本書以優(yōu)美的文字和高技術(shù)微觀攝影、熱成像攝影,從泛散星光的氣泡,剔透、冷峻甚至桀驁的晶體與枝晶,幻化形態(tài)的沉淀和電反應(yīng),異彩紛呈的火焰與花朵,可視世界之外的熱反應(yīng),宛如生命生長(zhǎng)的化學(xué)花園,實(shí)驗(yàn)及自然界中的分形圖案等十個(gè)方面,呈現(xiàn)對(duì)物質(zhì)及化學(xué)世界的探索之樂及其視覺之美,為讀者帶來眼前一亮的驚嘆體驗(yàn)。
前沿科學(xué)可視化團(tuán)隊(duì),為你揭秘顯微攝影下的新世界
美麗科學(xué),由中科大、清華大學(xué)及歸國(guó)碩博士團(tuán)隊(duì)傾力打造,享譽(yù)世界十年,憑借其科學(xué)兼攝影方面的高水準(zhǔn),已為聯(lián)合國(guó)教科文組織、蘋果、 小米等眾多機(jī)構(gòu)提供視覺作品。其B站賬號(hào)美麗科學(xué)BOS已發(fā)布視頻200余條,積累播放量上千萬。
本書萃集了該團(tuán)隊(duì)在化學(xué)物質(zhì)世界中的微觀攝影、熱成像攝影菁華,呈現(xiàn)出顯微鏡下鮮為人知卻極具魅力的自然奇觀。
中文版新做整體色彩調(diào)校和圖說修訂,并增配新圖,期待奉獻(xiàn)更佳閱讀體驗(yàn)。
從十種現(xiàn)象出發(fā),賦予美感以知識(shí)和秩序之光
化學(xué),是謎題也是答案,是宿敵也是盟友。為什么有的材料透明可拉伸?花朵和火焰的顏色從何而來?晶體生枝、溶液分形,背后可有生機(jī)?……
前《自然》期刊資深編輯,將紛繁世界歸為十種現(xiàn)象:氣泡、晶體、燃燒、沉淀……為你生動(dòng)解說日常中的奇跡。
前言:化學(xué)的召喚
……
許多科學(xué)家從這類抽象推理中獲得了一種真正的審美快感。他們?cè)谠刂芷诒碇邪l(fā)現(xiàn)了美。你可能也有這種感覺,也可能不會(huì);蛟S需要在特定的心境下,才能把對(duì)知識(shí)的理解和美等同起來。
但你不需要特定的心境也能欣賞化學(xué)之美。這本書正是要告訴你,化學(xué)之美,人人皆能享受。我們希望書中的文字不僅解釋了圖片中的內(nèi)容,也加深了你的視覺體驗(yàn)。我們贊同著名物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼的話:從科學(xué)上理解某個(gè)事物并不會(huì)削弱我們對(duì)它的驚奇感和愉悅感,反而還會(huì)增強(qiáng)。費(fèi)曼的一位藝術(shù)家朋友曾說,科學(xué)家拆解了一朵花,讓它變成了一件枯燥無聊的東西,費(fèi)曼回應(yīng)道:
我能欣賞花的美,但同時(shí),我在花身上看到的東西比他多得多。我可以想象它的細(xì)胞內(nèi)部復(fù)雜的活動(dòng),那些活動(dòng)也有一種美。我指的不只是宏觀的1厘米左右的維度,也包括更微觀尺度下的美,它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生化過程。花的顏色是為吸引昆蟲來傳粉演化而來,這就很有趣,因?yàn)檫@意味著昆蟲可以看到花的顏色。這就帶來了另一個(gè)問題:美感也存在于更低形式的生命中嗎?為什么它們會(huì)有審美?科學(xué)知識(shí)會(huì)引來各種各樣的有趣問題,因而只會(huì)增加看到一朵花時(shí)的興奮、著迷和敬畏,只會(huì)增加而已。我不明白怎么會(huì)減少。
有時(shí),我們會(huì)讓你從原子的角度來看待這些視覺奇觀原子在重組、交換并重排電子、互相彈開,或者散射光線。我們無法直接看到這些過程,但可以推斷出它們的存在,并推導(dǎo)出它們的結(jié)果。化學(xué)的特殊本領(lǐng)就是把原子的行為與日,F(xiàn)象這兩方面相結(jié)合,也正是它讓化學(xué)成為一門既魅力十足又實(shí)用的科學(xué),揭示了我們?nèi)粘sw驗(yàn)到的世界是如何從一個(gè)更陌生、更深?yuàn)W,在某種意義上非常神秘的世界中演生出來的。另一位偉大的科學(xué)家查爾斯·達(dá)爾文描述地球上生命演化時(shí)所說的話也完全適用于這里,而他也會(huì)完全同意自然科學(xué)之間是統(tǒng)一的,正如它們描述的這個(gè)光輝燦爛的自然世界一樣:
當(dāng)這一行星按照固定的引力法則持續(xù)運(yùn)行之時(shí),無數(shù)蕞美麗與蕞奇異的類型即是從如此簡(jiǎn)單的開端演化而來,并依然在演化之中。生命如是觀之,何等壯麗恢宏!
