出版社: 中信出版社
出品方: 鹦鹉螺
副标题: 从大气、钻石到生命,碳如何塑造了地球、社会和我们?
原作名: The Sixth Element:How Carbon Shapes Our World
译者: 王文浩
出版年: 2025-2
页数: 264
定价: 65
装帧: 平装
ISBN: 9787521767162
内容简介 · · · · · ·
元素周期表中的第六号元素是什么?
氢氦锂铍硼……是碳。
没错,提到碳,你会先想到什么?
是煤炭、石油这些现代人类社会赖以维系的能量来源——化石燃料,还是碳纳米管、富勒烯这些经常出现在科技新闻里的新词?又或者,你可能会首先想到碳中和、碳排放、碳捕集、碳封存、温室效应?
碳无处不在。它是地球生命的基石,更为人类社会奠定了基础。从过去到现在,再到遥远的未来,各种形式的碳对地球、生命、人类有着无可匹敌的深远影响。
不过,你可能没有意识到这一点:尽管碳在太阳这样的恒星中含量丰富,但平均到整个地球来看,碳实际上是一种稀有元素。我们生活在一个富含碳的环境中,而这个环境位于一个贫碳行星的表面!这是如何发生的?
天文学家西奥多·斯诺和唐·布朗利带我们踏上了一段跨学科的探索旅程,以宇宙学的宏大视角,回顾碳从宇宙诞生到地球演化、从生命起源到人类文明的非凡旅程。
读完这本书...
元素周期表中的第六号元素是什么?
氢氦锂铍硼……是碳。
没错,提到碳,你会先想到什么?
是煤炭、石油这些现代人类社会赖以维系的能量来源——化石燃料,还是碳纳米管、富勒烯这些经常出现在科技新闻里的新词?又或者,你可能会首先想到碳中和、碳排放、碳捕集、碳封存、温室效应?
碳无处不在。它是地球生命的基石,更为人类社会奠定了基础。从过去到现在,再到遥远的未来,各种形式的碳对地球、生命、人类有着无可匹敌的深远影响。
不过,你可能没有意识到这一点:尽管碳在太阳这样的恒星中含量丰富,但平均到整个地球来看,碳实际上是一种稀有元素。我们生活在一个富含碳的环境中,而这个环境位于一个贫碳行星的表面!这是如何发生的?
天文学家西奥多·斯诺和唐·布朗利带我们踏上了一段跨学科的探索旅程,以宇宙学的宏大视角,回顾碳从宇宙诞生到地球演化、从生命起源到人类文明的非凡旅程。
读完这本书,你将明白,奇妙的碳元素如何在最宏大的意义上真正塑造了我们的世界。
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⭐荣获《选择》杂志(Choice)2024年度杰出学术著作奖
⭐启迪之星常务副总经理、清华大学化学系博士 郑庆伟,北京市地勘院高级工程师、科普作家 马志飞 作序推荐
《第六号元素》是一部融合科学深度与文学美感的杰作,聚焦于碳元素在宇宙、地球和人类历史中的核心角色。通过生动的叙述与翔实的数据,作者引领读者探索碳从宇宙诞生到地球演化、从生命起源到人类文明的非凡旅程。书中不仅揭示了碳在物质世界中的独特地位,还探讨了它对气候变化、能源转型和未来科技发展的深远影响。本书以其独特的跨学科视角,兼具科普性和前沿性,为渴望理解宇宙与生命深层联系的科学爱好者和普通读者提供了一次富有深度的阅读体验。
——苟利军,中国科学院国家天文台研究员,中国科学院大学教授
这次迷人的旅行历述了基础化学、大爆炸、恒星核合成、行星宜居性、现代全球变暖等,所有这些都被碳元素这条共同线索联系在一起。无论你的科学背景如何,你都能从这本书中学到东西。
——詹姆斯·卡斯汀,全球行星科学领域领军科学家,美国国家科学院院士、美国艺术与科学院院士
这本书以惊人的智慧带我们进行了探索碳元素之旅。斯诺和布朗利巧妙地围绕一种化学元素,编排了一门引人入胜的基础科学课程。
——乔纳森·鲁宁,康奈尔大学行星科学家
这本书研究细致,内容全面,将成为未来几十年科学图书馆的宝贵财富。
——《福布斯》杂志
第六号元素的创作者
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作者简介 · · · · · ·
作者
西奥多·P. 斯诺(Theodore P. Snow):科罗拉多大学博尔德分校天体物理学和空间天文学中心名誉教授,国际天文学联合会(IAU)活跃成员,宇宙起源光谱仪科学团队成员;他是获奖教材《动态宇宙》的作者。
