为什么有些人对青霉素过敏?为什么沙子会呈现不同颜色?海贝从哪儿获得美丽的色彩?为什么蚂蚁掉了脑袋还能活下来?有不死的活物吗?蜜蜂怎样建造蜂巢?我们为什么会被吓得脸色发白?我们必须睡觉吗?……本书是一位美国中学教师收集记录的同学们提得最多最聪明的问题,你一定也产生过同样的疑问,读一读本书,就会知道答案了。本书收悉录了三百多个关于科学和自然知识的小问题,这些问题涉及的范围非常广泛,小到原子微生物,大到宇宙天体,跨越生物和高明的语言表述使得本书妙趣横生,精彩纷呈,读者可从中充分领略自然与科学的无穷魅力以及科学探索与研究的乐趣。
本书收录了数百个关于科学和自然知识的小问题,这些问题涉及的范围非常广泛,小到原子微生物,大到宇宙天体,跨越生物医学、物理化学、天文地理等各个学科。本书作者马丁·戈尔德温是一位在美国长期从事自然科学教学的中学教师,他称书中解答的都是同学们平时提得最多的问题,也是最有趣最聪明的问题。作者渊博的自然科学知识和高明的语言表述使得本书妙趣横生,精彩纷呈,读者从中可充分领略自然与科学的无穷魅力以及科学探索与研究的乐趣。可以说这是一部出色的科普读物。
作者的愿望是希望能唤起读者的求知欲,这也是译者的愿望。实际上,我更希望这本小书能为小读者们带去快乐,希望在平凡的日子里,为小读者的心灵世界打开一篇小小的窗户,从那儿能看见自然界的无数奇观:红海上飘浮的万顷海藻,百年年前奔驰的恐龙,遥远的庞大星系……
10 苍蝇是如何头朝下行走的?
虽然我们看不到,但对苍蝇的复眼来说,天花板简直就是宽广的大峡谷或撒哈拉沙漠,布满了山脉丘陵和谷地。为了征服这些障碍,自然赋予苍蝇所有适当的装备,使它能用六条腿的每一条来抓牢并待在天花板的表面上。每条腿上都有类似龙虾的一双细小的爪,爪的下方是一双更小的网状的绒毛垫,称作“毛垫”,这是很有效的吸力垫。苍蝇把它压在天花板表面,挤出空气并产生足够的吸力把自己悬起来。这样,通过施展其脚爪和吸垫,这个小坏蛋就能大头朝下庄严地漫步了。
11 是否有些人的骨骼多于其他人?
是的,许多人有这种情况。出生时我们有大约300块骨骼,长到成人时只剩下206块。在成长发育过程中,会发生大量骨骼的融合。有5块骨骼融合成骶骨,4块融合为尾骨。这就部分说明了骨骼数量的减少。
然而,在融合过程中时常有一些骨骼被忽略了,因而有的人或许会有额外的一两根骨骼。比如,我们知道,百分之五的人多一根额外的肋骨,这种情况多发生在男性身上。
12 男性翻女性昀青音为什么不一样?
人的喉部有像琴弦一样的东西,称为声带。肺部的气息振动声带,将声波变成嗓音。由于男性的声带更长更厚,故声音低沉。这就是男女声音不同的缘故。男孩的声带在13岁前不断发育。当男孩进入成年期时他的声音会发生一次突然的变化,因为大量的发育在那时完成,那时他会感到声音突然变了。男性在超过65岁时嗓音还会有一次变化,声调变高,声音发颤。
13 垃圾对人类有甩吗?
