3小時讀通化學(漫畫版)[3 Xiao Shi Du Tong Hua Xue ( Man Hua Ban )]*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:左卷健男 譯者:連程翔 出版社:世茂 出版日期:2010/04/27 語言:繁體中文
定價:280元
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ISBN:9789866363450 叢書系列:科學視界 規格:平裝/208頁/16k菊/14.8x21cm/普通級/全彩印刷/初版 出版地:台灣 本書分類:自然科普>物理/化學>概論
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2-1什麼是原子?
任何物體都是由原子構成,換句話說,生物體、我們的身體,也是由原子所組成。
原子具有以下性質(圖1)。
1. 原子非常小,1個原子的大小直徑,約等於1cm的一億分之一,也就是說1億倍大的原子才1cm而已。
此外,原子非常輕,質量因其種類而異,最輕的氫原子1個的質量是0.0000000000000000000000017g。
如此一來,要聚集600,000,000,000,000,000,000,000個氫原子才能達到1g的質量。
2. 原子無法再細分成更小的單位。
3. 同種類的原子大小、質量都相同;種類不同,大小和質量就不一樣。也就是說,原子的質量和大小是由種類來決定。
4. 原子不會變化成其他原子、消失或無中生有。
●什麼是物體?
物體大致上可分成以下三類:
1. 由大量原子聚集而成→金屬和碳等。
2. 原子先結合成分子,形成的分子再聚集而成→氧氣、氫氣、水、二氧化碳、酒精、砂糖等。
3. 帶有電子的原子(又稱為離子)和原子團聚集而成→氯化鈉、氫氧化鈉、氧化銅、氧化鎂等。
ISBN:9789866363450
叢書系列:科學視界
規格:平裝/208頁/16k菊/14.8x21cm/普通級/全彩印刷/初版
出版地:台灣
本書分類:自然科普>物理/化學>概論
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基因聖戰(改版)(Genome:The Story of the Most Astonishing Scientific Adventure of Our Time--the Attempt to Map All the Genes in the Human Body)*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:畢修普、瓦德霍玆 原文作者:Jerry E. Bishop、Michael Waldholz 譯者:楊玉齡 出版社:天下文化 出版日期:2010/04/23 語言:繁體中文
定價:450元
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ISBN:9789862165218 規格:平裝/534頁/14.8x20.5cm/普通級/單色印刷/初版 出版地:台灣 本書分類:自然科普>動物/植物>演化/遺傳
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魏斯樂(Milton Wexler)是好萊塢地區的心理分析師,他的許多病人和朋友都是電影明星。他有兩個女兒,艾莉絲和南西,均是一般父母期待的典型好兒女:聰明、引人注目,而且前程似錦。一九六八年時,大女兒艾莉絲二十五歲,在印第安那大學研究所攻讀拉丁美洲史。二十二歲的小女兒南西則選擇繼承父志(在隨後發生的基因革命中,她成為關鍵人物)。南西從哈佛大學附設的雷克里芙學院取得學士學位後,曾經到英國,短暫追隨佛洛伊德的女兒阿娜(Anna Freud)做研究。後來,她拿傅爾伯萊特獎學金(Fulbright scholarship),到牙買加研究窮人的精神問題。那年夏天她剛從牙買加返回美國,準備在秋天進入密西根大學博士班,鑽研心理學。
兩個女兒回到洛杉磯,原本是要祝賀父親的六十大壽,但魏斯樂卻邀她倆到他的公寓中,說是要談談她們的母親,也就是他的前妻李諾(Leonore)。陰影潛藏在加州夏日豔陽灑落的每件物體旁,兩個女兒靜靜坐在床沿,傾聽老爸描述李諾的近況。一向冷靜自持的魏斯樂,這回卻覺得有些力不從心,必須努力控制情緒。
晴天霹靂
幾個月前,李諾接獲通知,要她擔任陪審團員。那天,她起了個大早,秉持一貫作風,細細穿扮自己,直到完全滿意後,方才出門,開車進城去。當她在法院附近停妥車,穿越十字路口時,一名警察走向她:「這麼一大早就喝酒,妳不覺得丟人嗎?」他不客氣的訓起她來。無端端受到這種侮辱,她真是氣極了,但是過一會兒,她才意識到自己正踩著一種古怪的、彷彿醉酒的搖晃步伐在行走。震驚之餘,她連忙掛電話給前夫魏斯樂。魏斯樂在電話中盡力安撫她,建議她還是先去法庭,之後再到他辦公室一趟。
說到這兒為止,南西和艾莉絲都不覺得驚訝。在她倆年幼時,李諾曾經是個無微不至的慈愛媽媽,只是苦於有時會陷入某種沮喪情緒或怪異行為中。「我記得媽媽開起車來真可怕,」南西回憶:「在我還只有十幾歲的時候,有一天,媽媽用一種很突兀的方式開車,腳在油門上忽踩忽放,好像不知道自己在做什麼似的。我終於忍不住吼了她。孩子對父母這樣做的確殘忍,但話說回來,當時我實在不知道她是怎麼了。結果,她非常沮喪,把我趕下車,這在她是很不尋常的。」
隨著年歲漸增,這類行為在李諾身上也日見頻繁。就在南西前往牙買加研究期間,李諾曾經前往探視。「我對她的變化震驚不已,」南西說:「我們躺在同張床上。就寢前當我們還在聊天時,我發現她的手臂和腿似乎靜止不下來。那之前我從未看過這種情形。」更糟的是,「她簡直退化成了胎兒,不能單獨出門,連上街購物都沒辦法。她似乎完全失落了自己。」
在接到李諾的電話後不久,魏斯樂馬上聯絡到一位神經方面的專家。他幾乎和李諾同時抵達魏斯樂的辦公室。聽完李諾的故事和過去發作的病徵,他立即明確的下了診斷。
李諾得的是亨丁頓氏舞蹈症。
「我呆住了,」魏斯樂說:「我的感覺只有兩個字:恐慌。我滿腦子想到的就是我那兩個漂亮的女兒,她們都還在修博士學位,我簡直快要反胃了。」
那天下午,魏斯樂在臥房中將神經專家的診斷告訴兩個女兒。亨丁頓氏舞蹈症是沒法治療的,它將漸漸、殘酷的毁去她們母親的心智,占據她的肉體,最終則奪去她的生命。
接下來,魏斯樂必須提及最令他難過的這項事實:亨丁頓氏舞蹈症是一種遺傳病。李諾顯然是從她父親那兒傳得此症的致病基因,而不知情的她將此基因傳給兩個女兒的機率各為百分之五十。而且,更糟的還在後頭,沒有任何辦法能預知她們是否已遺傳到這個基因。
「想想看,親口告訴已成年子女這件事,會是個什麼場面,」二十年後,南西如此說到。「艾莉絲和我立即決定永遠不生孩子。我們的父母在不知情狀況下冒的險,我們絕不能在明明知道的情況下,再冒一次。我們把這個想法坦白告訴老爸,表明我們至少可以做到這一點。爸爸說,他如果早知道的話,絕不會冒險拿我們當賭注,不過他也並不後悔生下了我們。我們都很震驚,也許是太震驚了,反而哭不出來。我想,當時大家主要還是在擔憂母親及我們彼此。」接著,由於年輕人特有的衝動,另一方面也是想安慰老爸,兩個年輕的女兒各自都說了一句:「其實啊,一半一半的機率也不算太糟。」
ISBN:9789862165218
規格:平裝/534頁/14.8x20.5cm/普通級/單色印刷/初版
出版地:台灣
本書分類:自然科普>動物/植物>演化/遺傳
