当房桦主编告诉我人民邮电出版社计划再版这本书时,我感到非常高兴,看来还真有不少读者喜欢它。在这里我想对读者朋友说:“让您破费了!”
这本书能够以近乎精美艺术品的形式展现在各位面前,要感谢人民邮电出版社各位编辑的辛勤工作。他们为整理文字内容、设计章节版式,甚至选择书的名字倾注了大量的心血。科普读物从来就不容易让大众产生好感,而这本书如果没有这么高端大气的形象,估计很难引起各位读者的兴趣吧。
我常常关注各大售书网站,看看读者有没有一些批评建议,也担心卖家会因为这本书卖不出去而亏本。总体来说,大家抱着对写作新手的宽容,对这本书给予了很高的评价。我知道,科普读物总是难敌小说和杂志,因为科学的乐趣并不像小说故事或电视剧、电影那样显而易见。它常常隐藏在一扇沉重得让人畏惧的大门之后。然而,当推开那扇门,我们就会进入一个鸟语花香的世界。本书的目的就是希望能够稍微拉开一道门缝,让读者都能窥见这个精彩的科学世界。当然,我并不是希望每个读者都成为职业的科学家,而只是希望更多的人能够欣赏和体会科学之趣。生活中多了一个乐趣的来源,不是很好吗?
《我们都是科学家:那些妙趣横生而寓意深远的科学实验(第3版)》更正了修订版中的一些错误,以期更为准确。
科学家和小朋友的差别,仅在于他们玩具的价格不同
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输的吗?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会被迅速遗忘,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知识的一些疑问,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揭秘其背后极其丰富的物理、电子知识(把制作好的装置展示给朋友们看,一定会让他们感到惊讶);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照片(真正的3D照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、材料列表、制作过程和知识拓展加深。
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)则大多是“小学生科技制作”之类,读起来有点“幼稚”。本书的读者以喜欢动手的科学爱好者为主,制作的内容都包含比较深刻的科学(主要是物理学)含义,很多还能联系到当今前沿科学研究。虽然如此,每个实验的基本原理和过程却是具备高中知识水平就能理解和进行实践操作的,如果牵涉比较复杂的科学知识,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。实验所需要的材料,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《别逗了,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: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。(使用)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(实验),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。后经搜索查询,得知要用不透明的硬糖来完成这个实验,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。毕竟书中的实验大都比较“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,本书内容将会着重突出原理和实验的关键,把细节问题和细微设计留给读者自己解决、完成,这样读者就会把本书当作引导,当作“灵感”的来源,而不是按部就班地机械重复(学校中的实验课本有时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被安排的形式化“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,让成功带来的喜悦倍加珍贵。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
Dear Chinese reader,
The book in your hand is a collection of fun and inspiring amateur science projects.The author, Jiamin, was a PhD student in my group in the Physics Department of the University of Arizona.I witnessed and sometimes participated in the creation of more than half of the projects in my lab.We played with the diamagnetic levitation (Chapter 7) and levitron (Chapter 8) together.From time to time Jiamin would show me other interesting stuff he made in his spare time, such as the bending laser light in sugar water (Chapter 2) and PID controlled magnetic levitations (Chapter 16) etc.Even the day before he left our lab to work in another city, he was trying to measure the microwave leakage from the microwave oven in our lab (Chapter 4).Fortunately, he didn't break the oven.
Jiamin did all these projects in a lab filled with instruments costing hundreds of thousands of dollars.However, he did not use any of this equipment for these projects.So you can also enjoy the fun experiments at home with a little bit of spare money and lots of spare time, and explore some quite broad and deep science topics.Even a professional scientist can find something new and interesting from reading the book and experimenting with the project ideas.
Time to get your hands dirty and start working on them!
Best wishes,
Brian LeRoy
Tucson, Arizona
亲爱的中国读者:
你手中的这本书汇集了许多妙趣横生而且寓意深远的业余科学项目。本书的作者加民曾是我在亚利桑那大学物理系的博士生。我目睹了书中超过半数的科学项目是怎样诞生的,有时我还会参与其中。我们一起玩过逆磁悬浮(第7章)和磁悬浮陀螺(第8章)。加民还会时常给我看一些他在业余时间做的其他好玩的东西,如在糖水中弯曲的激光(第2章),PID控制下的磁悬浮装置(第16章)等。直到他博士毕业,将要离开我们的实验室去别的城市工作,他还在实验室里尝试测量微波炉的电磁波泄漏量(第4章)。幸运的是,他没有弄坏我们的微波炉。
我们的实验室里装满了价值数十万美元的科学仪器,而对于本书中的业余科学实验,加民并没有用到这些昂贵的设备。所以你也可以在自己家中花少许的零钱和大量的闲暇时间享受这些实验带来的乐趣。同时还能探索一些涉及非常广泛和深远的科学领域。即使是职业的科学家,也会在阅读这本书及尝试完成书中的实验时有新的有趣发现。
现在,是时候行动起来开始动手实践了!
送上最好的祝福
布赖恩·勒罗伊
图桑市,亚利桑那州