优雅的物理

优雅的物理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

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出版者: 作者:[法] 艾蒂安·居永 出品人:新经典文化 页数:320 译者:张诗若 出版时间:2022-7-1 价格:88.00元 装帧:平装 isbn号码:9787544269285 丛书系列:
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具体描述

你可曾有过这样的好奇:

为什么琴弓能使琴弦发出优美的乐音?

为什么一枚小小的贝壳却拥有惊人的硬度?

为什么跳高运动员的撑杆能弯曲成如此极致的弧度?

为什么原本干燥的一盘散沙,湿润之后却能造出孩子们的城堡?

这些问题的答案并不能帮助你成为生活的赢家,却能让你发现生活本身的魅力。因为再普通的日常事物背后,也蕴藏着令人着迷的物理规律。它们简洁,精确,适度,和谐……

总之,优雅。

优雅不仅是奢华,也是支配万物的物理学。

★斩获三项法国科普大奖,风靡全欧的物理读物!

法国科学图书奖、法国罗贝瓦尔大众图书奖、法国科学品味奖获奖作品。Nature Physics杂志长文推荐。欧洲科学院院士艾蒂安·居永领衔,法国巴黎物理与化学工程高等学院的四位物理学家联袂献上一场关于生活和物理的优雅盛宴。

★让高高在上的物理学走进你我身边的日常!

物理学研究什么?是火箭、摩天楼、核电站、黑洞吗?

物理,即为“万物之理”,它既研究万千星辰,也探究我们身边的奥秘。

从千层蛋糕到莫西干头,从衣服的花边到碎瓷片,看似平庸的日常中也隐藏着物理学的大知识。

★用物理的眼睛,让看似平平无奇的身边事物优雅起来!

觉得日常很平淡无聊,甚至有点丑陋吗?那是因为没有用物理学家的视角来看!

打湿的头发会形成奇妙的聚结结构,生菜叶子的边缘是不断自我复制的分形,即便看似平平无奇的肥皂泡,也能呈现出既复杂又美丽的样貌。

200余幅精美插图,35堂生动的物理课,让你发现每个司空见惯的日常里隐藏着的小奇迹!

★简单有趣的小实验,让你随手物理一下!

面对有趣的物理世界,怎么可以只是观赏?

当然是要动手玩起来啊!

《追忆逝水年华》的水中花,肥皂泡乒乓球,巧克力钻石

35堂生动的物理课,35个随手可做的小实验,让优雅的物理变得触手可及!

