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我们到底应该追怎样的明星,看什么样的知识?

2020-07-10 13:18 来源:紫金山新闻
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 2020623日,这是一个让每一位中国人都异常兴奋的日子,因为我们可以骄傲地对着天际说:“中国的北斗,世界的方向!”

相信很多朋友在这一天都经历了跟我一样激动人心的时刻,9:43,西昌卫星发射中心,长征三号乙运载火箭喷着烈焰拔地而起。

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它是北斗卫星导航系统(简称北斗)的第55颗卫星,也是组网的最后一颗卫星。它的成功,标志着中国历经26年的全球卫星导航系统星座部署全面完成。

或许很多人并不清楚,这吸引着30万人为之共同奋斗,并历经长达26年之久的“北斗星辰”,到底在科技与人类进步中扮演着一个什么样的角色。这一颗颗“巨星”背后,又蕴含着什么知识道理,而这些知识道理,对我们现代人又有什么价值和意义。

让我们一起走近北斗,一探究竟!


用北京时间,给世界定位——物理学中的相对论

卫星导航系统,其实就是我们生活中所常用的定位,大到国防军事,小到外卖、网约车,都离不开卫星导航。随着北斗在全球布局,中国人也正在用北京时间,给世界定位。

这样一个极其重要的系统,其对应的知识,除了精准的科技制造,更多地,是应用了20世纪的革命性知识——广义相对论。

关于相对论,其实很多科普图书都有介绍,但它们却多以单纯理论或者史话为主,很少能够既联系生活实际,又通俗透彻。《六极物理》——接力出版社于2020年5月20日重磅推出的科普著作,就完美地解决了这一问题。让我们一起走进《六极物理》,看看定位系统背后的相对论问题。

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《六极物理》,严伯钧著,接力出版社,2020.5

全球定位系统的工作原理,就是通过至少4颗卫星,来确定4个坐标——经度、纬度、海拔、时间。

这些卫星都在做一件事情,那就是向外广播自己的时钟时刻以及目前的坐标,这些信号全球都是可以接收到的。接收到信息之后,手机就立刻与自身的时钟进行对比,算出这几个信号所携带的时间信息和自身时钟的时间差,再结合卫星的位置信息,根据光速不变原理(相对论的基石:不论手机和卫星是否移动,光速恒定不变),算出自己和每颗卫星之间的距离(时间差乘以光速)。

然后,再以每个卫星的中心到手机的距离为半径,在空间中画出一个球形,几个球形交叠,就能推算出自己的位置,这就是全球定位系统的原理了。

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四颗卫星交叠出定位位置(卫星越多,位置越准确)——图片选自图书《六极物理》

而广义相对论在全球定位系统的作用,除了光速不变原理外,还有将在光速乘以时间差的计算中所默认的电磁波信号直线路径,修正为了曲线-。这个修正,让无论是外卖,还是军事作战,都有了更精准的定位。否则,这中间产生的误差,放到现实中,都有曼哈顿市的两条街远了。

以上内容,就是选自《六极物理》。本书从始至终,都贯彻了硬核,但通俗、幽默的特点,它打破了现代人的知识软肋——亟须知识补给,却没有知识入口,不知从何看起;亟须硬核、刚需内容,却没有遇到会讲的人。

《六极物理》的出版,可以说,给当今的科普图书市场填补了一块空白,这是一本最全面展示前沿物理的启蒙书:从经典力学,到相对论,再到量子力学、热力学、凝聚态物理等。44种理论、541个物理概念、25 个经典实验、 47 条物理原理、73 名科学家,尽收眼底。

这就如同中科院院士陈运泰老先生,看到这本书后的第一评价:“这是一个物理学的盛宴。”


《六极物理》——一本让人受益终身的前沿物理读物

《六极物理》自上市以来,短短一个月内,荣登科普榜榜首,加印两次,受到了读者和市场的热烈欢迎,究其原因,一是内容的扎实和专业,二是作者对知识的巧妙解读。

首先,所谓“六极”,就是从人最直接的感知出发,用“快、大、重、小、热、冷”六种感触来拆解物理精髓,拉近物理和每个人的距离;其次,漫画的插入和作者擅长的幽默举例,以及爱因斯坦、普朗克的复活故事,让这本书成功成为人人都可以读懂的物理启蒙书。

而作者严伯钧,作为科普界的一匹黑马,成功吸粉300万,获赞2300万。按照他课程视频的10亿次播放量计算,他所影响的人群可高达1000万人次。

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严伯钧抖音视频,日更科普知识

严伯钧通晓物理、艺术、语言、哲学、教育等各领域知识,在他的抖音直播间,我们能看到“漫威”里的BUG(错误漏洞),听见优美的小提琴声,认识全世界的高等院校,读懂金庸的武侠小说,更重要的是,我们能跟着他学到物理学的精髓,一步步打破固有思维,用物理学重塑新型的看待问题、思考问题的方式!真不愧是从香港科大、布朗大学走出来的高材生!

学习物理,请让我们从《六极物理》开始,这才是一本能让人充饥解渴的物理科普读物。


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