怪诞科学 ：世界上1001种奇怪精彩的科学事实

• 路灯为什么是黄色的？
• 人类真的可以穿越时空吗？
• 光到底是由粒子还是波构成的？
• 反物质为什么是微观世界里*匪夷所思的事情？
• 一只猫如何同时存活和死亡？
• 激光能用来击毁冲撞地球的小行星吗？
• 时间旅行真的有可能吗？
• 一个小小的物理实验能摧毁整个地球吗？

本书揭露了数条令人惊讶的真相，讲述了科学世界里的古怪故事、奇妙的实验以及精彩的事实。作者通过精准风趣的语言，让人在阅读中发现令人难以置信的宇宙知识，从*小的琐事到*的领域，直至宇宙边缘及其之外——从激光到类星体，从恒星到化学物质，从爆炸物到磁性物质，《怪诞科学》极富特色地向我们介绍了惊奇的科学事例、奇妙的科学故事以及炫酷的科学实验。读完此书，一定能令你和你的朋友大吃一惊，并给予他们启发！跟随作者的脚步，让我们一起去探索科学世界里各种不可思议的事件和实验吧，来，试着问问自己——

它们是谁？

它们为什么会发生？

它们是如何发生的？

马克·弗莱瑞（Mark Frary）

他是一位天文学家和物理学家，经常在《泰晤士报》（The Times）和其他出版物上发表研究成果。主要作品有《科学让生活更美好》（Better Living Through Science）和《密码本》（The Little Book of Codes and Ciphers），同时也是《密码破译者：通信的秘密史》（the Secret History of Communication）的合著者。

邱忆菲

毕业于华东交通大学，擅长科技类、理工类文本，主攻英译汉。对自然科学拥有浓厚兴趣的她经常以中英互译的方式对有关自然科学的英文书籍或电影进行过深入研究，以形成自己的翻译风格和良好语感。参与翻译的著作有《弹性思维》《托马斯克伦威尔》《人才革命》等。

