趣味物理学：别莱利曼趣味科学系列 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原文作者： Я. И. Перельман

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• 物理学
• 科学普及
• 趣味科学
• 青少年科普
• 别莱利曼
• 实验
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• 科学思维

●全世界青少年最喜爱的趣味科普读物
　　●畅销20多国，全世界销量超过2000万册
　　●世界经典科普名着，科普大师别莱利曼代表作

　　坏掉的磅秤也可以秤出正确的重量？
　　一颗西瓜居然能产生如同砲弹一般的威力？
　　艾菲尔铁塔的高度其实并非固定的？
　　要怎么用冰来取火？
　　徒手竟能抓住子弹？

　　《趣味物理学》是俄罗斯着名科普作家别莱利曼百余作品中最具有代表性的一部作品，书中以幽默有趣的奇妙故事及经典难题，将物理学知识和生活中的实际问题互相结合，使物理学不再抽象遥远，帮助读者巩固既有知识，培养对于物理学的兴趣，并启发读者深入探索学习。
 

现代宇宙的奥秘：从量子纠缠到引力波的探索之旅 这是一部带领读者深入现代物理学前沿的科普巨著，它旨在揭示宇宙运行的深层机制，从我们日常经验无法触及的微观世界，到横跨数十亿光年的宏大尺度。本书聚焦于二十世纪以来物理学最激动人心的突破，构建了一个清晰、引人入胜的知识图景，带领非专业读者领略理论物理学的魅力与挑战。 --- 第一部分：微观世界的颠覆——量子力学的基石与新解 量子力学，这个被爱因斯坦称为“幽灵般的超距作用”的理论，彻底颠覆了我们对实在性的传统认知。本书将从历史背景入手，追溯普朗克黑体辐射的偶然发现，到玻尔的原子模型如何挣扎着解释光谱的离散性。 1. 波粒二象性的迷思与实验的证实： 详细阐述德布罗意物质波的假设，并深入探讨戴维孙-革末实验如何确凿地证明了电子的波动性。我们不仅会描述现象，更会探讨其哲学含义：粒子在被观测前究竟处于何种状态？ 2. 海森堡不确定性原理的真正含义： 区别于常见的误解，本书强调不确定性原理并非源于测量仪器的精度不足，而是物质本身的内在属性。我们将用清晰的数学直觉（而非复杂的公式推导）来解释动量和位置之间、能量和时间之间固有的不可兼得性，以及它如何为原子结构提供了坚实的理论基础。 3. 薛定谔方程与概率诠释： 聚焦于著名的薛定谔方程，将其比喻为描述量子粒子“行为”的牛顿第二定律。我们会详尽解读波函数 ($Psi$) 的物理意义——它不是粒子的实际位置，而是找到粒子的概率幅。随后，深入讨论哥本哈根诠释的核心观点：观测导致波函数坍缩，以及这一过程至今仍引发的激烈争论。 4. 纠缠态与贝尔不等式： 这是现代量子信息科学的基石。本书将详细介绍EPR佯谬及其引发的关于定域实在性的深刻探讨。我们会逐步解析贝尔不等式的构造，并回顾那些“鬼魅般的超距作用”实验（如阿斯佩克的实验），它们如何无情地排除了所有定域隐变量理论的可能性，确立了量子力学的非定域性本质。 5. 量子场论的萌芽： 简要介绍将量子力学与狭义相对论结合的努力，引出量子场论的基本概念——粒子是场的激发态。虽然不深入量子场论的数学细节，但会描绘出电磁场、电子场等概念如何将粒子视为一种“能量的团块”。 --- 第二部分：时空的几何学——广义相对论的宏伟结构 如果说量子力学统治着微观，那么广义相对论则定义了我们所感知的宏观宇宙的骨架。本书将引导读者离开欧几里得的平面几何，进入弯曲的时空概念。 1. 