数理化通俗演义.pdf

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书籍描述

编辑推荐
《数理化通俗演义(下)》荣获中国科普作品一等奖:中央文明办、民政部、新闻出版总署、国家广播电影电视总局联合推荐优秀科普读物。是一部独具中国特色的经典科普励志图书,先后再版15次,影响近千万青少年。

媒体推荐
这是一部通俗的科学技术发展史,用的是章回小说的体裁——中国特有的通俗文学的体裁。
  ——著名科普作家、编辑家叶至善
以栩栩如生的事例,深入浅出的语言,旁征博引的叙述,章回小说的体裁,为读者提供了一部难得的科普读物,为枯燥的数理化知识包上了“一层薄薄的糖衣”。
  ——中国科学院院士中国科学院副院长白春礼中国科协副主席
我是把《数理化通俗演义》当作“一层薄薄的糖衣”来创作的,希望这本书能克服学习中的苦昧,帮助学生建立对数理化学习的兴趣。
现在想来,二十多年间读者还忘不了这本书,大概因为这三点:一是科学发现本身的魅力;二是科学人物和故事的吸引力;三是科学家的治学方法。知识、人物、方法,这正是其贯穿本书的三条红线。三线交织,既不同于虚构的小说.也不同于刻板的教科书.更不是纯粹的方法论,是在教育、科学、文学三边地区找了一块空白。
  ——本书作者梁衡

作者简介
梁衡,1946年出生;山西霍县人。1968年毕业于中国人民大学。历任《内蒙古日报》记者、《光明日报》记者、国家新闻出版署副署长、中国记协常务理事。现任《人民日报》副总编辑、中国作家协会全委会委员。作品有科学史章嘲小说《数理化通俗演义》,新闻三部曲《没有新闻的角落》、《新闻绿叶的脉络》、《新闻原理的思考》,散文集《只求新去处》、《名山大川》、《人杰鬼雄》,政论集《继承与超越》。有《梁衡文集》九卷出版。曾获全国青年文学奖、赵树理文学奖、全国优秀科普作品奖等。散文《晋祠》、《夏感》、《觅渡,觅渡,渡何处》、《跨越百年的美丽》、《追寻那遥远的美丽》等入选中学、师范和大学课本。

目录
第三十九回 忽辞世短命人发现电磁波 见讣告有志者发明无线电——电磁波的发现和使用
第四十回 千年梦石头变金曾何见 一朝点破原子本性各同——原子论的创立
第四十一回 孤军深入化学不幸陷困境 天降奇兵物理仗义助其功——光谱分析法的创立
第四十二回 踏破铁鞋得来却在故纸里 种瓜得豆辛苦终会有收成——惰性气体的发现
第四十三回 运筹帷握一副彩牌定乾坤 决胜千里三国学人拜下风——元素周期律的发现
第四十四回 一声霹雳满面鲜血高呼胜利 万贯资财终生发明全留后人——强力安全炸药的发明
第四十五回 小医生扣响物理大门 啤酒匠发现科学定理——能量守恒和转化定律的发现
第四十六回 略施法术钢铁竟能作人语 费尽心机棉线也会放光明——电灯的发明
第四十七回 看门人推门闯进小王国 磨镜翁窥镜发现微生物——微生物的发现
第四十八回 求佳人才子喜得贤内助 攻化学医学却展新前程——微生物学的确立
第四十九回 五年环球先从自然探得实际 六个便士只向爸爸买点时间——进化论的创立
第五十回 飞鸿一叶华莱士已着先鞭 掷笔三叹达尔文欲弃前功——进化论的发表
第五十一回 乱纷纷大主教口溅飞沫 铁铮铮小斗犬力挫谰言——进化论的传播
第五十二回 萤光一闪揭开物理新纪元 照片一张掀起报界千层浪——X射线的发现
第五十三回 错中错却见真成果 新发现又有新牺牲——天然“放射性”的发现
第五十四回 奇女子异国他乡求真理 好伴侣濡沫相依攻难关——镭的发现(上)
第五十五回 愿将事业作爱子 却看名利如浮云——镭的发现(下)
第五十六回 巧设计是光是电见分晓 细测算质量电量全找到——电子的发现
第五十七回 悄然无声张原子变成李原子 喜报忽至化学奖却送物理人——原子蜕变的发现
第五十八回 茫茫太阳系皆是小原子 小小原子内却有太阳系——原子核的发现
第五十九回 晴空里飘来一朵乌云 死水上吹起一阵清风——量子论的产生
第六十回 小实验捅破旧理论 巧裁缝难补百衲衣——以太说的被否定
第六十一回 天马行空小职员发表高论 价值连城短论文装备大军——狭义相对论的创立
第六十二回 太阳作证相对论颠扑不破 纳粹逞凶科学家流落异国——广义相对论的创立
第六十三回 王子追电子探得微观新奥秘 数学加物理辟出力学新体系——量子力学的创立
第六十四回 战乱将起实验室已难平静 为渊驱鱼科学家云集美国——原子核裂变的发现
第六十五回 忧苍生科学家上书大总统 传佳音航海者登上新大陆——第一个原子反应堆的诞生
第六十六回 苦干三年两颗炸弹制成功 悔恨万分一纸建议致惨祸
第六十七回 一念之间救活千万人 十年接力功到自然成——抗菌素的发现
第六十八回 严师长声色俱厉教学子 慈老翁语重心长勉后人——条件反射学说的创立
第六十九回 黄碗豆绿碗豆孟德尔详察父和子 红果蝇白果蝇摩尔根细究雌与雄——遗传学说的创立
第七十回 破密码遗传谜底终揭晓 大溶合科学深处无疆界——生命科学的发展
第七十一回 究方法说书人试谈相似论 论精神有志者不屈事竟成
附录 科学发现简表
后记

