從綠葉到激光光盤――顏色與化學(xué)

前言

　　對(duì)稱和不對(duì)稱是從宏觀世界到微觀世界普遍存在著的現(xiàn)象。從古到今，人們一直在研究和應(yīng)用著這個(gè)自然界十分有趣的現(xiàn)象。1974年，毛澤東主席會(huì)見我時(shí)，也饒有興趣地用了很多時(shí)間，從哲學(xué)觀點(diǎn)上和我討論這個(gè)問題。　　90年代初，我曾應(yīng)美國華盛頓大學(xué)出版社要求，寫了《對(duì)稱，不對(duì)稱和粒子世界》的科普小冊(cè)子。當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)很快翻譯出版了這本書。1992年北京大學(xué)物理系朱允倫教授把該書譯成中文后由北京大學(xué)出版社出版。這次中國科學(xué)院和中國工程院組織編寫《院士科普書系》，要我寫一本科普書。由于我最近實(shí)在太忙，沒時(shí)間再寫。因此，請(qǐng)朱允倫教授和中國高等科學(xué)技術(shù)中心柳懷祖教授幫我在那本小冊(cè)子的基礎(chǔ)上，把近幾年來我在國內(nèi)多次講演中有關(guān)的內(nèi)容充實(shí)進(jìn)來，重新加以編輯，使內(nèi)容更加豐富。他們?yōu)榇嘶撕艽缶?，我向他們致以衷心的感謝。同時(shí)，我也感謝葉銘漢院士和中國高等科學(xué)技術(shù)中心季承先生、滕麗女士及其他同仁對(duì)本書給予的幫助。　　1999年10月

內(nèi)容概要

本書介紹了天然色素和人工色素的歷史與未來；色素呈現(xiàn)出的各種顏色的物理機(jī)理、化學(xué)結(jié)構(gòu)；討論了色素的功與過。還介紹了色素與高科技的密切聯(lián)系，以及色素與激光、復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、電視機(jī)以及激光光盤的關(guān)系。

作者簡介

　　石鐘慈，院士，1933年12月出生于浙江勤縣。1951年入浙江大學(xué)數(shù)學(xué)系，1952年轉(zhuǎn)入復(fù)巳大學(xué)數(shù)學(xué)系，1955年畢業(yè)后到中國科學(xué)院數(shù)學(xué)所工作。1956年赴蘇攻讀計(jì)算數(shù)學(xué)。1960年回國后在中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所工作。1965年至1986年任教于中國科技大學(xué)，任數(shù)學(xué)系主任和計(jì)算中心主任。1987年至I991年任中國科學(xué)院計(jì)算中心主任?，F(xiàn)任中國科學(xué)院計(jì)算數(shù)學(xué)與科學(xué)工程計(jì)算所所長和一科學(xué)與工：程計(jì)算一國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)主任。曾任中國數(shù)學(xué)會(huì)副理事長（1988-1995），現(xiàn)任中國計(jì)算數(shù)學(xué)會(huì)理事長。1991年當(dāng)選為中國科學(xué)院數(shù)理學(xué)部院士?！　∈姶仍菏繉ｉL于微分方程數(shù)值解，在有限元方法的理論和應(yīng)用中做出了重要貢獻(xiàn)。1987年被授予國家級(jí)有突出貢獻(xiàn)中青年專家光榮稱號(hào)?！　±钫?，院士，美國哥倫比亞人學(xué)教授、國際著名物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者、美國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院外籍院士、中央研究院院士、意火利科學(xué)院（Academia Lincei）院土。祖籍：江蘇省蘇州市。1926年出生于上海?？谷諔?zhàn)爭期間曾任浙江人學(xué)、西南聯(lián)合大學(xué)學(xué)習(xí)。1946年赴美國芝加哥大學(xué)攻讀博士學(xué)位，師從物理學(xué)人師費(fèi)米教授。因發(fā)現(xiàn)字稱不守恒現(xiàn)象而與楊振寧教授共獲1957年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。李政道教授至今一直活躍在物理學(xué)的前沿，在物理學(xué)上取得了許多杰出的成就。

