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物質科學解密,塑造宇宙生命的秩序:星際分子×低熵系統×原子結構×生物遺傳,人類想知道的所有關於「萬物本質」的疑問,物質科學來一一解釋!

物質科學解密,塑造宇宙生命的秩序:星際分子×低熵系統×原子結構×生物遺傳,人類想知道的所有關於「萬物本質」的疑問,物質科學來一一解釋!

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9786263942943
孫亞飛
崧燁文化
2024年5月29日
107.00  元
HK$ 96.3  






ISBN:9786263942943
  • 規格:平裝 / 218頁 / 14.8 x 21 x 1.09 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣


  • 自然科普 > 物理/化學 > 概論











    人們對自然世界和宇宙萬物探究了數百年,

    當古希臘的哲學家們第一次提出「萬物本質」的疑問時,

    人類就開啟了一個新世界的大門!



    從星際分子的碰撞到原子間的相互作用力,

    有機物、遺傳訊息、食物鏈流動、正負電荷……

    跟你息息相關、一定要知道的「物質科學」!



      ▎來自古希臘的提問:物質為何?

      本書旨在以淺顯易懂的方式向讀者介紹物質科學的基本概念和原理,不僅涵蓋了物質的基本組成,還探討了物質如何影響我們的日常生活和整個宇宙的運作。透過精心設計的章節,讀者將能夠了解到從微觀原子到宏觀宇宙間的奧祕,以及科學如何在人類不斷地探究中摸索這一切的運作。



      ▎「原子」──組成萬物的基石

      從物質的基本單位──原子開始講起,介紹原子的概念是如何在古希臘時期被提出,以及後來科學家是如何進一步發展該理論。透過探索原子的結構和特性,不僅解釋了物質被分割的過程,還描繪了原子不斷融合和變化的動態型態,為讀者揭示了組成世界萬物的基石。



      ▎原子間的超強相互作用力

      書中透過後續章節進一步探討了原子如何以各種力的作用結合成分子,以及這些分子如何構建出我們可見的物質世界。從宇宙大範圍到地球上的日常物質,作者精彩地描述了分子間的相互作用和原理,並解釋了這些規則在自然界中如何被遵循,展示了物質世界的豐富多彩和神祕。



      ▎賦予生命的物質──物質科學之應用

      在探索物質如何被應用以及如何參與生命過程的章節中,本書不僅講述了物質和能量的轉化關係,還詳細解釋了金屬、合金、有機物等材料的特性和用途。此外,書中也討論了物質在生命形成中的角色,從遺傳密碼到生物體的自組織,全面展示了物質科學在現代科技和生活中的重要性。



    本書特色



      本書透過深入淺出的方式,引導年輕讀者深入物質科學的領域,將複雜的科學知識轉化為易於理解的概念,如原子理論、分子結構、質能轉換理論、DNA結構等等,使科學更平易近人。此外,書中不僅探討了物質科學的基礎理論,還延伸至其在日常生活、自然界生態,甚至整個宇宙中的應用,在生活中激發讀者對於物質科學的好奇與熱情!

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    前言 給青少年的物質科學

    1 物質是什麼

    2 世界萬物的基石—原子的概念是怎樣被提出來的

    被分割的物質

    古希臘先哲們在思考

    給原子排排隊

    永不停息的融合

    3 讓原子組合起來—物質世界是如何組裝的

    星際分子

    從太空到地球

    分子的遊戲

    不變的規則

    4 無處不在的相互作用力—物質為何能結合在一起

    電子的巨大魔力

    原子的結構

    原子之間的電磁吸引力

    同性因何不相斥?

    5 永不消失—物質和能量是怎樣轉化的

    奇妙的等式

    被激發的電子

    看清物質

    物質的狀態

    6 萬物爭輝—物質是怎樣為我們所用的

    並不只是簡單地混合—金屬與合金

    從石器到陶瓷

    無窮無盡的有機物

    結構決定性質

    7 活著的奇蹟—賦予生命的物質

    從簡單到複雜

    低熵系統

    物質的自組織形式

    遺傳密碼

    8 衝突與重生—物質世界會終結嗎

    誰殺死了恐龍?

    食物鏈的物質流動

    被浪費的物質

    天地間,人為貴

    9 物質是什麼



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    前言



    給青少年的物質科學




      小時候,我生活在鄉下。那時的鄉下沒有瓦斯爐,也捨不得用太多電,做飯最常用的就是爐灶,燒柴火把鐵鍋加熱。爐灶操作起來非常麻煩,光是生火就能生出各種意外。所以,家裡大人做飯需要我幫忙搧風。



      曾記得,坐在灶邊望著爐火,我搧著風,火苗就會猛烈四竄,一不小心還會衝出灶膛,燒到瀏海。每當這時,我都會感覺臉上一熱,但是習慣之後,倒也不覺得有什麼危險,只是有些好奇。



      我好奇的是,吹蠟燭的時候,一點風就能把燭火吹滅,可是搧風越大,為什麼火焰卻會越吹越大?



      外婆跟我說,這是因為廚房裡供奉著灶王爺——他是一位管灶火的神仙。有了灶王爺的保佑,爐灶裡的三昧真火才會旺盛,而且還不會因此失火。



      後來,看到《西遊記》中孫悟空借來假芭蕉扇揮舞時,火焰山上的火越燒越大,我對三昧真火的這個說法深信不疑。可是,看到《三國演義》裡赤壁之戰東風助陣的場面,我又有些半信半疑了。



      多年以後,我讀到了拉瓦錫反駁「燃素」論的故事,對於這個問題的好奇總算告一段落。燃燒是一種氧化現象,通常需要氧氣的參與,因此,當煽風送風給爐灶時,加大了空氣壓力,更多的氧氣被一同送入了灶膛。於是,有了氧氣的加持,火焰也會更旺盛。不過,風在刮來新鮮氧氣的同時,卻也帶走了熱量,若是火焰的溫度因此而降低到燃點以下,火就可能會被吹滅。因此也就很容易理解,為什麼風能吹滅小火,卻會揚起大火。



      對於童年時期的疑惑,用這樣物理的概念去解釋,或許有些許的無趣,不像「三昧真火」那麼引人入勝,但它卻是好奇的最佳夥伴。它不會讓童心泯滅,只會帶著這種「不安分」走向新的空間。



      所以,青少年知道多一點物理科學,應該是件好事。



      本書是我首次系統性地創作「物理科學」的作品。任何一門自然科學都是研究物質的科學,只是研究的角度不同:物理學研究物質之間的作用力與能量;化學研究物質的組成、結構、反應與功能;生物學研究的是物質如何能夠「活」起來;天文學研究物質誕生的「老家」……很多時候,關於物質的種種,並不只是單純的科學問題,更是人類反覆思索的哲學問題。



      將這些問題完整地解答出來,是從古至今所有人的共同使命。



      在物質世界形成的時空中,翻開這本由物質構成的小書,如果能夠因此引發我們對物質的思考,那麼物質世界也一定會因為我們的思考而改變。

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