科技与科学

现代社会学认为，未来社会需要的是更具有想象力、创造力的人才。虽然编者这套精心策划、用心编写的“青少年万有书系”的定位是青少年读者，但这并不是说它们仅属于青少年读者。编者也希望它成为青少年的父母以及其他读者群共同的读物，父女同读，母子共赏，收获知识，收获思想，收获情趣，也收获亲情和温馨。
这本《科技与科学》(作者青少年万有书系编写组)是其中一册。

谁的青春不迷茫？愿《环境与自然》能够为青少年在青春成长的路上指点迷津，带去智慧的火花，带来知识的宝藏。
《科技与科学》(作者青少年万有书系编写组)是“青少年万有书系”系列中的一册，讲述了关于科技与科学方面的知识，书中有数百幅鲜明震撼的精美图片，数百个精心选编的知识条目。

Part 1
数理化篇
诞生之初的数学
数学的起源
巴比伦泥版：很好的数学成就
金字塔与纸草书中的埃及数学
中国：十进制和二进制的故乡
有趣的数字
“0”的发明：人类伟大的发
明之一
阿拉伯数字：印度人发明的
数学符号
负数的引入：中国古代数学
家的贡献
小数与小数点
无理数的风波
质数的性质
数学工具与符号
印加人的奇普
尺与圆规
算筹与算盘
机械计算机：帕斯卡加法器
加减乘除符号的由来
等号的出现
阿拉伯人的分数线
有趣的数学问题
棋盘上的麦粒问题
哥德巴赫猜想：数学皇冠上的
明珠
罗素悖论：谁为理发师
理发？
鸡免同笼问题
七桥问题：欧拉的数学模型
为地图着色的四色问题
形象万千
黄金分割的发现
独具魅力的勾股定理
美妙的对称
神奇的莫比乌斯带
动与静
万物都在运动
速度：运动快慢的标准
密度：质量与体积之比
重力：来自脚下的力
苹果落地与万有引力
惯性：维持原状
摩擦与摩擦力
重心：不倒翁的奥秘
杠杆：省力的装置
奇妙的浮力
虎跑泉与水的表面张力
声与波
振动：机械钟表的原理
自鸣铜磬与共振现象
回声与波反射
波的衍射：隔墙有耳
对人体有害的次声波
穿透力极强的超声波
噪声与乐音
颅骨传声
冷与热
冬暖夏凉的井水
温度计与温度：温度计是测
温仪器的总称
热胀冷缩与冷胀热缩
对流、传导与辐射
无法制成的永动机
绝对零度：无法达到的低温
电与磁
摩擦起电
电流的产生
导体与绝缘体
安全电压
电器的并联与串联
看不见的磁场
发现电磁关系
电磁波：空中的信使
生物电：会发电的生物
光与色
七彩的阳光
五颜六色的物体
光的反射：视觉产生的条件
之一，
光的折射：闪烁的星光
光的散射：蔚蓝的天空
光的干涉：彩色肥皂泡
神奇的望远镜
哈勃望远镜
显微镜：洞见微观世界，
红外线与紫外线
萤火虫与冷光
激光：希望之光
量子物理
原子的世界
×射线的发现
卢瑟福与粒子加速器
居里夫人与镭
狭义相对论：高速世界
核能：用之不竭的能源
化学创造的世界
合成橡胶
塑料时代
高吸水性树脂
水泥：高楼大厦的材料
油漆与涂料
化肥：农作物的营养添
加剂
农药：寂静的春天
玻璃家族
生活中的化学
富含矿物质的矿泉水
去除异味的活性炭
味精的发明
肥皂与洗涤剂
蕴含能量的干电池
一擦就燃的火柴
营养丰富的酸牛奶
y射线：看不见的消毒剂
Part 2
电子科技篇
身边的电器
电饭煲：煮饭推荐
电磁炉：不见明火
微波炉：瞬间加热
电冰箱：低温保鲜
家用洗衣机
不用洗衣粉的洗衣机
家用热水器
吸尘器：清洁能手
