《權威的科學定律》是“科學傳奇叢書”之一，由李營編著。 《權威的科學定律》分為五個部分，分別講述了物理科學定律、社會生活定律、生物科學定律、心理學定律和宇宙科學定律，以及這些定律背後有趣的故事。每個部分通過知識導航、知識拓展、知識解碼三個板塊，詳細介紹了權威科學定律背後有關科學家以及定律發現過程中的故事，集趣味性、知識性、實用性於一體。
基本介紹
- 書名：權威的科學定律/科學傳奇叢書
- 出版社：天津科學技術出版社
- 頁數：153頁
- 開本：16
- 作者：李營
- 出版日期：2013年3月1日
- 語種：簡體中文
內容簡介,圖書目錄,文摘,序言,
內容簡介
《科學傳奇叢書》根植於經典的“傳奇”故事，選取新穎獨特的視角，以通俗流暢的文字、豐富的資料、精美的圖片將科學的歷史瞬間凝固下來，力求在保留真實感的同時，傳達更為豐富的知識和深厚的文化。李營編著的《權威的科學定律》在寓教於樂之中傳達出探尋並傳承人類文明的理念。
圖書目錄
一、物理碰撞的火花
1．為什麼蘋果會落地?
2．能量分配的天平
3．“浮起來”的阿基米德
4．面對面的理論
5．海森堡的定律“測不準”
6．“貓眼”里的科學
7．牛頓定律的“附加值”
二、社會生活的智慧
1．汽車鑰匙開房門
2．二八效應在身邊
3．貧富的蹦極
4．“掐架”的手錶
5．你願意向“短板”看齊嗎?
6．“0分”的比賽
7．猴子的規矩
8．值得不值得
三、生物之間的科學
1．生物“走著”被選擇
2．基因的“自由女神”
3．一類豌豆多個樣
4．“混沌”的蝴蝶
5．井底之蛙被水煮
6．民眾的眼睛不雪亮
7．親密有間最關鍵
四、心理感受的真知
1．強加的光環
2．旁觀者的冷漠
3．霍桑的“宣洩”
4．皮格馬利翁的神話
5．打爛更多窗戶
6．空鳥籠的裝飾
五、宇宙房門的鑰匙
1．“上帝”的怒吼
2．哈勃的宇宙觀
3．橢圓的軌道
4．滑倒的牛頓
5．宇稱守恆定律
6．宇稱不守恆定律
1．為什麼蘋果會落地?
2．能量分配的天平
3．“浮起來”的阿基米德
4．面對面的理論
5．海森堡的定律“測不準”
6．“貓眼”里的科學
7．牛頓定律的“附加值”
二、社會生活的智慧
1．汽車鑰匙開房門
2．二八效應在身邊
3．貧富的蹦極
4．“掐架”的手錶
5．你願意向“短板”看齊嗎?
6．“0分”的比賽
7．猴子的規矩
8．值得不值得
三、生物之間的科學
1．生物“走著”被選擇
2．基因的“自由女神”
3．一類豌豆多個樣
4．“混沌”的蝴蝶
5．井底之蛙被水煮
6．民眾的眼睛不雪亮
7．親密有間最關鍵
四、心理感受的真知
1．強加的光環
2．旁觀者的冷漠
3．霍桑的“宣洩”
4．皮格馬利翁的神話
5．打爛更多窗戶
6．空鳥籠的裝飾
五、宇宙房門的鑰匙
1．“上帝”的怒吼
2．哈勃的宇宙觀
3．橢圓的軌道
4．滑倒的牛頓
5．宇稱守恆定律
6．宇稱不守恆定律
文摘
能量分配的天平
要了解能量守恆定律，我們應該首先了解能量。能量在自然界中無處不在，但是表現形式有所差異。例如，物體運動具有機械能；電荷運動具有電能；原子核內部運動具有原子能等。雖然能量的表現形式有所差異，但是不同形式的能量之間是可以相互轉化的：機械能可以轉化為內能，如“摩擦生熱”；電能可以轉化為內能，如電流通過電熱絲做功；還有其他形式的能量可以相互轉化。一種形式的能減少，必定會有其他形式的能增加，而且能量的減少量和增加量一定是相等的。
