0度是什么？人们该如何理解温度？本书以热力学单位——温度的定义为主线，简要介绍了物质相变、温度测量、储热、传热、热力学定律、熵等基本概念。对温度的解释由浅显易懂的冰雪融化，逐步延伸到凝聚态物理、宇宙学、高能物理、计量学、传热学、工程热力学等基础科学及应用技术领域。从这个意义上，本书是一本物理学科普书籍。但同时，本书也是一本科学哲学的启蒙书籍，以科学哲学的视角看待和解释物理常识，在对能量守恒定律、熵增原理、绝对零度等物理概念进行哲学层面探讨的同时，也借用物理现象对实证主义、工具主义、范式理论、科学的本质、技术哲学、科学史观、科学与科学家等科学哲学的基本概念进行了通俗描述。
本书将科研工作者们讳莫如深的“科学社会学”真相毫无保留地展现给了读者。拒绝灌输知识，反对照本宣科，因此本书适用于所有热爱科学、喜欢独立思考的读者。

第1章 0度是什么
不容易懂的温度，容易懂的大气压
可以被忽略的压力
为什么需要纯净水
不纯净的纯净水
百思不得其解的冰水混合物
凝固与结晶
获取晶体的过程
规则排列与不规则排列
0度是什么
第2章 100度是什么
水的沸点并不适合作为温标
水与水蒸气的体积差
低气压下水的饱和点
过热液体与过冷蒸汽
相变与高能物理实验
高气压与瓦特的故事
更高的压力，更高的温度
完整相变图
第3章 温度的测量
被忽视的物理定律
水银温度计
“热胀冷缩”现象
电阻温度计
低温超导与高温超导
科研与实用
低温气体温度计
真正的基础科学
其他类型温度计
第4章 温度的存储
什么是存储
最常用的加法运算
叠加与守恒
能量守恒定律
热质说与工具主义
蓄热与蓄冷
“民科”的挑战与辉格科学史
第5章 温度的传递
温度传递怎么成为可能
温度传递的方式
温度的连续性
热传导方程
热传导的强化与削弱
复杂的热对流
应用科学技巧
对流换热的一般规律
第6章 太阳的温度
太阳能的利用
地球温度的变化
黑体与白体
再论地球的温度变化
温室效应与全球变暖
太阳温度的测量理论
星体的温度
黑洞的温度
宇宙的温度
现代实验的意义
黑体辐射与紫外灾难
再论太阳温度
可证伪性与科学定义
研究太阳的意义
第7章 理想气体的温度
理想气体的性质
什么是理想气体
理想气体有什么用
理想气体的假设
理想气体的温度
理想气体性质的证明
物理常数的定义
物理常数真的是常数吗
测量与物理常数
物理常数的测量
理想气体常数测量与针尖上的天使
理想气体的悖论
第8章 能量
科学概念与语言
科学概念与公众
概念的实在性
最早的能量单位——卡路里
能量守恒定律
牛顿力学中的能量
热力学中的能量
其他能量
能量守恒定律既是定义又是分类法
水动机为什么不存在
定义的意义
第9章 温度的有序性
热力学第二定律可信吗
卡诺循环
设计一个高效循环
热源的分类
如何设计高效热机
技术进步的要素
政府主导的技术进步
第10章 熵
克劳修斯的熵
宇宙的归宿——热寂
温度的定义
玻尔兹曼与熵
原子论与还原主义
吉布斯佯谬
可分辨的悖论
失忆的麦克斯韦妖
信息熵
非平衡状态下的熵
自组织与对称破缺
时间是什么
宇宙视角下的熵
第11章 温度的极限
获取更高温度的方法
人造温度的极限
超高温下的温度定义
高温的极限
低温环境
制造低温
新的制冷方式
低温的测量
超低温特性与应用
超低温与凝聚态
低温的极限
研究成果即定义
参考文献
后记

读科普书的意义是什么
？科普书真的像宣传得那样
可以让读者掌握有用的知识
吗？
有很大一类科普读物是
博物类的，内容涵盖丰富，
