What Are Atoms?

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出版者:Scholastic Library Pub
作者:Trumbauer, Lisa/ Bullock, Linda (CON)
出品人:
页数:32
译者:
出版时间:
价格:179.00元
装帧:SAL
isbn号码:9780516236179
丛书系列:
图书标签:
  • 原子
  • 科学
  • 物理
  • 化学
  • 教育
  • 科普
  • 儿童读物
  • 物质结构
  • 基础知识
  • STEM
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具体描述

《原子:宇宙的基石》 本书将带您踏上一场深入探索微观世界的迷人旅程,揭示构成我们所知万物的最基本单元——原子的奥秘。从古代哲学家们对物质不朽性的模糊猜想到现代科学家们对量子力学和粒子物理学前沿的精准描绘,原子科学的发展史是一部充满好奇、智慧与不懈探索的宏伟篇章。 我们将从历史的视角出发,追溯“原子”概念的起源。您将了解到古希腊哲学家留基伯和德谟克利特的原子论,他们是如何在理性推测的基础上,提出物质是由不可分割的微小粒子组成的。而后,我们将目光转向科学革命时期,化学家们如何在实验中逐渐积累证据,比如道尔顿的原子理论,它不仅确立了原子是化学反应的基本单位,还解释了倍数比例定律,为现代化学奠定了坚实的基础。 随着科学的进步,原子内部的结构也逐渐被揭开。您将认识到原子的“不可分割”并非终点,而是新的起点。我们将详细介绍J.J.汤姆孙发现电子的“葡萄干布丁模型”,这一发现首次打破了原子是不可分割的坚实球体的传统观念。紧接着,卢瑟福的α粒子散射实验如同划时代的创举,揭示了原子拥有一个致密的、带正电荷的原子核,而电子则在原子核外围绕运动,这便是卢瑟福模型。玻尔模型则在量子化的基础上,进一步解释了原子光谱的离散性,为我们理解原子为何如此稳定提供了重要线索。 然而,经典物理学在这里遇到了瓶颈。量子力学的诞生彻底改变了我们对原子的理解。您将了解到薛定谔方程如何描述电子的波粒二象性,以及电子云的概念如何取代了轨道模型,描绘出电子在原子核外出现的概率分布。海森堡的测不准原理也阐释了微观粒子固有的不确定性,这是理解原子行为的关键。我们将深入探讨原子核的构成,质子和中子的发现,以及核力如何在强大的吸引力下将它们紧密结合在一起。 本书还将触及原子的不同种类——元素。您将了解元素周期表的意义,它不仅仅是一个列表,更是元素之间周期性规律的深刻体现,预示着未知元素的性质,并帮助我们理解元素的化学行为。我们将探讨同位素的概念,同一元素的原子,由于中子数不同而拥有不同的质量,了解同位素的性质对于核物理、放射性定年以及医学诊断都至关重要。 此外,我们还将探讨原子的能量。原子并非静止不动,其内部的电子跃迁、原子核的衰变都伴随着能量的释放或吸收。您将了解放射性的概念,以及α、β、γ衰变等现象,这些现象在自然界和人类活动中都扮演着重要的角色,比如在能源生产(核能)和疾病治疗(放射治疗)方面。 本书的最后部分将目光投向原子在宇宙中的普遍性。从恒星内部的核聚变,到行星的形成,再到生命体的构成,原子无处不在,它们是宇宙演化的基本参与者。我们将简要介绍强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用和引力这四种基本相互作用力,它们在原子和亚原子粒子之间扮演着至关重要的角色,塑造着宇宙的结构和演变。 《原子:宇宙的基石》旨在以清晰易懂的语言,为不同背景的读者提供一个全面而深入的原子科学入门。它将激发您对科学的探索欲望,让您惊叹于微观世界的精妙与宏大,并深刻理解原子作为构成我们存在之本的无限魅力。无论您是学生、教师,还是对科学怀有浓厚兴趣的普通读者,本书都将为您打开一扇通往原子世界的奇妙之门。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的装帧设计简直是视觉的盛宴,封面那深邃的星空背景下,隐约可见的分子结构图腾,立刻就抓住了我的眼球。我本来对这类科学普及读物持保留态度,总觉得它们要么过于晦涩难懂,要么就简化得像给幼儿园小朋友讲故事,但《原子探秘之旅》这本书完全打破了我的刻板印象。它巧妙地运用了大量的、高质量的插图和信息图表,那些复杂的原子内部构造,通过精妙的色彩搭配和三维渲染,变得清晰易懂,即便是像我这种非专业背景的读者,也能轻松跟上作者的思路。翻开书页,那种纸张的质感也让人爱不释手,厚实而又不失细腻,每一次翻阅都像是在进行一场精心准备的探索。作者在叙述过程中,并没有急于抛出冰冷的科学术语,而是通过一系列引人入胜的“如果……会怎样?”的问题,引导读者进入更深层次的思考。比如,它花了大量篇幅描述早期科学家们是如何一步步从模糊的猜想到精确的实验数据,构建起我们今天所知的原子模型,这种历史脉络的梳理,让知识不再是孤立的点,而是一条有血有肉的演进长河。特别是关于量子力学的某些概念,书中没有采用那种枯燥的数学公式轰炸,而是用类比和场景构建的方式,让我这个“数学恐惧者”也找到了理解的切入点。整体来说,这本书的物理呈现和视觉语言,已经达到了艺术品的级别,让人忍不住想把它摆在书架最显眼的位置,时不时拿出来把玩一番,光是翻阅的体验就值回票价了。

