大科学家讲给小朋友的物理科学 4册 给孩子讲量子力学+给孩子讲相对论+给孩子讲宇宙+宇宙的一生书图书

大科学家讲给小朋友的物理科学 4册 给孩子讲量子力学+给孩子讲相对论+给孩子讲宇宙+宇宙的一生书图书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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店铺: 希望阶梯图书专营店
出版社: 湖南科技出版社 北京联合出版社
ISBN:9787550299849
商品编码:26811311047

具体描述

内容简介

人类可以时空旅行吗?

平行存在吗?

宇宙会消亡吗?

人类的命运终将如何?


所有和有关的问题,终将和你有关!


宇宙的奥妙、科技的未来、全人类的命运……都在汇聚在本书中。


本书将科普的知识应用到实际中,以大开脑洞的问题,带领你进入科学殿堂,帮助你打破思维壁垒,与你一起探索科学真正的美。


作者简介

李淼,人称“淼叔”。

现任中山大学天文与空间科学研究院院长、中国科学院理论物理研究所研究员、博士生导师,中国科学技术大学、大学客座教授。研究方向为宇宙学和超弦理论,是该研究领域中国有发言权的科学家,被誉为影响力的中国学者之一。

李淼是中国引力波计划的发起人,物理学家,是刘慈欣激励的物理课老师,同时也为马云、罗振宇、徐小平单独授课。


目录

一课 微波炉里有场宇宙大爆炸


第二课 宇宙果然有一个开端


第三课 生命的起源和意义


第四课 万物的基本


第五课 关于时间的


第六课 夜空的星辰


第七课 美理论


第八课 夜越暗越美丽


第九课 令人着迷的引力波


第十课 是如何运转的


第十一课 黑洞


第十二课 宇宙的一生



奇妙的物理世界:穿越微观与宏观的探索之旅 亲爱的少年探险家们,你是否曾仰望星空,好奇那些闪烁的星星究竟是什么?你是否曾玩弄弹珠,思考它们为何会滚动,又为何会停下?你是否曾听到过“原子”这个词,却不知道它究竟有多小,有多神奇? 欢迎来到一个令人着迷的物理世界,在这里,我们将一起踏上一段非凡的探索之旅,解开宇宙最深处的秘密,揭示物质最本质的规律。这本书将带你超越日常的感知,进入一个充满惊奇与智慧的领域。 第一站:微观世界的奇迹——量子力学 在宏观世界里,我们习惯于事物的确定性和可预测性:一颗球扔出去,我们大致能算出它会落到哪里;一辆汽车,我们知道它在哪里,速度有多快。然而,当我们深入到物质最微小的组成部分——原子和亚原子粒子时,一切都变得截然不同。 想象一下,你手里有一个看不见的粒子,它不像我们熟悉的豆子或弹珠那样,有一个明确的位置。在量子世界里,这个粒子可以同时出现在好几个地方,直到你“看见”它,它才会“选择”一个确定的位置。这就是“叠加态”,一个听起来匪夷所思,却是真实存在的量子现象。 更令人惊叹的是,两个粒子之间似乎存在着一种神秘的“心灵感应”。无论它们相隔多远,只要测量其中一个粒子的状态,另一个粒子的状态也会瞬间确定,这种现象被称为“量子纠缠”。爱因斯坦曾戏称这种现象为“鬼魅般的超距作用”,因为它似乎违背了我们对时间和空间的直觉认知。 我们将一同探寻这些奇特的量子规律:为什么光有时像波,有时又像粒子?电子是如何围绕原子核运动的?量子力学又是如何解释物质的稳定性,以及我们周围世界的丰富多彩?你还会了解到,那些看似抽象的量子理论,其实已经渗透到我们生活的方方面面,从手机、电脑中的芯片,到医学影像的诊断,都离不开量子的贡献。 我们将用最生动形象的比喻,最有趣的例子,让这些深奥的理论变得触手可及。你将了解到,微观世界的神奇并非遥不可及,而是构成我们这个世界的基石。 第二站:时空的优雅舞步——相对论 宇宙的运行,是否总是遵循着我们习以为常的规则?当我们谈论“快”时,我们通常是指速度,但有没有一个速度的极限?