老少咸宜。从南极的企鹅、
马里亚纳海沟的鱼群，到远
古的恐龙和三叶虫、月球上
的环形山。只要读者有足够
的时间，有良好的记忆力，
就有无数的书籍可供阅读。
开卷当然有益，但是如果不
读就真的有害吗？不知道“
北冥有鱼，其名为鲲”会怎
样？现代社会已经允许绝大
多数人“四体不勤，五谷不
分”，即使觉得“牛肉是超市
里长出来的”，也不会对生
活产生本质性的影响。如果
科学知识只是用于席间炫耀
博学聪慧的谈资，那么，恐
龙与迈克尔·杰克逊并无本
质差异。
另一类科普读物更专业
，试图向孩子们讲授原子结
构、天体运行、宇宙的起源
、量子力学、相对论、黑洞
、弦论等科学知识。这些科
普作家的能力和专业性让人
钦佩。他们将难以理解的科
学概念翻译成朴实易懂的语
言。但科学的本质并非知识
的堆砌，更不是对科学结果
的机械背诵。有时，作者为
便于理解，而将此类科普读
物变为只需背诵的博物学教
材的时候，科普就已经丧失
了实际意义。学习过“日心
说”的小学生与中世纪掌握
复杂数学知识、会用本轮理
论计算行星轨道的天文学家
相比，谁的科学素养更高？
靠灌输知识对日心说深信不
疑的孩子，真的会比相信星
星上住着小精灵的孩子更具
有科学精神吗？
科学是不断变化和成长
的，比起机械背诵，理解科
学方法更为重要。但科学方
法却总是难以系统总结，对
其一直存在着误解。科学家
自己都不能正确阐述自己工
作中所使用的方法，科学哲
学也没能胜任这一工作。
长期的误解让谎言占据
着科学方法领域，前人的辛
苦工作被掌握现代视角的人
无情地贬低和蔑视：亚里士
多德似乎总是错的，这位伟
大的学者在科学领域似乎就
从未正确过；每天，教会的
僧侣们只是在干着阻碍他人
科研和讨论针尖上天使数量
的工作；除少数英雄人物，
大多数科学权威都在思蠢、
保守和邪恶地阻碍新理论。
事实真的如此吗？
既然科学是在自我质疑
中不断进步的，那么，哪些
科学知识是可以质疑的，哪
些又不是呢？能量守恒定律
会是错的吗？真空中的光速
是不变的吗？牛顿三定律只
在低速条件下才成立吗？黑
洞真的存在吗？宇宙起源于
大爆炸？以上问题看上去都
可以质疑，但事实并非如此
。虽然黑洞可能并不存在，
宇宙大爆炸理论也可能只是
假想，但能量守恒定律和光
速不变看上去不容置疑，牛
顿定律从某种意义上也永远
正确。科学方法教育工作应
教会人们如何正确质疑，但
显然，这项工作至今并未完
成。
科学家在科学发现中到
底扮演着怎样的角色？科学
家在公众的印象中，常常是
头发蓬松、不谙世事、一心
只为发现宇宙终极秘密的形
象。但公众真的可以放心将
巨额的经费交给他们使用吗
？炼丹师作为最古老的科研
工作者，长期为皇帝研究炼
金术和长生不老药，在这些
人中，有些是纯粹的骗子，
有些却是真心实意地为科研
献身，只是未能选择正确的
方向。现代科学家真的改变
了前辈的陋习吗？夸大自身
工作的重要性，试图拿到更
多经费，贬斥质疑者无知，
这样的科学家与《皇帝的新
装》中的骗子又有什么不同
？
热力学作为古老的物理
学分支，既与人类生产生活
息息相关，又与物理学前沿
密不可分。本书并不是严格
意义上的热力学科普教材。
虽然书中的内容涵盖了热力
学中绝大多数的概念，但这
些热力学知识更像是足球比
赛中的足球。欣赏比赛应该
关注双方队员的攻防，而不
是足球的运动轨迹。借助热
力学知识，完成对科学方法
的粗浅解释才是本书的真正
主旨。
科学方法是什么尚无定
论，仅能窥见一斑。因作者
学识有限，部分内容恐有偏
颇，望不吝指教。