水的答案知多少--水的第四相：不隻是固態、液態和氣態 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李政 著

圖書標籤:

• 水
• 第四相
• 水研究
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• 科學普及
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• 水分子
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齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122239563

商品編碼：29355675670

包裝：平裝

齣版時間：2015-09-01

基本信息

書名：水的答案知多少--水的第四相：不隻是固態、液態和氣態

定價：59.00元

作者：李政

齣版社：化學工業齣版社

齣版日期：2015-09-01

ISBN：9787122239563

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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你可曾想過：在一杯水中潛伏著怎樣的秘密？縴細的蒸氣為什麼會從一杯熱茶中裊裊升起？白雲為什麼會一朵朵掛在天空？汽水中的氣泡為什麼會越長越大？果凍為什麼不會滴齣水來？舌頭為什麼會被粘在冰棒上麵……這些看似簡單的問題卻沒有那麼容易解答。因為要想解答這些問題，科學傢們需要在一個危險的科學領域中去探尋。水的研究在過去飽受打擊，那些試圖弄清楚H2O的“社會行為”的科學傢們的名譽乃至生計遭受著很大威脅，就像是被人塗滿瀝青、插上羽毛、拉在大街上一樣。盡管如此，仍然有一位無畏的科學傢——波拉剋教授，勇敢地踏入瞭這個危險的領域。他通過簡單而嚴謹的實驗，揭示瞭水分子的排布結構以及性質。他通過對話的方式建立瞭一個簡潔的框架，展示瞭水的結構是如何影響我們這個世界的。波拉剋教授將帶領我們啓航，給我們展示一個神奇的世界。請跟隨波拉剋教授一起來重新認識我們這個世界，不要認為一切都是理所當然的，莫要忘記我們兒時追尋“為什麼”的夢想。

內容提要

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水，覆蓋在地球上，彌漫於天空中，充斥在細胞裏；水，無處不在，然而卻沒有你想象得那麼簡單。
看看你知道下麵這些問題的答案嗎？
為什麼冰的錶麵很滑溜？為什麼果凍中含水量大於95%，水卻不會從中滴齣來？為什麼熱水比冷水結冰快？為什麼一杯香檳中會無休止地産生氣泡？為什麼水滴可以漂浮在水麵上？為什麼液態水可以在兩個燒杯之間形成一道水橋？……
生活中有許許多多像這樣好玩又奇怪的現象，你想知道為什麼嗎？
華盛頓大學的傑拉德·波拉剋教授知道這些關於水的答案。波拉剋教授經過多年的研究發現：水不僅僅有固態、液態和氣態三種相，水還存在第四種相—液晶態。有瞭這個秘密武器，所有的奇怪現象都迎刃而解瞭。
現在，就請熱愛思考的你開啓我們的神奇之旅吧，來瞭解一下我們*熟悉卻也*陌生的一種物質—水。

目錄

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部分 水的奧秘：開闢一條道路/001
章 迷霧重重/002
第二章 水的社會行為/008
第三章 界麵水的謎團/016
第二部分 水的隱藏身份/031
第四章 水有第四相嗎/032
第五章 水做成的電池/050
第六章 給水電池充電/060
第七章 水—大自然的發動機/071
第三部分 水中有乾坤/085
第八章 萬物皆吸引/086
第九章 布朗的舞蹈：能量驅使的運動/096
第十章 熱量和溫度：給溫度照上一束光/111
第十一章 擴散和滲透：萬事皆有因/125
第四部分 自然界中的液體/137
第十二章 氫離子的力量/138
第十三章 水滴和氣泡：水傢族中的兩兄弟/150
第十四章 氣泡的誕生：通往成熟之路/159
第十五章 咖啡上的雲：蒸發的非凡本質/173
第十六章 水做的蹦蹦床：層疊的水麵/190
第十七章 水暖成冰/206
第五部分 總結：解開世上的謎/223
第十八章 自然的秘密規律/224
參考文獻/231

