化学史教程

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出版者:山西教育出版社
作者:张家治
出品人:
页数:520
译者:
出版时间:1999-07
价格:26.0
装帧:平装
isbn号码:9787805781877
丛书系列:
图书标签:
  • 化学
  • 历史
  • 科普
  • 化学史
  • 科学史
  • 000
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  • 化学教育
  • 科学教育
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具体描述

内容提要

本书是一本化学史教材,是为了

适应我国化学教育发展的需要而编

写的。它本着化学史可以给人以教

育、给人以智慧等特点,阐述了化学

作为一门重要学科的发展历史。

全书内容包括古代、近代和现代

三部分,近现代部分占全书的5/6。书

后列有50余名化学家小传、化学史

的有关参考资料等5个附录,供参

考。

本书适合高等院校的化学、化工

系选作教材或参考教材;亦可供中等

学校化学教师教学参考时使用;对于

科技史工作者、自然辩证法工作者、

哲学工作者、科技管理干部以及与化

学有关专业的大学生,也有参考意

义。

《星辰之寂:宇宙起源的哲学与物理探索》 内容提要: 本书旨在深入探讨人类认知边界的终极命题——宇宙的起源、演化及其终极命运。我们不再局限于传统物理学的线性叙事,而是构建了一个横跨宇宙学、量子引力理论、信息论乃至形而上学哲学的宏大叙事框架。全书分为五大部分,层层递进,力求以严谨的科学推演和深刻的哲学思辨,勾勒出一幅既令人敬畏又充满未解之谜的宇宙图景。 第一部分:太初之光——从经典模型到量子泡沫的跃迁 本部分首先回顾了自伽利略时代以来,人类对天体运动和时空本质的认识演变。重点剖析了牛顿力学体系的辉煌与局限,随后聚焦于爱因斯坦的广义相对论,阐释了时空如何被物质和能量弯曲。然而,本书的核心在于揭示经典时空观在奇点问题上的崩溃。 我们详尽分析了标准宇宙学模型——大爆炸理论(Lambda-CDM模型)的观测证据,包括宇宙微波背景辐射(CMB)的精确测量、星系红移的哈勃定律,以及轻元素丰度的核合成预测。在此基础上,我们转入对“奇点之前”的探究。经典物理学在此处失效,迫使我们转向量子领域。 本章详细介绍了早期宇宙暴胀理论的必要性,分析了指数膨胀如何解决了视界问题、平坦性问题和磁单极子问题。但暴胀理论本身也引入了新的挑战,例如多重宇宙(Multiverse)的可能存在形式,以及“永恒暴胀”的逻辑推导。我们借此引入了量子场论的视角,将早期宇宙视为一个由量子涨落驱动的动态系统,时间与空间的定义本身在极早期是模糊且概率性的。 第二部分:时空编织与引力的重构 爱因斯坦的理论将引力视为几何,但它未能与描述微观世界的量子力学相兼容。本部分致力于解析这一“不相容性”的根源,并系统梳理当前解决量子引力难题的主要尝试。 我们首先对标准模型粒子物理学的“粒子 Zoo”进行了概览,强调了标准模型在描述暗物质和暗能量时的无力感。随后,笔锋转向弦理论(String Theory)的几种主要流派——IIA型、IIB型、异形理论(Heterotic String Theory)等。我们深入探讨了高维空间的概念,即紧化(Compactification)的必要性,以及卡拉比-丘流形(Calabi-Yau Manifolds)在确定我们四维时空基本常数中的潜在作用。 