书籍介绍
这本书最打动人的，是它教人用'粗略而正确'的方式理解世界。赵凯华不追求公式的精确，而是教读者凭量纲、数量级和对称性，对自然现象做出数量级估计——从'一个人每天吃多少食物才能维持体温'到'从格列佛肩上跳下为何不会摔伤'，从费米撕纸片估算原子弹威力，到大人国、小人国的骨骼受力。读者反复提及的，正是这种'一叶知秋'的思维方式：它不靠精密仪器，而靠物理直觉抓住问题的本质。它适合那些不满足于套公式、想真正'看懂'物理背后逻辑的人；也适合备考奥赛、CUSPEA者，因其中估算题极具训练价值。它独特之处在于，把基础物理与粒子物理、天体、生物手性、热寂等前沿打通，让'定性最优'先于'定量最优'——先想清楚，再算精确。
AI导读
核心看点
- 赵凯华教授北大选修课讲义，融合前沿物理与基础概念。
- 系统讲解对称性原理、量纲分析及数量级估计等核心方法。
- 避繁就简，直击物理本质，培养直观思维与科学洞察力。
读者共识
- 被誉为中国版费曼，极大提升物理直觉与思维深度。
- 量纲分析与数量级估算章节干货满满，极具实用价值。
- 文字生动幽默，古今纵横，是难得的物理启蒙佳作。
精彩摘录
- "圆棒弯曲时内力矩与半径的关系。 解：用量纲法来分析，内力矩M的量纲为 [M_内]=ML^2 T^-2 杨氏模量的量纲为 [Y]=ML^-1 T^-2 由此不难看出 Π_1=M_内/Yr³ 是个无量纲量。另一个无量纲的量就是Π_2=r/R. 按照Π定理，我们有 L_内=Yr³Φ(r/R) 按胡克定律，M_内∝Δl/l=r/R，故应取Φ∝r/R，于是得 M_内∝Yr^4/R 即内力矩正比于圆棒半径的四次方。理论计算表明，上式中的比例系数是π/4，即M_内=πYr^4/4R."
- "为了方便，我们假定这些大人和小人的几何线度都与正常人差一个数量级，但同为在地球上生活的血肉之躯，体内的成分和物理、化学过程都是相似的。 首先探讨一下大人国的公民。设身体的平均密度与我们相同，从而他们的体重∝l^3，而骨骼的截面积∝l^2，因此单位截面上承担的静态负荷∝l，即等于我们的10倍。运动使骨骼增加另一部分负荷，除重力外，运动时受到的惯性力正比于加速度。按《游记》书中描写，在大人国里的生活节奏与我们差不多，故一切速度和加速度，从而动态负荷又大了10倍，即在单位骨截面上承担的负荷可能等于我们的100倍。所以大人国里的公民决不敢作稍微剧烈一点的动作，否则他们骨折的可能性比我们大100倍。 从"
- "费米是一位集实验大师和理论泰斗于一身的少有的伟大物理学家，他也是用简单方法作数量级估计的能手。在1945年7月的一个星期一的早上，当世界上第一枚原子弹在美国新墨西哥州沙漠里爆炸40s后，爆炸的冲击波传到基地营。这时，费米把预先从笔记本上撕下来的碎纸举到头顶上撒下，纸片飘落到他身后约2m处经过一番心算，费米宣称那枚校原子弹的威力相当于一万吨TNT炸药。这估计为后来精密仪器的测量所证实，一时传为佳话。现在人们把作粗略数量估算的智力测验问题，叫做 Fermi quiz(费米测验题)。下面我们举与上文话题有关的，费米的另一估算例子。 仅仅为了保持体温，一个人每天需要吃多少食物?费米是这样估算的:他说从"
- "“热寂说”的终结 最后在结束本节之前，对一个老问题一一“热寂说”作个交代。 1850年克劳修斯建立了热力学，总结出热力学第一定律和第二定律。 1854年他进一步引进“”的概念，重新表述了热力学第二定律。“热寂说” 几乎从热力学第二定律诞生起就是伴随它的阴影。用克劳修斯自己的话说，热力学两条定律意味着 (1)宇宙的能量是常量 (2)宇宙的熵趋于一个极大值。 那就是说，全宇宙将达到热平衡，进入热寂( heat death)状态。宇宙热寂的结论固然令人懊恼，但曾经令人困惑的，是为什么现实的宇宙并没有达到 热寂状态。长期以来人们认为宇宙基本上是静态的，它在时间上无始无终，似乎它早就该处于热寂状态了。由"
