【正版新书】超自然的力量/物理能量转换世界
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基本信息
书名:超自然的力量/物理能量转换世界
原价：23.80元
作者:吴波
出版社：现代出版社
出版日期：日
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页码：183
版次：第1版
装帧：平装
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能量是用以衡量所有物质运动规模的统一的客观尺度。世界是物质的世界，同样也是能量的世界，能量无所不在，虽然我们看不见能量，却可以通过热、光、电、运动等形式感觉到它的存在。吴波编著的《超自然的力量》图文并茂，具有趣味性、知识性，本书给供青少年阅读。
内容提要
能量是用以衡量所有物质运动规模的统一的客观尺度。能量无所不在，虽然我们看不见能量，却可以通过热、光、电、运动等形式感觉到它的存在。日常生活中，“能量”也随处可见，在我们这个星球上，任何事情的发生部必然伴随着某种形式的能量。《超自然的力量》为广大青少年读者介绍了和我们生活息息相关的各种能量。&&&&《超自然的力量》由吴波编著。
目录
化学能&劳苦功高的煤炭&浑身是宝的石油&洁净高效的天然气&能量巨大的盐差能&初露锋芒的氢气能&深埋海底的可燃冰&从纤维素到电厂燃料生物质能&沼气变废为宝&藻类+二氧化碳=石油&“石油植物”和“植物石油”&生物质能利用的广阔前景风能&．&风是一种巨大能量源&“重新起航”的帆船&风力发电“人海上天”水能&“蓝色煤海”——潮汐能&来自波浪的电能&海流发电梦想成真&触手可及的海水温差发电&让水像油一样燃烧起来热能&地球是个大热球&地热能的开发利用&来自火山的馈赠光&能&超级能量球——太阳&人类对太阳能的利用&神奇的激光能&北极光的启示&大放异彩的“冷光”声&能&应用广泛的超声波&捕捉声波——声呐技术磁能&新发电技术——磁体流发电&“零高度”行驶——磁悬浮列车核&能&核裂变产生巨能&威力巨大的核电&核电是安全的能量&大显身手的核电池&核聚变的美好畅想电磁波&微波能量&红外线能量&紫外线能量&x射线能量&α、β、у射线能量宇宙能&“地球发电机”&“反物质”能量&把万物变成能量&骇人的星体巨能
作者介绍
序言
&&&&&&&能量是用以衡量所有物质运动规模的统一的客观尺度。世界是物质的世界，同样也是能量的世界，能量无所不在，虽然我们看不见能量，却可以通过热、光、电、运动等形式感觉到它的存在。&&&&日常生活中，“能量”随处可见：熊熊燃烧的煤炭释放出能量；地面接受太阳辐射获得能量；滚滚岩浆从地下涌出带来能量……在我们这个星球上，任何事情的发生都必然伴随着某种形式的能量。&&&&能量有多种存在形式，不同形式的能量之间可以相互转化，我们所熟知的各种机械其实就是将某种形式的能量转化为另一种形式的能量的工具。&&&&能量的世界是非常热闹的，也是非常奇妙的，太阳是地球上的“能源之母”，风能、水能、化学能以及生物质能均是太阳能的转化。这些能量以各种面貌、，各种形式呈现于世。&&&&太阳不断地向宇宙辐射巨大的能量，其中只有二十二亿分之一跑上1．5亿千米的路，来到地球上。但仅仅是这二十二亿分之一的辐射能量，却是整个世界一年所消耗的总能量的200倍。仅每年投射到我国的太阳能，就相当于燃烧1．2万亿吨标准煤产生的热量。比一个人的两只脚底面积稍微大一些的地球表面每天接收到的太阳能量，基本上相当于一盏台灯工作时所需的能量。大量腐烂的动植物体沉积在陆地、沼泽、湖泊和浅海中，经过翻天覆地的地壳巨变和千百万年的沧桑，在细菌的作用下，变成了晶莹黑亮的煤炭和石油，最终被人们从地下发掘出来服务于人类。在到达地球的太阳辐射能中，约有20％被地球大气层所吸收，剩下的部分只有很小的一部分被转化为风能，但就是这很小的一部分转化能，也相当于l万多亿吨标准煤所储藏的能量，由此可见，风能的潜力有多大。如果能够利用这些风能为人类服务，即使不是全部利用（事实上也做不到），那对人类来说意义也非常深远。&&&&除了风能、水能、化学能、生物质能这些常见的能量以外，还有地热能、核能、电磁波、宇宙能等“新兴”的能量，人类对这些能量的研究还处于初级阶段，对其的开发利用也仅是刚刚开始，其中还有许多秘密需要继续研究、探索。&&&&在能源危机越来越严重的时代，了解一下我们身边的各种能源能量，认识到哪些新能源有待开发，哪些能量更便于利用，更有益于人类，对于解决目前的能源危机和人类的发展有着莫大的意义。
