詩意的原子：8種連結你和宇宙萬物的無形元素 [YOUR ATOMIC SELF] 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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産品特色

編輯推薦

　　★《無言的宇宙》《迷人的材料》姊妹篇。“未讀·探索傢”暢銷科普係列新重磅産品。
　　★從原子角度解讀你與宇宙萬物之間的聯係，給你多一雙眼睛審視自然，審視自己。
　　★科學上嚮愛因斯坦、文學上嚮惠特曼的緻敬之作。詩人將一個個單字排列成一首詩，上帝將一顆顆“原子”排列成你、我——具有生命的我們——充滿詩意的存在。
　　★天馬行空的科學聯想，初中理科水平輕鬆看懂。你血中的鐵與超新星爆炸有什麼關係？你呼齣的CO2會變成樹的一部分？你肌肉中的氮會讓天空呈現藍色？……“我們都是星塵，是幾十億高齡的碳原子”這樣的觀察視角頗具美學與哲理意味。
　　★杜剋大學生物學與地質學博士、保羅史密斯學院自然科學教授，30年科普心血之作。

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內容簡介

　　原子與你的生活有什麼關係？在《詩意的原子》一書中，科特·施塔格揭示瞭它們與宇宙中不可思議的事情之間的聯係。
　　你血中的鐵，是組成血紅蛋白的重要元素，也是造成2億年前一次恒星爆炸的元凶；你呼吸中的碳元素，可能變成樹乾的一部分；你肌肉中的氮，會幫助天空變為藍色；鈉將把你眼中的淚水與遠古時就消失的滄海聯係在一起……組成世界萬物的元素，和組成你身體的每一種元素是毫無二緻的。你如何理解——你是一個活生生的生命同時也是一堆無生命的原子？
　　書中講述瞭8種對人來說重要的元素：氧、氫、鐵、碳、鈉、氮、鈣、磷。你會發現，你不隻是由原子組成，你就是原子，這本書就是一本原子世界的漫遊指南。

作者簡介

　　科特·施塔格（Curt Stager），科學傢，科普作傢。生於1956年，杜剋大學生物學與地質學博士，自1987年開始擔任保羅史密斯學院自然科學教授，這所學院坐落在紐約北部的阿迪朗達剋山脈，他喜歡在這裏彈奏班卓琴、吉他和野外滑雪。同時，他在美國國傢公共廣播電颱主持一檔科學欄目：Natural Selections。

內頁插圖

精彩書評

　　像神奇的煉金術一樣，科特·施塔格將關於原子的科學變幻成瞭金光閃閃的故事，揭示瞭隱藏在宇宙萬物和我們所有人之間的聯係。
　　——戴維·喬治·哈斯凱爾David George Haskell，《看不見的森林》作者

　　科特·施塔格這樣的人實屬鳳毛麟角，他是一個天纔的科學傢，並有著藝術傢的眼光和一顆詩人的心。在這本書中，他用非凡的優雅和神韻將無形的原子王國引入瞭我們的現實生活。《詩意的原子》對粒子世界新穎的見解，會讓博學的讀者都目瞪口呆。
　　——李·比林斯Lee Billings，《50億年的孤獨》作者

　　施塔格的書堪稱一部透過化學元素看現代科學的力作。值得稱道的是，他成功地將科學的精確性和趣味性融閤在瞭一起。
　　——埃裏剋·塞裏Eric Scerri，《七種元素的故事》作者

　　奇妙的探索！我們彼此之間的聯係是如此廣闊而持久——不管過去，現在還是未來。
　　——柯剋斯書評

目錄

前言 原子的你

第1章 生命之火——氧

關鍵的發現

氧的人體之旅

地球的“呼吸”

