【品·鉴】可以随时翻开读上几页的动物物理学

方知
2020-04-28 看过

《“毛茸茸”的逻辑》,一本关注动物生活中的物理学的书。 由《物理世界》的编辑马丁·杜拉尼和英国科学作家利兹·克拉弗合著。

书名非常可爱,用“毛茸茸”指代动物。书里真正提到“毛茸茸”的主要是蜜蜂,它们身上的绒毛讨人喜欢,还可以探测电场,让它们得以采集到甜花的蜜。事实上,并非所有的动物都是毛茸茸,但这不重要,重要的是,它可以把一个看似枯燥的命题变得生动,引发人的共情,本能地想去探索动物生活与物理学的关系。

全书根据物理学的几大类别,分为六章——热量、力学、流体、声音、电与磁、光。而每一个章节又根据不同的物理现象作出细分,例如热量一章中,有热传递、热对流、热辐射这三种热物理学;力学一章中,分别讨论了牛顿三定律;流体一章中,讨论了水和空气;声音一章中,有次声波、超声波等;电和磁一章中有电场、量子力学等;光一章中又有偏振、颜色、水中反射等等。每一个物理现象都有相应的动物现象来解释,例如在解释牛顿第二定律(加速度)时,作者使用了雀尾螳螂虾的例子,这是一种专门吃螃蟹的虾,为了把螃蟹的壳切碎,它们可以通过压缩自己的身体,用弓箭的原理给指节加速,最大的加速度可以达到105米每平方秒,使出比自己身体重2500倍的力。

在“总结”中,作者特意提出:“想写完这本书很简单,因为有很多选择。但这也让写作变得困难,因为动物太多,无法一一写尽。”诚然,为了解释特定的物理现象,作者会选择最佳范例,有一些无法写尽,如作者提到的“‘防盗报警器’水母,鲱鱼和有电场感应的鸭嘴兽”。而有一些却会反复出现,例如“毛茸茸”的蜜蜂。大黄蜂被日本蜜蜂组成的“蜂球”烧死,解释了热量问题;蜜蜂在空中飞舞,解释了流体问题;蜜蜂采蜜,解释了电场问题。(万能的蜜蜂,想到以蜂群研究开篇的《失控》)由此可见,虽然作者认为“在这本书中,动物个体才是焦点”。但本书仍是以物理学作为主要架构,动物行为是作为范例,配合物理知识出现。在动物行为这一方面,有时候会显得有些零散,深度不足,对于想获得系统性知识的读者来说,可能会有些失望。但这种写法的优点在于,它更灵活轻盈,可当作科普杂文集来读,随时翻开其中一节,便能学到有趣的知识。

为了提升可读性,让读者没有“成为爱因斯坦”的压力,作者尽量简化理论,用流行文化、文学生活等相关知识,来作为切入口。例如讲浮力时,作者特别提到了《生活大爆炸》中谢尔顿用书本学习游泳的例子。这些都降低了阅读门槛,丰富了阅读体验。而其丰富的案例,以及与物理现象的清晰对照,特别适用于中小学物理教学,应该能让物理课堂好玩很多。也很适合已经开始学习物理、有一定阅读能力的青少年,能帮助他们将物理生活化,让枯燥的公式概念与大脑中其它经验建立联系。而最后,当然还有大部分动物相关著作都会有的价值,所有的读者都可以从动物的生活中反思自我。与这些动物相比,人类真的很渺小,生存能力极差,不该以造物者的身份看待动物和自然一切。另一个角度看,如果没有发生基因突变,或外星人造人论,人类没有进化为智人,那么又会进化成什么样,又会成为哪一种物理现象的例子,与周围环境又会是什么样的关系?

不管怎样,认识自然,了解动物,总是很有意思的。再把物理学织入生活,拉近距离,也很有意思。

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