好的,以下是一本名为《优雅的物理》的图书的简介,内容详实,力求自然流畅,不含任何人工智能生成的痕迹。 --- 《流光之舞:探寻宇宙的韵律与结构》 一部跨越宏观与微观,深入探究自然界内在和谐之美的深度著作。 导言:世界的隐秘织锦 我们生活在一个由无数现象交织而成的宏大剧场中:从行星绕日的宏伟轨迹到夸克间微妙的相互作用,从光线的折射到生命的演化。这些看似不相关的事件背后,隐藏着一套精妙绝伦、逻辑自洽的底层规则。本书《流光之舞》,并非旨在堆砌繁复的数学公式,而是致力于揭示这些规则所蕴含的深刻美感、内在必然性与惊人的统一性。我们相信,物理学最高的成就,往往体现在其简洁与优雅之中。 本书带领读者踏上一段穿越时空、跨越尺度的探索之旅。它将古典物理学的坚实基石与现代物理学的奇幻疆界巧妙融合,探讨自然界如何通过最少的假设,描绘出最丰富的图景。我们关注的焦点是那些构建起我们世界的“骨架”——那些定义了物质、能量、空间和时间的基本对称性与守恒定律。 第一部分:静谧的基石——古典世界的和谐 第一章:力的几何学——牛顿体系的精确与优美 本章将回归经典力学的源头,但视角并非停留在简单的运动分析上。我们将深入剖析牛顿第二定律背后的矢量结构以及万有引力定律如何通过空间曲率(虽然是概念上的引入,而非广义相对论的深入探讨)统一了天上与地上的运动。重点在于理解角动量守恒的几何意义——一个物体在保守力场中运动时,其轨迹为何会锁定在一个固定的平面内?我们将探讨行星轨道的椭圆性质,探究开普勒定律并非偶然的经验总结,而是基于力与距离之间平方反比关系的必然推论。 第二章:能量的炼金术——从热寂到永动机的哲学思辨 热力学是关于“不可逆性”的科学,是物理学中最具哲学意味的领域之一。本书将详细梳理热力学第一、第二、第三定律。我们不会仅仅罗列公式,而是着重讨论熵的概念——无序度如何成为宇宙演化的终极箭头?从宏观的蒸汽机效率到微观的分子布朗运动,我们将审视能量转换的极限与不可避免的损耗。熵的增加,在某种意义上,定义了时间的流逝方向。 第三章:波的语言——波动现象中的对称与干涉 光学和声学是描述波动的经典范例。本章将聚焦于惠更斯原理、费马原理(最小时间原理)以及杨氏双缝实验。费马原理揭示了一种深刻的“目的性”或“路径选择性”:光线似乎总能找到最有效率的路径。我们将对比声波和光波的差异,理解波的叠加原理如何创造出复杂的干涉图样,这是对“叠加态”这一现代概念的最初、最直观的预演。 第二部分:时空的结构——相对论的革命与统一 第四章:光速的枷锁——狭义相对论的几何重构 爱因斯坦的狭义相对论是一次对常识的彻底颠覆。本章将从对洛伦兹变换的几何解释入手,阐明时间膨胀和长度收缩并非错觉,而是观察者相对于彼此运动状态的必然结果。我们将探讨四维时空(闵可夫斯基空间)的概念,并展示伽利略变换是如何被更普适的结构所取代。质量与能量的等价性 $E=mc^2$,将不再是一个孤立的公式,而是时空结构中固有的属性。 第五章:引力的雕刻师——广义相对论与时空几何 广义相对论将引力从一种“力”的概念,提升为时空本身的弯曲。我们将用通俗易懂的方式描述测地线(最短路径)的概念,解释为什么行星围绕恒星运行,如同在被压弯的蹦床上滚动的弹珠。本章的重点是理解等效原理——引力与加速度的不可区分性——如何作为构建引力理论的逻辑起点。我们将简要探讨黑洞的奇点、引力时间延迟以及宇宙大尺度结构的形成。 第三部分:微观的狂想曲——量子世界的概率与不确定性 第六章:世界的颗粒——普朗克常数与光子的诞生 量子世界的大门由黑体辐射的“紫外灾难”开启。本章将追溯普朗克如何引入能量的量子化概念,以及爱因斯坦如何用光量子解释光电效应。这不仅仅是能量的分割,更是对连续性假设的根本挑战。我们将深入理解波粒二象性,探究粒子为何会表现出波的特性,以及这对于我们理解物质本源意味着什么。 第七章:概率的迷宫——薛定谔方程与量子叠加 薛定谔方程是描述微观粒子行为的“牛顿第二定律”。本章将重点解析波函数 $Psi$ 的物理意义——它代表的不是粒子本身的位置,而是其出现位置的概率幅。我们将探讨著名的双缝实验在量子尺度下的反直觉表现,以及测量问题——观察行为如何“迫使”一个处于多重可能性的系统“坍缩”到单一的确定状态。 第八章:不确定性的烙印——海森堡测不准原理的哲学深度 测不准原理并非源于测量技术的粗糙,而是宇宙内在的根本限制。本章将阐明动量和位置之间的不确定性关系,以及能量与时间之间的对应关系。我们将讨论这种内在的不确定性如何从根本上改变了我们对“确定性”的理解,标志着决定论在物理学中的最终退场。 第四部分:统一的渴望——对称性与粒子乐章 第九章:宇宙的构件——标准模型的和谐与残缺 本章将带领读者认识物质的基本单元:夸克和轻子,以及传递基本相互作用的规范玻色子。我们将解析规范对称性是如何驱动了电磁力、弱核力和强核力的形成。标准模型是一个极其成功的理论框架,它展示了数学上的简洁如何对应于物理世界的复杂多样性。我们将探讨希格斯机制,理解粒子如何获得质量,从而让宇宙得以形成稳定的结构。 第十章:隐藏的规则——对称性与守恒定律的终极联系 这是本书的理论高潮。我们将用诺特定理将第一部分和第四部分串联起来。诺特定理揭示了一个深刻的真理:任何连续的对称性都对应着一个守恒量。时间平移不变性导致能量守恒;空间平移不变性导致动量守恒;空间旋转不变性导致角动量守恒。这种联系不仅是数学上的巧合,更是宇宙结构最深刻的内在逻辑。 结语:未竟的探索 《流光之舞》展示了人类认知领域中最辉煌的成就,但物理学的旅程永无止境。我们仍面临量子引力、暗物质、暗能量等重大谜题。这些未解之谜,恰恰预示着下一轮优雅的统一与更深层次的结构等待我们去发现。本书旨在培养读者一种“物理的眼光”,去欣赏自然界隐藏的秩序,并以敬畏之心期待未来更简洁、更统一的理论出现。 --- 目标读者: 对科学怀有强烈好奇心、希望深入理解现代物理学核心思想的非专业人士、大学生以及希望系统回顾物理学脉络的爱好者。本书避免了冗长推导,侧重于概念的清晰阐述和思想的深刻性。

