机敏问答·科学

    本书是集趣味和启迪与一身的一部书，将为你回答很热门的问题，帮你完成家庭作业，提供引人入胜的细节，满足你的求知欲和好奇心。
    本书精选了1700多个人们问得很多、很有趣或很不同寻常的自然和科技知识方面的问题，按照物理和化学、太空、地球、气候和天气、矿物、能源、环境、生物、植物、动物、人体、健康和医学、度量、工具和武器、建筑与桥梁、交通工具、通讯、基础科学等分类。本书由詹姆斯·E.博比、内奥米·E.巴拉班编著。

简介
鸣谢
物理和化学
能量、运动、力和热—光、声音和其他波—物质—化学元素等—测量法、方法论等
太空
宇宙—恒星—行星和卫星—彗星、陨石等—观察与测量—探索
地球
空气—自然特征等—水—陆地—火山和地震—观察与测量
气候和天气
温度—空气现象—风—降水—天气预报
矿物及其他材料
岩石与矿物—金属—自然物质—人造产品
能源
非核燃料—核能—测量单位和测量—消耗和保护
环境
生态学、资源等—灭绝的和濒危的动植物—污染—回收、保护和废物
生物
细胞—进化论和遗传学—生命过程、结构等—分类、度量和术语—真菌、细菌、藻类等
植物世界
物理特征、作用等—乔木和灌木—花和其他植物—园艺、农艺等
动物世界
生理特性等—名称—昆虫、蜘蛛等—水生生物—爬行动物和两栖动物—鸟类—哺乳动物—宠物
人体
功能、过程和特征—骨骼、肌肉和神经—器官和腺体—体液—皮肤、毛发和指甲—感觉和感觉器官
健康与医学
健康的隐患、危险等—急救、毒药等—疾病、机体紊乱及其他健康问题—卫生保健—诊疗设备及检测—药物等—外科手术和其他非药物治疗
重量单位、度量法、时间、工具和武器
重量单位、度量法和测量—时间—工具、机器与生产工序—武器
楼房、桥梁及其他建筑结构
楼房和建筑构件—公路、桥梁和隧道—五花八门的建筑结构
船舶、火车、汽车和飞机
船和舰艇—火车和有轨电车—机动交通工具—飞行器—军用交通工具
通讯
符号、书写和代码—收音机和电视机—电信、记录、互联网等—计算机
基础科学
数字—数学—专业术语和理论
译者的话

