水的答案知多少--水的第四相：不隻是固態、液態和氣態 9787122239563 化學工業 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李政 著

圖書標籤:

• 水
• 第四相
• 水科學
• 化學工業
• 物理化學
• 氫鍵
• 結構
• 性質
• 水研究
• 科普讀物

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齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122239563

商品編碼：29645450293

包裝：平裝

齣版時間：2015-09-01

基本信息

書名：水的答案知多少--水的第四相：不隻是固態、液態和氣態

定價：59.00元

作者：李政

齣版社：化學工業齣版社

齣版日期：2015-09-01

ISBN：9787122239563

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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你可曾想過：在一杯水中潛伏著怎樣的秘密？縴細的蒸氣為什麼會從一杯熱茶中裊裊升起？白雲為什麼會一朵朵掛在天空？汽水中的氣泡為什麼會越長越大？果凍為什麼不會滴齣水來？舌頭為什麼會被粘在冰棒上麵……這些看似簡單的問題卻沒有那麼容易解答。因為要想解答這些問題，科學傢們需要在一個危險的科學領域中去探尋。水的研究在過去飽受打擊，那些試圖弄清楚H2O的“社會行為”的科學傢們的名譽乃至生計遭受著很大威脅，就像是被人塗滿瀝青、插上羽毛、拉在大街上一樣。盡管如此，仍然有一位無畏的科學傢——波拉剋教授，勇敢地踏入瞭這個危險的領域。他通過簡單而嚴謹的實驗，揭示瞭水分子的排布結構以及性質。他通過對話的方式建立瞭一個簡潔的框架，展示瞭水的結構是如何影響我們這個世界的。波拉剋教授將帶領我們啓航，給我們展示一個神奇的世界。請跟隨波拉剋教授一起來重新認識我們這個世界，不要認為一切都是理所當然的，莫要忘記我們兒時追尋“為什麼”的夢想。

內容提要

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水，覆蓋在地球上，彌漫於天空中，充斥在細胞裏；水，無處不在，然而卻沒有你想象得那麼簡單。
看看你知道下麵這些問題的答案嗎？
為什麼冰的錶麵很滑溜？為什麼果凍中含水量大於95%，水卻不會從中滴齣來？為什麼熱水比冷水結冰快？為什麼一杯香檳中會無休止地産生氣泡？為什麼水滴可以漂浮在水麵上？為什麼液態水可以在兩個燒杯之間形成一道水橋？……
生活中有許許多多像這樣好玩又奇怪的現象，你想知道為什麼嗎？
華盛頓大學的傑拉德·波拉剋教授知道這些關於水的答案。波拉剋教授經過多年的研究發現：水不僅僅有固態、液態和氣態三種相，水還存在第四種相—液晶態。有瞭這個秘密武器，所有的奇怪現象都迎刃而解瞭。
現在，就請熱愛思考的你開啓我們的神奇之旅吧，來瞭解一下我們*熟悉卻也*陌生的一種物質—水。

目錄

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部分 水的奧秘：開闢一條道路/001
章 迷霧重重/002
第二章 水的社會行為/008
第三章 界麵水的謎團/016
第二部分 水的隱藏身份/031
第四章 水有第四相嗎/032
第五章 水做成的電池/050
第六章 給水電池充電/060
第七章 水—大自然的發動機/071
第三部分 水中有乾坤/085
第八章 萬物皆吸引/086
第九章 布朗的舞蹈：能量驅使的運動/096
第十章 熱量和溫度：給溫度照上一束光/111
第十一章 擴散和滲透：萬事皆有因/125
第四部分 自然界中的液體/137
第十二章 氫離子的力量/138
第十三章 水滴和氣泡：水傢族中的兩兄弟/150
第十四章 氣泡的誕生：通往成熟之路/159
第十五章 咖啡上的雲：蒸發的非凡本質/173
第十六章 水做的蹦蹦床：層疊的水麵/190
第十七章 水暖成冰/206
第五部分 總結：解開世上的謎/223
第十八章 自然的秘密規律/224
參考文獻/231

作者介紹

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傑拉德·波拉剋（Gerald H.Pollack）
華盛頓大學生物工程係教授，賓夕法尼亞大學博士，科技期刊《水》的創始人以及總編輯。
2012年獲得普利高津奬章；
2008年獲得華盛頓大學的**奬項——年度教工演講奬；
榮獲美國國立衛生研究院授予的創新基金；
被俄羅斯烏拉爾聯邦大學授予榮譽博士學位；
被俄羅斯科學院授予榮譽教授稱號；
被聘為塞族共和國文理科學院的外籍教員；
美國生物醫學工程協會的創始成員之一；
美國心髒協會以及生物工程協會的會員；
1990年齣版的《肌肉與分子：揭示生物運動的機理》獲得科技通訊協會的奬。
2001年齣版的《生物、凝膠和生命的發動機》獲得科技通訊協會的傑齣奬。
2014年齣版的本書在美國獲得2014國際峰會奬。
波拉剋教授不僅僅是一位卓有成績的知名科學傢、演說傢和作傢，更是一位願意挑戰一切科學疑點的勇敢戰士。

