21世紀十萬個為什么

前言

20世紀是科學發(fā)現和技術發(fā)明日新月異的世紀。飛機的發(fā)明、汽車的大規(guī)模工業(yè)化生產和高速公路的修建，極大地縮小了地域和國家間的距離；青霉素的發(fā)明、多種疫苗的普及接種，使人們擺脫了千百年來嚴重威脅人類生命的傳染性疾病；空調機、洗衣機、電冰箱、電視機的發(fā)明和普及，方便和改善了人們的物質生活；光纖通信和移動電話的發(fā)明，互聯網的出現，使“海內存知己，天涯若比鄰”不再僅僅是人們的美好愿望；而人類基因組工程的完成和克隆技術的出現，拓展了人類對生命更深層次的認識；航天飛機的升空，國際空間站的建立，使人類的視線看到了宇宙的更深處……所有這一切，不僅改變了人們的生產方式、經濟結構和生活方式，也改變了人類對客觀世界的認識，建立起了全新的科學理念。從某種意義上說，20世紀百年的科技發(fā)展和規(guī)模生產，超過了人類有文字歷史以來的幾千年發(fā)展的總和，但同時也帶來了生態(tài)破壞、生物物種滅絕和環(huán)境惡化等一系列災難性的后果。人們終于意識到，對大自然的掠奪性開發(fā)和無止境的索取是要受到自然的懲罰的。只有與自然和諧相處，才能達到既不危及自然和環(huán)境，也不危及人類自身的生存和子孫后代發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展的目的。    21世紀將是科學技術繼續(xù)飛速發(fā)展和知識經濟全球化的世紀。作為高新科技基礎和前沿的信息技術、生命科學和基因工程等將有新的突破和發(fā)展。中國在經歷了20多年的改革開放之后，科學技術、經濟規(guī)模和綜合國力都有了巨大的改觀和進步，取得了令全世界矚目和驚嘆的成就。但與世界發(fā)達國家相比還有相當的差距。教育救國，科教興國，趕上并超過世界發(fā)達國家，站在世界高新科技的前沿和世界強國之列，這是每一個中國人都為之神往和奮斗的理想與事業(yè)。而理想的實現和事業(yè)的發(fā)展，不但要靠我們這一代人的繼續(xù)努力，而且更是下一代人的重任，他們才是中國和世界21世紀的真正主人。從這個意義上說，在青少年中引導和培養(yǎng)學科學、愛科學的興趣和志向，普及科學技術的新知識，培養(yǎng)科學精神，掌握科學方法就不僅僅是學校教育的重要內容和任務，也是全社會，包括科學界、出版界應該給予充分重視的一件事。    現代科學技術的迅猛發(fā)展，對現代教育提出了更高的要求?，F代教育的目的，不僅是要傳授人們工作和生活所需要的知識和技能，更重要的是要使人們具備科學的理念和科學的精神，掌握和運用科學的方法。為了更全面深入地探索和認識已知與未知的世界，人們需要有更寬泛更多方面的科學知識。正是基于對此的認識，黨中央提出要徹底改變應試教育的積習弊端，加強青少年的素質教育，這是新世紀來臨之際具有戰(zhàn)略意義和深遠意義的英明決策。實施科教興國戰(zhàn)略，普及科學知識，提高青少年和全民的科技文化素質和民主法制觀念，是中華民族實現民主、文明、富民強國的發(fā)展基礎。    有鑒于此，作為出版工作者，也應該宣傳新的科學文化知識，對青少年進行科學啟蒙和科學教育，為青少年的素質教育多做有益的工作和貢獻，為青少年提供更多更好的出版物?！?1世紀十萬個為什么》一書，努力向青少年傳播當代各學科科學研究的新見解、新知識，文章通俗易懂，相信會博得青少年讀者的喜愛。作為一名科技工作者，我對此書的出版表示誠摯的祝賀。

內容概要

　　20世紀是科學發(fā)現和技術發(fā)明日新月異的世紀。飛機的發(fā)明、汽車的大規(guī)模工業(yè)化生產和高速公路的修建，極大地縮小了地域和國家間的距離；青霉素的發(fā)明、多種疫苗的普及接種，使人們擺脫了千百年來嚴重威脅人類生命的傳染性疾?。豢照{機、洗衣機、電冰箱、電視機的發(fā)明和普及，方便和改善了人們的物質生活；光纖通信和移動電話的發(fā)明，互聯網的出現，使“海內存知己，天涯若比鄰”不再僅僅是人們的美好愿望；而人類基因組工程的完成和克隆技術的出現，拓展了人類對生命更深層次的認識；航天飛機的升空，國際空間站的建立，使人類的視線看到了宇宙的更深處……所有這一切，不僅改變了人們的生產方式、經濟結構和生活方式，也改變了人類對客觀世界的認識，建立起了全新的科學理念。從某種意義上說，20世紀百年的科技發(fā)展和規(guī)模生產，超過了人類有文字歷史以來的幾千年發(fā)展的總和，但同時也帶來了生態(tài)破壞、生物物種滅絕和環(huán)境惡化等一系列災難性的后果。人們終于意識到，對大自然的掠奪性開發(fā)和無止境的索取是要受到自然的懲罰的。只有與自然和諧相處，才能達到既不危及自然和環(huán)境，也不危及人類自身的生存和子孫后代發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展的目的。

