引言 1
第1章 宏观世界里运动与力的关系 4
1.1 力和机械运动 5
1.1.1 什么是力 5
1.1.2 运动形式与参照系 7
1.1.3 物体如果“不受外力”怎样运动 8
1.1.4 物体的惯性 9
1.1.5 空中下落物体的快慢与重量无关 10
1.1.6 骑车拐弯的道理——向心力 11
1.1.7 自行车的构造及行进时力和运动的应用 12
1.1.8 马为什么能拉动车 14
1.1.9 假如地球上没有了重力 15
1.1.10 假如没有了摩擦力 16
1.2 行星的运动规律 17
1.2.1 最初的认识：地球是天体的中心 17
1.2.2 进一步的认识：太阳是天体中心 18
1.2.3 星体绕太阳运行轨道是椭圆的 20
1.2.4 天上星体间的引力与地球对物体的引力规律是一样的 21
1.2.5 人造地球卫星的运动 22
1.3 经典物理的局限性 23
第2章 电与磁 27
2.1 电 28
2.1.1 人体静电 28
2.1.2 静电屏蔽 30
2.1.3 天空中的电 31
2.1.4 球状闪电 33
2.1.5 打雷时在汽车里安全吗 34
2.1.6 电动机 35
2.1.7 电晕 36
2.1.8 电子雾 37
2.1.9 电子围栏 39
2.1.10 数字电视 41
2.1.11 脑电波 42
2.2 磁 44
2.2.1 地磁——生命的保护层 44
2.2.2 地磁场方向的变化 45
2.2.3 极光现象 46
2.2.4 磁星 48
2.2.5 秦始皇的防盗门与指南针 49
2.2.6 鸟类飞行靠什么辨别方向 50
2.2.7 超导磁体的发现 52
2.2.8 太阳黑子对地球的影响 53
2.2.9 神奇的磁性药物 54
2.2.10 使用方便的地磁传感器 55
2.2.11 睡向与身体健康 56
2.2.12 用于医疗诊断的核磁共振 57
2.2.13 对物质磁性的探索过程 58
2.3 电磁波 60
2.3.1 无线电通信 60
2.3.2 通信基站 62
2.3.3 业余无线电台 63
2.3.4 卫星电话 65
2.3.5 雷达 66
2.3.6 GPS系统导航 67
2.3.7 蓝牙 68
2.3.8 微波炉 69
2.3.9 电磁脉冲武器 70
2.3.10 电子战 71
2.3.11 坐飞机为什么不能开手机 73
2.3.12 你不知道的海底光缆 74
第3章 光与机电 76
3.1 激光 76
3.1.1 激光清洗技术 77
3.1.2 无人搬运车系统 82
3.1.3 精确制导 弹无虚发 83
3.2 红外线 85
3.2.1 主动式红外夜视仪 86
3.2.2 自动门 86
3.2.3 电视遥控器 89
3.2.4 红外热像仪 90
3.2.5 交通自动收费系统 94
3.2.6 智能轮椅 98
3.2.7 智能地雷 99
3.3 可见光 101
3.3.1 卫星遥感 尽收眼底 101
3.3.2 机器奇兵 102
3.3.3 数码相机 104
3.3.4 模糊洗衣机 105
3.3.5 自动化公路 106
3.3.6 汽车的防撞系统 109
3.3.7 条码技术 110
3.3.8 生化自动分析仪 111
3.3.9 无人战机 决胜千里 113
3.3.10 隐身部队 悄无声息 115
第4章 原子世界与核能 118
4.1 物质的微观结构 119
4.2 反物质 121
4.3 原子弹研制内幕 123
4.4 原子核裂变与原子弹 125
4.5 原子核聚变与氢弹 127
4.6 中子弹 129
4.7 核潜艇 130
4.8 核火箭 132
4.9 核电站与核能利用 133
4.10 生活中的核辐射 134
第5章 量子世界 137
5.1 量子力学 138
5.2 “薛定谔猫”和EPR佯谬 142
5.3 量子计算机 145
5.4 量子反常霍尔效应 146
5.5 量子场论 147
5.6 六种夸克 149
5.7 质量的起源 151
5.7.1 希格斯场帮助了理论家 154
5.7.2 证实了的预言 154
5.7.3 来自大爆炸的线索 155
5.7.4 如何产生希格斯粒子 156
5.7.5 最强机器撞出了火花 157
5.8 超弦与M理论 158
5.8.1 弦与相互作用统一理论 159
5.8.2 时空紧致化与大额外维空间 160
5.8.3 对偶性与M理论 162
