《趣味物理学(续编)》由世界著名科普作家、趣味科学奠基人雅科夫·伊西达洛维奇·别莱利曼著,这是一本独立的书。这本书里也像第一本书一样,与其说是要力求读者知道一些新的知识,不如说是要使读者灵活地运用一些已经知道的最简单的物理学知识。本书目的是要激发读者的想象力,习惯用物理学的精神来思考问题和培养多方面运用学到的知识的习惯。所以在《趣味物理学续编》里,让有效的实验说明退居到次要的位置;而把物理学上的难题、有趣的发现、启发性的怪现象、错综复杂的问题,以及突如其来的物理现象对比放在第一位。这些材料是从日常生活、技术领域、大自然中、科幻小说里面收集而来的——一句话说就是从课本以外和物理办公以外的所有地方收集资料,为了能够吸引读者的注意力。
《趣味物理学(续编)》是世界著名科普作家、趣味科学奠基人雅科夫·伊西达洛维奇·别莱利曼经典作品《趣味物理学》的续篇。
作为《趣味物理学》的后续篇,本书中的内容有了更新更进步的观点,比如书中新增了《趣味物理学》中未涉及到的“力学、热,功、磁、电”等方面的话题,力求为读者朋友们带来更多的新知识,帮助读者对已知知识加深了解,并做到活学活用。全书语言亳不晦涩枯燥,既科学严谨,又通俗易懂,各个知识点在一个个神奇有趣的故事中展开,各种难题也在一些奇谈趣论中解决,相信读者一定会喜欢上本书,并从中获益。
可以说,《趣味物理学(续编)》是一本妙趣横生、引人人胜而又让人流连忘返、受益无穷的物理学读物!
最便宜的旅行方法
17世纪,法国有一位高明的作家西拉诺·德·别尔热拉克,在他的讽刺小说《月球史话》里,顺便说了一下在他自己身上发生的不寻常的事。有一次他在做物理实验的时候,竞和自己的小玻璃瓶一起升到了空中。过了几小时,他才成功地降落到地面上,令人惊讶的是,他已经不在自己的出生地法兰西了,甚至也不在欧洲的其他地方,而是不知不觉地来到了北美洲的加拿大!法国作家意外地飞过了大西洋的上空,但是这一切发生得十分自然。他解释说,当一个旅行家不由自主地离开地球表面的时候,我们的地球仍像以往一样自西向东旋转。这就是为什么当他落下的时候,他的脚下已经不是法兰西,而是美洲大陆了。
看来,这是多么便宜而且简单的一种旅行方法啊!只要升到地球上空,哪怕在空中只保持几分种,就可以降落到西方很远的地方。不用跨过大陆、越过海洋地去作疲劳的旅行,只要悬在地球上空静止不动,等待着它自己把目的地送到旅行者的脚下来。
可惜的是,这种异常的方法——不过是一种幻想。首先,升到空中,本质上是没有脱离地球的:我们只是停留在与地球一起转动的大气层里。空气(确切地说,尤其是密实的下层空气)携带着里面的一切:云、飞机、各种飞鸟和昆虫等,跟随地球一起转动。如果空气没有参加地球转动,那么,我们停在地球上空,经常会感受到大风,这种风十分强烈,就是最可怕的飓风。与它相比也只能算是柔和的微风。要知道:我们站在原地,而风经过我们;或者相反,风不动,我们走到风中,在这两种情况下,我们感到同样强烈的风。摩托车手以每小时100千米的速度行驶,甚至在完全没有风的天气里,也会感到迎面而来的大风。
这是第一。其次,如果我们能够升到大气的最高层,或者如果地球没有空气围绕,那时我们就无法使用法国讽刺作家幻想的便宜的旅行方法了。事实上,离开转动的地球表面,因为惯性的影响,我们还是会继续按照以前的速度运动着;也就是说,还是以脚下地球转动的速度运动着。当我们重新落下来的时候,我们还是会降落在原来出发的地方,就像我们在跑得飞快的火车里面向上跳,仍旧落在原来的位置上一样。真理就是,我们将根据惯性沿着切线作直线运动,而我们脚下的地球却作着弧线运动;但是在极短的时间里,这是不会有什么关系的。
“地球,停止转动!”
著名的英国作家赫伯特·乔治·威尔斯有一篇幻想小说是写某一位办事员怎样创造奇迹的。这个非常不聪明的年轻人名叫福铁林,生来拥有一种令人诧异的本领,不管他说出什么愿望来,这个愿望就会立刻实现。但是这种奇特的本领除了给他本人和别人带来不愉快以外,却什么好处也没有。读一下这个故事的结尾,对我们是有教育意义的。’
在一次很长时间的晚宴结束以后,这位奇异的办事员担心回家的时候天已经亮了,打算用自己的天赋才能让夜晚延长一下。该怎么办呢?要向天空的星球作出指示,暂时停止自己的运动。这位办事员没有立刻决定做这个不寻常的举动,并且当他的朋友建议他让月球停止运行时,他认真地看了看月亮,陷入了沉思:
“我觉得它离我们太远了……你是怎么看的?”
他的朋友美迪格却竭力劝他:“但为什么不试一试呢?月球当然是不会停止运行的,你只是停止了地球的转动,我想这不会对任何人有害处吧!”
“唔.”福铁林说,“好吧,我试试……”
于是他就摆出命令的架势,向全世界伸出双手并郑重地宣布:
“地球,停下来!停止——转动!”他还没来得及说完这句话,他的朋友已经用一分钟几十英里的速度飞到空中去了。
尽管如此,他还能继续思考。不到一秒钟,他就想出了一个关于自己的愿望:
“不管发生什么事情,得让我活下来,太平无事才好!”