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台灣鳥類全圖鑑(全新美耐版)[Tai Wan Niao Lei Quan Tu Jian ( Quan Xin Mei Nai Ban )]*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:方偉宏/著、王健得、林勝惠...等/攝影 出版社:貓頭鷹 出版日期:2010/04/17 語言:繁體中文
定價:850元
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ISBN:9789862620250 叢書系列:自然珍藏系列全新美耐版 規格:線裝/408頁/普通級/全彩印刷/初版 出版地:台灣 本書分類:自然科普>動物/植物>圖鑑>昆蟲/鳥
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ISBN:9789862620250
叢書系列:自然珍藏系列全新美耐版
規格:線裝/408頁/普通級/全彩印刷/初版
出版地:台灣
本書分類:自然科普>動物/植物>圖鑑>昆蟲/鳥
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戰勝科展:物理實驗的第一本書[Zhan Sheng Ke Zhan : Wu Li Shi Yan De Di Yi Ben Shu]*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:林明宏 出版社:貓頭鷹 出版日期:2010/04/09 語言:繁體中文
定價:299元
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ISBN:9789862620267 叢書系列:新世紀家庭圖書館 規格:平裝/144頁/17x23cm/普通級/全彩印刷/初版 出版地:台灣 本書分類:自然科普>物理/化學>概論
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ISBN:9789862620267
叢書系列:新世紀家庭圖書館
規格:平裝/144頁/17x23cm/普通級/全彩印刷/初版
出版地:台灣
本書分類:自然科普>物理/化學>概論
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100件你不知道你不知道的事:日常生活裡的數學遊戲(100 Essential Things You Didn’t Know You Didn’t Know)*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:約翰.巴羅 原文作者:John D. Barrow 譯者:吳玉 出版社:臉譜 出版日期:2010/04/02 語言:繁體中文
定價:350元
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ISBN:9789862350959 叢書系列:科普漫遊 規格:平裝/296頁/16k菊/14.8x21cm/普通級/單色印刷/初版 出版地:台灣 本書分類:自然科普>數學>趣味數學
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為什麼另一排總是動得比較快?
別人的草地總是比較綠。
另一邊的陽光比較燦爛。
──克拉克(Petula Clark)唱
你會注意到,當你在機場或郵局排隊時,另一排隊伍看起來似乎永遠動得比較快。高速公路塞車時,其他車道似乎永遠比你所在的車道快。即使你換到另一條車道,還是比較慢。這就是常稱的「所得定律」(Sod’s Law),完全顯示了現實世界無所不在的頡抗原則(antagonistic principle)。或者,這可能只是表明了另一種人性偏執或選擇性的紀錄證據。我們對於巧合的事情印象深刻,卻沒有仔細回想還有更多非巧合的事情發生,只是我們連記都不記。事實上,你這麼常覺得自己排在比較慢的隊伍也許並非錯覺。這是因為平均而言,通常你是排到速度比較慢的隊伍!
原因很簡單。平均而言,速度慢的隊伍和車道有較多人潮和車潮。所以你比較可能排在那些隊伍裡,而不是人潮較少、動得較快的隊伍。
「平均而言」這個附帶條件很重要。任何一排隊伍都會出現一些奇怪的事件――有人忘了帶錢包、某輛車的時速不超過30英里等。你不一定會排在最慢的隊伍裡,但平均而言,當你考慮要換到哪一排隊伍時,比較可能換到人潮最多的擁擠隊伍。
在科學研究和進行數據分析時,這種自我選擇的偏見會造成意想不到的後果,特別是如果我們沒有意識到自己存有這種偏見。假設你要確定固定參加教會活動的人,是否比那些沒有定期上教會的人健康。這時你得避免一個陷阱。最不健康的人無法去教會,所以如果只計算參加教會的人數,記錄他們的健康情況,最後的調查結果會有偏差。同樣地,當我們觀察宇宙時,一定要記住哥白尼(Nicolaus Copernicus)啟發的一項「原則」,不要以為我們在宇宙所處的位置是特別的。然而,雖然我們不應該認為在所有面向,我們所在的位置都是特別的,但如果你認為在任何面向都不是特別的,就大錯特錯。只有在某些特殊情況下,才可能有生命存在:有恆星和行星存在的地方,最可能孕育生命。這些星球塑造了特殊的環境,其中富含的原始物質高於平均值。因此,當我們進行科學研究或分析數據時,關於結果,最重要必須問的問題是,是否存有某種偏見,導致我們得出某個結論,而非另一個根據證據得到的結論。
ISBN:9789862350959
叢書系列:科普漫遊
規格:平裝/296頁/16k菊/14.8x21cm/普通級/單色印刷/初版
出版地:台灣
本書分類:自然科普>數學>趣味數學
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100個即將消失的地方(附DVD)(100 Places to Remember Before They Disappear)*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:Co+Life A/原著策劃 出版社:時報出版 出版日期:2010/04/01 語言:繁體中文
定價:399元
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ISBN:9789571351803 叢書系列:EARTH 規格:平裝/256頁/17x23cm/普通級/單色印刷/初版 出版地:台灣 本書分類:自然科普>天文學/地球科學>天文觀測/氣象
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全球暖化與「正負二℃」的多重意義
汪中和
美麗的地球未來依然如此美麗嗎?
阿波羅十七號太空船曾於一九七二年十二月七日,拍攝了一張完整清晰的地球照片,在浩瀚的虛空中,清楚的展示出地球的白色大氣層、湛藍海洋及赭紅陸地。然而,這麼美麗的地球景色並不是一開始就是如此的。
在四十五億年的漫長地球歷史中,地球環境一直不停地在改變,由漫長前寒武紀的洪荒混沌,經歷古生代、中生代、新生代的逐步遞演,才終於造成今日所見「六大洲、五大洋」的海陸分布,以及豐富多采的生命繁華。
從氣候的角度看,地球演進的過程中,大部分的時期都是高溫潮濕的,中間穿插著幾個乾冷的大冰期。只有中生代結束後,地球表面的溫度才緩慢地降低下來。
人類獨享地球的豐盛資源
人類在這個漫長歷程中,是最後踏進地球生命舞台的一份子,並且得天獨厚地享受著地球上已經準備好的一切豐盛資源,得以發展出獨特的文明與科技,我們是多麼的幸運!
