美国科学书架·化学世界：星际间的化学 [Chemistry of Space] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 大卫·E.牛顿 著，王潇等 译

图书标签:

• 化学
• 天文学
• 星际化学
• 宇宙
• 科学普及
• 化学世界
• 美国科学书架
• 非虚构
• 科普读物
• 空间科学

出版社： 上海科学技术文献出版社

ISBN：9787543961272

版次：1

商品编码：11509958

包装：平装

丛书名： 美国科学书架·化学世界

外文名称：Chemistry of Space

开本：16开

出版时间：2014-06-01

用纸：胶版纸

页数：225

字数：164000

正文语种：中文

编辑推荐

　　“化学世界”丛书所涉猎的内容从最基本的物质和宇宙的起源，到药品和食品构成等这类新材料化学在日常生活中的实际运用。
　　“化学世界”丛书每册附有大量黑白图片和插图，有著名化学家的生平简介和主要学术贡献，是学生、教师的必备书籍，也是那些对化学怀有浓厚兴趣的广大读者的最佳选择。

内容简介

　　《美国科学书架·化学世界：星际间的化学》纵览了空间探索及天文化学研究的最新结果，囊括太阳系、行星、彗星、流星及宇宙中已知的其他特征事物。书中生动地描绘了宇宙的创生记事、演化过程和现有组成。

作者简介

　　大卫·E．牛顿，博士(David E．Newton Ph．D．)，从事化学和物理学教学13年。在美国塞勒姆州学院(Salem State College)担任化学和物理学教授长达15年。在旧金山大学职业技术学院任兼职副教授10年。他著作颇丰，已出版的达400多部。这些著作中包括教材、百科全书、教师参考书、研究指南、普及读物，还有其他类型的教育材料。

内页插图

目录

前言
阅读提示
一 宇宙的诞生
混沌初开
冷却中的宇宙
粒子衰变
复合粒子的形成
之后便有了原子
这个理论是真的吗？
下一步呢？

二 星系际空间化学
星系际间质的组成
星云
星系际间质化学
研究星系际间质化学特性的工具

三 重元素的形成
恒星的进化
为恒星分类
恒星的诞生
氢向氦的转化
氦的燃烧及其他
更大的恒星=更多的元素

四 内层行星
研究行星的化学成分
水星
金星
火星

五 外层行星
外层行星发射任务
木星
木星的月亮
土星
天王星
海王星
冥王星
柯伊伯带天体

六 彗星、流星、小行星和月球
彗星
流星、流星体和陨星
小行星
月球
结语

精彩书摘

　　科学家们关于天王星内部结构的设想基于观测到的物理性质。据一个流行的理论模型所示，天王星内包含了一个巨大的核，核内主要含有硅和氧，外面首先环绕着一个由冰和岩石组成的层面，然后是一片液态氢，最后是一个由气态氢、氦、甲烷、氨和水构成的外层。
　　科学家们将天王星的环系统分成10个不同区域，按照从星球表面向外一一将其命名为6、5、4、阿尔法、贝塔、尔塔、伽马、德尔塔、拉姆达和易浦西龙。天王星的环在很多方面与绕土星的环相距甚远。首先，它们的漫反射系数趋于较低值，约为0.03，这意味着它们只反射照耀其上的光的3%。而且，它们也似乎比土星环更稀薄。最后，天王星环的组成似乎与土星环迥然不同，它几乎全部由篮球大小的粒子构成，其中只有很少量微小的或者极大的粒子。
　　光谱数据显示，天王星环主要由水冰构成。一些科学家们相信，这些冰也许还覆盖着一薄层的碳，因为它们都有着很低的漫反射系数。很有意思的是，在土星上观察到的一对对“牧羊人月亮”也出现在天王星的环系统中。在发现这些天王星的牧羊人月亮之后，研究者们预言天王星周围会发现18个这样的月亮，尽管旅行者号只拍下了其中的2个。
　　当前最流行的关于这些环起源的理论是它们形成于离我们相对较近的时候，那时有一个大天体，比如说一个月亮，被困在天王星的重力场中，并最终在重力作用下分崩离析。
　　天王星的两个最大的月亮，娣坦妮亚（Titania）和欧伯龙（Oberon），都有长约1000英里（1600千米）的半径。在旅行者号计划前已知的天王星月亮中最小者为米兰达（Miranda），它的半径仅有约300英里（500千米），大约是月球尺寸的1/7。最新发现的月亮都比这5个已知的月亮大，它们的半径大小从考狄利娅（Cordelia）的16英里（26千米）到迫克（Puck）的96英里（154千米）不等。
　　旅行者号拍下的天王星月亮的照片留下了大量极具挑战性的数据有待天文学家们解决。这些月亮在某些方面似乎彼此相差甚远，因此留下了关于它们是如何产生的、又是如何在千百万年里衍化的一系列谜题。这些月亮似乎大部分组成是水冰（约50%）、岩石（约30%）、碳基或者氮基化合物（约20%）。其中没有一个有大气，但是它们都有令人惊异的、有时候甚至是与众不同的表面。例如最大的行星娣坦妮亚（Titania），拥有大面积的断层体系和峡谷地貌，显示出这里丰富的地质活动。这种特征常常揭示出某些至关重要的活动，在这些活动中，两部分表面互相碰撞，从而导致一些地方得以抬升，而在另一些地方却劈开了大裂缝。
　　从某些方面而言，米兰达是这些月亮中最有意思的一个。它拥有断层峡谷，有些甚至能从这个月亮表面深入12英里（20千米）。这个月亮表面也有一些阶梯状地形和新老地层的奇怪混合体。大型地貌特征（比如峡谷）尤其令人迷惑。因为它们暗示着这个月亮有一个炽热的内部地区，但是这个月亮却是如此渺小而寒冷，在这里
　　……

