 1.2 我们追得上时间吗 1.3 “眨眼之间”我们可以做什么 1.4 时间放大镜 1.5 什么时候我们绕太阳运行得更快——白天还是夜间 1.6 车轮转动之谜 1.7 车轮哪部分移动得最慢 1.8 这不是玩笑话 1.9 帆船从何处驶来 第二章 重力和重量杠杆压力 2.1 请站起来 2.2 你真的熟悉走与跑吗 2.3 应该怎样安全跳下行驶着的车 2..徒手抓子弹 2.5 水果炮弹 2.6 跳来跳去的体重值 2.7 物体在哪儿更重些 2.8 物体落下时的重量 2.9 《从地球到月球》 2.10 儒勒·凡尔纳笔下的月球旅行 2.11 在不准确的天平上进行准确的称重 2.12 我们的实际力量 2.13 为什么针能轻易刺进别的物体 2.14 为什么睡在柔软的床上觉得舒服 第三章 介质的阻力 3.1 空气对子弹的阻力有多大 3.2 远程射击的起源 3.3 风筝为什么能飞上天 3.4 活的滑翔机 3.5 植物的滑翔 3.6 运动员延迟跳伞 3.7 飞旋镖 第四章 转不动的“永动机” 4.1 怎样区分熟蛋和生蛋 4.2 无处不在的“开心转盘” 4.3 墨水漩涡与大气旋流 4.4 让植物不再向上长 4.5 完美的“永动机” 4.6 耍脾气的“永动机” 4.7 神奇的蓄能器 4.8 “永动机”的意外收获 4.9 还有两种“永动机” 4.10 彼得大帝与他热爱的“永动机” 第五章 液体和气体的特性 5.1 哪把壶能装的水多 5.2 缺乏常识的古人 5.3 液体的压力也可以向上 5.4 天平会倾向哪一边 5.5 液体有没有固定形状 5.6 圆形霰弹 5.7 “无底”的高脚杯 5.8 无孔不入的煤油 5.9 浮在水面的硬币 5.10 能盛水的筛子 5.11 泡沫的应用 5.12 “永动机”究竟是否存在 5.13 蕴藏着知识的肥皂泡 5.14 什么东西最薄最细 5.15 不沾水也能从水中取物 5.16 人是如何喝水的 5.17 漏斗的发展 5.18 1 吨木头和1 吨铁哪个沉 5.19 失去重量的人 5.20 不用上弦的时钟 第六章 热现象 6.1 什么季节铁路更长 6.2 无法逮捕的窃贼 6.3 什么时候埃菲尔铁塔最高 6.4 从茶杯说到水位计 6.5 洗浴之后难穿靴是由于热胀冷缩吗 6.6 祭司们的把戏 6.7 自动上弦的时钟 6.8 香烟的学问 6.9 沸水中不会融化的冰 6.10 如何用冰冷却 6.11 紧闭的窗户会透风 6.12 无风却转动的风车 6.13 皮袄能带给人温暖吗 6.14 地下是什么季节 6.15 纸能不能做锅 6.1 6 什么样的冰更滑 6.1 7 冰锥是怎样形成的 第七章 光线 7.1 影子的应用 7.2 鸡蛋里小鸡的奥秘 7.3 如何获得漫画式的照片 7.4 我们看到日出的时候太阳升起了吗 第八章 光的折射和反射 8.1 能够看穿墙壁的机器 8.2 会说话的人头 8.3 灯放在哪里合适 8.4 镜子能看到吗 8.5 镜子里的是你自己吗 8.6 镜中画 8.7 走捷径的光 8.8 如何使乌鸦啄米的路线最短 8.9 赋予新角色的万花筒 8.10 幻景宫和海市蜃楼宫 1.19 年月开始于何时 1.20 二月有几个星期五 第二章 月球和它的运动 2.1 新月和残月 2.2 难画的月亮 2.3 行星双生儿 2.4 为什么太阳不能把月球吸引到自己身边 2.5 遮住侧脸的月亮 2.6 那些传说中的星球 2.7 为什么大气不能在月球存留呢 2.8 月球的大小 2.9 超乎想象的月球风景 2.10 陌生的月球天空 2.11 研究日月食的意义 2.12 沙罗周期 2.13 大气层的小把戏 2.14 你知道这些关于日月食的答案吗 2.15 月球的天气 第三章 行星 3.1 白昼看行星 3.2 行星符号的价值 3.3 太阳系模型的不可实现性 3.4 水星上有大气吗 3.5 金星位相的发现 3.6 大冲时间的计算 3.7 不谈火星 3.8 解密木星 3.9 土星上的环真的消失了吗 3.10 字谜中的天文发现 3.11 小行星的出现 3.12 距离地球近的小行星 3.13 “特洛伊英雄” 3.14 太阳系上的各行星 第四章 恒星 4.1 谁创造了璀璨的恒星 4.2 星星真会眨眼睛吗 4.3 白天能看见恒星吗 4.4 什么是星等 4.5 恒星的代数学 4.6 对望远镜的要求 4.7 太阳和月亮的星等 4.8 恒星和太阳的真实亮度 4.9 宇宙间最亮的星 4.10 行星的星等 4.11 观测恒星时的困境 4.12 怎样测量恒星的直径 4.13 宇宙中极庞大的恒星 4.14 出人意料的计算 4.15 宇宙中最重的物质 4.16 为什么把星叫作“恒”星 4.17 恒星有互撞的可能吗 4.18 恒星距离的尺度 4.19 最近的恒星 4.20