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探秘宇宙大爆炸/物理能量转换世界
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探秘宇宙大爆炸/物理能量转换世界
商品名称：探秘宇宙大爆炸/物理能量转换世界
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书名:探秘宇宙大爆炸/物理能量转换世界
原价：23.80元
作者：吴波
出版社：现代出版社
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量子理论及其应用对技术领域的冲击非常大，以硅基芯片（理论支持来源于量子物理）为基础的现代电子工业，使现代生活中许多方面都发生了革命性的变化。同样，成千上万种激光器件的出现，皆起源于爱因斯坦对原子与光量子相互作用的研究，还有其他更广领域中的一些现象（如超导电性），都可以用同样的量子基本理论解释，一句话，量子世界真是奇妙。 吴波编著的《探秘宇宙大爆炸》将带领青少年读者进入神奇的量子世界，去领略科学无穷的魅力。
《探秘宇宙大爆炸》由吴波编著。 量子一词来自拉丁语quantus，意为“多少”，代表“相当数量的某事”。在物理学中，量子是这样定义的：在微观领域中，某些物理量的变化是以最小的单位跳跃式进行的，而不是连续的，这个最小的单位就是量子。《探秘宇宙大爆炸》将带领青少年读者进入神奇的量子世界，去领略科学无穷的魅力。
在量子力学出现以前，经典力学既不能解释原子的大小，也不能解释原子的稳定。1911年由新西兰物理学家欧内斯特&卢瑟福最先做的实验，已经证明了，原子的所有正电荷，以及几乎所有的质量，都集中在一个很小的中心上，卢瑟福把这个中心叫做“原子核”。原子的绝大部分是空的。卢瑟福早在1908年就因为在放射性方面的工作已经获得过诺贝尔奖了，现在我们知道放射性是某些不稳定化学元素“衰变”引起的：原子发出阿尔法、贝塔或者伽玛射线等形式的辐射，并且转变成另外一种元素。
卢瑟福发现，带正电、很重、穿透力很强的阿尔法射线，实际上就是失去了两个电子的氦原子。而贝塔射线实际上就是电子，伽玛射线是高能光子。在那个时代，牵涉不同化学元素的研究被认为是化学家的工作，这样卢瑟福有点跳出了自己的领域，获得了诺贝尔化学奖。在他的获奖讲演中，他说道，在他做的放射性研究工作中，他观察到了很多变化，但是没有哪种变化比他自己快——突然从物理学家变成了化学家！
卢瑟福是怎么发现原子核的？他用到了物理学家的一种传统方法，简单地说就是把一个东西朝某个东西扔过去，然后看会发生什么。卢瑟福与他在英国曼彻斯特的同事们一道，把放射源中出来的阿尔法射线射向一片很薄的金箔。然后他们仔细观察阿尔法粒子向什么方向散射。绝大多数时间，阿尔法粒子的前进方向只有很小的改变，但是偶尔，阿尔法粒子会偏转一个很大的角度。实验结果让卢瑟福大吃～惊，他把实验结果形象地描述为：
这是我一生中见过的最难以置信的事情。这就像你把一枚15英寸（1英寸=2.54厘米），的炮弹射向一张薄纸，炮弹会反弹回来打中你自己一样难以置信！
卢瑟福被这些实验结果困惑了好几个星期，最后意识到，那些阿尔法粒子只有碰到原子里面的很小但是很致密的物质核心——原子的核，才可能发生那么大的偏转。