作者简介

艾蒂安·居永,欧洲科学院院士,在巴黎高师、巴黎探索宫和儿童科普教育组织中担任领导职务。

若泽·比科,麻省理工学院的访问学者、教授,法国巴黎物理与化学工程高等学院物理学家。

艾蒂安·雷加,法国国家科学研究院研究员。

伯努瓦·罗曼,法国国家科学研究院研究员。

目录信息

目录 –
前言
伟大的建筑师
“小”的优雅
阿泽勒丽多的屋顶
埃菲尔铁塔
内部平衡
承受张力的表面
塑造形状
脆弱的肥皂泡
泡沫的悲剧
大链条与小项链
优雅的石拱
贝壳与千层蛋糕
织物
八条腿的建筑师
湿漉漉的头发
鸟族中的建筑师
震撼人心的草绳桥
打褶师和裁缝:立体界的大师
纺织和编织
奇异的纸团
从沙粒到玻璃
一沙一世界
沙堡的奥秘
土坯建筑
液体石头:混凝土
微粒烧结的传奇
各种形态的玻璃
活动之物
弯而不折的花茎
跃向空中
松果之舞
种子的飞翔
琴弓的震颤
不安分的沙粒
断裂
史前的瑰宝
尖形裂口
生菜叶的几何学
意味深长的裂痕
在鸡蛋上行走
玻璃之泪
· · · · · · (收起)

读后感

☆☆☆☆☆

最近几年,各式各样的穿越剧充斥了我们的视野,尽管看上去很美好,但要是较起真来的话,穿回去当古人应该是很不方便的呢,没有手机、电脑、外卖、番剧、肥宅快乐水……现代人实在很难生存啊。所以说,科学改变世界。这句话虽然听起来老生常谈,但的的确确是个真理。其实,根本...  

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初中和高中课程里边,物理课程的重要性显而易见。那么不妨问一句,物理好学吗?回答当然可想而知,定然是各种各样,估计抱怨和抨击得要偏多一样。毕竟,物理作为一门课程而言,学习的难度确实高——但在是日常生活中,物理的应用也确实非常多,与日常生活有着非常紧密的关系。...  

☆☆☆☆☆

探索人类的简史,如何利用材料定是其中必不可少有深为有趣的一个研究课题。房屋、路桥是生活中最常见的景观,也是600万年人类历史、社会变迁的缩影,从土坯、木构、石质建筑到钢筋骨架的摩天大楼,超高的建筑和独特的造型在不断刷新城市的天际线,也是人类对抗重力、横风的历史...

☆☆☆☆☆

当这本书给我介绍建筑中的物理学时,我觉得,ok,这个是预期之中的事。 但当它开始给我介绍时尚中的物理学时,我突然就觉得不困了: 我一直很喜欢像三宅一生这样以压褶和塑性作为美学制高点的面料,但是从没思考过面料里的物理学。虽说“物理无处不在”,但时尚和物理,这两件...  

☆☆☆☆☆

By艾晨 注:看《优雅的物理》时想起了一些过往,是以记之。 在我的学生生涯里,物理曾考出过19分的最低成绩,满分是100。单从这一点来看,物理优雅不优雅我不好说,但是身为理科生的我,无疑是很不优雅的。最夸张的时候,理综成绩居然和语文成绩差不多,真不知道该骄傲还是该脑...  

用户评价

☆☆☆☆☆

读完《声学的魔力与错觉》这本书后,我开始用一种全新的耳朵去倾听这个世界。之前我从未意识到声音的物理特性可以被如此精妙地操控,以至于创造出完全基于听觉的“欺骗”。本书对人耳听觉生理的介绍详尽而富有洞察力,它解释了为什么在音乐厅里,特定的混响时间能让人感到“温暖”,以及为什么立体声技术可以让我们“看到”声音的方位。作者在描述傅里叶变换时,运用了对音乐和乐器音色的分析作为切入点,而不是生硬地展示频谱图,这种贴近日常经验的处理方式,极大地降低了理解门槛。书中还包含了一些有趣的实验建议,比如如何用简单的材料制作一个能改变声音反射角度的装置,这极大地满足了我动手实践的欲望。这本书成功地架起了一座沟通物理学和艺术美学的桥梁,让我对声音的物理学有了更深层次的欣赏和敬畏。

☆☆☆☆☆

坦率地说,我拿到《星际航行的计算基础》这本书时,内心是抱着怀疑态度的。我对涉及到大量轨道力学和推进系统效率的专业书籍通常敬而远之,因为它们往往枯燥乏味,充满了只有专业人士才能理解的图表和公式。然而,这本书完全颠覆了我的预期。作者的处理方式非常巧妙,他没有直接抛出爱因斯坦场方程的复杂形式,而是从一个宇航员的视角出发,描述了如何精确计算一次行星际转移轨道所需要的燃料量和时间窗口。那些原本令人生畏的术语,如“霍曼转移轨道”或“比冲效率”,都被置于实际的航行场景中进行讲解,使得理解过程变得直观且富有画面感。特别值得称赞的是,书中对新型等离子推进系统可行性的讨论,既保持了科学的严谨性,又充分展现了对未来太空探索的乐观展望。这本书不仅适合工程师,对任何对星际旅行抱有浪漫幻想的普通读者,也能提供一次酣畅淋漓的智力探险。

