大眾力學叢書：音樂中的科學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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武際可 著

圖書標籤:

• 力學
• 音樂
• 科學
• 物理
• 大眾科普
• 音樂物理學
• 聲音
• 振動
• 科普讀物
• 音樂理論

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040356540

版次：1

商品編碼：11043859

包裝：平裝

叢書名： 大眾力學叢書

開本：32開

齣版時間：2012-06-01

用紙：膠版紙

頁數：186

字數：150000

正文語種：中文

內容簡介

《大眾力學叢書：音樂中的科學》收錄瞭作者近十多年來的二十幾篇科普文章。這些文章的主題都是與聲學和音樂的科學原理相關的，涉及聲音的産生和傳播，聲強的度量、建築聲學、笛子製作、各種樂器（弦樂器，管樂器、鍵盤樂器，以及鑼和鼓等）的構造和發聲原理等。特彆是結閤其中的科學道理及發現這些原理的曆史。介紹瞭許多著名科學傢的工作。同時，書中還介紹瞭一些迄今尚未解決的科學問題。作者將科學與藝術緊密結閤地敘述，史料豐富，圖文並茂，文字深入淺齣，敘述生動。《大眾力學叢書：音樂中的科學》對中學、大學，包括藝術類專業的師生都是一本很好的課外讀物；對於廣大音樂愛好者和對自然科學感興趣的讀者，以及這些方麵的專業人員也是一本難得的參考書。

作者簡介

武際可，北京大學力學與工程科學係教授，博士生導師，現退休。1934年齣生於山西省霍縣，1958年畢業於北京大學（數學力學係力學專業），後留校任教。他的專長在固體力學，計算力學與應用數學等方麵。曾任北京大學力學係副係主任，中國力學學會力學史與方法論專業委員會主任委員，中國力學學會副理事長，計算力學專業委員會副主任，《力學與實踐》主編，中國電機學會冷卻塔委員會副主任，《力學學報》、《固體力學學報》、《計算力學》等雜誌的編委，太原理工大學，吉林大學等校的兼職教授。著有《力學史》（重慶齣版社，2000）、《近代力學在中國的傳播與發展》（高等教育齣版社，2005）、《拉傢常？說力學》（高等教育齣版社，2008）、《力學史雜談》（高等教育齣版社，2009），與他人閤著有《鏇轉殼的應力分析》（水利電力齣版社，1978）、《彈性力學引論》（北京大學齣版社，1981，2001再版）、《彈性係統的穩定性》（科學齣版社，1994）等著作，矗譯有《何為科學真理》（上海科技教育齣版社，2001）、《關於兩門新科學的對話》（北京大學齣版社，2006）。還發錶有百餘篇論文。他有廣泛的興趣，寫過一些科普文章。閤作結集齣版瞭《力學詩趣》（南開大學齣版社，1998，2001年獲第4屆全國優秀科普俸品二等奬）。曾獲國傢科技進步奬兩項，部級奬勵7項。2002年被科技部、中宣部、中科協授予全國科普先進工作者稱號。

內頁插圖

目錄

1 漫話周期運動——從天體的運行和樂器的發聲說起
2 談聲音
3 漫話共振
4 律學和十二平均律
5 韆錘打鑼一錘定音
6 有關編鍾的遐想
7 談鼓
8 律管
9 管樂器漫談
10 怎樣製作笛子
11 從彈棉花說起
12 說說弦樂器
13 弓弦樂器裏麵的學問
14 絲不如竹，竹不如肉
15 為什麼在洗澡間裏唱歌特彆好聽
16 聲音大小的度量——分貝
17 亥姆霍茲振子的妙用
18 音樂愛好者是怎樣發起“燒”來的
19 湍流和聲音
20 閑話鍵盤樂器
21 讓我們的興趣更寬一點！
22 音樂科學研究大事記

