本書(shū)作者吉諾·格塞雷是美國(guó)著名的理論物理學(xué)家,他在書(shū)中以溫度這個(gè)物理學(xué)的基本概念為主線(xiàn),貫穿生物、醫(yī)學(xué)、工程、天體物理及理論物理等領(lǐng)域,從科學(xué)史的角度,探討了溫度與物質(zhì)及生命之間的聯(lián)系。本書(shū)從人類(lèi)及其他恒溫動(dòng)物的體溫說(shuō)起,講述了數(shù)百年來(lái)地質(zhì)學(xué)家對(duì)地球歷史的測(cè)定與探索,解釋了絕對(duì)零度的原理及其在量子力學(xué)和超導(dǎo)研究上的意義,并介紹了來(lái)自熾熱太陽(yáng)核心的中微子如何幫助我們了解太陽(yáng)系的形成與歸宿。作者用清晰易懂的筆觸娓娓道來(lái),向讀者展現(xiàn)了一幅奇異的科學(xué)畫(huà)卷。
吉諾·塞格雷,美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)物理和天文學(xué)教授。他是世界聞名的高能基本粒子理論物理學(xué)家,曾受到美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金、艾爾弗雷德·斯隆基金、約翰·古根海姆基金和美國(guó)能源部的嘉獎(jiǎng)。本書(shū)是他的代表作。
引言 尺子、鐘表和溫度計(jì)
第一章 98.6度
不變的體溫
深入撒哈拉
挺進(jìn)南極洲
當(dāng)事情出了差錯(cuò)
熱度造成休克
第二章 測(cè)量工具
第一縷火光
溫度計(jì)的四位發(fā)明者
來(lái)自麻省的伯爵
蒸汽動(dòng)力
熱力學(xué)的三條定律
熵與生命
第三章 讀懂地球
哥白尼的和諧
牧師、律師和魚(yú)類(lèi)化石專(zhuān)家
冰的循環(huán)
凍土上的鮮花
厄爾尼諾,過(guò)去和現(xiàn)在
溫室效應(yīng):基本原理
溫室效應(yīng):歷史
溫室效應(yīng):政治博弈
第四章 極限生命
巴頓和畢比的探海球
烤蛤一區(qū):深海熱泉
一腔熱血
雪球地球
生命的第三支
熔化地球
地外生命
冰封兩英里下的生命
第五章 來(lái)自太陽(yáng)的消息
太陽(yáng)核心
一宇宙浪蕩徒
熱力旁白:伽莫夫、盧瑟福與核勢(shì)壘
一顆恒星的誕生
黑洞和小綠人
基礎(chǔ)元素:氫和氦
三度的質(zhì)子,兩度的中微子
大爆炸和大擠壓
第六章 量子躍遷
法拉第的完美氣體
最后的液體
超導(dǎo)
二象性、不相容性和不確定性
低溫世界
愛(ài)因斯坦的冰箱
錢(qián)德拉的旅行
眺望未來(lái)
參考文獻(xiàn)
致謝
《迷人的溫度:溫度計(jì)里的人類(lèi)、地球和宇宙史》:
第三章 讀懂地球
2000年7月末,俄羅斯破冰船“亞馬爾號(hào)”離開(kāi)位于挪威斯匹次卑爾根的母港,朝北極駛?cè)。船上載了幾名科學(xué)家,還有一群游客,他們一是要游覽北冰洋,二是要在北極點(diǎn)上象征性地站立一次。亞馬爾號(hào)裝備的冰刀能破開(kāi)10英尺(約3米)厚的冰層,但是航行途中,大家都驚訝地發(fā)現(xiàn)北方只有一片茫茫大海,只是偶爾才有幾片薄薄的浮冰。當(dāng)全球定位系統(tǒng)通知船長(zhǎng)已經(jīng)到達(dá)北極點(diǎn)時(shí),船只的四周依然只有海水。那天晴空萬(wàn)里,頭頂有象牙鷗掠過(guò),這是人類(lèi)第一次在這么北的地方看見(jiàn)這種飛鳥(niǎo)。亞馬爾號(hào)又繼續(xù)行駛了大約6英里(約9.6公里),才總算找到了一塊足夠結(jié)實(shí)的浮冰、讓百來(lái)名乘客在“北極點(diǎn)”象征性地站了一回。