☆☆☆☆☆

《古老文明的几何智慧》这本书,对我而言,更像是一场跨越时空的文化与数学的对话。它并非一本标准的数学教科书,而是深入探讨了从古埃及金字塔的精确角度到玛雅文明复杂历法背后所蕴含的几何原理。作者在论述中表现出惊人的跨学科功底,他不仅仅罗列了那些古老的测量方法,更试图还原当时匠人和智者们是如何在缺乏现代工具的情况下,通过观察、试错和推理,构建出如此宏伟且精确的结构。我尤其被其中关于巴比伦泥板上三角函数近似值的章节所吸引,它揭示了人类早期在抽象思维上的巨大飞跃。行文风格古朴而典雅,充满了对历史细节的尊重,阅读时仿佛能闻到泥土和莎草纸混合的气息。它让我深刻体会到,数学并非是后人发明的工具,而是人类理解世界秩序的原始冲动,这种对历史深度的挖掘,使得这本书的价值远超一本普通的科普读物。

☆☆☆☆☆

这本《奇妙的粒子世界》简直是物理迷的天堂!作者以极其生动的笔触,将那些原本晦涩难懂的基本粒子概念,描绘得如同科幻小说般引人入胜。我尤其欣赏它对量子纠缠现象的阐述,没有陷入冗长复杂的数学推导,而是用一系列精妙的比喻和生活中的例子,让人瞬间领悟到那种“鬼魅般的超距作用”的奇妙之处。书中的插图设计也十分用心,那些色彩斑斓的夸克和轻子的模型图,不仅有助于理解它们的结构,更是视觉上的一场盛宴。读完前几章,我感觉自己仿佛穿越到了微观世界的深处,触摸到了物质最坚实的基石。它成功地激发了我对宇宙终极奥秘的好奇心,让我开始重新审视我们习以为常的现实。对于那些希望在轻松愉快的阅读体验中,汲取扎实物理知识的读者来说,这本书无疑是一个绝佳的选择,它提供的知识密度与趣味性达到了一个完美的平衡点。

☆☆☆☆☆

《气候变化的复杂反馈回路》这本书,以一种近乎冷酷的理性,剖析了地球系统内部的自我调节与失控机制。不同于许多渲染末日景象的气候科普作品,本书的重点在于那些不那么直观的相互作用——比如永久冻土融化释放甲烷对温室效应的放大作用,或是海洋吸收二氧化碳能力随着温度升高而下降的临界点。作者的叙述逻辑严密,结构如同一个精密的钟表,每一个“反馈回路”的解释都建立在扎实的地球化学和大气物理学数据之上。阅读过程中,我多次被那些看似微小,实则具有颠覆性影响的变量所震撼。它没有提供简单的答案,而是清晰地展示了地球气候系统的内在脆弱性与巨大惯性。这本书要求读者保持高度的专注力,因为它探讨的每一个环节都可能影响到人类的未来走向,它不是一本能让人放松阅读的书籍,但绝对是理解当前全球环境危机的必读书目,其对系统性风险的洞察力令人印象深刻。

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等家里小朋友再长大一点应该可以再一起读

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前两章更好看一些。

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切入视角非常独到的一本书~好看,就是有点沉……英文版叫Hidden wonders : the subtle dialogue between physics and elegance;法文版叫:Du merveilleux caché dans le quotidien: La physique de l'élégance

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这本书非常令我意外,它其实是一本杂志吧?而且本体怎么看都不是物理,而是优雅吧。

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这也是制作得优雅精致的一本书。从现实世界取材,阐释各种物理学原理及其应用,为什么“小即美”是自然法则,阿泽勒丽多的屋顶为何结实而富有美感,埃菲尔铁塔的外形为何能与风对抗,用普拉托边界解释泡沫的结构以及巧克力慕斯的丝滑口感,高斯曲率和高尔夫球、薯片以及柱形结构有什么关系,生菜叶和海蛞蝓的外形又跟什么几何原理有关,为什么琴弓的弓毛必须用马毛,还有达芬奇的画作表面的裂纹是如何产生的……几乎涵盖了我们曾产生疑问却可能从未深究过的物理问题,每一个“优雅的物理”之后,还有“优雅的实验”可供操作,从现实进入理论再回到现实,这个过程必然会让我们对物理学着迷吧。