迷人的温度

[美] 吉诺•塞格雷

出版时间

2017-04-01

ISBN

9787532773640

评分

★★★★★
书籍介绍

大多数人每天醒来时都会考虑几个问题:今天要去哪里?现在是什么时候?外面有多冷?

有意无意间,对长度、时间和温度的衡量确定了生活的节律。这三个度量中,我对最微妙的那个温度最着迷。

过去几千年里,人类对长度和时间的日常理解并没有太大变化,尺子和钟表也很早就问世了。温度就不同。虽然人人知道就连一个婴儿都能分辨冷热,但是我们学会度量温度却只有几百年。

比如,我们知道太阳的中心温度,对地球的中心温度却不甚明了。

比如,无论生活在北极圈还是撒哈拉,为什么人类的体温保持不变?为什么它始终是华氏98.6度(摄氏37度)?为什么大多数哺乳动物和鸟类都有着大致相同的体温?又比如,我们感染时会发烧,为什么会演化出这样的功能?

温度,不只是数字。

在动笔之初,我就知道自己要在这本书里探讨一系列重大问题。过去的一百年,科学家曾着力研究这些问题,但它们中的许多至今仍没有解答。而将它们串在一起的,正是温度。

AI导读
核心看点
  • 以温度为线索串联物理、生物、地质等多学科知识
  • 深入浅出讲解热力学定律、熵及量子力学概念
  • 探讨体温恒定、地球气候变迁及宇宙起源奥秘
适合谁读
  • 对科学史和物理学感兴趣的科普爱好者
  • 希望拓宽跨学科视野的终身学习者
  • 对芒格推荐书单感兴趣的读者
读前提醒
  • 内容跨度大,建议耐心阅读以理清逻辑脉络
  • 部分物理概念较深,无需纠结公式重在理解
  • 注意区分科学事实与作者的个人家族叙事
读者共识
  • 知识密度极高,是难得的跨学科科普佳作
  • 视角独特,用温度重新审视世界与生命
  • 部分章节略显松散,但整体引人入胜

