描述
开 本: 16开纸 张: 轻型纸包 装: 平装-胶订是否套装: 是国际标准书号ISBN: 9787559600000
★火爆微信、抖音、B站的超人气科普网红“中科院物理所”问答精华结集。
★内容来自100万物理粉的专属平台，中国“十大科普自媒体”之一，中科院物理所官方公众号王牌问答栏目。
★每册内容历时1年，精选200余个问答，囊括生活、学习、脑洞、宇宙、声光电等各类话题，满足不同的好奇心。
★不枯燥、接地气、说人话。每一个提问都来自一个网友的真实留言，每一个回答都干货满满又透着萌感与俏皮。
★50余幅漫画插图贯穿文中，趣味十足。
★中国科学院院士于渌、汪卫华作序，著名科学家【张双南、曹则贤、苟利军】，多位一线科普大V【老师好我叫何同学、李永乐老师、毕导、妈咪说MommyTalk】联袂推荐。
在中科院物理所官方公众号的后台，活跃着超百万的物理爱好者，他们源源不断地向“物理君”提出各种五花八门的问题，这些问题有的来自生活场景中的突发之问，有的来自课堂上不会讲的“超纲”内容，往往是“爸妈不会、老师不教，不问还憋得慌”的问题。如：在台风的风眼扔一颗原子弹会怎么样？穿越回古代（比如秦朝）能发电吗？能用水浇灭太阳吗？皮卡丘发的是交流电还是直流电？……啥问题都敢接招的“物理君”每周五都会定期回答读者们的这些“灵魂之问”。为了将这些问答精华汇集起来以飨读者，于是就有了《1分钟物理》这套系列图书。这套书的内容有别于传统意义上的物理知识灌输，接地气、开脑洞、幽默好玩，不论是成人物理爱好者还是正在学习物理课的学生，都能在书中get到属于你的知识点。
第1辑 推荐序
好奇是人类的天性，也是科学发现的原动力。各位读者朋友，你们可曾对大自然的现象产生过好奇？比如：浪花为什么是白色的？闪电为什么总是弯弯曲曲的？用手机拍摄电视屏幕为什么会有黑色条纹？……幼时的我们不会想到，一些看似普通的问题其实是我们接触物理学的起点。随着年龄的增长、知识面的拓宽，有些简单的问题很容易解答；但有时候又会衍生出更多更新奇的问题或想法，总也得不到令人满意的答案。随着技术的进步，我们接触到的现象越来越多，其中涉及的科学知识越来越广，新事物出现的速度越来越快，科普工作者必须探索更新更有效的手段来满足和进一步启发大家的好奇心。
2016 年 4 月，中科院物理所几位年轻的科研工作者在物理所微信公众号上创办了“问答”专栏。专栏一经创办，就引起粉丝们的强烈反响，掀起了一股向物理所公众号提问的热潮。专栏收到很多非常有趣的问题，而参与答题的人也从物理所的几位师生，扩展到兄弟院所和其他高等院校的研究人员。很快，“问答”成了众多粉丝每周期待的栏目。“问答”专栏到现在已经持续了一百多期，而本书的内容正是取自该专栏的精华，读者们的问题分别归纳为生活篇、脑洞篇、学习篇、宇宙篇和量子篇五个部分。有的问题很简单，但背后却蕴藏着深刻的物理知识；有的问题角度新奇，阅读答案的过程就像坐上了一辆科学的趣味列车。在这里，有些问题会有确定的答案；有些问题却只能在“答案”的引导下让人产生进一步的想象空间；有些问题甚至连科学家还没有定论。
正如书名《1 分钟物理》所言，书中的大部分问题与答案可能只需要一两分钟就可以读完，读者在碎片化的时间中可以汲取科学的养分。然而，在惊叹物理学有多奇妙的同时，我们必须记住，仅仅一两分钟的时间很难彻底搞清楚一个物理问题，答案的提供者也无法确保所有的回答面面俱到。好的问题是一次探索的起点，但好的解答往往并不是探索的终点。这里的回答更像是一把钥匙，帮你开启一扇好奇之门，门内更广阔、更丰富的物理世界，需要读者自己去发掘。希望这本书中的问题和答案可以让你对物理学多一点兴趣，对生活和大自然多一些好奇。