前言/序言

《星际间的化学》 宇宙的炼金术：从原子尘埃到生命摇篮 在无垠的宇宙深处，隐藏着无数的秘密。那些我们仰望星空时所见的璀璨星辰，那些幽深黑暗的星云，以及在它们之间流淌的神秘物质，究竟由什么构成？它们是如何孕育出我们所知的物质世界的？又是否孕育着生命的火种？《星际间的化学》将带您踏上一场史无前例的宇宙探索之旅，深入揭示宇宙最深层的化学奥秘。 本书并非一本枯燥乏味的化学教科书，而是一扇通往宇宙奥秘的窗口。它以引人入胜的叙事方式，结合最新的科学发现和精美的视觉呈现，将复杂的化学原理巧妙地融入宏大的宇宙图景之中。我们将一同探寻构成宇宙万物的基本粒子，理解它们如何在极端环境下相互作用，形成我们熟悉的元素，并最终汇聚成星系、恒星，乃至行星。 一、宇宙的起源与元素的诞生：一场宏大的“元素炼金术” 我们所见的一切，从指尖的金属，到呼吸的空气，再到构成我们身体的碳、氢、氧，都源于宇宙大爆炸最初的瞬间。本书将首先带领读者回顾宇宙的诞生，追溯那些最古老、最简单的元素——氢和氦——是如何在极高的温度和压力下形成的。您将了解到，正是这场宇宙级的“炼金术”，为后续更为复杂的元素合成奠定了基础。 随后，我们将聚焦于恒星的生命周期，揭示它们为何是宇宙中名副其实的“元素工厂”。从一颗年轻恒星的炽热核心，到它生命终结时的壮丽超新星爆发，每一个阶段都伴随着惊心动魄的核聚变反应。本书将详细阐述恒星内部不同温度和压力下，轻元素如何一步步“锻造”出更为沉重的元素，例如碳、氮、氧、硅、铁等等。您将惊叹于恒星在宇宙化学演化中所扮演的关键角色，它们不仅是光与热的源泉，更是我们赖以生存的物质的缔造者。 二、星际介质的化学：冷酷真空中的化学反应 恒星并非孤立存在，它们被广袤而稀薄的星际介质所环绕。这片看似空无一物的空间，实际上是宇宙中重要的化学实验室。本书将深入探讨星际介质的构成，包括气体、尘埃以及各种分子。您将了解到，尽管星际介质的密度极低，温度也十分寒冷，但在这看似静止的环境中，却时刻发生着精妙绝伦的化学反应。 我们将揭示星际尘埃颗粒是如何充当化学反应的催化剂，在它们冰冷的表面上，简单的原子和分子能够碰撞、结合，形成更为复杂有机分子。这些有机分子，恰恰是构成生命的基本砌块。您将了解，在遥远的星云深处，就已经存在着氨基酸、糖类等生命前体物质，它们静静地等待着被送往新的行星系统。本书将通过最新的射电天文观测数据，为您呈现星际分子云的“化学图谱”，以及科学家们如何从中解读宇宙的化学密码。 三、行星形成的化学：从星盘到生命摇篮 恒星的诞生往往伴随着一个旋转的行星盘——由剩余的气体和尘埃构成的扁平圆盘。本书将详细阐述行星是如何在这个“原始汤”中孕育而生的。您将了解到，星际尘埃颗粒如何通过碰撞、吸积，从小小的微粒逐渐长大，形成岩石行星，或是在外围区域汇聚大量的气体，形成巨行星。 我们将深入探讨行星形成过程中发生的复杂化学过程。例如，不同区域的温度差异决定了哪些挥发性物质（如水、甲烷、氨）能够凝结成冰，从而影响行星的组成和性质。水的存在，更是行星能否孕育生命的关键因素。本书将分析不同类型行星（类地行星、气态巨行星、冰巨星）的化学构成，以及它们形成过程中所扮演的不同角色。