美國中小學(xué)生科學(xué)閱讀系列

前言

　　“忽如一夜春風(fēng)來，千樹萬樹梨花開?！碧拼娙酸瘏⑦@樣描繪邊塞的大雪。每年的冬天來臨后，我們都盼望著第一場雪的到粟。下雪以后，我們能打雪仗、看冰雕，能在冰封的小河上滑冰，還能在冰窟旁邊釣魚。　　但是除此之外，你了解冰嗎？　　這本書講述了各種有關(guān)雪與冰的有趣現(xiàn)象：雪花有70多種形狀，它們是晶體形態(tài)，“世間沒有兩片完全相同的雪花”；一場冰暴能壓斷堅(jiān)硬的鋼鐵；在寒流襲來的時(shí)候，冰能成為“毛毯”來溫暖蔓越莓果實(shí)；冰還能幫助我們探測宇宙的秘密?！　θ祟悂碚f，冰能漂浮是最重要的。如果它不能漂浮在水上，地球上就不會(huì)有液態(tài)水，也不會(huì)有今天我們看到的各種生命?！　‘?dāng)你在喝一杯清涼的淡水時(shí)，想一想北極的冰川，它們貯存的淡水至少是地球上全部淡水的75％。但是由于全球變暖，—些冰川在漸漸融化，融化后的冰水進(jìn)入了含鹽的海水中，變成了咸水，而不再是我們能飲用的淡水了。難以想象吧，未來的人類生活水會(huì)成為一種奢侈？　　冰雪的美，是一種冷酷的美麗。讓我們開始進(jìn)入書中的冰雪世界吧！

內(nèi)容概要

　　《冰雪世界》講述了各種有關(guān)雪與冰的有趣現(xiàn)象：雪花有70多種形狀，它們是晶體形態(tài)，“世間沒有兩片完全相同的雪花”；一場冰暴能壓斷堅(jiān)硬的鋼鐵；在寒流襲來的時(shí)候，冰能成為“毛毯”來溫暖蔓越莓果實(shí)；冰還能幫助我們探測宇宙的秘密。

書籍目錄

寫在前面的話看雪做出最漂亮的紙雪花雪怪來襲！小冰塊有大學(xué)問冰震！當(dāng)這一天來到以后冰-9的真相冰為什么這么滑？蛙眠“冰塊”衛(wèi)星偷走圣誕節(jié)的冰暴冰竟能壓斷鋼！電脈沖除冰神秘的三角形冰中的大腦南極垂釣冰里還有“蝦”？冰毯冰雪世界里的野兔