精彩書摘

天體力學和振動理論這些成果又會反過來把人類觀測天體以及製造樂器的實踐推嚮更高的水平。1846年海王星的發現，1930年冥王星的發現，以及1957年以後數以韆計的人造天體的發射和技術應用無不凝結瞭天體力學的研究成果。在非綫性振動理論的指導下，更精美的振蕩器設計齣來瞭，更精密的電子計時器誕生瞭，粒子加速裝置、各種風動工具、機械都可以找到它的應用。而作為新一代的樂器——電子樂器正是各種復雜振蕩器的綜閤，隻要按下琴鍵，振蕩器通過揚聲器即可發齣美妙的樂音，需要的話可以任意延長，沒有氣短弓盡之憾。
迴顧這段曆史，不免使我們中國人為之心酸。我們有五韆年文明，我們也較早地提齣瞭這類問題，而且曆代對這些問題也不可謂不重視，確曾花瞭大力氣去探索，但劃時代的成果卻總是齣現在西方。這種狀況恐怕有兩方麵的原因。
第一，在研究學問上急功近利的哲學思想的長久統治。科學和技術不同，它是非贏利的事業。牛頓力學、龐加萊極限環、安德羅諾夫一霍普夫分岔都不能賣錢，都不可能成為商品，甚至從急功近利的眼光看，它們都沒有“用”的，然而它們都是人類文明的無價之寶。
我國在曆和律的研究上雖然名傢代有輩齣，著作汗牛充棟，但考其內容無非是為瞭應用。在曆上，主要為瞭發布準確的皇曆和觀察天象的祥瑞與凶兆。曆史上，我國曾齣現過90多種不同的曆法，古書記載的天象也總是和世事的吉凶聯係在一起闡明的，因而沒有也不可能有更高層次的力學和天體力學産生。在律上，主要是應定調、定音、和弦之需，為製造樂器和為樂麯定調服務，沒有也不可能産生一般的振動學和聲學理論。
……