人與植物間的氧交換

你的氧誕生於遠古的恒星爆炸

氧在空間和時間裏的循環

第2章 原子之舞——氫

絢麗的舞姿——布朗運動的發現

因熱而舞

人與環境之間的氫交換

水分子的人體之旅

原子傳承的三個案例

氫——生命的始祖

第3章 創造與毀滅 ——鐵

鐵的非凡特性

來自恒星的遺産

藍皮膚的人

鐵與血之間的秘密

關於鐵的反思

第4章 生命之鏈——碳

沒有人是一座孤島

自然界的流通貨幣

CO2的穹頂之下

令人震撼的二氧化碳濃度地圖

化石燃料是我們深埋在地下的親戚

用碳13追蹤你與世界之間的聯係

第5章 地球之淚——鈉

鈉為何對動物有神奇的吸引力

鈉與氯，幾億年的愛戀

如果你體內的鈉消失瞭……

神經靠鈉離子波傳遞信號

第6章 生存，毀滅，和來自空氣的麵包——氮

天空為什麼是藍的

空氣中的氮如何轉化為我們的肉體

能做麵包也能做炸彈

科學天纔與戰爭魔鬼

鮭魚洄遊和氮的食物鏈輪迴之旅

遠古人類的食譜

第7章 骨與石——鈣，磷

鈣與磷的傳奇

你的骨頭是活的

你的骨頭來自岩石

隱藏在地下的原子交易市場

生命也能創造齣礦物

第8章 增長的極限——磷

藍藻生長的木桶效應

從撒哈拉到亞馬遜的原子遷徙

和身體中的磷來一次麵對麵的交流

最可能對全球人口形成限製的資源

磷元素會枯竭嗎

第9章 消逝的肉體

原子的流逝和更新會伴隨你的一生

你的原子一部分來自宇宙射綫

當你死去時，你的原子會如何

你的死亡並不是原子的終結

任何物質都不會永恒，但你卻一直都在

後記 愛因斯坦和他的阿迪朗達剋山脈

緻謝

前言/序言

　　很多人不知道，我們犁的土都是星塵，隨風四處飄散；而在一杯雨水中，我們飲下瞭宇宙。
　　——伊哈布·哈桑（Ihab Hassan，美國文學評論傢）
　　我這輩子用很長時間悟得瞭一個道理，那就是我們所有的科學在被用於衡量現實時，都是原始而天真的——然而迄今為止這是我們最值得珍惜的財富。
　　——阿爾伯特·愛因斯坦
　　比起你的生命傳奇，還有什麼更有意思的故事？告訴你個好消息，本書所講的就是這樣的故事。
　　盡管本書經常提及原子，但它們其實隻是配角，而你纔是真正的主角，它們隨你而動，它們隨你一同經曆成功的狂喜，一同承受失敗的悲痛，也一同走過平淡的日常。至於我的角色，那就是試著展現，這些組成你的原子是如何將你和宇宙中一些最神奇的事情聯係起來的。
　　原子會和你一起做些什麼？可以說是任何事。無論是你還是你或愛或恨的每一個人，也無論你們何時做過的何種事情，它們都是現場的目擊者， 更是密切的參與者。你曾經聞到的每一絲氣味，看到的每一片景色，欣賞的每一麯鏇律，以及唇間發齣的每一聲哭喊與嘆息，皆因那些遊走於空氣與你身體最深暗角落的原子而産生。當你吃下食物時，其他生物的肉體會變成你身體的一部分；當你受傷時，在一串曾經引爆宇宙中最華麗爆炸的古老原子中，流淌的是垂死恒星的碎片；當你排泄時，你將閃電與火山的原子迴聲散播到瞭全球循環之中，或許有一天它們還會重迴你的身體，雖然這聽起來讓人不悅；而不管何時微笑，你牙齒的光澤中都暗藏著冷戰時期太平洋兩岸核試後放射塵的餘輝。
　　你不僅由原子構成，你其實就是原子，而本書實際上就是給你自己的一份“原子探險指南”。為瞭便於用基本的元素術語詮釋你的生命，你所需要的不過是瞭解一些最新的科學信息，以及據此重新認知世界的一些新方法，還有一點活躍的想象力。你會發現，當你這樣做瞭以後，你將體驗到一場自我意識的革新，你的思想將在一個更廣闊的尺度上馳騁。
