水的答案知多少--水的第四相：不只是固态、液态和气态 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李政 著

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店铺： 炫丽之舞图书专营店

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122239563

商品编码：29689769488

包装：平装

出版时间：2015-09-01

基本信息

书名：水的答案知多少--水的第四相：不只是固态、液态和气态

定价：59.00元

作者：李政

出版社：化学工业出版社

出版日期：2015-09-01

ISBN：9787122239563

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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你可曾想过：在一杯水中潜伏着怎样的秘密？纤细的蒸气为什么会从一杯热茶中袅袅升起？白云为什么会一朵朵挂在天空？汽水中的气泡为什么会越长越大？果冻为什么不会滴出水来？舌头为什么会被粘在冰棒上面……这些看似简单的问题却没有那么容易解答。因为要想解答这些问题，科学家们需要在一个危险的科学领域中去探寻。水的研究在过去饱受打击，那些试图弄清楚H2O的“社会行为”的科学家们的名誉乃至生计遭受着很大威胁，就像是被人涂满沥青、插上羽毛、拉在大街上一样。尽管如此，仍然有一位无畏的科学家——波拉克教授，勇敢地踏入了这个危险的领域。他通过简单而严谨的实验，揭示了水分子的排布结构以及性质。他通过对话的方式建立了一个简洁的框架，展示了水的结构是如何影响我们这个世界的。波拉克教授将带领我们启航，给我们展示一个神奇的世界。请跟随波拉克教授一起来重新认识我们这个世界，不要认为一切都是理所当然的，莫要忘记我们儿时追寻“为什么”的梦想。

内容提要

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水，覆盖在地球上，弥漫于天空中，充斥在细胞里；水，无处不在，然而却没有你想象得那么简单。
看看你知道下面这些问题的答案吗？
为什么冰的表面很滑溜？为什么果冻中含水量大于95%，水却不会从中滴出来？为什么热水比冷水结冰快？为什么一杯香槟中会无休止地产生气泡？为什么水滴可以漂浮在水面上？为什么液态水可以在两个烧杯之间形成一道水桥？……
生活中有许许多多像这样好玩又奇怪的现象，你想知道为什么吗？
华盛顿大学的杰拉德·波拉克教授知道这些关于水的答案。波拉克教授经过多年的研究发现：水不仅仅有固态、液态和气态三种相，水还存在第四种相—液晶态。有了这个秘密武器，所有的奇怪现象都迎刃而解了。
现在，就请热爱思考的你开启我们的神奇之旅吧，来了解一下我们*熟悉却也*陌生的一种物质—水。

目录

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部分 水的奥秘：开辟一条道路/001
章 迷雾重重/002
第二章 水的社会行为/008
第三章 界面水的谜团/016
第二部分 水的隐藏身份/031
第四章 水有第四相吗/032
第五章 水做成的电池/050
第六章 给水电池充电/060
第七章 水—大自然的发动机/071
第三部分 水中有乾坤/085
第八章 万物皆吸引/086
第九章 布朗的舞蹈：能量驱使的运动/096
第十章 热量和温度：给温度照上一束光/111
第十一章 扩散和渗透：万事皆有因/125
第四部分 自然界中的液体/137
第十二章 氢离子的力量/138
第十三章 水滴和气泡：水家族中的两兄弟/150
第十四章 气泡的诞生：通往成熟之路/159
第十五章 咖啡上的云：蒸发的非凡本质/173
第十六章 水做的蹦蹦床：层叠的水面/190
第十七章 水暖成冰/206
第五部分 总结：解开世上的谜/223
第十八章 自然的秘密规律/224
参考文献/231

作者介绍

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杰拉德·波拉克（Gerald H.Pollack）
华盛顿大学生物工程系教授，宾夕法尼亚大学博士，科技期刊《水》的创始人以及总编辑。
2012年获得普利高津奖章；
2008年获得华盛顿大学的**奖项——年度教工演讲奖；
荣获美国国立卫生研究院授予的创新基金；
被俄罗斯乌拉尔联邦大学授予荣誉博士学位；
被俄罗斯科学院授予荣誉教授称号；
被聘为塞族共和国文理科学院的外籍教员；
美国生物医学工程协会的创始成员之一；
美国心脏协会以及生物工程协会的会员；
1990年出版的《肌肉与分子：揭示生物运动的机理》获得科技通讯协会的奖。
2001年出版的《生物、凝胶和生命的发动机》获得科技通讯协会的杰出奖。
2014年出版的本书在美国获得2014国际峰会奖。
波拉克教授不仅仅是一位卓有成绩的知名科学家、演说家和作家，更是一位愿意挑战一切科学疑点的勇敢战士。