5.8.4 AdS/CFT对应 164
第6章 宇宙与天体 166
6.1 宇宙 166
6.1.1 膨胀的宇宙 168
6.1.2 宇宙永恒说 169
6.2 天体 170
6.2.1 漫话恒星 173
6.2.2 宇宙中的钻石 174
6.2.3 恐怖的黑洞 175
6.2.4 单身的星星 176
6.2.5 诡异的僵尸行星 177
6.2.6 地球的孪生兄弟 179
6.2.7 上帝之眼 180
6.3 银河系 181
6.3.1 银河系的中心到底是什么 181
6.3.2 星座与占星术 182
6.3.3 人类能飞出银河系吗 183
6.4 太阳系 184
6.4.1 熊熊火焰燃烧的星球 185
6.4.2 日食——天文奇观 186
6.4.3 日全食与相对论 188
6.4.4 美丽的彗星 188
6.4.5 天外下起的流星雨 189
6.5 我们的家园——地球 190
6.5.1 地球的卫星——月球 191
6.5.2 天狗吃月亮 192
6.6 人类的未来——火星 193
6.6.1 地狱般的火星气候 194
6.6.2 火星生命之谜 195
6.6.3 霍金预言 197
6.6.4 人类能移民火星吗 197
6.6.5 人类的太空生活 198
第7章 趣味物理 201
7.1 速度和运动 201
7.1.1 我们行动得有多快 201
7.1.2 千分之一秒 202
7.1.3 时间放大镜 204
7.1.4 我们什么时候绕太阳转得更快些：在白昼还是在黑夜 204
7.1.5 帆船从什么地方驶来 205
7.1.6 为什么旋转着的陀螺不会倒 206
7.2 有趣的力学 207
7.2.1 从开动着的车子里下来，要向前跳吗 207
7.2.2 物体在什么地方比较重 209
7.2.3 为什么尖锐的物体容易刺进别的物体 210
7.2.4 风筝为什么会飞起来 211
7.2.5 阿基米德能举起地球吗 212
7.2.6 金属疲劳铸成的悲剧 213
7.2.7 少了19吨鱼 213
7.2.8 农奴阿尔塔摩诺夫的发明 214
7.2.9 1吨木头和1吨铁，哪一个重 216
7.3 有趣的液体和气体 216
7.3.1 液体会向上加压力 216
7.3.2 哪一边比较重 218
7.3.3 煤油的奇异特性 219
7.3.4 筛子盛水 219
7.3.5 肥皂泡 220
7.3.6 要从水里拿东西不湿手 223
7.3.7 我们怎样喝水 224
7.3.8 没有重量的人 225
7.3.9 不会淹死人的海 228
7.3.10 揭开“虹吸泉”之谜 230
7.3.11 谁是凶手 231
7.3.12 祸从天降 232
7.4 有趣的热现象 233
7.4.1 有风的时候为什么更冷 233
7.4.2 保温瓶灌多少开水，其保温效果最好 234
7.4.3 不受处罚的盗窃 234
7.4.4 从茶杯谈到水表管 234
7.4.5 “神仙显圣”是怎样造成的 236
7.4.6 在开水里不熔化的冰块 238
7.4.7 神秘的纸片 238
7.5 磁与电现象 239
7.5.1 “雷击东屋，人死西屋”之谜 239
7.5.2 无意中的发现 240
7.5.3 绸连衣裙的启示 241
7.5.4 地震与腱鞘囊肿 242
7.5.5 大显神威的超导磁体 242
7.5.6 电线上的飞鸟 243
7.6 光 244
7.6.1 月亮为什么是红色的 244
7.6.2 古希腊的雕像与古埃及的浮雕 245
7.6.3 阿基米德“光炮”是真的吗 246
7.6.4 “魔杯”是怎样显像的 247
7.7 声音 247
7.7.1 曹绍夔为和尚除怪 247
7.7.2 从昂热桥惨案说起 248
7.7.3 蜘蛛的音响探测器 249
7.7.4 奇特的音乐墙 251
7.8 其他有趣的物理现象 252
7.8.1 比萨斜塔不倒之谜 252
7.8.2 一万多千克羊毛不翼而飞 253
7.8.3 是如来佛的“神力”吗 253
7.8.4 威力无比的充气枕 254
7.8.5 “爱国者”大战“飞毛腿” 255
第8章 物理学之道 257
8.1 物理学与哲学 257
8.2 物理学之道 258
8.3 科学发展的唯物性和阶段性 260
8.4 “对立统一”和“否定之否定”规律是科学发展的原动力 261
8.5 由表及里由现象到本质是科学研究的基本方法 262
参考文献 265