时间和空间,是否总是静止不变的背景,还是会因为某些因素而发生变化? 爱因斯坦的相对论,将彻底颠覆我们对时间、空间、质量和能量的认知。想象一下,如果你能以接近光速的速度旅行,会发生什么?你会发现,时间对你来说会流逝得更慢,而你的身体会变得更“重”。这并非科幻小说中的情节,而是相对论告诉我们的关于速度对时空影响的真实写照。 我们将一起探索狭义相对论的奇妙之处。你将明白,光速是宇宙中的终极速度,任何有质量的物体都无法达到。你还会了解到,质量和能量之间并非相互独立,而是可以相互转化的,著名的质能方程 E=mc² 便是这一革命性发现的象征。这个小小的公式,揭示了原子弹和恒星能量的巨大秘密。 接着,我们将目光投向更广阔的宇宙,进入广义相对论的领域。广义相对论告诉我们,引力并非一种神秘的“力”,而是由质量和能量扭曲了时空所产生的效应。就像一个放在弹力布上的保龄球会造成布面凹陷一样,巨大的天体也会使周围的时空发生弯曲。行星的绕日运行,正是因为它们沿着被太阳扭曲的时空“轨迹”在运动。 你还会听到关于黑洞的惊人故事。黑洞是宇宙中最神秘的天体之一,其引力强大到连光都无法逃脱。我们将一起了解黑洞的形成,以及它对周围时空的巨大影响。相对论不仅改变了我们对宇宙的理解,也为我们提供了理解宇宙演化和探索未知空间的重要工具。 第三站:浩瀚星辰的画卷——宇宙 自古以来,人类就对头顶的星空充满了好奇。那些璀璨的星辰,是否只是孤独的光点?它们是如何形成的?它们之间又有着怎样的联系? 在这本书中,我们将踏上一段穿越宇宙的史诗之旅。你将了解到,我们所处的银河系,仅仅是宇宙中数千亿个星系中的一个。我们将一起认识各种各样的星系,从盘状的旋涡星系,到形状奇特的椭圆星系,它们如同宇宙中的岛屿,在浩瀚的黑暗中闪烁。 你还会了解到,恒星并非永恒不变。它们有着自己的生命周期,从诞生于巨大的气体尘埃云中,经历漫长的燃烧,最终走向生命的终结,有的变成壮丽的超新星爆发,有的则坍缩成致密的白矮星、中子星,甚至是神秘的黑洞。我们将一同认识太阳,这个我们赖以生存的恒星,了解它的能量来源,以及它对地球的影响。 宇宙并非空无一物,其中充满了各种各样的物质和能量。我们将探索暗物质和暗能量的奥秘,它们虽然看不见摸不着,却占据了宇宙绝大部分的组成。它们的存在,对宇宙的膨胀和结构形成有着至关重要的影响。 你还会了解到,宇宙并非静止不变,而是在不断地膨胀。你甚至可以想象,在很久很久以前,所有的物质都聚集在一个极小的点上,然后发生了惊天动地的大爆炸,宇宙便由此诞生,并一直膨胀至今。 第四站:生命终结与新生——宇宙的一生 宇宙并非永恒,它也有着自己的生命周期。从惊天动地的大爆炸开始,到最终可能的“大寂灭”或“大撕裂”,宇宙的命运充满了未知与想象。 我们将一同追溯宇宙的诞生,从最初的炽热高温,到逐渐冷却,粒子形成,原子结合,再到恒星和星系的出现。我们将看到,生命是如何在适宜的行星上萌芽,又是如何演化的。 但宇宙的旅程并非一帆风顺。我们将探讨宇宙未来可能面临的几种命运:宇宙可能会无限膨胀下去,最终星系变得遥远而孤立,能量耗尽,一切归于黑暗;或者,引力最终会战胜膨胀,宇宙收缩,一切重新回到一个奇点;甚至,宇宙可能面临更戏剧性的“大撕裂”,时空本身都被撕裂。 然而,即使在宇宙的终结之时,也可能孕育着新的开始。在某些理论中,宇宙的循环往复,生死相依,构成了永恒的壮丽诗篇。 踏上你的物理探索之路 这本书是一扇通往奇妙物理世界的大门。在这里,你将不再仅仅是一个旁观者,而是可以主动去思考,去提问,去探索。我们将用最简单易懂的语言,最富有想象力的比喻,带你领略物理学的魅力。 不要害怕那些复杂的公式和名词,它们背后都隐藏着深刻的智慧和对世界最本质的描述。我们将一起循序渐进,从最基本的概念出发,逐渐深入到那些令人拍案叫绝的理论。 准备好迎接一场智力的冒险吧!让我们一起,用好奇心点亮智慧的火花,去探索我们所处的世界,以及那无限广阔的宇宙。相信我,物理科学的世界,远比你想象的更加精彩!

