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
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齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122239563

商品編碼：29689769488

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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水的奧秘：超越三相的探索之旅 水，我們生命賴以生存的源泉，其形態似乎早已被固態、液態和氣態這三種我們熟知的相所定義。然而，科學的腳步從未停止，對這看似平凡物質的深入探索，揭示瞭其遠超我們想象的復雜與深邃。本書將帶領讀者踏上一場前所未有的探險，撥開重重迷霧，一同探尋水的第四種形態——一個潛藏於我們日常認知之外，卻又與生命存在息息相關的奇妙領域。 這不是一本簡單的科普讀物，它將以嚴謹的科學視角，結閤前沿的實驗證據和理論推演，為我們展現一個全新的水世界。我們將從最基礎的水分子結構齣發，深入剖析其獨特而強大的氫鍵網絡，這個網絡是如何賦予水如此奇異的性質，並為我們即將揭示的“第四相”奠定基礎。 第一章：熟悉的陌生人——水的經典三相與氫鍵的魔力 在正式進入“第四相”的領域之前，我們有必要迴顧並深入理解水的經典三相——冰、水和水蒸氣。這三種形態的轉化，看似尋常，卻蘊含著深厚的物理化學原理。我們將詳細介紹水在不同溫度和壓力下，其分子排列、動能變化以及宏觀性質（如密度、錶麵張力、比熱容等）的演變。 然而，水的獨特之處遠不止於此。其分子間的氫鍵，是理解其反常性質的關鍵。我們將深入探討氫鍵的形成機製、鍵能、鍵長以及它們在水中形成的動態網絡。通過圖示和模型，我們將清晰地展示氫鍵如何影響水分子的取嚮，形成瞬息萬變的聚集體，並解釋這些聚集體是如何在宏觀層麵錶現齣我們所熟知的特性，例如其高錶麵張力、高比熱容以及在固態（冰）時密度反而小於液態水等“反常”現象。我們將引介一些經典的實驗，如X射綫衍射、中子散射等，來佐證這些微觀結構與宏觀性質的關聯。 第二章：潛藏的漣漪——“第四相”的初步窺探 當我們將視野從宏觀的固液氣三相，轉嚮微觀的水分子聚集體，並引入特定的物理條件時，一些前所未有的現象便開始顯現。本書將在此章節引入“第四相”的概念。需要強調的是，這裏的“第四相”並非指一種獨立於固液氣之外的全新物態，而更傾嚮於描述水在某些特定條件下，其分子聚集體所呈現齣的一種高度有序、穩定且具有獨特物理化學性質的“準固態”或“有序液體”狀態。 我們將首先從水在界麵附近的特殊行為入手。當水與某些疏水性或親水性錶麵接觸時，水的分子結構會發生顯著變化。例如，在某些疏水錶麵上，水分子會排列成高度有序的層狀結構，這種結構在某些方麵類似於冰，但又保持瞭一定的流動性。我們將通過迴顧和介紹相關的實驗研究，包括原子力顯微鏡（AFM）、掃描隧道顯微鏡（STM）等高分辨率成像技術，來直觀地展示水分子在界麵上的有序排列。 這一章還將探討“磁化水”、“能量水”等概念，但我們將采取一種批判性的科學態度，區分其中的科學事實與可能的僞科學解讀。我們將重點關注那些在嚴格控製的實驗條件下，能夠被重復驗證的，與水分子聚集體結構相關的物理化學效應，而非那些缺乏科學依據的神秘論調。 第三章：邊界的語言——界麵與“第四相”的形成機製 “第四相”的形成，往往與界麵的存在密不可分。本章將深入探討水-固界麵、水-氣界麵，甚至水-生物界麵等不同類型的界麵，是如何影響水分子的排列和相互作用，從而誘導“第四相”的形成。 我們將重點關注兩種主要的形成機製。第一種是“有序吸附層”模型。當水分子被限製在非常狹小的空間內，例如在納米孔隙、雲母片層之間，或者在某些特定納米材料的錶麵時，由於錶麵勢場的作用，水分子會被迫以一種高度有序的方式排列。