توضیحات

من اغلب اوقات می‌گویم وقتی بتوانید چیزی را که درباره‌ی آن صحبت می‌کنید، اندازه بگیرید و به صورت اعداد و ارقام بیان کنید در این صورت مطالبی را راجع به آن می‌دانید اما وقتی نتوانید آن را به صورت اعداد ارقام بیان کنید، دانش شما ناقص بوده و این موضوع راضی کننده نمی‌باشد. هر چند ممکن یک دانش اولیه باشد ولی شما با تردید و هراس به کمک افکارتان آن را به صورت مبنای علمی در می‌آورید حالا هر موضوعی که می‌خواهد باشد.

لرد کلوین (ویلیام تامسون)

این کتاب بر پایه این دیدگاه فلسفی استوار است و می‌خواهد قدرت نگرش کمی در فیزیک را نشان دهد. کمی بودن متفاوت از ریاضی وار بودن است. استنتاجات ریاضی برای اکثر علوم مورد نیاز است ولی وقتی که کار ریاضی تمام شد بایستی در نهایت ارقامی را بدهیم که قابل آزمایش یا  مقایسه باشد. آیا یک مقدار  بزرگتر یا کوچکتر از مقادیر مشابه است؟ آیا جواب ما نزدیک یک درصد یا ده درصد یا سایر مقادیر است؟شاید برای محاسبات سرانگشتی یک محاسبه‌ی تقریبی کافی باشد اما ممکن است برای زمانیکه معادلات پیچیده‌تر شوند یک درصد هم جواب صحیح را ندهد.

البته در مقیاس بعدی مورد نیاز عدد یک درصد هم ممکن است شامل یک حوزه‌ی جدید از فیزیک باشد.

در این کتاب بیش از صد مثال جالب و مشهود و در بعضی موارد هم کمی ناآشنا وجود دارد که در نتیجه قرار دادن اعداد در معادلات می‌باشد. با دو سطر محاسبه‌ی ساده می‌توانید نشان دهید که همه‌ی اتم‌ها دارای شعاع تقریبی یکسان هستند.

در این مجموعه از مسائل اگر چه می‌توانیم احساس کنیم که آزاد هستیم تا به هندبوک‌ها (کتاب‌های دستی) بنگریم و در اکثر مواقع راه حل‌ها را با ضریب دو محاسبه کنیم. در بعضی از موارد، پاسخ‌ها منجر به راه حل‎‌های بیشتری خواهد شد و یا حدود یک مدل را نشان خواهد داد.

دو مثال از این نوع مسائل منجر به ایجاد ستونی در مجله‌ی فیزیک آمریکا شد که مرتباً در شماره‌های پی در پی این مجله مسائلی به همراه راه حل آن‌ها داده شده است. یک مسئله بوسیله‌ی ویکتور ویسکوف تحت عنوان در جستجوی سادگی اولین بار از ژانویه تا دسامبر ۱۹۸۵ در این مجله چاپ شد و در دور دیگری سه مسئله هر ماه مطرح می‌گردید و ماه بعد پاسخ آن چاپ می‌شد. این مسائل بعنوان ((مسائل پشت پاکت)) نامیده می‌شد و بعداً بوسیله ادوارد پارسل از ژانویه‌ی ۱۹۸۳ تا جولای ۱۹۸۴ ویرایش شد. سطح این مسائل به صورت کلی بالاتر از سطح مسائلی است که در این کتاب مطرح شده است.

اطلاق ((مسائل پشت پاکت)) به خاطر این است که فیزیک دانان زمانیکه با یک مسئله روبرو می‌شوند برای حل آن اولین محاسبات را بر روی یک تکه کاغذ و یا شاید هم پشت یک پاکت انجام می‌دهند. البته آن‌ها باید کمی به مغزشان فشار بیاورند تا مقادیر عددی از یک تعداد مقادیر ثابت استفاده شده، به کار گیرند و انتقال واحد انجام دهند. در یادداشتی برای خواننده فهرستی از این اعداد مانند ev1=J^۱۹-۱۰×۶/۱را آورده‌ایم.

یکی از مدل‌هایی که ما در درس‌ها در مدل کلاسیک اتم‌ها استفاده می‌کنیم مدل بوهر است، یعنی به صورت کره‌های کوچک باردار که در مدارهای دایره‌ای شکل، حول یک محور دوران می‌‌کنند. این مدل در بسیاری از موارد به صورت تعجب آوری با آزمایشات مطابقت دارد و منجر به پیدا کردن راه حل‌های عملی مرتبط و مناسب با آن می‌شود.