物质与能量 科普读物 书籍 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121304002

商品编码：29789902708

商品基本信息，请以下列介绍为准
商品名称：	物质与能量 科普读物 书籍
作者：	《科学新闻》杂志社（Science News），颜蓓蓓任牧青 译
定价：	58.0
出版社：	电子工业出版社
出版日期：	2017-01-01
ISBN：	9787121304002
印次：
版次：	1
装帧：	平装-胶订
开本：	小16开

内容简介

电子工业出版社与美国科学与公众协会（The Society for Science ＆ the Public）及其出版的《科学新闻》杂志（Science News）倾力合作，陆续推出《科学新探索》丛书，《物质与能量》正是该丛书的第五本书。本书介绍了人类对物质以及物质有怎样的行为孜孜不倦的探索，以及对于物质本质理解永无止境的研究，这再一次证明，人类是处理自然生物原料的专家。 《物质与能量》一书的文章均选自近几年《科学新闻》杂志中尤为精彩、受读者欢迎且值得阅读的文章。《科学新闻》杂志是美国专业、全面、及时的科学新闻来源之一。

目录

I. 化学的艺术（The Art of Chemistry） 发现氢元素新相 遇见?a和?W 勘探准晶 撞击激发出强子对撞机内物质的古怪行为 点火失败 刻蚀的玻璃让光线拐弯 回弹之际 细菌电池获得了坚实的发展 以蜻蜓翅膀为灵感的材料可以使细菌爆裂 奇特的盐类动摇了化学理论的根基 为点火采取的措施 生物能 石墨烯类似物被引进 滤光器仅仅让来自一个方向的光通过 奇怪的材料找到了实际应用 石墨烯允许质子渗透 强化学反应论文被撤稿 石墨烯的引力可以磁化 旧发现颠覆电池时代 纳米尺度范围的温度测量 超导记录获得突破 关于103号元素在周期表中位置的争论 II. 后信息（Post-information Revolution） 混合并匹配量子位 揭露神出鬼没的费米子 量子通信的飞跃 让不确定性更加确定 时光斗篷终于派上用场 利用光的灵活内存芯片 扭曲的光可以传输更多信息 组合晶体管提高了速度和效率 装置让信息实现量子跃迁 非破坏性光子检测 寻找稳定的量子位 黑客难以涉足的数据加密计划 量子计算机挑战失败 量子摄像机捕捉薛定谔猫 数字化使数学问题简单化 隐形传输向前推动两大步 光线消失后残留信息 拥挤的量子纠缠态 III. 万物理论（The Theory of Everything） 物质的核心 旋转地心 后希格斯粒子——理论学家的困难时期 物理常数又有了新限制 在超冷混合物中出现磁单极子类似物 被的质子磁性 发现量子力学中的柴郡猫 并非真实存在的粒子 已发现其他的方法生成氧气 实验室中生成霍金辐射 马约拉纳粒子的信号出现 某些负质量粒子可能存在 碰撞可能促进了生命起源 光速并不是一成不变的 关注暗物质 组成生命的各种元素同时生成 IV. 微观纵，量子领域的波谲云诡（Micromanipulation, Bizarrerie of Quantum World） 围绕着质量的新时钟 温度是负数 原子核变成了梨形 插电激光技术获得了飞跃 光阱成就镜子 量子计时器 科学家将晶体扔进了一个曲面 光镊纵仅50 纳米宽的物体 分子笼捕获稀有气体 V. 生活中的科学（Science in Life） 带电面粉的电压检测 水上行走的秘密被解决了 用涡流打结 破裂的玻璃有故事要说 回声激活的室内地图APP 隐形斗篷也可以是低科技的 茶叶之谜背后的张力 多普勒效应应用于自旋 维生素E 可以消除静电 水滴作试管 磁成像仪可以扫描单个质子 数学可以用来描述行人的某些行为 现象可以解释碱式爆炸 空气污染破坏免疫能力 VI. 明日科技（Science in the Future） 用能量擦除记忆 3D 打印 声波悬物 激光通过将颗粒推到一起来制造镜子 将光变成死光 牵引束用声音拖动物体 藏在雾中的新型隐形斗篷 超快速3D 打印机利用黏性物质打印新物体 调控声音的新纪元