著者:
菲利普·鮑爾(Philip Ball),物理學(xué)博士,化學(xué)學(xué)士,自由科普作家。曾任《自然》期刊編輯二十余年。創(chuàng)作領(lǐng)域覆蓋科學(xué)、文化、藝術(shù)及其交叉領(lǐng)域。著有《量子力學(xué),怪也不怪》《分子》《如何制造一個(gè)人》等。
攝影者:
朱文婷,2016年畢業(yè)于清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)系。美麗科學(xué)聯(lián)合創(chuàng)始人。代表作品《重現(xiàn)化學(xué)》在第五屆藝術(shù)與科學(xué)國(guó)際作品展中獲2019清華大學(xué)吳冠中藝術(shù)與科學(xué)創(chuàng)新獎(jiǎng)。
梁琰,博士,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)藝術(shù)與科學(xué)研究中心常務(wù)副主任、副教授,美麗化學(xué)主創(chuàng),美麗科學(xué)創(chuàng)始人。分別于2002年和2005年于清華大學(xué)獲得化學(xué)學(xué)士和碩士學(xué)位,并于2011年在美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)獲得材料科學(xué)博士學(xué)位。
*關(guān)于美麗科學(xué):由中國(guó)科大、清華大學(xué)及留學(xué)歸國(guó)的碩博士團(tuán)隊(duì)組成, 專注于科學(xué)可視化前沿技術(shù)創(chuàng)新,打造融合科學(xué)與藝術(shù)之美的系列科學(xué)文化教育內(nèi)容與產(chǎn)品,服務(wù)于科技文化數(shù)字展示與青少年科學(xué)素質(zhì)教育,曾榮獲美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)國(guó)際科學(xué)可視化專家獎(jiǎng)、中國(guó)科協(xié)科普中國(guó)·十大網(wǎng)絡(luò)科普作品、科技部全國(guó)優(yōu)秀科普作品、吳冠中藝術(shù)與科學(xué)創(chuàng)新獎(jiǎng)等多項(xiàng)國(guó)內(nèi)外重要榮譽(yù)。
譯者:
丁家琦,畢業(yè)于北京大學(xué)物理學(xué)院,現(xiàn)從事科學(xué)傳播工作,譯有《發(fā)現(xiàn)宇宙》《量子力學(xué),怪也不怪》等。
前 言 化學(xué)的召喚 001
第一章 歡騰:氣泡之美 007
第二章 有序:晶體的魅力 037
第三章 不溶:沉淀的威力 067
第四章 繁茂:枝狀生長(zhǎng)之樂 097
第五章 燃動(dòng):迷人的火焰 137
第六章 刺激:電化學(xué)的魔力 167
第七章 多彩:植物的奇妙變色 197
第八章 升溫:熱的作用 231
第九章 有機(jī):盤曲的化學(xué)花園 255
第十章 創(chuàng)造:豐富的圖案 281
后 記 藝術(shù)、奇觀與科學(xué) 309
致 謝 313
附 錄 分子與結(jié)構(gòu) 315
術(shù)語解釋 329
引文出處 333
譯名對(duì)照表 335