自古以来，无论生活在哪个时代的人们，都在不断尝试着运用各种各样的办法去认识这个世界、了解这个世界：为何会有一些物体掉落到地上？为何不同的物质有着不同的属性……

学习掌握物理学知识，对于任何一个现代人来说，都是十分必要的。编者苏山倾力编著了这本《物理学基础知识入门》，希望本书可以让人们了解更多的物理学知识，让更多的读者在学习、掌握物理学知识的同时，更多地体验物理学的趣味，运用物理知识改变我们的生活。

学习掌握物理学知识，对于任何一个现代人来说，都是十分必要的。编者苏山倾力编著了这本《物理学基础知识入门》，希望《物理学基础知识入门》可以让人们了解更多的物理学知识，让更多的读者在学习、掌握物理学知识的同时，更多地体验物理学的趣味，运用物理知识改变我们的生活。

第一章 物理学的“鼻祖”——力学

大气压的存在——骏马拉铜球

重心引力——长期不倒的比萨斜塔

真空——章 鱼吸盘带给人们的启发

能量守恒定律

轮船的行驶速度

抓住飞行的子弹

神奇的失重状态

利用空气阻力制成的降落伞

自行车为何不倒

圆形的轮子

“表面能”导致的面粉爆炸

惧怕小鸟的飞机

防震装置，保护啄木鸟的大脑

高空下落的物体与质量有关吗

躺在钉板上不受伤的奥秘

第二章 最早引人关注的物理学——声学

声音在固体中传播得最快

回声在建筑中的应用

运用声波降雨

自然界充满共鸣

空气柱的长短与振动频率

出现于深海的声道

海洋鱼类的叫声

海洋动物为何出现集体自杀

海豚与虎鲸，水下回声定位的高手

感知声音，更可发出声音的耳朵

用鼻子发音的象海豹

蝙蝠与超声波

反雷达装置

鹦鹉为什么会说话

声音传播与听诊器

第三章 经典电动力学——电磁学

可以发电的水果

避雷针的发明

安装了避雷针就万无一失了吗

奇特的超低温世界

超导磁体的应用

电池的发明

可以导电的橡胶

奇妙的生物电

生物电的应用

电路求解定律

电灯的出现

帮助伤口愈合的电流

从海水中提取热量发电

第四章 由光而生的物理学——光电学

光电效应发现与论证

光电效应的应用

会发光的猫眼

电子鸽眼与电子鹰眼

电子蛙眼

嗅觉灵敏的电子警犬

红外线遥感器

神奇的极光

通过无线电去寻找外星人

无线电的应用领域

新型光源——同步辐射

第五章 人类物理学大跨越——核物理

原子结构的发现

穆斯堡尔效应

核裂变与核聚变

生活中的电离辐射

通过辐射培育种子

放射性污染

核聚变能，制造出人造太阳

用双手掰开原子弹之人

触目惊心的核试验危害

核废料的处理方法

第六章 物质内部分子运动——热学

何为热传导

热传递的方式

蝴蝶的温控系统

纸锅不燃的秘密

传热最快的金属

人体所能忍受的温度

为什么暖水瓶可以保暖

为什么寒冷的冬季会在窗户上结出冰花

液体蒸发现象

为什么会出现热胀冷缩

热水引发的玻璃杯破裂

第七章 物理学的成就者——物理巨匠们

原子论的始祖——德谟克利特

阿基米德

近代科学之父——伽利略

波动力学的创始人——德布罗意

站在巨人肩上的牛顿

不断思考的爱因斯坦

自学成才的法拉第

杰出的女科学家——玛丽·居里

x射线的发现者——伦琴

原子核的开启者——卢瑟福

继牛顿后世界最伟大的物理学家——麦克斯韦

揭露原子弹秘密的中国人

中国核武器研制的奠基者——邓稼先

物理全才——杨振宁

第一座原子反应堆的建成者——费米

J粒子的发现者——丁肇中

航天先驱——齐奥尔科夫斯基

知识链接：宇宙空间的物理学——天体物理

恒星天文学之父

坠落人间的陨石

日食的形成原因

太阳发出的辐射

太阳黑子的形成与观测

夜虹是如何形成的

星光闪烁的原因是什么

大量冰层存在的火星

水星并没有“水”

