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| 編輯推薦： |
本套丛书堪称经典科普著作
《从一到无穷大》通过讲述科学入门知识的“一”，使读者向纵与深双向的“无穷大”方向努力，通过从人类的林林总总的科学活动中摘取沧海“一”粟，使读者窥到科学大千世界的“无穷大”的壮美和改造世界的“无穷大”的潜力。
《奇妙的物理学》世界级的科普作品、25年6种语言12个版本、用清晰的物理定律把我们周围被忽略的现象，描绘成一幅幅迷人的画卷。无论你是在户外还是在周六晚的厨房都能恍然发现我们就置身于奇妙的物理世界中。
《物理世界奇遇记（中译本）》，作者乔治·伽莫夫、罗素·斯坦纳德构想了一个名为汤普金斯的普通职员作为
主人公，此人几乎不懂科学，却通过聆听科学讲座和梦游物理奇境而领略了众多现代物理学和宇宙学的主要领域——相对论、量子论、统计物理学、原子和原子核结
构理论、基本粒子、大爆炸理论等知识。这本科普经典名著不仅吸引了无数普通读者，也受到了科学界的普遍重视，被译成多种文字出版，主人公汤普金斯在英美等
国是家喻户晓的人物。
《啊哈，原来如此》（中文版）搜遍全球，再也找不出第二个人，能以这么轻松有趣的方式，讲清楚这困难的数学和逻辑问题。
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| 內容簡介： |
《从一到无穷大》是当今世界最有影响的科普经典名著之一，20世纪70年代末由科学出版社引进出版后，曾
在国内引起很大反响，直接影响了众多的科普工作者。本书根据原书最新版进行了修订，书中以生动的语言介绍了20世纪以来科学中的一些重大进展。先漫谈一些
基本的数学知识，然后用一些有趣的比喻，阐述了爱因斯坦的相对论和四维时空结构，并讨论了人类在认识微观世界（如基本粒子、基因）和宏观世界（如太阳系、
星系等）方面的成就。全书图文并茂，幽默生动，深入浅出，适合中等以上文化水平的广大读者阅读。
《物理世界奇遇记（中译本）》，作者乔治·伽莫夫、罗素·斯坦纳德构想了一个名为汤普金斯的普通职员作为
主人公，此人几乎不懂科学，却通过聆听科学讲座和梦游物理奇境而领略了众多现代物理学和宇宙学的主要领域——相对论、量子论、统计物理学、原子和原子核结
构理论、基本粒子、大爆炸理论等知识。这本科普经典名著不仅吸引了无数普通读者，也受到了科学界的普遍重视，被译成多种文字出版，主人公汤普金斯在英美等
国是家喻户晓的人物。
《啊哈，原来如此》本书作者马丁伽德纳是一位享誉世界的趣味数学大师。他1914年生于美国俄克拉荷马州，中学时代就对数
学产生了浓厚的兴趣，大学时代专攻哲学，奠定了他长于推理和思辩的思维特质。1936年芝加哥大学毕业后从事5年新闻工作，炼就了出色的观察能力、概括能
力和语言表达能力，为其后一生的创作生涯打下了坚实的基础。1941年应征入伍服役4年，退伍后多数时间作为自由撰稿人以写作维持生计。1956年，美国
著名科普杂志《科学美国人》开设“数学游戏”专栏，并力邀马丁伽德纳主持这个专栏，于是马丁伽德纳开始了在趣味数学园地的耕耘，不料这竟成了他的终生
事业。他几乎是每月一篇，一口气为这个专栏写了25年。撰写的内容涵盖数论、几何、逻辑、排列组合、运筹、拓扑、统计、概率、悖论等各数学分支。下至数学
基础知识、上至数学前沿最新成果他都有所涉及。因此许多大数学家都给予他高度评价。美国数学会也为他在数学传播中的突出贡献而颁发了最高荣誉奖。结集出版
的趣味数学科普作品十几本，文字数以百万计，有的被译成法文、德文、俄文、日文等多种外国文字。