《舊約聖經》創世紀第一章二十八節記載:「神就賜福給他們,又對他們說:要生養眾多,遍滿地面,治理這地,也要管理海裡的魚、空中的鳥,和地上各樣行動的活物。」
人類開始立足地球後,的確開始生養眾多,並且遍滿地面。人口數從公元初期的一億人,逐漸快速成長到一九五○年的二十五億人,並在二○○六年二月二十六日,突破六十五億大關;預測在二○一二年十月,全球人口將達七十億;推估到二○五○年,全球人口將再增加三十億,達九十五億,其中亞洲人口將會占了一半。
地球上的人口呈指數函數的方式快速增加,給地球帶來難以承受的壓力。(本圖取自牛頓雜誌,請美編重新繪製,細節都可省略)
人類憑藉著獨特的聰明才智,不單能快速地適應環境變化,還能藉科技文明的發展,進而改變居住的環境。因此,地球環境開始有了兩種不同因素在交互影響:自然的與人為的;只是初期人為的影響非常輕微,還不致影響原本的自然節奏。
到了二十世紀後期,由於人口快速膨漲及過度濫用資源,人為的因素開始逐漸對地球的環境產生明顯衝擊,地球環境也開始顯露前所未見的危機,如氣候暖化、臭氧層變薄、空氣污染、水污染、熱帶雨林快速減少、生物多樣性不斷降低等。
大氣組成明顯改變
人為因素對地球環境的衝擊中,最為明顯的一項就是,大氣組成改變。原來地球的表面包著一層「薄薄的」大氣層,其中七八%是氮氣,二一%是氧氣,再來就是微量的氬、二氧化碳、甲烷、氧化亞氮及水氣等。若沒有大氣層的屏障,地球表面的平均溫度不會是現在合宜的一五℃,而是十分寒冷的負一八℃。
大氣中有微量的溫室氣體存在,它們的作用非常重要,不但能暖化地表,也降低了高低緯度及季節性的溫差。
地球有個微妙的機制,讓它可以不會太熱也不會太冷。
過去二百萬年來,地球表面海陸的分佈,經過恐龍時代以來的劇烈變遷,終於塵埃落定。氣候的冷暖交替,主要由地球與太陽之間的相對位置來制約,因著地球繞太陽公轉軌道的變動,以及地軸的傾斜與擺動,氣候變化以十萬年的週期,在寒冷的冰期和溫暖的間冰期之間循環擺盪。
隨著氣候在冷暖之間上下波動,地球大氣層裡的溫室氣體含量也高低起伏,二氧化碳就是其中主要的角色之一。如今我們知道,氣候溫暖時(間冰期),大氣層中的二氧化碳含量大約是二八○ppm;氣候寒冷時(冰期),大氣層中的二氧化碳含量大約只有一八○ppm。
原來地球有一個神祕且微妙的自我調節機制,藉著大氣層裡溫室氣體含量的多寡,搭配天文軌道的遠近變動,來調節地表的熱能分佈;藉著冰期和間冰期的反覆擺動,讓地球表面有個不會太冷,也不會太熱的生態環境。氣候冷熱的交替,就像季節的變換、日夜的更迭一樣,是大地及萬物休養生息的必要過程,也是維持永續發展的基礎。
短短時間內大氣層中二氧化碳的含量大幅上升,我們簡直是在大膽挑戰地球的忍受極限!
然而,自從工業革命以來,因為人類的貪婪自私,我們正以前所未有的奢侈,揮霍著大地億萬年來為我們所儲蓄的資源,尤其是含碳量高的石化燃料。短短的二百多年裡,我們在大氣層中釋放了超過一○○ppm的二氧化碳,也就是從一七五○年的二八○ppm含量,驟升到二○○九年的三八六ppm。甲烷及氧化亞氮,雖然含量相對較低,也是以相同的速率在同步增高。因此,原本調配得非常精準的大氣層組成,一下子全然改觀。
以前自然界要達到這樣的增加量需要一萬年以上的時間,現在我們居然在短時間內以百倍以上的速率達成了。我們像在進行一個大規模、大尺度的可怕科學實驗,將自然界調節步調快速提升,看看地球會有甚麼反應?地球能忍受的限度是多少?
ISBN:9789571351803
叢書系列:EARTH
規格:平裝/256頁/17x23cm/普通級/單色印刷/初版
出版地:台灣
本書分類:自然科普>天文學/地球科學>天文觀測/氣象
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台灣的海岸『新版』[Tai Wan De Hai An 『 Xin Ban 』]*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:李素芳 繪者:王顧明、楊碧月 出版社:遠足文化 出版日期:2010/03/30 語言:繁體中文
定價:280元
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ISBN:9789866731518 叢書系列:遠足台灣 規格:平裝/176頁/16x23cm/普通級/全彩印刷/初版 出版地:台灣 本書分類:自然科普>天文學/地球科學>地形/地質
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ISBN:9789866731518
叢書系列:遠足台灣
規格:平裝/176頁/16x23cm/普通級/全彩印刷/初版
出版地:台灣
本書分類:自然科普>天文學/地球科學>地形/地質
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元素生活:118個KUSO化學元素,徹底解構你的生活(精裝)[Yuan Su Sheng Huo :118 Ge Kuso Hua Xue Yuan Su , Che Di Jie Gou...]*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:寄藤文平 譯者:張東君 出版社:遠流 出版日期:2010/03/26 語言:繁體中文
定價:299元
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ISBN:9789573266211 叢書系列:綠蠹魚 規格:精裝/208頁/普通級/單色印刷/初版 出版地:台灣 本書分類:自然科普>物理/化學>物理/化學理論 本書分類:生活風格>圖文書/繪本>翻譯圖文書/繪本
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ISBN:9789573266211
叢書系列:綠蠹魚
規格:精裝/208頁/普通級/單色印刷/初版
出版地:台灣
本書分類:自然科普>物理/化學>物理/化學理論
本書分類:生活風格>圖文書/繪本>翻譯圖文書/繪本
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吃炸雞也能搞懂恐龍:餐桌上的骨頭充滿進化之謎[Chi Zha Ji Ye Neng Gao Dong Kong Long : Can Zhuo Shang De Gu Tou...]*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:盛口滿 譯者:張東君 出版社:世茂 出版日期:2010/03/25 語言:繁體中文
定價:280元
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ISBN:9789866363443 叢書系列:科學視界 規格:平裝/224頁/16k菊/14.8x21cm/普通級/全彩印刷/初版 出版地:台灣 本書分類:自然科普>動物/植物>圖鑑>昆蟲/鳥
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ISBN:9789866363443
叢書系列:科學視界
規格:平裝/224頁/16k菊/14.8x21cm/普通級/全彩印刷/初版
出版地:台灣
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馭風男孩(The Boy Who Harnessed the Wind:Creating Currents of Electricity and Hope)*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:坎寬巴、米勒 原文作者:William Kamkwamba、Bryan Mealer 譯者:吳茵茵 出版社:天下文化 出版日期:2010/02/26 語言:繁體中文
定價:330元
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ISBN:9789862164884 叢書系列:科學文化 規格:平裝/348頁/16k菊/14.8x21cm/普通級/單色印刷/初版 出版地:台灣 本書分類:自然科普>科普叢書
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注定當農夫嗎
學校即將開學,父親並沒有說因為繳不起學費,我得繼續留在家裡。事實上,一天下午,他甚至給我兩、三克瓦查去買一本全新的獅子牌習作本和兩枝鉛筆。母親也買了一大塊瑪魯哇鹼皂,因此在開學前幾天,我把半個牽引機輪胎做的洗衣台滾出來,勤奮的搓洗制服襯衫,直到黃漬在肥皂水裡逐漸褪去為止。我把這一切當成恢復正常的徵兆。你可以想像,我每十分鐘就會幻想回到學校一次,開學前這三個星期當然是度日如年。
開學的前一個晚上,我緊張得無法入眠,有好幾個小時都躺在床上,聽白蟻蛀蝕屋頂的聲音。想到早起不是為了去耕種,心情就愉快了起來。我非常想念每天早上起床穿制服上學、等著與同學見面的規律生活,但雖然感覺很開心,還是有些擔憂:要是我的自修準備得並不充分,跟不上同學的進度怎麼辦?他們會借筆記給我抄嗎?現在饑荒結束,學長們會回到學校,等著給我們這些臭小子一點顏色瞧瞧嗎?撐過饑荒活下來的人有哪些呢?
