作者:刘祥和
出版社:北京日报出版社
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FUN科学·想不到系列:世界如此奥妙试读:
版权信息书名:FUN科学·想不到系列:世界如此奥妙作者:刘祥和排版:昷一出版社:北京日报出版社出版时间:2015-01-01ISBN:9787547713150本书由北京禹田翰风图书有限公司授权北京当当科文电子商务有限公司制作与发行。— · 版权所有 侵权必究 · —前言Preface让“为什么”和“想不到”成为你的好朋友从煌煌宇宙中旋转的行星,到精密仪器下现身的菌落,万物静默守护其惊人的秘密;从原始部落里燃起的烟火,到信息时代里飞奔的@,历史总在岔路口华丽变身;从印度智者写下的第一个数字,到“苹果”、“微软”所根植的二进制规范,科学的力量催生着一个又一个发明;从观测天象预报来日的阴晴,到淘金不成却捧红了牛仔裤,世界因细节的改变而更加美好……
如果你也像科学家一样善于观察,长于追问,乐于思考,勤于动手,或者只是想知道课本之外还有什么,那么,这套书将是你最好的选择。
与那些大部头的科学书籍相比,这套书里没有艰深难懂的词汇,也没有云山雾罩的论述,有的只是一个个引人入胜的故事。太阳黑影“阻止”了战争,爱因斯坦居然找不着家,肥皂是被“吓”出来的,啤酒竟帮了物理学的大忙……或有趣或离奇的故事,其实正是探索长路上令人回味无穷的细节的浓缩。
可是与那些轻松的故事和漫画相比,这套书又多了一些“为什么”,让你知道故事背后神奇的秘密所在。为什么话筒冲着音箱会嗡鸣?为什么3D电影是立体的?为什么牛仔裤是靛蓝色的?为什么味精尝起来这么鲜……这些疑问也许曾在你的脑海闪过,现在,这套书就为你奉上最清晰简明的解答。
而与你曾读过的大多数书刊相比,这套书还有你想不到的妙处——对,就是“想不到”!你一定想不到向日葵里蕴含着神奇数列,想不到乱丢试管发明了救命良药,想不到吸血蝙蝠也有妙用,更想不到古代人也喜欢嚼口香糖!嘘,别透露太多!最有趣的“想不到”,还请你去书里发现。
如果说“为什么”像个谦虚好问的小姑娘,那么“想不到”就是个调皮爱想象的小男孩。现在,就让他们成为你的好朋友,带着你遨游科学的海洋,领略科学的迷人魅力。
还等什么呢?马上翻开第一页,将自己沉浸在科学的世界里吧!想不到世界如此奥妙66个神奇细节的大启发
拉尔夫对这件事一直耿耿于怀:自己可是位银行家啊,居然拿不出钱来付账,这不是笑话吗?必须得想个办法杜绝这种事才行!01 “吓”出来的清洁妙招◦肥皂◦
现在,肥皂是人们生活中必备的洗涤用品之一,它去污能力强,使用方便。用它来洗手、洗衣服,给人们带来了极大的方便。但是,你知道肥皂是怎么发明的吗?它竟然是一名厨师为了躲避责罚而偶然发明出来的。这是怎么回事呢?