回顾20世纪科学走过的道路，从突飞猛进的科学创造，到科学与人文伦理的深度撞击，形成与人文精神交融并进的局面，最终在人类文明史上留下了不同寻常的篇
章。而对于本书，最好的评价就是：搜遍全球在也找不出第二个人能以这么轻松有趣的方式讲清楚这么困难的数学和逻辑问题。
《啊哈，灵机一动
（中文版）》精选了貌似复杂，实际若循规蹈矩去做也确实很困难，但要是能放开思路，跳出常规解题的模式，或许能蓦然发现问题的答案何其简单。《啊哈，灵机
一动 （中文版）》谈到的奇思妙想，与科学、艺术、商业、政治及其他人类所从事的各项活动的创造力有着密不可分的联系。《啊哈，灵机一动
（中文版）》包括“组合：关于排列的谜题”、“几何：关于图形的谜题”、“数字：关于算术的谜题”、“逻辑：关于推理的谜题”、“程序：关于操作设计的谜
题”和“文字：关于字、词、句的谜题”。
《》
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| 關於作者： |
《从一到无穷大》作者 乔治·伽莫夫（1904-1968）（George
Gamow）世界著名物理学家和天文学家，科普界一代宗师。1904年生于俄国敖德萨市。1928年获苏联列宁格勒大学物理学博士学位。先后在丹麦哥
本哈根大学和英国剑桥大学（师从著名物理学家玻尔和卢瑟福），以及列宁格勒大学、巴黎居里研究所
《啊哈，灵机一动》、《物理世界奇遇记》（美）伽德纳,1914年生于美国俄克拉荷马州的塔尔萨，1936毕业于芝加哥大学哲学系。
1957年，加德纳在《科学美国人》杂志上开设了一个数学游戏专栏，这个专栏一直延续了四分之一个世纪，成为杂志的一个招牌栏目。他的数学科普著作被翻译
成多国文字出版。由于数学科普方面的贡献。
1904年生于俄国的敖德萨市，系天才的俄裔美籍科学家。在原子核物理学和宇宙学
方面成就斐然，“大爆炸”宇宙理论的创始人之一，在生物学上首先提出“遗传密码”理论。他还是一位杰出的科普作家，许多科普作品风靡全球。《从一到无穷
大》、《物理世界奇遇记》是他最著名的科普作品。罗素·斯坦纳德，1931年生于英国，1956年在伦敦大学大学学院获得物理学博士学位，1971年起任
英国开放大学物理学教授。他一贯热心科普工作，曾获得英、美两国的多项科普图书奖。
《啊哈，原来如此》（中文版）作者 马丁·伽德纳（Martin
Gardner）,1914年生于美国俄克拉荷马州的塔尔萨，1936毕业于芝加哥大学哲学系。l957年，伽德纳在《科学美国人》杂志上开设了一个数学
游戏专栏，这个专栏一直延续了四分之一个世纪，成为杂志的一个招牌栏目。
《奇妙的物理学》作者安德烈·瓦尔拉莫夫（Andrey Varlamov）超导理论和凝聚态物理学领域的著名科学家，1954
年出生于苏联基辅；1980年在阿历克斯·阿布里科索夫指导下获凝聚态物理学博士学位，1986年获苏联国家青年科学家物理学奖，1990~1999任莫
斯科钢铁与合金研究所理论物理系教授；1999年起任意大利国家研究委员会超导、新材料和器件研究所研究主任，罗马大学教授；2009年起任意大利科学院
通讯院士；有8本超导理论方面的专著和130余篇科学论文；积极的科普作家，1986~1992年任苏联科学院科普杂志《量子》副主编；有50余篇科普作
品发表于《量子》等著名科普刊物，主要由这些科普作品结集成书的《奇妙的物理学》出版于1987年，在其后25年内以6种语言出版了12版。
列夫·阿斯拉马卓夫（Lev Aslamazov） 1944
年出生于苏联巴顿；1980年获数理物理学博士学位，任莫斯科钢铁与合金研究所教授和《量子》副主编；在超导理论上有所创新，有4本专著和若干篇科技论