章  微观世界 

  1.数字的语言

  2.放射现象及其发现历程

  3.何为原子？

  4.激光如何作用？

  5.如何分裂原子？

  6.核聚变能

  7.举足轻重的核试验

  8.粒子和波

  9.大自然的力量

  10.粒子加速器如何运行

  11.基本粒子

  12.反物质

第二章  宏观世界

1.宇宙测距

  2.恒星如何运动

  3.恒星如何命名

  4.星座

  5.外太空由何构成

  6.大型望远镜

  7.虚拟太空望远镜下可见的5种物体

  8.脉冲星、类星体及其它超自然物体

第三章  外太空

  1.如何记住行星的顺序

  2.行星酷事

  3.地球的第二个月球

  4.行星由何构成？

  5.酷炫的宇宙飞船动力技术

  6.太空的五大任务

  7.太空异物

  8.地外文明搜寻计划

  9.人造重力与失重

第四章  奇妙的化学

  1.地球、空气、火、水及其它奇思妙想

  2.物质的状态

  3.奇特的化学反应

  4.世界上危险的化学物质

  5.元素周期表的奇异之处

  6.新的化学元素如何命名

  7.日常事物的化学名称

第五章  实验

  1.大型的科学设备

  2.偶然的科学发现

  3.什么是爆炸？

  4.爆炸物

  5.科学欺诈

  6.不寻常的科技论文

  7.5个常见的科学现象

  8.魔法石和其它不存在的东西

  9.怪诞实验

第六章  棘手时刻

  1.光速

  2.时空连续区

  3.时间膨胀和宇宙射线

  4.超光速粒子的5件趣事

  5.一秒有多长？

第七章  日常生活里的怪诞科学

  1.天空为什么是蓝的？

  2.炫酷方程式及其意义

  3.磁铁的奇异之处

  4.5个超级计算机

  5.微机的五大成就

  6.什么是纳米技术？

• 路灯为什么是黄色的？


• 人类真的可以穿越时空吗？


• 光到底是由粒子还是波构成的？


• 反物质为什么是微观世界里*匪夷所思的事情？


• 一只猫如何同时存活和死亡？


• 激光能用来击毁冲撞地球的小行星吗？


• 时间旅行真的有可能吗？


• 一个小小的物理实验能摧毁整个地球吗？

本书揭露了数条令人惊讶的真相，讲述了科学世界里的古怪故事、奇妙的实验以及精彩的事实。作者通过精准风趣的语言，让人在阅读中发现令人难以置信的宇宙知识，从*小的琐事到*的领域，直至宇宙边缘及其之外——从激光到类星体，从恒星到化学物质，从爆炸物到磁性物质，《怪诞科学》极富特色地向我们介绍了惊奇的科学事例、奇妙的科学故事以及炫酷的科学实验。读完此书，一定能令你和你的朋友大吃一惊，并给予他们启发！跟随作者的脚步，让我们一起去探索科学世界里各种不可思议的事件和实验吧，来，试着问问自己——

它们是谁？

它们为什么会发生？

它们是如何发生的？

马克·弗莱瑞（Mark Frary）

他是一位天文学家和物理学家，经常在《泰晤士报》（The Times）和其他出版物上发表研究成果。主要作品有《科学让生活更美好》（Better Living Through Science）和《密码本》（The Little Book of Codes and Ciphers），同时也是《密码破译者：通信的秘密史》（the Secret History of Communication）的合著者。

邱忆菲

毕业于华东交通大学，擅长科技类、理工类文本，主攻英译汉。对自然科学拥有浓厚兴趣的她经常以中英互译的方式对有关自然科学的英文书籍或电影进行过深入研究，以形成自己的翻译风格和良好语感。参与翻译的著作有《弹性思维》《托马斯克伦威尔》《人才革命》等。

地外文明搜寻计划

地外文明搜寻计划（SETI）成立于1984年，是一个非盈利组织。如今，SETI雇有150名科学家。不过，这个组织对我们普通人而言，其实也大有益处。例如，你可以加入它的 SETI@Home项目。下载一款软件到你的电脑上，当你不使用它的时候，你和其他300万人的电脑空闲运行能力将一起被用来分析由无线电望远镜观测到的宇宙，以寻找智慧生命的迹象。

可能存在外星生命之地

在由数以亿计的星系、恒星和行星组成的整个宇宙中，只有一个地方我们确信有生命存在，那就是地球。但我们还能去哪里寻找生命呢？

小绿人

自从《世界大战》一书的作者H.G.威尔斯（H.G. Wells）提出火星上可能存在生命的构想以来，许多科幻小说作家和电影制作人便因此而沉迷其中。许多人认为火星上可能有生命的原因是火星和地球非常相似。它和地球一样是由岩石构成的，有极地冰川，半径大约是地球的一半。人们普遍认为液态水是维持生命的必要条件——火星上有水，但都是固态的冰。

在过去火星更暖和的时候，情况可能会有所不同。的生命形式，比如能够承受低温、高压和（对人类）有毒环境的微生物，很可能存在。

牛会在外太空放屁吗

2008年3月，天文学家在用哈勃太空望远镜进行观测时，发现了另一个星球上可能存在生命的诱人线索。他们在行星HD 189733b（有木星那么大）的大气层中发现了甲烷（牛屁中的气体）的证据。这颗行星在狐狸座（Vulpecula）中围绕着63光年外的一颗恒星公转。

这一发现很重要，因为甲烷被认为是在形成生命过程中很重要的化合物之一。众所周知，火星上是不太可能存在生命的，因为它的大气温度达到了酷热难耐的3092º华氏（1700ºC）。

