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引言1

第1章 宏观世界里运动与力的关系4

1.1 力和机械运动5

1.1.1 什么是力5

1.1.2 运动形式与参照系7

1.1.3 物体如果“不受外力”怎样运动8

1.1.4 物体的惯性9

1.1.5 空中下落物体的快慢与重量无关10

1.1.6 骑车拐弯的道理——向心力11

1.1.7 自行车的构造及行进时力和运动的应用12

1.1.8 马为什么能拉动车14

1.1.9 假如地球上没有了重力15

1.1.10 假如没有了摩擦力16

1.2 行星的运动规律17

1.2.1 最初的认识：地球是天体的中心17

1.2.2 进一步的认识：太阳是天体中心18

1.2.3 星体绕太阳运行轨道是椭圆的20

1.2.4 天上星体间的引力与地球对物体的引力规律是一样的21

1.2.5 人造地球卫星的运动22

1.3 经典物理的局限性23

第2章 电与磁27

2.1 电28

2.1.1 人体静电28

2.1.2 静电屏蔽30

2.1.3 天空中的电31

2.1.4 球状闪电33

2.1.5 打雷时在汽车里安全吗34

2.1.6 电动机35

2.1.7 电晕36

2.1.8 电子雾37

2.1.9 电子围栏39

2.1.10 数字电视41

2.1.11 脑电波42

2.2 磁44

2.2.1 地磁——生命的保护层44

2.2.2 地磁场方向的变化45

2.2.3 极光现象46

2.2.4 磁星48

2.2.5 秦始皇的防盗门与指南针49

2.2.6 鸟类飞行靠什么辨别方向50

2.2.7 超导磁体的发现52

2.2.8 太阳黑子对地球的影响53

2.2.9 神奇的磁性药物54

2.2.10 使用方便的地磁传感器55

2.2.11 睡向与身体健康56

2.2.12 用于医疗诊断的核磁共振57

2.2.13 对物质磁性的探索过程58

2.3 电磁波60

2.3.1 无线电通信60

2.3.2 通信基站62

2.3.3 业余无线电台63

2.3.4 卫星电话65

2.3.5 雷达66

2.3.6 GPS系统导航67

2.3.7 蓝牙68

2.3.8 微波炉69

2.3.9 电磁脉冲武器70

2.3.10 电子战71

2.3.11 坐飞机为什么不能开手机73

2.3.12 你不知道的海底光缆74

第3章 光与机电76

3.1 激光76

3.1.1 激光清洗技术77

3.1.2 无人搬运车系统82

3.1.3 精确制导 弹无虚发83

3.2 红外线85

3.2.1 主动式红外夜视仪86

3.2.2 自动门86

3.2.3 电视遥控器89

3.2.4 红外热像仪90

3.2.5 交通自动收费系统94

3.2.6 智能轮椅98

3.2.7 智能地雷99

3.3 可见光101

3.3.1 卫星遥感 尽收眼底101

3.3.2 机器奇兵102

3.3.3 数码相机104

3.3.4 模糊洗衣机105

3.3.5 自动化公路106

3.3.6 汽车的防撞系统109

3.3.7 条码技术110

3.3.8 生化自动分析仪111

3.3.9 无人战机 决胜千里113

3.3.10 隐身部队 悄无声息115

第4章 原子世界与核能118

4.1 物质的微观结构119

4.2 反物质121

4.3 原子弹研制内幕123

4.4 原子核裂变与原子弹125

4.5 原子核聚变与氢弹127

4.6 中子弹129

4.7 核潜艇130

4.8 核火箭132

4.9 核电站与核能利用133

4.10 生活中的核辐射134

第5章 量子世界137

5.1 量子力学138

5.2 “薛定谔猫”和EPR佯谬142

5.3 量子计算机145

5.4 量子反常霍尔效应146

5.5 量子场论147

5.6 六种夸克149

5.7 质量的起源151

5.7.1 希格斯场帮助了理论家154

5.7.2 证实了的预言154

5.7.3 来自大爆炸的线索155

5.7.4 如何产生希格斯粒子156

5.7.5 最强机器撞出了火花157

5.8 超弦与M理论158

5.8.1 弦与相互作用统一理论159

5.8.2 时空紧致化与大额外维空间160

