大人的理科教室：構成物理‧化學基礎的70項定律 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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　　想理解現代科學，就絕對不能不知道20世紀初葉前的科學知識。
　　構成現代物理‧化學基礎的70項定律
　　理解物理‧化學從「定律、原理、公式」開始！

　　槓桿原理、摩擦力、作用力與反作用力、虎剋定律、鍾擺定律、慣性定律、
　　高斯定律、安培定律、法拉第電磁感應定律、弗萊明定則、質量守恆定律……

　　高中教的「定律、原理、公式」，
　　從科學的角度來看，可說是總結和代錶瞭這個世界基本運作。
　　因此，對這些定理、原理有個縱貫的理解，
　　對於知識的整理和貫通非常有幫助。
　　不僅如此，也更容易理解新的知識。

　　本書將以古希臘阿基米德的時代到20世紀前半葉為重心，
　　介紹與「物理、化學」相關的知名「定律、原理、公式」。
　　並用生活具體親切的例子，並輔以豐富的圖例，
　　來幫助讀者理解「物質運動的原理」和「構成世界的機製」等科學的宏觀麵貌。

　　現在，物理和化學界正迎來過去學識收割期。
　　劃時代定律的發現愈來愈少，但舊有知識的應用卻一個又一個地開花結果。
　　因此，重新匯整20世紀初葉前的知識對未來將非常有幫助。
　　請各位一起透過本書，再次找迴現代與過去的接點吧。

　　第1章　中小學教過的基本定律
　　第2章　物理就是理解物體的運動
　　第3章　理解「電」就能理解近代科技的基礎
　　第4章　探究氣體、液體、固體的定律
　　第5章　搞懂化學反應就會愛上化學！
　　第6章　從量子的世界到相對論
 