書籍目錄

《對(duì)稱與不對(duì)稱》：1 對(duì)稱的重要性12 物理學(xué)中的對(duì)稱與不對(duì)稱53 自然與藝術(shù)中的對(duì)稱性84 標(biāo)度對(duì)稱性125 鏡像對(duì)稱156 對(duì)稱性和不可觀測量217 不對(duì)稱性與可觀測量258 CP破壞和時(shí)間反演319 是自然規(guī)律不對(duì)稱，還是世界不對(duì)稱3710 真空作為一種物理介質(zhì)3911 失去的對(duì)稱性和對(duì)稱性自發(fā)破缺4212 真空激發(fā)和相對(duì)論性重離子碰撞4513 基本粒子4914 加速器5515 物理學(xué)的發(fā)現(xiàn)和物理學(xué)家的定律6116 目前狀態(tài)6717 兩個(gè)疑難7018 展望21世紀(jì)科學(xué)發(fā)展前景80參考文獻(xiàn)85附錄A 四組對(duì)稱性92附錄B 弱相互作用和宇稱不守恒（1957年12月11日在諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授獎(jiǎng)會(huì)上的演講）95《來自微觀世界的新概念：單分子科學(xué)與技術(shù)》：1構(gòu)成物質(zhì)的基本單位——原子1.1古代原子論21.2近代原子論31.3現(xiàn)代的原子理論41.4原子和分子61.5分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)72大量原子和分子的特征與研究方法2.1氣體分子運(yùn)動(dòng)論112.2麥克斯韋分布132.3熱力學(xué)第二定律162.4分子小妖和分子棘輪172.5原子和分子存在的證據(jù)193單分子科學(xué)的引入3.1原子和分子研究中的共性和個(gè)性243.2單分子科學(xué)的研究內(nèi)容263.3單分子科學(xué)的研究意義294單分子科學(xué)的研究方法及設(shè)備4.1掃描隧道顯微鏡314.2原子力顯微鏡344.3光學(xué)鑷子384.4近場光學(xué)顯微鏡404.5其它各種光學(xué)顯微鏡424.6分子有序膜的自組裝435表面單分子的化學(xué)和物理過程5.1神奇的微觀表面465.2表面缺陷的修復(fù)495.3環(huán)狀分子的吸附505.4鏈端效應(yīng)515.5奇怪的比賽535.6鹵素分子掉頭545.7物理吸附向化學(xué)吸附的轉(zhuǎn)化555.8吸附態(tài)單分子的化學(xué)反應(yīng)575.9化學(xué)反應(yīng)的聚焦605.10單分子試管615.11加速混合646單分子的電子學(xué)性質(zhì)6.1量子效應(yīng)666.2單電子隧穿現(xiàn)象676.3單個(gè)納米粒子上的單電子隧穿686.4單個(gè)小分子的電子學(xué)特征696.5量子導(dǎo)線736.6單電子器件的雛形827單個(gè)生物大分子的物理化學(xué)7.1單個(gè)酶分子的活性917.2單根DNA分子的物理化學(xué)性質(zhì)967.3單根DNA分子的溶液動(dòng)力學(xué)1057.4DNA物理圖譜的測定1137.5肌肉運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)1148單分子譜和單分子檢測8.1單分子譜和單分子檢測1228.2單個(gè)分子的力學(xué)譜1238.3單個(gè)生物分子的力學(xué)譜1338.4單分子振動(dòng)光譜1408.5單分子的近場光譜和檢測1448.6基于掃描探針技術(shù)的單分子檢測1498.7經(jīng)典的單分子檢測方法1539單原子和單分子的操縱9.1用STM操縱單原子和分子1629.2更靈巧和更快捷的操縱1719.3激光鑷子的應(yīng)用1739.4單根DNA分子的操縱和剪切1759.5碳納米管1779.6單分子機(jī)械學(xué)184參考文獻(xiàn)191《機(jī)會(huì)的數(shù)學(xué)》：1 概率——機(jī)會(huì)大小的度量1.1 古典概率——比率51.2 大數(shù)定律161.3 統(tǒng)計(jì)概率——頻率271.4 主觀概率301.5 概率分布351.6 期望與方差412 統(tǒng)計(jì)學(xué)——收集和分析數(shù)據(jù)的學(xué)問2.1 什么是統(tǒng)計(jì)學(xué)552.2 從部分推整體：歸納與演繹622.3 統(tǒng)計(jì)規(guī)律與因果關(guān)系673 抽樣調(diào)查3.1 簡短的歷史803.2 抽樣的方法873.3 數(shù)據(jù)的分析994 通過試驗(yàn)收集數(shù)據(jù)4.1 試驗(yàn)需要設(shè)計(jì)1154.2 雙盲試驗(yàn)1204.3 單因素試驗(yàn)1234.4 多因素試驗(yàn)1365 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析——機(jī)會(huì)限度的認(rèn)識(shí)5.1 顯著性檢驗(yàn)1595.2 擬合優(yōu)度檢驗(yàn)1695.3 相關(guān)與相關(guān)系數(shù)1765.4 回歸方程186參考文獻(xiàn)192計(jì)算機(jī)怎樣解幾何題——談?wù)勛詣?dòng)推理信息世界漫談從綠葉到激光光盤——顏色與化學(xué)人類認(rèn)識(shí)世界的幫手——虛擬現(xiàn)實(shí)海陸空天顯神威——慣性技術(shù)縱橫談九曲黃河萬里沙——黃河與黃土高原沉默的寶藏——鹽湖資源今日水世界節(jié)水農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)大觀動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)征戰(zhàn)癌王菌物世界漫游第三種科學(xué)方法——計(jì)算機(jī)時(shí)代的科學(xué)計(jì)算坐飛機(jī)去——現(xiàn)代民用運(yùn)輸航空消除血肉之災(zāi)——?jiǎng)?chuàng)傷防治梳理人、事、物的糾紛——問題分析方法千秋功罪話水壩悄悄進(jìn)行的破壞——金屬腐蝕21世紀(jì)的綠色交通工具——電動(dòng)車地球上最重要的化學(xué)反就——光合作用運(yùn)籌帷幄，決勝千里——從生態(tài)控制系統(tǒng)工程談起

