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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• 新发现

店铺： 妙语书言图书专营店

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122239563

商品编码：29355675670

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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《生命之源：水的奥秘与演变》 自古以来，水便以其独特而充沛的存在，滋养着地球上的万物生灵。它时而以温婉的姿态滋润大地，时而以磅礴的气势雕刻山河，时而又以无形的缥缈穿梭于天地之间。我们从小就熟悉水的三个基本形态：固态的冰，液态的水，以及气态的水蒸气。然而，随着科学的不断深入，我们逐渐发现，水远不止于此。它蕴藏着更为深邃的秘密，等待着我们去探索和理解。 本书《生命之源：水的奥秘与演变》正是这样一本旨在揭示水的多重面貌与深刻内涵的读物。我们并非要将目光局限于水的固、液、气三相，而是要深入探究那些隐藏在常见形态之下的，更为复杂、更为奇妙的水的特性。这本书将带领您踏上一段求知的旅程，从宏观的地球水循环，到微观的水分子结构，再到那些尚待解开的水之谜团，为您呈现一个立体而鲜活的水的世界。 第一章：水，地球的脉搏 水是地球生命赖以生存的基石，它的存在与循环，直接塑造了我们所居住的星球。本章将从宏观视角出发，审视水在地球系统中的地位。我们将一起追溯地球水的起源，探讨不同地质时期水的演变，理解它如何塑造了陆地、海洋和大气。我们将详细分析全球水循环的各个环节，从蒸发、凝结到降水、径流，理解每一个环节的能量交换和物质转化，以及它们如何相互关联，共同维持着地球生命的动态平衡。 地球水的起源与演变： 回顾地球形成初期，水的来源猜想，以及早期海洋的形成过程。 水与地质地貌： 探究水对大陆漂移、山脉形成、盆地演变等宏大地理现象的影响。 全球水循环的精妙： 详细解析蒸发、输送、凝结、降水、径流、下渗等环节，揭示能量流动与物质循环的内在联系。 水圈的组成与分布： 深入了解海洋、湖泊、河流、地下水、冰川、大气水等各类水体的特征、储量与分布规律。 水资源与人类文明： 审视水资源在人类社会发展中的关键作用，以及不同文明对水的利用和管理方式。 第二章：微观世界的水之舞 水的奇妙特性，归根结底源于其独特的分子结构和分子间的相互作用。本章将带领读者进入微观世界，解密水分子本身所蕴含的奥秘。我们将深入探讨水分子的极性、氢键的形成，以及这些微观层面的特性如何赋予水宏观世界的种种独特表现，例如其高比热容、高表面张力、良溶剂特性等。 水分子的结构与键合： 细致分析水分子（H₂O）的V形结构，氧原子和氢原子的电负性差异，以及共价键和极性的概念。 氢键的魔法： 详细阐述氢键是如何形成的，它在水分子间的排列、运动中所扮演的关键角色，以及它是如何解释水许多反常特性的“幕后推手”。 水的反常特性解析： 高比热容： 解释为何水需要吸收大量热量才能升温，以及这一特性如何调节地球温度，维持生命活动。 高表面张力： 深入分析表面张力的成因，以及它在植物吸水、昆虫行走等生物学现象中的重要作用。 良溶剂性： 探讨水分子极性如何使其成为溶解许多物质的优良溶剂，这对生物体内的化学反应至关重要。 密度异常： 详细解释为何冰的密度小于液态水，以及这一特性如何保护水生生物在冬季生存。 相变与能量： 深入理解水在不同相态之间转变时所伴随的能量变化（汽化热、熔化热），以及这些过程在自然界中的意义。 第三章：水之外的维度：探索水的更多可能性 科学的探索永无止境，对于水的认识也同样如此。除了固态、液态、气态这三个我们最熟悉的相态，科学研究还在不断揭示水更为复杂和令人着迷的层面。本章将聚焦于那些超越传统三相的，关于水的深层探索。 水的非经典相变： 过冷水与过热水： 介绍在特定条件下，水可以在低于冰点而不结冰（过冷水）或高于沸点而不沸腾（过热水）的现象，探讨其微观机制与潜在应用。 玻璃态水： 深入研究当水快速冷却时形成的玻璃态，其原子结构与普通冰的差异，以及它在生物样品保存等方面的意义。 超临界水： 讲解超临界水（既不是液体也不是气体，但兼具二者特性的状态）的形成条件，以及它在高温高压下的独特化学性质和工业应用潜力，如作为一种绿色溶剂。 水的结构变化与能量： 水分子的团簇与网络： 探讨在不同环境和条件下，水分子如何形成不同大小和结构的团簇，以及这些团簇对水宏观性质的影响。 水的有序与无序： 讨论水分子在液态中的动态无序性，以及在某些刺激下（如强电场、磁场、特定物质存在时）是否可能出现某种程度的有序化，并引发关于“结构水”等概念的讨论（在此章节中，我们将以科学研究的态度，辨析和探讨相关概念的科学依据与争议）。 水在生命过程中的特殊角色： 水与生物大分子的相互作用： 深入了解水分子如何包围、稳定蛋白质、核酸等生物大分子，影响其折叠、构象和功能。 水在细胞内的微环境： 探讨细胞内水分布的非均匀性，以及其在细胞代谢、信号传导等关键生理活动中的作用。 水的“记忆”与信息传递的假说： 在科学严谨的框架下，介绍一些关于水可能具有“记忆”或信息传递能力的科学假说和研究方向（如“水记忆”理论），并批判性地分析其当前的科学证据和争议，强调科学探索需要严谨的实验验证。 第四章：水的研究前沿与未来展望 人类对水的探索从未停止。本章将聚焦于当前水科学的研究热点和未来发展趋势，展望我们在理解和利用水方面可能取得的突破。 新型水处理技术： 介绍当前在水净化、海水淡化、污水处理等领域的前沿技术，如膜分离技术、电化学水处理、吸附材料等。 水与能源的交叉： 探讨水在能源生产（如水电、氢能）和能源效率提升（如高效冷却）方面的作用，以及水资源的能源化和能源的水化挑战。 水的生物医学应用： 关注水在药物传递、生物成像、疾病诊断等生物医学领域的潜在应用。 气候变化与水资源管理： 深入分析气候变化对全球水资源格局的影响，以及应对水资源短缺、洪涝等挑战的新型策略和技术。 纳米科学与水： 探索在纳米尺度下，水与纳米材料相互作用的新奇现象，以及其在催化、传感等领域的应用前景。 对水研究的未来思考： 提出对未来水科学研究的展望，强调多学科交叉融合的重要性，以及在保障全球水安全、促进可持续发展中的关键作用。 《生命之源：水的奥秘与演变》并非一本枯燥的科学报告，而是试图以通俗易懂的语言，生动有趣的笔触，为广大读者构建一个关于水的立体认知。我们希望通过这本书，激发您对水的无限好奇，让您重新审视这个我们习以为常却又充满神秘的物质。水，它不仅仅是生命所需的饮品，更是连接地球万物的纽带，是孕育文明的摇篮，是自然界中最具活力的元素之一。翻开这本书，与我们一起，探索水的深邃，感受生命的律动，理解我们赖以生存的这个蓝色星球的澎湃脉搏。

