推荐序　于无声处听惊雷——力学藏于生活之中

王永健

江苏省首席科技传播专家

南京农业大学副教授

科普自媒体“力学Nerd王小胖”博主

2013年搞笑诺贝尔奖的“24/7”环节，哈佛大学物理学教授梅莉萨·富兰克林（Melissa Franklin）用7个大众都能理解的单词概括了什么是力：“Equal opposite attractive repulsive bang ding crash ow!”⁽¹⁾。在此之前，她已经即兴在24秒内完整并专业性地描述了什么是力。富兰克林教授的7个单词（实际上是8个），包含了力的一些性质和效果。对于专业从事力学研究的学者来说，更侧重于探究力的性质，从而预测出力的作用效果。而对于普通大众来说，更关心的则是力的作用效果。本书原名“Force: What It Means to Push and Pull,Slip and Grip, Start and Stop”⁽²⁾，讲述的正是生活中常见的力的作用效果，在不同的力的作用下，物体发生了推或拉、滑移或抓握、启动或停止。

力学是物理学最古老的一个分支，经过几百年的发展，现如今早已自成一脉，独立发展成一棵参天大树。也正因为力学较为古老，发展时间较长，人们总是认为力学已经非常成熟了。事实上，也确实可以这么说。在一些高精尖领域，神舟飞船可以上天、嫦娥可以探月、蛟龙可以深潜，较为成熟的力学，让我们可以自由自在地探索星辰大海。然而，当年笼罩在物理学上空的乌云，对于力学来说依然存在。力学的基础构架相对完善，但是顶层“设计”仍需探索。除了上述高精尖领域，顶层“设计”的探索，也存在于我们普通人生活中的方方面面。我们可以吃营养更丰富的食物，穿更舒适的衣服，开安全的小车，来到我们温暖的小家。通过不断探索力学，我们可以无忧无虑地自在生活。

我们总是对身边的人和事熟视无睹。用筷子夹起食物，送入嘴中咀嚼，吞咽后消化；手穿过袖子，整理领口，并拉起拉链；坐在驾驶室，手握转向盘，自动驾驶缓解了我们的疲劳；躺在舒适的床上，有安全可靠的房子遮风挡雨，我们可以放松一天的心情。这些日常的衣食住行，普通得再普通不过，我们会认为这是理所当然的。衣食住行的每一个过程，其背后都有力学的影子。但是，又有多少人真正关注过这背后的力学呢？

《改变世界的6种力》关注的正是我们日常生活中衣食住行的方方面面。作者亨利·波卓斯基是美国国宝级科普写作大师，被誉为“科技的桂冠诗人”，同时他也是一位资深工程师。得益于工程师的身份，以及平时对力学的思考，他才写出了这本通俗却不普通、深入却不深奥的力学科普读本。正如作者所说，全书侧重的不是难懂晦涩的力学理论，而是力的相互作用，也就是力的作用效果。本书通过对身边的力进行介绍和分析，试图引起读者对身边事物的感知。

全书分三大部分，第一部分直接点明主题，通过生活中的例子，介绍了推力、拉力、引力、磁力、摩擦力以及共振，帮助读者建立力与世界的联系；第二部分，通过对瓦楞纸、桥梁、卷尺等众多常见事物的分析，帮助读者理解力如何改变世界；第三部分，通过华盛顿纪念碑的建造，航行在大海中船只的“唠叨”等实例，帮助读者理解力的边界。全书旁征博引，让读者不仅能了解到生活中的力及其作用，更能了解事物的发展趋势，这种发展趋势正是人类对力的认知不断深入的过程。

希望读者能够同作者一样，对日常生活中的事物具有敏锐的感知力，相信这份感知力能让读者受用终身。我们很难使机器人具备人一样的日常生活能力——精细的操控力，因为即便是最简单的日常动作，其背后的力也非常复杂。人类熟练的日常动作，是从婴幼儿时期开始不断练习的结果，通过不断的失败、感知、改进，才能做到灵活、适度地控制力。这种失败、感知和改进，就是当下流行的人工智能的特点，它可以让机器人越来越像人。这是未来的发展趋势，而力学是其基础之一。