魔鬼物理学1 隐藏在日常生活背后的物理学知识 詹姆斯卡卡里奥斯 著 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 中信出版社

ISBN：9787508684130

商品编码：26077856187

包装：平装

开本：32

出版时间：2018-02-28

页数：240

编辑推荐

从早晨的阳光射进你的房间，到结束繁忙的一天关灯入睡，恍然间你会发现自己就置身于一个奇妙的物理世界中。生活中常见的电子设备都可以成为我们学习物理知识的教具，就这样，你的生活与物理学紧紧联系在一起。 
物理学并不只是抽象的公式和名词，它更是你日常生活的一部分。 
电动牙刷是如何充电的？导航仪是如何准确定位的？冰箱为什么能制冷？飞机为什么能在天上飞？这些你想过或者没想过的问题，这些物理老师可能也答不上来的问题，你都能在这本书里找到答案。 
其实，电动牙刷的充电原理与电磁感应有关，导航仪通过计算信号的传输时间和速度来定位，冰箱的制冷原理与蒸汽散热的原理正好相反，飞机能够飞起来主要归功于机翼的特殊设计……

内容简介

《魔鬼物理学1》是“魔鬼物理学”系列丛书的一本，主要从日常生活中随处可见的电子设备出发，讲述我们身边的物理学。物理世界不只有黑洞、引力波、相对论、希格斯玻色子……电动牙刷、导航仪、冰箱、飞机等背后也隐藏着奇妙的物理学原理。《魔鬼物理学1》告诉你，学物理不只是背公式、建模型、做习题！生活中的物理到处可见，漫画书里也有，观察生活的点滴、看看漫画书就能把物理学懂！《柯克斯书评》《书单》《华尔街日报》《出版人周刊》好评推荐！

作者简介

作者：詹姆斯 ? 卡卡里奥斯 译者：鲁冬旭 

美国明尼苏达大学物理学与天文学教授，畅销书作者。他是凝聚态物理学领域的一位实验物理学家，研究范围非常广泛，涉及纳米材料和神经系统中的随机共振分析等。由于在科普方面做出的杰出贡献，他曾被美国物理学会和美国科学促进会授予相关奖项。

精彩书评

不管你想了解漫画书中的超能力的奥秘，还是想了解日常生活中隐藏的科学原理，物理学都是所有答案的核心。《魔鬼物理学1》用物理定律来解释我们周围的世界，你很难找到比这本书更棒、读起来更令人愉快的书了。 
——肖恩?卡罗尔，加州理工大学物理学家、畅销书作者 

我知道，有许多你挚爱的设备正主导着你每天的生活。想想看，如果你能理解这些设备的工作原理，生活将变得多么丰富。读完《魔鬼物理学1》以后，你可能会惊奇地发现，即使是日常生活中普通的电子设备，比如智能手机和全球定位系统，也要依赖于现代物理学的知识才能工作。在这本迷人、有趣又浅显易懂的书中，你将迎来一个新世界。 
——劳伦斯?克劳斯，Origins Project负责人，畅销书作者 

从头到尾，这本书生动地介绍了许多主导我们日常生活的物理学原理,这些原理决定了我们如何与他人互动，也决定了我们如何与周围的世界互动。在《魔鬼物理学1》中，卡卡里奥斯再次找到了普通读者和物理学之间的共鸣点。这一次，卡卡里奥斯深刻地向我们展示了物理学原理是如何让现代生活成为可能的。 
——《柯克斯书评》 

《魔鬼物理学1》能让读者产生一个全新的认识：原来在我们熟悉的日常生活的表象之下，是科学在为我们服务。此外，《魔鬼物理学1》还从历史的角度介绍了许多人类世界的科学新发现。我们的世界曾经依赖于蒸汽机来驱动，但当时我们对蒸汽机工作原理的了解微乎其微。而现在，我们的世界越来越依靠一个伟大的工程创新——半导体——来运作。《魔鬼物理学1》将带你踏上一趟迷人的探索之旅，在这次旅程中，你将看到许多日常生活背后隐藏的科学。 
——《书单》 

