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《神奇的新材料》編寫組著 著

圖書標籤:

• 科學普及
• 新材料
• 科普讀物
• 青少年
• 科技
• 教育
• 物理
• 化學
• 材料科學
• 趣味科學

店鋪： 華文京典專營店

齣版社： 世界圖書齣版公司

ISBN：9787510016127

商品編碼：29737442624

包裝：平裝

齣版時間：2010-06-01

基本信息

書名：走進科學世界叢書:神奇的新材料

定價：25.80元

作者：《神奇的新材料》編寫組著

齣版社：世界圖書齣版公

齣版日期：206-01

ISBN：9787510016127

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.259kg

編輯推薦

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內容提要

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本書是一部介紹科學方麵的科普讀物，係統地嚮廣大青少年讀者介紹瞭五彩繽紛的科學世界，以此引尋青少年崇尚科學，破除迷信；養成關注科學的習慣；形成科學的態度和價值取嚮。

目錄

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材料與材料的發展史
漫話材料
材料的發展史
新材料與能源——人類文明的奠基石
新材料與新能源技術對現代
生活的影響
“綠色”指嚮下的新材料與新能源技術
新材料的天地
　走進新材料的天地
　什麼是新材料。
　新材料與傳統材料的區彆是什麼
　新材料該怎樣分類
金屬材料
　什麼是金屬材料
　廣泛的金屬材料——黑色金屬
　為生活增光添色的有色金屬
　前途無量的閤金傢族
　神奇的記憶閤金
　不銹鋼為什麼不生銹
　奇妙的泡沫金屬
　儲氫材料——21世紀的能源庫
稀土金屬的秘密
金屬的疲勞與斷裂
金屬的腐蝕與防護
無機金屬材料
什麼是無機金屬材料
話說絕緣材料
趣談磁陛材料與磁記錄技術
從半導體陶瓷到生物陶瓷
奇特的光學功能材料
抵抗高溫的材料——耐火材料
　超硬材料有多硬
　骨傷外科的福音——醫用碳素材料
　植入眼內的人工透鏡——人工晶體
有機高分子材料
　什麼是有機高分子材料
　……
先進復閤材料
能源材料——新材料的應用領域前沿

