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魔鬼物理學(xué)2:迷人又有趣的量子力學(xué)

《X戰(zhàn)警》漫畫中的“萬磁王”使用變種人超能力時(shí),金屬物理為什么會(huì)向著他的方向彎曲?《海底兩萬里》里面的“鸚鵡螺”號(hào)為什么能遠(yuǎn)距離航行并且不需要補(bǔ)充燃料?《變形金剛》中,邪惡的霸天虎是如何使用量子計(jì)算機(jī)侵入美國(guó)五角大樓電腦安全系統(tǒng)的?《星際迷航》中,如何做到人員的“瞬間傳輸”?《鋼鐵俠》中,“心臟反應(yīng)堆”又如何為史塔克的高科技盔甲提供能量?也許你從未想過,這些令人感到無比困惑又充滿好奇的問題里面,都隱藏著量子力學(xué)知識(shí)。你以為量子力學(xué)古怪并且難以理解,那你真是錯(cuò)怪它了,在這里,拋開讓人頭昏腦脹的數(shù)學(xué)運(yùn)算,普朗克、玻爾、愛因斯坦、薛定諤、海森堡等量子物理學(xué)家們都變成了科幻世界中光芒萬丈的“超級(jí)英雄”,借助異想天開的觀點(diǎn),剖析令人費(fèi)解的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。X射線光譜技術(shù),促進(jìn)了晶體結(jié)構(gòu)的研究,從而解碼人體基因組;筆記本電腦,手機(jī)的出現(xiàn)要得益于電子的自旋。量子力學(xué)的發(fā)展推動(dòng)著現(xiàn)代科技的發(fā)展,改變著我們世界的方方面面??催^這本書,科幻迷一定大呼過癮,量子力學(xué)解答了科幻世界的所有疑惑,為我們開啟新世界的大門。

(美)詹姆斯·卡卡里奧斯 ·數(shù)理化 ·14.5萬字

太空生活什么樣

太空生活什么樣?這個(gè)問題令許多人好奇不已。為什么在太空中打個(gè)嗝很麻煩?為什么“有屁不放”可能會(huì)致命?宇航員們?cè)趺瓷蠋趺此X?什么是“反夢(mèng)”?太空中有沒有上下左右?所有在地球上微不足道、習(xí)以為常的小事兒,在太空中都需要小心翼翼,都需要復(fù)雜的技術(shù)支持?!短丈钍裁礃印芬粫鶕?jù)在太空生活過的宇航員們的采訪資料編纂而成,包含60篇真實(shí)有趣的太空小故事?;蚴腔眯Γ蚴枪殴衷幃?,但每一個(gè)故事的主人公都令人肅然起敬,每一個(gè)小故事都是他們面對(duì)太空未知任務(wù)和挑戰(zhàn)時(shí)的真實(shí)記載!這本書不僅能滿足孩子對(duì)太空生活的好奇心,更是在提醒我們,航天航空職業(yè)的意義不僅僅是在太空觀賞美麗的藍(lán)色星球,也不僅僅是進(jìn)行激動(dòng)人心的微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)。正因?yàn)楹娇蘸教旃ぷ髡邆儠r(shí)間與青春的慷慨奉獻(xiàn),因?yàn)樗麄冊(cè)诳臻g站克服種種困難的勇敢、樂觀與堅(jiān)定,才有了今日宇宙探索活動(dòng)穩(wěn)步、堅(jiān)定地向前推進(jìn)!作者阿麗爾·瓦爾德曼和插畫師布萊恩·斯坦福聯(lián)袂創(chuàng)作,共同將《太空生活什么樣》(What’sitlikeinspace?)這本太空科普,打造成一本擁有時(shí)尚藝術(shù)感,可供孩子隨時(shí)翻看的太空情景故事匯。這里的每個(gè)故事都很短、都很逗!每個(gè)故事都能激發(fā)孩子的對(duì)未來太空生活的好奇與向往,甚至能給他們帶來身處太空看地球的感受,體會(huì)換位思考的意味。

(美)阿麗爾·瓦爾德曼著 布賴恩·斯坦福繪 ·宇宙知識(shí) ·1.6萬字

生命的冒險(xiǎn):從抗風(fēng)蜥蜴到變身烏賊,迷人的氣候變化生物學(xué)