文；积极的科普作家；1986年英年早逝。
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| 目錄：
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《从一到无穷大》
科普经典，名著名译（代序）
1961年版作者前言
第一版作者前言
《从一到无穷大》读者感言摘录
第一部分 做做数字游戏
第一章 大数
第二章 自然数和人工数
第二部分 空间、时间与爱因斯坦
第三章 空间的不寻常的性质
第四章 思维世界
第五章 时间和空间的相对性
第三部分 微观世界
第六章 下降的阶梯
第七章 现代炼金术
第八章 无序定律
第九章 生命之谜
第四部分 宏观世界
第十章 不断扩展的视野
第十一章 “创世”的年代
图版
译后记
《物理世界奇遇记》
译者前言
最新版前言
原版前言
1城市速度极限
2教授那篇使汤普金斯先生进入梦境的相对论演讲
3汤普金斯先生请了个疗养假
4教授那篇关于弯曲空间的演讲稿
5汤普金斯先生访问一个封闭宇宙
6宇宙之歌
7黑洞、热寂和喷灯
8量子台球
9量子丛林
10麦克斯韦的妖精
11快乐的电子部族
111／2上一次演讲中汤普金斯先生因为睡着而没有听到的那部分
12在原子核内部
13老木雕匠
14虚空中的空穴
15参观“原子粉碎机”
16教授的最后一篇演讲
17尾声
名词浅释
《啊哈，灵机一动》
中文版序
前言
1组合：关于排列的谜题
糖球问题
乒乓球赛问题
奎伯的杯子问题
复杂的路
混淆的婴儿
奎伯的另一杯子问题
牛排战术
铺砖难题
奎伯的宠物
药品混杂问题
药品严重混杂问题
切割手链
2几何：关于图形的谜题
巧切乳酪
巧算尺寸
双马换位
神奇的刀
极地飞行
奎伯的火柴
奇妙的剖分
欧几里德小姐的立方体
关于地毯的困惑
蛋糕的奇异切法
3数字：关于算术的谜题
唱片要割开吗
尼斯湖怪物
多余的一个
眼睛与腿
吓人的碰撞
奇怪的商品
猜测电话号码
糟糕的帽子
钱的故事
亨利叔叔的钟
1776精神
4逻辑：关于推理的谜题
狡猾的出租车司机
颜色搭配
穴道诡秘的谜题
～次大盗窃
艾奇博士的测验
艾奇的奖赏
假日理发
理发店的挑战
太阳峡谷谋杀案
喷泉旁的险剧
5程序：关于操作设计的谜题
15点游戏
河马难题
分配家务
杂技扒手
小岛撞机
懒惰的朋友
保健医生
6文字：关于字、词、句的谜题
活德尔博士
西·李·霍
难以捉摸的“8”
最小的纵横字谜
玛丽·贝尔·拜伦
画谜
数学例子
滑稽的句子
诺斯姆·金
方形家谱
酒馆的招牌
隐蔽的符号
镀金的TUTTT
《啊哈，原来如此》
序
马丁·伽德纳
引言
1 逻辑
关于讲真话者、说谎者、鳄鱼和理发师的悖论
说谎者悖论
圆形小徽章和涂鸦
句子及其反义句
疯狂的电脑
无穷的回溯
柏拉图=苏格拉底悖论
艾丽斯和瑞德国王
鳄鱼和婴儿
堂·吉诃德的悖论
理发师悖论
算命先生、相器人和索引目录
有趣与乏味
语义学和集合论
元语言
类型论
印度教导师的预言
没有料到的老虎
纽康门悖论
2 数
关于整数、分数以及无穷阶梯的悖论
6把椅子的谜题
难以确定的利润
人口爆炸
无处不在的数9
困惑的汽车司机
丢失的美元
魔幻矩阵
奇怪的遗嘱
惊人的码
无穷大旅店
阿列夫的阶梯
3 几何学
关于平面、立体以及不可能的图形的悖论
绕着追女孩
月亮之大谜题
镜子的魔术
立方体和女士们
兰迪的不同寻常的小地毯
消失的勒普列康
银行大骗局
油炸圈饼图形内外表面的神奇变幻
令人困惑的辫子
不可绕开的点
不可能的对象