您将理解，我们脚下的地球，其独一无二的化学环境是如何一步步形成的，又是如何为生命的出现和繁衍提供了必要的条件。 四、系外行星的化学：寻找宇宙中的“另一个地球” 随着天文观测技术的飞速发展，我们已经发现了数千颗系外行星，其中一些位于其恒星的“宜居带”内，理论上可能存在液态水，甚至孕育生命。本书将重点关注系外行星的大气化学。您将了解到，科学家们如何利用先进的望远镜（如詹姆斯·韦伯太空望远镜），通过光谱分析来探测系外行星大气的组成，从中寻找水的存在、氧气、甲烷等生命信号分子。 本书将深入探讨系外行星大气化学研究的意义，它不仅关乎我们寻找地外生命的目标，更能够帮助我们理解行星形成和演化的普遍规律。通过对比不同系外行星的大气成分，我们可以反思地球化学环境的独特性，以及生命在宇宙中出现的概率。您将了解到，科学家们正在通过各种创新的方法，试图回答那个最古老、也最令人着迷的问题：“我们在宇宙中是孤独的吗？” 五、生命之源的化学：从无机物到有机生命 生命的起源，是宇宙化学最令人神往的篇章。本书将追溯生命在地球上出现的化学线索，探讨那些无机物是如何在原始地球的特殊环境下，一步步转变为构成生命的有机分子，并最终组织成最早的生命形式。 您将了解到，在早期地球的火山活动、闪电以及紫外线辐射等能量的驱动下，简单的无机物（如水、二氧化碳、氨、甲烷）是如何合成出氨基酸、核苷酸等构成蛋白质和核酸的基本单位。本书将介绍一些重要的生命起源理论，例如“原始汤”理论和“热液喷口”理论，并分析这些理论背后的化学过程。 更进一步，本书将探讨生命的“分子机器”是如何形成的，例如DNA如何存储遗传信息，蛋白质如何执行各种生命功能。您将看到，生命的复杂性，虽然令人惊叹，但其根源仍然可以追溯到原子和分子的精妙组合与相互作用。本书将通过生动的例子，展现化学在生命起源和演化中的核心作用，以及宇宙本身可能存在的更广泛的生命形式。 六、宇宙化学的未来展望：探索未知，挑战极限 《星际间的化学》并非仅仅是对现有科学知识的梳理，它更着眼于宇宙化学的未来。随着新一代望远镜和探测器的问世，我们将能够以前所未有的精度和广度探索宇宙。本书将展望未来的研究方向，例如： 更深入地探测系外行星大气： 寻找更复杂的生命标志物，甚至直接探测生物活动迹象。 研究星际分子合成的精细过程： 模拟更极端的宇宙环境，揭示更多未知分子的形成机制。 探索宇宙中生命存在的可能性： 不仅局限于类地行星，还将考虑其他形式的生命，例如在冰卫星表面下的海洋中。 利用太空化学为地球提供解决方案： 例如，从星际物质中寻找新的能源或材料。 本书将鼓励读者保持好奇心，用化学的视角去观察和理解宇宙。从微观的原子核聚变，到宏观的星系演化，化学无处不在，它塑造了宇宙的过去、现在和未来。 《星际间的化学》是一次思想的盛宴，一次对宇宙最深刻的探索。它将为您打开一扇全新的认知之门，让您在仰望星空时，不再只是看到闪烁的光点，而是能够洞悉其中蕴含的，那令人着迷的、由化学编织而成的宇宙史诗。无论您是化学领域的专业人士，还是对宇宙充满好奇的普通读者，这本书都将为您带来一次难忘的知识旅程。

