夸克因何得名？
夸克是理论上的粒子，被认为是物质的基本成分。夸克是由美国理论物理学家、诺贝尔奖获得者默里·盖尔曼(Murray Gell-Mann，1929-)命名的。夸克起初是盖尔曼随意想出来的一个词，听起来像“Kwork(阔克)”。后来，盖尔曼读到了詹姆斯·乔伊斯(James Joyce)的小说《为芬尼根守灵》中的一句话，“向麦克老大三呼夸克(Three quarks for Master Marks)”，于是这个词就变成了夸克(Quark)。现在已知的夸克有6种，分别用上、下、奇异、粲、顶和底来区别。每种夸克有三种不同颜色(红、蓝和绿)。18种夸克都有不同的电荷(这是所有基本粒子的一个基本特征)。三个夸克组成一个质子(带有一个单位的正电荷)或一个中子(带有零电荷)，两个夸克(一个夸克和一个反夸克)组成一个介子。同所有已知的粒子一样，夸克有自己的反物质对立物，称为反夸克(具有相同的质量，但相反的电荷)。
理查德·费因曼对物理学作出了怎样的贡献？
理查德·费因曼(Richard Feynman，1918-1988)发展了量子电动力学理论，描述了电子、正电子和质子的相互作用，为物理学家研究电子提供了一种新的研究方法。费因曼用自己的方式重构了量子学和电动力学，发明了表示量子场论计算中特定项的图，被称为费因曼图。费因曼因为在量子电动力学方面的研究成果，获得1965年诺贝尔物理学奖。
什么是亚原子粒子？
亚原子粒子是比原子小的粒子。从历史上来说，人们认为亚原子粒子是电子、质子和中子。然而，亚原子的定义现在已经扩大到包括基本粒子在内。基本粒子非常小，以至于它们似乎不能再由更小的单位组成。在20世纪，随着越来越先进复杂设备技术的发展，使对这种基本粒子的物理研究成为可能。在20世纪下半叶，已经发现许多新的粒子。
根据粒子的旋冲质量或它们的共性组织粒子，人们提出了许多建议。有一个体系观现在普遍称为标准模型。这个体系说明了基本粒子的两大基本类型：夸克和轻子。其他载力粒子称作玻色子，如光子、胶子和引力子都是玻色子。轻子包括电子、u介子、乙介子及三类微中子。夸克在本质上从不单独发生，它们总是组合在一起，形成粒子，称作强子。根据标准模型，所有其他的亚原子粒子都是由夸克及其反粒子的某些组合而构成。质子由三个夸克组成。 什么是依数性？
依数性只和溶质的粒子数目有关，而与溶质粒子本身的性质无关。依数性包括蒸汽压降低、沸点升高、凝固点降低以及渗透压等。对生物体系来说，最重要的依数性是渗透压。
除水以外，什么物质固态时比液态时密度小？
只有铋和水具有这一特性。密度(质量与体积的关系或物体的质量除以它的体积)指一种物质有多紧密或坚实。例如，水的密度为1g/cm3(克/立方厘米)或1kg/L(千克/升)。岩石的密度为3.3 g/cm3。纯铁的密度为7.9 g/cm3。地球(作为一个整体)的密度是5.5 g/cm3(平均)。水在固态状态下(即冰)会浮起，这是好事，否则，冰就会沉到所有湖泊或河流的底部。
为什么液态水比冰的密度大？
纯液态水在39.2°F(3.98℃)时密度最高，当水结成冰时密度减小。这是因为当水形成冰时，氢键使分子形成相对固定的几何模式，产生展开的有渗透性的结构。液态水具有较少的氢键，因此，更多的分子能占据同样的空间，使液态水的密度比冰更大。
何谓半衰期？
半衰期是指放射性原子核的数目衰变到其原来数目的一半所需要的时间。因此，如果某一样品的半衰期是一年，从年初到年末时，其放射性将衰减到其原来的一半；到第二年末，则衰变到原来的1/4。某种物理放射性核的半衰期总是一样的，不受温度、化学结合或其他任何条件的影响。自然辐射是法国物理学家安东尼·贝克勒耳(Antoine Becquerel，1852-1908)在1896年发现的。这项发现导致了现代核物理学的开端。