好的，為您撰寫一份不涉及《大人的理科教室：構成物理‧化學基礎的70項定律》具體內容的圖書簡介，字數約1500字。 --- 書名：【暫定】《跨越界限的思維迷宮：探索非綫性邏輯與復雜係統的隱秘結構》 簡介： 在這個信息爆炸、知識迭代速度前所未有的時代，我們賴以生存的現實世界展現齣驚人的復雜性與多變性。傳統的綫性思維模式，擅長於拆解問題、追溯因果，卻在麵對係統湧現、反饋循環以及混沌現象時顯得力不從心。《跨越界限的思維迷宮》並非一本教授既有科學原理的入門手冊，而是一次深入人類認知邊界、探究事物互動本質的思維遠徵。它旨在挑戰我們對“確定性”的依賴，引導讀者進入一個充滿張力、反饋與意外的復雜世界圖景。 本書的核心關注點在於“連接”與“湧現”。我們不再將世界視為由孤立的模塊（如牛頓力學中的獨立質點或化學反應中的固定比例）構成的集閤，而是將其視為一個相互滲透、動態平衡的有機整體。從生態係統的自組織到金融市場的波動，從神經元網絡的同步放電到社會思潮的擴散，隱藏在所有這些現象背後的，是共通的底層邏輯——復雜性科學的語言。 第一部分：重塑認知框架——從機械論到係統觀 本書的開篇將帶領讀者對根深蒂固的機械論世界觀進行審視。機械論認為，隻要我們足夠瞭解組成部分的屬性，就能預測整體的行為。然而，現實遠非如此簡單。 1. 閾值與突變：非連續性的力量 我們將探討“閾值”這一概念如何成為連接量的積纍與質的飛躍的橋梁。例如，水在零度以下纔會結冰，但這個溫度點之前，溫度的微小變化並不會導緻形態上的劇變。在社會係統中，意見的傳播也遵循類似的路徑：沉默的大多數如何突然集體爆發？本書將引入相變理論的洞察，展示看似平滑的演進背後，隱藏著決定性的臨界點。 2. 循環往復：反饋迴路的塑造 綫性思維傾嚮於A導緻B，然後結束。而復雜係統則永遠在循環。我們將詳細剖析正反饋（自我增強的循環，如滾雪球效應）與負反饋（自我調節、趨於穩定的機製，如體溫調節）。理解這兩種迴路的平衡與失衡，是理解氣候變化、經濟泡沫破裂以及生物體內穩態維持的關鍵。這不是關於具體的熱力學定律，而是關於能量和信息流動的結構模式。 3. 魯棒性與脆弱性：係統如何“活著” 一個健壯的係統（魯棒性）通常不是最有效率的，但卻是最能抵抗意外衝擊的。本書將從網絡理論的角度審視冗餘（Redundancy）的價值。例如，生物多樣性與通信網絡的網狀結構，如何在麵對未知威脅時提供生存保障。我們將對比中心化網絡（易受單一攻擊癱瘓）與分布式網絡（高韌性）的結構差異，這些差異並非源於物質的化學鍵閤，而是信息傳遞路徑的拓撲屬性。 第二部分：動態的結構——混沌、模式與自組織 本部分將深入探討那些無法被簡單公式捕捉的現象，即非綫性動力學的迷人領域。 1. 蝴蝶效應的深層含義：對可預測性的挑戰 狹義上的“蝴蝶效應”常被誤解為微小輸入導緻巨大輸齣。本書更側重於其背後的科學含義：對初始條件的敏感依賴性。我們將討論如何在長時間尺度上，即使瞭解瞭所有的基本規則，依然無法精確預測係統的未來狀態。這不是知識的缺失，而是係統內在的屬性。我們探討的不是某個特定力學方程的解，而是所有這類方程的整體行為特徵——混沌吸引子。 2. 分形幾何：永恒的自我相似 我們觀察到的自然界許多結構——海岸綫、樹枝的生長、血管的分支——似乎在不同尺度上都展現齣相似的圖案。分形幾何提供瞭一種描述這種無限細節和自相似性的數學語言。本書將展示如何通過迭代函數係統來生成這些結構，它們揭示瞭在規則的約束下，復雜結構如何“生長”齣來，而非被設計齣來。 3. 自組織：無中心的設計 自組織現象是復雜係統中最引人注目的特徵之一：在沒有外部指揮或中央藍圖的情況下，局部互動如何導緻宏觀秩序的齣現。我們將分析蟻群覓食路徑的形成、晶體的自發排列等現象。這裏的重點是局部規則如何産生全局智能，這與我們傳統理解的自上而下的工程設計觀形成鮮明對比。 第三部分：信息、熵增與意義的構建 最後，本書將觸及信息論的視角，探討係統如何處理不確定性，以及“意義”如何在隨機性中誕生。 1. 熵增的廣義解讀：從熱力學到信息損耗 熵（Entropy）不僅僅是能量的耗散，它更深層次上代錶瞭係統內部狀態的不可區分性，即“混亂度”或“不確定性”。本書將探討信息如何與負熵（Negentropy）相關聯。係統為瞭維持其結構和功能，必須不斷地對抗整體的熵增趨勢，這通常需要消耗外部的能量或信息流。我們探討的是這種能量/信息守恒與結構維持之間的張力。 2. 湧現的深度：屬性的不可還原性 當足夠多的簡單單元以特定的方式連接起來時，新的、無法從單個單元屬性中推導齣的宏觀屬性就會“湧現”齣來。意識、生命本身、市場價格，都是湧現的産物。本書將討論湧現現象帶來的哲學挑戰：我們能否真正“還原”復雜的現象到最基礎的粒子運動？答案往往是否定的，因為關係本身構成瞭新的實體。 3. 湧現的倫理與實踐 理解復雜係統的思維方式，對現代決策至關重要。它教導我們，在麵對氣候變化、流行病控製或大型組織變革時，單一、精確的乾預往往是無效甚至有害的。成功的乾預需要理解反饋機製，進行小規模、可容錯的實驗性乾預，並時刻準備好根據係統對初次乾預的反應來調整策略。 《跨越界限的思維迷宮》是一本寫給所有對“事物如何運作”背後的深層結構抱有好奇心的讀者——無論您的背景是藝術、管理、工程還是社會科學——的書。它不提供具體的公式，而是提供一套觀察世界、理解關聯、應對不確定性的高級工具箱。它邀請您走齣知識的舒適區，去擁抱這個既迷人又難以捉摸的、充滿反饋與湧現的真實世界。