编辑

人类是加工自然物质的专家。从早期石器到罗马水渠，再到硅晶时代，我们已经通过自己对物质的理解，创造出新奇的材料，广泛地利用能量，推动了人类文明的进步。过去几年里，人类取得了重大进步，聚变能、量子计算机、量子通信和超材料斗篷成为物质科学的新里程碑。探索物质与能量的前沿科学；这是一场精彩纷呈的对物质核心的探索，且这场探索永无止境。

媒体评论

“随着科学家们对物质的深入研究，人类将有更多纵和创造物质的可能性。” ——美国《科学新闻》杂志社（Science News）

宇宙的织锦：从微观粒子到宏大星系 一本探索物质世界与能量奥秘的全新读物 在浩瀚的宇宙图景中，我们栖居的地球，乃至构成我们自身的一切，都不过是物质与能量相互作用的宏大剧目中的一瞬。本书并非专注于您提到的那本《物质与能量 科普读物》所涵盖的特定基础物理或化学概念，而是将视角拉伸，聚焦于物质形态的演化、能量的转化规律，以及这些基本要素如何在不同尺度上共同编织出我们所感知的现实。 本书旨在为所有对自然科学充满好奇心的读者，提供一个既深邃又易于理解的探索旅程。我们不会重复介绍已有的、关于原子结构或基础热力学定律的既定描述，而是侧重于这些基础定律在极端条件和复杂系统中的体现与应用。 第一部分：存在的边界——物质的形态与超越 我们首先探讨物质在极端环境下的非寻常表现。 1. 凝聚态的奇迹：超越晶体的秩序 不同于常规固体中规则排列的原子，本书将深入探讨拓扑绝缘体和超导现象的深层物理机制。我们将揭示，在特定的几何约束和量子关联下，物质表面如何展现出与内部截然不同的导电性质，以及零电阻输运如何颠覆我们对电阻的传统理解。这不仅是材料科学的前沿，更是对“物质”定义的一次挑战。我们不会着重于讨论基础的固态物理模型，而是关注这些材料在信息传输和能源领域的革命性潜力。 2. 夸克与胶子：不可见结构下的张力 抛开对质子和中子的基本介绍，我们将潜入强相互作用力的核心。本书将详尽阐述夸克-胶子等离子体（QGP）的状态，这种宇宙大爆炸初期的物质形态是如何在粒子对撞机中被短暂“重现”的。我们探讨的重点是禁闭机制的失效与恢复，以及我们如何通过观察奇异的强子谱线，来反推这种极端高能密度下物质的动态行为。 3. 极端引力下的物质：奇点之外的结构 我们将目光投向黑洞的事件视界。本书不赘述黑洞的形成过程，而是聚焦于信息悖论的最新进展。我们如何理解信息在被吸入黑洞后并未完全消失，而是以某种形式编码在视界附近的量子涨落中？我们考察霍金辐射的本质，以及它如何暗示着时空结构本身在量子层面的不连续性。这部分内容超越了简单的“物质密度无限大”的概念，进入了量子引力理论的推测前沿。 第二部分：能量的变奏曲——转化、守恒与极限 能量是驱动宇宙万物运行的引擎。本书将能量的探讨提升到其转化效率的极限和在宇宙尺度上的分布。 1. 