等效原理：引力的本质被揭示： 从伽利略和牛顿的自由落体开始，本书引入爱因斯坦的等效原理——引力与加速度的不可区分性。解释为什么在加速的电梯中感受到的“重力”与地球上的引力在物理上是等价的，这是理解时空几何化的关键一步。 2. 黎曼几何的直观理解： 避免复杂的张量演算，本书使用类比来解释弯曲时空的概念。将时空比作一张被重物压弯的蹦床，物体的运动轨迹（测地线）不再是直线，而是沿着时空曲面的“最短路径”前进。 3. 广义相对论的经典验证： 详细回顾了广义相对论对水星近日点进动异常的完美解释，以及光线在太阳边缘的偏折——这个实验如何使爱因斯坦一夜成名。 4. 奇点与黑洞的诞生： 深入探讨史瓦西解的物理意义，解释事件视界（Event Horizon）的概念，以及视界内部的不可逆性。本书将描述奇点的形成条件，并探讨霍金关于黑洞蒸发（霍金辐射）的理论，尽管它仍是量子引力未解之谜的边缘。 5. 引力波的涟漪：时空结构的动态变化： 详细介绍引力波的产生机制（如双黑洞合并），以及LIGO/Virgo探测器如何成功捕获到这些宇宙中最剧烈的事件。分析引力波天文学对检验爱因斯坦场方程、研究极端天体物理现象的革命性意义。 --- 第三部分：宇宙的尺度与命运——从标准模型到大爆炸理论 本部分将视野扩展到整个宇宙，探讨物质的基本构成单元、支配它们相互作用的基本力，以及我们对宇宙起源和终极命运的理解。 1. 粒子物理学的标准模型：物质的“元素周期表”： 介绍构成我们世界的十二种基本费米子（夸克和轻子），以及传递四种基本相互作用的玻色子（光子、W/Z玻色子、胶子）。强调标准模型在描述强核力、弱核力和电磁力方面的巨大成功。 2. 质量的起源：希格斯机制： 详细解释希格斯场如何通过与基本粒子的相互作用，赋予它们静止质量。描述发现希格斯玻色子的重大性，以及它如何填补了标准模型的最后一块拼图。 3. 宇宙学：大爆炸模型的证据链： 系统梳理支持大爆炸理论的三个关键证据：宇宙的膨胀（哈勃定律与红移）、宇宙微波背景辐射（CMB）的发现及其在宇宙学中的意义，以及轻元素（氢、氦）的丰度预测与观测的一致性。 4. 暗物质与暗能量：我们宇宙的隐形主宰： 探讨宇宙中70%以上的“缺失能量”——暗能量，以及它如何驱动宇宙加速膨胀。同时，分析旋转曲线、引力透镜等证据如何表明存在着看不见的物质——暗物质，并简要介绍寻找这些神秘成分的实验路径（如地下探测器和间接证据）。 5. 物理学的未竟之路：寻找万有理论的努力： 最后，本书将触及当前物理学面临的最大挑战。讨论将量子力学与广义相对论统一的尝试，包括弦理论和圈量子引力等理论的基本思想，展望人类对终极物理定律的永恒追求。 --- 本书以严谨的科学态度，结合生动的阐释和对科学史的尊重，旨在让读者理解现代物理学如何重塑了我们对时间、空间、物质和存在的根本认知。它不是一本简单的知识堆砌，而是一次思维的冒险，邀请每一位对宇宙充满好奇的心灵，一同探索这个既奇特又和谐的物理世界。

作者简介

雅科夫‧伊西达洛维奇‧别莱利曼

　　别莱利曼趣味科学系列

　　俄罗斯科普大师别莱利曼，一生热爱科学，善于观察并发现世界万物中蕴含的科学知识与原理。

　　「趣味性」是别莱利曼作品的最大特色，其内容总是充满了各种奇闻轶事，借此激发读者对于科学知识的兴趣。如果说「兴趣是最好的老师」，那么别莱利曼系列作品肯定就是最好的老师及教材。

　　在「有趣」的同时，别莱利曼始终紧扣各学科的基础知识，正因如此，其作品才能成为流芳百世的经典之作，虽然科技日新月异，但科学基础却从没有改变。别莱利曼鼓励读者探索、怀疑，进而举一反三，从各个角度去理解看来「枯燥」的公式、定理，就是为了建立稳固的学习基础，因为唯有具备良好的基础，才能真正地提高科学素养，创造出崭新的世界。
 