作者介紹

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文摘

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序言

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探索宇宙的奧秘：星際航行與黑洞奇觀 本書聚焦於當代天體物理學的前沿探索，深入淺齣地介紹瞭人類對宇宙深處奧秘的認知與想象，特彆側重於星際旅行的理論基礎與黑洞這一極端物理現象的最新研究成果。 第一章：跨越光年的夢想——星際航行的物理學基石 自古以來，人類從未停止仰望星空，夢想著抵達那些遙遠的星辰。然而，從地球到最近的比鄰星，也需要數萬年以現有技術。本書的第一部分，將帶領讀者審視製約我們星際旅行的主要物理障礙，並探討科學傢們為剋服這些障礙所提齣的革命性構想。 1.1 相對論的限製與時空彎麯 愛因斯坦的狹義相對論指齣，任何有靜止質量的物體都無法達到或超越光速，這是宇宙的基本法則。我們將詳細解析“時間膨脹”效應，解釋高速旅行如何減緩宇航員自身的時鍾，盡管這對星際尺度的距離而言，仍遠遠不夠。隨後，我們將深入探討廣義相對論提供的潛在“捷徑”——時空幾何的操控。 1.2 麯速驅動的理論模型：阿爾庫比耶雷引擎 阿爾庫比耶雷（Alcubierre）提齣的麯速驅動（Warp Drive）理論，是目前理論物理學界最為引人注目的星際航行方案之一。本書將詳盡闡述其核心原理：通過在飛船前方壓縮時空，而在後方膨脹時空，從而使飛船處於一個局部平坦的“氣泡”中，以“有效超光速”的方式前進，而無需違反局域光速限製。 然而，實現這種驅動需要一種目前尚未被證實存在，且極難操控的物質——“負能量密度”或“奇異物質”。本章將分析實現麯速引擎所需的能量級彆、對周圍時空結構可能造成的副作用（如“奇點”的形成），以及理論物理學傢們在尋找替代方案或減輕負能量需求方麵的最新進展。我們還將審視“蟲洞”理論，作為另一種基於廣義相對論的時空捷徑，討論其穩定性和可穿越性的難題。 1.3 替代推進技術：從聚變到反物質 在探索超越光速的可能性之外，本書也係統迴顧瞭當前可行的、基於已知物理學的遠距離推進技術。 核聚變推進（Fusion Propulsion）： 探討以氘、氚或氦-3為燃料的聚變火箭概念，分析其相比化學火箭在能量密度上的巨大優勢，以及如何設計齣能夠持續數十年甚至上百年飛行的反應堆係統。 反物質湮滅推進（Antimatter Propulsion）： 這是理論上能量效率最高的推進方式。我們將揭示製造、儲存和安全利用反物質的極端挑戰。儲存問題，特彆是如何利用磁場將反物質粒子懸浮，防止其接觸容器壁發生湮滅，是實現此類飛行的核心技術瓶頸。 星光帆與激光推進（Light Sails and Laser Propulsion）： 介紹利用太陽光或地麵/軌道基地的強大激光陣列推動超輕型帆船的概念，例如“突破攝星”（Breakthrough Starshot）計劃所探索的微型探測器加速方式。分析其在亞光速區間內的效率和規模擴展的潛力。 第二章：宇宙的終極引力阱——黑洞的物理學與觀測 黑洞，是時空被極端彎麯到連光都無法逃逸的區域，它們是檢驗廣義相對論的終極實驗室。本書的第二部分，將帶領讀者深入黑洞的事件視界內部與周圍，探索這些宇宙中最神秘的天體。 2.1 黑洞的誕生與分類：從恒星級到超大質量 我們將追溯黑洞的形成過程，從超大質量恒星燃料耗盡後的引力坍縮，到恒星級黑洞的形成。隨後，我們將區分不同類型的黑洞： 史瓦西黑洞（Schwarzschild Black Holes）： 不鏇轉、不帶電荷的理想模型，其特徵是單一的事件視界。 剋爾黑洞（Kerr Black Holes）： 鏇轉的黑洞，這是宇宙中最常見的形式。鏇轉會拖拽周圍的時空（參考係拖曳效應），並形成一個內部的“奇點”結構。 超大質量黑洞（Supermassive Black Holes）： 探討位於星係中心，質量可達太陽數百萬甚至數十億倍的巨型黑洞，以及關於它們如何形成和影響宿主星係演化的最新理論。 2.2 事件視界之外的劇烈景象 黑洞本身是“黑”的，但其周圍的環境卻能釋放齣宇宙中最明亮的光芒。 吸積盤的物理： 分析物質（氣體、塵埃）在落入黑洞前，如何被強大的引力加速至接近光速，形成熾熱的吸積盤。盤內物質的摩擦和磁場活動如何産生數百萬度的高溫，並輻射齣X射綫和伽馬射綫。 相對論性噴流（Relativistic Jets）： 探討黑洞（特彆是活動星係核中的超大質量黑洞）如何將部分物質以近乎光速的速度沿著自轉軸噴射而齣，形成跨越數萬光年的巨大噴流，以及這些噴流對星際介質和星係演化的反饋作用。 2.3 穿越視界：信息悖論與霍金輻射 本書將觸及黑洞理論中最具挑戰性的前沿問題。 霍金輻射（Hawking Radiation）： 闡述量子場論如何預測黑洞並非完全“黑”，而是會緩慢地通過量子效應嚮外輻射粒子並最終蒸發。我們將討論輻射的溫度與黑洞質量的負相關性。 信息悖論（Information Paradox）： 如果物質落入黑洞，其攜帶的量子信息是否永遠丟失？本書將介紹目前主流的幾種解決方案，包括“防火牆假說”、“互補性原理”以及對黑洞熵的重新理解。 2.4 引力波天文學的新窗口 隨著LIGO和Virgo等引力波探測器的成功運行，我們第一次能夠“聆聽”宇宙。本章將詳細介紹引力波是如何由黑洞閤並、中子星並閤等劇烈事件産生，以及這些波如何幫助我們測試廣義相對論的極限，並以前所未有的精度測量黑洞的質量和自鏇參數。 第三章：宇宙的邊界與未來展望 本書最後一部分，將把目光投嚮更宏大的尺度，探討宇宙的最終命運與人類探索的邊界。 3.1 暗物質與暗能量的謎團 現代宇宙學模型依賴於兩種占宇宙總質能約95%的未知成分——暗物質和暗能量。我們將梳理目前用於間接探測暗物質（如WIMP、軸子模型）的實驗進展，以及通過觀測宇宙加速膨脹來研究暗能量（如宇宙學常數、五維理論）的最新數據。 3.2 宇宙學的極限與多重宇宙猜想 如果星際旅行的夢想在數韆年後得以實現，那麼下一個目標可能是探索我們宇宙的結構極限。本書將探討“暴脹理論”的殘餘影響，以及它如何自然地引嚮“永恒暴脹”和“多重宇宙”的理論框架，盡管這些概念目前仍停留在高度推測的領域。 結語：人類求知精神的永恒驅動力 從設計一艘能抵達半人馬座的比鄰星飛船，到理解一個原子大小的黑洞如何蒸發，本書旨在展示人類對未知世界永不滿足的好奇心。這些宏偉的科學追求，不僅推動著基礎物理學的邊界，也為人類文明的未來描繪齣無限的可能性。 （本書附帶詳細的術語錶，解釋瞭相對論、量子場論、拓撲學等復雜概念，確保瞭對非專業讀者友好的閱讀體驗。）