文摘

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序言

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水的奥秘：超越三相的探索之旅 水，我们生命赖以生存的源泉，其形态似乎早已被固态、液态和气态这三种我们熟知的相所定义。然而，科学的脚步从未停止，对这看似平凡物质的深入探索，揭示了其远超我们想象的复杂与深邃。本书将带领读者踏上一场前所未有的探险，拨开重重迷雾，一同探寻水的第四种形态——一个潜藏于我们日常认知之外，却又与生命存在息息相关的奇妙领域。 这不是一本简单的科普读物，它将以严谨的科学视角，结合前沿的实验证据和理论推演，为我们展现一个全新的水世界。我们将从最基础的水分子结构出发，深入剖析其独特而强大的氢键网络，这个网络是如何赋予水如此奇异的性质，并为我们即将揭示的“第四相”奠定基础。 第一章：熟悉的陌生人——水的经典三相与氢键的魔力 在正式进入“第四相”的领域之前，我们有必要回顾并深入理解水的经典三相——冰、水和水蒸气。这三种形态的转化，看似寻常，却蕴含着深厚的物理化学原理。我们将详细介绍水在不同温度和压力下，其分子排列、动能变化以及宏观性质（如密度、表面张力、比热容等）的演变。 然而，水的独特之处远不止于此。其分子间的氢键，是理解其反常性质的关键。我们将深入探讨氢键的形成机制、键能、键长以及它们在水中形成的动态网络。通过图示和模型，我们将清晰地展示氢键如何影响水分子的取向，形成瞬息万变的聚集体，并解释这些聚集体是如何在宏观层面表现出我们所熟知的特性，例如其高表面张力、高比热容以及在固态（冰）时密度反而小于液态水等“反常”现象。我们将引介一些经典的实验，如X射线衍射、中子散射等，来佐证这些微观结构与宏观性质的关联。 第二章：潜藏的涟漪——“第四相”的初步窥探 当我们将视野从宏观的固液气三相，转向微观的水分子聚集体，并引入特定的物理条件时，一些前所未有的现象便开始显现。本书将在此章节引入“第四相”的概念。需要强调的是，这里的“第四相”并非指一种独立于固液气之外的全新物态，而更倾向于描述水在某些特定条件下，其分子聚集体所呈现出的一种高度有序、稳定且具有独特物理化学性质的“准固态”或“有序液体”状态。 我们将首先从水在界面附近的特殊行为入手。当水与某些疏水性或亲水性表面接触时，水的分子结构会发生显著变化。例如，在某些疏水表面上，水分子会排列成高度有序的层状结构，这种结构在某些方面类似于冰，但又保持了一定的流动性。我们将通过回顾和介绍相关的实验研究，包括原子力显微镜（AFM）、扫描隧道显微镜（STM）等高分辨率成像技术，来直观地展示水分子在界面上的有序排列。 这一章还将探讨“磁化水”、“能量水”等概念，但我们将采取一种批判性的科学态度，区分其中的科学事实与可能的伪科学解读。我们将重点关注那些在严格控制的实验条件下，能够被重复验证的，与水分子聚集体结构相关的物理化学效应，而非那些缺乏科学依据的神秘论调。 第三章：边界的语言——界面与“第四相”的形成机制 “第四相”的形成，往往与界面的存在密不可分。本章将深入探讨水-固界面、水-气界面，甚至水-生物界面等不同类型的界面，是如何影响水分子的排列和相互作用，从而诱导“第四相”的形成。 我们将重点关注两种主要的形成机制。第一种是“有序吸附层”模型。当水分子被限制在非常狭小的空间内，例如在纳米孔隙、云母片层之间，或者在某些特定纳米材料的表面时，由于表面势场的作用，水分子会被迫以一种高度有序的方式排列。这种排列会形成比宏观液态水更强的氢键网络，从而表现出与众不同的性质。我们将引介一系列实验，例如通过控制孔径大小的纳滤膜实验、基于石英晶体微天平（QCM）的界面吸附实验等，来具体阐述这种形成机制。 