21世紀(jì)十萬(wàn)個(gè)為什么

前言

20世紀(jì)是科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明日新月異的世紀(jì)。飛機(jī)的發(fā)明、汽車的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)和高速公路的修建，極大地縮小了地域和國(guó)家間的距離；青霉素的發(fā)明、多種疫苗的普及接種，使人們擺脫了千百年來(lái)嚴(yán)重威脅人類生命的傳染性疾??；空調(diào)機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱、電視機(jī)的發(fā)明和普及，方便和改善了人們的物質(zhì)生活；光纖通信和移動(dòng)電話的發(fā)明，互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，使“海內(nèi)存知己，天涯若比鄰”不再僅僅是人們的美好愿望；而人類基因組工程的完成和克隆技術(shù)的出現(xiàn)，拓展了人類對(duì)生命更深層次的認(rèn)識(shí)；航天飛機(jī)的升空，國(guó)際空間站的建立，使人類的視線看到了宇宙的更深處……所有這一切，不僅改變了人們的生產(chǎn)方式、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和生活方式，也改變了人類對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)，建立起了全新的科學(xué)理念。從某種意義上說(shuō)，20世紀(jì)百年的科技發(fā)展和規(guī)模生產(chǎn)，超過(guò)了人類有文字歷史以來(lái)的幾千年發(fā)展的總和，但同時(shí)也帶來(lái)了生態(tài)破壞、生物物種滅絕和環(huán)境惡化等一系列災(zāi)難性的后果。人們終于意識(shí)到，對(duì)大自然的掠奪性開(kāi)發(fā)和無(wú)止境的索取是要受到自然的懲罰的。只有與自然和諧相處，才能達(dá)到既不危及自然和環(huán)境，也不危及人類自身的生存和子孫后代發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展的目的。    21世紀(jì)將是科學(xué)技術(shù)繼續(xù)飛速發(fā)展和知識(shí)經(jīng)濟(jì)全球化的世紀(jì)。作為高新科技基礎(chǔ)和前沿的信息技術(shù)、生命科學(xué)和基因工程等將有新的突破和發(fā)展。中國(guó)在經(jīng)歷了20多年的改革開(kāi)放之后，科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)規(guī)模和綜合國(guó)力都有了巨大的改觀和進(jìn)步，取得了令全世界矚目和驚嘆的成就。但與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有相當(dāng)?shù)牟罹?。教育救?guó)，科教興國(guó)，趕上并超過(guò)世界發(fā)達(dá)國(guó)家，站在世界高新科技的前沿和世界強(qiáng)國(guó)之列，這是每一個(gè)中國(guó)人都為之神往和奮斗的理想與事業(yè)。而理想的實(shí)現(xiàn)和事業(yè)的發(fā)展，不但要靠我們這一代人的繼續(xù)努力，而且更是下一代人的重任，他們才是中國(guó)和世界21世紀(jì)的真正主人。從這個(gè)意義上說(shuō)，在青少年中引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)科學(xué)、愛(ài)科學(xué)的興趣和志向，普及科學(xué)技術(shù)的新知識(shí)，培養(yǎng)科學(xué)精神，掌握科學(xué)方法就不僅僅是學(xué)校教育的重要內(nèi)容和任務(wù)，也是全社會(huì)，包括科學(xué)界、出版界應(yīng)該給予充分重視的一件事。    現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)現(xiàn)代教育提出了更高的要求。現(xiàn)代教育的目的，不僅是要傳授人們工作和生活所需要的知識(shí)和技能，更重要的是要使人們具備科學(xué)的理念和科學(xué)的精神，掌握和運(yùn)用科學(xué)的方法。為了更全面深入地探索和認(rèn)識(shí)已知與未知的世界，人們需要有更寬泛更多方面的科學(xué)知識(shí)。正是基于對(duì)此的認(rèn)識(shí)，黨中央提出要徹底改變應(yīng)試教育的積習(xí)弊端，加強(qiáng)青少年的素質(zhì)教育，這是新世紀(jì)來(lái)臨之際具有戰(zhàn)略意義和深遠(yuǎn)意義的英明決策。實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略，普及科學(xué)知識(shí)，提高青少年和全民的科技文化素質(zhì)和民主法制觀念，是中華民族實(shí)現(xiàn)民主、文明、富民強(qiáng)國(guó)的發(fā)展基礎(chǔ)。    有鑒于此，作為出版工作者，也應(yīng)該宣傳新的科學(xué)文化知識(shí)，對(duì)青少年進(jìn)行科學(xué)啟蒙和科學(xué)教育，為青少年的素質(zhì)教育多做有益的工作和貢獻(xiàn)，為青少年提供更多更好的出版物?！?1世紀(jì)十萬(wàn)個(gè)為什么》一書(shū)，努力向青少年傳播當(dāng)代各學(xué)科科學(xué)研究的新見(jiàn)解、新知識(shí)，文章通俗易懂，相信會(huì)博得青少年讀者的喜愛(ài)。作為一名科技工作者，我對(duì)此書(shū)的出版表示誠(chéng)摯的祝賀。

