《未来黑科技通史》（美）莱斯·约翰逊，约瑟夫·米尼作；新宇智慧译|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《未来黑科技通史》

【作　者】（美）莱斯·约翰逊，约瑟夫·米尼作；新宇智慧译

【页 数】 258

【出版社】 北京：中国科学技术出版社 , 2022.04

【ISBN号】978-7-5046-9458-4

【价 格】59.80

【分 类】石墨烯-功能材料

【参考文献】 （美）莱斯·约翰逊，约瑟夫·米尼作；新宇智慧译. 未来黑科技通史. 北京：中国科学技术出版社, 2022.04.

图书封面：

图书目录：

《未来黑科技通史》内容提要：

畅想一下在不久的将来，我们生活中的所有物品都将是多功能的，《星际迷航》《银翼杀手》《头号玩家》等科幻电影中的未来世界甚至也会成为现实，而这一切都要归功于性能特殊、可变形、可编程的新型材料-石墨烯。作为当今科学界和产业界当之无愧的“明星新材料”，石墨烯是一种单片厚度只有一个原子大小的二维碳材料，它拥有无与伦比的特性和巨大的应用价值，在现代信息产业、航空航天、国防军工、生物医学、能源与环境等领域都将带来颠覆性的技术变革，几乎覆盖人类的一切活动领域。在这本跨越科学、经济、历史的作品中，NASA物理学家莱斯·约翰

《未来黑科技通史》内容试读

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第一部分

发现与争议

石墨烯带给我们的惊喜恰恰在于，从石墨上剥离石墨烯的方法竟然如此简单，甚至到了令人难以置信的地步。科学界不禁集体惊呼“哇”。随之而来的便是一场真正的竞赛，各方都开始争

分夺秒地探寻这种新材料的特性和应用潜力。

第1章

碳，随处可寻的碳！

说起化学界最古老的双关语，“Don't trust atoms,.they make upeverything.”①应该能排到第二位。这句双关语最有趣的地方在于，原子确实是构成宇宙中所有已知物质的基本粒子，同时它们也的确是

善于伪装和欺骗的小家伙。

很明显，此时此刻你的手中握着一个物体，可能是一本实体书，也可能是一个电子书阅读器或者其他数码设备。两者的结构可能有所不同，实体书和数码设备看上去完全没有什么共同之处。然而，如果我们把构成物体的材料先放到一边不予考虑，那么我们会发现一个关键的共同点：任何物体都是由物质构成的。但物质的存在到底意味着什么呢？坦白说，这个问题有什么重要性呢？

无论你手中握的是什么物体，其原材料都是由原子构成的。原子

拥有各种不同的名字，当然我所指的并不是菲尔、安、查理这类人名具有一组特定属性的某类原子，也许会被称为氩(Argon),另一类则可能被称为钨(Tungsten),而第三类则可能被称为碳。

①这句话中的“mkep”有两种意思。一种是“组成、构成”，从这种意思来看，这句话后半段的意思是“万物都由原子构成”；另一种是“编造”，从这种意思来看，整句话的意思就是“别相信原子，它们什么都能编”。

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「第一部分1发现与争议

这些名字当中的含义究竟是什么？我们很快会讲到这一点。相

同类型的原子统称为元素，各种元素的原子是化学家们用来制造胶

水、塑料瓶、药品、食物，以及你能够想到的任何物质的工具。你

也许对氧比较熟悉，毕竟我们都需要呼吸。水、玻璃、岩石和许多

药物中都含有氧元素。你应该对铁也非常熟悉吧。在我们日常使用

的厨具、工具，甚至你的血液中都含有铁(Iron)元素。氦(Helium)

铁、氧都属于元素。

德谟克利特的苹果与原子论

卡尔·萨根①(Carl Sagan)在20世纪80年代主持拍摄了科普系

列片《宇宙》(C0smos)。第9集一开场便以黢黑的外太空为背景，空

灵地悬挂着一只苹果。突然，一把尖刀将苹果一分为二，然后场景迅

速切换到一个巴洛克风格的餐厅。在餐厅里，萨根（主持人）的桌子

上摆着一盘苹果派。

《宇宙》中呈现的苹果形象，是对来自海滨城市阿布德拉(Abdera)

的古希腊哲学家德谟克利特(Democritus)的一种致敬，他和自己的

老师留基伯(Leucippus)在公元前450年前后共同提出了原子论学说。

正如系列片中所讲述的那样，原子论最初的灵感便源于将苹果用刀一

分为二的想象。接着，你还可以再将每一半一分为二，从而得到四分

之一块苹果。德谟克利特和留基伯并未就此停手，而是继续往下切。

那么问题来了，如果不停地切分一个苹果，你到底能切多少次呢？

两人想象自己拥有一把锋利无比的刀，并且思考了这样一个问题：

如果将苹果不停地切分下去，最终苹果会不再是苹果吗？换言之，一

①卡尔·萨根(1934一1996)，美国著名天文学家、天体物理学家、科普作家。

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。未来黑科技通史GRAPHENE

子论才真正开始深人人心。两位学者一阿维森纳心(Avicenna)和阿威罗伊2(Averroes)将印度和希腊哲学兼容并蓄，形成了一套统一的理

论体系，并在全欧洲和东南亚进行普及。阿维森纳的作品极大地影响

了两位早期的物理学家一方济各会修士罗杰尔·培根（Roger Bacon,又称奇迹博士)和圣阿尔伯特·马格纳斯3(Saint Albertus Magnus)。从

这一点，我们也可以看出这两位学者所做出的贡献非常重大。

尽管不可再分的粒子的基本概念越来越为人们所接受，但关于原

子及其性质，在很长的时间里研究者仍然缺乏真正的实验证据。这一

局面直至罗伯特·波义耳④(Robert Boyle)于1661年出版著作《怀疑派的化学家》(The Skeptical Chymist)才得以扭转。在这本著作中，波

义耳反驳了亚里士多德的古代元素学说，这种学说认为万物由火、水、气、土和以太组成

与亚里士多德不同，波义耳提出的理论更接近于我们今天的化学

元素理论。在数学和物理学领域做出开创性贡献的艾萨克·牛顿(Isaac

Newton)也对波义耳的研究成果表示认同。然而，他们却在一个重大问

题上存在分歧。波义耳对炼金术基本持否定态度，而牛顿却对炼金术充

满热忱。波义耳、牛顿、笛卡尔(Descartes人皮埃尔·伽桑狄⑤(Pierre

Gassendi)和罗杰·约瑟夫·博斯科维奇o(Roger Joseph Boscovich)的研究共同为118种现代化学元素的发现打下了坚实的基础。

18世纪和19世纪是一个史无前例的大发现时代，各种各样的新

元素不断被发现并从天然矿物与矿石中提炼出来，速度可谓空前绝后。

①阿维森纳（约980一1037），又称伊本·西那，阿维森纳是其拉丁文名

②阿威罗伊（1126一1198)，又称伊本·路世德，阿威罗伊是其拉丁文名。

③圣阿尔伯特·马格纳斯（约1193一1280），德国经院哲学家、神学家和科学家

④罗伯特·波义耳(1627一1691)，英国化学家、物理学家，在化学和物理学领域做出过多项杰出贡献。其著作《怀疑派的化学家》的出版被视作化学史上的里程碑。

⑤皮埃尔·伽桑狄是一位法国牧师和科学家。

⑥罗杰·约瑟夫·博斯科维奇是一位意大利拉古萨的牧师和科学家。

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···试读结束···