在5000多年前的古埃及,在法老举办的一次宴会上,厨师们都在厨房里忙着炒菜、做饭。其中一位厨师忙中出错,一不小心把一盆油打翻在炭灰里。这要是被人知道了,一定会受到重重的责罚。这位厨师非常害怕,急忙用手捧起沾满油的炭灰,跑到外面将它们扔掉了。当他回来洗手时,惊奇地发现手洗得特别干净。这名厨师感到非常奇怪,便又让别的厨师也抓些沾了油的炭灰之后再来洗手,结果每个人的手都洗得非常干净。
从此,沾有油脂的炭灰被这些厨师们当成了洗手的清洁剂。不久,法老知道了这件事,便下令让仆人像厨师一样把油脂和炭灰混合起来,从而制成了世界上最早的肥皂。为什么?肥皂为什么可以去污?在古代,人们虽然发明了肥皂,知道用它洗手、洗衣服会洗得特别干净,却并不知道这是为什么。其实,肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠,是它在发挥去污的作用。从结构上看,高级脂肪酸钠的分子可以分为两部分,一部分可以溶于水,叫亲水基;另一部分不溶于水而亲油,叫做憎水基。在洗涤过程中,污垢中的油脂跟肥皂接触后,高级脂肪酸钠分子的憎水基就钻入油污内,而易溶于水的亲水基部分则在油污外面,进入水中。这样油污就被包围起来,再经摩擦、振动,大的油污便被分散成小的油珠,最后脱离被洗的物品,分散到水中形成乳浊液,这样物品就被洗得干干净净了。想不到!古人的“天然肥皂”在很早以前,中国人就开始使用“天然肥皂”了,它就是天然的皂荚——皂荚树的果实。皂荚的主要成分是皂角苷,能去污除垢,所以洗涤效果比较好。同时,古人也发现了,用天然脂和草木灰混合可以洗东西。他们把天然脂和植物灰放在水中煮沸,直到水蒸发后再加入木灰,然后晾干,就成了肥皂的雏形。后来,人们经过研究,知道这是因为炭灰中含有碱,脂肪和碱溶液在煮锅内会发生化学反应,生成甘油和脂肪酸盐,这时再与炭灰混合,又会因碱的作用使得甘油和脂肪酸盐分离,从而形成固体的肥皂。02 平息皇帝怒火的绿宝石◦近视镜◦
公元1世纪,在罗马斗兽场的看台上,传来咆哮的声音:“你们为什么把角斗场弄得那么远?都是白痴吗?是不是故意的呢?”“动作看不清楚,把他们拉下去都砍了!”
这声音的主人是当时的罗马皇帝——尼禄,他暴虐成性,经常命令奴隶们在斗兽场上拼死厮杀,以此取乐。可是这位皇帝是个天生的近视眼,每当看不清楚精彩的搏斗场面时,他就会大发雷霆。许多人在他的狂怒之下丢了性命。
尼禄身边的大臣们整天过着提心吊胆的日子,时刻担心自己有朝一日会性命不保。后来,有人出了个主意,在全国广贴告示:如果谁能让皇帝清楚地看到斗兽场的角逐,就可以得到一大笔奖金。
不久,一位宝石匠就找上门来。他献上一块绿宝石,说只要把绿宝石放到眼前,就能看清楚远处的东西。大臣们半信半疑,但又没有其他的好办法,只好决定试试看。他们战战兢兢地把绿宝石进献给尼禄,在心里默默地祷告着,希望上帝保佑皇帝用绿宝石能看清楚斗兽场上的表演。
皇帝透过绿宝石一看,远处的景物真的变清楚了!他有滋有味地看起了决斗,大臣们终于松了一口气。
这是古罗马著名作家老普林尼在书中记述的故事。原来,那块绿宝石中间是凹进去的,就像一枚凹透镜,可以说,它是近视眼镜的鼻祖。为什么?近视眼是怎么形成的?尼禄的近视眼是先天性的。近视眼的形成,遗传是其中的一个因素。据统计,父母之中有一位是近视眼的话,他们的孩子近视的可能性是父母都不是近视眼的孩子的2.6倍;父母双方都是近视眼的话,则为3.8倍。而中高度近视眼中,遗传倾向更明显。不过,大多数近视眼的成因却是后天造成的,与眼球发育期用眼过度有关。12~18岁是眼球的高速发展期,而这个时期,青少年正处于求知欲强、看书多、作业忙的阶段。此外又因长时间看电视、玩电脑、玩手机等,户外活动明显减少,使眼睛长期处于疲劳状态。更有些人忽视用眼卫生,阅读时不注意距离与姿势,不注意照明和时间。在这种状态下,调节屈光的睫状肌长期保持收缩,形成调节痉挛,也就是假性近视,如果不加以控制和矫正,就会进一步发展成为近视。想不到!“宅”出来的近视眼近年来,青少年的近视发病率节节攀升,据最近对韩国首尔的年轻人和中国上海的大学生所作的调查显示,近视率已超过95%。