唐·布朗利(Don Brownlee):华盛顿大学天文学名誉教授、天体生物学项目成员,美国宇航局“星尘”任务的首席研究员;科普作家,此前他与华盛顿大学古生物学家彼得·沃德合著了《稀有地球》。
译者
王文浩,清华大学工程物理系高级工程师,专业方向是聚变与等离子体物理,近年主要从事科普著作翻译,译有贝尔纳的《科学的社会功能》、维纳的《控制论》等。
目录 · · · · · ·
推荐序2 IX
引 言 001
第1章 碳的发现、起源和扩散 011
第2章 碳的化学:为什么它如此特殊? 037
第3章 地球和太阳系中的碳 057
· · · · · · (更多)
推荐序2 IX
引 言 001
第1章 碳的发现、起源和扩散 011
第2章 碳的化学:为什么它如此特殊? 037
第3章 地球和太阳系中的碳 057
第4章 碳与地球和其他地方的生命 077
第5章 银河系中的碳 115
第6章 碳有什么用处? 137
第7章 钻石 171
第8章 大气、气候和宜居性 197
第9章 碳的出处 219
结语 碳:从开始到无限 229
注释 237
参考文献 245
· · · · · · (收起)
原文摘录 · · · · · · ( 全部 )
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拉瓦锡的实验表明,在木炭的燃烧过程中,氧从空气中被提取出来并产生“成分固定的气体”,即二氧化碳。无论焚烧的物质是木炭还是石墨,都会发生这种情况。(或者燃烧钻石一为了了解燃烧的化学机制,拉瓦锡真的让一些钻石变成了气态。如果在750摄氏度以上的空气中对钻石加热,钻石就会发生完全燃烧。)到18世纪80年代中期,拉瓦锡和其他人已经确定,石墨和木炭中的易燃物质是相同的,这种物质与氧结合产生二氧化碳。他用法语单词“carbone”来命名这种物质,其英语中的对应词为“carbon”(碳)。事实上,碳本身并不分解成其他物质,而是与其他物质结合,之后可以复原,这表明碳是一种元素。拉瓦锡的实验还表明,水不是一种元素,因为它是可以分解的;水可以分解成氧和氢。那个时候还没有发展出原子理论,因此除了化学特征,人们对元素本质的认识还没有确立。 (查看原文) —— 引自章节:第1章 碳的发现、起源和扩散 011 -
切都很顺利:观察到的元素分布在阿尔弗-贝特-伽莫夫理论中得到了解释。故事结束了,对吧?错!仍存在一个巨大的问题。在氦形成之后,不可能再进行中子加成反应,因此不可能存在具有5个或8个核子(质子与中子都叫核子)的稳定核。这个反应链出现了断裂,阻止随后的反应生成重元素。(好在质子数为3的锂也形成了。)大爆炸后不到4分钟,整个序列的反应过程就结束了。在那之后,宇宙已经冷却到足以阻止进一步的反应。从数量上看,现在宇宙中的大多数原子都是在大爆炸中产生的,而早期宇宙则是元素的沙漠,不存在比锂重的元素。早期宇宙不适合我们,甚至不适合像地球这样的行星存在一它是无碳的! (查看原文) —— 引自章节:第1章 碳的发现、起源和扩散 011
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第六号元素的书评 · · · · · · ( 全部 13 条 )

《第六号元素》:碳的宇宙史诗与人类文明的交响

硬核浪漫:“我们是几十亿年前碳的……星尘”

揭开碳元素的神秘面纱
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《第六号元素》这是从大气、钻石到生命告诉我们碳到底是如何塑造了地球社会和我们人类。碳元素在世界上是至关重要的,有了碳元素才能衍生出世界万物。 碳和生命的紧密关联贯穿了整个生命演化的历程。在我们人类社会的生产活动中,碳的应用广泛且深远,渗透到了每一个角落。翻开... (展开)
天文学家眼里的碳元素
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1 有用 岂能无怪哉 2025-04-07 18:50:49 北京