在不同的力學系統中，對能量守恆定律有不同的表達形式，但其本質是相同的。如在保守力學系統中，能量守恆具體表達為機械能守恆定律；在熱力學系統中，能量守恆的表達形式是熱力學第一定律；而在核力學系統中，由於核聚變和核聚變逆變、核裂變和核裂變逆變之間不但能量是守恆的，而且質量也是守恆的。以上幾種能量守恆表明：總的流進系統的能量一定等於總的從系統中流出的能量加上系統內部能量的變化，而能量的轉化就是從一種形態轉變成另一種形態。
知識拓展
經過科學家的進一步研究，摩擦生熱中“熱”的本質逐漸被人們所認識和了解。英國科學家焦耳做了大量相關實驗，證明了熱並不是一種特殊的物質，而是一種運動形式。人們也逐漸認識到：巨觀的熱現象就是物體內部的大量分子進行無規則運動的一種表現。摩擦生熱在物體摩擦的過程，實際上是相互摩擦的物體表面的分子相互碰撞的過程。如果相互摩擦的兩個物體中，一個靜止，另一相對於該物體運動。那么，靜止物體的分子會被運動的物體分子撞擊，從而從運動物體上獲得部分或全部的定向動能，分子之間繼續相互碰撞，最終，定向動能轉變為無規則運動的熱動能。相互摩擦物體表面在巨觀上表現為內能增大，溫度升高。那么，就導致了兩個物體都在變“熱”。
19世紀中期，焦耳和湯姆遜共同完成能量守恆和轉化定律的精確表述。但是，其中歷經的曲折和艱苦，是許多人至今都無法體驗到的。
焦耳自幼就在道爾頓門下學習數學、物理和化學。他通過實驗，首次發現了無論化學能和電能所產生的熱都相當於一定的功。但是，當他帶上這一發現到劍橋大學參加學術會議，而且當場宣布時，遭到了當時許多有名科學家的反對和指責，其中就有著名科學家法拉第。焦耳當時是這樣在會議上宣布自己的發現的：自然界的能是不能毀滅的，哪裡消耗了機械能，總會得到相當的“熱”。雖然這一觀點的表述並不完整，但是道出了能量守恆的一些本質特點。
在這次會議上受到打擊後，焦耳並沒有就此放棄，而是回家繼續做實驗，對自己的觀點進行證明，就這樣一直做了40年的實驗。當他帶著自己新的實驗和結果來到英國科學協會的會議現場進行實驗和宣傳時，湯姆遜當場就對他進行了反駁，湯姆遜認為熱是一種物質或熱素，和物體做功毫無關係。而焦耳卻冷靜地回答到：“如果熱不能做功，那么蒸汽機的活塞怎么會運動呢？能量要是不守恆，永動機為什麼現在也沒有造成呢？”焦耳說完這句話之後，會場頓時鴉雀無聲。台下的許多科學家和教授們都開始認真思考，有的還開始相互爭論起來。
湯姆遜回到家，一邊思考，一邊也在做實驗。結果他發現是自己錯了，所以決定去向焦耳道歉並共同來探討和研究這個發現。他見到焦耳後，先是禮貌地鞠了一躬，然後誠懇地說道：“焦耳先生，看來您是對的，我今天是專程來認錯的。”焦耳高興地接受了湯姆遜的真誠道歉，並同意和他一起進行研究和實驗，最終兩人對能量守恆和轉化定律做了精確表述。但是，現在有研究表明，能量守恆定律是需要條件限制的，它並不是在任何情況下都適合，而“時間平移不變性”就是能量守恆的條件。
不管是在地球還是宇宙，在時間平移不變的前提下，只要有能量轉化，就一定服從能量守恆定律。它在我們的日常生活、科學研究和工程技術等方面，都發揮著非常重要的作用。它既是一種普遍的科學規律，又是我們認識自然和利用自然的有力武器。
知識能碼
永動機
永動機就是指違背能量守恆定律和熱力學定律的，不消耗任何能量就能永遠對外做功的機器。這種機器，在我們看來，顯然是一種理想化的東西，是不可能存在的。
自然界中，能量的轉化是有方向性的，無論什麼運動都會產生熱，熱向四周擴散，就會成為無用的能量，這些散失的能量，使得任何運動著的機器都會最終停止運動。如果永動機可以製成，那么我們就可以在不使用任何自然能源的情況下，得到無限多的動力和財富，你覺得可能嗎？至少到現在為止，還沒有任何一個永動機被發明出來，也沒有任何一個永動機的設計方案能夠經受住科學的審查。