谁首先用无机成分人工合成了有机化台物？
1828年，德国化学家弗里德里希·亨利·维勒(Friedrich Henri Wohler，1800-1882)用氰酸铵合成尿素。这项合成给生命活力理论以致命的打击。生命活力理论认为，有机化合物和无机化合物之间存在着明确的、根本的差异。瑞典化学家琼斯·雅可比·贝采利乌斯(Jons Jakob Berzelius，1779-1848)提出，这两种化合物是根据完全不同的定律，由化合物的元素中产生的。有机化合物是在生命活力的影响下产生的，因此不能由人工产生。这一区分因维勒的合成而宣告结束。
谁被认为是晶体学的创始人？
法国教士及矿物学家勒内-加斯特·霍伊(Rene-Just Hatiy，1743-1822)被称为“晶体学之父”。1781年，霍伊遇到一件幸运的事，他把一块方解石摔到了地上，并摔成小碎片。他注意到碎片沿着直直的并以固定角度相交的平面破裂。霍伊假设，每一个晶体都由一连串现在称作晶胞的东西构成，形成带有固定角度的简单几何形状。晶体形状的一致性或差异意味着化学成分的相同或不同。这就是晶体学的开始。
19世纪早期，许多物理学家进行晶体实验，他们尤其对晶体能折射光并将光分成其组成颜色的能力感兴趣。新兴光性矿物学的一位重要成员是英国科学界的大卫·布儒斯特(David Brewster，1771-1868)，他根据晶体的光学特性，成功地对大多数已知晶体进行分类。
19世纪中期，法国化学家路易·巴斯德(Louis Pasteur，1822-1895)的研究工作为晶体测偏振术奠定了基础。皮埃尔·居里(Pierre curie，1859-1906)和其兄雅克·居里(Jacques Curie，1855-1941)发现了某些晶体呈现的另一种现象——压电现象。压电现象也叫做压电效应，是某些晶体在施加应力后呈现的电场效应。
对晶体的最重要应用也许是在x射线晶体学这个学科中。德国物理学家马克思·冯·劳厄(Max von Laue，1879-1960)最早进行了这个领域的实验。这项研究工作因威廉·亨利·布拉格(William Henry Bragg，1862-1942)与其子威廉·劳伦斯·布拉格(William Lawrence Bragg，1890-1971)而得以完善，他们因此一起荣获诺贝尔物理学奖。青霉素和胰岛素的合成因x射线晶体学的使用而成为可能。P13-15
科学技术已成为现代人们生活的基础，如何才能真正地感知和了解这神奇的世界，探知生活中一些纷繁复杂、趣味横生的自然常识和科学技术，匹兹堡科学技术部主任詹姆斯·E.博比克编著的机敏问答《科学》一书将以问答的模式解读这些知识。自然界神奇奥妙，科学技术迅猛进步，人们怎样才能简明扼要地去了解一些问题的基本概念和基本原理，这就需要一部涉及知识广泛的书籍来解读。机敏问答《科学》一书可以说是一部百科科普读物，书中汇集精选了1700多个最让人感兴趣的自然知识和科技方面的问题。它能够帮助人们用科学的观念去了解和认识客观世界。
本书所涉及专业知识非常广泛，所以译者本人在译著该书时，也从中学习和了解到大量的知识，开阔了视野。正因为本书所涉及知识非常广泛，译者在翻译过程中也得到了一些专业人士的帮助，在此表示感谢。参与翻译、修改和校对的人员有：礼长智、礼宏智、由洋、郎井成、陈静、郎淑芝、范修海、郎井武、王桂华、冯雨、王庆利、陈明哲、陈重辰、吕智新、礼建奇、礼香凝、张丹丹、陈艳新、原松、魏振华、刘婷、陈立静、刘冬云、王萍、刘威总经理及属下的设计人员。
因本书涉及的学科和内容极为广泛，不足或错误之处，仍属难免，祈望读者批评指正。
郎淑华
2008年冬于沈阳
简介
鸣谢
物理和化学
