在我们生活和工作的大千世界里,层出不穷的物理现象和形形色色的物理问题,不时地呈现在我们面前,让我们去琢磨,去探索,去揭示,去解决。这套丛书共讲述了六百多个物理故事,并且有二百多幅插图。形式新颖活泼,构思精巧,故事跌宕起伏;行文深入浅出,语言自然流畅,插图清晰精美,是青少年学习和了解最新科学知识和高技术的良师益友,是中小学图书馆、班级图书角最佳选配图书。
本书内容翔实,知识准确精到。我们没有作深奥而抽象的理论阐述,也没有用不着边际的奇思幻想来取悦读者,而是从当前的科学技术已经取得的成就出发,推论出若干年后可能出现的各种造福于人类的美好事物和灿烂前景,着力在青少年朋友面前展现一个令人神往、富饶博大的物理知识王国;热情引导青少年朋友步入色彩斑斓、芳香四溢的物理科学百花园,使之目不暇给,流连忘返。
本书从各个方面精选了古今中外物理故事几十篇,对提出的每一种现象,每一个问题,都做了简要的科学的解释。
作者期望通过这些引人入胜的故事,不仅向读者介绍一些新知识、新技术,而且还要帮助读者认识身边所发生的一些现象,对已学过的物理知识做进一步的理解,乃至灵活运用这些知识去揭示一些奥秘,解决生活和工作中碰到的一些实际问题。
作者努力使书里讲述的故事耐人寻味,以培养读者对物理学这门学科的浓厚兴趣,只有这样,才能够更自觉地去深入领会物理学所涉猎的各种知识。
奇妙的声音世界
朋友,你知道身体上有几个地方能发出声音吗?
倘若你不假思索,一定会这样说:一个。
错了,大错而特错了!也许你以为,我们所熟知的喉头声带,是我们身体上唯一的发声器,不论讲话、笑、哭……声音都是从这里发出来的。
但是,你可能不知道,身体里还有许多的地方,可以发出各式各样的声音。现在就让我们到这个奇妙的声音世界去游览一番吧!
我们知道,声音的来源,是物体的振动,因此,只要是有比较明显的活动的器官,就有可能发出声音。
心脏是活动最明显的器官,在这里发生了很多种声音。如果你把耳朵贴在别人的胸前听一听,就可以听到一些声音,医学上叫作“心声”。医生们用听筒听到的心声一共有两个,第一个心声,就像乐队的大鼓的咚咚声,这个心声,前后历时是0.12秒,它是由于心室肌肉收缩,心脏的瓣膜被血液冲击,发生振动而产生的。这时候,血液被挤入血管,向全身流去,心室也变空了。接着,心脏的肌肉放松,血液由心房冲入空洞洞的心室,同时,血管和心室之间的“门”(瓣膜)为了防止血液倒流入心,也立刻关闭,这些动作,构成了声调较高的第二心声,有如乐队中清脆的小鼓声,这个心声历时仅0.08秒。这两个心声有节律地交替着。
如果心脏有了病,这种声音就会发生改变。比如,在常见的风湿性心脏病里,由于左心房和左心室之间那道门——二尖瓣结了疤,不能充分地开启,因此,当心脏放松时,血液只能通过狭窄的门由左心房进入左心室,因而第二个心脏声音变成像闷热的夏夜那种隆隆的雷声。再比如,在害梅毒性心脏病时,由于主动脉被病菌侵袭失去了弹性,瓣膜互相离开太远,不能关严,当心脏放松时,血液又漏回心脏,这种情况叫作“心门‘漏血”’,这样,第二个心声变成了吹口哨一样的尖叫声。从心声的改变,医生们可以隔着胸壁测知心脏有什么病。
再来看看肺部吧。在呼吸的时候空气经过气管、支气管进入肺部,如果用听诊器听一听,能听到像拉风箱一样,呼呼地响,很有规律。一旦肺部有病(如气管炎、肺炎),在气管、肺泡里由于炎症的关系,发生很多渗出物,这些渗出物吐出来就是痰,当空气通过这些痰液进出时,就像开水中冒出来的气泡那种声音;如果痰很稀很少,声音就会细得像用手指头去捻一把头发的声音,叫作“捻发音”。在哮喘病发作时,支气管收缩,变得很窄,空气经过狭窄的部位时,发出尖锐的哨啸声,叫作“哮喘音”。
