第一套Discovery少年探索百科全集！风靡全球上百个国家！

《探索百科》系列参照美国科教标准新精心策划，融合中国教育特色全新改编。

《探索百科》之《物质科学(上)》告诉你世界各地的古代奇迹、化学史上的小插曲、纯粹现代科学、美味的元素、烹饪是什么、改革者让世界更安全、对放射性尘埃的恐惧等内容。

《探索百科》系列参照美国科教标准新精心策划，融合中国教育特色全新改编。

本书由上百位中外专家共同研发，集科学性与趣味性于一体。

书中超多精彩图片展现科学万象，互动知识问答激发创新思维。

本书为其中之一的《物质科学(上)》分册，介绍了元素、核能等内容。

物质的形态

主题介绍：物质的形态

问与答：变形者

大事记：所有这些都是物质

增长见闻：我处于什么状态?

年鉴：物质的实质

目击报道：“优质气体”的故事

剪贴簿：好冷啊!

分布地图：地球上的物质

亲身体验：你也是物质

科学家手记：皇冠和浴盆的故事

意想不到：物质的奥秘

待解之谜：彩色玻璃窗案件

焦点人物：等离子体——为什么它

属于物质

趣味集锦：有趣的物质

你的世界，你的机遇：物质是什么?

元素

主题介绍：元素

大事记：元素初探，可敬的

恩培多克勒

年鉴：排排座位

问与答：请你算算看

焦点事件：气体在哪里?

焦点人物：熠熠动人

分布地图：寻觅宝藏

意想不到：珍贵的宝藏

目击报道：矿藏，全是矿藏

待解之谜：空中惊魂

增长见闻：照明材料

科学家手记：回到创世之初

亲身体验：美味的元素

趣味集锦：给我原子

你的世界，你的机遇：就在你的元素中

化学

主题介绍：化学

问与答：破坏者

焦点事件：大爆炸

增长见闻：烹饪是什么?

年鉴：酸性测试

分布地图：实践论坛

大事记：纯粹现代科学

科学家手记：弹性之战

意想不到：奇妙的化学

目击报道：标记

亲身体验：一卷胶卷

焦点人物：改革者让世界更安全

待解之谜：化学办法

趣味集锦：化学史上的小插曲

你的世界，你的机遇：清点库存

核能

主题介绍：核能

问与答：获取热量

大事记：链式反应

科学家手记：基于光的灵感

目击报道：“一片刺目的阳光”

剪贴簿：对放射性尘埃的恐惧

增长见闻：从加热到冷却

年鉴：小心!这可能有损你的健康

分布地图：各国的能源使用状况

亲身体验：挽救生命的射线

意想不到：在水下和太空中

焦点人物：体内辐射

待解之谜：是天然核反应堆吗?

趣味集锦：核能趣谈

你的世界，你的机遇：不浪费，不奢求

主题介绍：建筑

问与答：我承受不了所有这些压力啊!

剪贴簿：跨越两岸

增长见闻：一分耕耘，一分收获

年鉴：更大更好的建筑

大事记：梦想与金钱的世界

科学家手记：设计建造

亲身体验：虚拟行动

焦点人物：三位英雄

意想不到：一切准备就绪

分布地图：世界各地的古代奇迹

目击报道：拔地参天

待解之谜：挑选最佳游乐场

趣味集锦：有头脑的建筑师与庞大建筑物

你的世界，你的机遇：依靠你的学校

1765年，美国的发明家和政治家本杰明-富兰克林在伦敦工作的时候，得到了约瑟夫‘普里斯特利的协助。对电学的共同兴趣，使两个人成了好朋友。在富兰克林的劝说下，普里斯特利研究并撰写了电学方面的著作。后来，在利兹生活的日子里，普里斯特利在他家隔壁的酿酒厂发现了奇怪的气。不久，他开始用这种“气”进行实验。今天，我们把它叫做“气体”。