隔天早上,我看到吉伯特從樹林裡出現時,簡直樂歪了。
「吉伯特,笨豬?」
「笨豬!」
「酷?」
「酷!」
「妙?」
「妙!朋友,歡迎回來,真高興又可以跟你一起走路上學了。」
「噢,謝謝你,吉伯特,我也好高興!」
回到學校跟朋友說笑耍寶,真是開心。我看到許多熟面孔,大家都因饑荒而消瘦,要等到收成後才會圓潤些,但至少我們的健康正在改善。
不過,有一些同學並不在其中。
「二年級的喬瑟夫呢?」下課時我問一些同學:「膚色較淺、短頭髮的那個?我很崇拜他呢!」
「噢,你沒聽說嗎?他死了。」
還有其他幾位也死於饑荒,但是他們在別班,而且我不認識。
果不其然,我每一科都落後:地理、農業、社會,總之我在圖書館自修的每一科都跟不上。他們已經學到曲線圖、變數和動物的學名,這些我全然不知。前兩個星期我跟得很辛苦,盡量把上學期的所有筆記都借來抄,同時也努力跟上目前的進度。輟學好一陣子,學校教了許多東西。
大約十天之後,繳交學費的寬限期即將結束,我開始惶惶不安,覺得不太對勁。父親知道繳費期限即將到來,但是他什麼也沒說,而我擔心聽到最壞的情況,也不敢提起,頂多只是一天下午跟他在田裡,有這麼一段簡短的對談:
「學校如何?」
「還可以,但是我落後好多,應該會慢慢趕上。」
「嗯,用功讀書就對了。」
這段談話似乎正常,但是每天上學時,我還是緊張到胃揪成一團。第二週結束時,我們在一間空教室裡舉行朝會,由菲瑞校長致詞,校長跟往常一樣,穿著毛衣、打著領帶。
「這學期的學費下星期一繳費截止,」他說:「上學期學費沒繳的同學,也要準時一併繳清。」
ISBN:9789862164884
叢書系列:科學文化
規格:平裝/348頁/16k菊/14.8x21cm/普通級/單色印刷/初版
出版地:台灣
本書分類:自然科普>科普叢書
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科學哲學:理論與歷史(Philosophy of Science: A Theoretical and Historical Introduction)*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:陳瑞麟 出版社:群學 出版日期:2010/02/11 語言:繁體中文
定價:450元
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ISBN:9789866525247 叢書系列:TSTS臺灣科技與社會研究叢書 規格:平裝/448頁/15x21cm/普通級/單色印刷/初版 出版地:台灣 本書分類:自然科普>科普叢書
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坎貝爾主張一種溫和的實證論,他的主要貢獻是研究科學理論的結構,主張理論的目的在於說明「實驗定律」(experimental laws)。理論包括兩群命題:一群是「假說」,敘述說明了定律;另一群是「辭典」(dictionaries),使用實驗詞項來解釋假說中的觀念(「辭典」即後來邏輯經驗論的「對應規則」[rules of correspondence])。布里基 曼的科哲又稱為操作論(operationalism)。他主張連結假說和經驗的「辭典」所描述的內容必須是「可操作的」,也就是對「辭典」裏的每個詞項下一個「操作型定義」(operational definition)—亦即,可用實際的步驟程序去描述出來。如,「等重」應該定 義成「將待秤物置放在天平兩邊上秤盤上,而能使天平保持水平狀態者,即代表兩物體等重。」
邏輯實證論(logical positivism)或邏輯經驗論(logical empiricism)是二十世紀第一 個強勢的科學哲學理論家族和學派。它整合了之前科學哲學的主要觀點,建立一個完整的科哲理論,提出了人們心目中對科學的「實證形象」,廣被接受,故又被稱作「公認觀點」(the received view)或「標準觀點」(the standard view)。在框架了人們心目 中的科學觀之時,它也成為日後不同科哲觀點批判和檢討的對象。對邏輯實證論觀點提出的第一個檢討,就是約莫同時的科學哲學家卡爾.波柏(Karl Popper, 1902-1994)。他稱自己的科哲理論是否證論(falsficationism)。波柏反對歸納法,認為科學 實驗的重點不在於歸納累積,而在於設計實驗來否證它。而且科學的成長不是由於驗證的累積;而是通過否證先前的理論而進步。波柏的觀點開始將「理論結構」的探討,導向「理論發展」的研究。否證論因此成為科哲從邏輯分析取向(logico-analytical approach)轉向1960年代後科哲歷史取向(historical approach)的一個中介。這兩個理論 是本書第二章和第三章的內容。
1962年,科學家出身的科學史家孔恩(Thomas S. Kuhn, 1922-1996)出版《科學革命 的結構》(The structure of Scientific Revolution)(下文或簡稱《結構》)一書,最初 哲學界重視此書的人不多,但它在社會學界則顯現出影響力來,促成哲學界不得不重視。英國倫敦經濟學院(London School of Economics)的波柏學派和拉卡托斯學派,在 1969年召開會議討論(批判)此書,編成《批判與知識的增長》(Criticism and Growth of Knowledge),此後孔恩和《結構》的影響力越來越大,而且肇始了科哲研究的歷史 學派—包括常和孔恩相提並論的費耶阿本(Paul Feyerabend, 1922-1994),以及反對 孔恩的「歷史理性論者」(historical rationalists)拉卡托斯(Imre Lakatos, 1922-1974) 和勞丹(Larry Laudan, 1941-)。這四位科學哲學家的學說構成了科學哲學史中「歷史取 向」的焦點,也是本書第四、五、六章的討論重心。
歷史取向從1970年代開始成為科學哲學不可或缺的一環,科學史也成為科學哲學不得不關注或分析說明的材料。然而科哲的發展並不停留在歷史取向上。1980年代後,許多新的科學哲學研究取向、觀點、理論、學派源源不絕地被科學哲學家開發出來。當然,這些新的研究取向,都不能免於科學史的考察,換言之,都被要求要能說明科學史的發展演變。以研究取向為指標,我們大致上可以辨識三種:屬於分析哲學傳統的「分析—歷史取向」(analytical-historical approach)、由科學社會學家主導的「社會學—歷史取向」(sociological-historical approach)、應用與結合認知科學的「認知(心理學)—歷史取向」(cognitive- (psychological-) historical approach)。本書第七、八、九最後三章,分別討論這三種取向的科學哲學。
下一節我們希望透過天文學革命的案例,來展示科學哲學的問題究竟如何產生,以引領讀者進入科學哲學的殿堂中。
ISBN:9789866525247
叢書系列:TSTS臺灣科技與社會研究叢書
規格:平裝/448頁/15x21cm/普通級/單色印刷/初版