好的，這是一份關於《大眾力學叢書：音樂中的科學》之外的，其他書籍的詳細簡介，旨在介紹與力學、物理學、或者其他大眾科學主題相關的不同讀物，避免提及音樂與科學的交叉點。 --- 《大眾力學叢書：宇宙的基石——經典力學的恢弘畫捲》 導言：重塑我們對運動與存在的理解 本書是“大眾力學叢書”的又一力作，旨在帶領廣大科學愛好者，深入淺齣地領略經典力學這門物理學之母的精妙與宏偉。我們不再僅僅將力學視為高中物理課本中的枯燥公式集閤，而是將其還原為一套描述我們日常世界乃至浩瀚宇宙運行規律的精煉語言。從亞裏士多德的直覺世界到牛頓的革命性範式，本書將帶領讀者穿越數韆年的思想演變，感受人類心智如何逐步揭開物質運動的本質。 第一部分：靜力學的力量與平衡的藝術 本部分聚焦於描述物體在靜止或勻速直綫運動狀態下的力學原理。我們將從最基礎的概念入手：力、質量與加速度。通過詳細的案例分析，讀者將理解牛頓第一定律（慣性定律）的深刻含義——物體保持其運動狀態的內在傾嚮。 接著，我們將深入探討力的矢量性質，學習如何分解與閤成各種復雜載荷。本書著重闡述瞭靜力平衡的條件：閤力為零與閤力矩為零。讀者將通過閱讀關於橋梁設計、起重機械平衡點計算的實例，直觀地感受到靜力學在工程實踐中的決定性作用。我們還將探討摩擦力——一個既是阻礙又是必要的物理現象，它如何決定瞭我們行走、抓握乃至車輛啓動的可能性。 第二部分：動力學的核心——牛頓三定律的實證之旅 動力學是經典力學的靈魂。本書將用大量貼近生活的實例來闡釋牛頓第二定律（$F=ma$）的普適性。我們不僅會計算拋體運動的軌跡，還會探討在非慣性參考係中（如加速的電梯或鏇轉的平颱）觀察到的“假想力”——科裏奧利力和離心力——它們如何幫助我們更精確地描述真實世界的運動。 在介紹牛頓第三定律（作用力與反作用力）時，我們將超越簡單的推牆與被推的場景，擴展到火箭發射的推進原理、人行走時的地麵反作用力，以及天體間的引力作用。這些看似不同的現象，在同一條簡潔的定律下得到瞭完美的統一。 第三部分：能量、動量與守恒的宇宙秩序 如果說牛頓定律描述瞭“如何變化”，那麼能量和動量定律則揭示瞭“什麼保持不變”。本部分是理解物理係統穩定性的關鍵。 功與能：本書詳細解析瞭動能、勢能（包括引力勢能和彈性勢能）的概念，並清晰地闡明瞭機械能守恒定律。讀者將學習如何利用能量的轉化來解決那些僅憑力學計算難以處理的復雜問題，例如過山車的設計原理，以及永動機為什麼不可能存在。 動量與碰撞：動量（質量乘以速度）是描述物體運動狀態的另一個基本量。我們將分析各種碰撞類型——完全彈性碰撞、非彈性碰撞，以及完全非彈性碰撞，理解動量在封閉係統中的守恒性。通過分析球體之間的撞擊，乃至粒子物理學中的初步概念，動量守恒展現齣其作為宇宙基本法則的地位。 第四部分：超越直綫：轉動、振動與波的初步探索 經典力學並未止步於質點的運動。本部分將目光投嚮宏觀世界的復雜運動形式。 剛體轉動：我們將引入力矩、轉動慣量和角動量等概念。通過類比綫運動與轉動，讀者可以理解轉動慣量在轉動中的角色如同質量在綫運動中的角色。從陀螺的穩定進動到花樣滑冰運動員收緊手臂加速鏇轉，轉動定律無處不在。 簡諧運動與波動：本書將簡諧運動（SHM）視為所有振動現象的基石。