科学知识是人类共同的财富，探求未知，并与更多的人共享，是科研人员的强烈愿望。物理所微信公众号的红火，依靠的是一批铁杆粉丝，其骨干是一批活跃在科学前沿的青年研究人员和充满活力的研究生，他们的激情是“问答”专栏的坚强支撑。专栏的创立和进一步提升是“大众科普”的最新尝试，它不仅传播科学知识，更着力于培育科学文化：好奇是求知的动力，质疑是创新的起点。我非常赞赏年轻同事和同学的激情和付出，热忱向读者朋友推荐这本非比寻常、大开脑洞的优秀读物。
愿“专栏”越办越好！期待本《1 分钟物理》第二辑早日和读者见面！
于渌
2019 年 1 月于北京
（序言作者系理论物理学家、中国科学院院士）
第2辑 推荐序
还记得你是什么时候接触到“物理”这个词的吗？又是什么契机引发了你对科学的兴趣？你是否经常在家里、在课堂上、在旅途中、在阅读时……突然发出对某个现象的疑问呢？在产生这些疑问时，你都找人提问或自己找到答案了吗？
2019 年3 月，《1 分钟物理：“中科院物理所”趣味科普专栏[第1辑]》面世，书里面238 则有知识、有趣味、有启发的科普问答，就是从成千上万个网友的提问中生发出来的。书出版后，很快受到了广大读者朋友的喜爱和推崇。在科学普及成为实现国家创新发展重要之翼的今天，科普工作者在感叹社会公众对汲取科学知识有着浓厚兴趣的同时，也意识到科学传播工作任重道远。怎样以最通俗的方法讲述最严谨的科学，点燃民众对自然科学的学习热情，是我们一直在探寻的科普之道。
同样在2019 年，中科院物理所微信公众号创办后的第五个年头，粉丝数突破了百万，承载着创作的喜悦和大家的期待，人气“问答”专栏迎来了第200 期。在继续为大家凝练精华的同时，时隔一年，《1 分钟物理[ 第2 辑]》也“如约而至”。相信读过第1 辑的读者对丛书的内容特点和设计风格已经有所了解，为了更好地兼顾科学性和趣味性，第2 辑将所有问题归纳为十大类：力学篇、声学篇、光学篇、电学篇、热学篇、杂学篇、自然现象篇、脑洞篇、宇宙篇和学习篇。新的一辑希望能以更细致、更准确的分类，让读者更快锁定想要了解的物理学知识。
在这一年“问答”专栏收到的问题中，我们欣喜地发现，越来越多的粉丝从生活的点滴中捕捉物理学的奥秘：“为什么湿衣服不好脱下来？”“手机是如何测剩余电量的？”当然也有在脑洞世界里的各种思考：“人类若同步同向走路，能否扰乱地球的自转？”“能用水浇灭太阳吗？”每每看到这些妙趣横生的问题，我就忍不住拍手叫好，这些看似“不着边际”的问题，背后往往蕴含着深刻的科学知识，值得我们去思考去解答。在这些问题当中，很可能就有你一直“憋在心里口难开”的疑问。
人类对未知无穷尽的探索附加了科学神秘的标签，生活中无处不在的奇妙现象又揭示出真理就在身边。中科院物理所播撒的科学种子之所以能够发芽生长，是因为既立足于融媒体时代多平台、多形式的传播手段，也有赖于背后有这样一群科学知识的“播种者”——热衷于科学传播工作的科学家和研究生们，是他们将严肃的自然科学讲述得如此生动可爱。在这里，我要对包括本书的参与者在内的所有科普工作者们为科学传播工作的倾情付出表示感谢，同时诚挚地向读者推荐《1 分钟物理》系列科普读物，希望大家通过阅读本书，在探究自然奥秘的过程中增进对物理科学新的认识，感受宇宙万物的无穷魅力。