相较于弦论的连续性描述,圈量子引力(Loop Quantum Gravity, LQG)提供了另一种截然不同的视角:时空本身的量子化。本书详细阐述了“自旋网络”(Spin Networks)和“自旋泡沫”(Spin Foams)的概念,描绘了一个由离散的“时空原子”构成的、具有最小面积和体积的宇宙结构。我们将对比弦论和LQG在解释黑洞熵问题上的不同成就与局限。 此外,本部分还将探讨新兴的因果集理论(Causal Set Theory),它主张时空的基本结构是离散的、具有特定因果顺序的事件集合,以此来避免无限小距离上的奇异性。 第三部分:暗物质与暗能量的宇宙谜团 现代宇宙学最大的挑战在于,我们可见的物质仅占总能量密度的约5%。本部分聚焦于定义我们宇宙演化轨迹的两大隐形力量——暗物质和暗能量。 对于暗物质,我们详细审查了包括WIMPs(弱相互作用重粒子)、轴子(Axions)以及类星体(Sterile Neutrinos)等主要候选模型的物理基础。本书并不直接宣称哪种是正确的,而是批判性地评估了直接探测(如地下实验室实验)和间接探测(如伽马射线观测)的现状与瓶颈。同时,我们也探讨了对牛顿引力修正理论(如MOND)的尝试,分析其在解释星系团观测与宇宙大尺度结构形成中的优劣权衡。 暗能量,这个驱动宇宙加速膨胀的神秘力量,是本书探讨的另一核心。我们首先从哈勃常数的测量差异(“哈勃张力”)入手,指出其可能指向物理学知识的重大漏洞。随后,深入分析了宇宙学常数(Lambda)的“真空灾难”问题——理论预测值与观测值之间高达120个数量级的巨大差异。本书将探讨第五种力的可能性,例如精变理论(Quintessence)模型,以及它们如何通过不同的势能函数影响宇宙的未来。 第四部分:信息、黑洞与宇宙的边界 本部分将视角转向宇宙的极限状态——黑洞,以及信息在其中扮演的终极角色。黑洞不仅是广义相对论的预测,更是检验量子引力和热力学结合的试金石。 霍金辐射的发现引入了“信息悖论”:物质落入黑洞后,其量子信息是否永久丢失?本书将详述防火墙假说(Firewall Hypothesis)、软毛理论(Soft Hair)等前沿解决方案,探讨信息是否以某种形式被编码在黑洞的视界上,呼应全息原理(Holographic Principle)的深刻内涵。 全息原理,特别是AdS/CFT对偶性(反德西特空间/共形场论对偶),被视为连接量子引力和引力理论的最有力工具之一。我们解释了如何利用这种数学对应关系,通过研究边界上的量子场论来理解内部时空中的引力动力学,从而可能绕过处理奇点的直接困难。 第五部分:终极命运与形而上学的反思 最后,本书将目光投向宇宙的未来。根据暗能量的主导形式,宇宙的命运可能走向“大冻结”(Big Freeze/热寂)、“大撕裂”(Big Rip)或是“大挤压”(Big Crunch)。我们将基于当前观测数据,对这些情景进行概率评估。 更进一步,本部分进行哲学层面的延伸。如果宇宙是从一个量子涨落中产生的,那么“存在”的基石是什么?是物质、能量,还是信息本身?我们探讨了“宇宙模拟假说”在信息论框架下的可行性,以及“宇宙生命体”的概念——即宇宙是否具备自组织、自我演化的生命特征。 本书的结论并非给出最终答案,而是强调科学探索的本质在于不断逼近边界。宇宙的起源和终结,是物理学、数学和哲学交汇的永恒疆域,驱使着人类心智不断超越已知。 读者对象: 本书适合具有一定高等数学和基础物理学知识,对宇宙学、量子引力、哲学逻辑感兴趣的科研人员、高年级本科生以及富有探索精神的普通读者。叙事风格严谨而不失诗意,旨在激发读者对“我们来自何方,将去往何处”的终极追问。