作者簡介

湧井貞美

　　◎1952年生於東京。東京大學理學係研究科碩士畢業後，先後於富士通、神奈川縣立高等學校任職，現為獨立科學作傢。善於用深入淺齣、簡單易懂的方式解說，頗受好評。

　　◎著有《まずはこの一冊から 意味がわかる統計解析（人生第一本 看得懂的統計分析）》（ベレ齣版）、《図解・ベイズ統計「超」入門（圖解‧貝氏統計「超」入門）》（SBクリエイティブ），並閤著有《道具としてのフーリエ解析（好好用的傅立葉分析）》（日本實業齣版社）、《くらしの科學がわかる本（一本書認識生活科學）》（自由國民社）、《身邊常見的現代化生活科技》（瑞昇齣版）、《誰都看得懂的統計學超圖解》（楓葉社文化）等書。

 

前言
序章 理解物理化學從「定律、原理、公式」開始
 
第1章      中小學教過的基本定律
1         槓桿原理
2         摩擦力
3         作用力與反作用力
4         靜力平衡
5         滑輪的原理
6         帕斯卡定律
7         功的原理
8         阿基米德原理
9         虎剋定律
10       鍾擺定律
11       慣性定律
12       落體的定律
［COLUMN］親身感受帕斯卡定律
 
第2章      物理就是理解物體的運動
13       剋蔔勒定律
14       萬有引力
15       剛體的靜力平衡
16       第二運動定律
17       動量守恆定律
18       角動量守恆定律
19       力學能守恆定律
20       伽利略相對性原理
21       科氏力
22       白努利定律
23       都蔔勒效應
24       波的疊加原理
25       惠更斯原理和反射定律
26       摺射定律
［COLUMN］證明等加速度運動的公式
 
第3章      理解「電」就能理解近代科技的基礎
27       庫倫定律
28       歐姆定律
29       定域性原理
30       場的疊加原理
31       高斯定律
32       安培定律
33       法拉第電磁感應定律
34       冷次定律
35       馬剋士威方程組
36       弗萊明定則
37       勞侖茲力
38       焦耳第一定律
［COLUMN］從傢電認識電和磁
 
第4章      探究氣體、液體、固體的定律
39       質量守恆定律
40       定比定律與倍比定律
41       亞佛加厥定律
42       波以耳定律和查理定律
43       波查定律
44       理想氣體方程式
45       亨利定律
46       範特霍夫的滲透定律
47       質量作用定律
48       拉午耳定律與沸點上升
49       熱力學第一定律
50       熱力學第二定律
 
第5章      搞懂化學反應就會愛上化學！
51       元素周期律
52       伏打序列
53       法拉第電解定律
54       赫斯定律
55       pH值計算原理
56       勒沙特列平衡移動原理
［COLUMN］莫耳濃度
 
第6章      從量子的世界到相對論
57       居禮-外斯定律
58       愛因斯坦的光量子假說
59       超導現象與BCS理論
60       薛丁格方程式與測不準原理
61       包利不相容原理
62       洪德定則
63       光速不變原理
64       狹義相對論
65       勞侖茲收縮與時間膨脹
66       質量增大公式
67       愛因斯坦質能互換公式E=mc²
68       廣義相對論
69       赫羅圖
70       哈伯定律
 

前言

　　現代是一個科學很有趣的時代。

　　19世紀、20世紀築起的基礎研究百花齊放，在各個領域開花結果。用燃料電池驅動的電動車、外錶幾可亂真的機器人、夏涼鼕暖的新縴維纔、可以與人對話的人工智慧，不勝枚舉。

　　不僅如此，這些新科技與人類的經濟活動緊密相連，因此常常成為主流媒體爭相報導的話題。各種專業的科學用語理所當然似地佔據瞭新聞報紙的版麵。例如「稀土金屬是製造強力磁鐵不可少的元素」、「中央新乾綫運用瞭超導馬達」、「比鐵更堅固的碳縴維材質將改變汽車産業」、「高效率半導體雷射可降低液晶電視25%的能耗」等等，在50年前還完全無法想像，需要高度科學知識的新聞，開始理所當然地滿天飛舞。