出版地:台灣
本書分類:自然科普>科普叢書
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天文觀測的第一本書[Tian Wen Guan Ce De Di Yi Ben Shu]*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:傅學海 出版社:貓頭鷹 出版日期:2010/01/29 語言:繁體中文
定價:299元
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ISBN:9789862620052 叢書系列:新世紀家庭圖書館 規格:平裝/144頁/17x23cm/普通級/全彩印刷/初版 出版地:台灣 本書分類:自然科普>天文學/地球科學>天文觀測/氣象
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ISBN:9789862620052
叢書系列:新世紀家庭圖書館
規格:平裝/144頁/17x23cm/普通級/全彩印刷/初版
出版地:台灣
本書分類:自然科普>天文學/地球科學>天文觀測/氣象
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3小時讀通微積分(漫畫版)[3 Xiao Shi Du Tong Wei Ji Fen ( Man Hua Ban )]*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:石山 平、大上丈彥 譯者:陳玉華 出版社:世茂 出版日期:2010/01/28 語言:繁體中文
定價:280元
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ISBN:9789866363351 叢書系列:科學視界 規格:平裝/208頁/16k菊/14.8x21cm/普通級/全彩印刷/初版 出版地:台灣 本書分類:自然科普>數學>微積分
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01 微分的明確定義
為什麼微分有存在的必要?這當然是因為微分是一種便利的工具。至於微分對哪方面能帶來哪些便利,這一點就留待後面再一一討論。這裡先為大家介紹微分真正的功能,也就是:
分析變化
如果以直線來看,微分後的結果就是「斜率」。請在腦中畫一張直線的圖形。如果要看直線上某一個點如何往另一個點變化,都會以斜率「陡峭」或「和緩」等來表現。換句話說,只要對直線進行微分,就會出現「斜率」。而且,即使是蜿蜒的曲線,只要進行微分,就會出現各處的「斜率」。像這樣用來分析「變化」的工具就是微分。
如果要問在這個世界上,有多麼需要分析變化的話,那我只能說:
真的是多到無法計算
至於有哪些例子呢?我將於本書介紹其中一部分。不過,在書中能夠介紹的僅是整體的一小部分而已,因為微分的應用範圍可是無限大的喔。
但是,在學校上數學課時,就很難實際感受到「微分的應用範圍很大」這一點。反正,學校的課程本來就是這樣嘛。
02 一點的斜率?~瞬間的斜率~
前面提到,「微分的功能在於求出變化」。這樣突然提出變化的概念,或許會令大家一頭霧水,因此,我在這裡就以雲霄飛車為例來為大家說明。
雲霄飛車的軌道大部分都是曲線。因此,坐在雲霄飛車上的乘客可以視為是在軌道這種曲線上移動的一個點。當坐在雲霄飛車上時,不論是下坡,或在平坦的軌道間行進,抑或爬坡時,身體都會因位置的改變而受到牽引或放鬆,出現不同的身體感覺。身體之所以會像這樣隨著位置不同而產生不同的感覺,其中一項要素就是身體方向及速度的差異。由於雲霄飛車的軌道是曲線,且不斷地彎曲,因而不論在軌道上的哪一個點,身體都會變化成最適合那一個瞬間的方向與趨勢。
將這個例子放到數學上來看,曲線圖就有如雲霄飛車的軌道,圖形上的點就是在軌道上行駛的雲霄飛車。如果將曲線上的每一個點想像成行進的樣子,那麼,曲線上的各個點應該都正在準備往不同方向前進。不過,如果是圖形上的點,就不知道它們是以什麼樣的速度在移動了。
因此,在數學中,當假設點是在曲線上移動時,便會將該點在下一瞬間的變化稱為「瞬間的斜率」。換句話說,「瞬間的斜率」就是指「曲線上的每個點在該點時的斜率」。
這個概念後面會再作詳細解說,總之,在數學中思考斜率的問題時,基本上都會取兩個點來看。因此,「一點的斜率」這種說法有點奇怪,所以我們才會採用「瞬間的斜率」這種說法。不過,這樣的說法還是有些不妥。由於微分這種觀念本來就是為了解決物理學及天文學等有關運動的學問才發展出來的,因此在這類領域中,使用「瞬間」這種感覺是很普通的。但是,在去掉運動這種概念的數學曲線上,就會有人無法理解「瞬間」的意思。
因此,本書為了以數學式的、圖形的方式來說明,便決定不採用「瞬間的斜率」這種說法,而使用「一點的斜率」這種說法。因此,已習慣「瞬間的斜率」這種說法的人在書中看到「一點的斜率」時,請自行轉換為「瞬間的斜率」。至於第一次接觸微分的人,則請記住「瞬間的斜率」才是通用的用語。
此外,也請記住,當要計算一般很難算出的「一點的斜率」時,微分是一種非常方便的工具。
接下來是題外話,不知道各位有沒有想過,當軌道在某一個瞬間消失時,行走中的雲霄飛車會出現什麼樣的變化呢?這個問題的答案當然是會筆直地往前飛出去。而雲霄飛車在這時候往前飛去的方向其實正好是曲線的切線(tangent line)。因此,「瞬間的斜率」=「一點的斜率」這個概念也可以用來求出切線。
ISBN:9789866363351
叢書系列:科學視界
規格:平裝/208頁/16k菊/14.8x21cm/普通級/全彩印刷/初版
出版地:台灣
本書分類:自然科普>數學>微積分
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教你選對二手車:鑑車達人的選購密招[Jiao Ni Xuan Dui Er Shou Che : Jian Che Da Ren De Xuan Gou Mi...]*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:陳明哲 出版社:腳ㄚ文化 出版日期:2010/01/25 語言:繁體中文
定價:250元
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ISBN:9789867637543 規格:平裝/144頁/普通級/單色印刷/初版 出版地:台灣 本書分類:自然科普>應用科學>其他
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ISBN:9789867637543
規格:平裝/144頁/普通級/單色印刷/初版
出版地:台灣
本書分類:自然科普>應用科學>其他