电风扇：凉爽的风
空调：四季如春
电视机：坐观天下
等离子电视：保护眼睛的
电视
液晶电视：长寿电视
交互式数字电视
指纹电子锁
家用机器人：住在家里
的朋友
电子与通信
从电报到电话
程控电话：电信的重大变革
移动电话：即时通信
蓝牙技术
传真机：远程通信
微波通信：现代化的通信
方式
光导纤维：信息高速公路
的“路面”
光纤传感器
神通广大的卫星通信
走进电脑时代
计算机的发明：20世纪的
奇迹
计算机的二进制运算
可穿戴的计算机
纳米计算机
光计算机：人机交际
神经电脑
互联网：信息穿梭的高速
公路
互联网上的WWW
方便快捷的电子邮件
信息检索：一点即出
电子商务：不见面的交易
网上聊天：实时通信
网络游戏
电脑病毒：随着网络蔓延
令人头疼的垃圾邮件
PRRT3
生物技术篇
生命的基本单位――细胞
发现细胞的人
细胞的形态和组成
细胞的分裂与分化
细胞的癌变
分子生物学
糖类：能量仓库
脂类：能量中转站
蛋白质：生命的奥秘
氨基酸：生命的标志
基因：生命的密码
基因重组：生物圈繁荣的
基础
基因突变：突然发生的改变
核酸：生命的使者
破译遗传密码
生物工程
发酵工程与人造肉
酶与酶工程
人工细胞融合
细胞核移植
“万用”干细胞
试管婴儿
基因工程与灵丹妙药
克隆技术：造一个一模一样
的你
克隆人的争论
仿生学
水母与风暴
蛙眼的启示
苍蝇与宇宙飞船
蝙蝠与回声定位
海豚与潜艇声呐系统
从藤壶到特种黏合剂
Part 4
工业新知篇
找矿与采矿
太空遥感找矿
地震探矿
“报告”矿藏的动物
植物“报矿员”
“闻”气找矿
海上采油
新型材料
从铁矿石到钢铁
用途广泛的锰钢
“记忆力”超强的记忆合金
航天材料――钛合金
导电塑料：能导电的塑料
神通广大的新陶瓷
信息高速公路的基石――单
晶硅
引领新科技潮流的超导材料
方兴未艾的纳米材料
设计与加工
流水线生产与亨利，福特
高效实用的压力铸造
削铁如泥的水刀
超声波加工
激光加工：目前最优选的
加工技术
无尘超净厂房
应用前景广阔的工业机器人
商品的身份证――条形码
开发新能源
造油的细菌：“异想天开”
“植物石油”：绿色燃料
安全的原子核电站
处处可用的太阳能电池
取之不尽的风能
能量巨大的潮汐能
不稳定的波浪能
海水温差能
海洋盐差能
地热能：来自地球深处的
能源
沼气：廉价的能源
一举多得的垃圾发电
氢：最清洁的能源
燃料电池：宇宙飞船的动力
来源
来自地球磁场的能量
来自闪电的能量
来自极光的能量
Part 5
交通运输篇
现代交通
立交桥与高架路
高速公路：现代化公路
“桥梁皇后”悬索桥
大跨度的斜拉桥
索道：空中运行的交通工具
绵延万里的铁路
穿山过海的隧道
穿梭地下的地铁
电梯：大楼里的交通线
日新月异的车辆
汽车的诞生
方便快捷的轿车
公共交通与公交车
活力四射的越野车
风驰电掣的方程式赛车
无污染的电动汽车
旅行房车：流动的家
备受关注的太阳能汽车
未来的智能汽车
引人注目的安全气囊
最初的蒸汽火车
内燃机车：喝柴油的火车
电力机车：吃电的火车
蓬勃发展的高速列车
磁悬浮列车：空中飞龙
最早的摩托车
无辐条的新型赛车
陂浪而来的船舶
古老的独木舟
蒸汽轮船的出现
豪华游艇：贵族的水上行言
大鼻子的球鼻首船
稳定的双体船
体形庞大的半潜船