有關永動機的構想和嘗試由來已久，歷史上曾有不少人希望能夠設計和製作出這種機器，但是都以失敗告終。儘管他們提出的永動機製作方案十分具體和具有吸引力，但是終究還是在科學面前低下頭來。P6－10
要了解能量守恆定律，我們應該首先了解能量。能量在自然界中無處不在，但是表現形式有所差異。例如，物體運動具有機械能；電荷運動具有電能；原子核內部運動具有原子能等。雖然能量的表現形式有所差異，但是不同形式的能量之間是可以相互轉化的：機械能可以轉化為內能，如“摩擦生熱”；電能可以轉化為內能，如電流通過電熱絲做功；還有其他形式的能量可以相互轉化。一種形式的能減少，必定會有其他形式的能增加，而且能量的減少量和增加量一定是相等的。
在不同的力學系統中，對能量守恆定律有不同的表達形式，但其本質是相同的。如在保守力學系統中，能量守恆具體表達為機械能守恆定律；在熱力學系統中，能量守恆的表達形式是熱力學第一定律；而在核力學系統中，由於核聚變和核聚變逆變、核裂變和核裂變逆變之間不但能量是守恆的，而且質量也是守恆的。以上幾種能量守恆表明：總的流進系統的能量一定等於總的從系統中流出的能量加上系統內部能量的變化，而能量的轉化就是從一種形態轉變成另一種形態。
知識拓展
經過科學家的進一步研究，摩擦生熱中“熱”的本質逐漸被人們所認識和了解。英國科學家焦耳做了大量相關實驗，證明了熱並不是一種特殊的物質，而是一種運動形式。人們也逐漸認識到：巨觀的熱現象就是物體內部的大量分子進行無規則運動的一種表現。摩擦生熱在物體摩擦的過程，實際上是相互摩擦的物體表面的分子相互碰撞的過程。如果相互摩擦的兩個物體中，一個靜止，另一相對於該物體運動。那么，靜止物體的分子會被運動的物體分子撞擊，從而從運動物體上獲得部分或全部的定向動能，分子之間繼續相互碰撞，最終，定向動能轉變為無規則運動的熱動能。相互摩擦物體表面在巨觀上表現為內能增大，溫度升高。那么，就導致了兩個物體都在變“熱”。
19世紀中期，焦耳和湯姆遜共同完成能量守恆和轉化定律的精確表述。但是，其中歷經的曲折和艱苦，是許多人至今都無法體驗到的。
焦耳自幼就在道爾頓門下學習數學、物理和化學。他通過實驗，首次發現了無論化學能和電能所產生的熱都相當於一定的功。但是，當他帶上這一發現到劍橋大學參加學術會議，而且當場宣布時，遭到了當時許多有名科學家的反對和指責，其中就有著名科學家法拉第。焦耳當時是這樣在會議上宣布自己的發現的：自然界的能是不能毀滅的，哪裡消耗了機械能，總會得到相當的“熱”。雖然這一觀點的表述並不完整，但是道出了能量守恆的一些本質特點。
在這次會議上受到打擊後，焦耳並沒有就此放棄，而是回家繼續做實驗，對自己的觀點進行證明，就這樣一直做了40年的實驗。當他帶著自己新的實驗和結果來到英國科學協會的會議現場進行實驗和宣傳時，湯姆遜當場就對他進行了反駁，湯姆遜認為熱是一種物質或熱素，和物體做功毫無關係。而焦耳卻冷靜地回答到：“如果熱不能做功，那么蒸汽機的活塞怎么會運動呢？能量要是不守恆，永動機為什麼現在也沒有造成呢？”焦耳說完這句話之後，會場頓時鴉雀無聲。台下的許多科學家和教授們都開始認真思考，有的還開始相互爭論起來。
湯姆遜回到家，一邊思考，一邊也在做實驗。結果他發現是自己錯了，所以決定去向焦耳道歉並共同來探討和研究這個發現。他見到焦耳後，先是禮貌地鞠了一躬，然後誠懇地說道：“焦耳先生，看來您是對的，我今天是專程來認錯的。”焦耳高興地接受了湯姆遜的真誠道歉，並同意和他一起進行研究和實驗，最終兩人對能量守恆和轉化定律做了精確表述。但是，現在有研究表明，能量守恆定律是需要條件限制的，它並不是在任何情況下都適合，而“時間平移不變性”就是能量守恆的條件。