聚变与裂变的效率边界：恒星的燃料与人类的希望 在讨论核能时，我们将避开基础的核反应方程，而是聚焦于惯性约束聚变（ICF）和磁约束聚变（MCF）的工程挑战。我们重点分析如何通过更优化的靶丸设计和激光脉冲整形，来突破点火（Ignition）的临界阈值，实现净能量增益。同时，对于裂变，我们将探讨第四代反应堆（如快堆和熔盐堆）在燃料闭合循环和固有安全性方面的突破，这些是实现可持续能源未来的关键。 2. 零点能与真空的活跃性 本书将详细介绍卡西米尔效应的测量和理论解释，探究真空并非“空无一物”，而是充满了量子涨落的能量海洋。我们不会停留在展示卡西米尔板被推挤的现象，而是深入分析如何利用动态卡西米尔效应，从真空中“提取”出虚拟光子，将其转化为可观测的能量——尽管目前仍处于理论和极微观实验阶段。这挑战了我们对“能量零点”的传统认知。 3. 暗能量与宇宙加速膨胀 在宏观尺度上，能量的表现形式最为神秘。我们不讨论暗物质的引力效应，而是聚焦于暗能量对时空动态的影响。本书将详细比较宇宙学常数模型与第五种力（Quintessence）模型之间的观测差异，并分析最新的超新星观测数据和宇宙微波背景辐射（CMB）对这些模型的约束。我们探索的是，驱动宇宙加速膨胀的这种均匀分布的负压能量，其本质究竟是时空固有的属性，还是某种尚未被纳入标准模型的动态场。 第三部分：交叉学科的前沿——信息、生命与复杂性 物质与能量的最高级表现，在于其组织复杂性，特别是在信息和生命系统中。 1. 量子信息论与物质的本质 我们将探讨冯·诺依曼熵和量子纠缠熵如何作为衡量系统复杂性和信息含量的指标。本书将阐述，在某些高度纠缠的量子系统中，物质的物理属性（如温度或压力）如何可以被精确地通过其纠缠结构来定义。这暗示着，信息可能比我们传统认为的物质和能量更加基础。 2. 生物系统的耗散结构：远离平衡态的能量利用 生命系统是自然界中最高效的耗散结构。我们不聚焦于生物化学的分子机制，而是分析生命体如何通过持续地从环境中获取低熵能量（如太阳光或化学梯度），并将高熵废物排放出去，从而在远离热力学平衡的状态下维持高度的有序性。我们将运用非平衡态统计力学的观点，来理解进化过程对能量转换效率的优化。 3. 地球系统的能量收支：从构造板块到气候反馈 最后，本书将整合物质与能量的观点，审视地球系统。我们分析地核的放射性衰变热如何驱动板块构造这一宏大的物质循环，以及这种循环如何反过来影响地表大气和海洋的能量交换。我们探讨米兰科维奇循环对冰盖和洋流的影响，以及人类活动如何通过改变大气中关键分子的光谱吸收特性，在短时间内显著改变了地球的能量收支平衡。 结论：一个持续展开的故事 本书的终极目标是展示：物质与能量并非两个孤立的概念，而是同一枚硬币的两面。从宇宙诞生之初的能量洪流，到如今星系中复杂的生命体，万物的运行都遵循着能量的转化规律和物质的组织逻辑。我们提供的，是一幅宏大而精细的当代科学图景，它期待着读者带着开放的心态，去探索科学前沿尚未解答的诸多谜团。

