從粒子到宇宙：肉眼看不見的極美世界 epub pdf mobi txt 電子書下載 2024

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[澳] 大衛·馬林，[英] 凱瑟琳·魯庫剋斯著，[澳] 大衛·馬林，[英] 凱瑟琳·魯庫剋斯編，齊晴譯

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發表於2024-11-09

商品介绍

齣版社：北京聯閤齣版公司

ISBN：9787550294912

版次：1

商品編碼：12165654

品牌：ZITO

包裝：平裝

開本：12開

齣版時間：2017-03-01

用紙：膠版紙

字數：153000

正文語種：中文

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書籍描述

産品特色

編輯推薦

　　見所未見：書中所有圖片，都是人類肉眼無法直接看見的；

　　想所未想：從小、近，到大、遠間的距離，本書已經為你丈量；

　　盡善盡美：銅版紙全彩印刷、裝幀精美，原版1：1引進，所有細節一一展現；

　　嘆為觀止：全高清大圖，把飛米到光年的距離呈現在你眼前，小到粒子，植物花粉，昆蟲的復眼，蝸牛的牙齒，大到火星上的“臉”，獵戶座星雲，車輪星係，無所不包。

內容簡介

　　《從粒子到宇宙：肉眼看不見的極美世界》是一本關於我們所生存的物質世界的科學普及讀物，《從粒子到宇宙：肉眼看不見的極美世界》以從小到大的方式認識這個世界，錶現瞭對地球和宇宙中美麗與神奇之處的贊美。根據物體的大小和與我們之間距離的遠近，采用顯微鏡、放大鏡、X光、望遠鏡、衛星和電磁波等逐一探索瞭這些生命與自然片段，其中包括原子、植物花粉、昆蟲、城市地形俯瞰圖、太陽係天體、銀河係以及其他多個星係團等，用近400幅精美圖片展示瞭我們平常用肉眼看不到的極美世界。

作者簡介

　　[澳]大衛·馬林，是一位傑齣的澳大利亞天文學傢和攝影師。由他拍攝的天文物體彩色圖像極其壯觀，給大眾讀者留下瞭深刻印象。1986年，他發現瞭以他的名字命名的螺鏇星係——馬林1，截止2015年2月，這個星係是人類發現的星係。
　　
　　[英]凱瑟琳·魯庫剋斯，是一位著名的科學讀物自由創作人。她在倫敦大學帝國理工學院獲得科學傳播碩士學位，以及劍橋大學第四紀古生態學博士學位，曾為英國廣播公司科學闆塊調查撰寫稿件。凱瑟琳作為本書的編輯，為本書擬定瞭圖片標題和術語錶。

內頁插圖

精彩書評

　　令人驚嘆的照片，讓人著迷的注解……一本極其有價值的書。

　　——天文學傢帕特裏剋?摩爾爵士

　　《從粒子到宇宙：肉眼看不見的極美世界》讓我們以新的視角去看待我們生活的這一片天地，讓我們更能像詩人威廉?布萊剋說的那樣，“一沙一世界，一花一天堂。把無限握進手中，讓永恒在刹那收藏”

　　——泰晤士報教育副刊

前言/序言

　　人類已經有能力認識周圍的世界，事實上，這種認識對人類——甚至是任何物種都至關重要。很久以來，人們一直認為包括視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺在內的這五種感覺已經足夠應對外部世界。然而，如果我們認為人類是為瞭努力存活下來，纔進化齣瞭這些感覺，那麼還有非常重要的第六感覺，即痛覺，可以反映齣我們身體的內部環境。實際上，也許還有另一種感覺，即時間的流逝感。這種感覺一直以來是隱藏的，提醒我們生命並非永恒，但如今，這種感覺似乎每天都錶現齣來。本書中，時間與我們産生的很多想法都有重大關係，因為在沒有任何幫助的情況下，我們無法欣賞到在極短和極長的一段時間內發生的動作是如何的重要和美麗。

　　大多數人類都有完整的感覺，與視覺和聽覺相關的器官位於身體的高處，方便我們看得更

　　遠，聽得更廣。眼睛和耳朵是成對存在的，這樣我們就擁有瞭三維的視野和能感知方嚮的聽力，二者協調工作，每分每秒都在完善我們對於地點和空間的感知，使我們能對周圍的環境做齣反應。和彆的生物相比，我們的感覺不算敏銳，但是卻和大腦這個復雜精密的信號處理係統相連。

　　在人體中，大腦這個器官不僅關係著生命的基本要素，同時也神奇般地從各種感覺中所提供的信號裏産生瞭自我意識和知覺。擁有龐大處理能力的大腦處理傳入信息的途徑，則與“生存”之間的關係微乎其微，比如對美的欣賞。而正是同一個大腦幫我們創造瞭藝術和科學。藝術與美感是本書中圖像的基礎，並且是貫穿始終的主題。書中的很多照片所展示的地點和事物，由於某些原因，是無法直接欣賞到的。有些照片的主體體積太小或者運動速度太快，以至於我們根本注意不到；而一些則十分巨大和遙遠，齣現時間相當長。尋根究底去探索這些事物，完全齣於人類在科學的進程中形成的好奇心，但是探索之後得到的這些圖像，總是超乎尋常地美麗，也讓人受益匪淺。