熱浪、寒潮以及其他極端氣候事件已經(jīng)成為現(xiàn)代氣候變化的特點(diǎn),人類措手不及之際,自然界的動(dòng)植物早已開始行動(dòng)。蜥蜴為了在颶風(fēng)中求生,能在一代之內(nèi)長(zhǎng)出更大的趾墊;美洲大赤魷應(yīng)對(duì)海水變暖,甚至可以進(jìn)化為看似不同的物種;棕熊可以放棄鮭魚、樹木移動(dòng)的速度比鳥類還快,當(dāng)珊瑚礁生病時(shí),好斗的蝴蝶魚沒有了值得爭(zhēng)奪的領(lǐng)土,立刻變成了和平主義者……大自然每天上演著關(guān)于希望、冒險(xiǎn)以及頑強(qiáng)生命力的故事。博物學(xué)家、保護(hù)生物學(xué)家索爾·漢森走訪50余位學(xué)者,親歷野外考察發(fā)現(xiàn),每一種動(dòng)植物都展現(xiàn)出令人驚奇的生存策略:通過遷移、適應(yīng)、演化來應(yīng)對(duì)氣候變化。調(diào)查與實(shí)驗(yàn)告訴我們,個(gè)體的反應(yīng)有時(shí)可以決定種群、物種甚至整個(gè)生態(tài)群落的命運(yùn)。自然界的模式對(duì)人類社會(huì)也同樣適用。從氣候變化生物學(xué)的視角看,面臨氣候變化時(shí),我們應(yīng)當(dāng)盡己所能來做事,就像動(dòng)植物那樣:面對(duì)生存的威脅,它們不會(huì)妄想改變,只會(huì)盡所能應(yīng)對(duì),它們是自然世界的冒險(xiǎn)者,觀察它們你會(huì)發(fā)現(xiàn):行動(dòng)起來,生命總有辦法。

(美)索爾·漢森 ·生物世界 ·11.4萬字

遺傳之書:寫在基因里的進(jìn)化故事

每個(gè)生物的身上都隱藏著一部編碼豐富的遺傳之書,講述無數(shù)祖先世界的故事。莫哈韋沙漠的角蜥皮膚顏色和花紋酷似砂石,那是對(duì)其祖先家園的具體描述;葉尾壁虎枯葉般的身體讓我們不禁想象它的祖先棲息在枯葉中的情景;長(zhǎng)角蚱蜢也許并不知道自己的身體完美傳遞著祖先在綠色苔蘚上穿行留下的基因記憶。這些故事不僅寫于體表,也深深刻在它們的每一個(gè)身體器官、每一個(gè)行為習(xí)慣,包括它們的基因組里。更為奇妙的是,生物并沒有抹去遺傳之書中的早期文字,即使它們已經(jīng)不再發(fā)揮作用。蜥蜴胚胎上的鰓弓回憶著其祖先在水中生活的故事;鯨和儒艮的肺記錄了其祖先從陸地回到海洋時(shí)對(duì)呼吸系統(tǒng)做出的重大改造;還有更為復(fù)雜的陸龜,臂骨和龜殼中隱藏著祖先兩次往返水域和陸地的曲折歷史。透過表層文字,我們可以窺探到生物所經(jīng)歷過的眾多意想不到、看似有悖常理的反轉(zhuǎn)。正是這些不可思議的反轉(zhuǎn),有力地講述了生物一次次克服障礙、適應(yīng)自然的驚人方式。遺傳之書連接過去,也為未來生物如何生存指出方向。作者相信,這里還有更多的秘密有待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。

(英)理查德·道金斯著 (斯洛伐)亞娜·倫佐娃繪 ·生物世界 ·18.8萬字

天才腸道

腸道是人類的“第二大腦”,腸道甚至比大腦本身對(duì)人們的情緒影響更大。在腸腦之間的交流中,腸道向大腦的輸出占比更大,約為90%。那么腸腦之前究竟有什么聯(lián)系,兩者是如何相互作用的,我們應(yīng)如何通過改變飲食影響大腦的功能呢?就像營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被吸收到我們的血液中一樣,腸道細(xì)菌產(chǎn)生的特殊化學(xué)物質(zhì)也會(huì)進(jìn)入我們的血液,再進(jìn)入我們的大腦。我們的腸道細(xì)菌也可以通過腸道的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信號(hào),這些特殊的化學(xué)物質(zhì)會(huì)影響我們的情緒和情緒。一些細(xì)菌幫助我們?cè)趬毫ο赂械狡届o,或者產(chǎn)生有益于身體的催產(chǎn)素;其他細(xì)菌則可能產(chǎn)生導(dǎo)致抑郁和焦慮的物質(zhì)。對(duì)于某些患有腦部疾病的人來說,如阿爾茨海默病和抑郁癥,他們的腸道微生物群可能與普通人完全不同。作者在這本書中結(jié)合最新的科學(xué)發(fā)現(xiàn),告訴我們腸—腦連接是怎么回事,我們應(yīng)該如何吃才能保持身體和精神的雙重健康,擁有健康的生活,并提出了切實(shí)可行的10個(gè)方法,幫助你達(dá)到生活的平衡。