- "世界上的日晷多种多样，笔者在欧洲看到过一种日晷，是画在建筑物的南墙上的，指针水平地垂直于墙面，从而它的影子沿逆时针方向旋转。我国古代的日晷是最科学最规范化的，各地的日晷盘面都与地球的赤道面平行，指针平行于地轴。于是以春秋分为界，冬季太阳照在南面，针影沿逆时针方向旋转；夏季太阳照在北面，针影沿顺时针方向旋转；且针影角速度均匀，因此刻度是线性的。 Paolo Uccello时钟的逆时针方向设计，是否因为欧洲的日晷以笔者见到的那种占优势？"
- "支配生命过程的物理化学规律（主要是电磁相互作用）是左右对称的。因此我们可以设想，把我们的现实世界全部来一次镜像反射变换。在那个世界里一切生物和我们的相反，体内的酶和蛋白质都是D型的，它们偏爱食物中的D型氨基酸。我们相信，这镜像世界里的朋友生活得和我们一样好。但是，若把那个世界里的个别动物（譬如一只青蛙）捉到我们这里来，起初它可以照样鼓噪、跳跃，一时看不出什么异常。然而当它捉到一只飞蛾并把它吞下时，却无法把它消化掉。长此以往，这只“镜像蛙”非饿死不可。L. Carroll写了一本著名的童话，叫做《艾丽思漫游奇境记》。书中写道，小女孩艾丽思在一面穿衣镜前思索了一会儿，走进了镜子里边，说道：“小猫咪"
- "在日常的直觉中，人们习惯于用几何相似地放大（或缩小）的倍数去推论其后果，譬如，曾经流传过一种说法：跳蚤可以跳一米高，若它长得像人那样大，就能跳一千多米高。这里错误地按几何线度放大的倍数去推算其它某种后果。尽管早在三百多年前伽利略就指出这种观点是错误的，但谬种仍在不断流传。合乎实际的假设应该是，对所有的动物，每单位质量的肌肉所提供的能量大体是同量级的。这样，跳到高度h需要的能量mgh∝m∝l³，而肌肉能够提供的能量也正比于m∝l³，从而h的数量级与l无关。即各种动物，无论大小，能跳的高度在数量级上大体一样。像人那样大的跳蚤最多也只能跳几米高！"
- "在时间反演操作下，不同的物理量表现出不同的性质，例如，在时间反演操作下速度是要反向的，但加速度不变。经时间反演，自由落体变成上抛体，但两者的加速度都是向下的重力加速度g。所以加速度具有时间反演不变性（与此相联系地，力也是如此）。武打电视片的摄制者常利用这一点，让演员从高处跳下，拍摄下来倒着放映，就可以表现一个人从平地一跃而起，跳上高墙的场面。但是拍摄这类镜头的演员应穿紧身衣裤。在电视连续剧《西游记》里有过这样一个场面，在乌鸡国里妖道全真与孙悟空斗法时，他纵身一跃，跳上身背后的假山。这时宽大的道袍竟然飘逸而起，于是倒拍的特技露了破绽。殊不知空气的阻力与速度的方向相反，而速度不是时间反演不变的。"
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用户评论
极佳的阅读材料...虽然其实其内容基本都在新概念物理学系列里出现过
闲暇消遣物理读物
赵老师你好萌！
总要回头看些真大佬写的基础书的，量纲分析和数量级分析的确有用，尤其量纲分析，虽然不普遍，但是对基本问题用新视角的方法还是很吸引人的，其他的随便翻了翻
交给我一种新的看待物理学或者说分析自然现象的思维方式，它的影响比数本重量级的理论物理教材还要深远的多。像对称性原理的应用，量纲分析，标度分析，数量级估计这样的物理方法对于我们认识自然界中丰富的物理现象，实践我们的物理学素养具有基本的意义。学物理的人必备的好书，值得反复阅读。
公式基本还给老师了。不过书里传达的思想还很有意思的，全新的角度。
“通过定性的思考或半定量的试验，力求先对问题的性质、解的概貌取得一个总体的估计和理解。否则一下子陷入细枝末节的探讨，往往会一叶障目，只见树木，不识森林。”
越早看越好（
老师推荐，图书馆遇到了就看了。不是科普书，有一定难度，半懂不懂的，但是真的可以看进去。更像是思想，一个主题好多方面，写的挺有意思的。知识密度大的同时，也比普通科普书更有深度。教科书改革可以向这个学习。
和评论区某君感想一致：要在学过更多物理后重读。
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