彈簧振子和單擺的運動方程將被清晰推導，幫助讀者理解周期、頻率和振幅的物理意義。最後，我們將簡要觸及波的初步概念，將簡諧運動的原理擴展到宏觀的機械波傳播，為讀者未來探索聲學或光學打下堅實的基礎。 結語：經典力學的現代迴響 經典力學體係雖然在麵對極高速和極微觀世界時需要相對論和量子力學的補充，但它仍然是我們理解日常現象、設計宏偉工程、以及探索太陽係運行規律的絕對基石。本書旨在培養讀者一種“力學思維”——一種基於邏輯推理、模型簡化和精確計算的科學分析方法。掌握瞭這些原理，您將能夠以全新的、更深刻的視角審視您周圍的每一個運動和靜止的物體。 --- 《大眾力學叢書：電磁學的世紀交響》 導言：看不見的力量與現代文明的驅動力 如果說經典力學描繪瞭物質運動的宏大藍圖，那麼電磁學則揭示瞭支撐現代科技文明的無形支柱。本書是“大眾力學叢書”的又一力作，它將聚焦於電、磁現象的統一性，以及它們如何塑造瞭我們的世界——從燈光、通訊到醫療診斷。我們將追溯從琥珀摩擦到麥剋斯韋方程組的偉大思想曆程，揭示電與磁這兩個看似獨立的現象，實則是一枚硬幣的兩麵。 第一部分：靜電學的構建——電荷的疆域 本部分將從最基礎的電荷概念開始，解釋物質的電中性與電荷守恒定律。我們將詳細探討庫侖定律，理解電荷之間的吸引與排斥力是如何隨距離變化的。 本書的核心內容之一是對電場的深入解析。我們將學習如何通過電場綫來可視化電荷周圍的影響區域，並利用高斯定律來簡化復雜電荷分布下的電場計算。對於普通讀者而言，理解電勢（電壓）的概念至關重要，我們將解釋電勢差如何驅動電流的産生，以及電容器如何作為儲存電能的“蓄水池”。 第二部分：電流的律動——電路與磁場的初遇 電流的流動帶來瞭新的物理現象。本部分首先聚焦於直流電路。我們將詳細解析歐姆定律，理解電阻的物理本質，並通過串聯和並聯電路的分析，掌握分析復雜電網的基本方法。 隨後，我們將進入磁場的領域。我們將介紹畢奧-薩伐爾定律和安培環路定律，這些定律如同庫侖定律和高斯定律之於靜電場，是計算穩恒磁場的強大工具。讀者將看到，電流不僅能産生磁場，磁場還能對運動中的電荷施加洛倫茲力，這正是電動機工作的基本原理。 第三部分：電磁感應的革命與統一的麥剋斯韋方程組 本部分是電磁學史上最輝煌的篇章。我們將詳細探討法拉第的電磁感應定律，理解變化的磁場如何憑空産生電流，這是發電機和變壓器工作的核心。 隨後，我們將進入電磁學的集大成者——麥剋斯韋方程組的介紹。雖然我們不會陷入高等數學的泥潭，但我們將清晰地闡釋麥剋斯韋引入的“位移電流”概念，正是這一天纔的補全，揭示瞭電磁場自身的動態特性。通過理解這四個方程，讀者將明白：變化的電場會産生磁場，變化的磁場也會産生電場，這種相互激發，形成瞭電磁波。 第四部分：電磁波的傳播與光的本質 電磁波的發現是物理學史上的一座裏程碑。本書將解釋電磁波的性質：它們是橫波，無需介質傳播，並且其傳播速度恰好是光速。我們將對比不同頻率的電磁波譜，從無綫電波、微波、紅外綫到可見光、紫外綫和X射綫，理解它們如何被用於通訊、加熱和成像。 本書的最後，我們將迴顧電磁學如何與經典力學交匯，引齣狹義相對論的早期萌芽。電磁現象的精確性，最終挑戰瞭牛頓時代對絕對時空的認知，預示著物理學進入瞭一個全新的紀元。 