第1章 速度和运动
1.1 我们移动得有多快？
1.2 与时间赛跑
1.3 千分之一秒
1.4 时间放大镜
1.5 我们什么时候绕太阳转得比较快：白昼还是黑夜
1.6 车轮的谜
1.7 车轮上最慢的部分
1.8 不是开玩笑的问题
1.9 帆船从什么地方驶来？

第2章 重力和重量、槓桿、压力
2.1 请站起来
2.2 步行和奔跑
2.3 从开动着的车子里跳下来，要向哪里跳？
2.4 徒手抓住一颗子弹
2.5 西瓜砲弹
2.6 在磅秤的平台上
2.7 物体在什么地方比较重
2.8 物体落下时的重量
2.9 《砲弹奔月记》
2.10 儒勒‧凡尔纳怎样描写月球旅行
2.11 用不正确的天秤进行正确的秤量
2.12 比自己更有力量
2.13 为什么尖锐的东西容易刺进物体中？
2.14 跟巨鲸相仿

第3章 介质的阻力
3.1 子弹和空气
3.2 超远程射击
3.3 风筝为什么会飞起？
3.4 活的滑翔装置
3.5 植物没有动力的飞行
3.6 迟缓跳伞
3.7 回旋镖

第4章 旋转运动、「永动机」
4.1 怎样辨别生蛋和熟蛋？
4.2 「魔盘」
4.3 墨水滴画成的旋风
4.4 受骗的植物
4.5 「永动机」
4.6 「发脾气」
4.7 蓄能器
4.8 「见怪不怪」
4.9 仍然关于「永动机」
4.10 彼得一世时代的永动机

第5章 液体和气体的性质
5.1 两个咖啡壶的题目
5.2 古人不知道的事情
5.3 液体会向上压
5.4 哪一边比较重？
5.5 液体的天然形状
5.6 为什么铅弹是圆形的？
5.7 「没底」的酒杯
5.8 煤油的奇异特性
5.9 不沉的铜板
5.10 筛子盛水
5.11 浮沫选矿法
5.12 想像的「永动机」
5.13 肥皂泡
5.14 什么东西最细最薄？
5.15 从水里拿东西而不沾湿手
5.16 我们怎样喝水？
5.17 漏斗的改善
5.18 一吨木头和一吨铁
5.19 没有重量的人
5.20 「永动」的时钟

第6章 热的现象
6.1 莫斯科到圣彼得堡的铁路在什么时候比较长──是夏季还是冬季？
6.2 不受处罚的盗窃
6.3 艾菲尔铁塔的高度
6.4 从茶杯谈到水位计
6.5 关于洗完澡穿不进靴子的故事
6.6 「神仙显灵」是怎样造成的？
6.7 不需要发动的时钟
6.8 值得研究的香菸
6.9 在开水里不融化的冰块
6.10 放在冰上还是冰下？
6.11 为什么紧闭了窗户还觉得有风？
6.12 神秘的纸片
6.13 皮袄会给你温暖吗？
6.14 我们脚下是什么季节？
6.15 纸制的锅子
6.16 为什么冰是滑的？
6.17 冰柱的题目

第7章 光线
7.1 捉影
7.2 鸡蛋里的雏鸡
7.3 滑稽的照片
7.4 日出的题目

第8章 光的反射和折射
8.1 隔着墙壁看见东西
8.2 传说中「被砍断的头颅」
8.3 放在前面还是后面？
8.4 镜子可以看得见吗？
8.5 我们在镜子里看到了谁？
8.6 在镜子前面画图
8.7 捷径
8.8 乌鸦的飞行路线
8.9 关于万花筒的新旧材料
8.10 迷宫跟幻宫
8.11 光是如何折射的？
8.12 什么时候走长的路比短的路更快？
8.13 新鲁滨逊
8.14 怎样用冰来取火？
8.15 请太阳光来帮忙
8.16 几种「海市蜃楼」
8.17 「绿光」