內(nèi)容概要

　　20世紀(jì)是科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明日新月異的世紀(jì)。飛機(jī)的發(fā)明、汽車的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)和高速公路的修建，極大地縮小了地域和國(guó)家間的距離；青霉素的發(fā)明、多種疫苗的普及接種，使人們擺脫了千百年來(lái)嚴(yán)重威脅人類生命的傳染性疾??；空調(diào)機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱、電視機(jī)的發(fā)明和普及，方便和改善了人們的物質(zhì)生活；光纖通信和移動(dòng)電話的發(fā)明，互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，使“海內(nèi)存知己，天涯若比鄰”不再僅僅是人們的美好愿望；而人類基因組工程的完成和克隆技術(shù)的出現(xiàn)，拓展了人類對(duì)生命更深層次的認(rèn)識(shí)；航天飛機(jī)的升空，國(guó)際空間站的建立，使人類的視線看到了宇宙的更深處……所有這一切，不僅改變了人們的生產(chǎn)方式、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和生活方式，也改變了人類對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)，建立起了全新的科學(xué)理念。從某種意義上說(shuō)，20世紀(jì)百年的科技發(fā)展和規(guī)模生產(chǎn)，超過(guò)了人類有文字歷史以來(lái)的幾千年發(fā)展的總和，但同時(shí)也帶來(lái)了生態(tài)破壞、生物物種滅絕和環(huán)境惡化等一系列災(zāi)難性的后果。人們終于意識(shí)到，對(duì)大自然的掠奪性開(kāi)發(fā)和無(wú)止境的索取是要受到自然的懲罰的。只有與自然和諧相處，才能達(dá)到既不危及自然和環(huán)境，也不危及人類自身的生存和子孫后代發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展的目的。