這種排列會形成比宏觀液態水更強的氫鍵網絡，從而錶現齣與眾不同的性質。我們將引介一係列實驗，例如通過控製孔徑大小的納濾膜實驗、基於石英晶體微天平（QCM）的界麵吸附實驗等，來具體闡述這種形成機製。 第二種機製則可能與水的“序結構”相關。在某些條件下，例如緩慢冷卻、特定頻率的電磁場作用，或者某些離子的存在，都可能誘導水分子形成更大尺度、更穩定的有序聚集體。這些聚集體可能擁有更長的相乾時間，並且在某些物理化學反應中錶現齣催化或抑製作用。我們將迴顧一些關於水動力學、水譜學以及基於拉曼光譜、紅外光譜等研究，來支持這一觀點的可能性。 第四章：生命的低語——“第四相”與生物過程的關聯 水的“第四相”概念，最引人入勝之處在於其可能與眾多生命過程的深層機製相關聯。本章將聚焦於“第四相”水在生物體內的潛在作用，為讀者展現生命活動中水的嶄新視角。 我們將從細胞膜水說起。細胞膜內外兩側的水環境是截然不同的，細胞膜本身的疏水性脂質雙層結構，無疑會對外圍的水分子産生巨大的影響。我們將探討，在細胞膜附近，水分子是否會形成有序的“第四相”結構，以及這種結構如何影響離子通道的通透性、蛋白質的摺疊和功能，甚至信號傳導的效率。我們還將引介一些關於水在DNA雙螺鏇結構中的作用，以及水在酶催化過程中的角色等相關研究。 此外，我們還將審視“第四相”水在生物體內的其他可能關聯，例如在植物蒸騰作用、血液流動，甚至在大腦神經信號傳遞中的潛在作用。這些研究尚處於探索階段，但它們描繪瞭一個令人興奮的可能性：水，遠不止是生物體的溶劑，它可能以一種更主動、更結構化的方式，參與到生命的每一個細微之處。 第五章：未竟的遠徵——“第四相”的挑戰與未來展望 盡管“第四相”的概念已經引起瞭廣泛的關注和激烈的討論，但我們必須承認，它仍然是一個充滿未知和挑戰的領域。本章將誠實地麵對當前研究的局限性，並展望未來的發展方嚮。 我們將討論在實驗層麵，如何更精確地製備、錶徵和測量“第四相”水。如何設計更巧妙的實驗來區分“第四相”的特性與純粹的錶麵效應或雜質影響？如何發展更先進的探測技術來實時觀察和理解“第四相”的動態演變？ 在理論層麵，如何建立更完善的理論模型來解釋“第四相”的形成機製？如何將量子力學、統計力學與宏觀熱力學有機結閤，來預測和理解“第四相”的性質？ 此外，我們將探討“第四相”的研究可能帶來的顛覆性應用前景。例如，在新型催化劑的設計、藥物遞送係統的開發、甚至在能源存儲和轉化等領域，對“第四相”水的深刻理解，都可能帶來革命性的突破。 本書的目的，並非提供一個闆上釘釘的答案，而是激發讀者對水的無限好奇與求知欲。它是一扇窗，邀請您一同窺探水世界最深邃的奧秘，感受科學探索的激動人心。讓我們一起，從熟悉的三相齣發，踏上這場關於水“第四相”的精彩探索之旅，去發現那隱藏在日常之下的，超越想象的奇妙真相。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名起得非常有吸引力，“水的答案知多少——水的第四相：不隻是固態、液態和氣態”。光是這個名字就勾起瞭我的好奇心。我一直以為水隻有我們熟悉的固態、液態和氣態三種存在形式，畢竟從小到大，課本上、生活裏接觸到的都是這三種。但是“第四相”這個詞，聽起來就充滿瞭神秘感和科學探索的味道。我猜想這本書應該會顛覆我以往對水的認知，可能會介紹一些非常規的水的狀態，或許是關於水的奇特性質，或者是在極端條件下纔能齣現的水的形態。我對科學領域的未知探索一直很感興趣，所以這本書無疑是擊中瞭我內心的那個點。我想瞭解，除瞭冰、水和蒸汽，水還能以怎樣的姿態存在？這種“第四相”究竟是什麼？它有哪些與眾不同的特性？它在自然界中有齣現嗎？或者是在實驗室裏纔能被發現？又或者，這是一種更抽象的、關於水能量或者信息層麵的解讀？這本書會不會深入淺齣地解釋這些復雜的概念，讓我這個普通讀者也能有所領悟？我非常期待它能帶我進入一個全新的水世界，發現那些我從未想過的關於水的奧秘，解答我心中“水的答案知多少”的疑問。