第二种机制则可能与水的“序结构”相关。在某些条件下，例如缓慢冷却、特定频率的电磁场作用，或者某些离子的存在，都可能诱导水分子形成更大尺度、更稳定的有序聚集体。这些聚集体可能拥有更长的相干时间，并且在某些物理化学反应中表现出催化或抑制作用。我们将回顾一些关于水动力学、水谱学以及基于拉曼光谱、红外光谱等研究，来支持这一观点的可能性。 第四章：生命的低语——“第四相”与生物过程的关联 水的“第四相”概念，最引人入胜之处在于其可能与众多生命过程的深层机制相关联。本章将聚焦于“第四相”水在生物体内的潜在作用，为读者展现生命活动中水的崭新视角。 我们将从细胞膜水说起。细胞膜内外两侧的水环境是截然不同的，细胞膜本身的疏水性脂质双层结构，无疑会对外围的水分子产生巨大的影响。我们将探讨，在细胞膜附近，水分子是否会形成有序的“第四相”结构，以及这种结构如何影响离子通道的通透性、蛋白质的折叠和功能，甚至信号传导的效率。我们还将引介一些关于水在DNA双螺旋结构中的作用，以及水在酶催化过程中的角色等相关研究。 此外，我们还将审视“第四相”水在生物体内的其他可能关联，例如在植物蒸腾作用、血液流动，甚至在大脑神经信号传递中的潜在作用。这些研究尚处于探索阶段，但它们描绘了一个令人兴奋的可能性：水，远不止是生物体的溶剂，它可能以一种更主动、更结构化的方式，参与到生命的每一个细微之处。 第五章：未竟的远征——“第四相”的挑战与未来展望 尽管“第四相”的概念已经引起了广泛的关注和激烈的讨论，但我们必须承认，它仍然是一个充满未知和挑战的领域。本章将诚实地面对当前研究的局限性，并展望未来的发展方向。 我们将讨论在实验层面，如何更精确地制备、表征和测量“第四相”水。如何设计更巧妙的实验来区分“第四相”的特性与纯粹的表面效应或杂质影响？如何发展更先进的探测技术来实时观察和理解“第四相”的动态演变？ 在理论层面，如何建立更完善的理论模型来解释“第四相”的形成机制？如何将量子力学、统计力学与宏观热力学有机结合，来预测和理解“第四相”的性质？ 此外，我们将探讨“第四相”的研究可能带来的颠覆性应用前景。例如，在新型催化剂的设计、药物递送系统的开发、甚至在能源存储和转化等领域，对“第四相”水的深刻理解，都可能带来革命性的突破。 本书的目的，并非提供一个板上钉钉的答案，而是激发读者对水的无限好奇与求知欲。它是一扇窗，邀请您一同窥探水世界最深邃的奥秘，感受科学探索的激动人心。让我们一起，从熟悉的三相出发，踏上这场关于水“第四相”的精彩探索之旅，去发现那隐藏在日常之下的，超越想象的奇妙真相。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名起得非常有吸引力，“水的答案知多少——水的第四相：不只是固态、液态和气态”。光是这个名字就勾起了我的好奇心。我一直以为水只有我们熟悉的固态、液态和气态三种存在形式，毕竟从小到大，课本上、生活里接触到的都是这三种。但是“第四相”这个词，听起来就充满了神秘感和科学探索的味道。我猜想这本书应该会颠覆我以往对水的认知，可能会介绍一些非常规的水的状态，或许是关于水的奇特性质，或者是在极端条件下才能出现的水的形态。我对科学领域的未知探索一直很感兴趣，所以这本书无疑是击中了我内心的那个点。我想了解，除了冰、水和蒸汽，水还能以怎样的姿态存在？这种“第四相”究竟是什么？它有哪些与众不同的特性？它在自然界中有出现吗？或者是在实验室里才能被发现？又或者，这是一种更抽象的、关于水能量或者信息层面的解读？这本书会不会深入浅出地解释这些复杂的概念，让我这个普通读者也能有所领悟？我非常期待它能带我进入一个全新的水世界，发现那些我从未想过的关于水的奥秘，解答我心中“水的答案知多少”的疑问。