对近视的研究从未停止,现在,科学家们又发现了近视与户外活动的联系。不过,科学家们目前还不清楚这一关联的具体原因。也许是因为户外的视野更宽广,自然光更明亮,也可能是在极目远眺中能使眼睛更放松。总之,当人们进行户外活动时,用眼方式更接近原始人类,而教室里、电脑前等环境却向自然进化而来的眼睛提出了“不自然”的要求。只要多多在户外玩耍,就能降低近视的风险,这“疗法”真让人幸福!但可悲的是,尽管医生们已经了解到近视与户外活动的关系,孩子们却总是在眼睛已经出现问题时才会就医,而这时很可能为时已晚。03 北欧海盗的保健妙招◦桑拿浴◦
一提到北欧海盗,人们的脑海里总会浮现出烧杀抢掠的强盗形象。不过,这些来自斯堪的纳维亚的勇猛武士却发明了一个保健妙招,直到今天仍大受欢迎。
由于北欧气候严寒,人们想要以出汗来达到舒筋活络的目的,就不得不另辟蹊径。在芬兰乌戈尔族聚居区,人们把浓烟灌进小木屋里,就形成了最早的“烟桑拿”。那时的小木屋不仅没有窗户,甚至连烟囱也没有,浓烟把屋子熏得油黑,但人们仍对这种可以大汗淋漓的保健方式乐此不疲。于是,这种“烟桑拿”就流行开了,而“桑拿”这个芬兰语的原意就是“一个没有窗子的小木屋”。
后来,一些富有革新精神的人为小木屋安装了烟囱,桑拿浴的设备和洗浴方式得以不断改进,这种特别的保健方式便传遍全球了。为什么?桑拿浴有什么好处?中医学认为,桑拿浴时,人处于湿热空气的蒸腾中,因此外至肌肤,内及脏腑,都能得到调养,可起到活血通络、镇静养神的效果。现代医学研究证实,桑拿浴的高温及湿热空气和冷空气或冷水刺激的交替,能促进人的新陈代谢,排出身体内的毒素和多余水分,同时加快血液循环,防止动脉硬化,还可以改善呼吸功能,有利于消除疲劳和损伤组织的修复,对神经系统功能起调节作用。桑拿浴虽好,却也不是人人适合。体弱者、有高血压或心脏病病史者不宜洗桑拿浴。此外,过度疲劳、饥饿,或饱餐后半小时内也不应洗桑拿浴。想不到!桑拿浴也有国际比赛对芬兰人来说,桑拿浴就像空气和面包一样,是生活中不可缺少的部分。在这个只有520万人口的国家共有近200万个大大小小的桑拿浴室,每个芬兰人几乎从婴儿时期就依偎在母亲的怀里开始接受桑拿浴的熏蒸和洗礼,他们甚至还为此专门举办了国际比赛。这项赛事起源于两个男子的打赌——看谁能在桑拿浴室里待上更长时间。1999年,黑诺拉市正式举办了第一届国际桑拿浴比赛,吸引了芬兰各地以及瑞典、荷兰和德国的选手参加。选手们以惊人的耐力在高达100~110摄氏度的桑拿浴室中“蒸烤”,坚持最久的人将夺得桂冠。随着最高纪录被频频打破,不幸发生了。在2010年举办的第12届桑拿浴国际比赛中,俄罗斯选手拉迪任斯基在桑拿房中休克,经抢救无效死亡。于是,这项本出于善意却以悲剧收尾的国际比赛被永久取消,退出了人们的视野。04 监狱中的再创业◦牙刷◦
18世纪末,英国革命大潮风起云涌,皮匠艾迪斯也投身于革命中,却不幸被捕入狱。在狱中,艾迪斯除了继续思考革命的前途问题,也担心着自己出狱后的生计。因为他赖以为生的皮匠铺已经被政府没收了,出狱之时就是他失业之日。所以只要闲下来,他就苦苦思索着。
一天,吃过饭之后,艾迪斯拿起一块用于清洁牙齿的粗糙布,反复擦拭牙齿,十几分钟后,仍然觉得不够干净。艾迪斯突然想到:这样的刷牙方式已经在欧洲流传了几百年,不但费时费力,而且也无法彻底清洁牙齿,有没有更好的办法来保护牙齿呢?如果能用细小的毛状物来清洗牙齿,很多问题就能迎刃而解了。
艾迪斯找来一块带毛的牛皮试了试,果然舒服多了。但牛毛太软,而且也无法深入到口腔的深处。于是,他又找来一根细猪骨和一些猪的硬鬃毛,在猪骨上钻了许多小孔,然后用细线把猪鬃毛捆成细捆,涂上胶水,并插到小孔之中。就这样,第一把牙刷诞生了。
艾迪斯出狱之后便大力推广这种牙刷,由于它能更加方便、快捷地清洗牙齿,所以很快就在欧洲流行起来,替代了原有的刷牙方式。为什么?牙病有什么危害?不论是在家里还是在学校里,老师、家长都会要求我们好好刷牙,保护牙齿,否则各种牙病就会来找麻烦。牙病的危害到底有多大呢?