《趣味科学》是苏联科普大师别莱利曼部分经典科普 作品的精选集，包括《趣味物理学》《趣味物理学(续编) 》《趣味力学》《趣味几何学》《趣味天文学》等几部作 品。 雅科夫·伊西达洛维奇·别莱利曼(1882～1942)是趣 味科学的奠基人，被誉为“数学的歌手、物理学的乐师、 天文学的诗人、宇航学的司仪”，月球背面的一座环形山 便以他的名字命名。他一生致力于趣味科学的教育及写作 ，作品颇丰，许多作品被翻译成多种语言，销售量超过 2000万册，在许多国家出版发行，拥有大量的读者，深受 全世界读者的喜爱。 《趣味物理学》是作者的第一本科普著作，发表于 1913年，该书一经问世便掀起了狂热的阅读热潮，并多次 再版，进而被许多国家引进出版。直到20世纪50年代，中 国才引进出版，一直以来深受读者喜爱。《趣味物理学》 到1986年已出到第22版。书中介绍了物理学的基本知识， 如速度、运动、重力和压力、介质的阻力、永动机、液体 和气体的性质、热的现象、光线的反射和折射、声音和听 觉等，作者不是要“教会”读者多少新知识，而是要帮助 读者“认识他所知道的事物”，也就是说，本书能够帮助 读者对其在物理学方面已掌握的基本知识有更深入的了解 ，并且能够活学活用。为了提高读者的阅读兴趣，作者从 许多知名作家如儒勒·凡尔纳、威尔斯、马克·吐温等人 的科幻小说中寻找说理及论证的材料，其中描写的种种以 幻想为基础的实验不仅对读者富有吸引力，而且在讲授知 识的过程中能够起到相当重要的例证作用。 《趣味物理学》的成功，成就了《趣味物理学(续编) 》，这本书与其说是介绍一些新知识，不如说是激发读者 对已知的物理学简单知识的新奇感，培养读者用物理学观 点进行思考、广泛应用既有知识的习惯。因此书中把对有 效实验的介绍放在次要位置，而把物理学中的一些难题、 有趣的课题、有教益的怪题、费解的问题和奇异的物理现 象等放在首要位置。总的说来，《趣味物理学(续编)》在 取材上比第一本更适合较有基础的读者，两本书内容互补 ，各种水平的读者可随意先读其中一本。 虽然别莱利曼已经写了两本趣味物理书籍，但因为许 多人对物理人门阶段的概念知之甚少，于是他又写了《趣 味力学》一书。力学，是关于运动和力的学说，是广义物 理学的一个典型分支学科，主要研究能量和力以及它们与 固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系。 《趣味几何学》旨在培养读者对数学的兴趣，不仅为 爱好数学的人而写，也是为那些还没有发现数学的趣味和 美的读者而写。许多读者曾在学校里学过几何学，但并不 习惯去注意在我们周围各种事物常见的几何关系，不会把 学到的几何学知识应用到实际生活中去，不知道如何在生 活中遇到困难的时候应用学过的几何学知识。作者把几何 学从学校教室里引到广袤的户外去，无论是在树林里、原 野上，还是在河边、路上，都可以利用课本里学过的几何 学知识，解决实际的问题。 《趣味天文学》介绍了“关于天的学说”中最基本的 内容，作者希望本书能帮助读者澄清一些最基本的天文学 现象。书中对于一些天文现象和材料的研究方式同学校的 教程有着本质的不同。日常生活中很多人们半懂不懂的天 文现象，在这本书里被用一种不同寻常、充满辩证观点的 方式给予重新阐述，引领读者轻松走进天文学的大门，从 而最大限度地激起读者的兴趣。 别莱利曼将文学语言与科学语言完美地结合，将生活 实际和科学理论巧妙地联系，能把一个问题、一个原理叙 述得简洁生动、妙趣横生，而又十分准确。避免枯燥的说 教，而能与读者分享一些神奇的故事、有趣的问题、各种 奇谈怪论，共同探讨其中的科学知识，使人忘记是在读书 、学习，而更像在听一个个新奇迷人的故事。 本书翻译在忠实于原版的基础上，语言上更贴近中国 读者的阅读习惯，并且配置大量直观的图片，图文呼应， 讲解精当，让读者在轻松阅读的同时感受到科学的无穷魅 力。