评分☆☆☆☆☆

捧起《水的答案知多少--水的第四相：不只是固态、液态和气态》这本书，我首先被其别出心裁的书名所吸引。它不落俗套，用一种疑问句式的开头，直接抛出了一个引人深思的问题：“水的答案知多少？”这仿佛是一个温柔的邀请，将读者从日常的琐碎中抽离，引导进入对水的深层探索。而紧随其后的副标题“水的第四相：不只是固态、液态和气态”，更是如同一颗投入平静湖面的石子，激起了层层涟漪，瞬间点燃了我探索未知的好奇心。作为一名普通读者，我所熟知的，也仅仅是水的三种基本形态——冰、水和蒸汽。然而，这个“第四相”的出现，无疑是在我固有的认知体系中投下了一枚重磅炸弹。它意味着，我们对水的理解可能存在着巨大的盲区，水并非如我们想象的那般简单。我开始在脑海中勾勒出各种可能性：这个“第四相”是某种我们肉眼无法看见的特殊结构？抑或是存在于极端环境下的独特表现？这本书会如何解释这种“第四相”的形成机制，它的性质又与前三种形态有何显著区别？作者是否会通过大量的实验数据和科学理论来支撑这一观点，还是会运用更具启发性的比喻和故事来帮助读者理解？我热切地希望这本书能够以一种既严谨又易懂的方式，带我走进水的神秘世界，让我有机会去理解这个我们每天都在接触，却可能知之甚少的物质，所蕴含的无穷奥秘。

评分☆☆☆☆☆

这部书的标题，如同一剂好奇的催化剂，瞬间点燃了我对水这一司空见惯物质的全新兴趣。我一直认为，对于水，我们所知的已然足够，它不过是地球上最常见的液态物质，会在寒冷时凝结成冰，在加热时蒸腾为气。这似乎是毋庸置疑的科学常识。然而，《水的答案知多少--水的第四相：不只是固态、液态和气态》这样一个书名，却如同在平静的湖面上投入了一块巨石，激起了我内心深处强烈的探究欲望。“第四相”这个词，无疑是在挑战我固有的认知体系，它暗示着水的世界远比我们想象的要复杂得多，它拥有着我们尚未了解的神秘面纱。我开始在脑海中构思，这个“第四相”究竟是什么？它是否是某种特殊的有序结构，一种在特定条件下才能显现的物质形态？又或者，它是一种与能量、生命活动紧密相关的独特存在？我非常期待这本书能够以严谨又不失趣味的方式，为我一一揭开这些谜团，让我不仅仅是学习知识，更能感受到科学探索的乐趣和水的无限可能。