第9章 一只眼睛和两只眼睛的视觉
9.1 在没有照相术的时候
9.2 很多人还不知道应该怎样看照片
9.3 看照片的艺术
9.4 应该把照片放在多远的地方看？
9.5 放大镜的惊人作用
9.6 照片的放大
9.7 电影院里的好座位
9.8 给画报读者的一个忠告
9.9 实体镜是什么？
9.10 我们的天然实体镜
9.11 用一只眼睛和两只眼睛
9.12 揭露假票据的简单方法
9.13 巨人的视力
9.14 实体镜里的星空
9.15 三只眼睛的视力
9.16 光辉是什么？
9.17 快速动作时的视觉
9.18 透过有颜色的眼镜
9.19 「影子的奇蹟」
9.20 颜色的意外变化
9.21 书的高度
9.22 钟楼上时钟的大小
9.23 白的和黑的
9.24 哪一个字母比较黑？
9.25 活的相片
9.26 插在纸上的针和视觉上的别种错觉
9.27 近视眼怎样看见东西？

第10章 声音和听觉
10.1 怎样寻找回声？
10.2 声音代替量尺
10.3 声音的镜子
10.4 剧院大厅里的声音
10.5 从海底来的回声
10.6 昆虫的嗡嗡声
10.7 听觉上的幻象
10.8 蟋蟀在哪里叫？
10.9 声音的怪事
10.10 关于「腹语」的奇闻
 

序

　　雅科夫．伊西达洛维奇．别莱利曼（Я. И.Перельман，1882∼1942）并不是我们传统印象中的那种「学者」。别莱利曼既没有过科学发现，也没有什么特别的称号，但是他把自己的一生都献给了科学；他从来不认为自己是一个作家，但是他所着的作品印刷量却足以让任何一个成功的作家艳羡不已。

　　别莱利曼诞生于俄国格罗德诺省别洛斯托克市。17岁开始在报刊上发表作品，1909年毕业于圣彼德堡林学院，之后便全力从事教学与科学写作。1913∼1916年完成《趣味物理学》，这为他后来创作的一系列趣味科学读物奠定了基础。1919∼1923年，他创办了苏联第一份科普杂志《在大自然的工坊里》，并担任主编。1925∼1932年，他担任时代出版社理事，组织出版大量趣味科普图书。1935年，别莱利曼创办并开始营运列宁格勒（圣彼德堡）「趣味科学之家」博物馆，开展了广泛的少年科学活动。在苏联卫国战争期间，别莱利曼仍然坚持为苏联军人举办军事科普讲座，但这也是他几十年科普生涯的最后奉献。在德国法西斯侵略军围困列宁格勒期间，这位对世界科普事业做出非凡贡献的趣味科学大师不幸于1942年3月16日辞世。

　　别莱利曼一生共写了105本书，大部分是趣味科学读物。他的作品中许多部已经再版几十次，被翻译成多国语言，至今依然在全球各地再版发行，深受全世界读者的喜爱。

　　凡是读过别莱利曼趣味科学读物的人，无不为其作品的优美、流畅、充实和趣味化而倾倒。他将文学语言与科学语言完美结合，将实际生活与科学理论巧妙联系，把一个问题、原理叙述得简洁生动而又十分精确、妙趣横生－－使人忘记了自己是在读书、学习，反倒像是在听什么新奇的故事。

　　1959年苏联发射的无人月球探测器「月球3号」传回了人类历史上第一张月球背面照片，人们将照片中的一座月球环形山命名为「别莱利曼」环形山，以纪念这位卓越的科普大师。
 

2.8 物体落下时的重量

你可曾有过这样的经验，比方说在电梯开始下降的时候有一种恐惧感？你会有彷彿向无底深渊跌下去的不寻常、轻飘飘的感觉。实际上这就是失去了重量的感觉，在电梯开动的最初一瞬间，当你脚底下的电梯地板已经降了下去，而你却还没有来得及产生同样速度，那一瞬间你的身体几乎没有压在地板上，你的体重也就会变得非常小。等这一瞬间过去以后，恐惧的感觉就会停止，这时候你的身体会用比等速下降的电梯更快的速度落下去，对电梯的地板施加压力，因此又恢复了原有的体重。