書籍目錄

PART ONE 物理學常識 為什么有人稱伽利略為“物理學之父”？ 為什么說牛頓是經典力學的奠基人？ 為什么說愛迪生是人類歷史上最偉大的發(fā)明家？ 為什么說愛因斯坦是20世紀最偉大的物理學家？ 你知道是誰獲得了第一屆諾貝爾物理學獎嗎？ 你知道獲得過諾貝爾物理學獎的華裔科學家是誰嗎？ 為什么說“高能物理”是我國本土科學家最有希望獲得諾貝爾獎的領域？ 你知道“1秒”是多少嗎？ 你知道“1米”是多少嗎？ 你知道宇宙有多大嗎？ 你知道物質有幾態(tài)嗎？ 怎樣判定一塊化石的地質年代和一張古畫的真?zhèn)危?你知道近代物理學的建立過程嗎？ 為什么說納米技術將成為21世紀主導技術之一？ PART TWO 力學部分 蘋果熟了為什么不能飛上天去，只會落到地上？ 你知道為什么直升機有兩個螺旋槳嗎？ 為什么雜技演員在表演頂壇子時不會受傷？ 在花樣滑冰或跳水比賽中做旋轉動作時，為什么運動員要盡量縮小身體？ 為什么跑彎道時運動員身體要向內傾斜？ 火車有方向盤嗎？ 大雁飛行時為什么要排成人字形？ 你知道為什么人躺在大石板和釘板之間不會受傷嗎？ 你知道為什么陀螺轉得越快越不容易摔倒嗎？ 為什么輪船、航空器等都要使用陀螺儀？ 為什么船要逆水靠岸？ 兩列火車迎面相撞，哪列火車受到的沖擊力大？ 你知道軸承可以起到什么作用嗎？ 為什么輪子都是圓形的？ 你知道如果沒有摩擦力世界會有多么可怕嗎？ 你知道行軍的隊伍應該怎樣通過橋梁嗎？ 阿基米德為什么能發(fā)現金制王冠中含有白銀？ 為什么鐵塊會沉到水里，而鐵制的輪船卻會浮在水面上？ 潛水艇是怎樣下潛和上浮的？ 冰融化后水面會發(fā)生什么變化？ 你知道水塔為什么總是建得很高嗎？ 你知道不倒翁為什么永遠不會倒嗎？ 高空走索的表演者為什么拿著一根長長的竹竿？ 汽車急剎車時，車廂中的乘客為什么會向前傾倒？ 為什么在高速行駛的火車里跳起再落下時還會落在原來的位置？ 為什么能在冰面上滑行而不能在平滑的玻璃面上滑行？ 為什么濕的衣服不好脫？ 你知道毛細管的作用嗎？ 為什么氣墊船能在空中飛行？ 你知道為什么要在槍管和炮管的內壁上刻膛線嗎？ 平行向前疾駛的大輪船為什么會撞到一起？ 為什么滑水運動員能在水面上做動作而不會沉下去？ 你知道飛機機翼的構造原理是什么嗎？ 降落傘為什么能使人安全落地？ 為什么將兩個真空半球拉開時要用很大的力？ 為什么睡在席夢思上感覺比較舒服？ 自行車的車架等部件為什么要做成空心管？ 為什么水庫大壩截面要建成上窄下寬的形狀？ 氣壓保溫瓶為什么能使水自動流出？ 你知道噴霧器為什么會噴霧嗎？ 暖氣的散熱片為什么安裝在窗戶下面比較好？ 為什么可以用水來切削金屬？ 升到空中的氣球到哪里去了？ 為什么不同用途的剪刀形狀各不相同？ 為什么變速自行車能變速？ 為什么硬幣可以浮在泉水水面上？ 五顏六色的肥皂泡是怎樣吹出來的？ 什么是永動機？它為什么不可能研制成功？ PART THREE 聲學部分 把一個鬧鐘放在真空玻璃容器里，你還能聽到鈴聲嗎？ 聲音在空氣、水和固體中傳播，在哪種介質中傳得更快？ 為什么醫(yī)生可以使用聽診器診斷病人患了什么?。?為什么噪聲也是一種污染？ 你知道聲音對^腦有什么影響嗎？ 回聲是怎樣形成的？ 蝙蝠是怎樣避開障礙物并捕捉食物的？ 奇妙的超聲波有什么用途？ 為什么隱形飛機可以逃過雷達的“眼睛”？ 為什么在坐滿人的大廳里聽不到回聲？ 聲吶是怎樣發(fā)現水中的潛艇的？ 你知道天壇回音壁的聲學原理嗎？ 為什么先看到閃電然后才能聽到雷聲？ 為什么能用B超來診斷疾?。?