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物质与能量电子书

人类是加工自然物质的专家。从早期石器到罗马水渠,再到硅晶时代,我们已经通过自己对物质的理解,创造出新奇的材料,广泛地利用能量,推动了人类文明的步。过去几年里,人类取得了重大步,聚变能、量子计算机、量子通信和超材料斗篷成为物质科学的新里程碑。探索物质与能量的前沿科学;这是一场精彩纷呈的对物质核心的探索,且这场探索永无止境。

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作       者:《科学新闻》杂志社 (Science News)

出  版  社:电子工业出版社

出版时间:2017-01-01

字       数:14.5万

所属分类: 科技 > 自然科学 > 物理学

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电子工业出版社与美国科学与公众协会(The Society for Science & the Public)及其出版的《科学新闻》杂志(Science News)倾力合作,陆续推出《科学新探索》丛书,《物质与能量》正是该丛书的第五本书。本书介绍了人类对物质以及物质有怎样的行为孜孜不倦的探索,以及对于物质本质理解永无止境的研究,这再一次证明,人类是处理自然生物原料的专家。 《物质与能量》一书的文章均选自近几年《科学新闻》杂志中尤为精彩、受读者欢迎且值得阅读的文章。《科学新闻》杂志是美国专业、全面、及时的科学新闻来源之一。 电子工业出版社与美国科学与公众协会(The Society for Science & the Public)及其出版的《科学新闻》杂志(Science News)倾力合作,陆续推出《科学新探索》丛书,《物质与能量》正是该丛书的第五本书。本书介绍了人类对物质以及物质有怎样的行为孜孜不倦的探索,以及对于物质本质理解永无止境的研究,这再一次证明,人类是处理自然生物原料的专家。 《物质与能量》一书的文章均选自近几年《科学新闻》杂志中尤为精彩、受读者欢迎且值得阅读的文章。《科学新闻》杂志是美国专业、全面、及时的科学新闻来源之一。
【推荐语】
人类是加工自然物质的专家。从早期石器到罗马水渠,再到硅晶时代,我们已经通过自己对物质的理解,创造出新奇的材料,广泛地利用能量,推动了人类文明的步。过去几年里,人类取得了重大步,聚变能、量子计算机、量子通信和超材料斗篷成为物质科学的新里程碑。探索物质与能量的前沿科学;这是一场精彩纷呈的对物质核心的探索,且这场探索永无止境。
【作者】
  美国《科学新闻》杂志(Science News)由非营利机构美国科学与公众协会(The Society for Science & the Public)出版,出版地为华盛顿特区。纸质版《科学新闻》杂志(Science News)为双周刊,同时通了每日更新的新闻网站 (www.ScienceNews.org)。       纸质版《科学新闻》杂志拥有超过9.3万的付费订阅者,网站年独立访问量高达1200万。此外,《科学新闻》杂志在社交媒体上也十分活跃,拥有220万脸谱网粉丝和150万推特粉丝。      《科学新闻》杂志已有94年的历史,一直致力于为公众提供值得信赖的科学信息。1922年,报纸出版人爱德华•W. 斯克里普斯(Edward W. Scripps)创办了《科学新闻》杂志,最初名为Science News-letter,这是美国第一份旨在为公众提供客观严谨的科学新闻的出版物。如今,《科学新闻》杂志的使命依然没有改变,始终以“传播育人”为己任,继续将各个科学领域的重要发现传递给公众。      《科学新闻》杂志由*的团队撰写、编辑和设计,面向科学爱好者、希望更深了解前沿科学成果的学者,以及时刻关注其他领域发展的科学家。
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内容简介

序言·PREFACE

美国科学与公众协会(The Society for Science & the Public)介绍

美国《科学新闻》杂志(Science News)介绍

Ⅰ 化学的艺术 The Art of Chemistry

发现氢元素新相

高压实验表明氢的第四相可能存在

遇见鈇和鉝

两个超重元素的官方名称被确定

勘探准晶

西伯利亚之旅捕获了矿物学的太空星尘

撞击激发出强子对撞机内物质的古怪行为

粒子的协调运动使理论学家百思不得其解

点火失败

美国最近一次在核聚变方面的尝试是如何失败的?