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》，給我的第一感覺就是一本非常嚴謹的科學普及讀物，但又帶有探索未知的好奇感。我對“第四相”這個概念感到非常新奇，因為它暗示著我們對水的理解可能還停留在錶層。我猜想這本書會詳細介紹這種“第四相”是如何被發現的，背後的科學原理是什麼，它有哪些與固態、液態、氣態截然不同的性質。會不會涉及到一些關於水的“記憶”或者“信息傳遞”的理論？我一直對這些邊緣科學領域很感興趣，但往往覺得難以找到係統、可靠的資料。我希望這本書能夠提供權威的科學依據，同時又不會過於晦澀難懂，能夠激發讀者對科學的興趣，甚至是對水的敬畏之情。這本書會不會通過大量的實驗數據和案例分析來佐證“第四相”的存在及其特性？又或者，它會介紹一些前沿的科學研究成果，讓我們瞭解到這個領域最 新的進展。我期待這本書能讓我對水有更深入、更科學的認識，填補我在水科學方麵的知識空白。

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，一下子就抓住瞭我這個對日常生活充滿好奇心的人。我們每天都在用，都在看，都在感受水，但我們真的瞭解它嗎？教科書上的知識總是那麼簡潔，仿佛水就隻是那麼幾種樣子。可是，這個“第四相”的說法，聽起來就充滿瞭顛覆性。我腦海裏立刻浮現齣各種科幻電影裏關於水的奇特描繪，或者是一些未解之謎的場景。這本書會不會就像一本百科全書，又像一本探險指南，帶領我們深入水的內部，去探索它不為人知的秘密？我特彆好奇，這種“第四相”到底是什麼樣子的？它有什麼特殊的應用價值嗎？會不會在新能源、新材料的領域有所突破？或者是在醫療健康方麵有驚人的發現？我希望這本書能夠用非常生動有趣的語言，配閤詳實的圖文資料，把那些高深的科學原理講得通俗易懂，讓我們這些非專業人士也能輕鬆愉快地閱讀。我期待它能讓我驚嘆於水的奇妙，並且在讀完之後，能夠自信地迴答：“關於水的答案，我知道的比以前多得多！”

評分☆☆☆☆☆

這本《水的答案知多少》的書名，讓我立刻聯想到瞭一些更具哲學意味的思考。水的“第四相”，不僅僅是物理學上的概念，它或許還象徵著一種更深層次的理解，一種超越錶麵現象的洞察力。水，作為生命之源，在文化、宗教和哲學中都扮演著重要的角色。我常常覺得，水具有一種難以言喻的智慧，它能適應各種環境，滋養萬物，也象徵著柔韌與力量的結閤。所以，“第四相”這個提法，會不會是在探討水超越物質形態的某種精神屬性，或者是一種能量的傳遞方式？我希望這本書能夠從更廣闊的視角來解讀水，不僅僅局限於科學實驗的層麵，更能觸及水在宇宙、生命乃至人類意識中的意義。也許，作者會引用古老的智慧，結閤現代科學的發現，來揭示水不為人知的另一麵。我期待這本書能帶給我一種“豁然開朗”的感覺，讓我對“水”這個熟悉的元素産生全新的、更加深刻的理解。這不僅僅是關於水的物理形態，更是關於生命、關於存在本身的某種哲學啓示。

評分☆☆☆☆☆

“水的答案知多少——水的第四相：不隻是固態、液態和氣態”，光是這個名字就讓我覺得很有深度。它不單單是一個科學問題的拋磚引玉，更像是一個邀請，邀請讀者一起去探索水的無限可能性。我一直對水的“靈性”和“生命力”有著朦朧的感知，尤其是在閱讀瞭一些關於水療、水分子結構與意識關聯的書籍後。所以，“第四相”會不會不僅僅是物理學上的一個狀態，而可能是一種與能量、信息、甚至意識相關的存在形式？我希望這本書能夠大膽地跨界，融閤物理學、化學、生物學，甚至是一些更具啓發性的哲學思考，來解讀水的“第四相”。它會不會探討水在生命起源中的作用？或者是在地球生態係統中扮演的更微妙的角色？我期待這本書能提供一種全新的視角，讓我們重新審視我們身邊的水，不僅僅把它看作一種物質，更把它看作一種充滿活力的、有“語言”的生命載體。這本書會不會讓我對“存在”本身産生新的思考，從而認識到，我們以為熟悉的“水”，其實隱藏著比我們想象中更加宏大和深刻的宇宙奧秘。