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，就像一道神秘的门，在我面前徐徐展开，散发着知识的光芒，吸引着我迈步向前。我一直以为，水就是水，它无非就是固态、液态、气态这三种我们最熟悉、最直观的形态。这是学校里教的，也是生活中能直观感受到的。然而，这个标题中的“第四相”，就像一个神秘的咒语，瞬间击碎了我对水简单而固定的认知。它强烈暗示着，我们对水的了解，可能还远远不够，水可能还有着我们未曾触及的、更加深奥和奇特的表现形式。我迫不及待地想要知道，这个“第四相”究竟是什么？它是如何形成的？它又有什么样的性质，能够被独立成相？书中是否会通过大量的科学研究成果，结合生动的图例和深入浅出的讲解，为我揭示水的另一面？我希望这本书能够带我走进一个全新的科学视角，让我以一种更加宏观和开放的思维去理解水，去认识这个我们生活中最基本，却又蕴藏着无限奥秘的物质。

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》，第一眼看上去就让人觉得耳目一新。我一直认为，我们对水的一切都已经了如指掌，它就是我们日常生活中不可或缺的液体，在寒冷时会结冰，在加热时会变成蒸汽。这是多么简单而又明确的科学事实！然而，当看到“水的第四相”这个词组时，我脑海中的这层简单认知瞬间被打破了。这简直是颠覆性的说法！它强烈暗示着，水远比我们想象的要复杂得多，它可能在某些我们不曾注意到的条件下，展现出完全不同于固态、液态、气态的独特状态。我开始忍不住去猜测，这个“第四相”究竟是什么样的？它是否存在于我们日常生活的某个角落，只是我们没有发现？还是只存在于实验室的极端条件下？这本书会如何详细地解释这一“第四相”的形成原因，它的物理化学性质又有哪些独特之处？我非常期待这本书能为我揭示水隐藏的另一面，让我能够以更广阔的视角去审视这个我们每天都在接触，却又知之甚少的物质。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题，《水的答案知多少--水的第四相：不只是固态、液态和气态》，简直是为我这样对科学充满好奇，又常常被日常琐事淹没的读者量身定做的。首先，“水的答案知多少”这一句，就好像朋友间的对话，拉近了与读者的距离，让人觉得这本书不是一本高高在上的教科书，而是一次轻松的知识分享。紧接着的“水的第四相：不只是固态、液态和气态”，更是如同一颗重磅炸弹，瞬间引爆了我潜藏已久的好奇心。我一直以为，水只有三种形态，这是多么牢固的认知！但“第四相”这个概念，让我意识到，也许我对水的认识，还停留在非常浅显的层面。这本书会是如何解释这个“第四相”的？它是否是一种特殊的分子结构，或者是在特定环境下的奇特表现？是否会对它在生命科学、材料科学，甚至宇宙学等领域产生深远影响？我非常期待这本书能够以一种我能够理解的方式，深入浅出地讲解这些复杂而又迷人的科学概念，让我能够重新认识这个我们每天都在接触，却又充满未知的水。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题《水的答案知多少--水的第四相：不只是固态、液态和气态》一下子就勾起了我的好奇心。我一直对水这个看似平凡却又充满神秘的物质感到着迷，尤其是在科学课上学到水有固态、液态和气态三种形态之后，总觉得背后还有更深层的奥秘。当我在书店看到这本书时，立刻就被“第四相”这个概念吸引了。它暗示着我们对水的认知可能远未达到其全部真相，这让我充满了探索的欲望。我开始想象，这本书会如何颠覆我多年来对水的固有认知，它会为我揭示一个怎样令人惊叹的全新视角？是关于水的结构在特定条件下的奇特表现，还是它在生命演化中扮演的更不为人知的角色？或许是它在宇宙中的分布和形成，又或者是某种我们尚未理解的能量形式？我迫不及待地想知道，作者是如何将如此抽象的概念具象化，并用引人入胜的语言来阐释的。我希望这本书不仅仅是枯燥的科学知识堆砌，而是能够激发我思考，让我重新审视我们赖以生存的这个星球上最重要的物质之一。这本书的标题本身就充满了诗意和哲学意味，仿佛在邀请读者一同踏上一场关于“答案”的追寻之旅，而水，便是那通往答案的关键。