不管是在地球還是宇宙，在時間平移不變的前提下，只要有能量轉化，就一定服從能量守恆定律。它在我們的日常生活、科學研究和工程技術等方面，都發揮著非常重要的作用。它既是一種普遍的科學規律，又是我們認識自然和利用自然的有力武器。
知識能碼
永動機
永動機就是指違背能量守恆定律和熱力學定律的，不消耗任何能量就能永遠對外做功的機器。這種機器，在我們看來，顯然是一種理想化的東西，是不可能存在的。
自然界中，能量的轉化是有方向性的，無論什麼運動都會產生熱，熱向四周擴散，就會成為無用的能量，這些散失的能量，使得任何運動著的機器都會最終停止運動。如果永動機可以製成，那么我們就可以在不使用任何自然能源的情況下，得到無限多的動力和財富，你覺得可能嗎？至少到現在為止，還沒有任何一個永動機被發明出來，也沒有任何一個永動機的設計方案能夠經受住科學的審查。
有關永動機的構想和嘗試由來已久，歷史上曾有不少人希望能夠設計和製作出這種機器，但是都以失敗告終。儘管他們提出的永動機製作方案十分具體和具有吸引力，但是終究還是在科學面前低下頭來。P6－10
序言
世界的每一種事物都遵循著相應的定律，不論是微生物、動植物，還是我們人類自身，甚至連宇宙本身都遵循著某些定律。正是因為這些定律的存在和發現，才有了整個宇宙的有序發展，我們也因此更加了解它的奧秘。
從宇宙大爆炸開始，定律就已經存在，我們賴以生存的地球也開始形成，漸漸地我們對它們也有了更深的了解和認識。定律的發現和運用不分國界，正是由於世界各國科學家們的不懈探索和研究，才形成了我們今天較為完善的定律體系。這些定律的發現和運用，不但為科學實驗帶來了理論依據，而且為我們的工作、學習和生活帶來了諸多便利。可以這樣說，沒有科學實驗和科學實驗的定律依據，就沒有我們今天發達的科技和豐富多彩的世界。
趁著年輕，多學習和了解一些定律性的東西，會為我們更全面地認識這個世界，增添更多的籌碼。定律性的東西看似很枯燥，其實只要你靜下心來，用一個良好的心態去關注它並且投入進去，到最後你一定會得到很大的收穫。
為什麼蘋果成熟時落地而不是飛上天？地球是圓的，而生活在地球上的我們為什麼不會掉下去呢？每一個科學定律的背後，都藏著一代又一代科學家們辛勤鑽研的汗水。本書將通過介紹不同門類的科學定律，將科學定律的發現歷程和有趣的故事一一道來。
從宇宙大爆炸開始，定律就已經存在，我們賴以生存的地球也開始形成，漸漸地我們對它們也有了更深的了解和認識。定律的發現和運用不分國界，正是由於世界各國科學家們的不懈探索和研究，才形成了我們今天較為完善的定律體系。這些定律的發現和運用，不但為科學實驗帶來了理論依據，而且為我們的工作、學習和生活帶來了諸多便利。可以這樣說，沒有科學實驗和科學實驗的定律依據，就沒有我們今天發達的科技和豐富多彩的世界。
趁著年輕，多學習和了解一些定律性的東西，會為我們更全面地認識這個世界，增添更多的籌碼。定律性的東西看似很枯燥，其實只要你靜下心來，用一個良好的心態去關注它並且投入進去，到最後你一定會得到很大的收穫。
為什麼蘋果成熟時落地而不是飛上天？地球是圓的，而生活在地球上的我們為什麼不會掉下去呢？每一個科學定律的背後，都藏著一代又一代科學家們辛勤鑽研的汗水。本書將通過介紹不同門類的科學定律，將科學定律的發現歷程和有趣的故事一一道來。