　　不想在這樣的時代中被知識壓垮、被資訊淹沒，人們必須擁有一定程度的科學素養。人們愈來愈需要對「事物是基於何種原理運作」和「世界是以什麼方式構成」等科學常識有個概梗的理解。

　　雖然聽起來好像很麻煩，但隻是理解大緻原理的話，其實並沒有想像中的睏難。這是因為，在現代開花結果的都是19～20世紀的科學，也就是我們在高中學到的科學。

　　本書的目的，隻是以「定律、原理、公式」為切入點，重新「復習」一遍這些基本的部分而已。而且，不是草草地將各種名詞解釋一遍，而是多方麵透過各種例子反覆說明。同時，還會示範這些定律、原理是如何被運用在日常生活中，幫助讀者更具體地理解它們。

　　21世紀的科學技術，將以過去人類建立的定律和原理為基石，以前所未見的速度快速發展。為瞭不被這波浪潮淹沒，理解科學的基礎知識是必不可少的。而本書若能為此盡一份心力，便是筆者最大的榮幸。

　　另外，最後筆者想藉此對從本書的企畫階段開始便提供瞭諸多指導的Beret齣版社的阪東一郎先生，以及編集工房シラクサ的畑中隆先生緻上感謝之意。

评分☆☆☆☆☆

我之前一直對物理和化學充滿瞭敬畏，總覺得這些學科是天纔們的專屬領域，普通人根本難以企及。直到我遇到瞭這本書，我的看法徹底改變瞭。它就像一位循循善誘的老師，用最淺顯易懂的語言，剝開瞭那些復雜理論的外衣，讓我看到瞭科學背後那令人著迷的邏輯和美感。書中的70項定律，每一項都像是打開瞭一扇新的窗戶，讓我得以窺見宇宙運行的奧秘。例如，關於熵增定律的闡述，作者並沒有局限於熱力學公式，而是巧妙地運用瞭“房間會越來越亂”、“能量會逐漸散失”這樣的生活經驗來解釋，瞬間就讓這個抽象的概念變得生動起來。再比如，在講解光的摺射時，書裏用到瞭“水中筷子看起來會彎摺”這個經典例子，並深入淺齣地解釋瞭背後的原因，讓我恍然大悟。讓我特彆驚喜的是，這本書並不止步於講解理論，它還會適時地引導讀者去思考，去實踐。有些章節甚至設計瞭一些簡單的小實驗，雖然我沒有全部動手去做，但光是讀著那些實驗步驟和預期的結果，就已經足夠激發我的好奇心瞭。閱讀這本書的過程，更像是一次愉快的探索之旅，每一次翻頁都充滿瞭期待，每一次讀完一個定律，都有一種“原來如此！”的豁然開朗。我迫不及待地想和身邊的人分享這些知識，讓他們也感受到科學的魅力。

评分☆☆☆☆☆

我一直以為科學離我非常遙遠，直到我翻開瞭這本《大人的理科教室》。它就像一位和藹可親的長者，帶著我漫步在物理和化學的奇妙世界。我最喜歡的是書中的“為什麼”環節，作者總是能夠預見到讀者心中可能存在的疑問，並給齣令人滿意的解答。比如，為什麼天空是藍色的？為什麼我們會感到冷？為什麼香蕉會變黃？這些生活中的小謎團，在這本書裏都得到瞭科學而有趣的解釋。作者並沒有給我灌輸一堆死記硬背的公式，而是側重於解釋“原理”，讓我理解事物運作的根本原因。而且，書中的案例選取也非常貼近生活，我甚至能在書裏找到關於我工作中遇到的某些現象的科學解釋。這讓我感到科技的力量無處不在，也讓我對科學産生瞭前所未有的親近感。此外，書的排版設計非常人性化，字體大小適中，段落清晰，閱讀起來非常舒適。雖然篇幅不小，但我幾乎沒有感到疲倦，反而越讀越有勁。這本書真的讓我覺得，科學並非高高在上，而是藏在我們生活的每一個角落，隻要你願意去發現，去探索。我強烈推薦給所有像我一樣，對科學感到好奇卻又不知從何下手的朋友們。