能量、运动、力和热—光、声音和其他波—物质—化学元素等—测量法、方法论等
太空
宇宙—恒星—行星和卫星—彗星、陨石等—观察与测量—探索
地球
空气—自然特征等—水—陆地—火山和地震—观察与测量
气候和天气
温度—空气现象—风—降水—天气预报
矿物及其他材料
岩石与矿物—金属—自然物质—人造产品
能源
非核燃料—核能—测量单位和测量—消耗和保护
环境
生态学、资源等—灭绝的和濒危的动植物—污染—回收、保护和废物
生物
细胞—进化论和遗传学—生命过程、结构等—分类、度量和术语—真菌、细菌、藻类等
植物世界
物理特征、作用等—乔木和灌木—花和其他植物—园艺、农艺等
动物世界
生理特性等—名称—昆虫、蜘蛛等—水生生物—爬行动物和两栖动物—鸟类—哺乳动物—宠物
人体
功能、过程和特征—骨骼、肌肉和神经—器官和腺体—体液—皮肤、毛发和指甲—感觉和感觉器官
健康与医学
健康的隐患、危险等—急救、毒药等—疾病、机体紊乱及其他健康问题—卫生保健—诊疗设备及检测—药物等—外科手术和其他非药物治疗
重量单位、度量法、时间、工具和武器
重量单位、度量法和测量—时间—工具、机器与生产工序—武器
楼房、桥梁及其他建筑结构
楼房和建筑构件—公路、桥梁和隧道—五花八门的建筑结构
船舶、火车、汽车和飞机
船和舰艇—火车和有轨电车—机动交通工具—飞行器—军用交通工具
通讯
符号、书写和代码—收音机和电视机—电信、记录、互联网等—计算机
基础科学
数字—数学—专业术语和理论
译者的话
各个领域一直都在发生着重大变化。科学技术方面进展迅猛，就好像在和光速(186282英里/秒)赛跑。我们怎样才能赶上科技发展的步伐，我们到哪里才能找到日常问题——从平淡无奇的问题到复杂难懂的问题——的答案？一张3.5英寸软盘能容纳多少数据(从400千-200多万字节)？我想要一只狗，但不想要一只会掉毛的狗。我该选什么样的狗呢？是贵宾狗、克里蓝色小猎狗，还是德国雪纳瑞犬呢？太阳何时消亡？是在大约50亿年后吗？我每天订阅的报纸产生多少废纸？是每年550磅吗？火星上有生命吗？
科学技术已成为现代生活的基础。设想一下没有计算机的世界将会是怎么样的世界。在不到20年前，大众的普遍印象是：计算机将依然是大企业高度专业化的工具。一台普通个人计算机的技术能力现在已超过不久前巨大的大型主机。虽然普通公众目前主要利用计算机的这种计算能力来浏览万维网、进行电子购物、制作贺卡、看数字照片、下载音乐、将凯鲁亚克激发的意识流电子邮件发给毫无戒备之心的朋友，但是家庭计算机网络也用于做复杂的科学计算。家庭理财也依靠计算机。家庭事务计算机现在已成为我们日常生活方式的一部分，成为改变其操作者行为的实用工具。
利用计算机进行绘图和分析的科学家们正在破解遗传密码的奥秘。对基因的操纵可能成为找到癌症及重要基本治疗方法和延长人类寿命的工具。现在，科学家已能克隆动物，而政客们对克隆的道德性表示恼怒，并防止克隆人类(也许作为一个公共部门，他们已认识到，一个克隆的政治家对社会无疑是一种威胁)。手机可以随时随地将一个人与另一个人联系上。由于在轨望远镜和计算机对来自深空信号的分析，我们对宇宙了解的深度和广度以极大的速度扩展。也许在将来不太遥远的某一天，我们将亲眼目睹宇宙大爆炸。我们依赖科学技术取得了这些巨大飞跃。但是随着我们对世界和宇宙方面专业化知识的增长，生活也变得比以往更加复杂，我们对基础科学技术的一般理解明显不足。我们有问题要问，我们感到困惑，但是我们找不到答案。当今时代发展迅猛，我们已迷惑了。我们现在所需的就是“机敏问答”《科学》。