　　盡管人體的所有感覺組閤在一起纔形成瞭人類的經驗，但嚮大腦傳達信息最豐富多樣的還

　　是眼睛。視覺圖像不過就是一張瞬間快相，隨著眼睛掠過不同場景，這張快相在每一秒內都要刷新許多次。視覺能在很短時間內提供大量信息。我們的眼睛能分辨齣顔色、尺寸、形狀、花紋、亮度和其他許多信息，幫助我們建立起視覺感觀，也可能會有感官質量和實際用途。眼睛可以促使大腦在一間擁擠的房間中立即辨彆齣熟人的臉。而這一瞥，也能捕捉到心情和環境，同時傳遞齣友好或警惕。眼睛除瞭能錶達感情之外，感知光綫的能力也是一流，使人類僅在星光的閃爍下就能看到地球錶麵。不過，在滿月稍強的光亮下，也就是亮度大約比正午陽光弱一百萬倍時，我們就可以自由活動。在沒有任何幫助的情況下，我們的眼睛可以辨認齣 200 萬光年以外、與人類生活的銀河係差不多大的仙女座星係。同樣的一雙眼睛，在大約同樣短的時間內，就能看到手背上約 20 微米粗的汗毛。

　　然而，這項不可思議的技能也是有限的。與其他感覺一樣，進化後的眼睛能夠適應地球環境，也就是一層顯然很獨特卻十分脆弱的空氣和水，圍繞在溫和的黃色恒星附近的岩石行星上。我們的生命被這個恒星，即太陽的光所照亮，所以眼睛對黃綠光最敏感絕對不是偶然，因為黃綠光是地麵森林的顔色，而我們的祖先早期就住在那裏。同時，眼睛對光譜中的藍光段最不敏感。自然界中很少有藍色的危險因素，崇拜天空的藍色也對生存沒什麼幫助，倒是對綠色和黃色的食物需要仔細辨彆。此外，血紅色帶來的衝擊力無疑也是至關重要的信號。與之類似，由於在進化上沒有急迫的需求，我們也無法看到星星微弱的顔色，或是比跳蚤更小的東西。大自然總是給予人類最寶貴的天賦。

　　人眼最多能看到彩虹中所有的色彩，有時甚至比這個範圍還小。這些色彩的波長範圍從最短（藍紫光）到最長（紅光）。彩虹中所有的顔色，包括紅光和紫光，都來自白光，也能重新組閤産生白光。這個發現來自英國一位數學傢及物理學傢艾薩剋 ? 牛頓爵士（1643 － 1727），1666 年，牛頓已經揭開瞭色彩的本質，並給齣瞭對自然界色彩的解釋。這裏提到的波長，指的是電磁波的波長，而牛頓對電磁波一無所知。可見光隻是電磁波譜上很小的一部分，用音樂術語來說的話，可見光的波長僅僅覆蓋瞭小於一個八度的範圍。而處於電磁波譜中間，波長為 550 納米的黃綠光，相當於 C 調中央的位置。 1 納米及其微小，是 1 米的十億分之一（10 -9 ），但電磁波譜的整個範圍非常廣——從短波 γ 射綫到長波無綫電波——這個範圍十分驚人，相當於 75 個八度。這些各種各樣帶有能量的電磁波，物理性質相同，均以光速傳播，但各自的特性不同。幾乎所有的電磁波對人眼來說都是不可見的，有些甚至對生命是有害的。本書中，我們將拓寬人類相對狹窄的視野，使用攝像及其他一些近些年發展的間接成像技術，展現不可見光中的一部分。

　　人類無法直接用肉眼看到熱量、紫外光、無綫電波和 X 射綫等，因此無法瞭解全部的自然世界。不僅如此，更多情況下，自然世界不能全部展現齣來的原因，在於有些事物太小、太短暫、太微弱、太遙遠，或者是太大而無法被肉眼發現。在這些看不見的世界中，大大小小的層次，都充滿瞭激發人類好奇心與興趣的東西。不過我們有必要去瞭解這些隱藏的世界嗎？對於日常生活來說，恐怕沒有必要，畢竟韆鞦萬代的人類子孫對地球外的宇宙一無所知。在發明望遠鏡之前，連太陽和月亮都十分神秘。現在我們已經知道，宇宙中存在數十億個星係，其中每一個都包含無數個像太陽一樣的恒星。知道這些，並不會對我們的日常生活造成任何直接影響，但是如果不瞭解這些的話，我們的知識就變得相當貧乏。

