前言 　　之前笔者曾写过一本物理科普书《奇妙的物理世界》，书中没有任何公式，只有精美的图片和文字描述，试图给中学生带来不一样的体验，从而引起他们学习物理的兴趣。这次的高级物理科普书，是第一本书的进阶，书中有大量的公式。看懂、看透这些公式是怎么来的，如何处理，你会欣赏到不一样的物理世界之美。 　　这本书和中学生学习奥赛的两本特色读物《200道物理学难题》和《俄罗斯中学物理赛题新解500例》有相似之处，也有不同之处。相似之处是所给的题目都短小精悍，直入主题，一般不超过50个字。不同之处： 一是本书所用的数学方法很广泛。数学方法是为物理服务的，不能为了在规定时间内用笔算解题，硬逼着自己只局限于能手算的数学，自缚手脚。所以本书所用的数学，上不封顶（其实也高不到哪儿去），而且还大量借用数学软件，如Mathematica、Maple、Mathcad、MATLAB，求得数值解并进行动画模拟。二是选题不同，除了一些经典（陈旧）的奥赛题外，一部分来自生活中的平常物理现象，如镶嵌的圆环是怎么在地面上滚动的，正方体的肥皂泡到底是什么形状，跳绳时水平转动的绳子是什么形状，竖直转动的绳子可以转出泪滴形吗，弯曲的薄板为何能呈现出心形，超市鱼缸玻璃板处的气泡是什么形状，方轮是唯一的吗。还有一部分选题来自最新的物理研究论文，选自物理学的专业期刊（PRL等）和教育期刊（AJP、EJP等）。囿于个人兴趣，本文收录的题目大部分是力学（包括弹性力学和流体力学）问题，少部分是热学和电磁学问题。 　　编写这本书的过程中，最大的疑惑是要不要写自己不完全明白或者根本不懂的东西。以前看一些高级的数学或者物理科普书时，想要找超出这本书之外的东西，可是作者并没有给出任何指示，只得自己去摸索。就算完全把这些书看明白了，也只是达到原作者写书时候的状态和水平。虚幻的武侠世界中有这样的黑色幽默，每代师傅都会自己留一手，不会完全把自己所学教给徒弟，导致这个门派的弟子是一代不如一代，不用其他门派围攻，自己就灭亡了。笔者写这本书的目的就是分享自己的发现，看，这儿有个好东西，我们一起欣赏吧。有些风景虽然直觉感到很好看，但理解不多，不过总会有读者比我强，能深刻理解。所以这本书中我会给出自己不能解决的难题，尽我所能给出自己的解释和尝试途径，希望有读者能够解决这些问题。曹则贤曾说过“教育的主要矛盾，永远是学习者无限强烈的求知欲同教育者少得可怜的知识储备之间的矛盾”，他希望教育者能带学生去看珠穆朗玛峰。其实，太阳系中除了地球上的最高峰外，还有火星上的奥林帕斯山，木卫一(Io)上的火山，海卫一(Triton)上的冰火山，另外，银河系甚至河外星系中还有很多未知行星或卫星上的神秘山峰。我们的征途是星辰大海。 　　在本书的筹备过程中，我在物理通报QQ群和慕理书屋微信群中与一些老师讨论了些相关问题，特别致谢以下几位老师： 黄陂一中姜付锦，学军中学黄晶，山东实验中学慕亚楠，重庆十一中学郎军，江西师大附中涂德新，北理工附中邓峰。 　　如何使用本书 　　建议方式是随便翻，如果有哪个图片、公式、叙述或评注能抓住你的眼球，引起你的兴趣，就开始读下去。请注意，本书问题的解答不一定完全正确，不要以对待教科书的态度来读，越是篇幅长的，说明我理解越透彻，你想少花点儿时间，跳着看也可以； 越是篇幅短小的，说明我还没完全理解这个问题，你反而要多花点儿时间，争取超过我。如果有题目能够成为你的本科（硕士）学位论文（的一部分）、物理辩论赛题目或者丘成桐科学奖的选题，那是我的荣幸，能在致谢引用时提一下本书，作者将不胜感激。

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