亞馬爾號(hào)的船長(zhǎng)去過(guò)好幾次北極點(diǎn),他說(shuō)以前從來(lái)沒(méi)有在那里見(jiàn)過(guò)開(kāi)闊的水面。海洋學(xué)家詹姆斯·麥卡錫(James McCardly)是哈佛大學(xué)比較動(dòng)物學(xué)博物館的館長(zhǎng),也是亞馬爾號(hào)上的講解員。當(dāng)此情景,他只感到意外和驚惶。他還記得上次來(lái)到北極的情形:當(dāng)時(shí)還需要破開(kāi)厚厚的冰層才能到達(dá)極點(diǎn)。
第二次世界大戰(zhàn)期間,加拿大皇家騎警計(jì)劃駕駛他們的輪船“圣洛克號(hào)”從阿拉斯加下方的加拿大西岸出發(fā),穿越西北航道前往大西洋。這向來(lái)不是一條輕松的航道。許多19世紀(jì)的探險(xiǎn)家都曾在這里困頓,一邊望著浮冰擠碎船只,一邊在冰凍的營(yíng)地里等待死亡。圣洛克號(hào)也曾在兩年的冬季里為浮冰所困,到了夏季才勉強(qiáng)通行,啟航之后的第二十七個(gè)月,它才終于駛進(jìn)了大西洋。然而到了2000年夏季,一艘名為“圣洛克二號(hào)”的新船卻只用一個(gè)月不到就走完了這條10000英里的水道(約16000公里),中途還停了幾次。船長(zhǎng)對(duì)這次航行作了如下描述:“沿途有幾座冰山,但是都沒(méi)有什么好擔(dān)心的。我們看見(jiàn)了幾長(zhǎng)條層疊的浮冰,全都小而零碎,完全可以繞行。”
北極地區(qū)的暖化是劇烈的。十年之前,行駛到威廉王子灣的游輪還能目睹雄峙在海面上200英尺(約61米)的哥倫比亞冰川,但是在那之后,它已經(jīng)后退了超過(guò)16英里(約26公里),昔日冰川覆蓋之處,如今已經(jīng)是開(kāi)闊的陸地了。阿拉斯加的大片土地曾經(jīng)永久冰封,現(xiàn)在也已開(kāi)始消融。失去支撐的路基彎曲變形,數(shù)量暴增的甲蟲(chóng)對(duì)白云杉森林發(fā)起了進(jìn)攻。到了夏季,費(fèi)爾班克斯①的氣溫升到華氏80度(約攝氏27度)以上,一連幾周不退?茖W(xué)家表示,阿拉斯加、加拿大北部和西伯利亞的平均氣溫在短時(shí)間內(nèi)上升了至少5度,而北極圈內(nèi)的有些地區(qū)更是上升了10度。北極熊是北美洲最大的陸地食肉動(dòng)物,常有人稱(chēng)之為“北極之王”,和二十年前相比,它們的平均體重下降了10%,本來(lái)就短的狩獵季也縮短了三個(gè)禮拜。
第一篇報(bào)道亞馬爾號(hào)在北極點(diǎn)遇上開(kāi)闊水面的文章登上了《紐約時(shí)報(bào)》頭版。關(guān)于它后幾天行程的報(bào)道移到了其他版面,評(píng)論也較為謹(jǐn)慎,但是毫無(wú)疑問(wèn),北冰洋正在變暖。正如亞馬爾號(hào)的講解員麥卡錫博士所說(shuō):“這件事實(shí)在反常,我們?cè)趦芍艿男旭傊袥](méi)有一天看見(jiàn)正常的海冰。在極點(diǎn)見(jiàn)到的開(kāi)闊海面,和我們沿途所見(jiàn)并無(wú)什么不同。而這并不是什么短暫的現(xiàn)象!
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