《魔鬼物理学1》提供了一桌科学的饕餮盛宴……你会不时地发出感叹：“原来是这样！” 
——《华尔街日报》 

《魔鬼物理学1》清晰地描绘了日常设备中隐藏的炫酷科技，如果读者学过中学物理，阅读体验将会更好。 
——《出版人周刊》

目录

第1章 起床啦！ 
清晨，你前一晚设定的闹钟准时把你叫醒；而10分钟之前，你的咖啡机已经开始工作了；你一边收听节目，一边吃早餐；这时你突然意识到自己还没有刷牙，于是赶紧冲进浴室，从充电底座上拿起电动牙刷…… 
第2章 开车进城去！ 
你乘坐电梯来到地下车库，按下无钥匙遥控器打开车门，启动那辆油电混合动力汽车；你在汽车内置的导航系统中输入医生办公室的地址，按照提示向那儿开去…… 
第3章 看医生 
你乘坐电梯来到医生办公室，将平板电脑连上这座大楼的无线网络，护士用体温计给你测量体温，一位技术人员给你做X射线扫描，医生告诉你，你还得做超声波扫描并注射可的松…… 
第4章 去机场 
你进入机场的停车场，在电子停车票读取器前刷了一下信用卡；你突然发现自己忘了带现金，于是就近找到一台自动取款机，点击触摸屏取出100美元；你在安检处停下来，和人流一起经过一个金属探测仪…… 
第5章 坐飞机 
飞机在跑道上加速，机身朝天空上方抬升；很快，飞机就在空中平稳地飞行了。窗外的景色美极了，你拿出手机，拍下云朵的照片。你拿出耳机，打算观看视频打发剩下的时间…… 
第6章 做商业报告 
你用USB闪存盘将文件上传至会议室的计算机，为了和听众更好地互动，你用复印机将材料复印了多份；你将计算机与LCD投影仪相连，很快，报告就要开始了…… 
第7章 留宿酒店 
你用酒店前台交给你的近傍型门卡打开房门，接着用遥控器打开墙上的平板电视，你选择了科幻电影《回到未来》，里面会飞的汽车令人惊叹…… 
致谢 
注释

