光和声音的赛跑-加古里子科学绘本-6 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京科学技术出版社

作者:(日)加古里子 文

出品人:

页数:42

译者:肖潇

出版时间:2013-4

价格:19.00元

装帧:平装

isbn号码:9787530463222

丛书系列:加古里子科学绘本

图书标签:

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神奇的微观世界：探索物质的边界 图书简介 《神奇的微观世界：探索物质的边界》是一本旨在带领青少年读者深入探索物质世界最基本构成与运作规律的科普读物。本书聚焦于那些肉眼不可见、却支配着我们周围一切现象的微观粒子、基本力以及它们之间错综复杂的相互作用。 第一章：世界的基石——原子与亚原子粒子 我们生活的世界，从坚硬的岩石到流动的空气，看似千差万别，但其本质都由微小的“砖块”——原子构成。本章将从古希腊哲学家对“不可分割的最小单位”的思考开始，追溯原子模型的演变历程。 我们将详细介绍卢瑟福的原子核模型，解释为什么原子内部绝大部分是真空，以及电子是如何围绕原子核运动的。随后，深入探讨原子核的结构——由质子和中子组成。质子携带正电荷，决定了元素的化学性质，而中子的数量差异则形成了同位素。读者将了解到放射性同位素在科学研究、医疗诊断和能源领域中的重要应用。 进入更深层次的探索，本章将揭示质子和中子并非终点。介绍夸克模型，解释质子和中子是如何由更基本的粒子——上夸克和下夸克通过胶子结合而成。我们还将触及轻子家族（如电子、中微子）的特性，为后续理解四种基本力打下基础。 第二章：连接万物的纽带——四种基本相互作用 宇宙中所有物质的聚集、分离、运动和变化，都源于四种基本自然力（或称基本相互作用）的共同作用。本书将系统梳理这四种力的特性、作用范围和传递机制。 1. 万有引力（引力）： 虽然在宏观世界中占据主导地位，但在原子层面几乎可以忽略不计。我们将探讨引力是如何跨越巨大的空间尺度影响行星、恒星乃至星系的形成与演化，并介绍关于引力子（如果存在）的理论猜想。 2. 电磁力： 这是最直观的力。从磁铁相吸到化学键的形成，电磁力无处不在。本章会深入讲解电荷的概念，介绍麦克斯韦方程组的精髓——即电场和磁场如何相互转化，共同构成了电磁波（包括光）。重点阐述电子在原子轨道上的运动和电子得失如何导致化学反应的发生。 3. 强核力： 这种力极其强大，但作用范围极短，主要负责将夸克紧密约束在质子和中子内部，并维系原子核的稳定性。读者将了解色荷的概念，以及为什么我们不能单独观察到夸克（禁闭现象）。 4. 弱核力： 这种力相对较弱，但它在粒子衰变中扮演关键角色，尤其是在核聚变（如太阳内部的能量来源）和放射性β衰变过程中。我们将解释弱核力如何实现粒子种类的转变。 第三章：量子世界的奇特规则 当我们进入微观尺度时，经典物理学的直觉将不再适用。本章将介绍二十世纪初物理学的革命性成果——量子力学。 核心概念包括量子化：能量、角动量等物理量并非连续变化，而是以不连续的“份数”存在。我们将讲解普朗克常数的意义，以及光子作为光的基本能量单位。 随后，深入探讨波粒二象性：粒子（如电子）可以表现出波动性，而波（如光）也可以表现出粒子性。通过双缝干涉实验的经典展示，读者将直观感受到量子世界反直觉的特性。 另一个核心内容是不确定性原理：我们无法同时精确测量一个粒子的位置和动量。这种固有的局限性，而非测量技术的不足，定义了微观世界的确定性边界。最后，我们将触及量子叠加态和量子纠缠的概念，它们是未来量子计算和量子通信的基石。 第四章：物质的宏观展现——相变与凝聚态物理 微观粒子的行为如何汇总成我们日常可见的宏观性质？本章将从统计物理学的角度进行解释。 重点分析物质的三态（固、液、气）以及相变（如熔化、沸腾）的本质。相变是大量粒子在温度和压力变化下，集体行为发生剧烈转变的过程，由分子间作用力的平衡状态决定。 我们还将探讨凝聚态物理的前沿领域。介绍固体晶格结构对材料导电性、导热性和机械强度的决定性影响。深入讲解导体、半导体和绝缘体的区别，以及半导体中能带理论的构建，这是理解所有现代电子设备（如晶体管、芯片）工作原理的关键。此外，还将简要介绍超导现象——在极低温度下电阻完全消失的奇特状态。 第五章：探索的边界——粒子物理学与宇宙的起源 本书的最后一章将把读者的视角推向粒子物理学的最前沿，以及物质起源的宏大命题。 介绍粒子物理学标准模型：这是一个目前最成功的理论框架，它成功地描述了所有已知的基本粒子及其相互作用（除引力外）。我们将以图示化的方式，清晰地展示夸克、轻子和规范玻色子（传递力的粒子）的“族谱”。 重点介绍希格斯玻色子的发现及其重要性——它赋予了其他基本粒子质量。 最后，我们将联系大爆炸理论，探讨物质是如何从最初的能量汤中一步步冷却、形成基本粒子、原子核、中性原子，直至形成星系和生命的。理解这些微观规律，是我们理解宇宙如何从一个奇点演化至今的根本途径。 《神奇的微观世界：探索物质的边界》不仅是一部知识的集合，更是一场思维的旅程，它将引导读者学会用最微观的视角，重新审视我们所存在和感知的一切。