在普里斯特利所写的《关于不同类型气体的实验和观察结果》一书中，他介绍了从“普通”空气中分离“优质”气体的过程。以下是从普里斯特利的书中摘录的内容，描述了在1774年8月1日那天，他是怎样发现“优质”气体——氧气的，以及后来又是怎样利用两只小老鼠，对这一结论进行验证的。

……蜡烛在这种气体里燃烧，呈现出一种格外剧烈的火焰，就像蜡烛在富含氮气的空气里燃烧．呈现出铁或硫黄的赤褐色。但除了氮气里所发生的特殊变化外，在任何其他气体里，我都找不到类似这样不寻常的现象。而且我知道，在制备氧化汞的过程中，并没有用到亚硝酸。这就使我陷入了深深的困惑当中，这到底是为什么呢？

氧化汞是一种呈橘红或橘黄颜色的粉末，主要被用于制作绘画颜料。在普里斯特利的时代，也用于治疗皮肤病的药膏。它在高温燃烧的情况下，会释放出氧气，普里斯特利将其收集并且储存起来。火的燃烧需要氧气，所以，纯氧就会导致普里斯特利所说的“一种格外剧烈的火焰”。

我得出的结论是，它比普通气体的品质要高4～5倍。这一点可以由我收集到的气体得以证实，它甚至比我曾经遇到的最好的普通气体还要优良5～6倍。

普里斯特利并不知道他发现的就是氧气。当普里斯特利在观察燃烧得很明亮的火焰时，他很想知道：如果将活着的生物放在这种“优质空气”里，将会怎样呢？

在这个月(1775年3月)的8日，我得到了一只老鼠，并将它放到一个玻璃器皿中，里面盛有从氧化汞中提取出的57克气体。一只发育成熟的老鼠，就像这只，放在普通气体里可以存活15分钟。而在这种气体里，我这只老鼠活了整整30分钟，取出的老鼠表面上是死了，但实际上只是冻僵了，因为，如果将它放在靠近火的地方，它不久就会苏醒过来，并且根本看不出实验对它造成了什么伤害。

……因为进一步的实验结果相当令人满意，于是我又找了一只老鼠，这次从氧化汞和红色沉淀物中提取了少于57克的气体，将老鼠放在里面……它活了45分钟。但是我没有预先将器皿放在温暖的地方——我猜想老鼠是冻死的。然而它生存的时间却比在等量的普通气体里可能存活的时间延长了三倍。我并不期望从这样的实验中得到非常精确的结果，所以我认为没有必要用老鼠再进行实验了。

于是，在两只勇敢的小老鼠的协助下，普里斯特利确定，他已经从我们大家都在呼吸的普通空气中分离出了这种“优质”的气体。记录下这些结果后，普里斯特利的好奇心又驱使他决定亲自试试并且通过玻璃吸管将其吸到身体内。他是这样描述自己当时的感受的：

将它吸进肺里的感觉与普通空气并没有太大的差别，但我似乎感觉呼吸起来特别的轻松和顺畅……

著名的法国化学家安托万·劳伦特·拉瓦锡后来将这种气体命名为“氧气”。除了拉瓦锡，瑞典化学家和药剂师卡尔．威廉·舍勒，以及普里斯特利都“发现”了氧气，而只有普里斯特利立即将他的发现写成书并出版，因此赢得了声誉。

在约瑟夫·普里斯特利“发现”氧气前，他还仍被许多人喜爱的发现。普里斯特利对他家隔壁的酿酒厂所产生的气体感到非常好奇。这种气体贴着地面流动，这说明它比一般气体重。当普里斯特利在自己家的实验室里制造出这种“重的气体”，并将其溶解在水中时，他发现这种混合物“非常好喝并且很刺激”。普里斯特利把它叫做“固着水”。普里斯特利所做的就是将二氧化碳气体与水混合，使水变得嘶嘶冒泡。在1773年，由于“固着水”的发现，普里斯特利被皇家协会授予奖章。今天，我们可以在碳酸饮料(也叫苏打水或汽水)的泡沫里发现普里斯特利的“固着水”。