病态曲线
未知的宇宙
反物质
4 概率
关于机遇、打赌和信念的悖论
赌徒的错误想法
四只小猫
三牌骗局
电梯悖论
困惑的女友
三壳游戏
鸟笼赌博
令人费解的鹦鹉
钱包游戏
无差别原理
帕斯卡的打赌
5 统计
关于小玩意儿、成簇、乌鸦和蓝绿的悖论
有欺骗性的“平均值”
年度母亲
跳到结论
小世界悖论
你是什么星座的？
π的模式
JASON和太阳（SUN）
疯狂的成簇
令人吃惊的纸牌戏法
投票悖论
心灵孤独的小姐
亨普尔的乌鸦
古德曼的蓝绿
6 时间
关于运动、超级任务、时间旅行以及时光倒流的悖论
卡洛尔的怪钟
令人困惑的轮子
失望的滑雪者
芝诺的悖论
橡皮绳
超级任务
玛丽、汤姆和菲多
时光能否倒流？
时间机器
快子电话
并行世界
时间延迟
命运、机遇和自由意志
《奇妙的物理学》
中文版序言
英文版前言
俄文版前言摘录
英译者的话
第1部分户外物理学
第1章蜿蜒赴海
第2章从湖泊出发的河流
第3章海洋电话亭
第4章在蓝色中
第5章月光沼泽
第6章傅科摆和贝叶尔定律
第7章月制动
第2部分星期六晚上的物理学
第8章小提琴为何歌唱
第9章呜叫和沉默的酒杯
第10章泡和滴
第11章魔灯之谜
第12章水麦克风：贝尔的一项发明
第13章波如何传输信息
第14章为何电线嗡嗡叫
第15章沙滩上的脚印
第16章如何防止雪堆积
第17章列车上的体验
第3部分厨房里的物理学
第18章关于蛋
第19章通心粉，意大利面条和物理学
第20章等着水开
第21章好咖啡的物理学
第22章物理学家谈酒
第4部分量子世界之窗
第23章不确定性原理
第24章雪球，坚果，泡
第25章千年末的超导热
第26章什么是SQUID
第27章超导磁体
第28章磁共振成像
第29章向量子计算机迈进
卷后语
致谢
彩图
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《奇妙的物理学》
第1部分
户外物理学
从本书的第一部分 ,你将知道为何河流蜿蜒曲折及河流如何冲刷河岸 ,为何天是蓝色的 ,白浪是白色的。我们要告诉你海洋的一些性质 ,谈谈风及地球旋转的作用。
简言之 ,我们将给出物理学定律如何在地球尺度上表现的一些例子。
第1章蜿蜒赴海
你曾见过一条笔直的河吗 ?当然 ,短短一段河道可能是笔直 。的学科但河流是复杂的自然物 即使流体力学也不能解释河流,11.
的,但不存在完全没有弯曲的河流。即使流经平原 ,河流一般也蜿蜒曲折 ,而且弯曲是周期性地出现的。此外还有一条规则 :弯曲处一侧的河岸陡峭 ,另一侧平缓。怎么解释河流的这些特点呢 ?流体力学是研究流体运动的物理学分支 ,如今已是一门成熟
的每一个特点。尽管如此 ,它还是能够回答许多问题。
伟大的爱因斯坦 ①也在河流弯曲问题上下过工夫 ,对此 ,你可能会感到惊异。在1926年提交普鲁士科学院的一篇报告中 ,他将河水与在玻璃杯里旋转的水相比较。这种比较能够解释为何河流总是选择曲折的路径。
让我们也来尝试理解这种现象 ,哪怕定性地理解也好。让我们从一杯茶开始。
杯子里的茶叶
泡一杯茶 用茶叶 ,不是袋茶 !,充分搅动它 ,然后把茶匙拿出来。随着茶水逐渐静止下来 ,茶叶将集中在杯底的中间。这是什么缘故呢 ?为了回答这个问题 ,让我们首先确定液体在杯子里旋转时表面的形状。
① A.Einstein1879~1955,德国出生的物理学家 ,居住在瑞士 ,自 1940年起为美国公民 ;相对论的开创者 ;1921年诺贝尔物理学奖获得者。
茶杯实验表明 ,茶的表面变成弯曲的了。原因很清楚。为了使茶水的质点作圆周运动 ,作用于每一质点的净力必须产生一个向心加速度。我们来看位于距离旋转轴 r处的一小方茶水 图1-1a。设它所包含的茶水的质量为 Δm。如果旋转角速度