書(shū)籍目錄

PART ONE 物理學(xué)常識(shí) 為什么有人稱伽利略為“物理學(xué)之父”？ 為什么說(shuō)牛頓是經(jīng)典力學(xué)的奠基人？ 為什么說(shuō)愛(ài)迪生是人類歷史上最偉大的發(fā)明家？ 為什么說(shuō)愛(ài)因斯坦是20世紀(jì)最偉大的物理學(xué)家？ 你知道是誰(shuí)獲得了第一屆諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)嗎？ 你知道獲得過(guò)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的華裔科學(xué)家是誰(shuí)嗎？ 為什么說(shuō)“高能物理”是我國(guó)本土科學(xué)家最有希望獲得諾貝爾獎(jiǎng)的領(lǐng)域？ 你知道“1秒”是多少嗎？ 你知道“1米”是多少嗎？ 你知道宇宙有多大嗎？ 你知道物質(zhì)有幾態(tài)嗎？ 怎樣判定一塊化石的地質(zhì)年代和一張古畫的真?zhèn)危?你知道近代物理學(xué)的建立過(guò)程嗎？ 為什么說(shuō)納米技術(shù)將成為21世紀(jì)主導(dǎo)技術(shù)之一？ PART TWO 力學(xué)部分 蘋果熟了為什么不能飛上天去，只會(huì)落到地上？ 你知道為什么直升機(jī)有兩個(gè)螺旋槳嗎？ 為什么雜技演員在表演頂壇子時(shí)不會(huì)受傷？ 在花樣滑冰或跳水比賽中做旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，為什么運(yùn)動(dòng)員要盡量縮小身體？ 為什么跑彎道時(shí)運(yùn)動(dòng)員身體要向內(nèi)傾斜？ 火車有方向盤嗎？ 大雁飛行時(shí)為什么要排成人字形？ 你知道為什么人躺在大石板和釘板之間不會(huì)受傷嗎？ 你知道為什么陀螺轉(zhuǎn)得越快越不容易摔倒嗎？ 為什么輪船、航空器等都要使用陀螺儀？ 為什么船要逆水靠岸？ 兩列火車迎面相撞，哪列火車受到的沖擊力大？ 你知道軸承可以起到什么作用嗎？ 為什么輪子都是圓形的？ 你知道如果沒(méi)有摩擦力世界會(huì)有多么可怕嗎？ 你知道行軍的隊(duì)伍應(yīng)該怎樣通過(guò)橋梁?jiǎn)幔?阿基米德為什么能發(fā)現(xiàn)金制王冠中含有白銀？ 為什么鐵塊會(huì)沉到水里，而鐵制的輪船卻會(huì)浮在水面上？ 潛水艇是怎樣下潛和上浮的？ 冰融化后水面會(huì)發(fā)生什么變化？ 你知道水塔為什么總是建得很高嗎？ 你知道不倒翁為什么永遠(yuǎn)不會(huì)倒嗎？ 高空走索的表演者為什么拿著一根長(zhǎng)長(zhǎng)的竹竿？ 汽車急剎車時(shí)，車廂中的乘客為什么會(huì)向前傾倒？ 為什么在高速行駛的火車?yán)锾鹪俾湎聲r(shí)還會(huì)落在原來(lái)的位置？ 為什么能在冰面上滑行而不能在平滑的玻璃面上滑行？ 為什么濕的衣服不好脫？ 你知道毛細(xì)管的作用嗎？ 為什么氣墊船能在空中飛行？ 你知道為什么要在槍管和炮管的內(nèi)壁上刻膛線嗎？ 平行向前疾駛的大輪船為什么會(huì)撞到一起？ 