6.13 皮袄会给你温暖吗？

假如有人要你相信，皮袄根本一点也不会给人温暖，你会怎样回答他？你一定会以为这个人是在跟你开玩笑。但是，假如他用一连串的实验来证明他的话呢？譬如说，你可以做这样一个实验：拿一支温度计，把温度记下来，然后把它裹在皮袄里，几小时以后再拿出来。你会看到，温度计上的温度连半度也没有增加，原本是多少度，现在还是多少度，这就是皮袄不会给人温暖的证据。而且，你甚至可以证明皮袄竟会把一个物体冷却。拿一盆冰裹在皮袄里，另外拿一盆冰放在桌子上。等到桌子上的冰融化完之后，打开皮袄看看，里面的冰几乎还没有开始融化。那么，这不就说明皮袄不但不会把冰加热，而且还在让它继续冷却，使融化速度减慢吗？

你还有什么好说的呢？能够推翻这个说法吗？你是没有办法推翻的。皮袄确实不会给人温暖，不会把热送给穿皮袄的人。电灯会给人温暖，炉子会给人温暖，人体会给人温暖，因为这些东西都是热源。但是皮袄却一点也不会给人温暖，它不会把自己的热交给别人，它只能阻止我们身体的热量跑到外面去。恆温动物的身体是一个热源，他们穿起皮袄来会感到温暖，正是因为这个缘故。对于温度计，它本身并不产生热，因此，即使把它裹在皮袄里，它的温度也仍旧不变。至于冰，裹在皮袄里能更长久的保持它原来的低温，因为皮袄是一种不良导热体，它阻止了房间里比较暖的空气热量传到里面去。

在这个意义上，冬天下的雪，也会跟皮袄一样地保持大地的温暖；雪花和一切粉末状的物体一样，是不良导热体，因此能阻止热量从它所覆盖的地面上散失。用温度计测量有雪覆盖的土壤温度，便知道它通常比没有雪覆盖的土壤温度高出10℃左右，雪的这种保温作用，农民是最熟悉的。

所以，对于「皮袄会给我们温暖吗？」这个问题，正确的答案应该是，皮袄只会帮助我们自己给自己温暖。如果把话说得更恰当一些，可以说是我们给皮袄温暖，而不是皮袄给我们温暖。

 

评分☆☆☆☆☆

說真的，我已經很久沒有這麼享受閱讀一本科學書籍了。「趣味物理學：別萊利曼趣味科學系列」這本書，徹底顛覆了我對科普書的想像。它不只是介紹物理知識，更像是在進行一場心靈的啟蒙。書裡探討的物理現象，從最基本的運動定律，到更深層的能量轉換，都用一種極具人文關懷的筆觸來描寫。它不是單純地羅列公式和實驗數據，而是會引導你去思考這些現象背後所蘊含的智慧和奧秘。例如，書中對於「熵」的解釋，讓我對於時間的單向性有了更深刻的理解，那種豁然開朗的感覺，至今仍讓我回味無窮。而且，作者的敘事方式非常獨特，有時像是嚴謹的科學家，有時又像是一位充滿哲思的文學家。它會讓你感覺到，科學並不是冰冷的，而是充滿生命力的，是能夠觸動人心、啟迪思考的。我尤其欣賞書中對於「觀察」的強調，作者不斷地鼓勵讀者去觀察生活中的點點滴滴，去發現那些被我們忽略的科學之美。這本書真的不只是一本科普書，它更像是一本關於如何用科學的眼光去看待世界的指南。

评分☆☆☆☆☆

家裡有個小鬼對科學總是充滿問號，從天上的星星到地上的螞蟻，什麼都想打破砂鍋問到底。我之前也試過幾本科普讀物，但不是太深奧，就是太枯燥，常常看到一半就讀不下去。直到我偶然在書局翻到這本「趣味物理學：別萊利曼趣味科學系列」，實在是太讓人驚喜了！書本的開頭就用非常生動有趣的比喻，把電磁波的原理講得好像在講故事一樣，小孩聽了眼睛都亮了。而且它不像一般的教科書，裡面的插圖非常可愛，有些還帶點漫畫風格，讓原本抽象的物理概念變得非常具象化。像是講到牛頓定律時，書裡還穿插了一些生活中常見的例子，像是搭公車突然煞車，人和東西為什麼會往前傾，那些對小孩來說再熟悉不過的場景，透過書裡的解釋，他們就能恍然大悟。更棒的是，這本書不是死板板的知識堆疊，它會引導讀者去思考，去觀察，甚至在某些章節還會設計一些簡單的小實驗，讓他們動手做，從做中學。我真的很推薦這本書給家裡有愛問問題的小朋友，它真的能讓學習科學變成一件快樂的事，不再是枯燥乏味的任務，而是充滿探索和發現的冒險。