本导读基于书籍简介、目录、原文摘录、短评和书评生成,不等同于全文精读。

精彩摘录
  • "If an asteroid about fifty miles across and weighing a little more than a million billion tons could be harnessed, it might be able to nudge the Earth outward in the solar system once every 6000 years, thereby correcting for increasing solar luminosity. The asteroid needs to impart some energy to th"
  • "决定地球温度的主要因素有四个。 第一个是太阳——我们最重要的热量来源。当地球偏向太阳,就是夏天,当地球偏离太阳,就是冬天。但真实的情况比这更加复杂,因为地球在椭圆形的轨道上围绕太阳转动时,还会左右摇摆。 第二个因素是地球本身的热量。它最直观的体现就是火山爆发,较间接的体现,则是进入一口深矿井时周围温度的上升;它最主要的来源是地球外层的放射性元素衰变,以及当初地球形成时就储存在地核中的热量。虽然这股热量有的地方喷薄而出、威力惊人,但是和太阳给予的热量相比,地球本身的热量还只是微乎其微的。 第三,海洋也是影响全球温度变化的重要因素。巨量海水环绕地球流动,仿佛形成了一条传动带。对于许多洋流,人类已经"
  • "海底的任何一处都是寒冷的,在3000英尺(约914米)以下,温度不到华氏40度(约摄氏4.4度)。最冷的地方位于两极附近,要不是因为海里有盐,海水早就结冰了。海洋的平均深度是12000英尺(约3658米)。海水层层叠叠,产生巨大压力——大约是地球表面大气压力的300倍之多。每下沉30英尺(约9米),水压就会增加一倍,这就是为什么人类最多下潜一两百英尺的原因。 除了寒冷,海底也是彻底黑暗的。阳光能够穿透上层海水,可是到了1000英尺(约305米)以下,光线已经不够维持光合作用,植物也就无法将水和二氧化碳转化为氧气和有机物质了。在这个深度,植物停止生长,但生命并未灭绝,营养物质从生机盎然的表层徐徐"
  • "到19世纪下半叶,科学家越来越清楚地认识到了一件事:无论是地球地质的形成、还是达尔文所描绘的生物演化,都需要一段漫长的时间。要确定这段时间的具体数字还很困难,但是要容下这一切变化,看来少说也需要几亿年。也就是说,太阳的历史也至少要这么久才行。然而根据当时已知的能量产生机制,太阳又不可能有这么老:一只太阳大小的煤球以太阳的功率发出能量,只能维持几千年的时间,这和数亿年的要求实在差得太远。 当时的几位顶尖的物理学家都探讨了由生物学和天文学分别推出的太阳寿命的差异。开尔文勋爵和赫尔曼·冯·亥姆霍兹不约而同地提出了一个最有希望的答案,能将太阳的寿命拉伸至最长。他们主张,当太阳发生收缩,其中储存的引力势"
  • "当然,太阳热量的真实来源并不是放射性,而是由氢到氨的聚变不过两者也有些联系:它们都是核反应过程。严格地说,卢瑟福在%年的声明说对了一点:放射性确实揭晓了新的能源,他只是不知道这种能量产生的特定机制—一 发现这一点是在15年后。到那时,研究者才靠谨慎的测量发现了一个氦核与四个氢核之间在质量上的差别。这个差别很小,但是换算成能量就非同小可了。爱因斯坦对于质量与能量关系的洞察(表现为那则著名的等式E=c2)就强调了这一点。1920年,亚瑟·艾丁顿爵土①在英国科学促进会的主席讲话中向天文学同行指出,将氢与氨的质量差异与爱因斯坦的等式相结合,就可以说明氢核聚变或许是太阳能量的来源。 大阳的核心是一座巨大"
  • "在非常、非常少有的情况下,一个遇上了中子的中微子会变成一个电子,同时也会将那枚中子转变成质子。在和许许多多中子擦肩而过的许许多多中微子当中,或许有一个会发生这样的变化。这个变化的方试和途径是恩里科·费米在1934年提出的,也是他创造了“中微子”这个名词,意思是“中性的微小粒子”,这样命名是为了和中子这种中性的庞大粒子(至少相对中微子而言)有所区分。 费米的中微子论文遭到了《自然》杂志的退稿,理由是“其中的情想和现实相差太远,读者不会感兴趣”。《自然》错了,费米的这篇论文是一篇顶尖之作,这次退精也成为了编辑失误的反面教材。今天,中情子与现实的距离依旧遥远,但它们已经常常在。。。"
  • "出人意料的是,在地球上寻找这些太阳中微子的最佳场所(其实也是唯一的场所)却在地下深处。为什么要深入地下,而不在地球表面寻找呢?因为中微子能轻易穿透数英里厚的岩层,而来自外太空的其他信号会被岩层阻挡。如果在地面测量,就无法区分一个罕见的中微子信号和其他较为频繁的信号了。 两人中间,巴考尔是理论家,他估算出了核衰变产生的太阳中微子的数量;戴维斯是实验者,他描述了寻找这些中微子所需要的工具。戴维斯选了一个富含氯化物的奥运会标准泳池作为测量场所。在相当罕见的情祝下,来自太阳核心的高能中微子会将一个氯原子核转变成一个氩原子核。在这个过程中,氯核中的一个中子也会变成质子。为了这个实验,戴维斯需要大量液体形"
  • "乙烯。专业的采矿人员成了他的帮手,所有设备都用矿工乘坐的哪部电梯送人了地下。物理学家和矿广工们酸上同样的安全帽,一组人去寻我传统的金矿,另一组去用中微子望远镜采掘科学的金矿。量 在实验进行的二十年中,戴维斯和同事并不是每天发现一枚氨原子,而是三天才发现一枚。他们原先估计的中微子出现频率取决于太阳核心温度的25次方。如果太阳的核心温度比巴考尔的计算高一点,就会每天出现一个以上的氩原子;如果这个温度比他的计算低10%,就会每三天才出现一个氩原子。当时,包括我在内的大多数中微子专家都认为,要么是实验出了纰漏,要么是模型对太阳核心温度的估算有了一点误差。然而我们都错了。 今天已经有了新型的中微子探测器"
作者简介
吉诺·格塞雷(GinoSegrè),美国宾夕法尼亚大学物理和天文学教授。他是世界闻名的高能基本粒子理论物理学家,曾受到美国国家科学基金、艾尔弗雷德·斯隆基金、约翰·古根海姆基金和美国能源部的嘉奖。本书是他的代表作。
目录
引言 尺子、钟表和温度计……001
第一章98.6度……008
不变的体温……011
深入撒哈拉……015
挺进南极洲……022