评分☆☆☆☆☆

我得说，这本书的翻译质量非常出色，很多原本可能晦涩难懂的化学术语，在译者的处理下变得易于理解，而且保持了原有的科学精确性。阅读过程中，我最大的感受是它成功地打破了“化学是枯燥的”这一固有观念。作者似乎有一种魔力，能让那些看似抽象的化学方程式活起来，变成一场场发生在遥远星系间的壮观演出。例如，它对脉冲星周围特殊物质环境的探讨，那种极端的物理条件下的化学行为，简直是科幻小说的情节，却有着坚实的科学基础。这本书的深度和广度都令人赞叹，它涵盖的范围之广，让人不禁感叹宇宙的包容性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图设计也值得称赞。虽然我手上的版本主要是文字，但那些偶尔出现的、精心选择的插图，如星云的壮丽景象和复杂分子的示意图，都极大地增强了阅读的沉浸感。它成功地将天文学、物理学和化学这三个领域融为一炉，形成了一个互相印证、层层递进的知识体系。阅读此书，就像是拿到了一把钥匙，打开了理解宇宙基本构成和演化过程的秘密大门。它不仅适合那些对宇宙探索有热情的人，也对那些希望拓宽自己科学视野的普通读者具有极大的吸引力。它是一部引人入胜、充满智慧的佳作，让人读后意犹未尽，迫不及待地想去探索更多未知的领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述方式非常具有个人色彩，作者的观点和推测穿插其中，使得阅读体验更加立体和丰富。他不仅仅是在陈述事实，更像是在引导我们进行一场深入的哲学思辨：我们真的了解构成我们身体的这些元素是如何在宇宙的熔炉中被锻造出来的吗？书中对不同星系中元素丰度的差异分析，提供了一个宏大的视角来看待我们太阳系的独特性。我特别欣赏作者那种不断追问“为什么”的精神，他总是在给出答案的同时，抛出更多引人深思的问题。这本读物绝不是那种读完就扔的书，它会在你脑海中留下深刻的烙印，让你在仰望星空时，不再只看到闪烁的光点，而是看到一场场正在进行的、史诗般的化学反应。

评分☆☆☆☆☆

这部书的封面设计真是引人注目，那种深邃的蓝色和点缀的星光，一下子就把你拉进了浩瀚的宇宙之中。我原本以为这是一本讲述深奥化学原理的教科书，但读下来才发现，作者的笔触相当生动，仿佛在进行一场穿越时空的化学之旅。尽管它冠以“化学世界”之名，但它更多的是一种引人入胜的叙事，把复杂的化学反应和宇宙的演化巧妙地编织在一起。那种将微观的分子结构与宏观的恒星诞生联系起来的叙事手法，着实让人拍案叫绝。作者似乎特别擅长捕捉那些“啊哈！”的瞬间，让读者在阅读过程中不断产生新的认知和联想。这本书的文字流畅自然，没有那种传统科普读物的刻板和枯燥，读起来像是在听一位知识渊博的朋友娓娓道来宇宙的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排非常巧妙，它不像那种按照元素周期表顺序排列的传统化学书，而是以一种更具史诗感的方式展开。从宇宙大爆炸后最原始的氢和氦，到恒星内部的核聚变，再到超新星爆发时产生的重元素，作者构建了一个清晰的时间线。我特别喜欢其中关于“星际分子云”的章节，它详细描述了在极端低温和低压环境下，那些看似不可能的有机分子是如何形成的。这种对宇宙中“炼金术”过程的细致描绘，让人对生命的起源有了更深层次的思考。全书的行文风格带着一种近乎诗意的浪漫，但又不失严谨的科学依据，读后让人感觉不仅仅是学到了知识，更是在进行一次精神上的洗礼。

评分☆☆☆☆☆

书很好，很适合初中生拓展课外科学知识

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讲解清晰，内容丰富，引人入胜。

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