作者简介

目录信息

目录
绪论
第一编 古代 时期
第一章 古代实用化学的产生和发展
第一节 火的认识和利用――化学史的发端
第二节 煤、石油和天然气的认识与利用
第三节 陶瓷和玻璃的发明与发展
第四节 金属冶炼的发明与发展
第五节 纸和火药的发明与发展
第二章 古代物质观的演变
第一节 中国古代物质观
第二节 印度古代物质观
第三节 希腊古代物质观
第三章 炼丹术和炼金术的演变
第一节 中国炼丹术
第二节 希腊化埃及炼金术
第三节 阿拉伯炼金术
第四节 欧洲炼金术
第四章 本草学、医药化学和冶金化学的发展
第一节 中国本草学中的化学知识
第二节 医药化学
第三节 冶金化学
第二编 近代 时期
第五章 化学科学的形成与氧化学说的建立
第一节 波义耳化学元素概念的建立
第二节 化学燃素说的建立
第三节 一些重要气体的发现
第四节 拉瓦锡氧化学说的建立
第六章 化学基本定律与道尔顿原子学说的建立
第一节 质量守恒定律与当量定律的建立
第二节 定比定律的确立
第三节 倍比定律与道尔顿原子学说的建立
第四节 化学元素符号 名称和化学式的演变
第七章 分子学说的建立与早期原子量的测定
第一节 盖一吕萨克气体化合简比定律的提出
第二节 阿伏加德罗分子假说及电化二元论的提出
第三节 早期原子量的测定工作
第四节 康尼查罗的贡献
第八章 有机化学的产生
第一节 有机化学的诞生和有机分析的发展
第二节 有机合成的发展与活力论的破产
第九章 早期有机化学理论的发展
第一节 基团理论的产生和发展
第二节 取代学说的产生和发展
第三节 类型理论的发展
第十章 经典有机结构理论的建立
第一节 化合价理论的建立
第二节 苯的结构学说的提出
第三节 化学结构学说及其他重要思想的提出
第四节 立体化学的产生和发展
第十一章 无机化学的系统化
第一节 化学元素大发现
第二节 化学元素周期律发现前的准备工作
第三节 化学元素周期律的发现
第四节 化学元素周期律的证实及其意义
第十二章19世纪化工技术的兴起和发展
第一节 酸碱工业技术的产生和发展
第二节 煤焦油化工技术的产生和发展
第三节 化学肥料工业技术的产生和发展
第十三章 物理化学的形成
第一节 质量作用定律与动态平衡观念的确立
第二节 热化学和热力学基本定律的发现
第三节 相律的导出和溶液理论的形成
第四节 电解定律的发现和电离理论的产生
第五节 初期的化学动力学
第三编 现代 时期
第十四章 原子结构与周期律的发展
第一节 化学进入微观领域
第二节 原子结构理论模型的建立和发展
第三节 莫斯莱定律的提出、现代原子量测定和同位素的发现
第四节 现代对化学元素周期律的探索
第十五章 核化学的产生和发展
第一节 核化学的产生
第二节 核化学的发展
第三节 原子能的开发和利用
第四节 核化学各分支的建立和发展
第十六章 分析化学的发展
第一节 分析化学的形成和发展
第二节 光谱分析的产生和发展
第三节 电化学分析的发展
第四节 色谱法的兴起
第十七章 现代有机化学的发展
第一节 理论有机化学的发展
第二节 分析与合成有机化学的发展
第三节 天然有机化学的发展
第四节 元素有机化学的发展
第十八章 高分子化学的建立与发展
第一节 对天然高分子的认识和利用
第二节 高分子化学的建立和发展
第三节 高分子化合物的合成
第十九章 石油化工技术与高分子化工技术的建立和发展
第一节 石油化工技术的形成和发展
第二节 合成纤维技术的形成和发展
第三节 合成塑料技术的形成和发展
第四节 合成橡胶技术的形成和发展
第五节 功能高分子材料技术的形成和发展
第二十章 无机固体化学的新生
第一节 稀有元素的发现与制备发展
第二节 人工单晶的发现与制备发展
第三节 无机纤维的发现与制备发展
第四节 半导体材料的发现与制备发展
第五节 超导材料的发现与制备发展
第六节 新型陶瓷的发现与制备发展
第二十一章 物理化学的发展
第一节 经典热力学的完善与不可逆过程热力学的形成
第二节 溶液理论的多元化发展
第三节 对电化学现象认识的深化
第四节 反应动力学的重要成就
第五节 胶体化学和表面化学的开拓性工作
第二十二章 量子化学与结构化学的产生和发展
第一节 经典价键结构理论的发展
第二节 现代化学键理论与量子化学的产生和发展
第三节 晶体结构的测定与结构化学的发展
第二十三章 生物化学的产生和发展
第一节 零散知识的积累
第二节 生理化学的形成
第三节 生物化学的诞生与发展
第四节 生物化学进入分子水平
第二十四章 现代化学的特点及发展趋势
第一节 现代化学的特点
第二节 现代化学发展的十个代表性学科
第三节 现代化学的三大关键问题
第四节 未来化学是一门中心科学
附录一 化学家小传
附录二 化学元素发现年表
附录三 诺贝尔奖及其获得者
附录四 化学大事摘记
附录五 参考文献目录
后 记
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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读完这本书的某些章节,我有一种被拉入历史现场的错觉。作者的文字功底可见一斑,他对不同历史时期的环境氛围把握得极为精准。比如,当描述到18世纪末期气体化学的飞速发展时,那种突破旧有燃素说的激动人心的气氛几乎要从纸页中溢出来。这种叙事上的张力处理得非常高明,没有让历史的厚重感压垮读者的阅读体验。相反,历史的重量感反而成了推动情节发展的动力。我个人非常喜欢那种细节的描摹,比如某个化学家为了解决一个特定问题,可能需要花费数年时间,尝试了无数种失败的路径,这种对“试错”过程的忠实记录,比任何教科书上的成功案例都更具教育意义。它提醒我们,科学的进步从来都不是一蹴而就的,而是充满了无数次黯淡的尝试和偶尔闪耀的灵光。

