人類的智慧在我們生存的這個蔚藍色的星球上正放射出耀眼光芒，同時也帶來了一系列不容我們忽視的問題。引導二十一世紀的青少年朋友了解人類最新文明成果，以及由此帶來的人類必須面對的問題，將是一件十分必要的工作。為此，劉鑫組織了一批專家學者編寫了《科學故事的智慧》一書。 《科學故事的智慧》一書介紹了發明的趣事，科學創造的機遇等：高額懸賞帶來的發明，落水老鼠引發的啟示，特種紙的發明，降雨彈的誕生……多姿多彩的科學奧秘，引人入勝的科學趣事，將給我們帶來一場不一樣的科學盛宴。
基本介紹
- 書名：科學故事的智慧/青少年小故事大科學文庫
- 出版社：安徽人民出版社
- 頁數：230頁
- 開本：16
- 作者：劉鑫
- 出版日期：2012年10月1日
- 語種：簡體中文
內容簡介,圖書目錄,文摘,序言,
內容簡介
隨著現代科學技術知識體系的不斷龐大，更需要我們青少年加強學習科學文化知識，關心世界熱愛科學，積極培養自身的探索和創新精神，努力為國家為社會作貢獻。
劉鑫編著的《科學故事的智慧》具有很強的科學性、知識性、可讀性和系統性，是青少年了解科技、增長知識、開闊視野、提高素質、激發探索和啟迪智慧的良好科普讀物，也是各級圖書館珍藏的最佳版本。閱讀叢書，你會發現原來有趣的科學原理就在我們的身邊。
劉鑫編著的《科學故事的智慧》具有很強的科學性、知識性、可讀性和系統性，是青少年了解科技、增長知識、開闊視野、提高素質、激發探索和啟迪智慧的良好科普讀物，也是各級圖書館珍藏的最佳版本。閱讀叢書，你會發現原來有趣的科學原理就在我們的身邊。
圖書目錄
第一章 科學趣味故事
退著走路與諾貝爾獎
大救星——陽光
情人節里發現的“單身漢”
大炮報廢的奧秘
π的命運
阿基米德的墓碑
神秘的“怪圈”
胰島素的發明
神奇的DNA
雙手掰開核子彈
修改遺囑的秘密
把新娘當試驗品
失蹤的新郎
“嘲笑無知”的建築
“第一個”的故事
荒唐引出的真理
神秘的次聲殺手
神奇的偷銀賊
《浪子回頭》與“回頭浪子”
第二章 科學機遇故事
高額懸賞帶來的發明
諾貝爾獎中的“四”
學問面前眾生平等
落水的老鼠引發的啟示
錯發的諾貝爾獎
垃圾堆里的耀眼光芒
好馬也需要吃回頭草
投機取巧而來的成功
這大獎是花錢買來的
錯發的訃告
骰子與核子彈的關係
紀念保姆引出的發明
戰爭與罐頭的發明
林肯揭偽證破案
戴維的牙痛與麻醉術
盜竊案引發的發明
人類可以多活五百年
懷才不遇的阿貝爾
一項“不務正業”的發明
細心觀察巧發明
上帝不做無用功
未知遊戲人間
戰爭壓迫下的發明
蛛網撥開雲霧
青蛙們破解“危機”
物種滅絕與“多米諾效應”
無意之舉而發的創新
啤酒廠的發現
小便與發明
調皮花貓助發明
動物的“生態位”
小女孩的糖紙
天衣無縫
令人作嘔的發現
牢騷引出的發明
旅行家的野餐
孩子的遊戲
小裁縫的際遇
醉鬼的奚落
達爾文巧遇恩師
種族歧視的惡果
患腳氣病的雞
愛情的產物
啤酒冒泡的啟示
餐桌上的意外收穫
第三章 科學異趣故事
富爾頓的蠢物
從列印石到鉛筆
蘸水筆的進化
罐頭200年
微波爐曾是“怪物”
飛艇興衰史
降落傘傳略
墨水跟筆一起進步
橡皮取代麵包渣
特種紙的發明
錄音機的發明
打賭引出的發明
電視神話的實現
盲人看書
印刷機的發明
