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马英九推荐
2011年台湾暑期青年阅读好书
台湾教育专家推荐父母和小学三年级以上的孩子一起阅读，启发孩子的科学思维，将孩子带进科学大门。
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| 內容簡介： |
这是来自科学家、教育家的科学和人文关怀，用最趣味、看似最简单的文字讲述最深奥、最广博的科学知识。
作者工科出身，却文学、历史、哲学、艺术等修养深厚，学贯中西，自称“深受西方影响的中国读书人”，倡导无目的地快乐读书，让学习的兴趣自由成长。可以将各种科学知识和人文历史信手拈来，再最自然地将之融为一体，然后深入浅出，如行云流水般地娓娓道来，为读者开启一道道科学之门，天文、地理、数学，艺术、文学历史……包罗万象，融会贯通，课堂里十年也学不完、学不会的知识，在这里却是完善自我、滋养心灵的精神食粮。这样的能力其中之一来自作者多年读书的积累，而作者期待的是让年轻一代感受到他读书的快乐，并也能拥有这种快乐和这份能力。
《一次看懂自然科学》收录26篇自然领域的相关文章，分为“谈天”、“说地”、“论人”三大部分，用轻松诙谐的笔调带领读者一窥科学之美。
银河为什么又叫牛奶路？外星人到底存不存在？为什么圆形是最经济的形状？你是不是忙不停又瘦不了？阿基米德发现浮力是在澡盆里？现代人生病是压出来的？
原来科学发明充满了各种偶然
原来玄奥的科学知识如此地妙趣横生
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| 關於作者： |
刘炯朗，广东省中山县人，麻省理工学院电机博士，台湾著名教育家、科学家，2011年卡夫曼奖（Phil Kaufman
Award）获得者，该奖项被认为是电子设计自动化界的诺贝尔奖。先后当选美国电子电机工程师学会院士、美国计算机协会（ACM）杰出会员。曾任教于麻省理工学院、伊利诺大学，于1998年出任台湾清华大学校长，2000年当选台湾中研院院士，2002年从清华大学退休。近年悠游于写作、广播、演讲等领域，幽默的谈吐、丰富的学识及深厚的涵养深得学生及阅读大众的喜爱。
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| 目錄：
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1 谈 天
天有多大？
宇宙的中心点
寻找外星人
德瑞克方程式
从大爆炸开始
追星有一套
世上最幸运的人
霍金与黑洞
时间是圆的
再探爱因斯坦的梦
2 说 地
阿基米德的顿悟
科学中的偶然
花粉、染料、抗生素
眼睛会说话
圆周率怎么来？
从打喷嚏说起
蝴蝶变贵人
炸弹客与王羲之
3 论 人
当老虎来敲门
压出来的文明病
忙不停又瘦不了？
鸦片接受器与难忘的猫王
睡得好，人不老
学会与压力共舞
完美的追求
基因工程时代的伦理观
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| 內容試閱：
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世上最幸运的人
全身瘫痪快五十年的科学家霍金，在天文物理学方面有非凡贡献。
从他身上，我们看到了勇气、毅力与感恩。
2007年4月26日，报上有一条不见得每个人都注意到的新闻——鼎鼎有名的霍金教授在美国佛罗里达州参加了零地心引力的飞行。