《宇宙的低语：从量子泡沫到星际旅行的奇妙旅程》 作者： [此处留空，可代指任何一位未提及的、专注于前沿物理学的作家] 一本带领您深入探索现代物理学最前沿、最引人入胜的未解之谜的非虚构力作。 在这个浩瀚无垠的宇宙中，我们所熟悉的日常规律只是冰山一角。本书旨在撕开表象的帷幕，带领读者潜入物理学深海，探索那些挑战直觉、颠覆认知的宏伟理论与猜想。这不是一本枯燥的教科书，而是一次充满思辨的探险，一封写给所有对世界本源充满好奇之心的邀请函。 第一部分：时空的几何与结构的基石 第一章：引力的精妙织锦——广义相对论的诗意重述 我们将从爱因斯坦的伟大遗产开始，但视角将超越教科书的平面描述。本章深入探讨时空如何弯曲，以及这种弯曲如何塑造了我们所见的引力现象。重点将放在黑洞的内部结构，不仅仅是事件视界，而是奇点周围的时空动态——那里是物理定律可能完全失效的边界。我们将探讨“信息悖论”的最新进展，以及科学家们如何试图用量子理论来弥合广义相对论留下的巨大裂痕。讨论的重点将放在那些尚未被直接观测到的现象上，例如虫洞的理论可行性，以及时间旅行在数学模型中的可能性与悖论。 第二章：量子领域的幽灵般的远距作用 量子力学是现代物理学的支柱，但其内在的怪诞性从未停止引发哲学家和科学家的深思。本章将聚焦于“量子纠缠”这一核心概念。我们将详细剖析贝尔不等式的实验验证，以及这些实验如何无可辩驳地证明了“定域实在性”的破灭。我们将探讨“多世界诠释”（Many-Worlds Interpretation）与“哥本哈根诠释”之间的核心分歧，并考察当前实验如何试图区分这些截然不同的宇宙观。此外，还会涉及量子退相干（Decoherence）机制，解释宏观世界如何“忘记”了它的量子本质。 第三章：真空的活力——零点能的奥秘 我们常认为“真空”是空无一物，但量子场论告诉我们，这是最活跃的领域。本章将详细阐述量子涨落（Quantum Fluctuations）的概念，即粒子-反粒子对在极短时间内产生和湮灭的现象。我们将探讨“零点能”（Zero-Point Energy）的惊人理论值，以及它与宇宙学中最大的难题——暗能量——之间的惊人巧合（或冲突）。这一部分的讨论将引导我们思考，我们所测量的宇宙常数是否只是一个被“重新归一化”的巨大残余？ 第二部分：宇宙的未解之谜与新边界 第四章：黑暗的统治者——暗物质的狩猎 暗物质构成了宇宙物质总量的约85%，但我们对其构成一无所知。本章将系统梳理目前主流的候选者：弱相互作用大质量粒子（WIMPs）、轴子（Axions）以及更奇特的惰性中微子。我们将深入分析全球各地正在进行的直接探测实验（如XENONnT和PandaX）的工作原理，以及间接证据（如伽马射线暴和星系晕中的异常信号）。更重要的是，本章将探讨引力理论修正（如MOND）的局限性，并对比不同模型如何解释星系旋转曲线和引力透镜效应。 第五章：加速膨胀的引擎——暗能量的本质 暗能量是驱动宇宙加速膨胀的神秘力量，它不仅是宇宙学最大的谜团，也是理论物理学面临的最严峻挑战之一。本章将详细回顾“宇宙学常数问题”，即理论预测值与观测值之间相差惊人的 $10^{120}$ 倍。我们将比较“精质”（Quintessence）等动态场模型与标准的宇宙学常数模型。此外，本章还将引入“幻影暗能量”（Phantom Energy）的可能性，并探讨这种极端情况对宇宙终极命运（如“大撕裂”）的推演。 第六章：万有理论的圣杯——弦论与圈量子引力 当我们试图将量子力学与广义相对论统一起来时，不同的理论框架浮现出来。本章将聚焦于两大主流的量子引力候选理论。首先，我们将非技术性地介绍“M理论”及其十维或十一维的时空结构，讨论对偶性（Duality）如何连接看似不相关的理论。接着，我们将转向“圈量子引力”（Loop Quantum Gravity），它如何通过“离散化”时空来避免奇点问题，并在普朗克尺度上构建一个量子化的时空织物。本书将客观评价这两种理论在可检验性方面面临的巨大困难。 第三部分：超越当前物理学的猜想 第七章：平行世界的交响——多重宇宙的架构 从永恒暴胀（Eternal Inflation）的自然结果到弦论景观（String Landscape），多重宇宙的概念正从科幻走向理论推测的前沿。本章将详细区分不同层级的多重宇宙模型：从简单的“泡泡宇宙”到更抽象的“数学结构宇宙”。我们将探讨“人择原理”在解释宇宙基本常数中的作用，以及科学家们如何（或是否可能）在理论上寻找与其他宇宙相互作用的痕迹。 第八章：时间的方向与热力学的终结 热力学第二定律定义了时间之箭——熵增的方向。但从微观的、时间反演对称的基本定律来看，为何时间会有一个明确的方向？本章将深入探究“时间之箭”的起源问题。讨论将围绕宇宙的“低熵初始条件”展开，探讨这是否需要一个更宏大的物理学框架来解释。我们还会触及计算极限与信息处理在物理学中的角色，探究“信息即物理”（Information is Physical）这一深刻洞见。 第九章：通往新物理学的门户——高维空间与额外维度 自弦论兴起后，额外维度不再是奇思妙想，而是数学上的必然。本章将解析“卡拉比-丘流形”（Calabi-Yau Manifolds）的概念，它们如何将多余的维度“卷曲”到我们无法察觉的尺度。随后，我们将介绍“布兰（Brane）世界模型”，特别是“大额外维度”（Large Extra Dimensions）模型（如Randall-Sundrum模型），该模型提出引力可能因为泄漏到更高维度而显得微弱，并探讨实验物理学家如何试图在大型强子对撞机（LHC）上寻找这些维度存在的证据，例如微小的引力子（Kaluza-Klein particles）。 结语：我们知识的边界 本书的旅程最终将回归到我们对“理解”的渴望。物理学的边界不断后退，每一次突破都伴随着对自身无知的更深认识。我们所探讨的这些前沿理论，它们共同描绘了一幅比我们能直接感知的世界宏伟得多、也更奇特得多的图景。本书的目的是激励读者，在这些未解的谜团中寻找属于自己的思考路径，因为真正的科学探索，恰恰发生在已知与未知交汇的那道微光之中。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验是多维度的，它不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的重塑。作者在每一章的结尾，都会留下一些发人深省的问题，引导读者将刚刚学到的知识应用到更广阔的领域进行思考。这使得阅读过程充满了互动性，我感觉自己不是一个被动的接受者，而是一个积极的探索者。例如，在讲解能量守恒的章节时，作者巧妙地联系到了现代社会对能源的利用和浪费问题，让科学原理带上了强烈的现实关怀。这让我意识到，物理学不仅仅是对自然规律的描述，它更是理解人类文明进程和社会发展的重要工具。这种将纯粹的科学探索与人文关怀结合起来的写作手法，是很多纯粹的技术性科普读物所欠缺的。它让我对“科学素养”有了更深一层的理解——科学素养不仅仅是知道牛顿定律，更是用科学的逻辑去审视和解决生活中的问题。