照相術的發明
抽搐的蛙腿
“鐵達尼號”的悲劇
鏡子的發明
降雨彈的誕生
不實用的發明
“水變油”發明鬧劇
速食麵：速食之王
顯微鏡趣事
外行發明了重機槍
退著走路與諾貝爾獎
大救星——陽光
情人節里發現的“單身漢”
大炮報廢的奧秘
π的命運
阿基米德的墓碑
神秘的“怪圈”
胰島素的發明
神奇的DNA
雙手掰開核子彈
修改遺囑的秘密
把新娘當試驗品
失蹤的新郎
“嘲笑無知”的建築
“第一個”的故事
荒唐引出的真理
神秘的次聲殺手
神奇的偷銀賊
《浪子回頭》與“回頭浪子”
第二章 科學機遇故事
高額懸賞帶來的發明
諾貝爾獎中的“四”
學問面前眾生平等
落水的老鼠引發的啟示
錯發的諾貝爾獎
垃圾堆里的耀眼光芒
好馬也需要吃回頭草
投機取巧而來的成功
這大獎是花錢買來的
錯發的訃告
骰子與核子彈的關係
紀念保姆引出的發明
戰爭與罐頭的發明
林肯揭偽證破案
戴維的牙痛與麻醉術
盜竊案引發的發明
人類可以多活五百年
懷才不遇的阿貝爾
一項“不務正業”的發明
細心觀察巧發明
上帝不做無用功
未知遊戲人間
戰爭壓迫下的發明
蛛網撥開雲霧
青蛙們破解“危機”
物種滅絕與“多米諾效應”
無意之舉而發的創新
啤酒廠的發現
小便與發明
調皮花貓助發明
動物的“生態位”
小女孩的糖紙
天衣無縫
令人作嘔的發現
牢騷引出的發明
旅行家的野餐
孩子的遊戲
小裁縫的際遇
醉鬼的奚落
達爾文巧遇恩師
種族歧視的惡果
患腳氣病的雞
愛情的產物
啤酒冒泡的啟示
餐桌上的意外收穫
第三章 科學異趣故事
富爾頓的蠢物
從列印石到鉛筆
蘸水筆的進化
罐頭200年
微波爐曾是“怪物”
飛艇興衰史
降落傘傳略
墨水跟筆一起進步
橡皮取代麵包渣
特種紙的發明
錄音機的發明
打賭引出的發明
電視神話的實現
盲人看書
印刷機的發明
照相術的發明
抽搐的蛙腿
“鐵達尼號”的悲劇
鏡子的發明
降雨彈的誕生
不實用的發明
“水變油”發明鬧劇
速食麵：速食之王
顯微鏡趣事
外行發明了重機槍
文摘
情人節里發現的“單身漢”
每年2月14日的情人節Valentine's Day又名聖馬倫丁節。那一天，男的抽出寫有女的姓名的簽——愛情就這么定了。
1820年，丹麥物理學家奧斯特(1777一1851年)發現了電流的磁效應，這就證明了人們必信的“電磁同源”或“電磁相依”的假想。
後來，在1897年和1932年，英國物理學家J．J湯姆遜(1856—1940年)和美國物理學家安德森分別發現了電子和正電子。電子和正電子不但可以結合在一起(形成一個光子，稱為γ光子)，而且可以單獨存在。這對“情人”可以單獨存在的。
既然“電磁同源”，電和磁有某些共同之處，那電荷有正負、磁極有南北之別，不就意味著磁極也可以像電荷那樣單獨存在嗎？
那么，磁極的“單身漢”——“磁單極子”是否真的存在呢？人們開始做實驗。他們將一根具有南北極的磁棒一分為二，奇怪的是，這時不是得到兩根各具有一個極的磁棒，而是得到兩根各有南北兩個極的磁棒。人們奇怪地問：“‘電磁相似’到哪裡去了？自然界的對稱性到哪裡去了？”有沒有隻有一個極的磁棒？“磁單極子”到哪裡找尋？
