《科学美国人》精选系列.STEM大探索(宇宙密码)(套装共3册)

作者简介

《环球科学》杂志社，由中国科学技术协会主管，其出版的科普期刊《环球科学》是《科学美国人》独家授权中文版。《科学美国人》（Scientific American）是全球科学家智慧与卓越见解的分享之地，创刊170多年来，超过100位诺贝尔奖得主在此发表文章，传播科学理念及前沿科技领域的发展动态。《科学美国人》也是最常被大众媒体、研究机构和政府报告引用的杂志。在欧洲及美国，国家科技顾问、政策制定者、企业决策者一直把《科学美国人》作为科学和商业决策的重要参考。外研社科学出版工作室，外研社是一家以外语出版为特色，涵盖全学科出版、汉语出版、科学出版、少儿出版等领域的综合性教育出版集团，也是大学出版社、外语出版机构。科学出版工作室是外研社下属专业从事科学教育与科普出版的机构，其翻译出版的《<自然>百年科学经典》丛书深受读者与科学人士的喜爱。

内容简介

量子力学可以定义如下：事情总和你想象的刚好相反。这个定义屡试不爽：真空是满的，粒子就是波，猫可以既是活的又是死的。最近，由物理学家组成的一个科研小组研究了另一个量子\\\"脑筋急转弯\\\"。你也许会\\\"天真\\\"地以为，一个小球滚过桌面，到了桌子的边缘，它一定会掉下去—抱歉，你又错了。实际上，一个量子小球在适当的条件下，不仅不会掉下桌面，而且会从桌边再滚回来。这个现象是众所周知的量子隧穿效应的\\\"倒行逆施\\\"版。量子隧穿效应本身就足够令人惊奇了：假设你把一个足球踢到小土丘上，如果踢得太轻，足球还没过坡顶就会滚回来；如果用同样的力道去踢一个量子足球，球却有可能滚到土丘的另外一边，就像从土丘中打通一条隧道穿过去一样（不过，这条隧道并不真的存在）。这个过程解释了粒子如何能从原子核中逃逸出来，产生放射性α衰变。量子隧穿效应如今已经成为许多电子设备得以实现的基础。通过隧穿效应，粒子可以完成小球永远无法做到的一些事情。反过来，对于小球来说屡试不爽的一些事情，粒子也可以偏偏不这么做。把足球踢向悬崖边的话，它总是会掉下去的。可是，如果把一个粒子踢向悬崖边，它却有可能反弹回来。这些粒子就像某种玩具小机器人，能够感应到桌子或者楼梯的边缘，然后倒退回来。不同的是，粒子的这种\\\"特技表演\\\"依靠的并不是某种\\\"内部机械装置\\\"，而是本能地逆着外力驱使它移动的方向而动。西班牙格拉纳达大学的佩德罗？加里多（Pedro L. Garrido）、芬兰赫尔辛基大学的亚尼？卢卡里宁（Jani Lukkarinen），还有美国罗格斯大学的谢尔登？戈尔茨坦（Sheldon Goldstein）和罗德里希？塔马尔卡（Roderich Tumulka）对此进行了研究，他们给这一现象起了个名字—\\\"反隧穿\\\"。星尘计划：寻找微型陨石撰文▏珍妮弗？哈克特（Jennifer Hackett）翻译▏马骁骁怎样在家门口找到来自太空的陨石碎片？如果你感兴趣，就可以像\\\"陨石猎人\\\"那样，收集天外宝藏，加入\\\"星尘计划\\\"。大型陨石并不多见，但是微小的陨石却时刻在\\\"轰炸\\\"着地球。据美国国家航空航天局（NASA）估计，每天有约100吨来自宇宙的尘埃、沙砾和石块来到地球。被称为\\\"陨石猎人\\\"的业余天文学家理查德？加里奥特（RichardGarriott）介绍：\\\"石块大小的陨石，地球上平均每平方千米就能找到一个。如果把谷粒大小的也考虑进来，那就数不胜数了。\\\"事实上，在你自家的屋顶上就能收集到很多微型陨石。虽然微型陨石大多落在海洋中，但还是有很多会落入城市和乡镇，掉在屋顶的缝隙中。下雨后，这些碎片往往会被冲入排水沟中。为了找出这些主要成分为镍和铁的石块，加里奥特在花园的瓷砖缝隙上设置了一个强力磁铁，排水沟的水会从缝隙中流过。除了微型陨石，磁铁同时会吸上一些建筑废屑，如从铁钉表层或是装饰庭院用到的天然石块上剥落下的碎屑。不过要\\\"去芜存菁\\\"倒也不难，微型陨石通常是球形，而且有一层特殊的\\\"外壳\\\"。这种标志性的外壳是在陨石熔化时形成的玻璃层，在显微镜下可以轻易地辨识出来。加里奥特并不是唯一对这种天外宝藏充满兴趣的人。\\\"星尘计划\\\"是一项针对微型陨石的独立研究项目，旨在鼓励业余爱好者分享自己的发现。目前业余爱好者已经向该项目提交了3,000多幅疑似陨石的照片。