為什么滑水運(yùn)動(dòng)員能在水面上做動(dòng)作而不會(huì)沉下去？ 你知道飛機(jī)機(jī)翼的構(gòu)造原理是什么嗎？ 降落傘為什么能使人安全落地？ 為什么將兩個(gè)真空半球拉開(kāi)時(shí)要用很大的力？ 為什么睡在席夢(mèng)思上感覺(jué)比較舒服？ 自行車的車架等部件為什么要做成空心管？ 為什么水庫(kù)大壩截面要建成上窄下寬的形狀？ 氣壓保溫瓶為什么能使水自動(dòng)流出？ 你知道噴霧器為什么會(huì)噴霧嗎？ 暖氣的散熱片為什么安裝在窗戶下面比較好？ 為什么可以用水來(lái)切削金屬？ 升到空中的氣球到哪里去了？ 為什么不同用途的剪刀形狀各不相同？ 為什么變速自行車能變速？ 為什么硬幣可以浮在泉水水面上？ 五顏六色的肥皂泡是怎樣吹出來(lái)的？ 什么是永動(dòng)機(jī)？它為什么不可能研制成功？ PART THREE 聲學(xué)部分 把一個(gè)鬧鐘放在真空玻璃容器里，你還能聽(tīng)到鈴聲嗎？ 聲音在空氣、水和固體中傳播，在哪種介質(zhì)中傳得更快？ 為什么醫(yī)生可以使用聽(tīng)診器診斷病人患了什么??？ 為什么噪聲也是一種污染？ 你知道聲音對(duì)^腦有什么影響嗎？ 回聲是怎樣形成的？ 蝙蝠是怎樣避開(kāi)障礙物并捕捉食物的？ 奇妙的超聲波有什么用途？ 為什么隱形飛機(jī)可以逃過(guò)雷達(dá)的“眼睛”？ 為什么在坐滿人的大廳里聽(tīng)不到回聲？ 聲吶是怎樣發(fā)現(xiàn)水中的潛艇的？ 你知道天壇回音壁的聲學(xué)原理嗎？ 為什么先看到閃電然后才能聽(tīng)到雷聲？ 為什么能用B超來(lái)診斷疾??？ 為什么攀登雪山時(shí)不能大聲說(shuō)話？ 為什么旅客聽(tīng)到迎面開(kāi)來(lái)的火車的汽笛聲先尖銳而后低沉？ PART FOUR 熱學(xué)部分 你知道攝氏溫標(biāo)和華氏溫標(biāo)是怎樣來(lái)的嗎？ 攝氏零度與絕對(duì)零度有什么不同？ 為何有的溫度計(jì)里是銀色液體，有的溫度計(jì)里是紅色液體？ 保溫瓶灌滿更利于保溫嗎？ 在高山上為什么總是做成夾生飯？ 火車的鋼軌為什么隔一段距離就留一點(diǎn)空隙？ 為什么寒冷的清晨窗戶玻璃上會(huì)結(jié)出美麗的冰花？ 為什么在有空調(diào)的房間里應(yīng)當(dāng)使用空氣加濕器？ 你知道下雪后在馬路上撒鹽的利和弊嗎？ 蠟燭的火焰為什么總是朝上？ 為什么一滴墨水滴在水里會(huì)擴(kuò)散而無(wú)法再聚集起來(lái)？ 為什么冬天會(huì)感覺(jué)鐵比木頭冷？ 為什么夏天自行車胎不宜打得太足？ 為什么電冰箱停機(jī)時(shí)會(huì)聽(tīng)到流水聲？ 為什么記憶合金能有記憶能力？ 你知道煉鋼爐的溫度是怎樣測(cè)量的嗎？ PART FIVE 光學(xué)部分 你知道什么是光嗎？ 水中的筷子看起來(lái)像折了一樣，你知道這是為什么嗎？ 你知道自行車的尾燈有什么作用嗎？ 為什么汽車的后視鏡是凸面鏡？ 你知道五官科醫(yī)生戴的是什么鏡子嗎？ 你知道海市蜃樓是怎樣形成的嗎？ 交通信號(hào)燈為什么用紅綠燈？ 