1.3 “眨眼之间”我们可以做什么 千分之一秒对于你我而言究竟是怎样的一个概念，也许一眨眼睛千分之一秒就过去了。然而这样微不足道的时间却随着科技发展渐渐开始影响着我们的生活。 曾经我们以为一分钟很短暂，不值得计量。对于古代人而言，日晷、沙漏、漏刻根本没有分钟这个刻度(下页图1和图2)，人们甚至最初仅仅是根据太阳的高度或者太阳照在物体上影子的长短来判断时间(下页图3)。到了18世纪初，人们的计时工具钟表上出现了分针，又过了将近一个世纪，人们有了秒的概念。随着时间的推移，人们能测量的最小时段的值也越来越小。不过平常人还是需要一些数字才能直观地感受到短暂时间的威力。 区别于人类，生活在人们身边的昆虫它们能感知到的时间要短得多。蚊子在一秒钟之内它的翅膀能够上下扇动500～600次，对于它们而言，或许千分之一秒就是举起或者垂落一次翅膀的时间。然而对于人来说，千分之一秒是火车移动3厘米、声音传播33厘米等这些无法直接感知的事情。 对于人来说千分之一秒和一眨眼一样，都是无法直接感受到的时间单位。眨眼已经是人体能做出的动作极快的动作之一，然而事实上如果用千分之一秒做衡量单位，眨眼是一个进行得相当缓慢的事情。这一点却很少有人知道，在经过数次的精确测量后，人们终于发现“眨眼”这个动作完成需要的时间大概是0.4秒，然而人自身是感觉不到视野受到遮蔽的，所以认为很快。0.4秒也就是400个千分之一秒，当你垂下眼睑时，你已经花费了大概75～90个千分之一秒，垂落后的眼睑大概静止130～170个千分之一秒，才能再次抬起，再次抬起的过程大概又将花费大约170个千分之一秒。这样漫长的过程却不为人知的主要原因是人类的神经系统无法感应到这一切，所以很多人都在想如果能够发明出一种东西使人们的神经系统能够捕捉到千分之一秒甚至更短的时间内发生的事情，是不是对于我们而言这个世界就会大不相同。 在小说《最新加速剂》中，英国作家威尔斯用丰富的想象力向我们展示了能感知转瞬即逝现象之后人类眼中的世界。当人们的感觉器官能够敏感地捕捉千分之一秒甚至更短的时间发生的事情时，世界将变得大不相同。书中的主人公在服用一种称之为加速剂的神奇药水后，被风吹起的窗帘在主人公的眼中像是冻在了空中一样，一角微微卷起一动不动。从空中坠落的玻璃杯也不会一下子跌在地上，而是停在空中缓缓地下落。 虽然千分之一秒已经是一个很短的时间单位了，然而并不是人们能测量的最小时段的极限。早在20世纪初，人们运用现代技术手段就能够测量到1/10000秒，而现在在实验室中，物理学家能够测量出1/100000000000秒，相信在不久的未来这个数据还会被刷新。 1.4 时间放大镜 《最新加速剂》的作者威尔斯在创作这个小说的时候，他一定想象不到他小说中创作的一些情景时至今日会在电影银幕上展现。也许你曾经在电影中看到过那些慢镜头拍摄的情景，或者时间的停滞，这样的画面不是跟威尔斯小说中提到的服用加速剂后的情景一样吗？这样的情景能够出现在屏幕上要归功于一种叫作“时间放大镜”的装置。 “时间放大镜”，顾名思义，就是以放慢的速度展示通常极快的许多现象，让人们更细致地看清这些稍瞬即逝的现象是怎样发生的。它实际上是摄影机的一种，通常我们拍摄电影的普通摄影机每秒钟只能拍摄24张照片，这同人眼能识别的速度相一致。也就是说当一秒钟快速播放24张照片时，在人们眼中展现的情景同现实生活中人看到的几近相同。这种叫作“时间放大镜”的摄影机拍摄速度要高许多，所以当这样拍摄下来的景物以一秒钟24个镜头的普通速度播放时，原来一样的动作需要播放更多镜头，动作就会被拉长，看上去像是时间变慢一样。如果借助一些更复杂的类似装置提高拍摄速度，人们几乎可以再现威尔斯在小说《最新加速剂》中想象的场景。 1.5 什么时候我们绕太阻运行得更快——白天还是夜间 曾经在巴黎报纸上有一则广告，说是只要公众愿意提供25个生丁(生丁是法国辅币名称，过去法国货币的一法郎等于100生丁)，就能得到一个不花钱旅行而且不会感到疲倦的方法。这个广告一时之间在人们中流传开来，许多好奇的人向发布广告的人寄去了25个生丁，希望能够掌握这个秘密。可是这些付过钱的人只收到一封让人气愤的回信，上面写着“请您静静地躺在床上，然后尽情欣赏窗外的美景，记住我们所在的地球无时无刻不在旋转，在巴黎所在的维度上，您每昼夜都行走了25000千米，请享受您的旅行吧！” P4-5