2位院士领衔，20多位中国物理学大咖讲解，没有比这更豪华的书了……

这是一本让阿信苦等了将近4年的重磅作品。

就这么说吧，在中国，如果你想读读关于物理的科普书，估计很难找出比这更豪华的作者阵容了……

2020年开始，中国科学院物理研究所与长三角物理研究中心联合创立了“悟理学院”，并推出《云里·悟理》系列讲座，为的就是帮我们了解物理的来龙去脉。

《云里·悟理》系列讲座在中国科学院物理所B站官方号、央视网、腾讯视频等平台一经上线，就带来一场物理界的狂欢盛宴，吸引了无数网友的热情参与。

无论是充满好奇心的小学生，还是正在深入研究物理的博士生；无论是擅长逻辑推理的理科生，还是对物理充满兴趣的文科生，都成了物理的 “粉丝”。

2024年，《云里·悟理》的衍生之作《物理有意思》终于由中信出版集团出版。

《物理有意思》

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这本书由中国科学院物理研究所于渌院士、向涛院士领衔，20余位中国物理学的大咖亲自讲解，将超级有趣的严肃物理知识以生动、易懂的方式呈现给读者。

这些专家在物理学领域的权威性和专业性，为《物理有意思》的准确性和深度筑牢了坚实根基。

将线上讲座转化为实体书籍，使 “云端” 的物理学家来到我们身边讲述物理。《物理有意思》比讲座更为详尽，讲座听不懂，这本书你是可以抱回家反复研读的……

物理怎么学？

五大板块详述物理

云里悟理有源流

《物理有意思》分为思想篇、物质篇、运动篇、能量篇、量子篇五大板块，每个板块围绕物理学的一个核心主题展开。

思想篇探讨物理本质等基本问题，物质篇聚焦物质相关知识，运动篇讲述运动现象原理等，遵循从基础到深入、从宏观到微观的逻辑顺序，符合读者认知规律，助读者构建知识体系。

清晰的板块划分使读者能够快速定位自己感兴趣的内容，方便系统地了解物理学的各个方面。

那么，到底什么是物理？物理是如何被发现的？

在刘慈欣所著的科幻小说《三体》中，有一个为人熟知的“农场主假说”，故事的主角是一只聪明的火鸡，它通过观察发现，无论刮风下雨，“每天上午十一点，就有食物降临”。

于是它将其总结成为“十一点吃饭定律”：主人总是在上午十一点给我们喂食。可是，天不遂“鸡”愿——在感恩节这天上午十一点，主人并没有给它们喂食，而是把它们都捉去杀了。

相信肯定不只有一个人想过——假如我突然灵光一闪发现了这个世界的终极定律，是不是就一举推翻相对论和量子力学了？

在火鸡的世界里，这条终极定律的内容可能是：我们终将被送上餐桌。但从归纳的角度来讲，就算火鸡意识到了终极定律的存在，那聪明的火鸡发现的“十一点吃饭定律”就错了吗？

当然并不是，它们只是意识到了“十一点吃饭定律”有使用的范围，而不是放之四海而皆准。它们还可以利用“十一点吃饭定律”，让自己变得更加强大。

当然，真实的故事远没有这么简单，“聪明的火鸡”想要总结和提出一条定律，甚至有可能付出生命的代价——尽管哥白尼早就总结出日心说的思想，但直到他生命走到终点前最后几个月，才开始准备出版。

过去的物理学正是这么颤颤巍巍走过来的。

现代物理学将会走向何方？这是一个崭新的话题。然而，对于“什么是物理”我们可以简要概述为——物理学是研究物质结构、相互作用及其运动规律的基础学科。

《物理有意思》不仅仅是一本科普读物，更是一场充满惊喜和启发的物理探索之旅，和读者一起探讨什么是物理、现代物理学将如何发展，以及物理之美，在探索的过程中培养和激发对科学的无限热爱和好奇心。

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物理与美

镜子被打破不是一件好事

但对称破缺的美足够惊艳

每天早起对着镜子梳洗，我们用到了镜面对称性，镜子打造了一个和我们现实世界相同的镜像世界；每天出门骑着自行车，车轮能够在地面上滚动，是因为存在旋转对称性，将轮子绕圆心转过任意角度，轮胎并没有发生变化。

在人类文明发展的漫长历史长河里，对称是一个贯穿古今的非常重要的元素。

它在我们日常生活中无处不在，比如中国民间剪纸艺术的基本元素之一就是对称。

对称的世界是美妙的，而世间事物的丰富多彩却又往往体现在它不那么对称。可能在我们心里觉得，镜子被打破不是一件好事，不过有时对称性的微小破坏，也能带来美妙的结果。

中国著名国画家吴冠中先生曾经有一幅题为《对称乎，未必，且看柳和影》的水墨画。在画作中，由于水面的反射，柳树和映照其下的影子近似对称，但是并非完全对称；画作上方影影绰绰有一座山峰，但山峰的左右两侧也不是完全对称的。