我们现在已经知道，原子核里面含有一种叫质子的粒子，质子带有一个正电荷，与电子的电荷数量相同电性相反，还有一种叫中子的粒子，中子是电中性的。质子和中子都比电子重大约2000倍，因此原子的绝大部分质量都在原子核内。原子核里面质子和中子数目的不同意味着它们是不同的元素。质子和中子，被一种比质子间电斥力强很多很多的力束缚在原子核的很小的空间内。而且，这些“强力”只允许某些数目的中子和质子结合在一起形成一个稳定的原子核。最简单的原子核是氢核，就是一个质子。下一个最简单的原子核是阿尔法粒子，就是氦原子核，含有两个质子和两个中子。在一个中性的原子内，原子核带的正电荷被电子的负电荷精确地平衡。氢原子有一个电子，氦原子有两个。电子的数目，或者等价地说，质子的数目，决定了不同元素的化学性质。这样，虽然强大的核力允许一种元素有几种不同的原子核，也就是原子核中有不同的中子数，但是这些“同位素”的化学性质完全相同。例如，普通气体氖的原子核有10个质子和10个中子，但自然界也有不同种类的氖，原子核里的中子数分别是11或者12。由于这些氖的同位素质子数相同，当然电子数也就相同，因此它们的化学性质完全一样。类似地，氢有两种非常稀有的同位素，原子核里面分别含有一个和两个中子。这两种氢的同位素分别叫做“氘”和“氚”，“氘”和“氚”在恒星的核反应和核武器中都非常重要。有些同位素，特别是一些重元素的同位素，不稳定，会经过放射性衰变变成更稳定的元素。
卢瑟福把原子描述为一个微型的太阳系，电子绕着原子核在轨道上运行，就像行星绕太阳运行一样。电子的相对大的轨道，可以解释与原子核相对的，原子的相对较大的尺寸。原子的整体是电中性的，电子被带正电的原子核吸引，沿着绕原子核的轨道运动。不幸的是，对于经典物理来说，这种模型根本无法运转。为了绕原子核运动，电子的运动方向就不能是一条直线，也就是说，电子必须不停地改变方向，才能够保持在轨道上。换句话说，也就是电子必须一直不停地在朝原子核加速。但是根据已经确立的电磁学理论，一个带电粒子加速的时候会辐射出光。因此经典物理预言，在很短的时间内，电子会通过辐射失去能量，直到螺旋着掉进原子核里。
量子一词来自拉丁语quantus，意为“多少”，代表“相当数量的某事”。在物理学中，量子是这样定义的：在微观领域中，某些物理量的变化是以最小的单位跳跃式进行的，而不是连续的，这个最小的单位就是量子。
在经典物理学的理论中能量是连续变化的，可以取任意值。19世纪后期，科学家们发现很多物理现象无法用这一理论解释。日，德国物理学家普朗克提出：像原子作为一切物质的构成单元一样，“能量子”（量子）是能量的最小单元，原子吸收或发射能量是一份一份地进行的。后来，这一天被认为是量子理论的诞生日。1905年，德国物理学家爱因斯坦把量子概念引进光的传播过程，提出“光量子”（光子）的概念，并提出光同时具有波动和粒子的性质，即光的“波粒二象性”。20世纪20年代，法国物理学家德布罗意提出“物质波”概念，即一切物质粒子均具备波粒二象性；在这之后，德国物理学家海森堡等人建立了量子矩阵力学；奥地利物理学家薛定谔建立了量子波动力学。量子理论的发展进入了量子力学阶段。1928年，英国物理学家狄拉克完成了矩阵力学和波动力学之间的数学转换，对量子力学理论进行了系统的总结，并将两大理论体系——相对论和量子力学成功地结合起来，揭开了量子理论发展的第三阶段——量子场论的序幕，最终量子理论成为现代物理学的两大基石之一，为从微观理解宏观提供了理论基础。
理查德&费因曼说：“谁也不懂量子力学”，真的是这样吗？的确，量子这种原子层次的事物，与我们日常所见的世界有很大的不同，这种不同就体现在我们熟悉的两大类现象即粒子和波动二者的差异之中，粒子一次只能存在于一个地点，而波（例如声波）却会在空间弥漫开来。在原子层次，把二者区别开来的这种差异已然消失。电子，被认为是粒子，但也具有波的属性；光，通常被认为是波动，可是光的某些特性也只有把它看成由粒子组成时才能够得到解释，这种同时具有波动和粒子二者的属性即所谓的“波粒二象性”，其现象只有借助于量子学才有可能说得清楚，除此之外，还有一些现象，比如能量的不连续性、量子的隧道效应、测不准原理等等，所有这些，都是量子学研究的范畴。
量子理论及其应用对技术领域的冲击非常大，以硅基芯片（理论支持来源于量子物理）为基础的现代电子工业，使现代生活中许多方面都发生了革命性的变化。同样，成千上万种激光器件的出现，皆起源于爱因斯坦对原子与光量子相互作用的研究，还有其他更广领域中的一些现象（如超导电性），都可以用同样的量子基本理论解释，一句话，量子世界真是奇妙。
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