宇航员说宇宙：疯狂的物理世界
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作者[德]乌尔里希·沃尔特
出版社广东人民
ISBN9787218173689
出版时间2024-06
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定价45元
货号32066962
上书时间2024-05-26
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作者简介
乌尔里希·沃尔特，物理学家、自然科学博士、德国慕尼黑工业大学教授。1993年4月，沃尔特与其他6名宇航员一起乘坐哥伦比亚号航天飞机进入太空飞行了10天，在太空实验室进行了约90次实验，其中大部分是生物学和材料学领域的实验。他是一位真正与宇宙亲密接触的科学家。
目录
目录
1 我们的世界——简直太疯狂了!
7 科学的魅力
8 我们已不再做梦
13 “知识半衰期”神话
20 月球上的一支铅笔——落还是不落？
28 胖子和瘦子——谁下落得更快？
35 飞往地球中心
41 微观世界中的疯狂物理学
42 神圣的“希格斯粒子”
49 简说弦理论
59 快子和其余粒子动物园
65 快子如何做到超光速？
71 快子真的存在吗？
76 有些东西比光还快！
84 是否存在永动机？
91 疯狂的自然界
92 为什么月球会产生两次涨潮而非一次？
98 再见了，月亮！
105 为什么地球是蓝色的？
111 绿光的秘密
118 大黄蜂违背物理学了吗？
128 什么是表观遗传学？
135 宏观世界中的疯狂物理学
136 太阳系中的地外生命？
143 超级月亮和月亮幻象到底是怎么回事？
150 困扰爱因斯坦的“幽灵般的超距作用”
157 暗物质之谜
165 暗物质突破在即？
171 日常生活中的技术
172 燃料电池能做什么/不能做什么？
179 有关节约供暖成本的悖论
185 LED灯具知识知多少
194 禁止开车对防治粉尘颗粒物有效吗？
200 艾伦打破菲利克斯的纪录
205 日常生活中的科学
206 为什么冰很滑？
213 为什么热水比冷水结冰更快？
221 飞机为什么会飞？——下沉气流帶来的浮力
227 飞机为什么会飞？——浮力的物理学原理
234 你绝对不知道的电力知识
240 魔镜啊，墙上的魔镜
245 不必害怕微波炉
250 硬波辐射——现在变得危险了
255 当心辐射？——粒子辐射
261 我们都算错了
269 如何计算足球比分？
276 科学的边界
283 作者简介
内容摘要
我们身处在一个充满奇迹与奥秘的宇宙，从熟悉的日常现象到令人费解的奇异事件，每一个细节都蕴含着深刻的科学原理。宇航员乌尔里希·沃尔特将以他独特的视角和诙谐易懂的语言，为您揭开这些科学现象背后的真相。本书不仅是一部科普读物，更是一部揭示世界奥秘的宝典。它将带您领略物理学的魅力，让您更加深入地理解我们生活的世界，无论您是科学爱好者还是普通读者，都能从中获得启发和乐趣。一起踏上这场探索奇妙世界的旅程吧！
精彩内容
太阳系中的地外生命？
[德]乌尔里希·沃尔特宇宙中是否存在地外生命？答案可能就近在眼前！
为什么要去太空旅行？
人类探索太空，有四个主要原因：其中，两个为实用性(功利性)原因，另外两个为超越实用性(超功利性)原因，没有一个原因是“在太空进行科学研究”，而这就是我们今天在空间站正在做的事。
两个功利性原因：一是避免来自太空的对部分人类或全人类的致命危险，例如抵御可能摧毁整个城市甚至消灭人类的小行星。
二是通过移民到其他星球来确保人类在地球以外能够继续生存。对此，物理学大师斯蒂芬·霍金以非常悲观的预测而声名鹊起。
第一项任务是非常现实的，因为具有毁灭性影响的小行星可能明天就会撞击地球，尽管概率非常低。所以它是未来100年至1000年里的一项重要的任务。虽然人类会因太阳燃烧殆尽而灭亡是不可避免的，但这种末世问题在数百万年后才会变得严峻。
