1分钟物理：“中科院物理所”趣味科普专栏【第一辑】

编辑推荐

★火爆微信、抖音、头条的超人气科普网红“中科院物理所”精华内容首次结集出版。本书内容来自65万物理粉的专属平台，中国“十大科普自媒体”之一，中科院物理所官方公众号王牌问答栏目。

★从1000多个读者提问中精中取精，物理君送上幽默又接地气的科学解答，囊括读者最关心的生活、学习、脑洞、宇宙等话题，让你1分钟get到1个知识点。50幅漫画插图贯穿文中，趣味十足。

★中国科学院院士于渌作序，科普大咖张双南、曹则贤、王雪纯、苟利军赞赏推荐。

内容简介

你是否有一些念念不忘，却又不知道该问谁的问题？其实，还有65万人和你一样，管不住自己的好奇心，于是他们关注了“物理君”。在这本精彩的科普问答集里，你将看到“物理君”如何机智解答 238 个来自网友的脑洞趣题，每1分钟，你都能 get 1 个新的知识点，体验科学带来的乐趣。

作者简介

中科院物理所成立于1928年，是以物理学基础研究与应用基础研究为主的多学科、综合性研究机构。在国内高校及科研院所中，中科院物理所是第一批“玩转科普”的。物理所官方公众号依托学科优势，向喜爱科学的广大读者推送兼具科学性、趣味性的科普文章。目前，公众号已有65万关注量。公众号内容丰富多彩，活泼有趣，原创内容丰富，包含问答、正经玩、线上科学日等多个原创栏目。“问答”是物理所公众号的王牌专栏。在物理所从事科学研究的一批优秀专业人员通过该栏目与读者互动，用幽默通俗的语言解答读者对科学的各种疑问。栏目自推出以来一直广受欢迎，目前已积累了100多期，并在持续更新中。

前言

推荐序

好奇是人类的天性，也是科学发现的原动力。各位读者朋友，你们可曾对大自然的现象产生过好奇？比如：浪花为什么是白色的？闪电为什么总是弯弯曲曲的？用手机拍摄电视屏幕为什么会有黑色条纹？……幼时的我们不会想到，一些看似普通的问题其实是我们接触物理学的起点。随着年龄的增长、知识面的拓宽，有些简单的问题很容易解答；但有时候又会衍生出更多更新奇的问题或想法，总也得不到令人满意的答案。随着技术的进步，我们接触到的现象越来越多，其中涉及的科学知识越来越广，新事物出现的速度越来越快，科普工作者必须探索更新更有效的手段来满足和进一步启发大家的好奇心。

2016 年 4 月，中科院物理所几位年轻的科研工作者在物理所微信公众号上创办了“问答”专栏。专栏一经创办，就引起粉丝们的强烈反响，掀起了一股向物理所公众号提问的热潮。专栏收到很多非常有趣的问题，而参与答题的人也从物理所的几位师生，扩展到兄弟院所和其他高等院校的研究人员。很快，“问答”成了众多粉丝每周期待的栏目。“问答”专栏到现在已经持续了一百多期，而本书的内容正是取自该专栏的精华，读者们的问题分别归纳为生活篇、脑洞篇、学习篇、宇宙篇和量子篇五个部分。有的问题很简单，但背后却蕴藏着深刻的物理知识；有的问题角度新奇，阅读答案的过程就像坐上了一辆科学的趣味列车。在这里，有些问题会有确定的答案；有些问题却只能在“答案”的引导下让人产生进一步的想象空间；有些问题甚至连科学家还没有定论。

正如书名《1 分钟物理》所言，书中的大部分问题与答案可能只需要一两分钟就可以读完，读者在碎片化的时间中可以汲取科学的养分。然而，在惊叹物理学有多奇妙的同时，我们必须记住，仅仅一两分钟的时间很难彻底搞清楚一个物理问题，答案的提供者也无法确保所有的回答面面俱到。好的问题是一次探索的起点，但好的解答往往并不是探索的终点。这里的回答更像是一把钥匙，帮你开启一扇好奇之门，门内更广阔、更丰富的物理世界，需要读者自己去发掘。希望这本书中的问题和答案可以让你对物理学多一点兴趣，对生活和大自然多一些好奇。

科学知识是人类共同的财富，探求未知，并与更多的人共享，是科研人员的强烈愿望。物理所微信公众号的红火，依靠的是一批铁杆粉丝，其骨干是一批活跃在科学前沿的青年研究人员和充满活力的研究生，他们的激情是“问答”专栏的坚强支撑。专栏的创立和进一步提升是“大众科普”的最新尝试，它不仅传播科学知识，更着力于培育科学文化：好奇是求知的动力，质疑是创新的起点。我非常赞赏年轻同事和同学的激情和付出，热忱向读者朋友推荐这本非比寻常、大开脑洞的优秀读物。