    夸因何得名？
    夸是理论上的粒子，被认为是物质的基本成分。夸是由美国理论物理学家、诺贝尔奖获得者默里·盖尔曼(Murray Gell-Mann，1929-)命名的。夸起初是盖尔曼随意想出来的一个词，听起来像“Kwork(阔)”。后来，盖尔曼读到了詹姆斯·乔伊斯(James Joyce)的小说《为芬尼根守灵》中的一句话，“向麦老大三呼夸(Three quarks for Master Marks)”，于是这个词就变成了夸(Quark)。现在已知的夸有6种，分别用上、下、奇异、粲、顶和底来区别。每种夸有三种不同颜色(红、蓝和绿)。18种夸都有不同的电荷(这是所有基本粒子的一个基本特征)。三个夸组成一个质子(带有一个单位的正电荷)或一个中子(带有零电荷)，两个夸(一个夸和一个反夸)组成一个介子。同所有已知的粒子一样，夸有自己的反物质对立物，称为反夸(具有相同的质量，但相反的电荷)。
    理查德·费因曼对物理学作出了怎样的贡献？
    理查德·费因曼(Richard Feynman，1918-1988)发展了量子电动力学理论，描述了电子、正电子和质子的相互作用，为物理学家研究电子提供了一种新的研究方法。费因曼用自己的方式重构了量子学和电动力学，发明了表示量子场论计算中特定项的图，被称为费因曼图。费因曼因为在量子电动力学方面的研究成果，获得1965年诺贝尔物理学奖。
    什么是亚原子粒子？
    亚原子粒子是比原子小的粒子。从历目前来说，人们认为亚原子粒子是电子、质子和中子。然而，亚原子的定义现在已经扩大到包括基本粒子在内。基本粒子很好小，以至于它们似乎不能再由更小的单位组成。在20世纪，随着越来越优选复杂设备技术的发展，使对这种基本粒子的物理研究成为可能。在20世纪下半叶，已经发现许多新的粒子。
    根据粒子的旋冲质量或它们的共性组织粒子，人们提出了许多建议。有一个体系观现在普遍称为标准模型。这个体系说明了基本粒子的两大基本类型：夸和轻子。其他载力粒子称作玻色子，如光子、胶子和引力子都是玻色子。轻子包括电子、u介子、乙介子及三类微中子。夸在本质上从不单专享生，它们总是组合在一起，形成粒子，称作强子。根据标准模型，所有其他的亚原子粒子都是由夸及其反粒子的某些组合而构成。质子由三个夸组成。
    什么是依数性？
    依数性只和溶质的粒子数目有关，而与溶质粒子本身的性质无关。依数性包括蒸汽压降低、沸点升高、凝固点降低以及渗透压等。对生物体系来说，很重要的依数性是渗透压。
    除水以外，什么物质固态时比液态时密度小？
    只有铋和水具有这一特性。密度(质量与体积的关系或物体的质量除以它的体积)指一种物质有多紧密或坚实。例如，水的密度为1g/cm3(/立方厘米)或1kg/L(千/升)。岩石的密度为3.3 g/cm3。纯铁的密度为7.9 g/cm3。地球(作为一个整体)的密度是5.5 g/cm3(平均)。水在固态状态下(即冰)会浮起，这是好事，否则，冰就会沉到所有湖泊或河流的底部。
    为什么液态水比冰的密度大？
    纯液态水在39.2°F(3.98℃)时密度优选，当水结成冰时密度减小。这是因为当水形成冰时，氢键使分子形成相对固定的几何模式，产生展开的有渗透性的结构。液态水具有较少的氢键，因此，更多的分子能占据同样的空间，使液态水的密度比冰更大。
    何谓半衰期？
    半衰期是指放射性原子核的数目衰变到其原来数目的一半所需要的时间。因此，如果某一样品的半衰期是一年，从年初到年末时，其放射性将衰减到其原来的一半；到第二年末，则衰变到原来的1/4。某种物理放射性核的半衰期总是一样的，不受温度、化学结合或其他任何条件的影响。自然辐射是法国物理学家安东尼·贝勒耳(Antoine Becquerel，1852-1908)在1896年发现的。这项发现导致了现代核物理学的开端。
    谁首先用无机成分人工合成了有机化台物？
    1828年，德国化学家弗里德里希·亨利·维勒(Friedrich Henri Wohler，1800-1882)用氰酸铵合成尿素。这项合成给生命活力理论以致命的打击。生命活力理论认为，有机化合物和无机化合物之间存在着明确的、根本的差异。瑞典化学家琼斯·雅可比·贝采利乌斯(Jons Jakob Berzelius，1779-1848)提出，这两种化合物是根据接近不同的定律，由化合物的元素中产生的。有机化合物是在生命活力的影响下产生的，因此不能由人工产生。这一区分因维勒的合成而宣告结束。
    谁被认为是晶体学的创始人？
    法国教士及矿物学家勒内-加斯特·霍伊(Rene-Just Hatiy，1743-1822)被称为“晶体学之父”。1781年，霍伊遇到一件幸运的事，他把一块方解石摔到了地上，并摔成小碎片。他注意到碎片沿着直直的并以固定角度相交的平面破裂。霍伊假设，每一个晶体都由一连串现在称作晶胞的东西构成，形成带有固定角度的简单几何形状。晶体形状的一致性或差异意味着化学成分的相同或不同。这就是晶体学的开始。
    19世纪早期，许多物理学家进行晶体实验，他们尤其对晶体能折射光并将光分成其组成颜色的能力感兴趣。新兴光性矿物学的一位重要成员是英国科学界的大卫·布儒斯特(David Brewster，1771-1868)，他根据晶体的光学特性，成功地对大多数已知晶体进行分类。
    19世纪中期，法国化学家路易·巴斯德(Louis Pasteur，1822-1895)的研究工作为晶体测偏振术奠定了基础。皮埃尔·居里(Pierre curie，1859-1906)和其兄雅·居里(Jacques Curie，1855-1941)发现了某些晶体呈现的另一种现象——压电现象。压电现象也叫做压电效应，是某些晶体在施加应力后呈现的电场效应。  对晶体的很重要应用也许是在x射线晶体学这个学科中。德国物理学家马思·冯·劳厄(Max von Laue，1879-1960)很早进行了这个领域的实验。这项研究工作因威廉·亨利·布拉格(William Henry Bragg，1862-1942)与其子威廉·劳伦斯·布拉格(William Lawrence Bragg，1890-1971)而得以完善，他们因此一起荣获诺贝尔物理学奖。青霉素和胰岛素的合成因x射线晶体学的使用而成为可能。
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