肠胃里也能发出声音来,这也是你平时就知道的。有时候,当你肚子饿了,就会咕噜噜地响起来,这里因为肠胃里的气体通过消化液时发生的声音。肠胃里为什么会有气体呢?这些气体的来源有两个:一个是食物经过发酵细菌发酵后产生的;另外一个,是吃饭的时候吞进去的。
有一种病叫“肠梗阻”,是因为肠子的某一部分发生了阻塞,食物渣子通不过去。为了使食物通过,肠子使劲地收缩,企图使食物渣子通过,这一使劲,气体在液体里乱跑,咕噜噜声更多了,有时甚至像拉小提琴的调子。
有时候,脖子正前方那个甲状腺肿大了,分泌出多量的“甲状腺素”,使身体的新陈代谢机能大大地增速,病人吃得很多,但又胖不起来,人很敏感,这种病叫作“甲状腺机能亢进”,如果听听脖子前方,就可以听到一种像冬天蹲在炉子边上的猫那种咕咕的喘声,不断地发生。
除去这些声音外,还有一种病,叫作“血管瘘”。这是动脉和静脉相通了,血液由动脉不断漏入静脉,不停地产生嘶嘶声。这种声音,在脑袋内部、肚子里、胸部有时都听得到。
声音,看起来很简单,对于医生们,却有莫大的帮助,这就是为什么医生们的胸前总要挂着一个听筒的理由。P18-20
在刚刚步入的21世纪里,世界各国经济乃至综合国力竞争的关键是科技实力,竞争的焦点是高技术及其产业。可以预料,21世纪高技术及其产业的发展将更加迅猛,并将给人类社会经济发展带来重大的影响。
今后十几年或更长的一段时间,是我国现代化建设的重要时期。在这个关键时期,不了解科学发展进程,不懂得高技术,就不能了解我们的世界和我们可能面临的未来。那么,眼下前沿科学处在一个什么样的水平?21世纪又将是个什么样?人类未来的前景如何?诸如此类人们渴望了解的问题,在科学技术日新月异的今天,就更加富有魅力,更加诱人了。
为了有所准备地迎接并顺利地走过机遇与挑战并存的21世纪,为了适应青少年——21世纪的主人渴求掌握科学、了解高技术的强烈愿望,并适应素质教育的要求。我们不失时机地推出了面向中小学生的《精彩物理故事丛书》。这套丛书共分为10册,分别是:《力学故事——昂热桥惨案》《光电学故事——电子警犬》《核物理故事——天葬核废料》《电磁学故事——遇难者的救星》《核武器故事——“小男孩”摧毁一座城市》《声学故事——寒山寺的钟声》《天体物理故事——恒星在飞驰》《引力学故事——向地球引力宣战》《声波学故事——征服无声世界》《航天故事——圆了千年飞天梦》。它们既囊括了力学、热学、电学、光学、声学、原子物理、天体物理的基本知识,也广泛地涉猎了物理学方面的最新知识、技术及其发展动向,还提出了一些尚未解决的物理问题,以激发青少年朋友对物理学的兴趣、爱好,有助于学习、理解、精通物理学这门课程。
这套丛书,讲述了六百多个物理故事,并且有二百多幅插图。形式新颖活泼,构思精巧,故事跌宕起伏;行文深入浅出,语言自然流畅,插图清晰精美,是青少年学习和了解最新科学知识和高技术的良师益友,是中小学图书馆、班级图书角最佳选配图书。
这套丛书共计一百多万字,作者努力做到内容翔实,知识准确精到。我们没有作深奥而抽象的理论阐述,也没有用不着边际的奇思幻想来取悦读者,而是从当前的科学技术已经取得的成就出发,推论出若干年后可能出现的各种造福于人类的美好事物和灿烂前景,着力在青少年朋友面前展现一个令人神往、富饶博大的物理知识王国;热情引导青少年朋友步入色彩斑斓、芳香四溢的物理科学百花园,使之目不暇给,流连忘返。倘若青少年朋友能够从阅读这套丛书中获取乐趣,学会物理知识的灵活运用,并能触类旁通,我们将不胜欣忭。
于今昌
2006年8月