自從1931年英國物理學家狄拉克(1902—1984年)預言磁也應有基本“磁荷”——“磁單極子”以來，人們尋找了50來年，然而仍一無所獲。不過人們沒有喪失信心：既然有基本電荷，必然會有基本“磁荷”，找到“磁單極子”只是時間早晚的問題。
終於功夫不負有心人。1982年2月14日，美國史丹福大學的布萊斯·凱布雷拉在研究宇宙射線時，利用他精心設計的一個超導線圈發現了一個遊蕩在宇宙空間的“磁單極子”。他還聲稱，平均每隔151天就能觀測到一次這種“磁單極子”。他的實驗原理是：在完全螢幕蔽外界磁場的鉛圓筒中，放置低溫超導線圈，平時線上圈內沒有電流，當“磁單極子”進入鉛筒，穿過線圈時，由於電磁感應原理，會產生感生電流。他由實驗所得的數據，跟用“磁單極子”理論計算的結果符合。次年5月訊息公開後，人們對此很感興趣。它的趣味在於2月14日正好是西方一年一度的“情人節”，在應該“成雙成對”的情人節里竟發現一個“單身漢”，一時在科學界成為趣談。
這件事很快被人們淡忘。因為凱布雷拉沒有能再次觀察到那次實驗中的現象，換句話說，他的實驗沒有“可重複性”。可重複性是設計實驗必須遵守的一條基本原則，因為事物規律的一個表現，就是在相同的條件下能夠不斷重複出現。能重複出現說明實驗真實可靠，不能重複出現，說明實驗可能有誤。總之，他的發現不能被他人所證實。
3年以後，英國倫敦帝國學院的科學家們宣稱，他們的探測器在經過1年的工作之後，在1985年3月獲得了一個“磁單極子”飄過時應有的訊號。不過，他們也認為，其他物理效應也可能在該儀器中出現類似信號。所以，還要做排除這些效應的試驗，方能確證有“磁單極子”。因而，這一實驗也不能確證“磁單極子”的存在。
不過，這兩起事件並不是僅有的似乎發現“磁單極子”的例子。早在1973年9月，美國加利福尼亞大學和休斯敦大學組成的聯合科研小組在做高能宇宙射線實驗時，從照片中發現了一條游離度很大的徑跡。經過近兩年的分析研究，他們認為這就是“磁單極子”的軌跡。這一訊息公布後，當時也引起了轟動，但也引起了非議。有的物理學家指出，原子序數接近96、速度為光速0．72倍的超重宇宙射線粒子也可能產生這種徑跡；還有人認為，這種徑跡也可能是重原子核在檢測器中受到其他原子核的作用後產生的。總之，上述徑跡不能證明“磁單極子”的存在。不過，這場“虛驚”也有益，它使前述凱布雷拉審慎的成果延後一年多才發表。
儘管這么多年還未找到這位神秘的“單身漢”，但人們卻一如既往，從岩石中、從宇宙射線中、從加速器中去找尋。而且還把原來“磁單極子”的理論進行了更深入地探討。
人們為什麼要對這位推測在宇宙初期形成的、殘存數很少且游離在廣袤宇宙中的“單身漢”如此熱衷呢？這還得從頭說起。
理論上預言的“磁單極子”的磁感應強度，大約是電子磁場的137倍，而質量則為質子的200(一說1015)倍，可見其磁場是很強的。舉例來說，在距一個“磁單極子”1厘米處，磁場是3×10-12特斯拉，而目前探測磁場的精密度已超過10-15特斯拉(這就完全可以探測到它的磁場)；兩個“磁單極子”之間的作用力大約是一個電子和一個質子間引力的18000倍！磁單極子還有一個有趣的性質，它受反磁物質排斥，與順磁物質相吸引——這與一般磁鐵並不排斥反磁物質有相同之處。
假若能發現“磁單極子”，這將在理論和實踐上的意義非常大。