文摘

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序言

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《生命的密碼：氫氧之歌》 水，生命之源，宇宙之謎。我們每天飲用，卻對它知之甚少。它僅僅是固態、液態、氣態這三種尋常形態的簡單組閤嗎？不，遠不止於此。 《生命的密碼：氫氧之歌》是一部關於水，這個我們最熟悉卻又最陌生的物質的深度探索。本書將帶領讀者穿越時空的維度，從分子層麵到宇宙尺度，揭示水那令人驚嘆的復雜性與奇妙之處。我們熟悉的冰、水、蒸汽，隻是水宏大交響樂中的幾個簡單音符。然而，在這三態背後，隱藏著無數未被充分理解的現象，等待著我們去撥開迷霧，感受水的真正力量。 第一章：喚醒沉睡的認知——水的“前世今生” 你是否曾停下來思考，為何在極低的溫度下，水會結成晶瑩剔透的冰，而在高溫下則化作無形的蒸汽？這看似尋常的相變，背後蘊含著怎樣的物理原理？本書將從宏觀的相變現象入手，追溯到微觀的水分子結構。我們將深入瞭解水分子之間由氫鍵構成的精妙網絡，以及正是這些氫鍵，賦予瞭水異常高的錶麵張力、蒸發熱和比熱容。這些獨特的性質，並非偶然，而是水在地球上扮演生命搖籃角色的基石。 我們將迴顧人類對水的認識史，從古代樸素的“五行”理論，到近代科學的分子理論建立，再到現代物理化學對水性質的深入剖析。我們將看到，每一次科學的突破，都像是在解開一層又一層的迷霧，讓水那本就神秘的麵紗，一點點被揭開。本書會詳細介紹經典的三態模型，並在此基礎上，引導讀者思考，在極端條件下，或者在特定微環境下，水是否可能展現齣我們尚未完全認識的“新姿態”。 第二章：冰的萬象——超越普通結晶的奧秘 提起冰，我們腦海中浮現的往往是六角形的雪花，或是光滑的溜冰場。然而，冰的世界遠比這豐富多彩。本書將詳細介紹目前已知的十四種（甚至更多仍在探索中）不同晶型的冰，它們在不同的壓力和溫度下，呈現齣截然不同的結構和性質。從我們最熟悉的立方冰（Ice Ih），到在深海高壓下可能存在的“暗黑”冰，冰的形態多樣性足以顛覆你對固態水的認知。 我們將深入探討這些不同冰晶型的形成機製，以及它們對周圍環境可能産生的影響。例如，某些高壓冰晶型可能存在於行星的冰衛星內部，它們的性質對理解這些天體的地質活動和潛在的生命存在至關重要。本書還將觸及冰的相變動力學，研究冰是如何生長、融化，以及在不同條件下的裂紋形成和傳播。這些知識不僅是基礎科學的探索，也與極地科學、材料科學等領域息息相關。 第三章：液態水的“潛能”——混沌中的有序 液態水，生命活動最活躍的舞颱，然而，它卻是科學研究中最難以捉摸的物質之一。盡管我們每天都在與液態水打交道，但其內部的微觀結構和動態行為，至今仍是科學傢們爭論的焦點。本書將深入探討液態水內部的氫鍵網絡是如何不斷地斷裂和重組，形成瞬息萬變的“團簇”結構。我們將瞭解，盡管看似混亂，液態水內部卻存在著某種程度的“有序性”，這種有序性與它的各項反常性質緊密相連。 我們將聚焦於水的“反常熱力學性質”，例如其在4°C時密度達到最大，以及在低溫下熱導率和粘度的奇特變化。這些性質並非簡單的分子運動疊加，而是源於水分子之間復雜的氫鍵相互作用。本書將運用最新的實驗技術和理論模型，如X射綫衍射、中子散射、分子動力學模擬等，來描繪液態水“混沌”中的“秩序”。我們將一起探索，這些反常性質是如何為地球生命的誕生和繁衍提供瞭不可或缺的條件。 第四章：氣態的“邊界”——蒸汽的邊界與過冷 當水沸騰時，我們看到的是彌漫的蒸汽。然而，氣態水並非我們想象的那麼簡單。本書將帶領讀者走進氣態水的邊界世界。我們將探討飽和蒸汽壓、臨界點等關鍵概念，理解在不同溫度和壓力下，氣態水所處的穩定狀態。更重要的是，我們將深入研究“過冷水”和“過飽和蒸汽”等現象。 過冷水是指液態水被冷卻到冰點以下但仍未結冰的亞穩態。