月球上的人

在月球上发现生命看起来是不可思议而且希望渺茫的，因为月球上温度、几乎没有大气，而且有非常明显的证据（那些陨石坑）表明它曾受到来自外太空的高速物体的撞击。相较而言，我们可能更容易在木星的卫星上发现生命。木星有几十个卫星，其中包括意大利天文学家伽利略发现的四大卫星。现代天体生物学家认为，在这些行星中，木卫二的卫星适合生命存在。乍一看，它并不吸引人——有一个厚厚的、冰冷的表面。然而，天文学家认为，冰下可能存在着含有水的海洋，所以生命可能在这里茁壮成长，就像在南极洲冰下生存的生物一样。

可能的外星生命形式

地球上的生命是由化学元素碳、氢、氧和氮构成的。此外，生命活动也需要水。但是如果外星生命的生存所需的化学物质与地球不同呢？

飞蚊：天文学家卡尔·萨根（Carl Sagan）提出，木星等行星的大气中可能存在漂浮着的外星人。它们可能看起来像巨大的水母，但不是靠水而是靠氨生存的。

硅基生命形式：如果你看化学元素周期表（见第80页），你就会注意到C（碳）下面是Si（硅）。周期表同一列中的元素具有相似的化学性质，因此一些科学家想知道是否可能存在靠硅生存的生命。硅是岩石和沙子的主要成分之一，所以不妨想象一下活的岩石……

9.人造重力与失重

正是艾萨克·牛顿爵士（Sir Isaac Newton）用他的万有引力定律精确地表示出了万有引力的作用过程。他的数学公式表明，引力的强度取决于三个因素：两个物体的质量和它们之间距离的平方。该方程表明，一个体重是你两倍的人所受到的重力也是你的两倍。这也意味着，两个相距1米的球体之间的引力是相距3米时的9倍（因为3的平方是9）。综上所述，由于星球的质量和大小不同，不同星球上的引力作用也是不同的。地球的质量是6千万亿公斤——大约是月球质量的86倍（7万万亿公斤）。然而，月球的半径大约是地球半径的3.6倍。这意味着一个人站在月球表面感受到的引力是86除以3.6的平方（13.4）——大约是地球表面的6.4倍。显而易见，这就是为什么阿波罗号宇航员在月球上“身轻如燕”的原因。

失重

理查德•布兰森爵士（Sir Richard Branson）将于2010年发射首批飞往外太空边缘的商业航班。目前有超过65,000人在等待参加探险活动，其飞行费用估计在10万美元左右。人们感兴趣的更多是对失重状态（有时被错误地称为零重力）的亲身体验。牛顿的万有引力定律告诉我们，我们永远无法真正摆脱万有引力的束缚。事实上，失重是万有引力的另一种表现形式。当你站在地球表面时，你感受到的重量实际上是地面向上推你脚底的阻力。在绕轨运行的宇宙飞船里，因为地板受到的引力和你一样，所以它实际上和你一样在向地球下落，也即让你有失重的感觉。

实际情况

由于潮汐效应，月球每年都会有离地球约3.8厘米远的时候。因此，地球的自转速度在每世纪的每一天都会减慢0.002秒。科学家不知道月球是如何形成的，但通说认为是一个火星大小的物体撞击地球，使月球从中分离出来。

 奇妙的化学

1.地球、空气、火、水及其它奇思妙想

在古希腊之后的很长一段时间里，科学家们认为，你在世界上所见所感的一切都是由四种物质构成的：土、气、火和水。其它一切无法感知的事物根据你的自身修养被归类为想法、空虚、空间或精髓。根据事物中四种元素各自所占的比例，定义了事物的冷、热、湿或干。