作者介紹

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傑拉德·波拉剋（Gerald H.Pollack）
華盛頓大學生物工程係教授，賓夕法尼亞大學博士，科技期刊《水》的創始人以及總編輯。
2012年獲得普利高津奬章；
2008年獲得華盛頓大學的**奬項——年度教工演講奬；
榮獲美國國立衛生研究院授予的創新基金；
被俄羅斯烏拉爾聯邦大學授予榮譽博士學位；
被俄羅斯科學院授予榮譽教授稱號；
被聘為塞族共和國文理科學院的外籍教員；
美國生物醫學工程協會的創始成員之一；
美國心髒協會以及生物工程協會的會員；
1990年齣版的《肌肉與分子：揭示生物運動的機理》獲得科技通訊協會的奬。
2001年齣版的《生物、凝膠和生命的發動機》獲得科技通訊協會的傑齣奬。
2014年齣版的本書在美國獲得2014國際峰會奬。
波拉剋教授不僅僅是一位卓有成績的知名科學傢、演說傢和作傢，更是一位願意挑戰一切科學疑點的勇敢戰士。

文摘

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序言

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《生命之源：水的奧秘與演變》 自古以來，水便以其獨特而充沛的存在，滋養著地球上的萬物生靈。它時而以溫婉的姿態滋潤大地，時而以磅礴的氣勢雕刻山河，時而又以無形的縹緲穿梭於天地之間。我們從小就熟悉水的三個基本形態：固態的冰，液態的水，以及氣態的水蒸氣。然而，隨著科學的不斷深入，我們逐漸發現，水遠不止於此。它蘊藏著更為深邃的秘密，等待著我們去探索和理解。 本書《生命之源：水的奧秘與演變》正是這樣一本旨在揭示水的多重麵貌與深刻內涵的讀物。我們並非要將目光局限於水的固、液、氣三相，而是要深入探究那些隱藏在常見形態之下的，更為復雜、更為奇妙的水的特性。這本書將帶領您踏上一段求知的旅程，從宏觀的地球水循環，到微觀的水分子結構，再到那些尚待解開的水之謎團，為您呈現一個立體而鮮活的水的世界。 第一章：水，地球的脈搏 水是地球生命賴以生存的基石，它的存在與循環，直接塑造瞭我們所居住的星球。本章將從宏觀視角齣發，審視水在地球係統中的地位。我們將一起追溯地球水的起源，探討不同地質時期水的演變，理解它如何塑造瞭陸地、海洋和大氣。我們將詳細分析全球水循環的各個環節，從蒸發、凝結到降水、徑流，理解每一個環節的能量交換和物質轉化，以及它們如何相互關聯，共同維持著地球生命的動態平衡。 地球水的起源與演變： 迴顧地球形成初期，水的來源猜想，以及早期海洋的形成過程。 水與地質地貌： 探究水對大陸漂移、山脈形成、盆地演變等宏大地理現象的影響。 全球水循環的精妙： 詳細解析蒸發、輸送、凝結、降水、徑流、下滲等環節，揭示能量流動與物質循環的內在聯係。 水圈的組成與分布： 深入瞭解海洋、湖泊、河流、地下水、冰川、大氣水等各類水體的特徵、儲量與分布規律。 水資源與人類文明： 審視水資源在人類社會發展中的關鍵作用，以及不同文明對水的利用和管理方式。 第二章：微觀世界的水之舞 水的奇妙特性，歸根結底源於其獨特的分子結構和分子間的相互作用。本章將帶領讀者進入微觀世界，解密水分子本身所蘊含的奧秘。我們將深入探討水分子的極性、氫鍵的形成，以及這些微觀層麵的特性如何賦予水宏觀世界的種種獨特錶現，例如其高比熱容、高錶麵張力、良溶劑特性等。 水分子的結構與鍵閤： 細緻分析水分子（H₂O）的V形結構，氧原子和氫原子的電負性差異，以及共價鍵和極性的概念。 氫鍵的魔法： 詳細闡述氫鍵是如何形成的，它在水分子間的排列、運動中所扮演的關鍵角色，以及它是如何解釋水許多反常特性的“幕後推手”。 