為什么攀登雪山時不能大聲說話？ 為什么旅客聽到迎面開來的火車的汽笛聲先尖銳而后低沉？ PART FOUR 熱學部分 你知道攝氏溫標和華氏溫標是怎樣來的嗎？ 攝氏零度與絕對零度有什么不同？ 為何有的溫度計里是銀色液體，有的溫度計里是紅色液體？ 保溫瓶灌滿更利于保溫嗎？ 在高山上為什么總是做成夾生飯？ 火車的鋼軌為什么隔一段距離就留一點空隙？ 為什么寒冷的清晨窗戶玻璃上會結出美麗的冰花？ 為什么在有空調的房間里應當使用空氣加濕器？ 你知道下雪后在馬路上撒鹽的利和弊嗎？ 蠟燭的火焰為什么總是朝上？ 為什么一滴墨水滴在水里會擴散而無法再聚集起來？ 為什么冬天會感覺鐵比木頭冷？ 為什么夏天自行車胎不宜打得太足？ 為什么電冰箱停機時會聽到流水聲？ 為什么記憶合金能有記憶能力？ 你知道煉鋼爐的溫度是怎樣測量的嗎？ PART FIVE 光學部分 你知道什么是光嗎？ 水中的筷子看起來像折了一樣，你知道這是為什么嗎？ 你知道自行車的尾燈有什么作用嗎？ 為什么汽車的后視鏡是凸面鏡？ 你知道五官科醫(yī)生戴的是什么鏡子嗎？ 你知道海市蜃樓是怎樣形成的嗎？ 交通信號燈為什么用紅綠燈？ 紅玻璃和紅色紙呈現紅色的道理一樣嗎？ 天空為什么是藍色的？ 為什么肥皂泡上有流動的彩色斑紋？ 光學儀器鏡頭外面為什么要鍍一層膜？ 你知道彩虹是怎樣形成的嗎？ “霓”和“虹”是一回事嗎？ 臺燈的燈罩最好用什么材料？ 哈哈鏡為什么會使人變形？ 為什么人在看東西時會覺得近處的東西大，而遠處的東西小呢？ 你知道立體電影是怎么回事嗎？ 你知道照相機是如何發(fā)明的嗎？ 全息照片是怎樣攝制的？ 普通照相與全息照相有什么不同？ 你聽說過紅外攝影嗎？ 激光有什么奇異的特性？ 為什么說激光技術有廣闊的應用前景？ 為什么用x光可以診斷身體內部的疾??？ 為什么徑賽比賽時發(fā)令員身后要放一塊黑色圓板？ 為什么電視臺臺標用“紅綠藍”3種顏色畫出？ 為什么皮鞋上油后越擦越亮？ PART SIX 電磁學部分 為什么信鴿能夠利用磁場準確歸巢？ 為什么將指南針列入中國四大發(fā)明之中？ 為什么摩擦能生電？ 鳥停在高壓線上，為什么不會觸電？ 高壓電線斷了，你知道如何安全離開嗎？ 雷雨天人待在鐵皮屋子和木屋內哪個更安全些？ 為什么要用鐵桶而不能用塑料桶裝運汽油？ 你知道電是怎樣被制造出來的嗎？ 人們是怎樣用水力發(fā)電的？ 你知道風也能發(fā)電嗎？ 為什么用磁流體發(fā)電可以節(jié)省能源？ 核電為什么是最有發(fā)展前途的能源？ 核電站為什么不會像原子彈一樣爆炸？ 為什么可以用太陽能發(fā)電？ 為什么變壓器能改變電壓？ 為什么變壓器的鐵芯要做成一片一片的，再疊在一起？ 電器上標明的電壓為“220伏”和“380伏”是怎么回事？ 為什么不能用銅絲、鐵絲等代替保險絲？ 為什么不能用濕布去擦電器或用濕手去撥動開關？ 為什么燈絲斷后再搭在一起燈泡會更亮？ 為什么要用超高壓進行遠程電力輸送？ 為什么指南針并不指向地球的正南方向？ 為什么電子計算機采用二進制？ 什么是N型半導體和P型半導體？ 為什么半導體能成為電子技術的主要材料？ 你知道什么是衛(wèi)星通信嗎？ 你知道什么是電磁波嗎？ 為什么電磁波也是一種環(huán)境污染？ 什么是超導，超導對人類有什么用處？ 你了解“電子”這個精靈嗎？ 為什么我們可以直接收聽到很遠處的廣播，卻不能直接接收到不遠處的電視節(jié)目？ 藥物及食品中某些成分的含量和濃度是怎樣測定出來的？ 為什么電影的畫面和聲音效果要好于電視？ 為什么不要頻繁開關日光燈？