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用户评论
很好的一本科普读物。一开始以为作者会从低温一路说到高温的种种变化,但没想到后面的内容这么繁杂。本书覆盖面广,但深度不深,适合中学生进行阅读。当然到了量子物理那一块,如果没有知识积累,普通的中学生可能还是有点费劲。
很扎实的一本书,可是我看的一愣一愣的,需要有人在旁边给我讲解。
科普的结尾总是诗情画意的。第五六章和我想看的内容还是有差异,我想看得是去解释热,然后再到量子。但实际说得更多的是具体元素在低温下的表现,以及科学家发现的故事。
非常开心能在2019年读到这本书,在此之前我对于吉诺.塞格雷没有任何了解。是从芒格的推荐书本中找到了它。台湾译名叫温度决定一切,大陆为迷人的温度。读完此书,心中落泪。宇宙的奥秘之美妙,150亿年的历史,人类不懈追求德性与知识的伟大。这是一本多么好的温度的历史读物、一本物理学的科普读物,它让一个平凡的我,忽然感受到了宇宙的一些韵味。中微子或许是这本书最好的注脚。
这书多少也算我原专业相关了,所以谈到参数和图表的部分还挺亲切的,但没有公式,也许没学过的话看着会略晕,不过仍然算是一本基于传热学知识谈论气候、地质和生物的很精彩的科普。也许有一点点冷门,但这其实是个非常好的切入角度,也是目前为止我读到的唯一一本这样来观察世界的书。
作者从三大传统测量仪器尺子、钟表和温度计之一的温度出发,串起来人体、热力学、地球、太阳、宇宙和物理学的边界量子力学,读来比较吸引人,不过越往后越烧脑。 温度制约着所有形式的生命,更是认识未知世界的一把钥匙。对于科学研究,同样充满了痛苦和喜悦。 我没有科学大家的领悟力和作为,只是觉得科学研究常常是迷惑,有时是否定,偶尔会证实。解决或解释了一个谜题,又有更多的谜题出现,无穷无尽,这可能正是科学的魅力。
这是一本物理学家写的、以温度为切入点的科普书,总体架构和行文风格与《深奥的简洁》类似,但视野相对聚焦,涉及的学科领域(主要是物理、生物、地理)没有后者那么多。此外,本书在科技史实方面着墨偏多,对于科学知识本身的讲解偏少,总体干货浓度相对较低,但依然值得一读。
回顾了宇宙爆炸、地球诞生、生命起源、物种灭绝、人类认知宇宙史的宏观历史,穿插了细菌三种形态、宇宙充斥的元、海底热泉处的嗜热菌的微观发现。看到中微子那段,到处都是,光速、看不见摸不到感受不到,对整个宇宙平衡至关重要,润物无声啊。
生物 地质 宇宙 大漫游 vostok
也许在有了相关知识架构的技术上,会理解的更好。暂作为了解世界的入门吧。以后读到相关的书时,还可以翻一翻作为补充。
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