章節(jié)摘錄

　　冰為什么這么滑？　　在每一屆的冬季奧運(yùn)會(huì)上，我們都能看到花樣滑冰選手在冰面上優(yōu)美地旋轉(zhuǎn)和跳躍。但是有一個(gè)問題她們可能從來沒有想到過，即使是在滑倒的時(shí)候，那就是：冰為什么這么滑呢？　　也可能這就是一個(gè)正常的現(xiàn)象。畢竟，冰是一種固體。如果穿著帶有冰刀的冰鞋在固體（比如木頭、玻璃、混凝土）的表面滑動(dòng)，在幾聲刺耳的摩擦聲發(fā)出之后，你可能就狼狽地摔倒在上面了。雖然這個(gè)問題看上去很簡單，但是物理學(xué)家仍然還在尋找答案?！　∶绹箍敌侵輨趥愃勾髮W(xué)的榮譽(yù)化學(xué)教授羅伯特·羅森伯格（Robert Rosenberg）說過：“冰是一種非常神秘的固體?！绷_森柏格教授曾經(jīng)在《今日物體》發(fā)表過一篇講述冰的光滑特性的文蕈。他發(fā)現(xiàn)，一個(gè)在一百年前被提出的錯(cuò)誤解釋經(jīng)常被弓}用，就連教科書上給出的也是這個(gè)解釋?！　”拿芏缺纫簯B(tài)水要小，所以它能漂浮在水面上。冰的低密度還使得它在受到擠壓時(shí)，熔點(diǎn)會(huì)下降到O℃以下。冰刀下的冰為什么這么光滑呢？根據(jù)這個(gè)錯(cuò)誤的解釋，冰刀滑過時(shí)，會(huì)給冰面帶來壓力，最上層的冰的熔點(diǎn)下降，冰融化后，冰刀就在一層薄薄的水面上滑行。在冰刀滑過去之后，這一層水又會(huì)重新結(jié)成冰?！澳汶S便找個(gè)人問，可能很多人都會(huì)給你這樣解釋?！绷_森伯格教授說，“所有的教科書中都是這么說的。”　　“不幸的是，”他說，“滑冰的過程中，冰刀的壓力對冰熔點(diǎn)的影響很小。一個(gè)70千克的人穿著冰鞋站在冰上，對每平方厘米的冰大約產(chǎn)生3.5千克的壓力。而這樣的壓力只能讓冰的熔點(diǎn)從0℃下降到零下0.02℃，可以說幾乎沒有什么改變?！边@個(gè)“壓力使冰融化”的說法同樣不能解釋為什么穿著平底鞋也能在冰面上滑行。要知道，平底鞋的底部面積比冰刀要大，所以對單位面積的冰面的壓力就小，冰的熔點(diǎn)下降的幅度就更小了。　　現(xiàn)在對于這個(gè)問題，出現(xiàn)了兩種新的解釋。其中一種解釋是這樣說的：冰鞋或平底鞋在冰面上滑過時(shí)，它們和冰面之間的摩擦使得冰變熱融化，然后冰面上就出現(xiàn)了薄薄的、光滑的一層水。這種解釋得到了更為普遍的認(rèn)可?！　×怼N解釋認(rèn)為，冰的表面本來就有一層水膜，和壓力、摩擦什么的沒有關(guān)系。冰表面的水分子振動(dòng)得很厲害，因?yàn)樵谒鼈冎蠜]有東西能固定或束縛住它們的振動(dòng)。所以，即使是在冰點(diǎn)以下的環(huán)境溫度中，這些水分子也不會(huì)凝結(jié)成冰?！　】茖W(xué)家們還在討論是摩擦力使得冰面上出現(xiàn)了水膜，還是冰面上本來就有薄薄的水膜。對于這個(gè)問題，羅森伯格教授給出的答案是不確定的：“我認(rèn)為有兩個(gè)主要的原因。”　　冰面上本來就有一層液態(tài)水膜的理論不是現(xiàn)在才被提出來的。1850年，英國物理學(xué)家邁克爾·法拉第（Michael Faraday）在做過一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)后，第一次提出了這種理論。他將兩塊冰塊相互擠壓，最后兩塊冰塊融合成了一塊更大的冰塊。法拉第認(rèn)為，原來在冰塊表面的水膜，如果不再位于冰塊表層的話，就會(huì)凝結(jié)成冰。然而，這層水膜實(shí)在是太薄了，科學(xué)家們很難看到，所以也很難判斷法拉第的說法是否正確?！　?996年，美國加州勞倫斯伯克利實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家蓋博·薩默加（Gabor Somorjai）用電子束轟擊冰面。他用儀器觀察到，即使冰面的溫度只有零下150℃，電子從冰面上彈回時(shí)的模式和從液態(tài)水上彈回的模式有一部分是相同的。幾年以后，一群德國科學(xué)家用氦原子轟擊冰面，他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了蓋博的發(fā)現(xiàn)。　　“不管外界條件如何，水膜完全是冰固有的?！彼_默加博士說。他還說，這些發(fā)現(xiàn)表明摩擦不是冰面光滑的原因，至少不是唯一的原因。當(dāng)一個(gè)人只是站在冰上，沒有運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，不會(huì)有摩擦產(chǎn)生的熱量去融化冰，但是冰面仍然很光滑?！　⊥趧趥愃共死麑?shí)驗(yàn)室工作的科學(xué)家米格爾·薩梅隆（Miquel Salmeron）雖然沒有對薩默加博士的實(shí)驗(yàn)提出質(zhì)疑，但是對水膜的重要性提出了質(zhì)疑。在2002年，薩梅隆博士和同事們做了一個(gè)這樣的實(shí)驗(yàn)：他們將原子顯微鏡的尖端部位（你可以把它想象成一個(gè)留聲機(jī)的細(xì)小唱針）拖過冰面。“我們發(fā)現(xiàn)冰對它的摩擦是很大的?！彼_梅隆博士說，“冰沒有我們想象的那樣光滑?！薄　∷_梅隆博士還說，這個(gè)發(fā)現(xiàn)告訴我們，盡管冰的表面有一層水膜，但是它太薄了。除了在冰面溫度接近冰的熔點(diǎn)時(shí)，它對冰的光滑特性并沒有什么太大幫助。在他看來，摩擦不是冰光滑的主要原因。原子顯微鏡的尖端部位特別小，它經(jīng)過冰面時(shí)，由摩擦產(chǎn)生的熱量只能融化很少的冰。這一點(diǎn)點(diǎn)的水又會(huì)立即凝結(jié)成冰，所以水膜并沒有起到潤滑冰面的作用。　　然而，薩梅隆博士說他并不能完全證明自己的觀點(diǎn)是正確的?！斑@只能說是太不可思議了，”他說，“我們到現(xiàn)在還在討論這樣一個(gè)問題?！薄　　?/pre>




編輯推薦
　　《冰雪世界》是美國中小學(xué)生科學(xué)閱讀系列叢書之一。該書以圖文并茂的方式，介紹了：雪怪，冰-9的真相，蛙眠，偷走圣誕節(jié)的冰暴，神秘的三角形，冰中的大腦，南極垂釣，冰毯，冰雪世界里的野兔等內(nèi)容。





圖書封面






評論、評分、閱讀與下載



還沒讀過(10)
勉強(qiáng)可看(752)
一般般(128)
內(nèi)容豐富(5326)
強(qiáng)力推薦(436)