将近70岁的霍金是英国剑桥大学的教授，也是当代最杰出的天文物理学家之一，在对黑洞的研究上有开天辟地的贡献。他在二十岁出头时候罹患了运动神经细胞的疾病，多年下来，他不但无法走路、无法举手，甚至不能够讲话，但是，他持续不断地从事研究工作，成就首屈一指。霍金教授飞行的新闻让我想起几个有趣的话题：什么是零地心引力的飞行？霍金教授罹患的是什么疾病？
大家都知道地心引力是牛顿发现的。当牛顿看到苹果从树上掉到地面时，他不禁问道：“为什么苹果往地面掉，而不是向左右横飞呢？”牛顿的万有引力定律说，两个物体间的吸引力和两者的质量成正比，和两者的距离平方成反比。所以，地球和苹果，地球和一个人，地球和天空中的一只鸟、一架飞机之间，都有互相吸引的力，这就是地心引力。
体验无重力状态
当我们站在地上或者坐在椅子上，地球对我们的身体有一个吸引力，按照牛顿“作用力和反作用力相等”的定律，地板或者椅子的表面对我们的身体产生一个反作用力。地球的吸引力是往下拉，这个反作用力是往上推，两个力的大小是相等的，所以，我们的身体会维持平衡不动；当我们用磅秤去量体重或者对自己的身体重量的感觉，感觉到的就是这个反作用力的大小。那么，既然地心引力和它的反作用力大小一样，有什么差别呢？没错，地心引力是不变的，但是，当其它力量加在我们身上时，全部的反作用力会增加或者减小，我们的重量也因而改变。
例如，当水给我们身体一股浮力时，地心引力是往的，浮力是往上的，相减之后反作用力会减小，使我们觉得比较轻。再者，当人造卫星绕着地球旋转时，旋转所产生的离心力和地心引力相抵消，所以在太空舱里会达到无重量的状态。严格来讲，无重量是比较准确的说法。零地心吸引力描述同样的物理现象，事实上地心吸引力是被抵消了，并非不存在。最后，当我们在电梯、飞机或者火箭里，不论加速或减速，我们的重量会跟着改变。这正是高中时学的物理，加速度和力是有直接关系的。
当飞机或者火箭向上加速时，身体的重量会增加，尤其火箭升空时加速很大，所以航天员感到重量的压力也很大。反过来，当电梯或者飞机迅速向下加速时，我们身体的重量会减小。这就是霍金教授在4月26日坐在飞机里体验零地心引力的基本物理原理。
多年来，美国太空署都用飞机在空中迅速往下冲，达到零地心引力，来训练航天员。1993年，有一家专门提供太空的旅游和娱乐活动的商业公司，名字就叫做零地心引力。他们用一部经过改装的波音747飞机，每次升空90分钟，收费3,750美元（不过，霍金教授是免费的），飞机沿着一条抛物线的航道向上爬升，然后向下俯冲，每次乘客可以有30秒钟的时间体验地心引力或者13的地心吸引力（那是火星上面的火星引力），或者16的地心引力（那是在月亮上面的引力）。在90分钟的飞行时间里，飞机会爬升、俯冲来回10至15次，让乘客有七八分钟的时间体验地心引力的消失或者减低，也就是没有重量或者重量减轻的感觉。当然，正如前面所讲，在这一升一降之中，乘客也会体验到重量的增加，不过，最大增加到1.8G，是地心引力的1.8倍，全程都相当安全。飞机的飞行高度是三万英尺，每次最多可以载30位乘客，现在乘客可以选择在拉斯维加斯或佛罗里达起飞，还可以通过网络预先订位，你有兴趣试试吗？
为什么霍金教授要尝试这样的飞行？他说，人类必须到太空发展，尤其是当地球上充满了暖化、传染病等危险的今天，私人、商业、营利机构都可以参与太空的发展，不一定得靠政府机构完全负担。对一个六十多岁、全身瘫痪、世界级的科学家来说，这是个短期而有趣的旅程。
与众不同的一生
霍金17岁时进入英国牛津大学念物理。据老师说，他并未整体埋首于书堆，也不写笔记，不过大家都知道他的脑袋与众不同。按照英国的大学制度，学生毕业的时候，按照学业成绩可以得到一等或者二等荣誉，霍金的成绩在这两个等级的边缘，他得参加口试来决定能不能以一等荣誉毕业。据说，口试委员会马上就相信这名学生远比他们聪明。