水的反常特性解析： 高比熱容： 解釋為何水需要吸收大量熱量纔能升溫，以及這一特性如何調節地球溫度，維持生命活動。 高錶麵張力： 深入分析錶麵張力的成因，以及它在植物吸水、昆蟲行走等生物學現象中的重要作用。 良溶劑性： 探討水分子極性如何使其成為溶解許多物質的優良溶劑，這對生物體內的化學反應至關重要。 密度異常： 詳細解釋為何冰的密度小於液態水，以及這一特性如何保護水生生物在鼕季生存。 相變與能量： 深入理解水在不同相態之間轉變時所伴隨的能量變化（汽化熱、熔化熱），以及這些過程在自然界中的意義。 第三章：水之外的維度：探索水的更多可能性 科學的探索永無止境，對於水的認識也同樣如此。除瞭固態、液態、氣態這三個我們最熟悉的相態，科學研究還在不斷揭示水更為復雜和令人著迷的層麵。本章將聚焦於那些超越傳統三相的，關於水的深層探索。 水的非經典相變： 過冷水與過熱水： 介紹在特定條件下，水可以在低於冰點而不結冰（過冷水）或高於沸點而不沸騰（過熱水）的現象，探討其微觀機製與潛在應用。 玻璃態水： 深入研究當水快速冷卻時形成的玻璃態，其原子結構與普通冰的差異，以及它在生物樣品保存等方麵的意義。 超臨界水： 講解超臨界水（既不是液體也不是氣體，但兼具二者特性的狀態）的形成條件，以及它在高溫高壓下的獨特化學性質和工業應用潛力，如作為一種綠色溶劑。 水的結構變化與能量： 水分子的團簇與網絡： 探討在不同環境和條件下，水分子如何形成不同大小和結構的團簇，以及這些團簇對水宏觀性質的影響。 水的有序與無序： 討論水分子在液態中的動態無序性，以及在某些刺激下（如強電場、磁場、特定物質存在時）是否可能齣現某種程度的有序化，並引發關於“結構水”等概念的討論（在此章節中，我們將以科學研究的態度，辨析和探討相關概念的科學依據與爭議）。 水在生命過程中的特殊角色： 水與生物大分子的相互作用： 深入瞭解水分子如何包圍、穩定蛋白質、核酸等生物大分子，影響其摺疊、構象和功能。 水在細胞內的微環境： 探討細胞內水分布的非均勻性，以及其在細胞代謝、信號傳導等關鍵生理活動中的作用。 水的“記憶”與信息傳遞的假說： 在科學嚴謹的框架下，介紹一些關於水可能具有“記憶”或信息傳遞能力的科學假說和研究方嚮（如“水記憶”理論），並批判性地分析其當前的科學證據和爭議，強調科學探索需要嚴謹的實驗驗證。 第四章：水的研究前沿與未來展望 人類對水的探索從未停止。本章將聚焦於當前水科學的研究熱點和未來發展趨勢，展望我們在理解和利用水方麵可能取得的突破。 新型水處理技術： 介紹當前在水淨化、海水淡化、汙水處理等領域的前沿技術，如膜分離技術、電化學水處理、吸附材料等。 水與能源的交叉： 探討水在能源生産（如水電、氫能）和能源效率提升（如高效冷卻）方麵的作用，以及水資源的能源化和能源的水化挑戰。 水的生物醫學應用： 關注水在藥物傳遞、生物成像、疾病診斷等生物醫學領域的潛在應用。 氣候變化與水資源管理： 深入分析氣候變化對全球水資源格局的影響，以及應對水資源短缺、洪澇等挑戰的新型策略和技術。 納米科學與水： 探索在納米尺度下，水與納米材料相互作用的新奇現象，以及其在催化、傳感等領域的應用前景。 對水研究的未來思考： 提齣對未來水科學研究的展望，強調多學科交叉融閤的重要性，以及在保障全球水安全、促進可持續發展中的關鍵作用。 《生命之源：水的奧秘與演變》並非一本枯燥的科學報告，而是試圖以通俗易懂的語言，生動有趣的筆觸，為廣大讀者構建一個關於水的立體認知。我們希望通過這本書，激發您對水的無限好奇，讓您重新審視這個我們習以為常卻又充滿神秘的物質。水，它不僅僅是生命所需的飲品，更是連接地球萬物的紐帶，是孕育文明的搖籃，是自然界中最具活力的元素之一。翻開這本書，與我們一起，探索水的深邃，感受生命的律動，理解我們賴以生存的這個藍色星球的澎湃脈搏。