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物理奇遇記:湯普金斯先生的新世界(The New World of Mr Tompkins)*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:加莫夫、史坦納德 原文作者:George Gamow、Russell Stannard 譯者:但漢敏 出版社:貓頭鷹 出版日期:2010/01/15 語言:繁體中文
定價:300元
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ISBN:9789866651960 叢書系列:貓頭鷹書房 規格:線裝/288頁/16k菊/14.8x21cm/普通級/單色印刷/初版 出版地:台灣 本書分類:自然科普>物理/化學>概論
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第一章 城市限速
今天是國定假日,在大型城市銀行擔任小小櫃員的湯普金斯先生睡了個懶覺,好好享受一頓悠閒的早餐。他打算規畫假日行程,首先想到的是下午可以去看電影。湯普金斯打開當地報紙,翻到娛樂版。可是沒有一部電影讓他感興趣。現在大家愛看那些描寫性與暴力的電影,他很不喜歡這種內容。剩下的片子則是假日常見的兒童片。如果能有一部與眾不同的電影,讓觀眾有身歷其境的冒險感,或許還很刺激的話,那該有多好。可惜沒有這種片子。
湯普金斯先生無意間看到版面角落的小告示。鎮上的大學公布了一系列講座,主題是現代物理學的問題。這天下午的講座主題為愛因斯坦的相對論。嘿,這可能很不錯!湯普金斯先生常聽說世上實際了解愛因斯坦理論的人,加起來可能只有一打;或許他將成為第十三個了解這理論的人!因此他決定去參加講座,搞不好這就是他想做的事。
到了大學的大會堂後,湯普金斯先生發現演講已經開始了。講堂裡滿滿都是學生。不過也有部分年紀較長的人士散坐其中,應該都是跟他一樣的一般民眾吧。一位留著白鬍子的高個子男士站在頂掛式投影機旁演講,台下觀眾很專注地聆聽著。這位男士正在向聽眾解說相對論的基本概念。
湯普金斯先生從演講知道,愛因斯坦理論的核心概念就是光速為世上最快的速度,所有實物移動的速度都無法超越光速,因此也產生了很奇特的結果。例如當物體以接近光速的速度移動時,量尺會縮短,時鐘行走的速度也會變慢。不過那位教授也說明,因為光速為每秒三十萬公里(也就是每秒十八萬六千英里),所以很難在一般生活中觀察到這種相對論的效果。
對湯普金斯先生來說,這理論完全與常識相反。他試圖想像接近光速的結果會是如何,不過他的頭也慢慢地往下垂⋯⋯
等他張開眼睛時,發現自己不是坐在講堂椅子上,而是坐在市政府為了等公車的乘客所安置的長椅上。這個小鎮的街道兩邊林列著中世紀學院建築,是個漂亮的老城市。湯普金斯先生覺得自己一定是在做夢,可是眼前景象沒什麼奇怪的地方。對面大學高塔的大鐘指針指向五點。
街上幾乎沒有人,只有一位騎自行車的人緩緩朝他騎來。當自行車騎士愈騎愈近時,湯普金斯先生驚訝地兩眼大睜。那位年輕人和他的腳踏車在行進方向上都變得扁扁的,有如用圓柱體透鏡看到的影像一樣。鐘塔上的鐘響了五響,那位自行車騎士顯然在趕時間,他更加用力地踩踏板。湯普金斯先生不覺得騎士的速度有變快,但騎士卻因此變得更扁,看來就像從硬紙板上剪下的扁平圖片一樣,沿著街道往下騎去。湯普金斯先生突然恍然大悟,自行車騎士就像剛剛聽到的演說內容一樣,因為他正在移動,所以長度也縮短了。他對自己想到的解釋非常滿意。「這裡的自然極限速度一定比較低。」湯普金斯先生做出結論。「我猜絕對不到時速三十二公里。這小鎮根本不需要測速照相機。」此刻剛好有一台救護車從旁邊疾駛而過,但速度卻比自行車騎士快不了多少;雖然救護車閃著警示燈、響著警笛,速度卻跟爬的沒兩樣。
湯普金斯先生想追上自行車騎士,問他變扁是什麼感覺。可是他該如何追上人家?這時湯普金斯先生看到大學牆邊停了一台腳踏車。他想那可能是某位參加演講的學生的腳踏車,稍微借用一下的話,那位學生應該不會在意吧?湯普金斯先生確定沒有人在看之後,就騎上腳踏車,沿著街道加速前進,想要追上那位自行車騎士。
ISBN:9789866651960
叢書系列:貓頭鷹書房
規格:線裝/288頁/16k菊/14.8x21cm/普通級/單色印刷/初版
出版地:台灣
本書分類:自然科普>物理/化學>概論
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台灣海濱植物圖鑑[Tai Wan Hai Bin Zhi Wu Tu Jian]*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:高瑞卿、伍淑惠、張元聰 出版社:晨星 出版日期:2010/01/11 語言:繁體中文
定價:690元
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ISBN:9789861773438 叢書系列:台灣自然圖鑑 規格:平裝/432頁/16x22.5cm/普通級/全彩印刷/初版 出版地:台灣 本書分類:自然科普>動物/植物>圖鑑>植物圖鑑
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ISBN:9789861773438
叢書系列:台灣自然圖鑑
規格:平裝/432頁/16x22.5cm/普通級/全彩印刷/初版
出版地:台灣
本書分類:自然科普>動物/植物>圖鑑>植物圖鑑
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第一次觀星就上手(修訂版)[Di Yi Ci Guan Xing Jiu Shang Shou ( Xiu Ding Ban )]*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:吳昆臻 出版社:易博士出版社 出版日期:2010/01/08 語言:繁體中文
定價:300元
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ISBN:9789866434105 叢書系列:Hobbies 規格:平裝/240頁/16k菊/14.8x21cm/普通級/全彩印刷/初版 出版地:台灣 本書分類:自然科普>天文學/地球科學>天文觀測/氣象
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ISBN:9789866434105
叢書系列:Hobbies
規格:平裝/240頁/16k菊/14.8x21cm/普通級/全彩印刷/初版
出版地:台灣
本書分類:自然科普>天文學/地球科學>天文觀測/氣象
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有關環保的100個知識[You Guan Huan Bao De 100 Ge Zhi Shi]*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:楊明華/編著 出版社:驛站 出版日期:2010/01/04 語言:繁體中文
定價:240元