吴冠中画作《对称乎，未必，且看柳和影》

该画创作于1995 年，为第二次科学与艺术研讨会“镜像对称与微小不对称”科学主题所作。这个会议的主持者不是别人，正是李政道。

李政道和杨振宁一起提出了基本粒子在弱相互作用条件下的宇称不守恒定律，最终通过实验得到了证明，并因此于1957年共同获得诺贝尔物理学奖。

《对称乎，未必，且看柳和影》正是吴冠中与李政道二位先生在充分交流后产生的思想创作和表达，体现了对于对称和对称破缺的理解。

李政道先生还在其《对称与不对称》一书中使用明末清初的画家弘仁的名作《黄山天都峰图》作为例子。

画中的山峰看起来十分接近左右对称，给人以美的享受。但假如把这幅名作“改造”一下，对照左边原画进行反演操作，复制以后得到的图就变得面目全非了，“像黑势力的巢穴一般”。

艺术就是这样，要对称，但又不可能是完全的、绝对的对称。

微观世界里，对称破缺的精彩剧目不断上演，超导现象便是其中的精彩一幕。

在特定材料中，温度降至临界值以下时，电子间形成特殊配对，如同默契舞者在晶格中穿梭，形成超导电流，电阻瞬间消失。

从无序到有序的转变，是对称破缺的奇妙体现。原本杂乱无章的电子运动变得井然有序，仿佛散兵游勇汇聚成精锐之师。

这种有序性变革了材料电学性质，为能源传输、磁共振成像等领域带来突破，助力我们更高效、精准地探索世界、改善生活。

粒子物理学领域，对称破缺同样占据关键地位。

希格斯机制宛如宇宙深处的神秘魔法，赋予基本粒子质量。在对称破缺前，基本粒子如轻盈精灵，无质量且以光速穿梭。当希格斯场与粒子相互作用，对称性打破瞬间，粒子披上神秘外衣获得质量，进而具备不同特性与行为。

这一机制的发现，如同找到开启粒子世界奥秘之门的钥匙，为理解物质构成与宇宙运行规律提供重要线索。它不仅解释了粒子质量差异，更成为理论物理学大厦的坚实支柱，推动科学家不断探索物理真理的更深层次。

对称破缺之美，不仅塑造物理现象，更蕴含深刻哲学启示：完美并非唯一追求，不完美中潜藏无限可能。

人生之路亦非坦途，挫折困境打破计划期望，但恰是这些对称破缺之处，为我们开辟新方向，挖掘潜力，实现意外成长突破。

同样，在科学研究的漫漫征途中，对称破缺激励物理学家挑战传统，突破思维枷锁。

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物理与生活

改变世界的能源从哪儿来、到哪儿去？

夜幕降临，城市的万家灯火亮起，我们感受到了能源带来的光明与温暖；当汽车在公路上风驰电掣，飞机在天空中翱翔万里，能源成为驱动现代交通的关键力量。

在远古时代，人类就开始探索能源。阳光是最早感知的能量源，而人类偶然发现火后学会保存火种，用于取暖、烹饪。

火的使用改变了饮食方式，带来光明与温暖，提高生存几率，是人类利用能源的开端，也是对化学能的初步掌控，开启了利用能源之门，是物理原理在生活中的原始应用。

随着时间推移，人类对能源需求增长，利用方式更深入。

古代文明中，风能和水能被利用，风车、水轮将风能、水能转化为机械能，用于生产活动。其设计基于力学原理，虽依赖自然条件，但体现了对物理规律的理解和应用，推动了农业和手工业发展。

近代第一次工业革命改变了能源利用格局，蒸汽机发明是标志性事件。以煤炭为燃料的蒸汽机将化学能转化为机械能，为机器提供动力，使大规模工业生产成为可能。

火车、轮船等交通工具诞生，拓展了人类活动范围，促进了交流。能源利用从自然能源向化石能源转变，生产力解放，社会结构变革，人类迈向工业文明。

19世纪末20世纪初的第二次工业革命带来新飞跃。发电机和电动机使电能大规模生产和应用，电力点亮城市、驱动电器。电灯、电报、电话改变了生活和沟通方式。内燃机使石油成为重要能源，汽车、飞机应运而生，加快发展节奏。

能源形式更多样，转换和利用效率提高，人类进入电气时代。

20世纪中叶起，传统化石能源使用带来问题，促使人们寻求清洁能源。

核能强大但有挑战，风能、太阳能、地热能等清洁能源崭露头角。风力发电场、太阳能电池板、地热能利用为人类提供清洁电力和供暖。生物质能、潮汐能等新能源也在开发中。

如今，能源可持续发展成为全球共识，各国推动能源结构转型。

从远古到现代，能源发展历程是部史诗，见证人类进步。物理原理在其中起核心作用，能源变革深刻影响人类生活、社会结构和经济发展模式，是文明进步的重要驱动力。展望未来，能源领域有望迎来更多突破，助力可持续发展。

走进物理

走进《物理有意思》

物理的世界广袤无垠，从生活现象到宇宙奥秘，从能源发展到微观结构，无不彰显其深刻内涵。

在这个过程中，我们看到了物理与生活的紧密交织、对称破缺在科学与艺术中的奇妙体现，以及能源变革对人类文明的巨大推动。

《物理有意思》承载着物理学科最前沿、最准确、最深刻的知识，将线上讲座的精彩内容实体化。它是物理知识的宝库，是学术权威与科普趣味的完美结合。

从牛顿的苹果，到爱因斯坦弯曲的时空，看物理学如何进化；从麦克斯韦方程组的优美简洁，到情节跌宕起伏的量子大冒险……

观察、发现、归纳、总结，你会发现，你也能像科学家一样思考。

物理，更悟理！

《物理有意思》

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2024.11.15

编辑：楚旂 | 审核：孙小悠