简明易懂的“机敏问答”《科学》精选了从人体的内部活动方式到外层空间、从数学和计算机到飞机、火车和汽车等许许多多有趣的科学技术方面的问题。1902年，匹兹堡卡耐基图书馆(1895年开馆，由钢铁大王安德鲁·卡耐基资助建成)成为美国建立独立的科技部的首个大型公共图书馆。从此以后，这个科学技术部一直在耐心地回答顾客提出的各种问题，每年回答的问题有6万多个。回答方式有个人拜访、传真、电子邮件、定期邮递或新近实施的基于全球信息网的虚拟咨询服务。比如一桶油有42加仑；土拨鼠在土拨鼠日预报天气的准确率只有28％；覆盖南极洲的冰层最厚处深达15700英尺。从天文学到动物学，科技部积累了大量可靠的参考文献。“机敏问答”《科学》收集有科学和技术方面1700多条人们问得最多的、最有趣的或最不同寻常的问题及答案，以此来庆祝科学技术部成立100周年。由科学技术部主任詹姆斯·博比克(James Bobick)和诺伊米·巴拉班(Noami Balaban)编辑的“机敏问答”《科学》第三版已经过全面修订，增加了近400个新问题。此外，书中增加了125幅插图和许多图表。
在某种程度上，科学触及到的生活方面是如此之广——无论是我们的环境、我们的家园、我们的工作场所，还是我们的身体本身——以至于很难分清究竟是什么构成了科学。“机敏问答”《科学》没有特别地将问题局限于纯科学，而是关注那些通过普及性、受大众喜欢的程度、研究过程中的耗时性或独特性而使人特别关注的问题。电影特技中使用的玻璃是怎样制成的？燕子何时回到卡皮斯特莱诺？狗听到警报器的声音时为什么会叫？玫瑰的不同颜色和不同种类象征什么？众所周知的“芝麻开门”与芝麻种子有关系吗？排名前10位的狗都叫什么名字？什么是麻筋儿？停车计时收费器最早何时采用的？有能预测天气并告知时间的树吗？驾驶速度如何影响汽油的行驶里数？
卡耐基图书馆的工作人员已尽其所能地对书中的数字和日期进行了核实。别忘了，甚至科学中的数字也会有出入。很多时候，这种差异可归因于权威们看问题的角度不同，更常见的原因是对数字进行简单的数学计算的结果。有时所列的数字或日期与查阅的资料一致。有时不一致的地方会给以注释，并给出替代的数字或日期。 “机敏问答”《科学》作为家庭使用的参考书，便于孩子阅读，有助于满足人们对世界的好奇心。问题的回答用非专业技术语言写成。根据问题的性质，回答问题时或简明扼要，或进行更详尽的解释。科学术语的定义包含在回答中。书中同时列出了公制量度单位和美国惯用的计量单位。
自从1994年“机敏问答”《科学》第一版出版以来，卡耐基图书馆科技部收到了许多有关书中有趣内容的有益评论。看来人们很喜欢将所有这些信息编入一本便于使用的书中。安德鲁·卡耐基为科学技术部和本书的这次出版感到骄傲。
《机敏问答·科学》是集趣味和启迪与一身的一部书，将为你回答最热门的问题，帮你完成家庭作业，提供引人入胜的细节，满足你的求知欲和好奇心。
《机敏问答·科学》精选了1700多个人们问得最多、最有趣或最不同寻常的自然和科技知识方面的问题，按照物理和化学、太空、地球、气候和天气、矿物、能源、环境、生物、植物、动物、人体、健康和医学、度量、工具和武器、建筑与桥梁、交通工具、通讯、基础科学等分类。本书由詹姆斯·E.博比克、内奥米·E.巴拉班编著。
如何满足你的好奇心、解开有趣的奥秘，简明易懂的《机敏问答·科学》精选了从人体的内部活动原理到外层空间、从数学和计算机到飞机、火车和汽车等许多趣味横生的科学、技术方面的话题。
自从1902年匹兹堡卡耐基图书馆成为美国第一个建立独立的科学技术部的主要公共图书馆以来，科学技术部一直在耐心地回答读者提出的各种问题，每年回答的问题有6万多个。科学技术部为这个特别的版本精心挑选了人们询问最频繁、最有趣、最新鲜独特的问题。“机敏问答·科学”收集有1700多个问题和答案(其中400个为新增问答)，有125幅插图，几十个图表。本书由詹姆斯·E.博比克、内奥米·E.巴拉班编著。