評分☆☆☆☆☆

《水的答案知多少--水的第四相：不隻是固態、液態和氣態》的書名，讓我心生漣漪。它以一種親切又充滿智慧的語氣，拋齣瞭一個關於水的問題，似乎在邀請我一同踏上探索的旅程。而副標題“水的第四相：不隻是固態、液態和氣態”，更是如同一顆閃耀的鑽石，吸引著我的目光。我一直以為，水的三種形態是普適且永恒的，是中學物理課上就已學到的基礎知識。然而，這個“第四相”的齣現，如同一道驚雷，劈開瞭我固有的認知壁壘。它意味著，我們對水的理解可能存在著巨大的誤區，或者說，我們對水的探索纔剛剛開始。我迫不及待地想知道，這個“第四相”究竟是什麼？它以何種形式存在？是某種特殊的分子排列，還是在特定能量場或磁場作用下的産物？本書是否會通過大量的實驗數據和前沿科學理論來支撐這一觀點，或者會用更形象生動的方式來解釋，讓普通讀者也能理解？我渴望通過閱讀這本書，能夠對水有一個全新的、更深刻的認識，打破我過去的局限性思維，去感受科學探索的無窮魅力。

評分☆☆☆☆☆

讀到《水的答案知多少--水的第四相：不隻是固態、液態和氣態》這個標題，我的腦海裏立刻湧現齣一連串的疑問和期待。它用一種非常直白且富有吸引力的方式，挑戰瞭我們對水的普遍認知。我一直認為，水就是水，它隻會以冰、水、蒸汽這三種形態存在，這是基礎的物理常識。但“第四相”這個詞，像一把鑰匙，打開瞭我對未知世界的大門。我迫不及待地想知道，作者將如何闡述這個“第四相”的存在。它究竟是什麼？是某種特殊的分子排列方式，還是在特定的溫度、壓力或電場作用下産生的獨特現象？書中是否會詳細介紹發現“第四相”的曆程，有哪些科學傢為此付齣瞭努力，他們的研究成果又是如何一步步將我們引嚮這個新發現？我特彆希望能從中瞭解到，這種“第四相”在自然界中是否有實際的應用，或者它在未來科技發展中可能扮演怎樣的角色。這本書的標題似乎預示著一場關於水的“解密”之旅，它不僅僅是知識的傳遞，更可能是一種思維方式的啓迪。它鼓勵我們去質疑，去探索，去發現隱藏在平凡事物背後的不平凡。我期待這本書能夠帶給我驚喜，讓我對這個熟悉的世界産生全新的認識。

評分☆☆☆☆☆

《水的答案知多少--水的第四相：不隻是固態、液態和氣態》這樣一個書名，如同一個充滿誘惑的謎語，直接勾起瞭我內心深處對知識的渴望。我一直以為，我們對水的認知已經達到瞭一個相對成熟的階段，無非就是固態、液態、氣態這三種形態的變化。這是從小學就開始學習的物理常識，也是我們日常生活中最直觀的感受。然而，“第四相”這個詞，就像一顆突然齣現在平靜天空中的流星，瞬間吸引瞭我的全部注意力。它強烈地暗示著，我們對水的理解可能存在著巨大的空白，或者說，科學傢們已經發現瞭比我們熟知的“三相”更加令人驚嘆的水的形態。我迫不及待地想要知道，這個“第四相”究竟是什麼？它在什麼條件下會形成？它的性質又與前三種形態有何不同？書中是否會提供詳細的科學依據和實驗證據來支持這一理論？我希望這本書不僅僅是概念的介紹，更能夠帶我走進水的微觀世界，讓我瞭解那些肉眼看不見的奧秘，感受科學研究的魅力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題《水的答案知多少--水的第四相：不隻是固態、液態和氣態》一下子就勾起瞭我的好奇心。我一直對水這個看似平凡卻又充滿神秘的物質感到著迷，尤其是在科學課上學到水有固態、液態和氣態三種形態之後，總覺得背後還有更深層的奧秘。當我在書店看到這本書時，立刻就被“第四相”這個概念吸引瞭。它暗示著我們對水的認知可能遠未達到其全部真相，這讓我充滿瞭探索的欲望。我開始想象，這本書會如何顛覆我多年來對水的固有認知，它會為我揭示一個怎樣令人驚嘆的全新視角？是關於水的結構在特定條件下的奇特錶現，還是它在生命演化中扮演的更不為人知的角色？或許是它在宇宙中的分布和形成，又或者是某種我們尚未理解的能量形式？我迫不及待地想知道，作者是如何將如此抽象的概念具象化，並用引人入勝的語言來闡釋的。我希望這本書不僅僅是枯燥的科學知識堆砌，而是能夠激發我思考，讓我重新審視我們賴以生存的這個星球上最重要的物質之一。這本書的標題本身就充滿瞭詩意和哲學意味，仿佛在邀請讀者一同踏上一場關於“答案”的追尋之旅，而水，便是那通往答案的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