长期以来,一些欧洲国家一直使用垃圾作燃料。但因为以前煤炭和石油在美国很便宜,美国人就从来没有想过利用垃圾。如今,由于能源危机,科学界正试图找到将垃圾转变为能源的廉价途径。
甲烷是一种无味的可燃气体,也是天然气的主要成分。它是由腐烂的有机物质产生的,比如垃圾。我们正在认真研究它作为能源供应源的潜力。据统计,每个人每年要产生大约一吨的垃圾,折算成能源就相当于贡献了半吨煤,我们应该加以利用。今天,有16个这样的工厂已经开工,有12个正在建设之中,更多的项目正处于各项计划的不同阶段。
美国田纳西州的纳什维尔正计划利用垃圾为其市政建筑提供热源。密苏里州的圣露易斯也正计划建立全城的垃圾系统以利用150万市民产生的所有垃圾。在威斯康星州的密尔沃基有一座试验厂正在对使用固体废物产生的甲烷气体进行研究。芝加哥已经在使用垃圾焚化装置为市政建筑提供冷气和暖气。在洛杉矶,有一座试验装置可利用城市垃圾为350个家庭提供足够的电力。P8-9
科学体现在我们身边每一事物上。科学一词来源于一个拉丁语的词根,本意为知识。如果科学知识能以较浅显的方式来表述,那么我们就都能感受其中的无穷魅力,因为我们生来就怀有好奇心。但是不知何故科学总使人们望而却步——足以令学生们逃课,因为他们觉得这过于技术性了。作为一名教师,我总是关注于如何以更吸引人的方式讲授科学原理。我并不是说那些基本法则和原理应该被删减,但是应该使它们更易被接受,尤其是对于那些只是有兴趣但并不打算深究的学生而言。
在高中教授自然科学这几年间,学生们曾经向我提出了数百个问题,问题的范围非常广泛,比如“为什么沙有各种颜色?”“为什么油漆会剥落?”“为什么灰烬不能燃烧?”“贝壳从哪里获得颜色?”“为什么被蚊子咬了后会发痒起包?”“为什么鸟儿不会被电击?”“什么东西不会腐烂?”等等。
为了确定哪些提问最具普遍性,我开始收集和记录这些年来学生们提出的最聪明最有趣的问题。我把这项工作作为课程的一部分,并安排部分时间进行自
由讨论,希望这样能使学生明白科学与他们的生活的紧密联系。借此我还能收集到涉及大量话题的各种提问。
用于课堂讨论的另一部分问题来自于我主持的数百个科普活动项目。比如,我曾从一位现已开业行医的女孩那里了解到动物能制造出世上最强力的胶。一个学生的父亲拥有一棵多重嫁接的果树,于是他给我提供了这样的问题:“一棵树上能长出一种以上的水果吗?”
令人满意的是,我发现这种以提问来寻求答案的方式很好地被我的班级所接受,由此,惟一合乎逻辑的下一步骤就是考虑将这些材料整理成书。我尝试保持一种平易而准确的叙述风格,并辅以适当的幽默格调。在许多实例中,我要求自己抓住那些艰深的概念的本质,同时又要尽量少地使用专业性的语言。当然,这在少部分话题中无法避免,因为其中确实需要用一些技术性术语以表达它们准确的科学含义。
科学对我们的生活有多么重要呢?随便拿起身边的任何物品,体会一下它的更新及生产所遵循的科学道理吧。虽然在我们看来世界总是不停地变幻——就像托马斯·沃尔夫所言,我们不能重回同一个家——而实际上自然界的基本法则——也就是物理、化学、植物学、生物学或其他学科的基本原理——是保持不变的,而科学家的职责是发现其中的奥秘。不断积累的科学成果使人类创造了20世纪的科学奇观,如探索太空、激光、神奇的药物和抗生素。但尽管如此,自然法则是永恒的,而且正是这种永恒性促使人们不断取得科学进步。举例来说,我们能确信从古至今,两个氢原子和一个氧原子结合形成一个水分子,变色龙一直会变色,鱼类在冰冻的北冰洋已生存了数百万年,而同时蚯蚓、螳螂及许多昆虫也已生存了数百万年。但是,我们目前只是认识到它们生活形态的雏形,并正努力作进一步的了解。
为了找到这些提问的答案,我参阅了关于基础科学、生物学、物理学、天文学、地球科学、海洋科学、医学等方面的书籍和科学杂志及报告,还有许多其他的资料来源。我最大的愿望就是唤起每个人的求知欲望,不管是青年还是老人。
感谢许多致力于各门学科的朋友们,他们曾帮助我审阅和编辑书稿。尤其要感谢一位物理、生物和海洋学教师伯特·邦德,他的鼓励和忠告我将铭记不忘。还要感谢我的妻子戈尔迪在完成整个计划过程中的持久耐心和协助。