第四颗亮星——木星

天王星

海王星

发生逆转的金星

太阳能发电站

当第二次世界大战爆发后，纳粹空军不断地对英国进行空袭，某次轰炸过后，位于英国境内的一家面粉厂却并没有被炸弹攻击到。然而，正当这家面粉厂的创办者深感庆幸之时，面粉厂的车间出现了惊人的一幕——车间自己出现了大型的爆炸，爆炸发生后整个屋顶被炸到高空之中，因爆炸而产生的巨大威力远远超出了炸弹所产生的破坏性。与此同时，当地其他几家面粉厂同样遭遇了自行爆炸。

面粉厂不断遭遇自行爆炸，不仅给当地造成了极大的损失，更给人们带来极大的恐惧。因为当爆炸发生时，并没有遭到炸弹的袭击，尤其是出现大爆炸的工厂车间中只存放着面粉与机器，却不存在任何一种炸药类的爆炸物。那么，为什么没有爆炸物的工厂车间却会自行发生爆炸呢？

事实上，当炸弹发生爆炸时会产生巨大的气浪，这些气浪可以令车间中存放的面粉与粉尘掀起，进而令空气中所包含的面粉达到一定的浓度，当一定浓度的面粉在遇到了火后，又会产生强大的气流，最终导致更为巨大的爆炸出现。

或许看到这里，很多人都会产生疑问，为什么面粉会变成爆炸物品？自己家里存放的面粉为什么就没有出现过这样的情况？是不是将面粉放到家中就不安全？

大家都知道，面粉中包含一定数量的碳元素与氢元素，这些元素都是可以出现燃烧的，尽管面粉与砂糖都属于可燃物，但这些面粉与砂糖都不会发生爆炸。导致面粉发生爆炸的前提必须是面粉的粉尘颗粒一定要非常细。

面粉厂在加工面粉的过程中，若想将小麦加工成非常细的面粉，就需要粉碎机消耗足够多的电能对被加工的小麦做功，从而令小麦被粉碎。在粉碎机加工面粉的过程中，粉碎机所做的功一部分会转变成能量且被储存在被粉碎之后的物质颗粒表面。从物理学的角度来说，其中所产生的部分能量便是“表面能”。

对于一定的物质而言，其被粉碎的程度越大，也就是说所粉碎的颗粒越小，其表面积便会越大，这时出现的表面能也就越大。据物理学家计算：一千克的二氧化硅的表面能仅仅只有0．2焦耳，这种能量是微不足道的，它只相当于将一千克的物体举高0．02米所做的功。不过，若是将一千克二氧化硅粉碎成犹如面粉一样细小的粉尘，这时其表面所具备的能量便可以达到286．2焦耳，这种能量相当于将一千克重的物体举高到2700米所做的功，此时的表面能量便增大到了1000多万倍。

由此可见，与那些大块的物体相比较而言，粉尘的表面所具有的表面能是非常巨大的，再加上这些粉尘的体积非常细小，这样就很容易出现物理反应或者化学反应，将巨大的能量释放出来。因此，当那些平日里看似很不起眼的细小粉尘，一旦拥有了比较适宜的条件，就会与空气充分的混合，这时若是遇到火苗，更会加速其化学反应，且能够在瞬间释放出强大的能量。正是因为如此，才有了上述的面粉爆炸事件的发生。

