「正如巴斯德教导我们的那样：昨天的发现就是今天的工具，可以用来在明天发现更多。」
书籍名称：《迷人的温度》
基础信息：[美] 吉诺•塞格雷 / 2017 / 上海译文出版社
豆瓣评分：8.4/10
豆瓣链接：https://book.douban.com/subject/27016304/
读完时间：2021-02-21 20:54:08
我的评分：4.0/5.0
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阅读笔记：
迷人的温度：温度计里的人类、地球和宇宙史
吉诺·塞格雷
28个笔记
第一章 98.6度
一支温度计到一个人的舌头下面，无论他是北极冰流上的一个因纽特人、伊图里森林中的一个俾格米人，或是纽约证券交易所内的一个股票经纪人，得到的读数都是相同的。黄人、黑人、褐人、白人、高个子、矮个子、胖子、瘦子、老人、年轻人、男人、女人，体温都是98.6度。无论是一个月大的婴儿、二十岁的运动员，还是一位百岁老人，都有着相同的体温。无论你的肌肉膨胀还是萎缩、牙齿突出还是掉落、视力敏锐还是因患白内障而模糊，无论你的心律是不是在压力下倍增、呼吸有没有剧烈起伏，无论你是浑身战栗还是挥汗如雨，你的体温都始终不变。即使它只变动2%，你也会觉得痛苦；如果它的升降超过了5%，你就要考虑去急诊室了。人和人的相似，在这一点上真是惊人。
我们的皮肤一般比内脏低6度，你只要把放在舌头下面的温度计捏在两根手指之间，就能证明这一点。口腔和肛门的温度也不相同，后者一般比前者高1度。
深入撒哈拉
在为时二十二天的环法赛事中，车手的体重不增不减，那么摄入的能量到哪里去了呢？其中只有约25%转化成了机械功，用来克服空气阻力、推进赛车和车手，另外75%都转化成身体的热量散发掉了。由于热量实在太多，车手每天要通过皮肤蒸发10夸脱水分（约9升），才能保持恒定的体温。这不仅需要车手不断饮水，还需要有持续的劲风帮助蒸发，而每小时25英里（约40公里）的车速正好创造了这股劲风。如果没有风，蒸汽压就会饱和，使得水分无从蒸发，热量堆积起来。于是，能够全速骑行八小时的艾迪·莫克斯，只在健身脚踏车上坚持了六十分钟就筋疲力尽了。这一点，凡是在健身房里练过动感单车的人想必都能体会。
挺进南极洲
这段时间里它不能移动，无法进食，而且完全暴露在南极洲冬天的恶劣气候之中。
雄鸟是如何熬过这段禁食期的？出壳的幼鸟又是如何在苦寒中存活的？雄鸟的新陈代谢并没有显著变化，禁食期间，它会消耗体重的三分之一还多。但是匆匆一算就会知道，要在聚居地一动不动地活两个月，它需要消耗的脂肪几乎是这个数字的两倍，所以这肯定不是它生存下来的唯一原因。另一个原因其实相当简单：雄企鹅会依偎在一起，为彼此遮挡劲风和寒气。幼鸟一旦出壳，也会相互依偎，等长大了再朝大海进发。就这样，企鹅找到了一个简单而优雅的御寒方法，这也是无数体型和体态各异的动物所找到的共同方法。
[插图]
帝企鹅在南极冰原上依偎取暖
自切里-加勒德的年代起，企鹅的栖息地没有变化多少，但南极洲的人类营地就不可同日而语了。
现在的南极站能洗桑拿，还成立了一个“华氏三百俱乐部”，加入的条件相当苛刻。要成为会员，你必须在不到一分钟的时间内使身体经受华氏300度的温度变化。具体来说，你要先在超过205度（约摄氏96度）的房间里蒸桑拿，然后光着身子冲到零下100度（约摄氏零下73度）的户外听自己的皮肤噼啪作响。逗留片刻之后再冲回室内。