水翼艇：水中“飞行”
气垫船：水上飞行
集装箱船：运输大王
破冰船：冰海先锋
潜水器：海底探索者
驳船：靠船带动的船
艮翅翱翔的飞行器
莱特兄弟与双翼飞机
喷气式飞机
协和式客机：超音速飞行
水上飞机：在水面滑行
滑翔机：御风而行
热气球：最早的升空载体
直升机：垂直起落
警用直升机：缉捕快手
超轻型飞机：家庭制造的
飞机
不可小觑的飞艇
飞出地球的航天器和太空生活
火箭：探索空间的使者
运载火箭：人类飞向太空的
得力助手
人造卫星
宇宙飞船：运送航天员的
航天器
探测月球和行星的空间探
测器
火星探路者
航天飞机：可循环使用的
航天器
登月舱与月球车
空间站：迈向太空的中转站
“和平号”空间站：十五载的
辉煌
太空里的生活
空天飞机：航天飞机的下
一代
太阳帆：未来的航天器，
异想天开的航天飞缆
交通安全科技
红绿灯的由来一
计算机指挥交通
交通标志：车辆的向导
铁路信号：列车的向导
航标：船只的向导
SOS求救信号
繁忙的航空港
空中交通管制
卫星导航
全球定位系统(GPS)
PRRT6
军事兵器篇
步枪：枪中元老
AK～47：神威兵器
手枪：小巧的武器
机枪：火力凶猛
间谍枪：杀人于无形，
单兵自卫武器
炮
迫击炮：灵活机动
加农炮：长圆筒的野战炮
榴弹炮：使用最多的炮种
火箭炮：迅猛突击
高射炮：天空卫士
自行火炮：行动自由
激光炮：摧毁导弹
电磁炮：以电磁推动的炮
超声波炮：能隐蔽的炮
弹药
携带方便的手榴弹
杀伤力惊人的枪榴弹
炫目的闪光弹
穿甲弹：强拱硬钻
烟幕弹：金蝉脱壳
催泪弹：催人泪下的炸弹
燃烧弹：空中火雨
水雷：水中伏击
鱼雷：火龙出水
火焰喷射器：地面火龙
可怕的超声波子弹
战车
我国古代战车
现代步兵战车――装甲战车
攻守兼备的坦克
丘吉尔坦克
虎式坦克
战舰
古代维京船
我国的楼船
名扬一时的战列舰
巡洋舰：海上猎豹
驱逐舰：海上多面手
护卫舰：海上守护神
航空母舰：海上霸王
潜艇：海底蛟龙
战机
战斗机：空中杀手
B-2隐形轰炸机
阿帕奇武装直升机
F-117A隐形战斗机
预警机：空中领袖
反潜机：潜艇克星
军用运输机：大肚能容
军用直升机：飞行杀手
导弹
导弹：现代战争的主角
弹道导弹：准确命中
响尾蛇与晌尾蛇导弹
一击中的的准确制导导弹
名震天下的爱国者导弹
飞鱼导弹：水面舰艇的克星
战斧巡航导弹：身手不凡
宙斯盾导弹系统
非常规武器
原子弹：破坏力巨大
氢弹：轻核聚变
中子弹：高能中子辐射
生化武器：最廉价的杀人
武器
世界末日武器――基因武器
新武器
太空武器：太空杀手
次声武器：声波袭人
不怕伤痛的机器人士兵
气象武器：呼风唤雨
航天母舰：太空巨无霸
侦察与防护
军事通信卫星：军队的传令兵
侦察卫星：窃.听能手
防护装备：士兵的保护伞
功能各异的特种军服

    人们之所以感觉井水冬暖夏凉，是相对于当时地面上的温度来说的。炎热的夏天，地球表面直接受太阳的照射和气流的影响，温度升高很陕。而地下的泥土只能通过上层泥土从大气中吸热，由于泥土传热很慢，因此地下深处的温度要比地面的温度低，所以井水的温度比地面上的温度低。假如把井水提到地面上，就觉得特别凉。
    寒冷的冬天，地面上的温度降低很快，常降至零摄氏度以下。由于地下深处的泥土不能直接向空气中散热，因此地下温度变化不大，井水的温度就比地面上的温度高。这时把水提到地面上，就会觉得比较热。于是，人们就有了井水冬暖夏凉的感觉。