汪卫华
2020年3月于北京
（序言作者系中国科学院院士、材料物理学家）
物理学是21世纪人们的知识标配。懂物理，做一个有能力理解自然的人，何其快乐也欤！1分钟物理，日积月累，必见水滴石穿之功。
——中科院物理研究所研究员 曹则贤
这是一本非常接地气的科普书，它的问题全部来自中科院物理所微信公众号的读者提问，有每个人日常中都可能碰到的疑问，也有脑洞大开的问题，“物理君”的回答都是简洁易懂，妙趣横生。
——中科院高能物理研究所研究员 张双南
一个简单的棱镜就能够让我们看到太阳的彩虹美，而《1分钟物理》就如同棱镜，简短有趣，能够帮助我们一窥物理的奥妙，值得一看。
——中科院国家天文台研究员 苟利军
对于喜欢思考的人，一个突如其来的问题往往像是照亮黑暗的一道光，会让他瞬间找到思考的方向。为此，物理所的才子们应该感谢所有抛出问题的读者，是他们的脑洞成就了这本书中闪亮的答案——不仅清晰，而且有趣；看似轻松，实则用足功夫。虽说是“1分钟1个知识点”，却并非捷径，而是曲径通幽的入门处
——中央电视台《加油！向未来》节目制片人 王雪纯
没有复杂公式但不失准确，没有深奥原理但足够奥妙。无论翻到哪一页，你都能感受到物理的乐趣。
——老师好我叫何同学
每周五都期待“中科院物理所”公号“问答”专栏的推送，这里就像百万物理迷们的“轰趴”， 有追问、有解惑、有脑洞、有欢笑。《1分钟物理》将“问答”一年的精华融于一书，犹如每次聚会后的合影留念，值得珍藏。
——李永乐老师
只要仔细观察，你就会发现生活中有许多习以为常的现象你其实并不了解。这本《1分钟物理》一定能让你重新审视那些生活中被错过的有趣细节！
——毕导
《1分钟物理》专治生活中各种常见的困惑，小问题当中往往隐藏着大道理，如果你也对生活充满了好奇，那快来寻找答案吧！悟理，1分钟就够了！
——妈咪说MommyTalk
★在台风的风眼扔一颗原子弹会怎么样？
物理君要赞美这个脑洞！哈哈！这应该没什么影响，原子弹的冲击波范围也就十几千米吧。一个大点的台风风眼直径动辄二三十千米，更不要说外围几百上千千米的气旋了。原子弹连风眼都填不满。大自然说，你们人类完全不够看啊。我知道，这肯定不是你们想要的答案。那我们来脑补一个特别特别大的原子弹和一场小型台风吧！首先台风眼是地表的低气压中心。大气从四面八方流向风眼，然后在风眼外围涌向高空。在那里丢一颗原子弹，原子弹释放的大量热量会使台风中心的气压短时间升高。这使得台风短时间减弱。然而这并没有（那个什么）用，热空气会迅速往上层大气涌，这又加剧了地表的低气压，于是更猛烈的台风即将产生。所以，核弹对台风是完全没有办法的。这是螳臂当车呀！砸颗小行星说不定有用。
09. 我们穿越回古代（比如秦朝）能发电吗？
为了这个问题，物理君专门跑去翻了《史记》，这真是太为难理科生了。（不过术业有专攻，我尽力而为，如依然有史实错误，望勘正。）首先，秦朝的青铜冶炼技术已经非常成熟。而生铁冶炼技术始于春秋后期，西汉开始大范围应用，秦朝的冶铁技术就算没有成熟也不会差到哪里去。这样我们就有了两种电化学活性不同的金属，青铜和铁，理论上就有了制造原电池的可能性。不过，由于铁和铜的电化学活性差得不是特别多，再加上铁中杂质多，青铜中又掺有少量锡。因此，这个原电池的效率必定是极差的。当然，光有金属电极还不行，还要有酸和盐组成的电解液。这在秦朝还真不一定有。因为常见的酸性植物，番茄啊，柠檬啊，那时都还没引进。