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我发现这本书的实用性和互动性设计得非常出色。它不仅仅是一本“看”的书，更像是一本“玩”的书。书中有不少可以引导家长和孩子一起完成的小实验或者观察活动的小提示，这些设计非常巧妙地将书本知识延伸到了现实生活场景中。比如，它可能提示读者去留意不同天气下声音传播的细微变化，或者观察不同光源下物体的影子形态。这些微小的引导，极大地增强了阅读体验的深度和广度。它成功地搭建起了一个从书本到实践的桥梁，让科学不再是纸面上的符号，而是触手可及的真实体验。这种将理论与实践紧密结合的编排思路，体现了作者对现代科学教育理念的深刻理解。

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这本书的装帧真是太讨喜了，封面那鲜艳的色彩和充满童趣的插画风格，一下子就把我这个成年人拉回了童年时代。我记得我还是个小孩子的时候，看到任何关于自然现象的书都会觉得无比神秘，而这本绘本显然深谙如何激发孩子们的好奇心。那些线条的运用和色彩的搭配，都透露出设计者对儿童心理的深刻洞察。光影的处理非常巧妙，即便是那些看似简单的物理现象，经过画家的手，也变得生动活泼，让人忍不住想一探究竟。我尤其喜欢它在细节上的打磨，即便是背景中的一些小物件，也画得栩栩如生，这不仅让画面更加丰富，也为小读者提供了更多的观察点。毫不夸张地说，仅仅是翻阅这本书的封面和内页的几张预览图，我已经能感受到它在视觉传达上的巨大成功，这无疑是吸引小读者爱上科学的第一步，它做到了用艺术的语言来诠释科学的魅力，这比干巴巴的文字描述有效多了。

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作为一名对自然现象有持续关注的爱好者，我发现这本书在严谨性上并未因为其绘本的定位而有所松懈。虽然它用的是非常简单易懂的语言，但其背后的科学原理阐述得非常到位，没有为了迎合低龄读者而做出任何实质性的简化或扭曲。这对于培养孩子对科学的敬畏心和求真精神至关重要。我欣赏作者在引导读者思考时所使用的方式，它不是直接给出答案，而是通过设问和对比，鼓励小读者自己去观察、去推理。这种启发式的教学方法，远比填鸭式的教育来得有效得多，它是在教导孩子们如何去“思考”科学问题，而不是仅仅“记住”科学事实。这种潜移默化的科学精神渗透，才是这类优秀科普读物真正的价值所在。

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这本书的整体编排结构非常清晰，逻辑递进自然得让人几乎感觉不到知识点的跳跃。从一个简单的现象引入，逐步深入到更深层次的原理探讨，每一步都像是精心铺设的台阶，保证读者能够平稳地攀登知识的高峰。最让我赞赏的是它对“速度”这一核心概念的全面覆盖，它通过光和声音这对经典的“竞争者”作为载体，巧妙地串联起了时间、距离和介质等多个物理学核心元素。这种多维度、立体化的知识构建方式，使得读者在学到光速和声速的同时，也对整个物理世界的运行规律有了一个更宏观的认识。这本书的价值在于它提供了一个极佳的认知模型，帮助年轻的心灵建立起对宇宙运行秩序的初步、但坚实的理解框架。

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这本书的叙事节奏把握得相当精准，没有那种传统科普读物常见的冗长说教感，读起来感觉就像是听一位和蔼的长辈在娓娓道来生活中的小秘密。我特别留意了它在解释复杂概念时所采用的比喻和类比，它们都非常贴近孩子们日常的生活经验，比如用追逐游戏来描述光和声音的传播速度差异，这个设定简直是天才之举。这样的处理方式，使得原本抽象的物理概念瞬间变得具象化，即便是初次接触这些知识的孩子，也能迅速建立起初步的认知框架。更难得的是，文字的韵律感很强，读起来朗朗上口，非常适合大声朗读。我试着给家里的侄女读了几段，她完全没有露出那种对“学习”本能抗拒的表情，反而因为故事的流畅性而全神贯注，这说明作者在文字打磨上下了极大的功夫，它成功地将知识的传递与阅读的乐趣完美地融合在了一起。

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大宝最开始说，他跑得比光快，不过全部讲完之后就说自己像光一样快了，还跟我在厅里赛跑，他当光我当声音，呵呵。我只希望他能记住烟花和打雷这两个例子就好。

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