序言
1860年,英国皇家学院发布了一个罕见的通告:圣诞节,大名鼎鼎的法拉第院士将举办化学讲座。听课的对象不是科学家,也不是大学生,却是少年儿童!
那天,皇家学院的大讲堂里坐满唧唧喳喳的小听众,顿时使这个一向肃穆、沉寂的最高学府活跃了起来。然而,当一位头发花白、身材瘦长的科学家出现在讲台上时,整个大厅顿时鸦雀无声。
老教授这次没有宣读高深的科学论文,而是津津有味地讲着蜡烛为什么会燃烧,燃烧以后又跑到哪儿去了。他一边讲着,一边做着实验……孩子们双手托着下巴,紧盯着讲台,深深地被这位老人风趣的讲解所吸引。
很多人对法拉第的举动感到惘然不解,法拉第却深刻地回答:“科学应为大家所了解,至少我们应该努力使它为大家所了解,而且要从孩子开始。”
法拉第对此有着切身的体会,他始终没有忘记自己苦难的童年:一个贫苦铁匠的儿子,连小学都没念!他12岁去卖报,13岁当订书徒工。他从自己所卖的报、所印的书中,刻苦自学,以至读完《大英百科全书》。法拉第对化学书籍特别有兴趣,就省吃俭用,积蓄一点钱购置化学药品和仪器,做各种实验。就这样,他22岁时被当时英国大科学家戴维看中,当上了戴维的实验助手,从此成为攻克科学堡垒的勇士。法拉第以他自己的亲身经历说明,学习科学确实应该“从孩子开始”。
童年常常是一生中决定去向的时期。人们常说:“十年树木,百年树人。”苗壮方能根深,根深才能叶茂。只有从小爱科学,方能长大攀高峰。

文摘
插图:

数理化通俗演义
第三十九回忽辞世短命人发现电磁波见讣告有志者发明无线电——电磁波的发现和使用
科学之路是一条既深奥又有趣的探索之路,1879年,英国理论物理学家麦克斯韦虽没有亲手做多少电磁实验,但他在临死前预言一定会有人通过实验发现电磁波。果然,在他死后的第九个年头,1888年,在柏林有一位叫赫兹(1857-1894)的青年实验物理学家完成了这项工作。当时许多人虽叹服麦克斯韦对电磁波的完美描述,可就是找不见它。26岁的赫兹却别有绝招。他将两个金属小球调到一定的位置,中间隔一小段空隙,然后给它们通电。这时两个本来不相连的小球间发出吱吱的响声,并有蓝色的电火花一闪一闪地跳过。不用说小球间产生了电场,那么按照麦克斯韦的方程,电场再激发磁场,磁场再激发电场,连续扩散开去,便有电磁波传递。到底有没有呢?最好有个装置能够接收它。他在离金属球4米远的地方放了一个有缺口的铜环,如果电磁波能够飞到那里,那么铜环的缺口间也应有电火花跳过,他将这些都布置好后,这边一按电键,果然那圆环缺口上蓝光闪闪,这说明发射球和接收环之间有电磁波在运动了。既然有波,就也该有波长、频率和速度。于是他又想亲自量量它的波长。其实这也很简单,他将那铜环接收器向圆球发射器靠近,火花时亮时无,最亮便是波峰或波谷,不亮时便是零值,于是他便求出了波长,接着又算出了速度每秒30万千米,正好相等于光速,也有如光一样的反射、折射性。麦克斯韦的理论彻底得到了证实,从法拉第到麦克斯韦再到赫兹,两位实验物理学家与一位理论物理学家巧妙的配合终于完成了这个伟大的发现。
正是:
实践理论再实践,淘尽黄沙真金现。
磁场电场又磁场,事物本来总相连。
各位读者,这赫兹何以有这样的成就?原因可以有许许多多,但追溯到他的学生时代,有两条却极为重要。一是他从小养成了亲自动手的好习惯,对技术和技能的学习十分爱好。他在课余时间拜了一位木工为师,锯、刨、斧、凿已使得极为纯熟,他还学了一门车工技术,后来赫兹的车工师傅听说他成了大学教授还对他母亲惋惜地说:“唉,真可惜!他本是一个难得的车工啊!”俗话说心灵手巧,大凡只有手脚并用毫不偷懒才能聪明。第二,赫兹小时候学习兴趣相当广泛,他学了英语、法语、意大利语,特别是在阿拉伯语方面表现出惊人的才能,以致教师向他的父亲郑重地建议他去选学东方学。他爱美术,素描画得很好,这又训练了他的形象思维。他爱数学,常参加数学比赛,这又训练了他的逻辑思维能力。他想当建筑师,曾专攻过建筑,后来又当过兵,这使他得到了吃苦耐劳、紧张有序的锻炼。他给父母写信说:“惰性从我的身上真正被取缔了。”读者中定有不少是渴望成才的青年,我这里就他的成才略叙几笔,或许对诸君能有一点儿启迪。
却说这赫兹发现了电磁波就如当年牛顿发现了万有引力,戴维电解出钾、钠之时,都是刚刚二十几岁的年纪,正宏图初展,前途无限。但在1893年他就开始患一种齿龈脓肿的病,虽不是大病却很顽固,多次手术只能缓解痛苦而不能去根,后来连情绪也甚觉忧郁伤感,他已自觉到将不久于人世。1893年12月4日夜,他秉烛展纸,强忍眼泪向双亲写了一封既是安慰又是预告的信:“假若我真发生了什么事情的话,你们不应当悲伤,但你们要感到几分自豪,并想到我属于那些生命虽然短促但仍算有充分成就的优秀人物。我不想遭遇,也没有选择这样的命运,但是既然这种命运降临到我的头上我也应感到满意。”这世界上实在是不公平,许多酒囊饭袋,活到百八十,朽而不死;而赫兹这样有功于世的人在1894年1月,以37岁的轻轻年纪却猝然谢世。这在当时欧洲物理学界着实引起了好一阵悲哀。在他死去的第二天,意大利帕多瓦大学门口贴出了这样一张讣告:
波恩大学赫兹教授不幸于昨日去世,物理学界的一颗明星突然陨落,这是全欧洲的损失。
赫兹教授对人类最伟大的贡献,就是他通过实验终于找到了电磁波,他虽然是个德国人,但是他告诉我们意大利人,告诉全世界人,每个人身边都有电磁波,都是可以互相传递接收的,他虽然去世了,但他指给我们的这种波却永远存在,永远陪伴看我们。所以赫兹教授是属于全世界的,赫兹教授没有死,他水远活在我们中间……为了表达对这位世界伟人的尊敬和悼念,兹定于明天上午在本校礼堂举行隆重的追悼会。
在这张讣告下边,有的人瞥一眼便匆匆离去,有的人读后一声叹息,唯独有一个小伙子却像双脚被钉住一样,两眼瞪着讣告,嘴唇微张,半天不言不语,脸色哀伤又含沉思,心情悲痛却又激动。他在这里大约站了一个多小时,才勉强挪动双脚,可那鞋底上像是抹了一层胶似的一步三回头,迟迟不肯离去。
各位读者你知道这青年是谁?他叫马可尼(1874-1937),出生在意大利帕多瓦城一个富有的家庭中,从小受过很好的家庭教育,养成了勤奋好学、爱动脑筋的习惯。