我们现在知道我们看到的一切都是由化学元素组成的。这些元素是由亚原子粒子如质子、中子和电子构成的。而质子和中子则是由更多的被称为夸克的微小粒子组成的。

2.物质的状态

冰块、水和蒸汽虽然是同一物质的三种不同存在形式，但是它们的温度不同，而且种是固体，第二种是液体，第三种是气体。科学家称其为物质的状态，并且只要在适当的温度和压力下，所有化合物的三态都可以相互转化。这很难理解，因为我们现实所处的是一个温度范围变化不大的世界。例如，氦在日常生活中总是以气体形式存在。此外，常见的固态盐也有三态：加热到1472ºF（800ºC）融化为液体，加热到2669ºF（1465ºC）则变成气体。

物质的奇态

物质除了存在我们耳熟能详的三种状态外，还存在其它奇怪的状态。

等离子体：有时被称为物质的第四态。在等离子体中，所有化学元素中带负电的电子都将被剥夺，终只剩下一团电子和带正电的原子核。

超流体：一种液体，因其奇特的构成而具有一些不可思议的性质。例如，某些液氦会沿着它们所在容器的一侧慢慢上升。

过冷液体：一种以特殊方式冷却到低于其自然冰点的液体。在实验室中，液态水可以冷却到低于-104ºF（-40ºC）而没有变成冰。

过热液体：指被加热到超过沸点而没有变成气体的液体。用微波炉加热水时，有时会发生过热现象。但是，如果对这种液体施加干扰，比如添加咖啡颗粒，部分液体会瞬间变成气体，从而产生迅速爆裂的气泡 （可能会烫伤人）。

触变性液体：一种液体，厚度因时间、硬度或挤压而变化。番茄酱就是触变性的，所以在你用力摇晃它以前，它经常会卡在瓶子里。

3.奇特的化学反应

以下是实验室里一些奇特的化学反应。不过，千万不要在家里尝试！

布里格斯劳舍尔反应（The Briggs-Rauscher reaction）：在这个奇妙的反应中，把三种无色液体混合在一起，混合物立刻就变成了琥珀色，过了一会儿变成了蓝黑色，然后又变成了无色——液体的颜色会陷入一个奇怪的循环中。这三种液体是过氧化氢、碘酸钾、硫酸、丙二酸、硫酸锰和淀粉的混合溶液。

小熊软糖和氯酸钾：氯酸钾是一种化学物质，经常用于烟花和一些消毒剂中。如果你把它加热，然后加入一个小熊软糖，糖果中的蔗糖就会与氯酸钾发生剧烈反应，从而产生大量的氧气、明亮的光和大量噪音。

小苏打和醋：首先将一些小苏打放入一个气球内，然后向一个圆筒中装满醋，并把气球小心地放在圆筒口上（注意不要洒出任何小苏打）。接着将圆筒绕其中心轻轻摇晃一下，并把气球举起来，这样小苏打就会掉进醋里。出人意料的是，气球会膨胀而圆筒会变冷——因为反应消耗了圆筒内的热量。

钠和盐酸：这是许多化学老师会向学生演示的奇特反应之一。将少量的盐酸放入试管的底部，并把一小块钠小心放入酸中，钠会在酸的表面上下浮动，并产生较大的火焰、剧烈的小气泡和大量的气体。

可乐薄荷糖实验

2002年，科学老师兼魔术师史蒂夫·斯潘格勒（Steve Spangler）首次公开演示了这个戏剧性的实验。将一把曼妥思糖果（一种薄荷糖）放在一大瓶甜汽水中，比如放在健怡可乐中，结果形成一个喷出碳酸饮料的喷泉。

这个实验对无糖汽水和普通汽水都有效，但无糖汽水“在清洗时粘性更小”。

尽管包括斯潘格勒在内的大多数人都认为这是一种物理反应，而不是化学反应，但对于其发生的原因仍是众说纷纭。

碳酸饮料中的二氧化碳气泡是由其表面张力结合而成的。溶解曼妥斯糖果的明胶和阿拉伯树胶降低了这种表面张力，从而导致气泡破裂。糖果中有很多小洞，而这些小洞正是新气泡的诞生之地。新产生的气泡会迅速上升，终导致苏打水喷涌而出。