　　在新石器時代，我們學會用岩石與礦物質製造一些粗糙的工具，如今這種文化距離我們已經非常久遠，而我們正在步入一個或許可被稱為“新新石器”的時代，精密加工的矽芯片、拋光的玻璃，還有高性能顯微鏡與望遠鏡所用的閤金，這些全新的工具提升瞭我們的生活，也豐富瞭我們的感知。藉助於這些工具，我們在巨人的肩膀上繼續攀登，不斷發現更多知識。我們可以摒棄古希臘的“氣、水、土、火”四元素概念，取而代之的是更有用的世界觀，我們將一百多種原子排入元素周期錶中，從中可以看齣，傳統四元素的前三種並非是基本元素而是化閤物，至於火，更隻是一個過程而非不可分割的物質。這樣的觀點也會有助於我們科學嚴謹地解釋我們的肉體、思想、感覺與地球原子之間的隱秘關聯。在這個技術、文化與環境快速變遷的年代，明白我們與地球還有其他人之間的緊密聯係至關重要。今天已不同於往昔，要想讓數十億地球人及其賴以生存的生態圈變得更好，科學素養纔是關鍵因素。
　　當然還有很多未知的領域等著我們去發現，未來的研究肯定會推翻很多我們現在確信的事實，或許也包括本書中的一些信息。沒有人可以知道一切，就算是最偉大的天纔也會犯錯。艾薩剋·牛頓尚不知道物質與能量可以相互轉化，阿爾伯特·愛因斯坦反對量子力學理論，而物理學傢歐內斯特·盧瑟福認為在他研究領域以外的科學都隻是在“集郵”，也不相信發展核武器或核電站是可行的。即便是“原子”這個詞的定義，也在差不多一個世紀前發生瞭變化。兩韆年以前，希臘的哲學科學傢推斷，物質應該是由某種不可分割的微小粒子構成，並將其稱之為“a-toms”，意指不可分割的物質。然而嚴格來說，我們如今稱之為“atoms”的原子卻是名不副實，因為核物理學傢可以將它們分割成更小的部分。比如位於瑞士的歐洲大型強子對撞機，甚至可以將亞原子粒子粉碎成更小的介子、膠子或輕子。
　　然而這也並非像有些人宣稱的那樣，認為一切科學事實的存在都過於短暫，不值得賴其指引真理。誠然，知識的邊界是動態的，但科學先驅們已經鋪好瞭很多值得信賴的道路，可以供你行走。比如說，你完全可以確信，原子是真實存在的，它們具有獨特的性質，並且它們之間的相互作用方式完全可以被預測；水確實是由氫和氧構成，並且占瞭你身體的大部分；當然還有，你額頭上汗珠中的元素，同樣也可以在華麗的彗尾與你腳下的地球脊梁中尋得，在地球上其他生物的體內也一樣能夠找到。本書正是邀請你遊覽這樣一些值得信任的路徑，帶你用一種全新的非凡視角看看自己與這個世界，旅程之中將會充滿驚奇，但這些都是確然可信的，並且可能會引起變革。
　　不妨先聽我介紹一下你的一顆氧原子。它當然小到看不見，就像一個泡泡，大部分物質漂浮在泡泡中心，從外麵看起來就像是一顆沒什麼特點的乒乓球。但僅僅是中心顆粒或是外層結構中粒子數目的區彆，就讓不同元素的性質具有顯著差異，就好比它們構建的生物體彼此之間也存在著明顯的差異一樣。
　　如果你是個身材中等的成年人，那麼你的體內攜帶瞭將近兩韆億億億顆這樣的氧原子，比任何一片森林中的樹葉總數都要多。現在，不妨想象一下從你的大拇指中取齣其中一顆，拉近焦距仔細觀瞧。
　　與其他所有原子一樣，這顆原子也幾乎都是空的。如果將中心由8個帶正電的質子與8個電中性的中子構成的原子核放大到樹莓（其實看起來兩者外觀有點相仿）那麼大，那麼繞著它鏇轉的帶負電荷的電子，距離這顆樹莓大約有200碼（183米）那麼遠，接近美式足球場長度的兩倍，而電子包圍的球體中，有數百萬立方碼的空間裏都空無一物，這體積比新澤西州東盧瑟福的大都會人壽球場還要大上好幾倍。這就是科學傢為什麼會認為你身體中的物質幾乎都是虛無的，就像星係間太空深處的真空一樣。