這種狀態的形成和打破，與微小的雜質、容器壁的性質以及聲波等外界因素密切相關。我們將分析過冷水在自然界中的存在形式，例如高層大氣中的水滴，以及它在某些工業過程中的重要性。同樣，過飽和蒸汽是指蒸汽的濃度超過瞭其在特定溫度下的飽和蒸汽壓，但仍未凝結的亞穩態。我們將探討過飽和蒸汽的形成條件，以及它在雲的形成、霧的産生等自然現象中的作用。這些“邊界”上的現象，揭示瞭水相變的復雜性和概率性。 第五章：水的“非常規”維度——超越三態的猜想與探索 如果說液態水的“反常”已經讓我們驚嘆，那麼，當我們在極端條件下進一步挑戰水的界限時，它所展現齣的“非常規”維度，則更是令人著迷。本書將在此基礎上，進一步探討水可能存在的“第四相”——盡管這個概念在科學界仍有爭議，但其背後蘊含的科學探索精神是值得我們深思的。 我們將會介紹一些關於水在特殊界麵（如疏水錶麵、納米孔隙）或在強電場、強磁場作用下，可能發生的性質變化。這些變化是否能被歸類為全新的“相”，抑或隻是現有相的特殊錶現，本書將以開放的態度，呈現科學界對此類現象的最新研究進展和不同觀點。我們將探討“量子效應”在微觀尺度上是否會對水分子間的相互作用産生影響，以及這些影響是否會導嚮我們尚未認知的水的“新狀態”。 本書將重點介紹一些前沿的研究方嚮，例如： 水的“局域化”結構： 在特定約束條件下，水分子是否會形成高度有序的、與自由液態水截然不同的結構？ 水電離子的行為： 水分子電離産生的氫離子和氫氧根離子，在不同環境下的分布和行為，是否會影響水的宏觀性質？ 水的“記憶效應”： 盡管這一概念仍充滿爭議，但本書將客觀地呈現相關實驗和理論的觀點，引導讀者思考科學研究的邊界和可能性。 第六章：水與生命——宇宙生命的“化學語言” 從微觀的細胞內環境，到宏觀的地球生物圈，水是生命得以存在和演化的根本。本書將從化學和生物學的角度，深入闡釋水在生命過程中的核心作用。我們將探討水作為溶劑的獨特能力，它如何溶解離子、極性分子，為生物化學反應提供瞭載體。我們將解析水在生物體內的運輸、代謝、能量轉化等過程中的不可替代性。 本書將進一步拓展視野，從地球生命的視角，展望宇宙生命的可能。如果宇宙中存在生命，那麼它們很可能也以水為載體，或者至少依賴於某種與水類似的溶劑。本書將討論，在不同的行星環境下，水可能以怎樣的形式存在，以及這些形式的差異，又將如何影響生命的演化路徑。我們將思考，是否在極端環境下，生命會演化齣利用“非常規”水相的獨特能力。 《生命的密碼：氫氧之歌》不隻是關於水的科普讀物，它更是一次關於科學精神的邀約。它鼓勵我們保持好奇，質疑已知，探索未知。水的奧秘，遠超我們最初的想象。在這部書中，你將看到，一個看似簡單的分子，如何以其復雜多變的形態，支撐起我們賴以生存的星球，並可能在浩瀚宇宙中，譜寫生命的動人樂章。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就足夠吸引人，“水的答案知多少”這個標題帶著一種探索未知的神秘感，而副標題“水的第四相：不隻是固態、液態和氣態”更是直接點燃瞭我對科學的好奇心。我一直對水這個熟悉的物質有著模糊的認識，知道它有固態（冰）、液態（水）和氣態（水蒸氣），但“第四相”這個概念聽起來就像是打開瞭一個全新的世界。作為一名普通讀者，我並沒有專業的化學背景，但這本書的標題和封麵傳達齣一種“人人都能懂的科學”的信號，讓我覺得即便我不是科學傢，也能從中找到樂趣和收獲。我特彆期待書中能用通俗易懂的語言，將復雜的科學原理一層層剝開，讓我能夠理解水的第四相究竟是什麼，它與我們熟知的固液氣三相有什麼本質區彆，以及它在自然界或我們生活中有哪些應用。這本書的齣版社“化學工業”也讓我覺得內容會比較嚴謹和專業，但又不會過於晦澀，我希望能在這本書中找到關於水的更多“答案”，刷新我對這個生活中最重要的物質的認知。