后来，霍金转到剑桥大学念博士学位，从物理改行到理论天文学和宇宙论。21岁时，他发现自己罹患运动神经细胞的疾病，这种病人会逐渐失去神经对肌肉的控制，至今仍无法完全治疗。医生跟他说：“您还是回去念您的博士学位吧！”当时，他不知道自己能活多久，数学底子也不够好，有点灰心丧气。霍金在刚得病的时候与简?怀尔德女士订婚，后来当他的病情逐渐稳定下来，他们结婚了并育有三个小孩。婚姻带给霍金教授很大的安定力。但是，霍金教授在结婚二十五年后离婚，几年后跟照顾他的护士结婚，不过这段婚姻仅仅维持了11年。
霍金教授获得博士学位后一直留在剑桥大学，今天他是剑桥大学数学系的讲座教授，这是300多年前由牛顿开始，一脉相承，非常光荣的讲座教授位置。在霍金教授的传记里，大家常常提到，他出生在伟大的天文学家伽利略过世那一天，这应该是巧合而不是转世投胎吧。但是，霍金教授的贡献的确可以视为牛顿、伽利略和爱因斯坦的贡献的延伸和发扬光大。霍金教授念完博士后短短几年，就在天文物理学的领域崭露头角。霍金教授32岁那年当选为伦敦皇家学院院士，也是皇家学院有史以来最年轻的院士。
霍金教授研究的领域包括：宇宙来源、黑洞、时间和空间的关系、广义相对论和量子重力学，都是非常专门的学问。霍金教授对科学普及也不遗余力，写了科学专书《时间简史，这本书非常畅销，光是版税就五百多万美元。
霍金教授在罹病后的前十几年，还能够自己吃饭、上下床，后来就要靠轮椅来行动，需要24小时的护理照顾。他讲话越来越不清楚，起初找听得懂他说话的人传译，甚至得把单词的每个字母一一念出来，由别人指着一个字母，他会扬起眉毛表示“是”或者“不是”。后来，他有了一套电脑设备，可以在电脑银幕的字典里选字，然后由电脑的语言合成系统，把他选的字连成句子，发音念出来。他靠脸部肌肉的移动或用嘴吹气来控制电脑，但是，尽管如此，他仍然可以通过电脑系统发表演讲、写研究论文、出书、收发e-mail和浏览网页。2006年，他到香港访问，还开玩笑说，他用的语言合成系统说出来的英文有美国口音，不知道换成有法国系统，大家反应会如何？
运动神经细胞的作用是把电的讯号送到肌肉，以控制肌肉的动作。人体肌肉运动可以分成：受控制的运动和不受控制的运动。不受控制的运动包括心肌跳动、肠胃肌肉蠕动、呼吸器官肌肉扇动等。受控制运动则是是由运动神经细胞送出的讯号控制的，例如手脚的动作、弯腰、眨眼睛、脸部肌肉的笑容和抽动等等。运动神经细胞分布在大脑和脊髓里，当这些细胞退化、死亡的时候，就不能再把神经讯号送到肌肉，肌肉变得软弱、萎缩，当大脑完全失去处理受控制运动的能力时，患者就瘫痪了。得这种疾病的人，刚开始时会有抽筋、肌肉僵硬、手脚无力、语言不清楚的征兆，肌肉萎缩会蔓延到全身，站立、行走、吞咽、呼吸都会受到影响。不过，通常患者的智力、记忆力和五官的感觉是不受到影响的。
永远不要对自己失望
另外一位运动神经细胞疾病的患者，是二十世纪二三十年代，美国棒球大联盟非常出色的球员卢?格里格。他在大联盟前后15年，被认为是美国棒球历史上最好的一垒手，也被选入20世纪最佳球队队员，共打了23场满垒全垒打，外号叫作“铁马”的卢?格里格也是连续出赛2,130场的纪录保持人，这个纪录维持了近50年，在1995年才被打破。他在生涯高峰的时候，发现得了运动神经细胞疾病，不幸地在短短三年内去世。
在霍金教授描述自己的疾病的短文里，他的结语是：我很幸运，因为我的病情进展得比别的患者缓慢，那也表示我们不要失去希。当卢?格里格得了运动神经细胞疾病，必须从棒球界退休。在洋基球场为他举办的退休典礼上，他说：“今天，我认为我是世界上最幸运的人。”
在霍金教授和卢?格里格身上，我们看到勇气、毅力和感恩。相信看完他们的故事后，我们每个人都会说：“我认为自己是世界上最幸运的人。”
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