唯一本地产的柑橘又在南方，而中国的南方大开发还要等到三国和南北朝时期。好在我查了一下，发现“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”这句话原来出自《晏子春秋•内篇杂下》。我顺手还发现原来春秋时期我们就已经有醋了！所以酸液也有了！因此，在秦朝，虽然电灯泡是完全没有机会造出来的，不过电池可能真的能造出来哦！这还没完，秦朝有没有磁铁这个事情似乎还没有定论，但磁铁是可以造的。将铁粉部分氧化成四氧化三铁，然后烧结成块材，再让它缓慢降温到居里点以下，这样它就可以在地磁场的诱导下成为一个比较弱的磁铁（这是富兰克林说的）。这样，有了磁铁，有了铁铜做的导线（当然，那时的铁铜有可能延展性差，不足以制成线，不过无妨，不行我们就用金嘛），彼时蜀郡郡守李冰正在兴修都江堰，当时的人有一定的水利工程能力，那么……你懂的。
★为何没有意识的人，抱起来比有意识的更重？我觉得是重心引起的力矩变化造成的，能给出详细解释吗？
确实是“抱起来”更重，也就是人还是那么重，但是抱起来要费的力气更大一些。抱有意识的人，他也会主动抱着你，这时他紧密贴在你的身上，同时你的肩膀等部位也会替手臂分担一部分重量。而无意识的人身体松散，抱起来不但全部重量都要靠手臂支撑，还要花额外的力气保证稳定。比如在健身房举铁的时候，同样重量的杠铃和哑铃，杠铃举起来会更轻松一些。题主说的重心引起力矩变化也有道理，类似的体验包括，同样重的箱子，体积比较小的更好搬。
另外，还有一个因素可能是题主做实验的时候没有考虑控制变量，抱有意识的人的时候抱的是80 斤的女朋友，抱无意识的人的时候抱的是80 公斤的室友。下次遇到室友喝醉这种情况有两种解决方案，一种是扔下不管；另一种是像扛麻袋一样扛在肩上，应该能节省一些体力，至于这种姿势他是否舒服不重要，反正他已经无意识了。
★请问每次大型货车、客车刹停后总能听到放气的声音，这是什么声音？
大型客车、货车在行驶过程中具有非常大的动能，想要在短时间内让它停下来需要很大的力，刹车踏板踩起来也非常硬，一般需要使用压缩空气作为辅助来帮助我们刹车。
踩刹车时，压缩空气进入制动气室推动刹车片，松刹车时，为了松开刹车片，需要将气室中的压缩空气排出，此时就能听到放气声了，刹车踩得越狠，松刹车后听到的放气声越大。
★请问，顺风时，声音的传播速度会不会变快？
假设风的各个部分定向运动的速度相同，那么顺风时，声音的传播速度会变快。
声音在空气中是怎么传播的呢？声源振动引起附近的空气分子振动，这些空气分子又会引起它旁边的空气分子振动，振动通过空气分子向远处传播，这就是声音的传播方式。声音传播的速度——声速，与空气本身的性质（包括气压、湿度等）有关。
风是空气分子定向运动引起的，在和风速度相同的参考系中观察，风就是一团静止的空气，在这个参考系中，声速就是正常的声速（大约340 m /s），但是如果站在地面上测量，声速还要叠加上参考系自身的速度。因此，地面上测到的声速就变大了。
沿风速方向的声速增大还会造成声波向风速方向聚拢。“顺风而呼，声非加疾也，而闻者彰”，说的就是虽然声音没有变得更洪亮，但是可以让更远的人听到，这就是风速改变声速的结果。
★运动手环测心跳用的是什么工作原理？
目前运动手环多数是通过测量反射光来监测心跳的，具体过程如下：手环将一束光打在皮肤上，当心脏泵血时，血管中充满血液。血液倾向于吸收绿光反射红光，因此心脏在收缩和舒张时会产生颜色不同的反射光，手环正是通过检测这些反射光来记录心率的。