评分☆☆☆☆☆

这本《水的答案知多少》的书名，让我立刻联想到了一些更具哲学意味的思考。水的“第四相”，不仅仅是物理学上的概念，它或许还象征着一种更深层次的理解，一种超越表面现象的洞察力。水，作为生命之源，在文化、宗教和哲学中都扮演着重要的角色。我常常觉得，水具有一种难以言喻的智慧，它能适应各种环境，滋养万物，也象征着柔韧与力量的结合。所以，“第四相”这个提法，会不会是在探讨水超越物质形态的某种精神属性，或者是一种能量的传递方式？我希望这本书能够从更广阔的视角来解读水，不仅仅局限于科学实验的层面，更能触及水在宇宙、生命乃至人类意识中的意义。也许，作者会引用古老的智慧，结合现代科学的发现，来揭示水不为人知的另一面。我期待这本书能带给我一种“豁然开朗”的感觉，让我对“水”这个熟悉的元素产生全新的、更加深刻的理解。这不仅仅是关于水的物理形态，更是关于生命、关于存在本身的某种哲学启示。

评分☆☆☆☆☆

《水的答案知多少——水的第四相：不只是固态、液态和气态》这个书名，一下子就抓住了我这个对日常生活充满好奇心的人。我们每天都在用，都在看，都在感受水，但我们真的了解它吗？教科书上的知识总是那么简洁，仿佛水就只是那么几种样子。可是，这个“第四相”的说法，听起来就充满了颠覆性。我脑海里立刻浮现出各种科幻电影里关于水的奇特描绘，或者是一些未解之谜的场景。这本书会不会就像一本百科全书，又像一本探险指南，带领我们深入水的内部，去探索它不为人知的秘密？我特别好奇，这种“第四相”到底是什么样子的？它有什么特殊的应用价值吗？会不会在新能源、新材料的领域有所突破？或者是在医疗健康方面有惊人的发现？我希望这本书能够用非常生动有趣的语言，配合详实的图文资料，把那些高深的科学原理讲得通俗易懂，让我们这些非专业人士也能轻松愉快地阅读。我期待它能让我惊叹于水的奇妙，并且在读完之后，能够自信地回答：“关于水的答案，我知道的比以前多得多！”

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名《水的答案知多少——水的第四相：不只是固态、液态和气态》，给我的第一感觉就是一本非常严谨的科学普及读物，但又带有探索未知的好奇感。我对“第四相”这个概念感到非常新奇，因为它暗示着我们对水的理解可能还停留在表层。我猜想这本书会详细介绍这种“第四相”是如何被发现的，背后的科学原理是什么，它有哪些与固态、液态、气态截然不同的性质。会不会涉及到一些关于水的“记忆”或者“信息传递”的理论？我一直对这些边缘科学领域很感兴趣，但往往觉得难以找到系统、可靠的资料。我希望这本书能够提供权威的科学依据，同时又不会过于晦涩难懂，能够激发读者对科学的兴趣，甚至是对水的敬畏之情。这本书会不会通过大量的实验数据和案例分析来佐证“第四相”的存在及其特性？又或者，它会介绍一些前沿的科学研究成果，让我们了解到这个领域最 新的进展。我期待这本书能让我对水有更深入、更科学的认识，填补我在水科学方面的知识空白。

评分☆☆☆☆☆

“水的答案知多少——水的第四相：不只是固态、液态和气态”，光是这个名字就让我觉得很有深度。它不单单是一个科学问题的抛砖引玉，更像是一个邀请，邀请读者一起去探索水的无限可能性。我一直对水的“灵性”和“生命力”有着朦胧的感知，尤其是在阅读了一些关于水疗、水分子结构与意识关联的书籍后。所以，“第四相”会不会不仅仅是物理学上的一个状态，而可能是一种与能量、信息、甚至意识相关的存在形式？我希望这本书能够大胆地跨界，融合物理学、化学、生物学，甚至是一些更具启发性的哲学思考，来解读水的“第四相”。它会不会探讨水在生命起源中的作用？或者是在地球生态系统中扮演的更微妙的角色？我期待这本书能提供一种全新的视角，让我们重新审视我们身边的水，不仅仅把它看作一种物质，更把它看作一种充满活力的、有“语言”的生命载体。这本书会不会让我对“存在”本身产生新的思考，从而认识到，我们以为熟悉的“水”，其实隐藏着比我们想象中更加宏大和深刻的宇宙奥秘。