評分☆☆☆☆☆

翻開一本關於水的書，我首先會想到的就是它與我們日常生活息息相關，但《水的答案知多少--水的第四相：不隻是固態、液態和氣態》這個書名卻立刻讓我意識到，我對水的理解可能太過片麵。我一直以為水就隻有冰、水和水蒸氣三種形態，但“第四相”這個概念，聽起來就充滿瞭科學的神秘感和探索的未知性。我非常期待這本書能夠顛覆我固有的認知，讓我看到一個全新的、更加復雜的“水”的世界。這本書會用什麼樣的語言來解釋這個“第四相”？它是否是一種我們肉眼難以察覺的狀態，還是需要特殊的儀器纔能觀察到的現象？我希望書中能有詳細的理論闡述，但同時也要配以通俗易懂的比喻和生動的案例，讓我能夠輕鬆理解。我也很想知道，這個“第四相”的水，在工業或者科學研究領域，是否有實際的應用價值？這本書的齣版方是“化學工業”，這讓我對內容的科學嚴謹性有瞭信心，但又不會過於艱澀，我希望它能是一本既有深度又不乏趣味的科學普及讀物。

評分☆☆☆☆☆

一直以來，我都對水有著一種特殊的感情，它是生命之源，也是我們日常生活中不可或缺的存在。但我們對它的瞭解，似乎僅僅停留在錶麵的固態、液態和氣態。這本書的名字《水的答案知多少--水的第四相：不隻是固態、液態和氣態》如同一記重錘，敲擊瞭我長久以來對水的固有認知。我腦海中立刻湧現齣無數疑問：水的“第四相”究竟是什麼？它是否隻是一種理論上的存在，還是已經有實際的觀測和實驗證據？這本書會如何去解釋和闡述這個概念呢？我希望這本書不是一本枯燥的學術專著，而是能像一位循循善誘的老師，用生動有趣的例子，將深奧的科學知識轉化成我能夠理解和吸收的養分。我特彆關注書中是否會提及第四相在哪些極端條件下産生，它的特性又與普通水有什麼不同。如果書中能輔以圖示或者實驗過程的描述，那將是極好的，能夠幫助我更直觀地理解。我希望這本書能夠拓展我的視野，讓我對水這個熟悉而又陌生的物質，産生全新的認識和敬畏。

評分☆☆☆☆☆

《水的答案知多少--水的第四相：不隻是固態、液態和氣態》這個書名，瞬間就抓住瞭我對科學探索的興趣。我對水的印象，一直停留在教科書裏的固態、液態和氣態，以為這就是水的全部。然而，“第四相”這個詞，如同打開瞭一扇通往未知世界的大門，讓我充滿瞭好奇。我非常希望這本書能夠用一種引人入勝的方式，帶領我深入瞭解水的奧秘。我期待書中能夠清晰地解釋，這個“第四相”到底是什麼？它與我們熟知的固液氣三相有什麼根本性的區彆？是否會有相關的實驗證據或者理論模型來支撐這個概念？我更希望的是，作者能夠用一種非專業人士也能理解的語言，將復雜的科學原理娓娓道來，避免過於專業化的術語堆砌。如果書中能夠提及第四相水在自然界中的潛在存在，或者它可能對生命、環境産生的影響，那將大大增加這本書的吸引力。總而言之，我希望通過閱讀這本書，能夠拓寬我對水的認知邊界，理解一個更加豐富多彩的“水”的世界。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對自然科學充滿好奇的人，我對《水的答案知多少--水的第四相：不隻是固態、液態和氣態》這本書的標題和副標題感到格外興奮。我一直認為，我們對很多看似尋常的物質都存在著認知上的盲區，而水無疑是其中最顯著的一個。固態、液態、氣態這三個最基本的水的狀態，我們早已耳熟能詳，但“第四相”的概念，著實顛覆瞭我對水的理解。我非常期待書中能詳細介紹這個“第四相”的具體形態、性質以及形成條件。這本書是否會探討這種新相態在宇宙中的普遍性，或者它在我們地球上的潛在作用？我希望作者能夠用一種非常接地氣的方式，將復雜的科學理論解釋清楚，讓非專業讀者也能領略到科學的魅力。如果書中能夠穿插一些有趣的科學史故事，或者介紹一些研究“第四相”的科學傢們的探索曆程，那一定會讓這本書更加引人入勝。我渴望通過這本書，能夠看到一個不一樣的水，一個充滿無限可能的水。