《水的答案知多少--水的第四相：不隻是固態、液態和氣態》這個標題，像一股清泉，緩緩流淌進我乾燥的書架。它的第一部分，“水的答案知多少”，仿佛一句溫柔的提醒，讓我們意識到，即便是我們最熟悉的水，也可能隱藏著我們未曾觸及的秘密。這種謙遜的語氣，反而激發瞭我更強烈的求知欲。而緊隨其後的副標題，“水的第四相：不隻是固態、液態和氣態”，則像一道閃電，瞬間照亮瞭我腦海中關於水的認知邊界。我一直以為，水的三種形態是亙古不變的真理，是物理學最基本的定理之一。然而，“第四相”的齣現，如同一聲驚雷，打破瞭這份平靜。它強烈暗示著，我們對水的理解，可能隻是冰山一角。我開始好奇，這個“第四相”到底是什麼？它以何種形式存在？是某種特殊的有序結構，還是在能量場的驅動下産生的奇特錶現？這本書會如何引導我去理解這個概念？是會從宏觀的現象入手，還是會深入到微觀的分子層麵？我期待作者能夠用引人入勝的語言，搭配生動形象的圖解，將這個相對復雜的科學概念，以一種我能夠理解和吸收的方式呈現齣來。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題，《水的答案知多少--水的第四相：不隻是固態、液態和氣態》，簡直是為我這樣對科學充滿好奇，又常常被日常瑣事淹沒的讀者量身定做的。首先，“水的答案知多少”這一句，就好像朋友間的對話，拉近瞭與讀者的距離，讓人覺得這本書不是一本高高在上的教科書，而是一次輕鬆的知識分享。緊接著的“水的第四相：不隻是固態、液態和氣態”，更是如同一顆重磅炸彈，瞬間引爆瞭我潛藏已久的好奇心。我一直以為，水隻有三種形態，這是多麼牢固的認知！但“第四相”這個概念，讓我意識到，也許我對水的認識，還停留在非常淺顯的層麵。這本書會是如何解釋這個“第四相”的？它是否是一種特殊的分子結構，或者是在特定環境下的奇特錶現？是否會對它在生命科學、材料科學，甚至宇宙學等領域産生深遠影響？我非常期待這本書能夠以一種我能夠理解的方式，深入淺齣地講解這些復雜而又迷人的科學概念，讓我能夠重新認識這個我們每天都在接觸，卻又充滿未知的水。

評分☆☆☆☆☆

《水的答案知多少--水的第四相：不隻是固態、液態和氣態》這個書名，就像一道神秘的門，在我麵前徐徐展開，散發著知識的光芒，吸引著我邁步嚮前。我一直以為，水就是水，它無非就是固態、液態、氣態這三種我們最熟悉、最直觀的形態。這是學校裏教的，也是生活中能直觀感受到的。然而，這個標題中的“第四相”，就像一個神秘的咒語，瞬間擊碎瞭我對水簡單而固定的認知。它強烈暗示著，我們對水的瞭解，可能還遠遠不夠，水可能還有著我們未曾觸及的、更加深奧和奇特的錶現形式。我迫不及待地想要知道，這個“第四相”究竟是什麼？它是如何形成的？它又有什麼樣的性質，能夠被獨立成相？書中是否會通過大量的科學研究成果，結閤生動的圖例和深入淺齣的講解，為我揭示水的另一麵？我希望這本書能夠帶我走進一個全新的科學視角，讓我以一種更加宏觀和開放的思維去理解水，去認識這個我們生活中最基本，卻又蘊藏著無限奧秘的物質。

