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,異彩紛呈的火焰與花朵,可視世界之外的熱反應,宛如生命生長的化學花園,實驗及自然界中的分形圖案等十個方面,呈現(xiàn)對物質(zhì)及化學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。
前沿科學可視化團隊,為你揭秘顯微攝影下的新世界
美麗科學,由中科大、清華大學及歸國碩博士團隊傾力打造,享譽世界十年,憑借其科學兼攝影方面的高水準,已為聯(lián)合國教科文組織、蘋果、 小米等眾多機構(gòu)提供視覺作品。其B站賬號美麗科學BOS已發(fā)布視頻200余條,積累播放量上千萬。
本書萃集了該團隊在化學物質(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,期待奉獻更佳閱讀體驗。
從十種現(xiàn)象出發(fā),賦予美感以知識和秩序之光
化學,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?……
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……為你生動解說日常中的奇跡。
前言:化學的召喚
……
許多科學家從這類抽象推理中獲得了一種真正的審美快感。他們在元素周期表中發(fā)現(xiàn)了美。你可能也有這種感覺,也可能不會;蛟S需要在特定的心境下,才能把對知識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之美。這本書正是要告訴你,化學之美,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。我們贊同著名物理學家理查德·費曼的話:從科學上理解某個事物并不會削弱我們對它的驚奇感和愉悅感,反而還會增強。費曼的一位藝術(shù)家朋友曾說,科學家拆解了一朵花,讓它變成了一件枯燥無聊的東西,費曼回應道:
我能欣賞花的美,但同時,我在花身上看到的東西比他多得多。我可以想象它的細胞內(nèi)部復雜的活動,那些活動也有一種美。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;ǖ念伾菫槲ハx來傳粉演化而來,這就很有趣,因為這意味著昆蟲可以看到花的顏色。這就帶來了另一個問題:美感也存在于更低形式的生命中嗎?為什么它們會有審美?科學知識會引來各種各樣的有趣問題,因而只會增加看到一朵花時的興奮、著迷和敬畏,只會增加而已。我不明白怎么會減少。
有時,我們會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,并推導出它們的結(jié)果;瘜W的特殊本領(lǐng)就是把原子的行為與日常現(xiàn)象這兩方面相結(jié)合,也正是它讓化學成為一門既魅力十足又實用的科學,揭示了我們?nèi)粘sw驗到的世界是如何從一個更陌生、更深奧,在某種意義上非常神秘的世界中演生出來的。另一位偉大的科學家查爾斯·達爾文描述地球上生命演化時所說的話也完全適用于這里,而他也會完全同意自然科學之間是統(tǒng)一的,正如它們描述的這個光輝燦爛的自然世界一樣:
當這一行星按照固定的引力法則持續(xù)運行之時,無數(shù)蕞美麗與蕞奇異的類型即是從如此簡單的開端演化而來,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),物理學博士,化學學士,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、文化、藝術(shù)及其交叉領(lǐng)域。著有《量子力學,怪也不怪》《分子》《如何制造一個人》等。
攝影者:
朱文婷,2016年畢業(yè)于清華大學美術(shù)學院視覺傳達設(shè)計系。美麗科學聯(lián)合創(chuàng)始人。代表作品《重現(xiàn)化學》在第五屆藝術(shù)與科學國際作品展中獲2019清華大學吳冠中藝術(shù)與科學創(chuàng)新獎。
梁琰,博士,中國科學技術(shù)大學藝術(shù)與科學研究中心常務副主任、副教授,美麗化學主創(chuàng),美麗科學創(chuàng)始人。分別于2002年和2005年于清華大學獲得化學學士和碩士學位,并于2011年在美國明尼蘇達大學獲得材料科學博士學位。
*關(guān)于美麗科學:由中國科大、清華大學及留學歸國的碩博士團隊組成, 專注于科學可視化前沿技術(shù)創(chuàng)新,打造融合科學與藝術(shù)之美的系列科學文化教育內(nèi)容與產(chǎn)品,服務于科技文化數(shù)字展示與青少年科學素質(zhì)教育,曾榮獲美國國家科學基金會國際科學可視化專家獎、中國科協(xié)科普中國·十大網(wǎng)絡科普作品、科技部全國優(yōu)秀科普作品、吳冠中藝術(shù)與科學創(chuàng)新獎等多項國內(nèi)外重要榮譽。
譯者:
丁家琦,畢業(yè)于北京大學物理學院,現(xiàn)從事科學傳播工作,譯有《發(fā)現(xiàn)宇宙》《量子力學,怪也不怪》等。
前 言 化學的召喚 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:枝狀生長之樂 097
第五章 燃動:迷人的火焰 137
第六章 刺激:電化學的魔力 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:盤曲的化學花園 255
第十章 創(chuàng)造:豐富的圖案 281
后 記 藝術(shù)、奇觀與科學 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
譯名對照表 335