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我必须承认,我原本对这类科普书籍的阅读习惯是跳跃式的,通常只关注我最感兴趣的章节。然而,这本《微观世界的奇妙法则》给我的阅读体验是连续且沉浸的,它成功地构建了一个极其严谨且具有高度连贯性的知识体系。作者似乎深谙“铺垫”的重要性,每一个新概念的引入都建立在前一个章节所打下的坚实基础之上,使得后续的复杂讨论变得水到渠成,毫无突兀感。特别是关于元素周期表的构建逻辑部分,它不仅仅是罗列了元素符号和性质,而是深入探讨了门捷列夫当年在预测未知元素时的那种科学直觉和逻辑推理过程,那种“Eureka”的瞬间被描绘得淋漓尽致。我惊喜地发现,作者在处理不同尺度问题时的切换能力极其高超。当谈及原子核的结合力时,语言和细节描述达到了近乎工程学的精确度;而当转入电子云和轨道概念时,笔锋又立刻转向了概率和不确定性,文字的张力把握得恰到好处,没有丝毫的失衡。读完关于核反应和同位素稳定性的章节后,我甚至产生了一种想要去查阅更多相关实验数据的冲动,这对于一本面向大众读者的书来说,无疑是最高的赞誉。它没有将读者视为被动的接受者,而是鼓励我们主动去质疑、去探索,将科学学习变成了一场主动的智力冒险,而非被动的知识灌输。这种深度的交互感,是我在很多同类书籍中体验不到的。

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说实话,我是在寻找一本能够真正激发我孩子对科学兴趣的书籍时,偶然发现了这本《物质的基石》。起初,我担心它会过于学术化,但当我开始陪着我十岁的儿子一起阅读时,我发现自己完全被吸引住了。这本书最成功的地方在于,它极其擅长将宏大而抽象的科学概念,转化为孩子们日常生活中可以触摸、可以感知的实例。比如,在讲解物质的三态变化时,它没有生硬地给出定义,而是用“想象一下,冰块里的原子们是如何手拉手排队站好,而水中的原子们则像一群活泼的舞者一样相互推挤”这种生动的比喻来描绘。更绝妙的是,书中穿插了大量的“家庭小实验”环节,这些实验不仅材料易得(比如利用小苏打和醋),而且每一步操作都配有详细的科学原理解析,让你明白“为什么会发生这个现象”。通过这种实践操作,那些原本只能存在于想象中的微观粒子,仿佛就在我们眼前真实地运动起来。我观察到,我的孩子不再只是被动地听我讲,而是会主动指着书上的图画问我:“爸爸,这个电子跑得这么快,它是不是有点像我们家那只跑得最快的猫?”这种由书本激发出的好奇心和联想能力,才是真正的教育价值所在。它不仅仅是传授知识,更是在培养一种科学思维模式。

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我之所以推荐这本《原子奥秘:从古希腊到量子场论》,是因为它在内容组织上的“野心”与执行力达到了完美的平衡。很多科普读物要么专注于历史的趣味性而牺牲了理论深度,要么专注于理论的严谨性而让普通读者望而却步。但这本书做到了兼顾。它用近乎史诗般的结构,将原子理论的发展脉络清晰地串联起来。例如,书中对波尔模型的引入,并没有简单地将卢瑟福的行星模型直接修正,而是先用一段精彩的文字铺垫了经典物理学在解释原子稳定性时遇到的“死亡螺旋”危机,使得波尔的能级概念一经提出,就显得无比的必要和优雅。而且,书中对各种模型(从道尔顿的实心球到薛定谔的波函数)的优缺点分析得极其透彻,每一种模型的“胜利”都是建立在推翻前一个模型的基础上,这种递进式的学习过程,极大地增强了知识的牢固性。阅读过程中,我感觉自己仿佛是和这些伟大的思想家们同处一室,共同见证了科学是如何通过不断的自我修正和迭代前进的。对于希望系统性地、全面地了解原子科学发展历程的读者来说,这本书无疑是目前市场上最全面、最具洞察力的选择之一,它是一部百科全书式的杰作。

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这本书的叙事风格带着一种近乎哲学思辨的韵味,它探讨的远不止是“原子是什么”,更深层次地触及了“我们如何认识世界”这一命题。作者在开篇就设定了一个宏大的哲学基调,探讨了人类认识物质极限的漫长历史,从德谟克利特的“不可分割”论到现代粒子物理学的最新发现,时间跨度极大,但叙述节奏却控制得极其精准。特别是关于“不确定性原理”的讨论部分,作者没有满足于停留在公式层面,而是深入探讨了观测行为本身对被观测对象造成的影响,这种对科学局限性的坦诚探讨,极大地增加了这本书的深度和可信度。它引导读者去思考,我们所认识的“实在”是否仅仅是当前工具和理论框架下的一个“最佳模型”?这种开放性的讨论,让我这个已经对基础物理有一定了解的读者也感到耳目一新。书中对科学史的穿插叙述也十分高明,它没有将科学家们描绘成高高在上的天才,而是展现了他们在面对困境时的挣扎、误解与最终的突破,这种人性化的处理,使得科学探索的过程充满了戏剧张力。总而言之,这本书提供了一个审视科学本质的绝佳视角,它是一次对人类求知欲的赞歌。

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