另外两个超功利性原因：一是引导人类改变以自我为中心的观点，即明确我们在宇宙中的真正地位(即不重要)。二是我们应该摒弃人类在文化上的自以为是，不要把地球看作上帝赋予的宇宙中心，它只是浩瀚的宇宙海洋中一艘摇摇欲坠的小船。然而，人类只有当自身以完全不同的视角看过地球之后，才能明白这些道理。所以，太空旅行是人类自我认知的一个重要里程碑。
最后，还有一个问题：“我们在宇宙中是孤独的吗？”早期经院哲学家艾尔伯图斯·麦格努斯(AlbertusMagnus，1200—1280)曾经称其为“自然研究中最崇高和最庄严的问题之一”——这确实是有道理的。
为了给这个问题一个具体答案，我们必须飞到其他天体上去看看。这样做的逻辑在于，如果我们没有任何发现，并不意味着我们是孤独的，可能只是单纯因为我们找错了天体。但如果我们发现其他生命，即使只是非常原始的生命，也表明我们可能并不孤独。
为什么要漫游宇宙？
不幸的是，在可预见的未来，如果存在其他生命的话，我们也无法载人飞行到其他星系。虽然以今天的技术，无人驾驶飞行是可能实现的，但即使是到离我们最近的星系，也需要至少几千年的时间。而如果我们已经发现了太阳系中存在其他生命的证据，也许就不需要进行如此大费周章的旅行了。
真的存在其他生物吗？确实如此，而且我们已经清楚地知道该去哪里找。原则上它必须是可以孕育生命的天体，即温度在0摄氏度至100摄氏度之间。因此，温度高于400摄氏度的水星和金星被排除在外。而木星、土星、天王星和海王星等大型气体行星不仅太冷，甚至都没有固体表面。它们只由气体组成！
火星上存在生命吗？
那么，火星就成了除地球之外唯一的候选热门。如今我们知道，35亿年前，火星上有热带温度的海洋。如果当时那里有其他种类的生命存在，今天我们仍然可以从火星的土壤深处发现它。几十年来，这一想法驱使着科学家们一次又一次地前往火星。这也是为何欧洲空间局(EuropeanSpaceAgency，简称为ESA)的“Exomars2022火星探测器发射计划”显得如此重要。该探测器将钻入火星土壤并研究土壤样本中是否存在地外生物细胞。因此，2016年10月19日，“夏帕雷利号”(Schiaparelli)火星探测器的坠毁对欧洲空间局来说是如此的痛苦，因为这是一次尝试，表明人类可以将“Exomars火星研究实验室”安全地带到火星表面。
卫星上存在生命吗？
不过，太阳系中还有另外两个可能存在地外生命的候选天体：木卫二欧罗巴和土卫二恩克拉多斯。多年来，我们已经知道这两颗卫星上一定有巨大的液态水海洋，但我们无法直接看到，只能看到表面的冰壳。
原本这两颗卫星因温度太低而不可能存在液态水，但由于它们非常大，其内部铀、钍和钾的放射性衰变所产生的衰变热使它们内部升温。此外，这两颗卫星还被其各自行星的强大引力(潮汐力)加热透了，而这也使它们强烈升温，导致其内部的温度很高，在海洋上空形成热对流，一部分会形成高位喷泉向外释放。所以在海床上，应该也会如同在地球上一样存在热液喷口，也叫海底黑烟囱。我们知道，这有可能是孕育第一批生命形态的温床，因为这正是我们最早在地球上发现生命的地方。
探测任务是这样的要在其中一颗卫星上探测到单细胞生物，可以发射一个探测器到土卫二。一种方法是让探测器在那里着陆，被衰变能量加热的探测器会慢慢地融化冰壳，最终在某一时刻成功进入海洋，在那里人们可以通过采样来进行单细胞生物检测。更简单的做法是直接让探测器飞过喷泉上方，采集到一些带有细菌或至少有生物分子的水滴作为地外生命存在的基础并对其进行分析，但这种做法是否可行还不太确定。
这正是美国国家航空航天局(NationalAeronauticsandSpaceAdministration，简称为NASA)正在计划的“土卫二生命发现者”任务，该任务尚未获得资助。在我看来，这是美国国家航空航天局所策划的最佳任务之一。
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