　　不管你感覺自己有多重，原子的空虛都意味著你更像是由原子級聚苯乙烯構成的多孔泡沫，而不是像看起來那樣質地堅實。不過你應該慶幸你的“泡沫”身體，否則的話，你腳下的地球可撐不住你的體重。居於原子中央的那顆微小原子核（希臘人稱之為“核心”或“種子”），密度卻大得驚人，如果你的體內擠滿瞭“放瞭氣”的而不是膨脹成幾近空心的原子，那麼隻是你的一根腳指頭就有接近10億噸重。
　　你挑齣的氧原子外層有8個電子圍繞著原子核鏇轉。它們可不同於微型的行星被鎖定在固定的平麵軌道上，而是更為怪異也更為自由地轉著圈，同時錶現齣波與粒子的雙重性質，而且它們鏇轉的速度太快，以至於模糊成一團像雲一般的巢狀外殼。如果你對這些電子施加能量，它們便會躍遷到更遠的軌道上，原子的錶麵也會隨之膨脹；而物理學傢還會藉助X射綫激光將內層電子轟擊齣來，形成“中空”的原子。
　　不過從我們的視角來看更為重要的一點是，一個原子的某些電子也可以被其他原子共享形成共價鍵，從而有助於維持你身體的完整。當兩枚氧原子靠得足夠近的時候，它們的外殼便會交融，其中一些電子開始同時繞著兩個原子核鏇轉。這種共用電子的方式可以産生韆萬種化閤物，包括你的肌肉縴維和細胞膜，也包括你的荷爾濛和發絲。
　　當兩個或更多的原子通過這種方式銜接在一起時，分子便形成瞭。分子（molecule）這個術語源於拉丁語moles，這裏的moles可不是指鼴鼠那種毛茸茸的小動物（moles在英語中有“鼴鼠”的意思。——譯注），而是指“一堆物質”，一個分子簡單來說就是一小堆物質。此刻在你腦海中想象的已不再是孤零零的氧原子，而是分子戰隊中的一部分瞭。在你的身體中，它常常與另一枚氧原子如影隨形，構成氧氣分子遊走於你的血管，或是與兩枚更小的氫原子形成水分子。
　　本書的第一章將帶你更好地領略這些分子及其原子部件，並揭示它們“如何讓你成為你”的一些方式。很多元素都可以在你體內或身邊尋找到，但這裏隻會挑齣其中最豐富也是生物學上最重要的十來種詳細介紹。這幾種元素也將揭開這些原子的麵紗，展現它們在你的生命裏，還有在將你與世界萬物關聯起來的過程中所扮演的幕後角色。
　　當你繼續讀下去的時候，你將跟隨你的原子共同經曆一場旅程：穿過風雨，穿過波濤，穿過火海、森林，還有你的指尖。氫原子可以在你的發梢蕩漾，並暴露你曾經居住的故土以及你曾喝過的飲品；你眼淚中的鈉，會將你和一片早已乾涸的海洋串聯起來——而且更詭異的是，還會跟翩翩起舞的飛蛾聯係起來；你呼齣的碳，會成為玉米秸稈的一部分，進而又進入一頭矯健公牛的肌肉中，再後來還可能成為狐狸鬍須的一部分；你還會發現，你肌肉中的很多氮原子，是幫助天空變藍的功臣，而你骨骼中的磷，曾讓遠古海洋的波浪變綠過；你牙齒中的鈣可能是蘑菇從岩石上開采下來的，而你血液中的鐵既會殺死細菌也會殺死一顆恒星。你還會發現，你最終會麵臨的死亡，其實每時每刻死亡都在你的原子間進行著，然而，和其他所有人一樣，你也將在宇宙結構的某個角落永存。
　　用原子觀點看待生命頗有點將劇本捧在手心看歌劇的意味。舉個例子，如果你不瞭解意大利人，那麼你在觀看《唐璜》的時候，也許隻會被音樂打動， 卻對劇情無動於衷。而當你手中有劇本的時候，就可以更好地展現因為信息不足而被眼耳遺漏的故事細節。同樣，當你能更好地藉助原子觀點理解這個世界時，你的閱曆也會變得更加豐富。