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手捧这本书,我仿佛走进了化学的漫长旅途,每一个章节都像是一段引人入胜的旅程。书中的叙述方式非常生动,它不仅仅罗列事实和日期,更注重展现化学家们在探索未知过程中所经历的挣扎、灵感和突破。那种将科学发现置于其历史和社会背景之下的处理方式,让我对那些曾经被视为理所当然的化学原理有了更深层次的理解。特别是对于早期炼金术士的描绘,作者展现了他们如何在迷信与早期实验之间艰难前行,这种“人”的故事远比冰冷的公式更具吸引力。我尤其欣赏作者在介绍关键实验时,那种抽丝剥茧般的还原过程,让我能跟着科学家的思路一起思考,甚至感受他们当时的困惑与惊喜。这本书并非仅仅是为专业人士准备的,即便是像我这样对化学只有基础了解的普通读者,也能从中获得极大的乐趣和知识的满足感。它成功地将枯燥的化学演变史,转化成了一部波澜壮阔的智识史诗。

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我必须承认,这本书的阅读体验是极其舒缓而富有启发性的。作者的笔触是沉静的,带着一种对科学精神的敬畏感,但绝不沉闷。他似乎懂得,真正的历史叙事,不在于炫耀知识的渊博,而在于引导读者自然而然地产生好奇心。书中对一些被现代科学所遗忘或边缘化的早期思想家的尊重,也让我印象深刻。这表明作者持有一种非常开阔的历史观,不以“后见之明”去简单地评判前人的探索,而是试图站在他们的角度去理解其贡献。这种充满人文关怀的视角,使得这部“史”读起来温暖而有人情味,让人在了解化学知识的同时,也获得了对科学探索者群体的由衷敬佩。

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这本书的结构安排堪称一绝,它没有采用那种僵硬的编年体叙事,而是巧妙地将不同的化学分支——从无机到有机,从理论到应用——穿插融合,使得整个化学史的脉络清晰而富有层次感。我发现自己很少在阅读过程中感到信息过载,这得益于作者高超的提炼能力。他总能抓住不同历史阶段最具代表性的思想核心,并用简洁而有力的语言将其阐述清楚。例如,在阐述结构化学的建立时,作者通过对比不同学派之间的激烈争论,生动地展示了科学范式的转换是如何充满火药味和思想交锋的。对于习惯了线性思维的读者来说,这种网状的、相互参照的叙事方式,提供了一个更为立体和全面的认知框架,让我对“化学”这个学科的整体发展有了更宏观的把握。

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这本书的价值不仅在于它记录了“什么”被发现了,更在于它深入探讨了“为什么”会在那个特定的时间点被发现。作者似乎非常擅长挖掘隐藏在科学背后的社会、经济甚至哲学驱动力。例如,工业革命对分析化学需求的推动,或是新发现的矿物如何反过来影响了特定国家的政治格局,这些跨学科的联系被勾勒得淋漓尽致。我感觉自己读的不仅仅是化学史,更是一部关于人类认知拓展的编年史。阅读过程中,时不时会冒出“原来如此”的感叹,因为很多看似简单的化学定律,背后竟牵动着如此复杂的历史背景。这种深挖背景材料的严谨态度,让这本书的学术深度远超一般科普读物,同时又保持了极高的可读性。

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