紅玻璃和紅色紙呈現(xiàn)紅色的道理一樣嗎？ 天空為什么是藍(lán)色的？ 為什么肥皂泡上有流動(dòng)的彩色斑紋？ 光學(xué)儀器鏡頭外面為什么要鍍一層膜？ 你知道彩虹是怎樣形成的嗎？ “霓”和“虹”是一回事嗎？ 臺(tái)燈的燈罩最好用什么材料？ 哈哈鏡為什么會(huì)使人變形？ 為什么人在看東西時(shí)會(huì)覺(jué)得近處的東西大，而遠(yuǎn)處的東西小呢？ 你知道立體電影是怎么回事嗎？ 你知道照相機(jī)是如何發(fā)明的嗎？ 全息照片是怎樣攝制的？ 普通照相與全息照相有什么不同？ 你聽(tīng)說(shuō)過(guò)紅外攝影嗎？ 激光有什么奇異的特性？ 為什么說(shuō)激光技術(shù)有廣闊的應(yīng)用前景？ 為什么用x光可以診斷身體內(nèi)部的疾?。?為什么徑賽比賽時(shí)發(fā)令員身后要放一塊黑色圓板？ 為什么電視臺(tái)臺(tái)標(biāo)用“紅綠藍(lán)”3種顏色畫出？ 為什么皮鞋上油后越擦越亮？ PART SIX 電磁學(xué)部分 為什么信鴿能夠利用磁場(chǎng)準(zhǔn)確歸巢？ 為什么將指南針列入中國(guó)四大發(fā)明之中？ 為什么摩擦能生電？ 鳥(niǎo)停在高壓線上，為什么不會(huì)觸電？ 高壓電線斷了，你知道如何安全離開(kāi)嗎？ 雷雨天人待在鐵皮屋子和木屋內(nèi)哪個(gè)更安全些？ 為什么要用鐵桶而不能用塑料桶裝運(yùn)汽油？ 你知道電是怎樣被制造出來(lái)的嗎？ 人們是怎樣用水力發(fā)電的？ 你知道風(fēng)也能發(fā)電嗎？ 為什么用磁流體發(fā)電可以節(jié)省能源？ 核電為什么是最有發(fā)展前途的能源？ 核電站為什么不會(huì)像原子彈一樣爆炸？ 為什么可以用太陽(yáng)能發(fā)電？ 為什么變壓器能改變電壓？ 為什么變壓器的鐵芯要做成一片一片的，再疊在一起？ 電器上標(biāo)明的電壓為“220伏”和“380伏”是怎么回事？ 為什么不能用銅絲、鐵絲等代替保險(xiǎn)絲？ 為什么不能用濕布去擦電器或用濕手去撥動(dòng)開(kāi)關(guān)？ 為什么燈絲斷后再搭在一起燈泡會(huì)更亮？ 為什么要用超高壓進(jìn)行遠(yuǎn)程電力輸送？ 為什么指南針并不指向地球的正南方向？ 為什么電子計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制？ 什么是N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體？ 為什么半導(dǎo)體能成為電子技術(shù)的主要材料？ 你知道什么是衛(wèi)星通信嗎？ 你知道什么是電磁波嗎？ 為什么電磁波也是一種環(huán)境污染？ 什么是超導(dǎo)，超導(dǎo)對(duì)人類有什么用處？ 你了解“電子”這個(gè)精靈嗎？ 為什么我們可以直接收聽(tīng)到很遠(yuǎn)處的廣播，卻不能直接接收到不遠(yuǎn)處的電視節(jié)目？ 藥物及食品中某些成分的含量和濃度是怎樣測(cè)定出來(lái)的？ 為什么電影的畫面和聲音效果要好于電視？ 為什么不要頻繁開(kāi)關(guān)日光燈？

