内容提要

这是一本解释日常流动现象的科普书，本书在保证趣味性的同时对所涉及的流体力学知识进行了较为深入的介绍。在对流动现象的解释中，本书力求达到在通俗易懂和科学严谨之间的平衡，让不同层次的读者都能看懂。书中插图均为作者在计算机上绘制而成，相关内容尽量用图而不是文字来表达，力求解释清晰又不啰唆。本书在图解基础上辅以流体力学基础知识，以及几个自己在家就可以进行的小实验，让读者可以深入理解流体力学的原理。

本书既适合广大科学爱好者，也适合从事与流体力学有关的行业技术人员阅读。

前言

写一本流体力学科普书的想法产生于几年前，当时为了写专业的流体力学书——《我所理解的流体力学》，我买了很多科普书来参考学习以便把知识写得有趣且浅显易懂。看得多了，发现科普书和专业书之间存在明显的鸿沟。科普书大都讲得太浅，点到为止，甚至为了简化问题而产生错误，而专业书则基本都是按照学科体系编排，不是从问题出发的，读者不阅读大部分章节就很难得到想要的那部分知识。

于是拟定了一些题目后我就开始写了，但写出来的却仍然感觉既不浅显易懂又不深入系统，我想这正体现了当前科普工作的困境。在一两百年前，当时的很多科学家同时也是受欢迎的公众人物，因为他们的科研同时也是科普的，他们显得睿智而又擅长解决实际问题。然而这一百多年来，科技飞速发展，学科也越分越细，专业人士之间都隔行如隔山，更别说普通公众对科学的理解了。科普和科研之间的裂痕逐渐加大，因为科普都是解释现象的，而现象的本质往往比较复杂，甚至经常涉及跨学科的知识，于是就需要“博物学家”来解释，而“博物学家”有暗指不够专业的意思，这让很多科学家避之不及。

那什么是科普呢？通用的定义是：利用各种传媒以通俗易懂的方式让公众接受科学知识的活动，是一种社会教育。这里面完全没有提及受教育者的年龄、专业和社会地位。然而，我们却经常认为科普主要是针对青少年的活动，大多数的科普图书和科普活动都是针对青少年的。实际上，承担更多社会责任的成年人更需要科普，但当他们寻求一些通俗易懂的图书来了解科学时，可以选择的却很少。

科普书中也颇有一些针对成年人甚至专业人士的好书。例如，诺贝尔化学奖得主姜·范恩（John Fenn）写的《热的简史》就特别好。这是一本典型的科普书，但却不是面向中小学生的，书中对于热力学本质的论述甚至比很多教科书还要深入，我想从高中学生到相关工程技术人员，甚至包括很多教授热力学的大学教师读后都会颇有收获。该书读起来很有趣，语言也很轻松，从哪方面来说都应该算是科普书。

作者在写作过程中也曾经试图把每个现象都解释得全面且明白，但恐怕并未做到，因为实际现象总是牵扯太多的专业知识。也可能有的读者读完本书后会引出更多的疑问，其实这也是科普图书的作用之一：引发读者的兴趣和思考。其实不只是一般读者，科学工作者也是这样，知道的越多，疑问就越多。

本书到底是不是一本好的科普书留给读者评价，但作者敢说这是一本有特色的图书，和市面上的科普书都不太一样。在内容上，本书力求深入浅出，把复杂的流体力学知识归结到基本的牛顿定律和能量守恒定律；在表现方式上，本书主要以图解的方式，并配用尽量简洁的文字描述对相关内容进行展示。书中的插图均由作者绘制，在保证科学严谨的同时力求表述清晰且美观，漫画人物是作者的女儿绘制的，以提升知识的趣味性。

王洪伟

2020年6月

图例说明

这里给出了一些一般性的表示方法，如果具体的图里面有说明，就应该以具体说明为准。

第1章

什么是流体

1.

流体是能流动的物质

流体是液体和气体的统称，指那些易于流动的物质，是区别于固体的物质。但这个定义不太明确，什么样才是易于流动呢？貌似对于金匠来说，金子也易于流动，那金子可不可以算作流体呢？可见，要正确理解流体和固体的区别，首先要理解什么是流动，流动是指不断变形的运动，变形则指物体的形状发生了变化。