在理論上，麥克斯韋的電磁理論將要被修改，因為他的電磁理論方程組中有一個方程是反映自然界中不存在磁單極的；電荷的量子化將得到很好的解釋；人們將從新角度來審視各種守恆定律；電荷的磁荷組成的系統會出現新特性。此外，人們對太陽的兩個磁極竟在一年中有幾個月極性變得相同的現象，或許能做合理的解答。
在科研中，可用“磁單極子”建造比目前的加速器能量高得多的粒子加速器。例如，估計一座周長為兩米的這種加速器，其性能可能超過目前周長約900米的加速器。這顯然會給粒子物理的研究大有益處。
在工業中，可用它造出小型、高效的電動機和發電機，而這些超小電機是人造假肢、人工智慧夢寐以求的驅動設備。有人甚至構想，如果有辦法控制“磁單極子”的場強和極性，人們可以利用它在地球磁場中的勢能推動船舶航行，也可用它開發新的能源。
它被用在醫學上用於醫治癌症等難以治療的疾病。
總而言之，如果發現“磁單極子”，將會在物理基礎理論的發展上，甚至在整個科學、哲學上都有重大意義和影響，也將對技術的發展產生不可估量的影響。
P8-10
每年2月14日的情人節Valentine's Day又名聖馬倫丁節。那一天，男的抽出寫有女的姓名的簽——愛情就這么定了。
1820年，丹麥物理學家奧斯特(1777一1851年)發現了電流的磁效應，這就證明了人們必信的“電磁同源”或“電磁相依”的假想。
後來，在1897年和1932年，英國物理學家J．J湯姆遜(1856—1940年)和美國物理學家安德森分別發現了電子和正電子。電子和正電子不但可以結合在一起(形成一個光子，稱為γ光子)，而且可以單獨存在。這對“情人”可以單獨存在的。
既然“電磁同源”，電和磁有某些共同之處，那電荷有正負、磁極有南北之別，不就意味著磁極也可以像電荷那樣單獨存在嗎？
那么，磁極的“單身漢”——“磁單極子”是否真的存在呢？人們開始做實驗。他們將一根具有南北極的磁棒一分為二，奇怪的是，這時不是得到兩根各具有一個極的磁棒，而是得到兩根各有南北兩個極的磁棒。人們奇怪地問：“‘電磁相似’到哪裡去了？自然界的對稱性到哪裡去了？”有沒有隻有一個極的磁棒？“磁單極子”到哪裡找尋？
自從1931年英國物理學家狄拉克(1902—1984年)預言磁也應有基本“磁荷”——“磁單極子”以來，人們尋找了50來年，然而仍一無所獲。不過人們沒有喪失信心：既然有基本電荷，必然會有基本“磁荷”，找到“磁單極子”只是時間早晚的問題。
終於功夫不負有心人。1982年2月14日，美國史丹福大學的布萊斯·凱布雷拉在研究宇宙射線時，利用他精心設計的一個超導線圈發現了一個遊蕩在宇宙空間的“磁單極子”。他還聲稱，平均每隔151天就能觀測到一次這種“磁單極子”。他的實驗原理是：在完全螢幕蔽外界磁場的鉛圓筒中，放置低溫超導線圈，平時線上圈內沒有電流，當“磁單極子”進入鉛筒，穿過線圈時，由於電磁感應原理，會產生感生電流。他由實驗所得的數據，跟用“磁單極子”理論計算的結果符合。次年5月訊息公開後，人們對此很感興趣。它的趣味在於2月14日正好是西方一年一度的“情人節”，在應該“成雙成對”的情人節里竟發現一個“單身漢”，一時在科學界成為趣談。