早在20世纪60年代，当时闻名于航空业的“子爵号”飞机，当其从美国马里兰州伊利奥特市的上空非常平稳的飞行时，却突然伴随着一声巨响，这架飞机瞬间从高空中栽了下来。后来人们才了解到，之所以会发生这种悲剧，是因为飞机遭遇了正在天空中缓慢飞行的天鹅。或许大多数的人不知道，若是正在飞行中的飞机碰到了正在飞行的小鸟的话，是十分危险的，甚至还会导致机毁人亡的恶劣飞行事故。

飞机在飞行的过程中撞击到小鸟事件不止一件，飞行于天空的小鸟与比其体型大数十倍的飞机相撞早已不是新鲜的事情了，在全球范围内，这类事故发生过数千次。一旦当小鸟撞击到快速飞行的大飞机上后，飞机是根本没有生还的余地的。即使是用钢铁制造而成的飞机，也会遭受巨大的损害。例如，某次，一只正在飞行的小鸟将一架飞机的机翼撞出了一个两尺多大的洞；还有一次，一只撞击到歼敌机座舱的大雁将这架飞机上的有机玻璃撞碎，甚至还将当时飞机中的飞行员撞昏。P27-29

自古以来，无论生活在哪个时代的人们，都在不断尝试着运用各种各样的办法去认识这个世界、了解这个世界：为何会有一些物体掉落到地上？为何不同的物质有着不同的属性……

人类不仅对所生活的地球有着太多的不解与疑惑，宇宙同样有着未知的空间等待着人们去探索与发现。随着科学技术的发展，随之而来的便是物理学的诞生。物理学乃是人类研究宇宙间物质存在的基本形式、性质、结构、转化和运动，从而做出的规律性的总结。

每一项规律的发现都存在着一段故事。诸如，正是因为苹果砸到了牛顿的头上，让他建立了万有引力的定律；正是因为富兰克林敢于冒着被雷电击中的危险，才利用风筝将天电导引给人类；正是因为有着不畏旧势力的精神，哥白尼才能够建立日心地动说；正是因为一生不断地钻研各类放射性元素，才使得居里夫人取得了他人无法想象的成功……

存在于世间的万事万物都有着永恒的真理蕴藏其中，只有当人们不断探索才能发现真理，进而让其为人类所用，给人类造福。事实上，人类发展的历史便是一部对世界不断认识的历史，任何一次大的技术变革都存在着物理方面的新发现、新进展。与自然界的其他动物相比，人类与之最大的区别便在于可以制造工具，并且能够利用所制造的工具进行有计划的生产活动。正是因为工具，人类与其他自然界生物之间才有了一道非常清晰的界线。若想成功生产制造出各类工具，必须要懂得相关的物理知识。尽管我们的祖先们在能够直立行走的最初阶段，还没有要懂得知识的意识，但那时的他们已经懂得运用经验来改善自身的生活。在人类文明不断发展的过程中，人类对物理知识的认识得到了更加快速的发展，使得人类对物理知识有了更深的了解，尤其是人类已经意识到：若想令自己所生存的环境变得更好，就必须要懂得相应的物理学知识。

作为一门最为基础的自然科学，物理学本身便是一门有着无限活力的学科，在人类漫长的历史发展中不断成就着人类一次又一次的辉煌。到了近代，物理学不断快速发展，尤其是随着相对论与量子理论被提出之后，各类物理的分支学科被广泛应用到了众多领域之中。物理学令人类对自然世界的认识变得越来越清晰，极大地促进了现代科学技术与生产的发展。当人类进人21世纪以来，科学技术的发展更是得到极大的提升，世界各国的经济与综合国力的竞争关键是科技实力的竞争，尤其是各类高技术的竞争。由此可见，21世纪各类高技术与其产业将会得到更加快速的发展，而在这样的发展形势下，物理学将显得尤为重要。

因此，学习掌握物理学知识，对于任何一个现代人来说，都是十分必要的。针对这一情况，我们倾力编著了这本《物理学基础知识入门》，希望本书可以让人们了解更多的物理学知识，让更多的读者在学习、掌握物理学知识的同时，更多地体验物理学的趣味，运用物理知识改变我们的生活。