可以看出想要有效使用手环监测心率需要正确佩戴才行，不能有漏光，还要保证佩戴处血流通畅。
★手指能滑动手机屏幕，有些东西却不能。什么样的材质才能滑动手机屏幕呢？为什么手机屏幕上有水滴时会发生触屏失灵的现象？
现在绝大多数智能手机屏幕采用的都是电容式触摸屏，当手指触摸在金属层上时，由于人体有电场，手指和触摸屏表面会形成一个耦合电容。对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流，这个电流分别从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。因此，只要利用的材质能和手机屏幕形成电容就行，如苹果皮、西瓜皮、香蕉皮等导体都能滑动手机屏幕。绝缘体如厚纸张、塑料、橡胶等是不行的。
此外，当手上沾了太多水时去触摸屏幕，由于屏幕上会产生太多感应位点，无法计算出准确的触碰位置，因此会产生触控漂移的现象，屏幕也就不灵敏了。
不过，随着技术的进步，防水手机已经上市，目前能带水操作的手机可以通过增强信号处理精度以及提高刷新频率来分辨手指和水滴形成的导电面的细微差别。这样，即使在水里也可以通过触屏操作手机了。
★车窗玻璃边缘为什么会有黑色的小圆点，有什么作用？
很多车窗边缘都有一些小黑点，而且越往里越小，直到消失。这些小黑圆点的作用是在夏季和冬季保护车窗玻璃不因温度变化而受损。因为车窗玻璃是用胶固定在汽车的金属框架上的，炎热的夏天车窗玻璃被暴晒后，车窗玻璃与金属边框接触的边缘部位也会随之升温和膨胀。但是，车窗玻璃中间的位置是透明的，有透光性，吸收的热量比周围边缘要少很多，所以中间部分的温度就比四周低，这就很容易让玻璃四周和中间部位的膨胀程度不同，给玻璃带来炸裂的隐患。夏天如此，反之冬天亦然。车窗边缘的小黑点就是用来解决这个问题的。
小黑点从边缘位置向中间逐渐变小，形成一个吸热能力的过渡，从而使热膨胀在一定距离上缓慢变化，保护车窗玻璃不会破裂。
★嗯……一个64G 的手机，装满文件后会变重吗？
会。在解答这个问题的同时，我们需要了解一下各种存储介质的原理。
磁盘：包括磁带、软盘、硬盘等，都是通过磁记录数据的，写入数据会改变其内部物质磁性排列方向，其质量理论上是不会变化的。
光盘：包括CD、VCD、DVD 等，都是通过光学结构记录数据的，一般是一次性存储介质，写入数据就是在上面剟小坑，剟上就没法抹平了，所以只能刻录一次，之后只能读。写入数据之后，其质量理论上是降低了，因为剟了很多小坑。
闪存：包括手机存储、固态硬盘等，都是通过电记录数据的，每一个阱可以有有电子（1）和无电子（0）两种状态，写入数据以后，保存的电子数目有变化，但不一定变多还是变少，所以质量也会有变化的，只是太微乎其微。
★火焰导电吗？
要想让某个物体导电就要让它内部存在足够多的自由电子，这样在电场的驱动下才能产生电流。火焰具有较高的温度，高温会增加粒子的动能，使电子脱离气体分子的束缚变成自由电子，整个火焰变成等离子体。因此，当火焰温度足够高时，火焰是可以导电的。我们可以利用火焰导电特性和火焰自身性质相关的特点对火焰的燃烧情况进行监测。比如，可以把一根金属电极插入火焰中，在外加电压的作用下，在喷嘴火焰中产生电流，检测电流的有无就可以判断火焰是否熄灭。
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