這件事很快被人們淡忘。因為凱布雷拉沒有能再次觀察到那次實驗中的現象，換句話說，他的實驗沒有“可重複性”。可重複性是設計實驗必須遵守的一條基本原則，因為事物規律的一個表現，就是在相同的條件下能夠不斷重複出現。能重複出現說明實驗真實可靠，不能重複出現，說明實驗可能有誤。總之，他的發現不能被他人所證實。
3年以後，英國倫敦帝國學院的科學家們宣稱，他們的探測器在經過1年的工作之後，在1985年3月獲得了一個“磁單極子”飄過時應有的訊號。不過，他們也認為，其他物理效應也可能在該儀器中出現類似信號。所以，還要做排除這些效應的試驗，方能確證有“磁單極子”。因而，這一實驗也不能確證“磁單極子”的存在。
不過，這兩起事件並不是僅有的似乎發現“磁單極子”的例子。早在1973年9月，美國加利福尼亞大學和休斯敦大學組成的聯合科研小組在做高能宇宙射線實驗時，從照片中發現了一條游離度很大的徑跡。經過近兩年的分析研究，他們認為這就是“磁單極子”的軌跡。這一訊息公布後，當時也引起了轟動，但也引起了非議。有的物理學家指出，原子序數接近96、速度為光速0．72倍的超重宇宙射線粒子也可能產生這種徑跡；還有人認為，這種徑跡也可能是重原子核在檢測器中受到其他原子核的作用後產生的。總之，上述徑跡不能證明“磁單極子”的存在。不過，這場“虛驚”也有益，它使前述凱布雷拉審慎的成果延後一年多才發表。
儘管這么多年還未找到這位神秘的“單身漢”，但人們卻一如既往，從岩石中、從宇宙射線中、從加速器中去找尋。而且還把原來“磁單極子”的理論進行了更深入地探討。
人們為什麼要對這位推測在宇宙初期形成的、殘存數很少且游離在廣袤宇宙中的“單身漢”如此熱衷呢？這還得從頭說起。
理論上預言的“磁單極子”的磁感應強度，大約是電子磁場的137倍，而質量則為質子的200(一說1015)倍，可見其磁場是很強的。舉例來說，在距一個“磁單極子”1厘米處，磁場是3×10-12特斯拉，而目前探測磁場的精密度已超過10-15特斯拉(這就完全可以探測到它的磁場)；兩個“磁單極子”之間的作用力大約是一個電子和一個質子間引力的18000倍！磁單極子還有一個有趣的性質，它受反磁物質排斥，與順磁物質相吸引——這與一般磁鐵並不排斥反磁物質有相同之處。
假若能發現“磁單極子”，這將在理論和實踐上的意義非常大。
在理論上，麥克斯韋的電磁理論將要被修改，因為他的電磁理論方程組中有一個方程是反映自然界中不存在磁單極的；電荷的量子化將得到很好的解釋；人們將從新角度來審視各種守恆定律；電荷的磁荷組成的系統會出現新特性。此外，人們對太陽的兩個磁極竟在一年中有幾個月極性變得相同的現象，或許能做合理的解答。
在科研中，可用“磁單極子”建造比目前的加速器能量高得多的粒子加速器。例如，估計一座周長為兩米的這種加速器，其性能可能超過目前周長約900米的加速器。這顯然會給粒子物理的研究大有益處。
在工業中，可用它造出小型、高效的電動機和發電機，而這些超小電機是人造假肢、人工智慧夢寐以求的驅動設備。有人甚至構想，如果有辦法控制“磁單極子”的場強和極性，人們可以利用它在地球磁場中的勢能推動船舶航行，也可用它開發新的能源。
它被用在醫學上用於醫治癌症等難以治療的疾病。
總而言之，如果發現“磁單極子”，將會在物理基礎理論的發展上，甚至在整個科學、哲學上都有重大意義和影響，也將對技術的發展產生不可估量的影響。