5.8.3 对偶性与M理论162

5.8.4 AdS/CFT对应164

第6章 宇宙与天体166

6.1 宇宙166

6.1.1 膨胀的宇宙168

6.1.2 宇宙永恒说169

6.2 天体170

6.2.1 漫话恒星173

6.2.2 宇宙中的钻石174

6.2.3 恐怖的黑洞175

6.2.4 单身的星星176

6.2.5 诡异的僵尸行星177

6.2.6 地球的孪生兄弟179

6.2.7 上帝之眼180

6.3 银河系181

6.3.1 银河系的中心到底是什么181

6.3.2 星座与占星术182

6.3.3 人类能飞出银河系吗183

6.4 太阳系184

6.4.1 熊熊火焰燃烧的星球185

6.4.2 日食——天文奇观186

6.4.3 日全食与相对论188

6.4.4 美丽的彗星188

6.4.5 天外下起的流星雨189

6.5 我们的家园——地球190

6.5.1 地球的卫星——月球191

6.5.2 天狗吃月亮192

6.6 人类的未来——火星193

6.6.1 地狱般的火星气候194

6.6.2 火星生命之谜195

6.6.3 霍金预言197

6.6.4 人类能移民火星吗197

6.6.5 人类的太空生活198

第7章 趣味物理201

7.1 速度和运动201

7.1.1 我们行动得有多快201

7.1.2 千分之一秒202

7.1.3 时间放大镜204

7.1.4 我们什么时候绕太阳转得更快些：在白昼还是在黑夜204

7.1.5 帆船从什么地方驶来205

7.1.6 为什么旋转着的陀螺不会倒206

7.2 有趣的力学207

7.2.1 从开动着的车子里下来，要向前跳吗207

7.2.2 物体在什么地方比较重209

7.2.3 为什么尖锐的物体容易刺进别的物体210

7.2.4 风筝为什么会飞起来211

7.2.5 阿基米德能举起地球吗212

7.2.6 金属疲劳铸成的悲剧213

7.2.7 少了19吨鱼213

7.2.8 农奴阿尔塔摩诺夫的发明214

7.2.9 1吨木头和1吨铁，哪一个重216

7.3 有趣的液体和气体216

7.3.1 液体会向上加压力216

7.3.2 哪一边比较重218

7.3.3 煤油的奇异特性219

7.3.4 筛子盛水219

7.3.5 肥皂泡220

7.3.6 要从水里拿东西不湿手223

7.3.7 我们怎样喝水224

7.3.8 没有重量的人225

7.3.9 不会淹死人的海228

7.3.10 揭开“虹吸泉”之谜230

7.3.11 谁是凶手231

7.3.12 祸从天降232

7.4 有趣的热现象233

7.4.1 有风的时候为什么更冷233

7.4.2 保温瓶灌多少开水，其保温效果最好234

7.4.3 不受处罚的盗窃234

7.4.4 从茶杯谈到水表管234

7.4.5 “神仙显圣”是怎样造成的236

7.4.6 在开水里不熔化的冰块238

7.4.7 神秘的纸片238

7.5 磁与电现象239

7.5.1 “雷击东屋，人死西屋”之谜239

7.5.2 无意中的发现240

7.5.3 绸连衣裙的启示241

7.5.4 地震与腱鞘囊肿242

7.5.5 大显神威的超导磁体242

7.5.6 电线上的飞鸟243

7.6 光244

7.6.1 月亮为什么是红色的244

7.6.2 古希腊的雕像与古埃及的浮雕245

7.6.3 阿基米德“光炮”是真的吗246

7.6.4 “魔杯”是怎样显像的247

7.7 声音247

7.7.1 曹绍夔为和尚除怪247

7.7.2 从昂热桥惨案说起248

7.7.3 蜘蛛的音响探测器249

7.7.4 奇特的音乐墙251

7.8 其他有趣的物理现象252

7.8.1 比萨斜塔不倒之谜252

7.8.2 一万多千克羊毛不翼而飞253

7.8.3 是如来佛的“神力”吗253

7.8.4 威力无比的充气枕254

7.8.5 “爱国者”大战“飞毛腿”255

第8章 物理学之道257

8.1 物理学与哲学257

8.2 物理学之道258

8.3 科学发展的唯物性和阶段性260

8.4 “对立统一”和“否定之否定”规律是科学发展的原动力261

8.5 由表及里由现象到本质是科学研究的基本方法262

参考文献265