大凡读书人可分为两类,一类是“书袋”,从小学到大学读过的书有一人多高,不管是什么书,只要是学校规定的便只管读来,一本一本地装到肚子里,并不消化,也不会创造,所以叫书袋。一类是“书锥”、“书钩”,这些人的眼睛就像锥子,读书时处处问个为什么,必须把那本书锥穿再勾出点什么才肯罢休,他们读过的书不一定多,但是思维越训练越敏捷,碰到问题一针见血,又能举一反三,因此也就不断有所创造发明。
马可尼正是这后一类人。今天见到一张讣告也要从中勾出一点儿学问,他想这位赫兹教授发现的电波既然德国有,意大利也有,为什么不可以利用这些无声无形的波传递信号,传递人们的意志,让死波变活?如果真能做到这一步,赫兹的功绩不是更加与日月同久长了吗?我们纪念死者,就是要发扬他的成果,为活人多办点好事。他这样痴痴地想着,回到家里,就对父亲说:“我似乎有这样一种感觉,即这些电波会在不远的将来供给人类以全新的和强有力的通信手段。”
马可尼自从读了这张讣告之后,就立即到处收集资料,又在他父亲的别墅里架天线,埋地线,白天试,晚上调,而且居然改进了检波器,制成了发射机和接收机。终于在住地与1.7千米外的山问,实现了第一次通讯联系。他欣喜若狂,立即向意大利邮电部写信要求资助,愿将自己的发明贡献给祖国的通讯事业。不想他这封信却石沉大海,马可尼一气之下转而向英国申请专利。
1896年,在伦敦港,一个青年手提着一只大箱子正要下船,海关检查人员见这人衣帽不整,神色不定,便一把拉住他,问他箱子里是什么。这青年正是马可尼,他初来伦敦不免慌张,结结巴巴地说这是一台发报机。当时哪有什么无线电发报机,海关人员更没听说过这个玩意儿,把箱子翻来倒去,又将马可尼上下打量一通,这时旁边又一个海关人员说:“怕是一个炸弹吧。”那检查员闻听不禁大惊,忙双手举起箱子“扑通”一声扔到海里,返身推了马可尼一把:“去,去,去!还不赶快滚下船去!”
马可尼初出家门就受到如此欺凌,他举目无亲,原想来找专利局的,现在手中没有了东西,谁认得他这个叫化子?他只知邮电局是管通信的,便忍气吞声下得船来,朝伦敦的邮电部大楼找去。
邮电部总工程师普利斯是一个十分和蔼可亲又颇爱才的老头。他一听说来访者就是马可尼,立即离开椅子将这个可怜的小伙子搂在怀里。原来他早从英国《电气杂志》上看到了马可尼的专利申请,并且一直在寻找此人,无奈没有地址,今天天使得见,喜不自禁。这马可尼几天来一肚子委屈,现在突遇知音,不觉扑簌簌地掉下泪来,又说那只宝贝箱子已沉在海里。普利斯大笑道:“孩子,有你在就有了一切。这座大楼里的设备都供你使用,还愁再造不出那只箱子?”马可尼闻听,真不敢相信自己的耳朵,又问了一遍方相信这是真的,不觉喜上眉梢,那两行泪珠也被这笑容挤得滚落地下,不知钻到哪里去了。
马可尼有了如此强大的后盾,如鱼得水,如虎添翼,没有几天便制出了收发报设备,在邮电部大楼顶上与相距三千米外的银行大楼实现了通讯联系。过不了几天又赶上当地一场传统的游艇比赛,出发点在港口,终点在15千米外的海面上。过去,比赛结果总得等几个小时后才能送回,岸边一般的观众常常等得不耐烦,不等比赛结束就已散去,而那些对赛艇押了赌注的人又都一个个像热锅上的蚂蚁。今天为了试试这新的通讯设备,也为了向人们宣传一下无线电报,邮电局将来好赚钱,普利斯一早就布置了两艘绿色的邮船,他在终点发报,马可尼在起点接收。当发令枪一响,码头上笛鸣鼓响,人声鼎沸,游艇划破碧绿的海面,拖着一道白浪,转个弯很快在人们视野里消失了。这时狂热的码头也暂时冷了下来,正当人们神经刚刚松弛了一会儿,马可尼突然举起双手连蹦带跳地喊道:“玛丽号,玛丽号第一!玛丽号赢了!”这时那些向这艘船押了赌注的人都半信半疑地看着这个意大利人,而那些押了其他船的人却恨得直咬牙,骂他造谣,一时起了纠纷。正哄闹间,海面上报信的快艇已经折回,证实是玛丽号夺魁。此时,人们方才相信那个“嘀嘀哒哒”的铁盒子真有千里眼和顺风耳的威力。狂欢的胜利者拥上那艘邮船,一起将马可尼抬了起来,那个铁盒子被你争我夺地看来看去,船小人多,马可尼担心把铁盒子又挤落到海里,忙喊着:“放下!放下!要落水了。”“海边的人还怕落水吗?”疯狂的人们还以为是他怕落水,索性把他抬起扔到水里。大家好一阵狂跳大笑,尽兴而散。

内容简介
《数理化通俗演义(下)》讲述了:作者尝试藉文学之力,引起大家学习自然科学的兴趣,以章回小说的形式,推演自然科学的发展史,回回精彩,篇篇动人。是青少年极好的科学史入门书。 这是一本从兴趣入手的软教材和知识拓展教材,作者以栩栩如生的事例.深入浅出的语言,旁征博引的叙述,章回小说的体裁。为枯燥的数理化知识包上了“一层薄薄的糖衣”。帮助学生建立对数理化学习的兴趣,为读者提供了一部难得的科普读物。

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