(英)埃米莉·利明 ·百科知識(shí) ·11.9萬字

塑造生命的4大物理原理

細(xì)菌為什么不能像鯨魚一樣游泳?螞蟻為什么沒有肺?大象為什么有大得多的骨頭?新銳生物物理學(xué)家揭示了大自然令人驚嘆的復(fù)雜性背后隱藏的統(tǒng)一性。奔跑的獵豹的身體形狀和身體功能與扎根的樹木非常不同,人類與細(xì)菌或斑馬也非常不同。我們生活的世界是一個(gè)五花八門的生物王國(guó),但一套共同的物理原理塑造了其中每一種生物的形狀和行為?!端茉焐?大物理原理》表明,新興的生物物理學(xué)正在改變?nèi)藗儗?duì)地球生命的理解,并使?jié)撛诘目梢哉壬袪?zhēng)議的技術(shù)成為可能,如基因編輯、人造器官和生態(tài)系統(tǒng)工程。帕塔薩拉蒂解釋了4大物理原理是如何從微觀分子尺度到巨型大象尺度塑造生命機(jī)器的,這4大物理原理分別是:自組裝、調(diào)節(jié)回路、可預(yù)測(cè)的隨機(jī)性和尺度推繹。他描述了生物物理學(xué)如何有助于解開一系列自然現(xiàn)象的秘密,比如:你的四肢如何知道在適當(dāng)?shù)奈恢瞄L(zhǎng)出?為什么人類需要肺而螞蟻不需要?帕塔薩拉蒂還探索了未來的尖端生物技術(shù)如何使我們能夠以微妙和深刻的方式改變生物體。

(美)拉古維爾·帕塔薩拉蒂 ·生物世界 ·16.7萬字

量子群英:物理學(xué)史最偉大的一代如何揭開量子世界的秘密

20世紀(jì)初,物理科學(xué)被普遍認(rèn)為已經(jīng)臻于完美,物理學(xué)領(lǐng)域似乎顯得風(fēng)平浪靜,但祥和之下實(shí)則山雨欲來。1900年10月7日午夜,馬克斯·普朗克用一個(gè)公式拉開了一場(chǎng)物理學(xué)革命的序幕。隨后的近半個(gè)世紀(jì)里,在尼爾斯·玻爾、阿爾伯特·愛因斯坦等物理學(xué)史上最偉大的一代物理學(xué)家的共同努力下,人類對(duì)經(jīng)典物理觀提出了質(zhì)疑,并逐漸揭開了量子世界的神秘面紗。他們的發(fā)現(xiàn)不僅深化了人類對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí),更重要的是,也徹底改變了人類對(duì)物理世界的哲學(xué)認(rèn)知。在《量子群英》中,托比亞斯·許爾特截取53個(gè)時(shí)空片段,以編年體的形式引領(lǐng)讀者重溫這段集體智慧的璀璨篇章,見證偉大思想的激烈碰撞以及量子物理學(xué)對(duì)世界的全新詮釋。這也是國(guó)際局勢(shì)無比動(dòng)蕩的半個(gè)世紀(jì)。政治風(fēng)云和戰(zhàn)火——特別是第二次世界大戰(zhàn)——將這些知識(shí)精英的科學(xué)發(fā)現(xiàn)、個(gè)人命運(yùn)以及自己的祖國(guó)緊密聯(lián)系在了一起?!读孔尤河ⅰ芬酝ㄋ椎恼Z言記述了量子物理學(xué)誕生和早期發(fā)展階段的一系列重要人物和事件,人性的筆觸使物理學(xué)史上最偉大的一代躍然紙上,描繪出一幅科學(xué)群英的肖像。

(德)托比亞斯·許爾特 ·人類故事 ·19.4萬字

少年圖文大歷史02:宇宙是如何產(chǎn)生的

“大歷史”概念由美國(guó)著名歷史學(xué)家大衛(wèi)·克里斯蒂安提出,后經(jīng)比爾·蓋茨大力資助,得以在全球得到傳播和發(fā)展。因其理論新穎,觀點(diǎn)獨(dú)特,跨學(xué)科跨領(lǐng)域,正在有越來越大的影響力。“大歷史”的概念和視角除了在學(xué)術(shù)界有價(jià)值,更是一個(gè)能走出學(xué)術(shù)擴(kuò)大到普通人群的非常好的看歷史的思維和視角?!洞髿v史》系列正是韓國(guó)創(chuàng)造的一套面向青少年教養(yǎng)讀物?!洞髿v史》系列共20冊(cè),通過137億年的時(shí)間線上展開的10個(gè)大轉(zhuǎn)換點(diǎn)和20個(gè)問題,融合了宇宙、生命、人類文明的歷史。本書是第2本,《宇宙是如何產(chǎn)生的?——行星的一生》。創(chuàng)造最初行星的第二次巨大轉(zhuǎn)折點(diǎn),宇宙是如何產(chǎn)生的?最初的行星是在何時(shí)被創(chuàng)造出來的?行星也是與其他普通的生命一樣誕生成長(zhǎng)之后走向死亡。行星的命運(yùn)根據(jù)誕生時(shí)質(zhì)量壽命的有所不同,成長(zhǎng)的過程會(huì)有不同,且如何迎接最后的瞬間也是不盡相同的。這本書通過人類的想象和科學(xué)的知識(shí)向我們說明了宇宙的形成過程及關(guān)于我們生活的世界的規(guī)模,且研究了宇宙中存在著哪些天體,人類從古代開始直到現(xiàn)代是如何看待這個(gè)世界等問題。

(韓)金亨真 樸英姬著 宋東根繪 ·科學(xué)世界 ·5.2萬字

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