愿“专栏”越办越好！期待本《1 分钟物理》第二辑早日和读者见面！

于渌

2019 年 1 月于北京

（序言作者系理论物理学家、中国科学院院士）

在线试读

脑洞篇（节选）
04. 在台风的风眼扔一颗原子弹会怎么样？

物理君要赞美这个脑洞！哈哈！这应该没什么影响，原子弹的冲击波范围也就十几千米吧。一个大点的台风风眼直径动辄二三十千米，更不要说外围几百上千千米的气旋了。原子弹连风眼都填不满。大自然说，你们人类完全不够看啊。我知道，这肯定不是你们想要的答案。那我们来脑补一个特别特别大的原子弹和一场小型台风吧！首先台风眼是地表的低气压中心。大气从四面八方流向风眼，然后在风眼外围涌向高空。在那里丢一颗原子弹，原子弹释放的大量热量会使台风中心的气压短时间升高。这使得台风短时间减弱。然而这并没有（那个什么）用，热空气会迅速往上层大气涌，这又加剧了地表的低气压，于是更猛烈的台风即将产生。所以，核弹对台风是完全没有办法的。这是螳臂当车呀！砸颗小行星说不定有用。
09. 我们穿越回古代（比如秦朝）能发电吗？

为了这个问题，物理君专门跑去翻了《史记》，这真是太为难理科生了。（不过术业有专攻，我尽力而为，如依然有史实错误，望勘正。）首先，秦朝的青铜冶炼技术已经非常成熟。而生铁冶炼技术始于春秋后期，西汉开始大范围应用，秦朝的冶铁技术就算没有成熟也不会差到哪里去。这样我们就有了两种电化学活性不同的金属，青铜和铁，理论上就有了制造原电池的可能性。不过，由于铁和铜的电化学活性差得不是特别多，再加上铁中杂质多，青铜中又掺有少量锡。因此，这个原电池的效率必定是极差的。当然，光有金属电极还不行，还要有酸和盐组成的电解液。这在秦朝还真不一定有。因为常见的酸性植物，番茄啊，柠檬啊，那时都还没引进。唯一本地产的柑橘又在南方，而中国的南方大开发还要等到三国和南北朝时期。好在我查了一下，发现“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”这句话原来出自《晏子春秋•内篇杂下》。我顺手还发现原来春秋时期我们就已经有醋了！所以酸液也有了！因此，在秦朝，虽然电灯泡是完全没有机会造出来的，不过电池可能真的能造出来哦！这还没完，秦朝有没有磁铁这个事情似乎还没有定论，但磁铁是可以造的。将铁粉部分氧化成四氧化三铁，然后烧结成块材，再让它缓慢降温到居里点以下，这样它就可以在地磁场的诱导下成为一个比较弱的磁铁（这是富兰克林说的）。这样，有了磁铁，有了铁铜做的导线（当然，那时的铁铜有可能延展性差，不足以制成线，不过无妨，不行我们就用金嘛），彼时蜀郡郡守李冰正在兴修都江堰，当时的人有一定的水利工程能力，那么……你懂的。
生活篇（节选）

03. 人体的安全电压是 36V。为什么没听说过有安全电流呢？到底是电压危险还是电流危险？

考虑到人体的情况，高电压不一定会杀掉你，但是强电流一定会杀掉你，而低电压一定不会在人体产生强电流，所以低电压一定是安全的。（哇……真像绕口令。）那为什么不直接写安全电流呢？因为电网的标准里只有电压是恒定不变的，这样有利于电网中的负载正常运转，而电流是随电网中的负载随时变化的。所以综上所述：第一，安全电压不是保障安全的直接原因，却是安全的充分条件；第二，设置安全电压在可操作性上比设置安全电流强得多。
04. 下雨时是部分地区下雨，那为什么我们平时看不见或者接触不到下雨与不下雨的交界处？

其实下雨的地方和不下雨的地方是有比较明显的分界的，物理君在开阔的荒野中就经常看到。只是一些原因让我们不太方便看到这个现象。首先，云层距离地面几百到几千米不等，非常高，雨滴在下落过程中会因为受到风的扰动而随机散开，导致边界模糊；其次，边界区域相对于云朵整体面积而言，占比较小，观察者不容易碰巧处在边界附近；最后，云朵在风力作用下移动，速度可轻松达到几十米每秒，边界快速移动，对观察者而言也是一晃而过。

其他精彩问题

下雨时是部分地区下雨，那为什么我们平时看不见或者接触不到下雨与不下雨的交界处？

网传冰糖的摩擦荧光是真的吗？如果是，还有哪些晶体存在摩擦荧光？

电磁炉的波对人有危害吗？请问（城市万伏变压）变压器旁边的电磁辐射对人的影响有多大？

一个火车头为什么能拉动这么多的车厢呢？

为什么硬的东西都是脆的？

坐在火车上透过玻璃往外看，离得越近的东西“走”得越快（比如铁轨和路杆），而远的东西（比如建筑和树）好像就“走”得比较慢。这是为什么？

1 秒有多长？ 1 秒的定义很复杂吗？

下雨时打电话真的会引来闪电吗？

开发商总说楼层中间地带是扬灰层，那么灰尘在空气中能够达到的高度有多高？

为什么纸张沾了油会变透明？

路面有水，水会减少汽车轮胎与路面的摩擦力，引发打滑现象。但是，人工清点纸币时，干燥的手指在纸币上却打滑，将手指沾水后反倒不打滑了。这是为什么？