    事实上，不光是井水会给人冬暖夏凉的感觉，山洞、地窖等也都如此。
    温度计是测温仪器的总称
    1593年，意大利科学家伽利略(1564～1642)发明了世界上靠前支温度计。伽利略温度计是一根一端敞口的玻璃管，它的另一端带有一个核桃大、加满水的玻璃泡。使用时，需首先加热玻璃泡，然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化，玻璃管中的水面就会上下移动。根据移动的多少，可以判定温度的变化和温度的高低。这种温度计受外界大气压强等的影响较大，因而测量误差较大。
    1709年起，德国物理学家华兰海特先后用酒精、水银制成了更准确的温度计。后来，经一系列实验与核准，他把一定浓度的盐水凝固时的温度定为。华氏度，把纯水凝固时的温度定为32华氏度，把标准大气压下水沸腾的温度定为212华氏度，用。F代表华氏温度，这就是华氏温度计。
    华氏温度计出现的同时，法国人列缪尔(1683～1757)经反复试验，把标准大气压下水的冰点和沸点之间分成80份，并将其定为温度分度，制成了列氏温度计。
    1742年，瑞典天文学家摄尔修斯改进了华氏温度计刻度，将水的沸点定为0摄氏度，冰点定为100摄氏度。后来，他的同事施勒默尔又把两个温度点的数值倒了过来，就成为现在的百分温度，即摄氏温度，用摄氏度(℃)表示。
    目前，华氏温度、列氏温度和摄氏温度在世界上都有应用，我国采用摄氏温度。
    无论是热胀冷缩，还是冷胀热缩，都与物质的密度有关。一定质量的物质的密度由物质内分子的平均间距决定。密度增大则体积收缩，密度减小则体积膨胀。
    以水为例，水中既存在大量单个水分子，也存在由多个水分子组合而成的缔合水分子。常温下，约50％的单个水分子会组合为缔合水分子，使水的结构发生变化，因此水的密度与水中缔合水分子的数量、缔合的单个水分子个数有关。具体来说，水的密度是由水分子的缔合作用、水分子的热运动两个因素决定的。当温度升高时，水分子的热运动加快，缔合作用减弱；当温度降低时，水分子的热运动减慢，缔合作用加强。综合考虑两个因素的影响，便可得知水的密度变化规律。
    在水温由0摄氏度升至4摄氏度的过程中，缔合水分子的组合所引起的水密度增大的作用，比由分子热运动速度加快引起水密度减小的作用更大，因此出现冷胀热缩现象。4摄氏度时，水中双分子缔合水分子的比例优选，水分子的间距很小，水的密度优选，水的体积很小。当水温超过4摄氏度时，水的密度随温度升高而减小，即呈现热胀冷缩现象。
    在自然界，热量会不断地由温度高的地方向温度低的地方传播，直到双方热量达到平衡为止。热的传播方式共有三种：对流、传导和辐射。
    对流指气体或液体通过自身各部分的宏观流动实现热量传递的过程，是流体的主要传热方式。比如在烧水时，作为热源的炉火接近壶底，壶底的水温度升高后会向上流动、把热传给其上面的水。
    传导是热能在固体中以受热粒子振动的形式进行传播的一种方式。影响热传导的主要因素是温差、热导率和导热物体的厚度与截面积。热导率愈大，厚度愈小，传导的热量愈多。P2-5