#碳基生物必读# #Carbon我的生命之光# #为什么碳-14这么优秀# #超凡第六号元素# 碳被认为是第六号元素,它是在炽热的恒星内部炼就的,独特的化学功能,使得它构成了我们生命的实质性支柱。在太阳中的丰度,碳是仅次于氢、氦和氧的第四丰富的元素,但它在我们这颗行星的内部相对罕见,我们生活在一个贫碳星球表面的富碳环境中。碳可以制造出种类几乎无限的化合物,包括一些非常复杂的化合物。正是这些非常复杂... #碳基生物必读# #Carbon我的生命之光# #为什么碳-14这么优秀# #超凡第六号元素# 碳被认为是第六号元素,它是在炽热的恒星内部炼就的,独特的化学功能,使得它构成了我们生命的实质性支柱。在太阳中的丰度,碳是仅次于氢、氦和氧的第四丰富的元素,但它在我们这颗行星的内部相对罕见,我们生活在一个贫碳星球表面的富碳环境中。碳可以制造出种类几乎无限的化合物,包括一些非常复杂的化合物。正是这些非常复杂的化合物让生命得以出现,然后经过地质时期的演化,产生我们所知的活的生物体。作为单质,它能够以各种不同的固体形态存在,如炭黑、石墨、钻石、富勒烯、纳米管和只有一个原子厚度的碳晶格。当碳与其他元素结合时,它们可以形成几乎无限多种化合物。碳是元素周期表中唯一有自己名头的税种的元素。 (展开)
0 有用 韧勉 2025-03-16 18:53:08 北京
拉瓦锡夫妇通过火焰燃烧获取了碳,由此让人类发现了宇宙永生的元素物质。从恒星的爆炸燃烧产生的碳元素,无论其固态还是气态都对地球具有丰富价值。固态的钻石是人类财富的象征。气态的二氧化碳是空气中的重要组成部分。本书揭示了科学认知与科学浩瀚的关系。
0 有用 东林皆石 2025-03-25 21:10:45 浙江
天文学家西奥多·斯诺和唐·布朗利描述碳元素从宇宙诞生到地球演化、从生命起源到人类文明发展过程中的核心角色:基础化学、碳的来源(大爆炸、恒星核合成、星尘)、碳的分布、碳与生命、碳材料工具和技术、钻石、碳与气候、地球宜居性(碳酸盐-硅酸盐循环、板块运动、现代全球变暖)、未来-“未来会怎样?地球正在进行的碳循环将持续到太阳最终变得如此明亮,以至于生物驱动和板块构造驱动的碳循环都将停止。最终,我们的海洋和... 天文学家西奥多·斯诺和唐·布朗利描述碳元素从宇宙诞生到地球演化、从生命起源到人类文明发展过程中的核心角色:基础化学、碳的来源(大爆炸、恒星核合成、星尘)、碳的分布、碳与生命、碳材料工具和技术、钻石、碳与气候、地球宜居性(碳酸盐-硅酸盐循环、板块运动、现代全球变暖)、未来-“未来会怎样?地球正在进行的碳循环将持续到太阳最终变得如此明亮,以至于生物驱动和板块构造驱动的碳循环都将停止。最终,我们的海洋和大气将消失,其中的碳将流入太空。在太空中,它将被电离,并加入太阳风向外流动,以每秒数百千米的速度将释放的碳原子逐出太阳系。无论环境变得多么恶劣,我们星球的大部分碳都将留在硅酸盐地幔和铁芯中。如果地球在太阳的晚期演化中幸存下来,那么这些碳将永远被困在我们这颗围绕死恒星运行的、不断冷却的冰冻行星中” (展开)
0 有用 Water Notes 2025-03-29 19:54:14 江苏
感觉太杂了 一会是宇宙相关 一会和结构相关
0 有用 闻夕felicity 2025-04-07 15:17:41 江苏
①中规中矩的天文(生物)学科普(地球生命从哪来、宇宙哪里有生命)。年轻地球假说、甲烷到氧气地球、DNA和RNA哪个先出现(先有鸡还是先有蛋)、太烫太冷刚好的金发姑娘效应……这些经典话题都涉及。②看标题我其实是希望它能给我讲讲化学的底层逻辑的,但其实侧重还是天文生物学科普,有两章往化学偏了一下、类似《元素的盛宴》。③指出了天文学届长期被埋没的女性贡献,这一点好评(好几个在《玻璃底片上的宇宙》里都有讲... ①中规中矩的天文(生物)学科普(地球生命从哪来、宇宙哪里有生命)。年轻地球假说、甲烷到氧气地球、DNA和RNA哪个先出现(先有鸡还是先有蛋)、太烫太冷刚好的金发姑娘效应……这些经典话题都涉及。②看标题我其实是希望它能给我讲讲化学的底层逻辑的,但其实侧重还是天文生物学科普,有两章往化学偏了一下、类似《元素的盛宴》。③指出了天文学届长期被埋没的女性贡献,这一点好评(好几个在《玻璃底片上的宇宙》里都有讲到)④对(美国为中心的)能源和技术发展史的梳理非常简单明了。⑤第七章介绍钻石的实际应用很有趣,现在家居常见的大理石台面竟然是因为钻石切割而普及的。 (展开)