评分☆☆☆☆☆

我記得以前唸書的時候，物理課總是讓我頭痛欲裂，那些公式和定理就好像天書一樣，怎麼也背不起來，也理解不了。所以當我看到這本「趣味物理學：別萊利曼趣味科學系列」時，我其實是抱著一種「能不能真的趣味」的懷疑態度。結果，我被徹底說服了！這本書的內容編排真的很用心，不是單純的條列式知識，而是像在講一個個引人入勝的故事。它會從一個日常生活中我們可能根本不會注意到的現象開始，然後一層層剝開，帶領我們去認識背後的物理原理。像是講到慣性時，書裡用了很多有趣的例子，比如說搭飛機起降時的感覺，或者是在高速公路上突然減速時身體的反應。這些都是我們親身經歷過的，但透過書裡的解釋，我們才恍然大悟，原來這就是慣性在作用！而且，書裡的插圖非常有質感，不是那種簡單的示意圖，而是能很生動地輔助理解。讀完之後，我發現我對很多現象都有了全新的認識，甚至會開始主動去觀察生活周遭，試著用書裡學到的知識去解釋。這本書真的讓我找回了對物理的興趣，也讓我明白，原來科學並不遙遠，它就藏在我們生活的每一個角落。

评分☆☆☆☆☆

最近，我參加了一個讀書會，大家討論到這本「趣味物理學：別萊利曼趣味科學系列」，我才真正意識到這本書的價值。它最讓人稱道的一點，絕對是它那種「深入淺出」的功力。很多物理學的基礎概念，像是功、能、功率，甚至是熱力學的第一和第二定律，在其他地方讀起來可能都像在啃石頭，但在這裡，作者卻能用非常生動、甚至帶點幽默的方式呈現。我印象最深刻的是關於「功」的定義，書裡不是直接給出公式，而是透過描述一個小孩子搬不動一個箱子的情境，來解釋為什麼沒有「功」的產生。這種將抽象概念與具體情境連結的方式，真的非常有效。而且，書裡並沒有回避一些稍微複雜一點的物理現象，像是萬有引力，但它卻能用一種不讓人感到壓力的方式來解釋，像是從蘋果為什麼會落地，一路聊到行星的軌道。讀書會裡的其他成員也分享了他們從書中獲得的啟發，有人說它讓他們重新燃起了對科學的熱情，有人說它幫助他們理解了許多工程學上的基本原理。總之，這本書的確是一本能夠跨越年齡和專業背景，都能從中獲益的科普讀物。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我平常對物理這種科目總是有種既敬畏又有點距離感，總覺得它離我們的日常生活好遙遠，都是些看不見摸不著的公式和理論。但這本「趣味物理學：別萊利曼趣味科學系列」徹底改變了我這個刻板印象。它的語言真的非常平易近人，完全沒有那種學術上的艱澀感，就像是跟一個很懂生活、很懂小孩、又很有智慧的朋友聊天一樣。書裡面探討的很多主題，像是為什麼東西會掉到地上、為什麼熱水比冷水結冰快（這點我真的完全沒想過），或是光線是如何讓我們看到世界的，這些都是我們每天都會遇到，但卻從來沒去深究過的問題。作者用非常巧妙的方式，把這些看似複雜的物理現象，用一些日常的比喻和生活化的例子解釋得清清楚楚。我尤其喜歡書裡提到的一些歷史故事，像是科學家們是如何一步步發現這些定律的，那些充滿了求知慾和實驗精神的故事，讀起來真的很勵志，也讓人感受到科學發展的脈絡。這本書不只是教你知識，更重要的是它培養你一種科學的思維方式，一種對世界充滿好奇、樂於探究的精神。