科普畅销书作家马库斯·乔恩的《第一性原理》,是一本读起来很有纪录片既视感的书籍。这本书副标题《21堂科学通识课》,其中包含了21个科学主题的内容,每一个都是热门的科学话题。

正如作者所希望的——读者只要能理解书中每个要谈论的主题的中心概念,其他一切对应主题的知识都从这个概念延伸出来。

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之所以说读这本书的感受如看纪录片一样,是因为书中的内容并不枯燥,相关的科学事实、有趣的科学史以及杰出的科学家的故事穿插其中,让每个主题的知识都变得好理解好记忆了。

就算不是专门做科学研究的人,也需要了解一些科学方面的知识,而这本书也不负所望,每一章的开头的一句话概括了这个科学主题与我们息息相关的缘由,同时让这些科学内容一层层深入,让我们逐渐接近科学的前沿之中。

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例如:

1.引力。

每个物体与其他物体之间都存在着相互的力,这种力就是引力

引力很弱,会随着质量的增加而变大。虽然电磁力可以表现出吸引力和排斥力,但电磁力不是引力。

引力从原子开始说起,一个带正电的原子核周围围绕着负电的电子组成了原子。所有物质都会在引力的作用下形成zui紧密的结构,也就是球形。

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牛顿不只是发现了苹果落地的中苹果的加速度的规律,甚至还估算出了月球落到地球上的月球加速度。

随后通过牛顿还研究出了第一运动定律,解释出引发潮汐的不是引力,而是引力差,是由月亮和太阳引发的。

甚至通过这一定律还推算出了月球和太阳的质量。牛顿的引力定律有强大的预言性,但也会失效,因为爱因斯坦发现引力的来源并非质量而是能量。

当然,在书中后边的内容我们可以了解到,随着如今科学研究的不断说很入,牛顿的引力定律会失效,爱因斯坦的引力理论(广义相对论)也会失效。

广义相对论元的黑洞中心以及宇宙大爆炸的起点是一个匪夷所思的密度无穷大的奇点。物理学家希望量子引力理论能解决这个问题。

目前能够将引力理论和量子理论统一起来的框架是弦理论,同时弦理论中还有膜的概念。

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2.电。

电是利用强度是引力的10的40次方倍的力,为全世界提供能量。

如今电作为新能源已经成为大自然中极其强大的力量。电究竟有多强大呢?就如同一颗有城市大小的小行星撞到地球上导致恐龙灭绝时所释放的能量。

电由正电荷和负电荷组成,倘若正电荷负电荷不平衡,就会产生电流,正如积雨云中存在着电荷的不平衡,发电厂也会制造出电荷的不平衡。

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电学之父迈克尔·法拉第对物理学家奥斯特发现电磁铁的研究进行了进一步研究,发现了导线中的电流。

得到了电场与磁场的关系:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。

后来又是因为爱因斯坦,他结识了空间和时间是一个被称为“时空”的整体的两部分,电和磁也被称为了“电磁力”整体的两部分。

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麦克斯韦将电场和磁场的作用规律提炼为著名的电磁方程。电杀手锏级的应用不是无线电,而是电灯,当时特斯拉的对手爱迪生发现了直流电,而特斯拉则发现了交流电、高压电、低压电。

如今,关于电的研究还在继续,而电在日常生活中所扮演的角色意义重大,甚至科学家们发现,电驱动着生命本身,我们都是电能生物,食物中有跨越细胞壁的电子电场,我们能够将所看所闻长期记忆下来也是靠大脑中神经元之间的电子流动。

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第一性原理》不仅展现了大自然的科学力量,更体现了人类对科学的敬畏和探索精神。这本书将带领读者一同探索科学的奥秘,感受科学的魅力。

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