奇妙的質(zhì)量

前言

從很小的時(shí)候，我們就習(xí)慣于通過(guò)數(shù)量來(lái)認(rèn)識(shí)和比較身邊的事物，如幾輛玩具車(chē)的大小和它們運(yùn)動(dòng)的快慢；我們幾歲了？熱不熱、冷不冷？等等。我們甚至不曾設(shè)想過(guò)離開(kāi)數(shù)量的世界會(huì)是個(gè)什么樣子。其實(shí)，世界就是世界，它客觀地存在著，數(shù)量是自我們的祖先起始的人類(lèi)為了認(rèn)識(shí)、比較和描述世界、為了交流，而采用的方法。然而。數(shù)量卻真的很神奇，沒(méi)有數(shù)量的世界連在一起，難解難拆；一用上數(shù)量，世界便清晰起來(lái)了。好像我們學(xué)會(huì)使用的數(shù)量越多，世界便越清晰了?？茖W(xué)家們也通過(guò)數(shù)量來(lái)描述自然界中的各種物質(zhì)的性質(zhì)和狀態(tài)，如宇宙的尺度、元素的半衰期、電子的質(zhì)量、大氣的溫度……在這里，我們先以人體為例，來(lái)粗略地游覽一下科學(xué)中的各種奇妙數(shù)量。

內(nèi)容概要

“數(shù)量中的科學(xué)”這套叢書(shū)，以與我們普通人關(guān)系密切、在日常生活中常用到和體會(huì)到，或靠日常經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌虮容^好地理解為標(biāo)準(zhǔn)，選擇四個(gè)基本量——長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、溫度為主題，通過(guò)對(duì)自然科學(xué)中大到宇宙星系、小到亞原子粒子的各種事物所涉及到的數(shù)量及其相關(guān)知識(shí)進(jìn)行描述，形成了《奇妙的長(zhǎng)度》、《奇妙的質(zhì)量》、《奇妙的時(shí)間》、《奇妙的溫度》這樣4本書(shū)。 本書(shū)為其中之一的《奇妙的質(zhì)量》分冊(cè)，講述了質(zhì)量的故事。

書(shū)籍目錄

1041千克  人類(lèi)發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)完全由暗物質(zhì)構(gòu)成的星系VIRGOH121的質(zhì)量3.1×10(31次方)千克  已知的最大的恒星黑洞的質(zhì)量1.989×10(30次方)千克  太陽(yáng)的質(zhì)量5.972×10(24次方)千克  地球的最新質(zhì)量6×10(18次方)千克  地球大氣的總質(zhì)量3萬(wàn)億噸  世界各大洋錳結(jié)核的總儲(chǔ)藏量100億噸  月球兩極地區(qū)可能蘊(yùn)藏的水量100億噸  中國(guó)南海北部陸坡可燃冰遠(yuǎn)景資源量的石油當(dāng)量5億噸  月球氦3資源量4億噸  每年由大氣進(jìn)入地球土壤中的氮量2500萬(wàn)噸  加拉帕戈斯海底金屬熱液礦總儲(chǔ)量1000萬(wàn)噸  美國(guó)第一顆氫彈爆炸當(dāng)量330萬(wàn)噸  林尼爾彗星所含水的量56.5萬(wàn)噸  世界上最大船舶的排水量2萬(wàn)噸  美國(guó)第一顆原子彈爆炸當(dāng)量7000噸  世界上正在建造的最大的粒子物理探測(cè)器AT1AS的質(zhì)量6000噸  19世紀(jì)最大的風(fēng)帆戰(zhàn)船排水量2000噸  航天飛機(jī)起飛時(shí)全部質(zhì)量1400噸  世界上第一座核反應(yīng)堆的質(zhì)量600噸  世界最大的載貨卡車(chē)載質(zhì)量30噸  第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)質(zhì)量12.0噸  中國(guó)雜交水稻每公頃產(chǎn)量12噸  美國(guó)新一代載人登月航天器的質(zhì)量8噸  居里夫婦提煉鐳耗費(fèi)的瀝青鈾礦量7噸  美國(guó)X-45C型無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)的質(zhì)量5.4噸  新一代詹姆斯·韋伯望遠(yuǎn)鏡的質(zhì)量5噸  第一臺(tái)商用超級(jí)計(jì)算機(jī)的質(zhì)量3.1噸  “引力探測(cè)器B”飛船的質(zhì)量3噸  歐洲“羅塞塔號(hào)”彗星探測(cè)飛船的質(zhì)量2噸  世界上第一架私人航天飛機(jī)“太空船1號(hào)”的質(zhì)量1770千克  人類(lèi)見(jiàn)到的最大隕石質(zhì)量1.5噸  一座發(fā)電量為1OO萬(wàn)千瓦的核電廠每年消耗的核燃料質(zhì)量1噸  1831年制成的強(qiáng)電磁鐵能吸起鐵的質(zhì)量668千克  “科洛特號(hào)”日外行星探測(cè)飛船的質(zhì)量381千克  “阿波羅號(hào)”航天員帶回的月球巖石土壤樣品量214千克  19世紀(jì)在澳大利亞發(fā)現(xiàn)的最大天然金塊的質(zhì)量180千克  美國(guó)“勇氣”號(hào)火星車(chē)的質(zhì)量100千克  俄羅斯太陽(yáng)帆飛船“宇宙1號(hào)”的質(zhì)量83.6千克  世界第一顆人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量48千克  美國(guó)“神劍”155毫米GPS制導(dǎo)炮彈的質(zhì)量2.7千克  克隆羊多莉所產(chǎn)羊羔質(zhì)量1.4千克  人類(lèi)大腦的質(zhì)量1千克  國(guó)際質(zhì)量單位0.9千克  每個(gè)人每晝夜呼出二氧化碳的量11.5克  “微蝙蝠”電動(dòng)撲翼飛行器的質(zhì)量2克  世界上最小鳥(niǎo)的體重2克  智能電子商品標(biāo)簽的質(zhì)量0.2克  最小蜘蛛體重0.1克  世界最輕原木每立方厘米的質(zhì)量150微克  (1.5×10-4g)成人每天碘攝入量5微克  (5×1O-6g)新生兒每針乙肝疫苗的免疫劑量1納克  (1×10-9g)對(duì)違禁藥物進(jìn)行尿檢的精度1皮克  (1×10-12g)每人每天千克人體二惡英限制攝入量9.5飛克  (9.5×10-15g)牛痘病毒質(zhì)量1阿克  (1×101-18g)目前納電子機(jī)械系統(tǒng)測(cè)量精度3×10-22克  頂夸克質(zhì)量2×10-22克  理論上的希格斯玻色子質(zhì)量2.99×10-23克  水分子的質(zhì)量2.66×1O3-24克  氧原子平均質(zhì)量6.70×1O-24克  氦原子平均質(zhì)量1.67×10-24克  氫原子平均質(zhì)量1.67×10-24克  原子質(zhì)量單位1.67×10-24克  質(zhì)子質(zhì)量3.57×10-24克  一個(gè)鈾235原子核裂變前后的“質(zhì)量虧損”9.10×10-28克  電子質(zhì)量10-33克  電子中微子的質(zhì)量