結語：無處不在的電磁力 電磁力是自然界四種基本力之一，它主導著化學反應、生命活動以及我們所有的電子設備。通過本書對電磁學原理的深入淺齣闡述，讀者將不再把電流和磁場視為抽象的概念，而是能理解它們在宏觀世界中驅動一切的根本力量。 --- 《大眾力學叢書：微觀世界的幽靈——量子力學的誕生與詮釋》 導言：舊物理學的黃昏與新視野的開啓 本書將帶領讀者從經典物理學的宏偉殿堂，步入二十世紀初物理學界那場顛覆性的革命——量子力學的世界。經典力學在解釋黑體輻射、光電效應等現象時遭遇瞭無法剋服的睏難，迫使科學傢們開始接受一個令人不安卻又無比精確的新圖景：能量是量子化的，粒子同時具有波的特性。本書旨在為普通讀者勾勒齣這一偉大理論的誕生曆程、核心概念及其對我們世界觀的深遠影響。 第一部分：量子化的黎明——從黑體到光子 我們將從馬剋斯·普朗剋對黑體輻射的解釋開始，理解能量不再是連續可變的，而是由一份份不連續的“能量包”組成的。這是量子概念的首次登場。 隨後，我們將深入探討阿爾伯特·愛因斯坦對光電效應的解釋，這確立瞭光的粒子性——光子。通過分析光電效應的實驗數據，我們將體會到能量$E=h u$（其中$h$為普朗剋常數）的革命性意義。最後，我們將簡要迴顧盧瑟福的原子模型及其在經典物理框架下的不穩定性，為引入新的量子軌道理論做鋪墊。 第二部分：波粒二象性與物質的怪異性 量子力學的核心特徵之一是波粒二象性。德布羅意提齣物質粒子（如電子）也具有波的屬性，其波長與動量相關。我們將通過雙縫乾涉實驗的視角，展示電子如何錶現齣波的乾涉現象，以及觀測行為如何徹底改變實驗結果的這一詭異特性。 緊接著，我們將討論海森堡提齣的不確定性原理。這個原理並非因為測量儀器不夠精良，而是宇宙固有的基本屬性：我們無法同時精確測量一個粒子的位置和動量。我們將用簡潔的語言解釋這一原理對“確定性”的哲學衝擊。 第三部分：薛定諤方程與概率的統治 量子力學的數學核心是薛定諤方程。本書將把薛定諤方程描繪成描述微觀粒子“概率波”演化的基本定律。我們關注的不再是粒子精確的軌道，而是其齣現在特定位置的概率幅。 我們將介紹波函數（$Psi$）的概念，並理解波函數的平方代錶的物理意義——概率密度。通過分析氫原子中的電子，讀者將看到量子化能級如何自然地從薛定諤方程的解中湧現齣來，解釋瞭元素的穩定性與光譜的離散性。 第四部分：多重詮釋與量子世界的哲學挑戰 量子力學在數學上取得瞭空前的成功，但在其物理詮釋上卻引發瞭曠日持久的爭論。本部分將介紹量子力學的幾種主要詮釋： 1. 哥本哈根詮釋：強調波函數的坍縮和觀測者的作用。 2. 多世界詮釋：每一個測量都導緻宇宙分裂成無數個平行的分支。 3. 隱變量理論的嘗試：以德布羅意-玻姆理論為例，探討是否存在我們尚未發現的“隱藏”變量來恢復決定論。 最後，我們將簡要探討量子力學在現代技術中的應用，如激光、半導體晶體管，以及未來量子計算的前景，展示這些“幽靈般的作用”是如何成為我們當代世界的堅實基礎。 結語：一門仍在成長的物理學 量子力學徹底改變瞭我們對實在的看法。它迫使我們放棄瞭宏觀世界的直覺，接受一個充滿概率、不確定性和內在聯係的微觀宇宙。本書旨在提供一把鑰匙，讓讀者能夠窺見這扇通往物質最深層結構的大門。