用户评价

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作为一名家长,我深知让孩子爱上科学的重要性。很多时候,科学的魅力并不在于那些复杂的公式和定理,而在于它背后所蕴含的探索精神和逻辑思维。这套书在这方面做得非常出色。在《给孩子讲量子力学》这本书中,我被作者的讲解方式深深吸引。他没有一开始就用“叠加态”、“纠缠态”这些生僻的词语吓唬孩子,而是从我们日常生活中能够观察到的现象入手,比如一个硬币抛起来,它到底是正面朝上还是反面朝上,在我们看到结果之前,似乎有无限种可能。然后,作者将这种“可能性”的概念,巧妙地引申到微观粒子的世界,让孩子理解,在微观层面,粒子的状态是模糊的,直到我们进行观察,它才会“坍缩”成一个确定的状态。这种从生活经验到科学概念的过渡,非常自然,也更容易被孩子接受。书中还用了很多生动的故事和漫画,比如关于“量子纠缠”的描述,作者用了一个“千里眼”的童话故事,让孩子初步理解,两个纠缠的粒子,无论相距多远,只要一个状态确定了,另一个的状态也瞬间确定。虽然这只是一个比喻,但足以在孩子心中播下好奇的种子。

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这套书的封面设计充满童趣,色彩鲜艳,很容易吸引孩子的注意力。我特意找了一些与物理学相关的绘本,发现这套书在这一点上做得尤为出色。它没有像我之前看过的那些绘本那样,将复杂的概念简单化到失去原有的味道,而是以一种非常巧妙的方式,将抽象的物理原理融入到生动有趣的故事和形象的比喻中。比如,《给孩子讲量子力学》中,作者并没有直接抛出“波粒二象性”这样的专业术语,而是通过一个关于“薛定谔的猫”的改编故事,让孩子们直观地理解一个粒子在被观察前,可能同时处于多种状态的可能性。这种“玩中学”的设计,让原本晦涩难懂的量子世界变得触手可及。而且,书中还穿插了一些小实验,比如用纸片和磁铁模拟电场,或者用简单的道具演示光的折射,这些都能让孩子亲自动手,加深对知识的理解和记忆。我特别喜欢其中关于“不确定性原理”的解释,作者用了一个比喻,说就像你在黑暗中扔一个球,你想知道球的速度和位置,你得用手去摸,但一旦你摸到了球,它可能就会改变速度和方向。虽然这个比喻并不完美,但对于低龄孩子来说,已经足够让他们初步建立起这个概念的模糊认识了。总的来说,这套书在激发孩子对科学的好奇心和求知欲方面,做得非常到位。

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《宇宙》和《宇宙的一生》这两本书,将宇宙的宏大与生命的渺小巧妙地结合在一起,引发了我深深的思考。《宇宙》这一册,不仅仅是对宇宙的简单介绍,更是一种对宇宙生命历程的描绘。作者通过生动的语言和精美的插图,为我们展现了宇宙的壮丽景象:从璀璨的星云到遥远的星系,从炙热的恒星到神秘的黑洞。他解释了恒星的诞生与死亡,星系的形成与演化,以及宇宙中各种奇妙的现象,如超新星爆发、伽马射线暴等。这些内容不仅仅是科普知识,更是一种对宇宙奥秘的探索,一种对生命起源的追问。我特别喜欢书中关于“系外行星”的介绍,它让我们看到了宇宙中存在着无数的可能性,也让我们对生命的意义有了更深的思考。而《宇宙的一生》这一册,更是将宇宙的演化推向了一个更宏大的时间尺度。从宇宙的诞生之初,到恒星的兴衰,再到宇宙可能的终结,作者用一种史诗般的笔触,为我们描绘了宇宙的生老病死。这种宏大的叙事,让我们意识到生命的短暂和宇宙的永恒,也让我们对人类在宇宙中的位置有了更清晰的认识。