在动物界，能同时在赤道和两极生活，到哪里都得心应手的生物，也只有人类了。不过我们也并非时时都能掌控一切。有一种失控相当常见，那就是发烧。
当事情出了差错
引起发热的物质称为“致热原”（pyrogen），它和“热病”（pyrexia）、“烟火”（pyrotechnics）、“纵火狂”（pyromania）都包含了表示“火”的希腊字根pyro。
热度造成休克
当体温升到华氏104度（摄氏40度），免疫系统中的白细胞就会加快运动。但这只是人类演化出发热反应的可能原因之一。
温度计的四位发明者
在这之后，温度计经历了有趣的历史，但是它对科学已经没有多少新的贡献了。胡克制作了几部温度计，牛顿也是。1701年，牛顿提出用亚麻籽油作为温度计内的液体，还引入了0到12的刻度。他将“压紧的雪融化的温度”定为0度，将“温度计与人体接触后获得的最大热量”定为12度。牛顿一向行事机密，这次甚至没有透露自己是这部仪器的作者，在其他人猜到之后，他才终于承认。
来自麻省的伯爵
19世纪的辩论里，许多人都认为热量是可燃物中的一种元素，会在燃烧时释放到空气中，他们将它称为“燃素”。1800年，当拉瓦锡用实验证明热量没有重量之后，它又获得了“热质”（caloric）的称号。
热力学的三条定律
热力学第一定律认为，热是能量的一种形式，而且能量作为整体是守恒的。热力学第二定律认为，一台将热能完全转化成机械能、效率达到100%的机器是不可能造出的。
“热力学第三定律”，它认为一个物体的温度降到绝对零度时，它的熵也会变成零
哥白尼的和谐
为“进动”（precession）
这条转轴就会在空中划出一个圆形；除此之外，它还会有一些上下的微弱晃动，称为“章动”（nutation）。地球的转轴也会章动，也同样非常缓慢。
冻土上的鲜花
地球的确在大约十万三千、八万二千、六万、三万五千和一万一千年前变得比较温暖过。但是数据中也显示了一些意外事件，这些事件对我们预测未来或许具有重要的参考价值。过去一万年中，地球的温度相当平稳，没有出现大的波动，然而冰芯记录显示，这是十分罕见的现象。在那之前的九万年里，格陵兰的气温曾经突变了二十多次。突变期间，降雪增加了一倍，空气中的尘埃变化了十倍，平均气温的上升或下降达到了20度。这些变化发生得非常迅速，往往只有几十年的时间，有几次更是只有几年。规模较大的变迁往往持续一千年左右，在它们之前会先出现一些小规模的来回变动，称为气候“闪变”（flickering）。鉴于地球和太阳的相对位置变化得十分缓慢，这些遍布全球的变化不可能用米兰科维奇循环来解释。
厄尔尼诺，过去和现在
全球的温度变化，肯定还有什么我们不太了解的原因。
温室效应：基本原理
十亿年后，加剧的太阳活动势必将地球送上一条失控的道路，并使得生命随着水汽一同消失。到那时，地球将变得和今天的金星酷似。金星、地球、火星，这三颗行星的旅程在略早于四十亿年前开始，最后金星走向烈火，火星走向寒冰。
一腔热血
正如巴斯德教导我们的那样：昨天的发现就是今天的工具，可以用来在明天发现更多。
雪球地球
至于生命为何能在冰雪覆盖的地球上生存，那或许就是嗜热菌和它们的强壮同伴在存亡续绝。在那个极寒的年代，生命在地表已经绝迹，但是在与世隔绝的深海热泉周围却存活了下来。
地外生命
南极是寻找陨石的最佳场所，因为在缓慢形成的冰川上，深色的陨石在洁白的冰面上格外显眼。
当流动的冰川沿着山坡徐徐上升，它们会将陨石堆积到一起，形成一片天然的采石场。