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ISBN:9789866838965 叢書系列:大視界 規格:平裝/288頁/17x23cm/普通級/單色印刷/初版 出版地:台灣 本書分類:自然科普>環境科學>環保議題
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ISBN:9789866838965
叢書系列:大視界
規格:平裝/288頁/17x23cm/普通級/單色印刷/初版
出版地:台灣
本書分類:自然科普>環境科學>環保議題
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當蜜蜂消失的那天(LE JOUR OU L’ABEILLE DISPARAITRA)*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:尚-克里斯多夫.維耶 原文作者:Jean-Christophe Vie 譯者:馬向陽 出版社:天培 出版日期:2010/01/01 語言:繁體中文
定價:260元
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ISBN:9789866385087 叢書系列:綠種子 規格:平裝/208頁/16k菊/14.8x21cm/普通級/單色印刷/初版 出版地:台灣 本書分類:自然科普>動物/植物>概論
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歐洲的情形
歐洲擁有豐富的生態系統,尤其靠近地中海一帶—當然在物種數量上,遠遠無法跟亞馬遜河流域以及剛果盆地相比。在全球已知的5,416種哺乳類動物中,歐洲只佔了231種—也許這一點,能補充說明為何我們必須關切這些動物,付出加倍努力保障牠們的生命。從無數的小型哺乳動物算起,一直到位於生態系統頂端的狼與熊,甚至還有北大西洋露脊鯨,牠是歐洲的巨人,能夠達到70公噸那麼重……。
歐洲也和其他地方一樣,人類的活動,尤其是農業、森林開採、打獵,以及所有形式的污染,都在歷史上減少了這些物種的數量,某些甚至瀕臨絕種。在這些原因當中,還必須加上外來物種入侵的嚴重影響,無論是有意或意外從境外帶入或進口,牠們都會造成本地物種的浩劫,引起的經濟損失有時十分可觀。新引進的物種,可以使當地的生態系統,完全失去平衡。我們立刻想到紫杉葉蕨藻(Caulerpa taxifolia),牠們從世界的另一端過來,佔據了地中海,破壞了當地的生物多樣性,將海底轉變成一大片沒有生命的草原。由於各種運輸管道的大量增加,外來物種如動植物病毒、細菌或寄生蟲,已經找到方法,投入新的疆域,在那裡發揮自己的特性,成為競爭力極強的物種。
以歐洲水貂為例,牠是歐洲六種「極危」的哺乳動物之一。到底是怎麼回事,會使這種以往在歐陸佔據了廣大土地的動物,現在卻減少到如此地步?就像通常的情形一樣,物種的消失是許多因素共同造成的結果。首先,棲息地的減少是最主要的因素。大家可能不知道,水貂的生存非常需要淡水水域;環境污染、城市擴張、水道興建,全都限制了牠們活下去的可能。第二個因素:狩獵,使得牠們的數量大為減少。第三個原因:要和可怕的競爭者對抗。歐洲為了增加毛皮產量,進口了美洲水貂,使得歐洲水貂的數量大為減少。有些美洲貂從養殖場跑出來,佔領了牠們歐洲表兄弟的棲息地,對後者形成威脅。結果使得近十年來,歐洲水貂的數量減少了80%……,於是這種動物在絕種危機的層級上,節節高升。
某些公共政策提供了所謂的「不當誘因」,各個自然保護組織,在這方面所作的披露從不放鬆。這種類型的政策,資助那些不太關心環保的活動。歐洲對農漁業的補助就是一例,造成生物多樣性的重大災害。某些歐洲常見的鳥類,如有冠麥雞、田雲雀、林斑鳩,還有山麻雀,都從農作區迅速消失。很多田地改採密集耕作方式,由於種植單一作物以及大量施加農藥,使得農田成為生物的「荒漠」。
所幸並不是只有壞消息而已。上述問題已經討論了好一陣子,一些非政府組織的行動,外加各國立法以及歐盟的「棲地指令」,都可以減緩生物消失的趨勢。尤其「棲地指令」旨在補充1979年的伯恩公約,涉及歐洲野生生物與自然棲息地的保育。光是這樣當然不夠,但至少我們能確實觀察到改善的情形:某些似乎要走向絕種之路的哺乳動物,現在有了起色,繁殖的數量明顯增加。以羱羊為例,牠們在十九世紀時幾乎捕獵殆盡,當時只剩下大帕拉迪索國家公園(Gran Paradiso)內的幾隻倖存者。由於在保護與引進方面作出的努力,牠們重新找回了活力,現今已不屬於面臨絕種威脅的物種。牠們的「法國」亞種,庇里牛斯山羱羊,就沒有這麼好的運氣,已於2000年初,不幸絕種了。
歐洲野牛也有幾乎相同的歷史,牠是歐洲體積最大的陸生動物,以往從大西洋一直到烏拉山(Oural)—或幾乎到烏拉山附近,都有牠們的足跡。過度獵捕、缺少棲息地,目前只能在幾所動物園裡,看到牠們在柵欄後面嚼著牧草,或是在少數的保護區內。針對歐洲野牛進行的復育計畫,遍布整個歐陸,使牠們能真正成為「歐洲」的動物,現今已增加到1,800頭左右了。
我們也可以談談水獺,親切的齧齒動物建築師,長久以來一直不受人喜愛,但毛皮十分珍貴。牠也曾經面臨絕種的危機。不過,在對最後一批動物採取嚴密的保護措施之後,目前牠在歐洲的數量開始增加,牠們以令人滿意的速度,重新出現在溪流中。
從這些拯救歐洲哺乳動物的危急行動,以及對復育計畫的反思之中,如果能夠獲得什麼全面的教訓的話,就是物種的消失可以在極短的時間內發生,但需要極大的努力與耐心才能拯救牠們。
不幸的是,要對每個物種都施行保育計畫是不可能的,而且在最後一刻採取的拯救行動,往往不足以阻止生物多樣性的持續流失。在歐洲,跟在其他地方一樣。對生態系統進行研究也同樣必要,例如,想要改進淡水魚類的悲慘境況,但若是以傳統的國家公園或保護區的模式進行,必定是毫無成效。無論如何,還是會出現令人振奮的訊息,例如漸已普及的環境衝擊研究。
ISBN:9789866385087
叢書系列:綠種子
規格:平裝/208頁/16k菊/14.8x21cm/普通級/單色印刷/初版
出版地:台灣
本書分類:自然科普>動物/植物>概論
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數學與頭腦相遇的地方(The Universe and the Teacup:The Mathematics of Truth and Beauty)*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:柯爾 原文作者:K. C. Cole 譯者:丘宏義 出版社:天下文化 出版日期:2009/12/28 語言:繁體中文
定價:320元
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ISBN:9789862164631 規格:平裝/300頁/16k菊/14.8x21cm/普通級/單色印刷/初版 出版地:台灣 本書分類:自然科普>數學>概論
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第五章 尺度的問題
你怎樣才能把五○○,○○○磅的水浮懸在空中,而不用到看得見的支架?