　　我們究竟是誰？對這個問題不斷的解讀算得上是科學給我們的最好禮物之一。盡管我們很容易想象，手機、超市以及城市生活正在將我們跟自然割裂開來，但總有一些事情落後於上個世紀以來的知識與技術大爆發，於是我們的意識仍然聯係著自然。我們永遠不會真的失去和原子世界的聯絡，因為不管是否知情，我們都是原子世界的一部分。所以，現階段我們麵臨的任務與其說是從肉體上重新構建聯係，還不如說是讓我們的世界觀和迷人的現實之間達成和諧，而這樣的現實正是太空望遠鏡、原子探針顯微鏡或者是其他復雜的發明最近纔嚮我們展現的。
　　當我們陶醉於自己是恒星的直係後代這樣一個奇跡之時，也許會感到非常震撼，就像喬尼·米歇爾（Joni Mitchell）歌中所唱的那樣：“我們是星塵”（we are stardust），是幾十億歲高齡的碳原子。伍德斯托剋音樂節（Woodstock）上傳唱的這些歌詞道齣瞭科學發現的精髓，當然也有些較真的人會強調，我們有些碳原子的曆史其實比這更久遠，而有些卻隻是産生於幾個星期或幾個月前（後文將會詳細介紹）。這裏主要想說，這樣的觀察視角不僅頗具美學與哲理意味，對於我們最新書寫的這段曆史來說，其價值也因為一些現實原因變得越來越大，很多科學傢甚至將當今這個時代稱之為“人類世”——屬於人類的地質紀年。我們的人口數量驚人，技術強大，生活方式與文化交流也在不斷全球化，因此我們如今已是地質學尺度的一股自然力量瞭。僅僅是我們排放的碳就足以阻止下一場冰川紀，將海平麵抬高並淹沒海岸，也足以造成所有物種滅亡。今天我們思想與心靈引發的所有行為，都會在周遭環境中産生迴音，並將深刻地影響未來。
　　從這個方麵講，理解我們與地球間的原子聯係就不再是一個可以選擇的問題而是一種必然。科學是我們看到真理的那一扇最明亮的窗口。生物學傢兼作傢E.O.威爾森（E.O.Wilson）最近這樣寫道：“也許是時候停止稱其為‘環保主義者’的觀點瞭，搞得好像這是脫離人類活動主流的遊說活動一般，而應當稱之為現實世界的觀點。”不同於我們的祖輩那樣隻能單純依賴自己有限的知覺，我們如今可以藉助曾經隱藏在事物背後的原子性質，利用這些新的信息更好地闡述我們的知覺所反映的事實，同時也可以期待營造更閤理也更可持續的生活方式。
　　包括卡爾·薩根(Carl Sagan)、尼爾·德格拉斯·泰森(Neil deGrasse Tyson)、布萊恩·考剋斯(Brian Cox)、布萊恩·格林(Brian Greene)和加來道雄(Michio Kaku)在內的天纔科普工作者已經做瞭很多工作，嚮我們介紹瞭亞原子王國和宏大的宇宙，但是在這兩個天壤之彆的尺度之間，還是需要用原子的觀點來解釋。生動的圖片與文獻可以幫助我們想象微小的誇剋與廣袤的宇宙，但也可以說很難將它們都帶到地球上來。相比於那些利用質譜儀或太空望遠鏡觀測的奇觀來說，可以被直接觀察的物種和細胞都顯得頗為簡單，但相比物理學傢對質子或脈衝星的預測精度而言，絕大多數生物行為還是更復雜，也更難以被預測——要不然請試著預測一隻蝴蝶飛過草地時的路綫，或是精確計算某顆正在發芽的種子第一次開花的時間，又或是提前羅列一下你的腦袋明天會迸發的奇思妙想……相比之下，模擬電子或行星的運動，簡直就跟小孩過傢傢那麼簡單。
　　本書接下來的篇章將帶你遊覽這座由日常經驗構建的趣味樂園，沒有艱深的公式，有的隻是直覺和感受，還有原子與你自己以及這個世界聯係的現實案例。不過既然我們看不到原子，又將如何讓它看起來像我們時常假想的那樣更為真實呢？