評分☆☆☆☆☆

捧起《水的答案知多少--水的第四相：不隻是固態、液態和氣態》這本書，我首先被其彆齣心裁的書名所吸引。它不落俗套，用一種疑問句式的開頭，直接拋齣瞭一個引人深思的問題：“水的答案知多少？”這仿佛是一個溫柔的邀請，將讀者從日常的瑣碎中抽離，引導進入對水的深層探索。而緊隨其後的副標題“水的第四相：不隻是固態、液態和氣態”，更是如同一顆投入平靜湖麵的石子，激起瞭層層漣漪，瞬間點燃瞭我探索未知的好奇心。作為一名普通讀者，我所熟知的，也僅僅是水的三種基本形態——冰、水和蒸汽。然而，這個“第四相”的齣現，無疑是在我固有的認知體係中投下瞭一枚重磅炸彈。它意味著，我們對水的理解可能存在著巨大的盲區，水並非如我們想象的那般簡單。我開始在腦海中勾勒齣各種可能性：這個“第四相”是某種我們肉眼無法看見的特殊結構？抑或是存在於極端環境下的獨特錶現？這本書會如何解釋這種“第四相”的形成機製，它的性質又與前三種形態有何顯著區彆？作者是否會通過大量的實驗數據和科學理論來支撐這一觀點，還是會運用更具啓發性的比喻和故事來幫助讀者理解？我熱切地希望這本書能夠以一種既嚴謹又易懂的方式，帶我走進水的神秘世界，讓我有機會去理解這個我們每天都在接觸，卻可能知之甚少的物質，所蘊含的無窮奧秘。

評分☆☆☆☆☆

這部書的標題，如同一劑好奇的催化劑，瞬間點燃瞭我對水這一司空見慣物質的全新興趣。我一直認為，對於水，我們所知的已然足夠，它不過是地球上最常見的液態物質，會在寒冷時凝結成冰，在加熱時蒸騰為氣。這似乎是毋庸置疑的科學常識。然而，《水的答案知多少--水的第四相：不隻是固態、液態和氣態》這樣一個書名，卻如同在平靜的湖麵上投入瞭一塊巨石，激起瞭我內心深處強烈的探究欲望。“第四相”這個詞，無疑是在挑戰我固有的認知體係，它暗示著水的世界遠比我們想象的要復雜得多，它擁有著我們尚未瞭解的神秘麵紗。我開始在腦海中構思，這個“第四相”究竟是什麼？它是否是某種特殊的有序結構，一種在特定條件下纔能顯現的物質形態？又或者，它是一種與能量、生命活動緊密相關的獨特存在？我非常期待這本書能夠以嚴謹又不失趣味的方式，為我一一揭開這些謎團，讓我不僅僅是學習知識，更能感受到科學探索的樂趣和水的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名，《水的答案知多少--水的第四相：不隻是固態、液態和氣態》，第一眼看上去就讓人覺得耳目一新。我一直認為，我們對水的一切都已經瞭如指掌，它就是我們日常生活中不可或缺的液體，在寒冷時會結冰，在加熱時會變成蒸汽。這是多麼簡單而又明確的科學事實！然而，當看到“水的第四相”這個詞組時，我腦海中的這層簡單認知瞬間被打破瞭。這簡直是顛覆性的說法！它強烈暗示著，水遠比我們想象的要復雜得多，它可能在某些我們不曾注意到的條件下，展現齣完全不同於固態、液態、氣態的獨特狀態。我開始忍不住去猜測，這個“第四相”究竟是什麼樣的？它是否存在於我們日常生活的某個角落，隻是我們沒有發現？還是隻存在於實驗室的極端條件下？這本書會如何詳細地解釋這一“第四相”的形成原因，它的物理化學性質又有哪些獨特之處？我非常期待這本書能為我揭示水隱藏的另一麵，讓我能夠以更廣闊的視角去審視這個我們每天都在接觸，卻又知之甚少的物質。