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：      怎樣判定一塊化石的地質年代和一張古畫的真?zhèn)危?一些物質的原子核自發(fā)地放射出α射線（氦原子核）、β射線（電子流）、γ射線（光子流），轉變?yōu)槠渌镔|的原子核，這種現象叫放射性衰變，這種物質叫放射性物質。天然放射性現象是法國物理學家貝可勒爾在1896年一個偶然的機會發(fā)現的。1896年2月26日，巴黎陰雨，貝可勒爾把用黑紙包裹的感光版同鈾化合物晶體一起放在抽屜里，等待好天氣。3月1日放晴，取出晶體和感光版，按照過去的做法放在陽光下照射，然后顯影檢查結果。發(fā)現鈾化合物晶體的底片變黑的程度比以前的實驗顯著得多。這表明當感光版放在抽屜的幾天里，鈾化合物雖還未受陽光照射，但對感光版的作用一直在進行著，這就是原子核衰變現象，為此他和居里夫婦共同獲得了1903年度諾貝爾物理學獎。 處于某一特定能態(tài)的放射性元素的原子核的數目衰減到原來的一半所需的時間叫該元素的半衰期。每一種放射性的元素的半衰期都是固定的，比如鉛214（Pb214）的半衰期是28.6分鐘，磷32（P32）的半衰期為14.3天，而鐳226（Ra226）的半衰期為1600年，鈾238（U238）的半衰期競達45億年。 放射性元素半衰期的測定，在地質學、古生物學和考古學中有著重要應用。人們可以據此推算出地球的年齡、地層或化石的年代等，也可用來鑒別文物、古畫的真?zhèn)巍＠梅派湫蕴紒頊y定古生物化石年代的方法使得利比（W.Libby）獲得了1960年度諾貝爾化學獎。其實這種測定方法的原理是十分簡單的。 由于宇宙射線里的中子沖擊高層大氣中的氮原子而產生了一種具有放射性的碳的同位素（碳—14），它的半衰期是5700年。這種放射性碳經過氧化成為二氧化碳，與空氣中無放射性的二氧化碳混合在一起。因為放射性碳不斷產生又不斷衰變，它在大氣中已達到動態(tài)平衡，所以大氣中的放射性碳與普通碳有著一定的比例。地球上生長的植物按這一比例經過光合作用把碳吸收到自己的組織中，食草動物和食肉動物又通過食物鏈按同樣的比例把碳吸收到自己體內。當生物活著的時候，由于新陳代謝這一比例基本保持不變，當生物死后，當然就不再吸入新的放射性碳，而體內原有的放射性碳卻會在漫長的歲月中不斷衰變減少。因此，如果一段樹木化石所含的放射性碳為活樹的一半，就可以斷定這樹大約生存于5700年前，如果其放射性碳含量僅為活樹的1／4，那么它大約生存于兒400年前。 此外，由于油畫顏料和古瓷中都含有放射性鉛和鐳，測定放射性含量就可以鑒定油畫和文物是稀世珍品還是贗品。

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《21世紀十萬個為什么》一書。努力向青少年傳播當代各學科科學研究的新見解、新知識,文章通俗易懂,相信會博得青少年讀者的喜愛。作為一名科技工作者,我對此書的出版表示誠摯的祝賀?！　　袊茖W院院長 路甬祥

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《21世紀十萬個為什么:物理趣談(彩色圖解版)(2012年白金修訂版)》為什么有人稱伽利略為“物理學之父”？蘋果熟了為什么不能飛上天去，只會落到地上？把一個鬧鐘放在真空玻璃容器里，你還能聽到鈴聲嗎？你知道攝氏溫標和華氏溫標是怎樣來的嗎？水中的筷子看起來像折了一樣，你知道這是為什么嗎？……想多了解些生活物理知識，請看《21世紀十萬個為什么:物理趣談(彩色圖解版)(2012年白金修訂版)》。

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