章節(jié)摘錄

插圖：是否正常。合適的尿碘值是100～200ug／L，如果低于100ug／L就是碘缺乏。碘缺乏癥曾一度在中國(guó)農(nóng)村山區(qū)非常普遍。20世紀(jì)70年代，黑龍江省樺川縣有個(gè)傻子屯，近300人的村莊里有70多個(gè)傻子，有的人傻到連10以?xún)?nèi)的加減法都不會(huì)做，生活也不能自理?！耙淮?、二代傻、三代四代斷根芽”，就是描述的缺碘造成的大脖子病后果的民謠。為了防止碘缺乏癥，1995年起中國(guó)在全國(guó)范圍內(nèi)推行食鹽加碘。當(dāng)然，碘過(guò)量也會(huì)致病，導(dǎo)致甲狀腺功能減退癥、自身免疫甲狀腺病和乳頭狀甲狀腺癌的發(fā)病率顯著增加，如果尿碘大于300ug／L就是碘過(guò)量。科學(xué)家建議道，成人每天碘攝入量為150ug左右，以便把尿碘控制在100-200ug／L之間。它就會(huì)坍縮并最終變成一顆半徑只有幾千千米、密度為每立方厘米幾百?lài)嵉陌装恰Ｔ诎装莾?nèi)部巨大的壓力，使電子幾乎全部被從原子中擠了出去，成為自由電子，占據(jù)了原子核之間的空隙。白矮星約占宇宙間恒星總數(shù)的4％，夜空中最明亮的恒星——天狼星的伴星就是一顆白矮星。如果恒星剩下的質(zhì)量大于太陽(yáng)質(zhì)量的1.4倍，但小于3.2倍，它將最終變成一顆半徑只有幾十千米、密度為每立方厘米幾千億噸的中子星。在中子星內(nèi)部，巨大的壓力把原子核外的電子都?jí)喝朐雍藘?nèi)，與質(zhì)子結(jié)合形成中子。中子星自轉(zhuǎn)非?？?，能達(dá)到每秒幾百轉(zhuǎn)，使得它沿著磁極方向發(fā)射出射電波束。每當(dāng)中子星的旋轉(zhuǎn)使它的磁極恰好朝向地球時(shí)，它發(fā)出的射電波束就會(huì)被地球接收到。這樣旋轉(zhuǎn)的中子星就像旋轉(zhuǎn)的燈塔那樣一次次掃過(guò)地球，在接收設(shè)備上顯示為射電脈沖。人們稱(chēng)這類(lèi)天體為“脈沖星”。1967年，科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)脈沖星，證明了中子星的存在，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)l600多顆脈沖星。如果恒星剩下的質(zhì)量大于太陽(yáng)質(zhì)量的3.2倍，它最終就會(huì)變成一個(gè)半徑只有數(shù)千米到數(shù)十千米、密度為每立方厘米幾萬(wàn)億噸的致密天體。由于它的表面引力非常強(qiáng)，以至于其中的任何東西甚至連光都不能逃逸，這就是黑洞。盡管我們無(wú)法直接觀測(cè)到黑洞，但是外部物質(zhì)在落人黑洞的過(guò)程中會(huì)在黑洞附近產(chǎn)生x射線和Y射線等輻射，間接地向我們提供有關(guān)黑洞的信息。迄今為止，天文學(xué)家已掌握很多證據(jù)，證明宇宙間有很多黑洞存在。

編輯推薦

《奇妙的質(zhì)量》由北京理工大學(xué)出版社出版。

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