　　上個世紀，隨著高精度顯微鏡的齣現，以及通過其他一些方式，人類能夠對極其微小的事物進行研究。正因為如此，人類纔懂得蝴蝶的翅膀如何呈現齣色彩，能夠欣賞到細菌和病毒的存在，也能看到晶體的本質和原子的結構。基於這些發現，人類在醫藥、計算機芯片、核武器領域發展齣各種技術，大大改變瞭我們的生活方式，盡管這些改變並不都是嚮著好的方嚮發展。瞭解到人類所認識到的最小和最大的實體，能幫助我們在事物的格局中找到自己的位置。更讓人驚訝的是，我們發現人類所處的位置，正是我們已知事物裏最小和最大的中間。地球（當然也包括人類）不是世界的中心，這一確切的觀點最先由 15 世紀的天文學傢尼古拉 ? 哥白尼（1473 － 1543）得齣，後來又被 17 世紀早期的意大利天文學傢伽利略 ? 伽利雷（1564 － 1642）所證實。這些有力的觀點為文藝復興確定瞭方嚮，改變瞭人們的觀念，為人類指齣通嚮現代科學的道路。

　　科學進步讓我們注意到瞭自然世界中各種大小的事物，但是“第七種感覺” ，纔真正讓我們意識到時間的長河以及我們真切地置身其中。這個意義上的時間幾乎是感知不到的，但是我們在一天又一天、一年又一年中能意識到它時間的流逝。從人類這一物種的角度來說，存在時間遠遠不到 100 萬年，但我們生活的這個行星，卻已經圍繞太陽轉瞭 40 億年。而整個宇宙産生的時間更久，是地球繞太陽公轉時間的 3 倍。

　　我們仍舊有很多東西要學，也許還有足夠的時間。本書中的很多圖像都由特殊設備獲得，而這些設備是專門用來拓展人眼視力範圍並開闊人類思維空間的，其中最重要的就是顯微鏡和望遠鏡。盡管人類從很早開始就懂得用麯麵玻璃的放大和縮小功能，但將鏡片組閤到一起的儀器卻是 400 年前纔齣現的。人們經過反復試驗，終於製造齣瞭儀器成品，盡管成像效果並不完美，卻産生瞭巨大的影響。現代科學的發展，正是歸功於這些早期的光學技術。

　　光學顯微鏡可以將附近小範圍內通常照明較好的場景，放大到眼睛視網膜或其他光敏探測器中。最早的光學顯微鏡放大倍數很低，如今最高級的光學儀器放大倍數可以達到 1500 倍。放大率不受技術本身限製，而是受到儀器所使用波長的限製。光學望遠鏡大約與顯微鏡齣現在同一時期，即 17 世紀早期，二者工作原理相似，但光學望遠鏡能夠采集到大範圍的圖像，有時甚至是遙遠的地方十分微弱的光綫下，然後形成縮小像，方便人眼看到或者記錄下來。雖然二者都大大拓寬瞭人類的視野，但隻有在與攝影技術結閤之後，纔讓更多的人看到，我們的世界並不隻有我們眼睛看到的那樣。如果說顯微鏡和望遠鏡是科學與技術的結閤，那麼 19 世紀 40 年代中攝影技術的發明則為藝術地呈現提供瞭可能。而本書中將要探索的，就是三者的相互作用。

　　70 年前，顯微鏡的潛能被開發齣來，即利用電子束而非可見光來成像。這項進步10要歸功於德國的科學傢厄恩斯特 ? 盧斯卡（1906 － 1988）。電子束能産生比可見光更短的波長，允許顯微鏡看到小的分子甚至是單個原子。這些在電子光學磁透鏡研究上的進展也讓掃描電子顯微鏡的構思成為可能，之後便發展為極具生産性的圖像製作機器，用來檢測帶有諸多精緻細節的物體錶麵，堪稱完美。從那以後，掃描顯微鏡所利用的原理就促進瞭一係列光學衍生品的誕生，使用到的掃描粒子束包括激光和其他外來的光學混閤電子束。在技術高超的人手中，這些現代儀器能夠拍攝齣十分壯觀而精細的圖片。如果顯微鏡工作者還有對於照片的見解，那麼這些利用科技所呈現齣的圖像，也能同時成為藝術品。

　　在望遠鏡的發展過程中又形成瞭另一個類似的分支，不過其動機和機械原理卻截然不同。望遠鏡與雙筒鏡無疑可以完成地球錶麵的工作，並且，望遠鏡最早是因為在軍事和航海方麵為人類提供瞭便利而被重視起來。但是隻有在天文領域，望遠鏡纔變得不可或缺。與顯微鏡一樣，自從伽利略在 1609 年最早將設備用於探索天空之後，儀錶化的改變大大超齣瞭我們的認知。盡管大多數天文望遠鏡都能照相，但在專業的天文領域，照相並不是望遠鏡最基本的用途。對天文學傢而言，望遠鏡更像是一個聚光設備，而不是一個照相機；望遠鏡越大，則能聚集起來更多的光用作分析。很久以前人們發現，大麵積的反光鏡

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