评分☆☆☆☆☆

我向来对那些试图用过于学术化的语言来“教育”读者的科普书感到不耐烦，但《魔鬼物理学1》完全避开了这个陷阱。作者的语言风格非常接地气，带着一种略微幽默和调侃的语气，让人感觉就像是和一位博学多识的朋友在喝咖啡聊天。他似乎很清楚我们普通人对物理的“恐惧点”在哪里，所以他总是先安抚情绪，再温柔地引入概念。比如，书中对摩擦力的讨论，简直是教科书级别的生动教材。他没有直接引用复杂的公式，而是从我们穿鞋走路、刹车停下这些最基本的动作入手，把摩擦力的方向性、大小影响因素讲得淋漓尽致。这种“从脚下开始理解宇宙”的叙事方式，极大地降低了学习的门槛。我发现自己读这本书时，经常会停下来，回想自己生活中的类似经历，然后拍案叫绝，原来我每天都在亲身实践这些物理原理而浑然不觉。这本书真正做到了让物理学“活”了起来，不再是挂在墙上的抽象口号。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种时间零碎的读者来说，这本书的另一个巨大优点是它的“碎片化阅读友好度”非常高。尽管每一章的主题都围绕着一个核心的物理概念，但它们之间的过渡非常自然流畅，即使隔了一段时间再拾起来读，也不会感到衔接困难。每个小节的篇幅都控制得恰到好处，既能完整地阐述一个物理现象，又不会长到让人产生阅读疲劳。书中对某些经典物理学家的轶事的穿插也十分到位，这些小故事不仅增加了趣味性，更让人体会到科学发现背后的艰辛与伟大，为冰冷的定律增添了人情味。读完这本书，我心中的“物理恐惧症”已经烟消云散，取而代之的是一种对未知世界保持敬畏和探索的渴望。它是一本能让人在休闲时光，轻松愉快地提升自己认知水平的绝佳读物，强烈推荐给所有对世界运作机制感到好奇的人。

评分☆☆☆☆☆

这本《魔鬼物理学1》简直是为我这种对世界充满好奇心却又对传统物理学感到头疼的人量身定做的！作者的叙述方式非常独特，他不是枯燥地堆砌公式和理论，而是像一个充满激情的导游，带着我们深入那些我们习以为常、却从未深究的生活场景中去探寻背后的物理原理。比如，书中对日常生活中“为什么有些东西会漂浮，有些会下沉”的解释，简直是颠覆了我过去模糊的认知。他用生动的比喻和贴近生活的例子，把那些高深的浮力、密度概念讲得清晰易懂，让人读起来完全没有压力，反而有种茅塞顿开的惊喜。我尤其欣赏他那种“化繁为简”的能力，能把复杂的物理现象，拆解成几个简单的逻辑步骤，让你不仅知道“是什么”，更明白“为什么会是这样”。读完后，我发现自己看世界的角度都变了，走在街上，看到一片树叶飘落，或者听到水龙头滴水的声音，我都会不自觉地在脑海里构建起一套物理模型来分析它，这种思维上的拓展，远比记住几个物理定律更有价值。这本书无疑是打开了我通往科学世界的一扇全新的大门，让我明白了物理学其实无处不在，它不是冰冷的数字，而是生动的现实。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的结构安排极具匠心，它不像一般的科普读物那样平铺直叙，而是充满了叙事的张力和悬念。作者似乎非常懂得如何抓住读者的注意力，总是在最恰当的时机抛出一个日常的疑问，然后层层剥茧，引导我们一步步揭开这个现象背后的物理真相。读到某些章节时，我甚至能想象出作者在实验室里或者在生活中进行那些有趣小实验的场景，那份探索未知的热情极具感染力。更让我感到震撼的是，书中不仅解释了我们“看到”的现象，还深入探讨了那些“看不见”的力量——比如电磁场的微妙作用，在日常生活中的具体体现。很多时候我们认为的“巧合”或“运气”，在这本书里都被赋予了坚实的物理基础。这种将宏大理论与微观实践完美结合的处理手法，使得整本书读起来既有深度又不失趣味性。它成功地做到了让一个完全没有物理背景的人，也能自信地参与到对身边事物的物理讨论中去，这才是真正的科普力量。