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：      怎樣判定一塊化石的地質(zhì)年代和一張古畫的真?zhèn)危?一些物質(zhì)的原子核自發(fā)地放射出α射線（氦原子核）、β射線（電子流）、γ射線（光子流），轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)的原子核，這種現(xiàn)象叫放射性衰變，這種物質(zhì)叫放射性物質(zhì)。天然放射性現(xiàn)象是法國(guó)物理學(xué)家貝可勒爾在1896年一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)的。1896年2月26日，巴黎陰雨，貝可勒爾把用黑紙包裹的感光版同鈾化合物晶體一起放在抽屜里，等待好天氣。3月1日放晴，取出晶體和感光版，按照過(guò)去的做法放在陽(yáng)光下照射，然后顯影檢查結(jié)果。發(fā)現(xiàn)鈾化合物晶體的底片變黑的程度比以前的實(shí)驗(yàn)顯著得多。這表明當(dāng)感光版放在抽屜的幾天里，鈾化合物雖還未受陽(yáng)光照射，但對(duì)感光版的作用一直在進(jìn)行著，這就是原子核衰變現(xiàn)象，為此他和居里夫婦共同獲得了1903年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 處于某一特定能態(tài)的放射性元素的原子核的數(shù)目衰減到原來(lái)的一半所需的時(shí)間叫該元素的半衰期。每一種放射性的元素的半衰期都是固定的，比如鉛214（Pb214）的半衰期是28.6分鐘，磷32（P32）的半衰期為14.3天，而鐳226（Ra226）的半衰期為1600年，鈾238（U238）的半衰期競(jìng)達(dá)45億年。 放射性元素半衰期的測(cè)定，在地質(zhì)學(xué)、古生物學(xué)和考古學(xué)中有著重要應(yīng)用。人們可以據(jù)此推算出地球的年齡、地層或化石的年代等，也可用來(lái)鑒別文物、古畫的真?zhèn)?。利用放射性碳?lái)測(cè)定古生物化石年代的方法使得利比（W.Libby）獲得了1960年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。其實(shí)這種測(cè)定方法的原理是十分簡(jiǎn)單的。 由于宇宙射線里的中子沖擊高層大氣中的氮原子而產(chǎn)生了一種具有放射性的碳的同位素（碳—14），它的半衰期是5700年。這種放射性碳經(jīng)過(guò)氧化成為二氧化碳，與空氣中無(wú)放射性的二氧化碳混合在一起。因?yàn)榉派湫蕴疾粩喈a(chǎn)生又不斷衰變，它在大氣中已達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，所以大氣中的放射性碳與普通碳有著一定的比例。地球上生長(zhǎng)的植物按這一比例經(jīng)過(guò)光合作用把碳吸收到自己的組織中，食草動(dòng)物和食肉動(dòng)物又通過(guò)食物鏈按同樣的比例把碳吸收到自己體內(nèi)。當(dāng)生物活著的時(shí)候，由于新陳代謝這一比例基本保持不變，當(dāng)生物死后，當(dāng)然就不再吸入新的放射性碳，而體內(nèi)原有的放射性碳卻會(huì)在漫長(zhǎng)的歲月中不斷衰變減少。因此，如果一段樹(shù)木化石所含的放射性碳為活樹(shù)的一半，就可以斷定這樹(shù)大約生存于5700年前，如果其放射性碳含量?jī)H為活樹(shù)的1／4，那么它大約生存于兒400年前。 此外，由于油畫顏料和古瓷中都含有放射性鉛和鐳，測(cè)定放射性含量就可以鑒定油畫和文物是稀世珍品還是贗品。

媒體關(guān)注與評(píng)論

《21世紀(jì)十萬(wàn)個(gè)為什么》一書(shū)。努力向青少年傳播當(dāng)代各學(xué)科科學(xué)研究的新見(jiàn)解、新知識(shí),文章通俗易懂,相信會(huì)博得青少年讀者的喜愛(ài)。作為一名科技工作者,我對(duì)此書(shū)的出版表示誠(chéng)摯的祝賀。　　——中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng) 路甬祥

編輯推薦

《21世紀(jì)十萬(wàn)個(gè)為什么:物理趣談(彩色圖解版)(2012年白金修訂版)》為什么有人稱伽利略為“物理學(xué)之父”？蘋果熟了為什么不能飛上天去，只會(huì)落到地上？把一個(gè)鬧鐘放在真空玻璃容器里，你還能聽(tīng)到鈴聲嗎？你知道攝氏溫標(biāo)和華氏溫標(biāo)是怎樣來(lái)的嗎？水中的筷子看起來(lái)像折了一樣，你知道這是為什么嗎？……想多了解些生活物理知識(shí)，請(qǐng)看《21世紀(jì)十萬(wàn)個(gè)為什么:物理趣談(彩色圖解版)(2012年白金修訂版)》。

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