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《给孩子讲宇宙》和《宇宙的一生》这两册,简直是为那些对浩瀚星空充满好奇的孩子量身定做的。我一直觉得,宇宙是一个非常宏大且神秘的概念,很多时候即使是成年人也难以完全理解。但是,这套书却做到了用最简单、最直观的方式,把宇宙的起源、演化以及未来展现在孩子面前。在《给孩子讲宇宙》这一册里,作者从我们熟悉的地球出发,一步步带领孩子认识太阳系,然后是银河系,最终触及到更广阔的宇宙。书中有很多精美的插图,那些五彩斑斓的星云,那些形态各异的星系,都像是为孩子打开了一扇通往宇宙的大门。我特别喜欢书中关于“暗物质”和“暗能量”的解释,虽然这两个概念本身就非常抽象,但作者用了一些很有趣的比喻,比如暗物质就像宇宙中的“隐形人”,我们看不见它,但能感觉到它的存在,因为它会影响其他可见物质的运动。而暗能量则被比作宇宙的“加速器”,让宇宙在不断膨胀。这种将抽象概念具象化的做法,非常有效。《宇宙的一生》则更侧重于宇宙从诞生到可能的终结的宏大叙事。作者从“大爆炸”讲起,描述了恒星的诞生与死亡,星系的形成与碰撞,甚至还探讨了宇宙未来可能的几种命运,比如“热寂”或者“大撕裂”。读完这两册,孩子不仅能学到很多关于天文学的知识,更能培养一种宏大的宇宙观,以及对生命和存在的思考。

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这套书的另一大亮点在于其“互动性”。很多书在讲解科学知识时,往往是单向的输出,而这套书却善于引导孩子思考。《给孩子讲相对论》这本书,就非常注重与读者的互动。在讲解“尺缩效应”时,作者并没有直接给出结论,而是提出一个问题:“如果一艘飞船以接近光速的速度飞行,它在外面的人看来,它的长度会不会发生变化?”然后,他通过一系列的设问和引导,让孩子自己去思考,并最终得出“飞船的长度会变短”的结论。这种“苏格拉底式”的教学方法,能够极大地激发孩子的学习主动性。书中还穿插了一些关于“时间膨胀”的趣味思考题,比如“如果一个宇航员乘坐高速飞船进行一次长时间的旅行,回来后会发生什么?”通过这些问题,孩子不仅能学到知识,更能培养批判性思维和解决问题的能力。我感觉,这套书不仅仅是在传授科学知识,更是在培养孩子的科学素养。

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这套书的语言风格非常独特,既有科学的严谨,又不失童趣的活泼。《给孩子讲物理科学》系列,尤其是《给孩子讲量子力学》和《给孩子讲相对论》,让我看到了科学教育的另一种可能性。作者在讲解这些抽象的物理概念时,并没有使用那些枯燥的专业术语,而是运用了很多生动形象的比喻和故事。比如,在讲解“量子纠缠”时,作者用了一个“心灵感应”的比喻,让孩子能够初步理解,两个纠缠粒子之间无论相距多远,都能瞬间建立联系。这种比喻虽然不完全准确,但却能够有效地激发孩子的好奇心,让他们愿意去进一步探索。而且,书中还穿插了很多与孩子生活相关的例子,比如玩游戏、坐过山车等等,让孩子们更容易将科学知识与实际生活联系起来。我发现,这套书不仅仅是在讲解物理科学,更是在培养孩子独立思考的能力和对未知世界的好奇心。作者用一种非常轻松愉快的方式,将那些看似遥不可及的科学概念,变得触手可及,引人入胜。