不可否认的是,这个愿望说得很及时。几秒钟之后,他就掉在一个好像发生过爆炸的土地上面,而他的周围,石块、建筑物的碎片、各种金属制品快速飞过,幸好没有给他带来任何伤害;飞过去一头不幸的牛,撞到地面上粉身碎骨。风用惊人的力量呼啸着。他甚至都不能抬头环顾周围的一切。
他用断断续续的声音呼喊着:“莫名其妙,到底发生什么事情了?怎么会发起暴风来了呢?我应该什么也没做啊!”
他在狂风里透过随风飘动着的衣襟缝隙尽力向四周望了望以后,继续说道:
“天上好像一切正常。月亮还在原处。可是其他的一切……城市哪里去了?房屋和街道哪里去了?风是从哪里来的?我并没有呼唤风啊!”
福铁林试着站起来,但是这好像完全不可能了,因此他就用双手抓住石头和土堆四肢着地地向前爬。走吧,不过已经没有地方可去了,因为他从被风吹得蒙在头上的衣襟缝中向外看,周围的一切已经是一片废墟。
“宇宙间一定有什么遭到了严重破坏,”他想,“而究竟是什么呢?却一点也不清楚。”
确实什么都毁了。房屋没了,树木没了,一切生物都没有了——什么都看不到了。只有乱七八糟的废墟和各种各样的碎片散落在他附近,在狂风卷起的尘土中勉强能看清它们的轮廓。
这个祸首当然一点儿也不明白原因在哪里。其实这件事情的解释却很简单。让地球立刻停了下来,福铁林没有考虑到还有惯性作用,惯性作用在圆周运动突然停止时,不可避免地要把位于地球上的一切抛出去。这就是为什么房屋、人、树木、动物——几乎一切跟地球本身有着斩不断的联系的东西,都会沿着它表面的一条切线用枪弹般的速度飞出去。随后一切又重新落到地面上,被撞得粉碎。
福铁林明白他造成的奇迹并不是特别成功。所以,他对各种奇迹产生了很深的厌恶,并且自己下决心不再创造奇迹了。但是在这之前需要把已经造成的灾难补救一下。这场灾难可真不小啊!狂风凶猛起来了,尘土像云一样遮住了月亮,远处隐约可以听见洪水临近的声音;福铁林在闪电的光照下,看见了一堵水墙,正用可怕的速度向他躺着的地方冲过来。他果断地作出决定。
他对着水高声叫道:
“停下来!一步也不许再前进!”
然后他又同样命令雷、电和风。
一切都平静了。他蹲下来想。
“最好别再出这种乱子了,”他想了想,然后说道,“第一,我命令的事情都实现了以后,让我失掉创造奇迹的能力吧,从此我要做一个普通人了。不需要奇迹,这东西太危险了。第二,让一切像原来一样:那些城市、人、房屋,还有我自己,全都恢复原来的面貌。”
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这是一本独立的书,不是第一本书《趣味物理学》的直接续编。第一本的好评,让我整理剩下的资料,编成了这第二本书,或者更准确地说。这是另外一本包括物理内容的书。
但这本书里也像第一本书一样,与其说是要力求读者知道一些新的知识,不如说是要使读者灵活地运用一些已经知道的最简单的物理学知识。本书目的是要激发读者的想象力,习惯用物理学的精神来思考问题和培养多方面运用学到的知识的习惯。所以在《趣味物理学续编》里,让有效的实验说明退居到次要的位置;而把物理学上的难题、有趣的发现、启发性的怪现象、错综复杂的问题,以及突如其来的物理现象对比放在第一位。这些材料是从日常生活、技术领域、大自然中、科幻小说里面收集而来的——一句话说就是从课本以外和物理办公以外的所有地方收集资料,为了能够吸引读者的注意力。
在这本书的一些文章里,运用了计算资料以引起读者对物理算术的兴趣(这些在第一本书中几乎什么也没写)。一般来说本书搭配的这些资料更多的是供有基础的读者使用的,同第一本《趣味物理学》比较而言,两本书之间在这方面的区别不大,不用连起来阅读,可以独立地随便先阅读哪一本。没有第三本《趣味物理学》。为此编写了下列书籍替代它:《趣味力学》、《你们知道物理学吗》,此外,还有一本独立的书,是有关天文学问题的:《趣味天文学》。
雅·伊·别莱利曼
一九三六年
《趣味物理学续编》这本书基本上是重复前面的内容。在很多年的时间里,雅·伊·别莱利曼都致力于图书的创作,不断完善书的内容并且不断补充新的内容。在最后一次,也就是1936年,作者生前,图书出版了(第十三版)。新一版的出版,编辑没有把基本的文章处理或者必要的补充树立为自己的目标。于是作者就挑选出《趣味物理学》的主要内容,图解说明加深了基本的物理知识,直到现在都不过时。除此之外,1936年以后,过了很长时间,希望反映物理学最新成就使图书得到了很大的提高,并且它的面貌也得到了改变。例如,作者所著的有关太空飞行原理的文章并没有过时,而这个领域的实际材料已经有很多了,这只能使读者去找其他的书籍阅读,专业讨论这个专题的书籍。第十四版和第十五版(1947年和1949年)是由教授A.Б.姆拉德杰耶夫编写。准备第十六版时(1959年一1960年),副教授B.A.乌加洛夫参与了编写。所有出版物的审定,都是没有作者发行的,只有用陈旧的数字来代替,除掉证明是自己的构思,作了个别的补充和注释。