　　其實簡單得很。當你照鏡子的時候，你就可以看到在你的麵龐中，數不清的原子在嚮你“眨眼”。為瞭享受在沙灘上的美好時光，你並不需要去分析每一粒沙子，同樣，如果你知道原子總是大量地擠在一起，那麼為瞭感知它們的存在你也不需要對其挨個兒辨彆。相反，你可以讓值得信賴的專傢為你揭開更多的粒子細節，然後利用這些信息豐富你的生活。
　　不過令人稱奇的是，即便是單個原子，如今對我們來說也比過去更易被感知，如果你想親眼目睹其中一顆的尊容，那麼一些最新的科學發現可以幫你實現願望。德纍斯頓理工大學的特裏本堡（Triebenburg）實驗室建立瞭一個網站：Electron Microscopy - A Journey into Nano-Cosmos（電子顯微”——納米世界之旅），他們最近公布瞭一係列對金粒子的顯微照片。該係列最後一個鏡頭定格的照片是一個被放大超過100萬倍的照片，顯示齣金原子就像大理石那樣一層層整齊而有序地排列著。
　　單個原子不僅正在變得可以被看到，而且還能被我們“聽”到。瑞典皇傢理工學院開展瞭一項名為“放射性樂隊”的在綫項目，可以讓你藉助代錶原子放射性衰變頻率的特殊聲音編寫鏇律。他們的服務器上存有多種不同音符，分彆代錶幾十種不穩定元素釋放的能量，從碳14到鉀40不一而足。網站主頁對此解釋道：“我們的目的是為瞭啓發靈感。我們希望能夠提升更多對自然之美的認知，哪怕是最微小的尺度，從而激發人們對於基礎科學的興趣。對我們來說，音樂方麵的創造力同樣重要……科學與藝術很大程度上都是相通的。我們希望放射性樂隊可以強化二者之間的聯係。”
　　撰寫本書對我個人而言也是一次探索。即便對於我這樣一名研究物種、氣候與生命元素內在作用的科學傢來說，當我在辦公室工作一整天後趴倒在沙發上，或是在樹林裏散步時，想要把不可見的世界與紛繁的現實聯係在一起都不是件簡單的事。老實說，將自己想象成一團沒有生命的原子，其實是件異常睏難的事。我還沒有聽很多科學傢說起過，他們可以從內心實實在在感知 詩意的原子：8種連結你和宇宙萬物的無形元素 [YOUR ATOMIC SELF] 下載 mobi epub pdf txt 電子書 格式

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父母關係和諧愉快，在這樣的環境裏生活的孩子，往往樂觀開朗，積極嚮上，心理健康。

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繼續不錯的體驗，京東要把實體書店打敗啦。。。

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　★《無言的宇宙》《迷人的材料》姊妹篇。“未讀·探索傢”暢銷科普係列新重磅産品。

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一部很好的原子科普書籍，用比較有趣的口吻描述瞭許多原子和分子級彆的科學現象，甚至還討論到瞭對於生與死的一種更能讓人接收的認知方式。總得來說挺好看的一本書。

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非常棒的一本科普讀物，紙質非常好，內容容易理解

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