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我一直觉得,科学启蒙教育的关键在于“润物细无声”。这套书给我的感觉就是如此。它不是那种强制灌输知识的书,而是像一位循循善诱的长者,用浅显易懂的语言,带领孩子一步步探索奇妙的科学世界。《给孩子讲相对论》的部分,让我印象尤其深刻。作者没有直接去讲什么“光速不变原理”或者“时间膨胀”,而是从孩子生活中最熟悉的“速度”概念入手,然后层层递进。例如,作者用了一个非常形象的例子,说如果我们坐在一辆飞速行驶的火车上,看着窗外的树木飞快地后退,我们会觉得火车在动。但如果我们也在火车上,那么我们和火车里的其他人都觉得是自己静止的,而外面的世界在动。然后,作者慢慢引入“参照系”的概念,让孩子理解,运动是相对的。接着,通过一个关于“双生子佯谬”的简化故事,让孩子们对时间的可变性有一个初步的感知,虽然不是严格的科学解释,但足以在孩子心中种下一颗思考的种子。书中还穿插了一些关于“平行宇宙”的猜想,虽然这部分更偏向科幻,但也能激发孩子的想象力,让他们思考科学的可能性。我个人觉得,这种循序渐进、由易到难的讲解方式,非常符合孩子的认知规律。

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《宇宙》和《宇宙的一生》这两本书,简直是一场视觉与认知的盛宴。我之前买过一些关于宇宙的书,但很多都过于专业,或者过于浅显,很难找到一个恰到好处的平衡点。这套书在这方面做得非常好。它既有专业性,又足够通俗易懂。在《宇宙》这本书中,作者用非常生动有趣的语言,为孩子们描绘了宇宙的广阔与神秘。他从我们所处的地球开始,一步步带领孩子认识太阳系、银河系,以及更远处的宇宙。书中大量的精美插图,例如描绘星云形成、黑洞吞噬的画面,都极具震撼力,能够瞬间抓住孩子的眼球。更重要的是,作者并没有仅仅停留在描绘宇宙的“样子”,而是尝试解释宇宙的“为什么”。比如,他会解释为什么恒星会发光,为什么行星会围绕恒星转,以及引力在宇宙中扮演的角色。在《宇宙的一生》这本书中,作者将时间线拉长,讲述了宇宙从诞生到可能的终结的宏大历程。从“大爆炸”的奇点,到早期宇宙的演化,再到恒星的诞生与灭亡,星系的形成与碰撞,甚至还探讨了宇宙可能的几种终结方式。这种宏大的叙事,不仅能让孩子了解宇宙的演化规律,更能激发他们对生命、对时间和对存在的深刻思考。

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我发现这套书的作者是一位非常有经验的教育者,他能够准确地把握孩子的认知特点,将复杂的科学概念用最贴切的方式呈现出来。《给孩子讲量子力学》这本书,给我最大的感受就是它的“循序渐进”。作者并没有上来就讲解那些深奥的理论,而是先从孩子们熟悉的生活现象入手,比如“影子”的形成,然后引申到“光的性质”,再到“光子”的概念。他用一个生动的比喻,说光子就像是宇宙中的“小邮递员”,它们携带能量,在空间中穿梭。然后,作者才慢慢引入“波粒二象性”的概念,通过一些趣味性的实验和小故事,让孩子理解,光既有像波一样的传播特性,又有像粒子一样的独立存在。我特别喜欢其中关于“量子叠加态”的解释,作者用一个“猫在盒子里的故事”来类比,让孩子理解,在没有被观测之前,粒子可能处于多种状态的叠加。这种“玩中学”的方式,能够有效地激发孩子对科学的兴趣,而不是让他们感到枯燥和畏惧。

评分

这套书的设计真的是非常用心,每一个细节都充满了智慧。我特别喜欢《给孩子讲相对论》这本书的排版和插图。它不是那种枯燥的科普读物,而是像一本充满想象力的科幻小说,同时又饱含着严谨的科学知识。作者在讲解“时间膨胀”这个概念时,并没有直接给出数学公式,而是通过一个非常有趣的“时间旅行”的构想,让孩子理解,当物体的速度越来越接近光速时,它的时间流逝速度会变慢。书中还用了一些非常形象的插图,比如描绘一个宇航员以接近光速的速度飞行,而地球上的他自己的双胞胎兄弟却老得更快。这种视觉化的呈现方式,让抽象的理论变得生动有趣。而且,作者还巧妙地将“质量守恒”和“能量守恒”这两个概念融入其中,解释了为什么物体的质量会随着速度的增加而增加,以及E=mc²这个著名的公式的意义。他用一个比喻,说能量就像一种“隐形质量”,当物体获得能量时,它的质量也会随之增加。我感觉,这本书能够很好地培养孩子的逻辑思维能力和空间想象力。

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