评分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界！作為一名對科學一直充滿好奇但又覺得它深不可測的“大人”，我一直渴望找到一本能夠真正解答我心中疑惑的書。這本《大人的理科教室》恰恰滿足瞭我的需求。它沒有那些枯燥乏味、充斥著晦澀公式的教科書式講解，而是用一種非常親切、生活化的方式，將那些看似高深的物理和化學定律一一呈現。我尤其喜歡作者在解釋每一個定律時，都會聯係到我們日常生活中隨處可見的現象。比如，關於動量守恒定律的講解，作者並沒有直接扔齣一堆數學公式，而是從我們踢足球、推購物車這些最簡單的例子入手，讓我瞬間就能理解“作用力與反作用力”的概念。還有關於化學反應的部分，書裏用瞭很多形象的比喻，比如把原子比作樂高積木，不同的組閤方式就能形成不同的物質，這比那些枯燥的化學方程式要容易理解多瞭。書中的插畫也非常精美，不僅起到瞭輔助理解的作用，本身也很有觀賞性。我經常會一邊看書，一邊贊嘆插畫師的妙筆生輝。最重要的是，這本書沒有把我當成一個完全不懂的小孩，而是把我當成一個有求知欲的成年人，用尊重和引導的方式，一步步帶領我走進科學的世界。讀完之後，我感覺自己看待周圍的世界都變得不一樣瞭，以前習以為常的現象，現在都能從中找到科學的依據，充滿瞭驚喜。

评分☆☆☆☆☆

這本書的編排實在是太齣色瞭！它將物理和化學這兩個看似獨立的學科，通過70項基礎定律有機地聯係起來，展現瞭科學的統一性和普適性。我發現，很多物理定律在化學反應中也有著深刻的體現，反之亦然。這種跨學科的視角，讓我對科學有瞭更宏觀、更係統的認識。例如，書裏在講解熱力學第二定律的時候，會提到化學反應中的能量變化，以及反應的自發性。而當講解到化學動力學時，又會涉及到物理學中的統計力學概念。這種巧妙的融閤，讓我覺得科學不再是零散的知識點，而是一個相互關聯、相互支撐的龐大體係。書中的圖錶和示意圖也是一大亮點，它們不僅僅是插圖，更是重要的信息載體。通過這些圖形，我可以更直觀地理解那些抽象的概念，比如分子運動、能量勢壘等等。作者在文字敘述上也力求精準和嚴謹，但同時又保持瞭通俗易懂的風格。他會適時地解釋一些專業術語，並提供一些曆史背景的介紹，讓我瞭解這些定律是如何被發現和發展起來的，這為我增添瞭不少閱讀的趣味性。總而言之，這是一本非常有價值的讀物，它不僅提升瞭我的科學素養，也讓我重新燃起瞭對學習的熱情。

评分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書是一股清流。在如今信息爆炸的時代，很多科普讀物要麼過於淺薄，要麼過於專業，很難找到一本既能滿足深度需求，又不至於讓人望而卻步的作品。而《大人的理科教室》恰恰找到瞭這個平衡點。它選擇的70項定律，可以說是物理和化學領域最核心、最基礎的知識點，涵蓋瞭從物質構成到能量轉化，從宏觀宇宙到微觀粒子等方方麵麵。作者在處理這些內容時，展現齣瞭極高的智慧。他沒有簡單地羅列知識點，而是精心設計瞭一條邏輯綫，讓讀者能夠循序漸進地理解。比如，在解釋原子結構的時候，會先從元素周期錶入手，再逐步深入到原子核、電子的構成，最後引齣化學鍵的形成。這種由淺入深、層層遞進的講解方式，讓我在不知不覺中就掌握瞭相當多的知識。而且，書中的語言風格非常幽默，時不時會冒齣一些令人會心一笑的段子，讓閱讀過程充滿瞭樂趣，也減輕瞭學習的壓力。我特彆欣賞作者那種“把復雜問題簡單化，但絕不低俗化”的處理方式。他用最精煉的語言，最恰當的比喻，將最抽象的概念具象化，讓我這種文科生也能輕鬆get到點。