(答案︰把它變成雲。)
——藝術家米勒(Bob Miller)
受邀去遊歷每一件事物都比我們世界中的要大許多或小很多的世界,似乎帶有一種迷人的魔力。去冥想海洋或天空的廣闊,或者在顯微鏡下觀看池溏中拿來的污水,或是去想像原子的內在生活,這些行為都把我們遠遠帶離到日常生活之外的領域,進入一個只能依靠想像力才得跨入、極有異域情調的景色中去。
能長成巨人的滋味是什麼?變成一隻小蟲的大小呢?愛麗絲吃了一枚蘑菇,就脹大到如美西感恩節遊行隊的大氣球,從她的屋中爆出去;她再多吃一點,就縮小成「不可思議的不斷縮小的女人」,她永遠的恐懼就是掉到洗手盆排水口裡[1]。從「小史都華」到「金剛」,從「親愛的,我把孩子變小了」到「姆指人」[2],這種能把大小變化的觀念,對我們的心靈顯然有一股極強的吸引力。
有很好的理由去想像,不同尺度的世界也是截然不同的世界。一加一可能大於二;在量上面的改變,可以引起在質方面極大的不同。
當物體的大小有了基本的改變時,就有不同的自然律去管理它,時間的滴答聲也因不同的鐘而異,新的世界自無中生出來,而舊的世界則完全溶化不見。舉個例子,有一個奇怪的巨人——當然,毫無疑問的,他高大而強壯。可是高大的身材帶來了顯然的不便。按照霍登(J. B. S. Haldane, 1892-1964)在他的經典散文〈大小要正好〉中說的,一位六十英尺高的巨人,每走一步就會把他的大腿骨碎裂。
原因是很簡單的幾何原理。高度只按一維增大,而表面積則按二維增大,可是體積則按三維增大。如果你把一個人的身高加倍,支持他抗拒重力的肌肉的截面積會變大四倍(二乘二),而他的體積,因此也等於重量,會增大為八倍。如果你把他的身高加為十倍,他的體重要增加為一千倍,可是支撐他的肌肉及骨骼的截面積只增為一百倍。結果是︰骨骼碎裂了。
要支持這麼大的體重,需要結實而粗的腿。你可想一下大象或河馬吧。對牠們來說,跳躍完全是不可能的。超人一定只能是跳蚤的大小[3]。
長得愈大,跌得愈重
跳蚤當然經常表演超人的絕技,這就是現在幾乎已絕跡的跳蚤馬戲團的科學原理[4]。這些微不足道的小生物可以拉動比它們體重重了一六○,○○○倍的物件,可以跳到它們身高一百倍的高度。小生物的體重和它們的肌肉截面積相比起來,使得它們似乎無比強壯。雖然它們的肌肉比起我們的不知要微弱多少倍,可是它們要去拉動的質量更加小很多很多,因而使每一隻螞蟻都成為超生物,跳過高建築似乎也不成問題[5]。
巨人跌倒也不行。這古老的諺語也是真的︰「長得愈大,跌得愈重」。而愈小,跌在地上也愈輕。這原因還是幾何。如果一隻大象從高樓跌下,重力把它的極大質量重重拉下來,而牠那相對說來較小的表面積,對空氣的阻力則幾乎沒有。反過來說,一隻小老鼠的體積(及質量)小到重力沒有什麼可以去拉的,而相對表面積大到就像它有一頂長在身上的降落傘一樣。
霍登這麼寫道,一隻小老鼠可以從一千碼(約九百公尺)的懸崖跌下,毫髮無傷。大老鼠卻可能傷重致死。而人呢,必死無疑。而馬呢?霍登告訴我們:「血肉橫飛!」
同樣的相對關係,也可以應用在無生命的下墜物體,例如水滴。大氣中溼答答的充滿了水氣,即使水氣沒有我們能看見的雲的形象。可是,一旦一粒微小的水滴開始吸引其他水分子到它的邊上,事情就疾速發展了。當這成長中的水滴直徑增加一百倍之際,它的表面積增加的倍數為一萬,而它的體積增加的倍數則為一百萬倍。大的表面積能反射更多的光,因而使雲層變成可以看得見。這個增加了不知多少倍的體積,最後大到能被重力拉下,墜到地面成為雨點。
按照研究雲的專家的說法,空氣中的水滴同時被靜電的吸引力拉住(這電力把水滴拉聚成群成為雲)以及被重力往下拉。當這些水滴很小的時候,它們的表面積和體積相對來說極大,這時是電力在管事,因此水滴浮懸在空中。一旦水滴的大小大到某程度後,重力就一定贏。
針頭大小的物體幾乎察覺不到重力。重力是只有大尺度的物體才能感覺到的力。把分子聚集在一起的電力,比重力強了近乎一兆倍。這就是為什麼只要在空氣中有一絲一毫的靜電力,就能使你的頭髮豎立起來。
對跳蚤大小的超人來說,這些電力會造成很大的問題。首先,如果他想要飛得比子彈還快的話,會遭遇到極大的困難,因為對他而言,空氣就像濃極了的分子湯,從任一方向都可把他攔住。那就像在濃稠的糖漿中游泳一樣困難。
蒼蠅可以毫無困難的在天花板上倒著走,是因為把它們的腳黏在天花板上的分子膠的膠力,要比把它們微小的重量向下拉的重力強得多。可是,水的電力可像磁石一樣吸引住昆蟲。如霍登指出的,水分子的電力使得昆蟲想去喝水的動作,成為一種危險的絕技。一隻彎下身去小水坑喝水的昆蟲遭遇到的危險性,就如一個人在懸崖邊上彎下腰去採灌木上的漿果一樣。
水是最具黏性的物質之一。剛淋浴過的人身上帶了約有一磅重(○.五公斤)的水,可是這幾乎不能算是負荷。不過按照霍登的說法,一隻剛淋浴過的小老鼠身上帶的水,就幾乎相當於它的體重。對蒼蠅而言,水更具有捕蠅紙的威力;一旦蒼蠅身上沾濕了,就會被黏到死。按霍登的說法,這就是為什麼昆蟲有長的針狀吻(嘴)的原因。
事實上,如果你變成昆蟲的大小,生活中的每件事幾乎都不同了。一個螞蟻般大小的人永遠寫不出書來,因為一台螞蟻大小的打字機的鍵盤都會黏在一起,一本書的書頁亦然。螞蟻永遠不能生一團火,因為最小的火焰也要比它的身體大。
ISBN:9789862164631
規格:平裝/300頁/16k菊/14.8x21cm/普通級/單色印刷/初版
出版地:台灣
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