前言

科学家和小朋友的差别，仅在于他们玩具的价格

亲爱的读者，你想知道激光笔发出的光为什么那么集中，颜色为什么那么单一吗？你想知道磁悬浮列车是怎样运行的吗？你想知道信息是怎么在光缆里传送的吗？你想知道全息照相是怎么回事吗？

有读者会说了，这还不简单，有问题上百度、Google搜索一下呗！

但是，正如古人所言，“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”唾手可得的知识往往迅速被遗忘，而亲手验证过的知识却能铭刻于心，亲手做科学实验，正是本书的宗旨。通过阅读本书，读者将和我一起，通过搜集一些不难得到而且便宜的材料，亲自动手实验来一步一步解答我们心中对于科学的一些疑问，体验一些平日里看起来遥不可及的“高科技”。我们将通过解剖一支激光笔来了解激光产生的原理（你会发现激光并不一定生来就是一束细细的光线！）；我们将通过制作磁悬浮装置来实践极其丰富的物理，电子知识（把做好的装置展示给朋友们看，一定会让他们惊讶！）；我们将用一束激光来传递声音（现代光纤通信的鼻祖）；我们将用两三个部件来亲手制作一张全息相片（真正的3D相片在你的双手中诞生）。想了解其他更多有趣而且科学含义深刻的实验，请浏览本书目录。其中每一章都是一个完整的实验，有理论简介、材料选择、制作过程和拓展加深。

市面上有不少关于动手制作的书，但大部分都是关于电子制作的，而关于科技制作的书（或网站）则大多属于“小学生科技制作”之类，读起来有点“幼稚”。本书的读者将以喜欢动手的科学爱好者为主，制作的内容都有比较深刻的科学含义（主要是物理学），很多还能联系到当今科学研究的前沿。虽然如此，每个实验的基本原理和制作过程却是高中知识水平就能理解和实践操作的，如果牵涉到比较复杂的科学，书中都尽量以高中知识为基础加以解释，并提供相关的资料来源供读者进一步学习研究。制作所需要的材料，都是能从网上买得到的、老百姓买得起的东西。

著名的物理学家费曼在他的《别闹了，费曼先生！》（强烈推荐读者阅读）一书中提到了这么一个故事：“师生不求甚解，教科书也是：‘摩擦发光（Triboluminescence）：当晶体被撞击时所发出的光’这样的句子，只是教名词，只是用一些字说出另一些字，一点都没提到大自然—没有提到撞击什么晶体会发光。学生看了，会不会想回家做实验呢？不会，他们根本不知怎么做。可是，如果你写‘在黑暗中拿钳子打在一块糖上，会看到一丝蓝光。其他晶体也有此效果，这叫作摩擦发光。’那么就会有人回家试着做，这是一次与大自然的美妙相遇经验。”由此可见，大师对于“动手实践”的推崇。我在读了费曼的这个故事后，找来了冰糖进行尝试，并未成功。后来搜索查询，得知要用不透明的硬糖来做这个实验，原因不详。于是我买了一袋水果硬糖，放在一个玻璃瓶里，在黑暗里使劲摇晃。果然！能看到撞击下的糖块发出星星点点的蓝色微光！

读者在尝试本书中的实验时，很有可能会一次一次地遇到我上面提到的情况，一开始遇到些挫折是非常正常的。毕竟书中的实验都比较“高科技”。每个人所能得到的材料略有差别，或者有一些细小的问题文中没有提到。实际上，本书将会着重突出原理和制作的关键，把细节问题和细微设计留给读者自己完成，这样读者就会把本书当作引导，当作“idea”的来源，而不是按部就班地机械重复（大学生朋友们一定记得，自己的实验课本是如何让我们只能按部就班地按几个按钮，抄录一些数据，把一个个有趣的实验活生生地变得索然寡味，把与大自然的美丽邂逅变成老师安排的形式化的“相亲”）。

读者会发现，正是那些大大小小的可以被克服的挫折让实验的过程充满挑战，让成功的喜悦倍加珍贵。相信通过亲手尝试，你能够一次次地“与大自然美妙地相遇”！

薛加民

2013年1月