当约瑟夫·普里斯特利亲试氧气时，他写道：“我敢说，许多年以后，这种纯的气体可能会成为很受欢迎的奢侈品。迄今为止，只有两只小老鼠和我本人有这样的荣幸呼吸到了它。……'’他的预言如今已经变成了现实，许多人聚集在氧吧里，花许多钱来呼吸纯氧。1996年，游泳运动员莉萨·查伦在北美开设了第一家氧吧。这家叫做“02 Spa Bar”的氧吧位于多伦多。需要放松休息的客人们经常光顾这里，呼吸他们最喜欢的风味氧气。

阿嚏(真冷啊！)……去南极洲的冰天雪地旅行，你将陷入-60℃的低温。其实不必走那么远，那会冻坏你的手指。只要看一下你的冰箱或“冷藏柜”(以前人们是这样称呼这种机器的)的冷冻室就可以了。这里可能有-17℃那么冷。

冰是水的固态形式，是在0℃的温度下凝固而成的。它是一种不寻常的固体，因为它的密度小于水的密度——也就是说，它的分子排列得不是很紧密。这就是为什么当水凝固时会膨胀，冰为什么会漂浮在水面上的原因。

冰是冰冷的，但因为它包含著许多空气，所以也是一种很好的热不良导体。也就是说，实际上它可以使一些物体保温。冬天，池塘的水面会结冰，但是鱼可以在冰层下的水中游弋，那里的水温有3℃。虽然不是非常暖和，但比起冰层上寒冷的天气，这里简直可以说是热带了！同样的道理，老鼠和其他小型哺乳动物可以在雪下面的地道里跑来跑去，也是因为那里更温暖。冰晶松散地聚在一起就形成了雪。有些鸟类，例如北极矮胖的雷鸟，甚至飞到雪丘里栖息。

1914年8月，英国探险家欧内斯特·亨利·沙克尔顿爵士和他的27个船员，乘坐一艘叫做“坚毅”号的船出发前往南极洲。他的目标就是要做穿越那个冰雪覆盖的大陆的第一人。直到1915年1月，他们的船被威德尔海的冰包围，并且被冻在一个地方10个月之久。最后，船被冰挤压得变形破裂，到了10月，船员们不得不弃船。在1915年11月21日，这艘船沉没了。船员们将三艘救生艇和补给拖到一块浮冰上，直到1916年4月，他们在那里被困了将近6个月。当冰开始融化，这些人挤进救生艇向大象岛划去，还要避免被海里巨大的冰块压碎。他们用了7天的时间到达了那个荒无人烟的小岛，小岛周围到处耸立着冰川和冰山。他们忍受着冻伤、饥渴和疾病，既没有藏身之处，也没有希望，甚至不知道自己在什么地方。但是他们是首次在这块坚硬的地面上待了497天的人。

沙克尔顿知道他必须寻求救援。几天后，他带领五个人乘一艘救生艇出发了，目的地是1287千米以外的南乔治亚岛。尽管航行是危险的，天气(雪和狂风)也时常会喊胁到他们的生命，但他们还是在16天以后登陆了。这是个奇迹。他们浑身潮湿，生满冻疮，而且极度脱水。但他们的旅行还没有结束，捕鲸站位于冰山的另一侧。沙克尔顿和另外两个人开始了艰苦跋涉。3天后，他们到达了捕鲸站。恶劣的天气、冰和其他事情的延误拖住了沙克尔顿，使他没有返回大象岛，其他船员直到1916年8月30日才得到救援。这时，已是沙克尔顿离开救生艇四个月后，距离他离开伦敦已经两年之久。没有一个船员失去生命，这是另一个奇迹。在这种可能是地球上最严酷的自然条件下，这些船员们利用超常的忍耐力存活了下来，并且战胜了它。P12-14