章節(jié)摘錄

　　對(duì)稱與不對(duì)稱　　1　對(duì)稱的重要性　　“為什么對(duì)稱是重要的?”這曾是毛澤東主席問我的一個(gè)問題?！　∧鞘?974年5月30日，中國還處在“文化大革命”的動(dòng)亂之中，“四人幫”仍處于其權(quán)力的巔峰。當(dāng)時(shí)，我特別沮喪地發(fā)現(xiàn)，在這個(gè)文明古國。教育幾乎完全停止。我非常希望有一種辦法能改善這種狀況?！　∧翘煸缟?點(diǎn)鐘左右，在北京飯店，我房間里的電話鈴出人意外地響了起來。有人通知我，毛澤東想在一小時(shí)內(nèi)在他中南海的住所見我。尤其使我驚奇的是，在他見到我時(shí)他想了解的第一件事情竟是物理學(xué)中的對(duì)稱性?！　“凑枕f氏字典的注釋，Symmetry的意思是“均衡比例”，或“由這種均衡比例產(chǎn)生的形狀美”。在漢語中，Symmetrv的意思是“對(duì)稱”，這個(gè)詞帶有幾乎完全相同的含義。因此，這實(shí)質(zhì)上是一個(gè)靜止的概念。按照毛澤東的觀點(diǎn)，人類社會(huì)的整個(gè)進(jìn)化過程是基于“動(dòng)力學(xué)”變化的，動(dòng)力學(xué)是唯一重要的因素，而靜力學(xué)則不是重要的因素。毛澤東堅(jiān)持認(rèn)為，這在自然界也一定是對(duì)的。因而，他完全不能理解，對(duì)稱在物理學(xué)中為什么會(huì)被捧到如此高的地位?！　≡谖覀儠?huì)見時(shí)，我是唯一的客人。在我們的椅子之間有一張小桌子，上面有本子、鉛筆和常用來待客的綠茶。我把一支鉛筆放在本子上，再使本子傾斜朝向毛澤東，然后又朝向我。這支鉛筆就在本子上來回滾動(dòng)。我指出，盡管沒有一個(gè)瞬時(shí)是靜止的，然而，從整體而言，這個(gè)動(dòng)力學(xué)過程也有對(duì)稱性。對(duì)稱這個(gè)概念絕不是靜止的，它要比其通常的含義普遍得多，而且適用于一切自然現(xiàn)象，從宇宙的產(chǎn)生到每個(gè)微觀的亞核反應(yīng)過程。毛澤東很贊賞這簡單的演示。然后，他又詢問了有關(guān)對(duì)稱的深刻含義以及其他物理專題的許多問題。

編輯推薦

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