2
为ω,则小立方体的向心加速度为 ω。这一加速度是作用于立方体两个侧面上 图 1-1a的左面和右r面的流体静压力之差的结果。
图1-1 a作用于旋转液体的质点的流体静压力 ;
b旋转减速时出现的涡流
2
mωr=F1-F2=P1-P2ΔS 1-1式中 ,ΔS是侧面的面积 ,压强 P1和 P2决定于两侧面到液体表面
的距离 h1和h2。 P=ρgh1,P=ρgh1-2
式中 ,ρ是液体的密度,g1是重力加速2度。只2要F1大于 F2,h1必
定大于 h2,故旋转液体的表面是弯曲的 ,如图 1-1所示。旋转越
快,面的曲率越大。我们可以确定旋转液体弯曲表面的形状。原来它是一个抛物面,就是说 ,是一个具有抛物线截面的面 ①。只要持续不断地用茶匙搅动茶 ,它就会保持旋转。但当我们把茶匙取出后 ,液体层之间的黏滞摩擦及液体与杯壁和杯底的摩
①仅当液体与杯子作为一个整体一起旋转时表面形状才为抛物面。这叫做刚性旋转。— ——A.A.
擦将把液体的动能转换为热能 ,使运动逐渐停止。
随着旋转变慢 ,液面渐渐变平。同时液体中出现方向如图1-1b所示的涡流。涡流的产生是杯底和表面的液体减速不一致所致的。杯底处摩擦较强 ,液体减速比表面处快 ,所以即使到旋转轴的距离相等 ,液体质点的速率也不相同 靠近杯底的比靠近表面的要慢些 ,但压力差产生的净力对所有这些质点是相同的。这个力现在不能产生使所有质点以同一角速度均匀旋转所需的向心加速度。靠近表面处 ,角速度过大 ,水粒子被甩向杯的侧壁;靠近杯底处 ,角速度过小 ,故合力使水向杯子中心运动。
现在我们明白了为何茶叶堆集在杯底中间 图 1-2。它们是被不均匀减速引起的涡流拖到那里的。当然 ,我们的分析是简化的,但确实抓住了要点。
12.
图1-2茶杯实验 ;涡流把茶叶推向杯底中央
河床如何变化
让我们来考虑河湾处水的运动 ,情形和我们在茶杯里观察到的相似。在河湾内 ,河水的表面是倾斜的 ,从而形成压力差来产生必需的向心加速度 图 1-3是河湾截面的示意图。与茶杯里的情形十分相像 ,靠近河底的水速比靠近河面处低 图1-3中用矢量表示速度随深度的分布。靠近表面处 ,流体静压力的净差不能使流速较快的水的质点跟随河湾的曲线 ,故水被 “甩 ”向外岸 远离河湾中心的河岸。另一方面 ,靠近河底处 ,流速较小 ,故水朝河的内岸 靠近河湾中心的河岸 运动。由此在主流以外出现了附加的水的环流。图1-3显示出横截面上环流的方向。
图1-3拐弯处河床截面 ;流体静压力、涡流和速度分布
水的环流引起土壤冲蚀。结果 ,外岸受到冲刷 ,泥土逐渐沉积于内岸 ,形成越来越厚的土层 回忆杯子里的茶叶!。这使河床的形状逐渐改变 ,其截面类似图 1-4所示那样。观察水流速度在两岸间的变化也很有趣。在笔直的一段河道中 ,水在中间流得最快。在弯曲处 ,最快的水流向外偏移。这是因为 ,让快速运动的水质点拐弯比起慢速运动的水质点要难 ,它需要更大的向心加速度。但流速越大 ,环流也越强 ,土壤冲蚀也就越严重。这就是河床内流速最快处一般也是最深处的缘故 ,河流领航员都知道这一点。
图1-4一条真实河流河床的演变
沿外岸的土壤冲蚀和沿内岸的沉积 ,造成整个河床逐渐远离河湾中心 ,结果增加了河流的蜿蜒曲折。图1-4显示出一条真实河流河床的同一截面在若干年内的变迁。你可以清楚地看到河床的变迁及其曲折程度的增加。"
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