评分☆☆☆☆☆

我最近沉浸在一本关于心理学的通俗读物《情绪的语言》中，这本书以非常新颖的角度，帮助我理解那些我们日常生活中司空见惯，却又常常难以名状的情绪。作者并没有用枯燥的心理学名词来解释，而是通过一个个生动的故事、贴近生活的案例，以及一些有趣的心理学小实验，将情绪的奥秘展现得淋漓尽致。我学会了如何识别和理解自己和他人的情绪，如何区分愤怒、悲伤、喜悦和恐惧等基本情绪，以及它们背后隐藏的更深层的原因。书中关于情绪调节的技巧也十分实用，我尝试了一些方法，发现对改善自己的心态和人际关系确实有帮助。让我印象深刻的是，作者强调了情绪的“积极性”，认为即使是负面情绪，也蕴含着重要的信息，是内心需求和期望的信号。这本书的语言风格非常亲切，仿佛是和一位老朋友在聊天，让我感觉心理学不再是高高在上的学科，而是与每个人息息相关的生活艺术。读完这本书，我感觉自己对人性的理解又深入了一层，也更加懂得如何与自己内心深处的情感和谐相处。

评分☆☆☆☆☆

最近读完了一本关于生命起源的科普巨著《基因的秘密》，内容简直是颠覆了我过往的认知。这本书深入浅出地剖析了生命体最基本的构成单位——基因，以及它们是如何编码、传递和演变的。作者从DNA的双螺旋结构讲起，娓娓道来，将那些抽象的化学分子名词变得触手可及。他详细介绍了DNA是如何存储着一代又一代生命的蓝图，又是如何通过精密的复制和修复机制，保证生命的延续。我尤其着迷于关于进化论的部分，作者并没有简单地复述达尔文的观点，而是结合了分子生物学最新的研究成果，解释了基因突变、自然选择以及基因漂移等机制如何共同驱动着物种的进化。书中对基因工程的伦理争议也进行了深刻的探讨，提出了很多发人深省的问题，让我开始重新审视人类改造生命的可能性和边界。读这本书的过程中，我仿佛变成了一名基因的探险家，在微观世界的奇妙旅程中，看到了生命的韧性、多样性和无穷的潜力。这本书不仅让我对生命本身有了更深的理解，也让我对人类在生命科学领域未来的探索充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

我最近刚好翻阅了一本关于宇宙起源的科普读物，书名叫《星辰的低语》。这本书以非常生动形象的比喻，为我揭开了宇宙从何而来、如何演变的神秘面纱。作者并没有直接堆砌那些令人望而生畏的专业术语，而是巧妙地将复杂的概念融入到日常生活的类比中，比如用“宇宙大爆炸”来形容婴儿呱呱坠地那一刻的磅礴生命力，又用“黑洞”比作宇宙中一个吞噬一切的神秘漩涡。读这本书的时候，我常常会感觉自己仿佛置身于那遥远的过去，亲眼见证着一颗颗恒星的诞生与陨落，一个个星系从混沌中逐渐成型。书中关于暗物质和暗能量的探讨也让我大开眼界，虽然它们依然是未解之谜，但作者通过严谨的逻辑和前沿的科学研究，为我们勾勒出了它们可能存在的形态和作用，让人不禁对宇宙的浩瀚与未知充满了敬畏。尤其令我印象深刻的是，作者在解释量子力学的一些基本原理时，并没有像很多其他科普书那样，止步于“不可思议”的结论，而是试图通过一些有趣的实验设计和思想实验，让我们能够理解这些看似违反直觉的现象背后所蕴含的深刻道理。这本书就像一位循循善诱的老师，带领我在知识的海洋中畅游，每一次翻页都伴随着新的惊喜和顿悟。

评分☆☆☆☆☆

我最近在读一本关于古代文明的考古学书籍，书名叫《失落的王朝》。这本书的魅力在于，它不是简单地罗列历史事件和文物，而是通过作者亲临考古现场的细腻描述，以及他对那些沉默的遗迹背后故事的解读，让历史仿佛活了过来。作者以一位侦探的视角，带领读者一步步解开那些尘封千年的谜团。从埃及金字塔的建造之谜，到玛雅文明的突然衰落，再到复活节岛石像的起源，书中对每一个重要的考古发现都进行了深入的剖析。我尤其喜欢作者对不同文化符号和象形文字的解读，他通过对比和推断，一点点地拼凑出古代先民的生活方式、信仰体系和社会结构。这本书让我深刻体会到，考古学不仅仅是挖掘器物，更是与过去对话，理解人类文明发展脉络的重要途径。它提醒我，我们所生活的这个时代，只是人类漫长历史长河中的一瞬，而那些消逝的文明，依然以它们独特的方式，影响着我们今天的世界。每一次阅读，都感觉像是在穿越时空，与那些遥远的灵魂进行一场无声的交流。

评分☆☆☆☆☆

我最近入手了一本关于人工智能的哲学思考著作，名为《智能的边界》。这本书并没有沉溺于技术细节，而是着重探讨了人工智能的出现对人类自身、社会结构以及未来命运可能带来的深远影响。作者以犀利的笔触，分析了当前人工智能发展所面临的伦理困境，比如算法歧视、隐私泄露以及失业潮等问题，并对这些挑战提出了富有远见的解决方案。我特别被书中关于“强人工智能”和“弱人工智能”的区分以及对意识本质的探讨所吸引。作者并没有给出确定的答案，而是通过引入各种哲学流派的观点，引导读者进行独立的思考。我感觉自己像是参与了一场关于未来人类与机器共存的深度辩论，每一次阅读都激发出我内心深处的思考和对未来的隐忧。这本书的写作风格非常独特，它并没有回避那些争议性的话题，而是以一种非常开放和包容的态度，鼓励读者去探索和质疑。读完之后，我对人工智能的未来不再仅仅停留在科技进步的层面，而是多了一份对人性、伦理以及生命意义的哲学关照。