“牙疼不是病,疼起来真要命”,牙病可不只是“疼”而已,严重时还真可能“要命”!牙病如不及时治疗,可能成为引发全身各个系统疾病的“导火索”,如加速糖尿病的恶化,引起孕妇流产或早产,还可能引发细菌性心内膜炎症、冠心病等心血管病。牙病的致病菌及其代谢产生的毒性物质,随血液循环能进入身体的各个部位,如果停留在心脏部位,还会引起细菌性心内膜炎。造成牙周发炎的革兰氏阴性厌氧菌和它代谢产生的毒性物质,进入血液可能引起动脉粥样硬化。所以,刷牙并不只是为了口气清新或美观,更是保证健康的重要一环,可千万不要小看它。想不到!古人也刷牙在没有牙刷的年代,古人们也很注重保持牙齿健康,除了上文中提到的用布擦拭,他们还有不少刷牙洁齿的妙招。在西方,早在公元前3000年,苏美尔人就用“牙棒”来清理口腔。这是一种锥形小棒,木质松软,略带刺状,能很好地清洁牙垢和残食。在古罗马,人们曾用干稻草和动物的骨灰粉清理牙齿,稻草充当了牙刷的角色,动物骨灰粉则起到摩擦洁齿的作用。在中国,人们以齿白为美,更加重视保护牙齿。唐代时,人们用柳枝做成小刷子,蘸药水擦洗牙齿,这是近代牙刷的雏形。05 让墨水“听话”◦自来水笔◦“哎,又失败了!”沃特曼·艾奇逊苦笑着从一家公司老板的办公室走出来,“本来可以成功的,就差那么一点儿,都怪那支鹅毛笔!”
这个美国小伙子自从进入保险公司后,还没有做成一笔保险业务。他好不容易才找到第一个愿意买他保险的大客户,谁知签合同的时候,鹅毛笔中突然滴下一大片墨水,正好落在合同最关键的部位。沃特曼赶紧出去再找一份表格,就在这时,他的一个对手乘虚而入,抢走了这份买卖,刚到手的生意就这么丢了。
沃特曼沮丧地往回走着,他发狠说道:“我为什么不发明一种更好用的笔呢?一种能控制墨水流量的笔!”
沃特曼进行了很多次实验都没有成功,也许是日有所思,夜有所梦,一天夜里,他在连续工作了十几个小时后睡着了,做了一个梦。在梦里,沃特曼来到一个岛上,一群印第安人包围了他。他们的头领把一根很细的管子插进一根长矛状的物体里,然后开始持续喷射液体。沃特曼怎么躲也躲不开,被淋得浑身湿透,衣服上还染上了黏糊糊的黑色液体。
醒来之后,沃特曼回想着这个奇怪的梦,突然领悟到:只要利用毛细管,墨水就能自动通过狭窄的导管流向笔尖了。他立即着手试验,终于在1884年发明了能连续写字的笔,他把这种笔称为“自来水笔”。为什么?自来水笔是怎样吸墨水的?当杯中的液体溅到桌面上时,会在桌面形成一个半球状的小水点,而不会流到地上,这是因为液体分子具有表面张力。由于液体内部的分子比表面处的密集,因而内部的分子吸引力强,会产生一种将表面分子往中心处拉的力,这个力就叫表面张力。这
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