评分☆☆☆☆☆

《水的答案知多少--水的第四相：不只是固态、液态和气态》这个标题，像一股清泉，缓缓流淌进我干燥的书架。它的第一部分，“水的答案知多少”，仿佛一句温柔的提醒，让我们意识到，即便是我们最熟悉的水，也可能隐藏着我们未曾触及的秘密。这种谦逊的语气，反而激发了我更强烈的求知欲。而紧随其后的副标题，“水的第四相：不只是固态、液态和气态”，则像一道闪电，瞬间照亮了我脑海中关于水的认知边界。我一直以为，水的三种形态是亘古不变的真理，是物理学最基本的定理之一。然而，“第四相”的出现，如同一声惊雷，打破了这份平静。它强烈暗示着，我们对水的理解，可能只是冰山一角。我开始好奇，这个“第四相”到底是什么？它以何种形式存在？是某种特殊的有序结构，还是在能量场的驱动下产生的奇特表现？这本书会如何引导我去理解这个概念？是会从宏观的现象入手，还是会深入到微观的分子层面？我期待作者能够用引人入胜的语言，搭配生动形象的图解，将这个相对复杂的科学概念，以一种我能够理解和吸收的方式呈现出来。

评分☆☆☆☆☆

《水的答案知多少--水的第四相：不只是固态、液态和气态》这样一个书名，如同一个充满诱惑的谜语，直接勾起了我内心深处对知识的渴望。我一直以为，我们对水的认知已经达到了一个相对成熟的阶段，无非就是固态、液态、气态这三种形态的变化。这是从小学就开始学习的物理常识，也是我们日常生活中最直观的感受。然而，“第四相”这个词，就像一颗突然出现在平静天空中的流星，瞬间吸引了我的全部注意力。它强烈地暗示着，我们对水的理解可能存在着巨大的空白，或者说，科学家们已经发现了比我们熟知的“三相”更加令人惊叹的水的形态。我迫不及待地想要知道，这个“第四相”究竟是什么？它在什么条件下会形成？它的性质又与前三种形态有何不同？书中是否会提供详细的科学依据和实验证据来支持这一理论？我希望这本书不仅仅是概念的介绍，更能够带我走进水的微观世界，让我了解那些肉眼看不见的奥秘，感受科学研究的魅力。

评分☆☆☆☆☆

《水的答案知多少--水的第四相：不只是固态、液态和气态》的书名，让我心生涟漪。它以一种亲切又充满智慧的语气，抛出了一个关于水的问题，似乎在邀请我一同踏上探索的旅程。而副标题“水的第四相：不只是固态、液态和气态”，更是如同一颗闪耀的钻石，吸引着我的目光。我一直以为，水的三种形态是普适且永恒的，是中学物理课上就已学到的基础知识。然而，这个“第四相”的出现，如同一道惊雷，劈开了我固有的认知壁垒。它意味着，我们对水的理解可能存在着巨大的误区，或者说，我们对水的探索才刚刚开始。我迫不及待地想知道，这个“第四相”究竟是什么？它以何种形式存在？是某种特殊的分子排列，还是在特定能量场或磁场作用下的产物？本书是否会通过大量的实验数据和前沿科学理论来支撑这一观点，或者会用更形象生动的方式来解释，让普通读者也能理解？我渴望通过阅读这本书，能够对水有一个全新的、更深刻的认识，打破我过去的局限性思维，去感受科学探索的无穷魅力。

评分☆☆☆☆☆

读到《水的答案知多少--水的第四相：不只是固态、液态和气态》这个标题，我的脑海里立刻涌现出一连串的疑问和期待。它用一种非常直白且富有吸引力的方式，挑战了我们对水的普遍认知。我一直认为，水就是水，它只会以冰、水、蒸汽这三种形态存在，这是基础的物理常识。但“第四相”这个词，像一把钥匙，打开了我对未知世界的大门。我迫不及待地想知道，作者将如何阐述这个“第四相”的存在。它究竟是什么？是某种特殊的分子排列方式，还是在特定的温度、压力或电场作用下产生的独特现象？书中是否会详细介绍发现“第四相”的历程，有哪些科学家为此付出了努力，他们的研究成果又是如何一步步将我们引向这个新发现？我特别希望能从中了解到，这种“第四相”在自然界中是否有实际的应用，或者它在未来科技发展中可能扮演怎样的角色。这本书的标题似乎预示着一场关于水的“解密”之旅，它不仅仅是知识的传递，更可能是一种思维方式的启迪。它鼓励我们去质疑，去探索，去发现隐藏在平凡事物背后的不平凡。我期待这本书能够带给我惊喜，让我对这个熟悉的世界产生全新的认识。