刻蚀的玻璃让光线拐弯

光学拓扑绝缘体仅仅只有表面是透明的

回弹之际

科学家重新寻找新的橡胶资源

细菌电池获得了坚实的发展

在废水中收获能量初见曙光

以蜻蜓翅膀为灵感的材料可以使细菌爆裂

多刺的合成表面可以充当医学植入体的抗菌涂层

奇特的盐类动摇了化学理论的根基

高压高温下的化合物挑战物质规则

为点火采取的措施

核聚变输出收获了一个小里程碑

生物能

生物体中的化学反应可能可以为起搏器或者搜救蟑螂供能

石墨烯类似物被引进

磷烯也许会成就更快的半导体电子学

滤光器仅仅让来自一个方向的光通过

角度敏感的装置可以改良拍照和太阳能收集领域

奇怪的材料找到了实际应用

拓扑绝缘体可以加速存储器

石墨烯允许质子渗透

寻找材料中的缺陷为提高燃料电池的效率提供了可能

强化学反应论文被撤稿

关于环状分子开环反应论文被撤回,但是文中的方法是可实现的

石墨烯的引力可以磁化

相近性使碳薄膜具有材料的某些特殊性质

旧发现颠覆电池时代

十九世纪发现的化学反应或许会促进能源储存

纳米尺度范围的温度测量

铝——另一种自检测温度材料

超导记录获得突破

硫化氢化合物在高温下电阻消失

关于103号元素在周期表中位置的争论

铹元素的新数据的出现重新激起了旧的争论

Ⅱ 后信息革命 Post-information Revolution

混合并匹配量子位

混合竞争技术或许可以帮助科学家构造出实用的量子计算机

揭露神出鬼没的费米子

马约拉纳粒子可能在量子计算领域有一定的应用

量子通信的飞跃

两个研究团队改进了长距离的信息传输

让不确定性更加确定

著名的海森堡物理理论得到改进

时光斗篷终于派上用场

这是一项在送信人不知情的情况下隐藏信息的技术

利用光的灵活内存芯片

实验装置可以加速计算

扭曲的光可以传输更多信息

螺旋的光束可以在一条光缆中传输多重信息流

组合晶体管提高了速度和效率

新型装置融合了优良性能和低能耗

装置让信息实现量子跃迁

芯片使数据信号能够完整可靠地传输

非破坏性光子检测

仪器可以确定一个光粒子而不用吸收它

寻找稳定的量子位

稳定的量子信息可以加速计算

黑客难以涉足的数据加密计划

量子技术将会消除窥探

量子计算机挑战失败

D-波道2号相对于传统的计算机来说并没有速度优势

量子摄像机捕捉薛定谔猫

量子摄像机在没有探测“猫”反射光的情形下进行拍照

数字化使数学问题简单化

电子分节的数值分析提供了操纵光的新方法

隐形传输向前推动两大步

量子方法传输成对粒子的性质

光线消失后残留信息

当光线离开你的时候,试图从真空中获取某些信息

拥挤的量子纠缠态

探测光束中的光子对之间的关系

Ⅲ 万物理论 The Theory of Everything

物质的核心

中微子的多变行为或许可以帮助解释为什么宇宙里面有这么多的物质

旋转地心

实验室发电机试图通过行星和恒星的方式产生磁场

后希格斯粒子世界——理论学家的困难时期

大型强子对撞机的巨大成功并未为新物理学留下明晰的道路

物理常数又有了新限制

检查量子力学数值的变化

在超冷混合物中出现磁单极子类似物

物理实验模拟了长期追寻的磁粒子

被抑制的质子磁性

进一步的研究可能揭示为什么宇宙中缺少反物质

发现量子力学中的柴郡猫

实验结果表明从性质上分裂中子

并非真实存在的粒子

物理学家借助准粒子改善材料的一般和特殊的性质

已发现其他的方法生成氧气

这个过程可能改变以往大气形成的观点

实验室中生成霍金辐射

著名物理学家预测声音黑洞会释放能量

马约拉纳粒子的信号出现

已有证据表明马约拉纳粒子的反粒子就是其本身

某些负质量粒子可能存在

在早期的宇宙中,相斥的物质起着很重要的作用

碰撞可能促进了生命起源

激光溅射原始化学物质产生RNA组分

光速并不是一成不变的

即使在真空中,脉冲结构也可以减弱光子的运动速率

关注暗物质

丁肇中并不会急功近利地解决暗物质之谜

组成生命的各种元素同时生成

关键的细胞成分可以由相同系列的反应合成

Ⅳ 微观操纵,量子领域的波谲云诡 Micromanipulation,Bizarrerie of Quantum World

围绕着质量的新时钟

研究证实可以通过原子重量测量时间

最热的温度是负数

高能态下的极冷气体达成新纪录

原子核变成了梨形

一些原子核的锥形不对称结构得到了证实

插电激光技术获得了飞跃

半导体激光装置具有商业化潜能

光阱成就完美镜子

反射光线的多孔材料促进了激光技术

量子计时器

物理学家正在探索激动人心的连接新一代原子钟的可能性

科学家将晶体扔进了一个曲面

在球体内装配的颗粒可以形成有序的条带

光镊操纵仅50纳米宽的物体

新技术可以让科学家可以移动蛋白和病毒

分子笼捕获稀有气体

有机化合物可以去除空气中的氙

Ⅴ 生活中的科学 Science in Life

带电面粉的电压检测

就在雪崩前,颗粒材料会释放“杀气”

水上行走的秘密被解决了

摩擦力帮助玉米淀粉悬液推回作用力

用涡流打结

超速摄影捕捉到了缠扭物

破裂的玻璃有故事要说

星状裂纹的辐条数与速度相关

回声激活的室内地图APP

房间尺寸或许可以用手机收集

隐形斗篷也可以是低科技的

用寻常材料隐藏寻常物什

茶叶之谜背后的张力

水面性质让不可思议的运动成为可能

多普勒效应应用于自旋

光线角动量可以反映物体的旋转速度

维生素E可以消除静电

利用化合物防止静电电击,保护计算机

水滴作试管

过热的流动水滴制造出纳米颗粒

磁成像仪可以扫描单个质子

磁成像仪技术可以拍摄单个的生物分子

数学可以用来描述行人的某些行为

仿真可以模拟出在真实生活中如何避免轨道相撞

尖端现象可以解释碱式爆炸

在水中爆炸前,金属的尖端蓄满了即将逃逸的电子

空气污染破坏免疫能力

小鼠的防御机制下降会导致感染和慢性哮喘

Ⅵ 明日科技 Science in the Future

用能量擦除记忆

实验确定了信息与热量间的关系

3D打印革命

一层接一层,3D打印让梦想成真

声波悬物

用科学技术运送细胞、水滴和咖啡

激光通过将颗粒推到一起来制造镜子

这项技术可能可以获得巨型超轻太空望远镜

将光变成死光

短脉冲激光将空气柱变成能量导体

牵引束用声音拖动物体

超声机器以肉眼可见的尺度拉动目标

藏在雾中的新型隐形斗篷

简单的策略利用阴霾的环境来遮蔽物体

超快速3D打印机利用黏性物质打印新物体

借助氧和紫外光创建新物体的创新路径

调控声音的新纪元

声学设备应用于隐形潜艇和转移噪音

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