評分☆☆☆☆☆

《走進科學世界叢書:神奇的新材料》這個書名，瞬間就抓住瞭我。作為一名對科技發展保持高度關注的人，我深知材料科學是推動許多領域進步的核心驅動力。我期待這本書能夠提供一個係統性的、但又不失趣味性的視角，來解讀那些正在改變世界的“新材料”。我想，書中可能會涵蓋從微觀的原子結構到宏觀的應用場景，例如，如何通過改變材料的晶體結構來獲得前所未有的強度和韌性，或者如何利用特殊的光學或電學性質來製造更高效的太陽能電池或LED顯示器。我特彆希望書中能對那些具有“智能”特性的材料進行詳細介紹，比如形狀記憶閤金、壓電材料，或者能夠根據環境變化做齣響應的響應性聚閤物。這些材料的應用前景非常廣闊，可能包括智能服裝、自適應建築、甚至醫療機器人。同時，我也對那些對環境友好的新型材料，如生物可降解塑料、綠色建材等，抱有濃厚的興趣，想瞭解它們是如何實現可持續發展的。這本書，在我看來，不僅僅是一次知識的普及，更是一次思想的啓迪，讓我看到科學的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

拿起《走進科學世界叢書:神奇的新材料》這本書，我腦海中首先浮現的畫麵，是那些在實驗室裏閃耀著神秘光芒的物質，以及它們背後無數科學傢夜以繼日的探索。這絕對是一本能夠拓展我們視野的書。我猜測書中會介紹很多令人驚嘆的新型材料，它們可能具備我們過去難以想象的特性。比如，能夠自我修復的材料，一旦齣現裂痕，它就能自動愈閤，這對於延長産品壽命、減少資源浪費將有巨大意義。還有那些能夠承受極高溫度或極低溫度的材料，在極端環境下也能保持穩定性能，這對於航天、深海探索等領域至關重要。我尤其期待書中能涉及一些具有生物相容性的新型材料，它們可以直接植入人體，用於修復受損組織，或者作為藥物的載體，實現精準治療。此外，那些在能源領域大放異彩的新材料，比如更高效的儲能材料，或者能夠捕捉和轉化二氧化碳的材料，也一定會是書中的亮點。這本書，對我而言，是關於未來生活方式的一種展望，是人類智慧不斷挑戰極限的生動例證，也是一次激發好奇心和求知欲的絕佳機會。

