氢的传奇 人类的伟大发现pdf

2018年10月16日17:42:23 发表评论 248
摘要

《氢的传奇:人类的伟大发现》2002年曾被美国Discover杂志选为20部年度最佳科学普读物之一。在人们试图了解错综复杂的自然界时,氢元素不断带给我们新的突破。它是恒星和宇宙的星际空间物质的主要成分,但是在我们地球上,氢的纯净物却很少见。地球的大气层中没有氢。引力能够将氮气和氧气束缚在地球表面,却无法控?#26222;?#26368;简单的原子。原子态的氢只是过眼云烟。任何释放到大气层中的氢都会慢慢地穿过地球表面的氮气和氧气到达大气层的上限,然后向地球道别,消失在太阳系甚至更远的地方。具有讽刺意味的是,遍及整个宇宙、含量如此丰富的氢原子在地球上却基本不存在纯净物的形式,然而就是这样的氢原子带给人们无数科学的启迪。

氢的传奇 人类的伟大发现 内容简介

《氢的传奇:人类的伟大发现》有23章,?#21592;?#24180;史的方式讲述了19世纪以来氢原子对世界上伟大科学家们的深远影响,也揭示了科学研究的进步过程。氢是自然界中最简单的原子,然而正是它的简单帮助科学家们解开了自然界中的一些?#32960;擰?/p>

氢的传奇 人类的伟大发现 目录

序言

01 混沌初开时:氢与大爆炸

02 物质的统一与氢:?#29273;?#33073;假说

威廉·?#29273;?#33073;,1815年

03 氢与化学元素光谱:一个瑞士高中教师发现的模式

约?#30149;?#38597;各布·?#25237;?#40664;,1885年

04 氢原子玻尔模型:原子结构的典范

尼尔斯·玻尔,1913年

05 相对论与量子论的邂逅

阿?#26723;隆?#20304;墨菲尔德,1916年

06 精细结构常数:小数字有大意义

阿?#26723;隆?#20304;墨菲尔德,1916年

07 量子力学的诞生:氢原子解决了“关键问题”

沃纳·海森伯与沃尔夫冈·泡利,1925—1926年

保罗·迪拉克,1925-1926年

08 氢原子?#32752;?#21160;力学的助产士

欧文·薛定谔,1926年

09氢原子与迪拉?#35828;?#23376;理论

保罗·迪拉克,1928年

10 氢——核物理学家的指南针:氘的发现

哈罗德·尤里,1932年

11 狂妄自大VS.氢原子:质子的磁矩

奥?#23567;?#26031;特恩,1933年

12 磁共振法?#27721;?#30913;共振的由来

I.I.拉比,1938年

13 新核力的发现:氘核四极矩的发现

?#24503;.拉?#33778;?#21644;I.I.拉比,1939年

14 大块物质的磁共振

爱德华·M.珀塞尔和费利克斯·布洛赫,1946年

15氢原子挑战迪拉克理论:

量子电动力学成为物理理论的榜样

威利斯·兰姆,1947年

16 氢原子预示电子异常

I.I.拉比·约?#30149;.内夫与爱德华·B.纳尔逊,1946年

17 氢原子探测宇宙

爱德华·M.珀塞尔和哈罗德·尤恩,1951年

18 氢脉泽:最精确的时钟

?#24503;.拉?#33778;?#21644;丹尼尔·克莱普纳,1960年

19 一个基本常数——里德伯常数

约?#26448;?#26031;·罗伯特·里德伯,1890年

西奥多·W.亨施,1992年

20 氘的丰度:对大爆炸宇宙论的?#20339;?/p>

戴维·N.施拉姆,1945-1997年

21 第一个反原子——反氢

22 氢的玻色一爱因斯坦凝聚态

塞腾德拉纳斯·玻色,1924年

阿尔伯特·爱因斯坦,1925年

埃里克·A.?#30340;味?#21644;卡尔·E.韦曼,1995年

丹尼尔·克莱普纳和汤姆·格雷塔克,1998年

23 奇异的类氢原子:从理论到?#38469;?/p>

结语

注释

致谢

鸣谢

氢的传奇 人类的伟大发现 精彩文摘

02 物质的统一与氢:?#29273;?#33073;假说

威廉·?#29273;?#33073;,1815年

我们每一个人,无论长幼,?#28798;?#36973;的世界?#26434;?#35748;识。这种认识的广度和深度,不同的个人会有明显的不同,但是我们观察的却是同一个世界。如果我们不仅仅用眼睛,而同时用头脑和心灵去观察的话,这个世界将会变得与众不同。

比如,我们可以将世界诠释为多变的:人群中的每一张脸都是独一无二的;字母表里不同字母间的差别?#36828;?#26131;见,太阳系中每个行星都有其独特的大小,作为太阳卫星的一员,它们都有自己特定的运行轨道。另一方面,我们也?#27833;?#19968;个世界中看到统一:人类?#25104;?#30340;统一特征是眼睛、鼻子和嘴巴;语言是特定字?#24863;?#21015;的功能统一;而行星们——无论它们的大小、组成和与太阳的距离有何不同——都呈现出球形外观,并且?#20339;?#30528;椭圆形轨道环绕太阳运?#26657;?#36825;些都证明了物理法则的统一。

是多样还是统一?#30475;?#26696;取决于?#26434;?#29616;象的理解和头?#21592;?#30340;戏法。?#26434;?#23041;廉·?#29273;?#33073;博士(1785—1850),答案是统一,而且他认为这统一是以氢原子为基础的。

?#29273;?#33073;关于所有物质基本统一的观点发端于他的学生时代。是?#35009;创?#20351;了这种思维模式的产生还无法?#33539;ā?#26159;源自宗教吗?#31185;牙?#33073;,这个很虔诚的信徒,曾写过一篇名为《论<?#35789;?#35760;>里显示的主的力量、智慧和仁?#21462;罰∣n the Power,Wisdom and Goodness ofGod,as Manifested in the Creatron)。是源自音乐吗?#31185;牙?#33073;是一个熟练的风琴演奏家。是源自医学吗?#31185;牙?#33073;是一位专治泌尿和消化系统失调的医师。

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