P8-10
序言
科學是人類進步的第一推動力，而科學知識的普及則是實現這一推動的必由之路。在新的時代，社會的進步、科技的發展、人們生活水平的不斷提高，為我們青少年的科普教育提供了新的契機。抓住這個契機，大力普及科學知識，傳播科學精神，提高青少年的科學素質，是我們全社會的重要課題。
人類的智慧在我們生存的這個蔚藍色的星球上正放射出耀眼光芒，同時也帶來了一系列不容我們忽視的問題。引導二十一世紀的青少年朋友了解人類最新文明成果，以及由此帶來的人類必須面對的問題，將是一件十分必要的工作。為此，我們組織了一批專家學者編寫了《科學故事的智慧》一書。
《科學故事的智慧》一書介紹了發明的趣事，科學創造的機遇等：高額懸賞帶來的發明，落水老鼠引發的啟示，特種紙的發明，降雨彈的誕生……多姿多彩的科學奧秘，引人入勝的科學趣事，將給我們帶來一場不一樣的科學盛宴。
科學技術是人類文明的標誌。科學技術的進步和普及，為人類提供了廣播、電視、電影、錄像、網路等傳播思想文化的新手段，使精神文明建設有了新的載體。同時，它對於豐富人們的精神生活，更新人們的思想觀念，破除迷信等具有重要意義。
科學技術的進步已經為人類創造了巨大的物質財富和精神財富。隨著知識經濟時代的到來，科學技術永無止境的發展及其無限的創造力，必定還會繼續為人類文明作出更加巨大的貢獻。隨著現代科學技術知識體系的不斷龐大，更需要我們青少年加強學習科學文化知識，關心世界熱愛科學，積極培養自身的探索和創新精神，努力為國家為社會作貢獻。
本書具有很強的科學性、知識性、可讀性和系統性，是青少年了解科技、增長知識、開闊視野、提高素質、激發探索和啟迪智慧的良好科普讀物，也是各級圖書館珍藏的最佳版本。閱讀叢書，你會發現原來有趣的科學原理就在我們的身邊。
人類的智慧在我們生存的這個蔚藍色的星球上正放射出耀眼光芒，同時也帶來了一系列不容我們忽視的問題。引導二十一世紀的青少年朋友了解人類最新文明成果，以及由此帶來的人類必須面對的問題，將是一件十分必要的工作。為此，我們組織了一批專家學者編寫了《科學故事的智慧》一書。
《科學故事的智慧》一書介紹了發明的趣事，科學創造的機遇等：高額懸賞帶來的發明，落水老鼠引發的啟示，特種紙的發明，降雨彈的誕生……多姿多彩的科學奧秘，引人入勝的科學趣事，將給我們帶來一場不一樣的科學盛宴。
科學技術是人類文明的標誌。科學技術的進步和普及，為人類提供了廣播、電視、電影、錄像、網路等傳播思想文化的新手段，使精神文明建設有了新的載體。同時，它對於豐富人們的精神生活，更新人們的思想觀念，破除迷信等具有重要意義。
科學技術的進步已經為人類創造了巨大的物質財富和精神財富。隨著知識經濟時代的到來，科學技術永無止境的發展及其無限的創造力，必定還會繼續為人類文明作出更加巨大的貢獻。隨著現代科學技術知識體系的不斷龐大，更需要我們青少年加強學習科學文化知識，關心世界熱愛科學，積極培養自身的探索和創新精神，努力為國家為社會作貢獻。
本書具有很強的科學性、知識性、可讀性和系統性，是青少年了解科技、增長知識、開闊視野、提高素質、激發探索和啟迪智慧的良好科普讀物，也是各級圖書館珍藏的最佳版本。閱讀叢書，你會發現原來有趣的科學原理就在我們的身邊。