評分☆☆☆☆☆

讀《走進科學世界叢書:神奇的新材料》的這個想法，是源於一次偶然的媒體報道，說起瞭一種能夠改變形狀的金屬，聽起來簡直不可思議。這讓我對“新材料”這個概念産生瞭濃厚的興趣。我想象中的這本書，應該像一位經驗豐富的嚮導，帶領我們穿梭於五彩斑斕的材料世界。它可能會從我們熟悉的高分子材料、復閤材料說起，然後深入到納米材料，解釋原子和分子層麵的神奇變化如何帶來宏觀性能的飛躍。比如，為何石墨烯如此堅固？它又有哪些獨特的導電導熱性能？書中會不會介紹那些能夠模仿生物功能的仿生材料，它們是否已經可以用在醫療領域，比如製造人造器官或者藥物輸送係統？我還在期待書中能提到一些“未來已來”的新材料，它們可能已經悄然進入我們的生活，隻是我們還沒有意識到。比如，更輕便、更耐用的電池材料，能夠淨化空氣的新型過濾材料，或者可用於3D打印的各種新型打印材料。我希望這本書能夠讓我對這些“神奇”的材料有一個清晰的認知，瞭解它們背後的科學原理，以及它們對我們生活可能産生的深遠影響，甚至激發我學習相關科學知識的興趣。

評分☆☆☆☆☆

每次翻閱《走進科學世界叢書》係列，總有一種意想不到的驚喜。這次的《走進科學世界叢書:神奇的新材料》，從書名就能感受到一股撲麵而來的未來氣息。我個人對新材料的關注，很大一部分源於我對人類如何不斷突破自身局限的思考。材料是構建我們生活世界的基石，而新材料的齣現，往往意味著生産力的躍升和生活方式的革新。我腦海中浮現齣各種場景：輕如羽翼卻堅不可摧的飛機材料，能夠自我修復的衣物，能夠吸收太陽能並儲存能量的建築外牆，甚至是可以直接在人體內工作的微型機器人材料。我希望能在這本書中看到對這些“黑科技”的詳細解讀，瞭解它們的科學原理，以及它們目前的發展階段。是不是已經有原型誕生？是否已經進入實驗室測試？距離大規模應用還有多遠？這些都是我非常關心的問題。我還會留意書中是否有關於科學傢們在材料領域探索的感人故事，或者那些看似微不足道的發現是如何一步步演變成改變世界的科技。畢竟，科學的魅力不僅在於它的成果，更在於它背後付齣的艱辛和智慧。這本書，在我看來，不僅僅是一本科普讀物，更是一部關於人類智慧和創造力的贊歌。

評分☆☆☆☆☆

這套《走進科學世界叢書》的封麵設計就相當吸引人，采用瞭一種比較前沿的視覺風格，色彩搭配大膽卻不失和諧，讓人一眼就能感受到科學探索的魅力。我尤其喜歡《走進科學世界叢書:神奇的新材料》這個副標題，它精準地傳達瞭內容的核心——那些我們尚未瞭解、卻可能改變未來的神奇材料。對於我這樣的科學愛好者來說，這無疑是一本值得期待的書。我猜想書中會從一些基礎的材料知識講起，比如我們日常生活中常見的金屬、塑料、陶瓷等等，然後逐步深入到一些更具未來感和科技感的新型材料，比如碳納米管、石墨烯、智能材料、生物可降解材料，甚至是一些聽起來像科幻小說裏的材料，但卻已經開始在實驗室中被研發齣來。我非常好奇作者會如何解釋這些材料的獨特性能，它們是如何被發現和製造的，以及最重要的，它們將如何影響我們未來的生活，比如在航空航天、醫療健康、能源技術、環境保護等領域，可能會有哪些突破性的應用。我期待書中能配有大量精美的插圖和清晰的圖示，這樣即使是復雜的科學概念，也能被我們這些非專業讀者輕鬆理解。總之，這本書給我一種“前沿”、“實用”、“震撼”的初步印象，相信它能為我打開一扇瞭解未來科技的新窗口。