評分☆☆☆☆☆

天呐，這本書簡直把我對音樂的理解完全顛覆瞭！我一直以為音樂隻是鏇律、和弦和節奏的堆砌，是一種純粹的情感錶達，但《大眾力學叢書：音樂中的科學》讓我看到瞭隱藏在音樂背後那令人驚嘆的物理學原理。書中沒有枯燥的公式和晦澀的術語，而是用非常生動形象的方式，將聲波的傳播、共振的原理、樂器發聲的機製，甚至是聲音的感知，都解釋得淋灕盡緻。我第一次明白，為什麼小提琴的聲音聽起來如此悠揚，為什麼管風琴能奏齣如此宏大的樂章，為什麼有些音符組閤在一起會感覺和諧，而有些則會産生不協和感。作者就像一位技藝精湛的魔術師，將那些無形的物理定律巧妙地融入到我們熟悉又喜愛的音樂中，讓我們在欣賞美妙樂章的同時，也能窺探到宇宙深處的奧秘。讀完這本書，每次聽到一段音樂，我都會忍不住去思考它背後隱藏的科學原理，這讓我的音樂體驗變得更加豐富和立體，仿佛打開瞭一個全新的維度。

評分☆☆☆☆☆

我通常不太喜歡閱讀那種需要費很大力氣去理解的書，但《大眾力學叢書：音樂中的科學》絕對是個例外。它讓我體會到瞭“寓教於樂”的最高境界。作者並沒有刻意去追求某種特定的文體風格，而是以一種非常自然、流暢的敘事方式，引導讀者一步步深入探索音樂背後的科學世界。書中大量的插圖和圖錶，讓原本抽象的概念變得直觀易懂。我尤其喜歡書中關於聽覺感知的章節，它解釋瞭為什麼我們對某些聲音會感到愉悅，對另一些聲音會感到不適，甚至還探討瞭音樂對我們情緒的影響。這些內容讓我開始重新審視自己日常聽音樂的習慣，並嘗試用更科學的視角去理解音樂帶給我的感受。這本書不僅僅是一本科普讀物，更是一次關於聲音、感知和科學的奇妙旅程。我強烈推薦給所有熱愛音樂，或者對聲音的奧秘感到好奇的讀者。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我著迷的地方在於，它打破瞭我固有的思維定式，讓我看到瞭音樂不僅僅是藝術，更是嚴謹的科學。《大眾力學叢書：音樂中的科學》的作者以一種非常獨特且富有洞察力的方式，將物理學的基本原理與音樂的創作和欣賞緊密聯係起來。我之前從未想過，諸如波的乾涉、衍射這些物理概念，竟然能夠解釋我們聽到音樂時所感受到的空間感和立體感。書中關於聲音的頻譜分析，讓我明白瞭為什麼不同的樂器會發齣如此豐富多樣的音色，以及閤成器是如何通過疊加不同頻率的聲音來創造齣全新的音效的。作者的論述邏輯清晰，層次分明，即使是對於沒有深厚科學背景的讀者來說，也能夠輕鬆理解。讀完這本書，我感覺自己對音樂的理解上升到瞭一個全新的高度，每一次聆聽音樂，都仿佛在進行一場關於聲學的奇妙探索。

評分☆☆☆☆☆

這本書的作者絕對是一位天纔！他將“力學”這個看似與音樂毫不相乾的領域，與我們熱愛的音樂巧妙地結閤在一起，創造齣瞭一部令人驚嘆的作品。我一直以為力學是關於物體運動和受力的，沒想到它在解釋音樂的産生和傳播上竟然如此得心應手。《大眾力學叢書：音樂中的科學》讓我看到瞭聲音作為一種物理現象的本質，包括它的頻率、振幅、波形等基本要素。書中通過對不同樂器發聲原理的深入剖析，讓我對它們的構造和聲音特點有瞭全新的認識。我第一次理解瞭為什麼不同材質的琴弦會發齣不同的音色，為什麼不同形狀的共鳴箱會影響聲音的響度和豐滿度。而且，書中還穿插瞭許多有趣的音樂史小故事和著名作麯傢的軼事，這些都為枯燥的科學知識增添瞭生動的色彩。讀這本書，我仿佛置身於一個巨大的音樂實驗室，親眼見證著一個個美妙音符是如何在科學的規律下被創造齣來的。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，我最初拿到這本書，是被它“科學”的外殼嚇住瞭。我一直是個對科學類書籍有點畏懼的讀者，總覺得它們要麼過於理論化，要麼就是一堆讓人頭疼的數據。然而，《大眾力學叢書：音樂中的科學》徹底改變瞭我的看法。這本書的寫作風格異常平易近人，完全沒有我預想中的那種學術腔調。作者用瞭很多生活中常見的例子來比喻復雜的科學概念，比如用拋物綫來解釋聲波的反射，用彈簧的振動來類比弦樂器的發聲。我甚至覺得，這本書更像是一本精彩的科普故事集，講述瞭聲音是如何誕生的，如何在空間中傳播，又是如何進入我們的耳朵並最終被大腦解讀的。更讓我驚喜的是，書中還探討瞭音樂與情感之間的微妙聯係，以及人類大腦對聲音的感知機製。這些內容讓我意識到，音樂不僅僅是聲音的組閤，更是人類生理和心理活動的反映。讀這本書，就像在聽一位經驗豐富的老師娓娓道來，讓你在輕鬆愉快的氛圍中，不知不覺地學到瞭很多寶貴的知識。

評分☆☆☆☆☆

有意思的，比看無聊的電視劇好多瞭。

評分☆☆☆☆☆

質量真的很不錯價錢給力

評分☆☆☆☆☆

科學無處不在，隻有科學纔能推動一切。

評分☆☆☆☆☆

還行， 還行， 還行 還行

評分☆☆☆☆☆

不錯的書，內容豐富，值得看看

評分☆☆☆☆☆

對音樂的科學理論有很多分析

評分☆☆☆☆☆

有利於加深對樂器本身的理解

評分☆☆☆☆☆

京東的物流沒的說!貨真價實有保障！

評分☆☆☆☆☆

正版，值得推薦，值得推薦！！！