过这一块ALH84001却有些与众不同，别的不论，年纪就好像比别的要大一些。科学家已经将它的历史完全重构了出来：它在四十五亿年前从岩浆中结晶而成，五亿年后又遭受了一次热冲击——可能是火星在当时受到了一枚大号小行星的撞击。在略早于三十亿年之前，有水流过了它表面的缝隙。一千六百万年前，它从火星表面脱离，或许是被一颗掠过的流星撞飞的。一万三千年前，它在地球降落。它经过了漫漫旅途，但这只是问题的一半。
冰封两英里下的生命
地热加上数英里冰层下方的液态水，这个组合正是天体物理学家对沃斯托克湖如此热衷的原因：如果在地球上有什么地方类似木星卫星上的冰冻层，那就是这里了。今天的沃斯托克已经成为了一个国际研究中心。1998年，一支俄、法、美联合科学团队钻探到了湖面上方400英尺（约122米）处。他们为什么停下了？海洋学家大卫·卡尔（David Karl）一语道破：“谁也不想自己的墓碑上写着 ‘是我污染了沃斯托克湖’。”
采样显示，湖水中含有无机营养、溶解碳和细菌，全都是一个活跃的生态系统中常见的成分。研究者意识到，他们即将进入一片巨大而原始的环境，它向来与世隔绝，已经独立地演化了近一百万年。一旦凿穿冰层，外界的污染物就可能进入湖水，并对其后的观测结果产生永久的干扰。有鉴于此，研究者反复告诫自己要拿出最大的谨慎。他们停止了钻探，直到准备好必要的措施才重新开始。进展相当困难。为了使钻出的口子保持开放，他们在里面灌入了6吨飞机燃油和氟利昂的混合液体，其中的1吨被重新冻结的湖水封住了，要将它拖回来保存工程太大，但如果任由它进入湖水，它就会在几天之后沉到湖底，并在几年内通过循环污染整个湖泊。
最后的液体
所有已知气体液化的工作就此结束了，人类终于克服了这个难题。这个成就的意义之大，足以为昂内斯赢得一尊诺贝尔奖。不过其中还有在当时不为人知的深层意义：当温度降到一定程度，量子世界的许多现象便会显现。这就好比是有人数年来立志攀上一道山脉的顶峰，当他终于登顶，却发现真正重要的目标是山脚下的一片全新陆地。
超导
朱经武和吴茂昆宣布YBCO（钇钡铜氧化物）能在开氏93度上实现超导，这个温度大大超过了氮气液化的77度。
对于这些新材料，有一件事几乎从一开始就是清楚的：它们的超导形式不同于那些金属超导体。它们的电阻的确会突然归零，这是超导的共性，但是它们在其他方面的过渡却不相同。在最基本的层面上，自然似乎设计了至少两套独立的方案来消除电流遇到的阻力。
眺望未来
但丁《神曲·地狱篇》的第26首中有几行著名的诗句，描写尤利西斯在伊萨卡岛安全着陆之后召回旧部，要他们跟着自己重新起航的情景。他是这么说的：
Consideratela vostra semenza
Fatti nonfostea vivere comebruti，
Ma per seguir virtute e canoscenza.
想想灵魂的种子是如何播下
你们就不该生活得如同野兽或是蛮人，
而是要追求德性与知识。
我不知道这些远征会将我们带去哪里。每一代都会自称解决了那些重大问题，而后人只要负责收尾就行了。如果人类有足够的幸运和理智延续千百万年，那么我认为在后人的记忆里，20世纪会是科学史上的一个重要时期，因为在这一百年，许多关于地球、生命和宇宙的奥秘第一次得到了人类的理解。
我和同事在实验室里制造过几十亿度的高温，也曾经差了几十亿分之一度就达到绝对零度。除此之外，难道还有什么可以探索的吗？在这本书里，我唯一敢于肯定的就是这个问题的答案：是的，还有。
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