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| 編輯推薦： |
10岁以上中、小学生独立阅读，自主学习科学知识的工具书。
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高品质图文书，图文内容同时推进，适合青少年阅读。
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| 內容簡介： |
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《科学的奥秘》是一本有关科学的科普图文书，分为“我们身边的世界”“膨胀的宇宙”“人的身体”三个主题。如果一颗小行星正在飞向地球，人类只剩 72 小时，我们该做什么？绿色能源到底怎么样，我们能不能利用它来拯救世界？法证学家是如何帮助警察破案的？这些问题的答案就在《科学的奥秘》的书页之中。弄清楚人类是否仍在进化，深入了解人类大脑结构，移民太空之前领略地球上最神奇的几个栖息地……一切都从翻开本书开始。
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| 關於作者： |
作者英国Future出版公司，是出品了全球近400万读者，英国本土发行量超27万册的青少年科普杂志《万物》（How it works）的英国百年科普教育品牌。
译者梁乾阳，中国民航大学交通运输专业学士学位并有湖南师范大学英语专业第二学位，获得过2023年CATTI杯翻译大赛一等奖。
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| 目錄：
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我们身边的世界
6 如何拯救世界？
12 地球上最小的生命
18 揭秘法证学
24 能源的未来？
34 大自然激发出的科学
40 地球上的神奇栖息地
48 水之神奇
膨胀的宇宙
58 银河系指南
65 神秘的暗物质
70 火星模拟
76 光速的秘密和宇宙中最快的运动
82 行星撞地球倒计时72小时
90 关于月球的一切
96 超新星
人的身体
102 我们非凡的大脑
110 人的身体
116 情感的科学
122 病毒
128 五感之外
134 我们还在持续进化吗？
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| 內容試閱：
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欢迎来到
《科学的奥秘》
如果一颗小行星正在飞向地球，人类只有72小时的时间应对其撞击，我们该做什么？绿色能源到底怎么样，我们能不能利用它来拯救世界？法证学家是如何帮助警察破案的？这些问题的答案就在《科学的奥秘》的书页之中。弄清楚人类是否仍在进化，深入了解人类大脑结构，移民太空之前领略地球上最神奇的几个栖息地……一切都从翻开本书开始。
如何拯救世界？
探索拯救地球的非凡科技
人类只占地球上生物总数量的万分之一，对地球的影响却与这个比例极不相称。过去的250年中，我们向大气排放了超过4000亿吨的碳，其中大约一半排放于20世纪80年代中期之后。地球有史以来，从来没有其他生物对环境的改变如此迅速。
问题并不仅仅在于我们造成的污染数量，还在于我们制造了全新的污染类型。在人类合成出聚乙烯、氯氟烃、有机磷酸酯和合成激素之前，环境中本没有这些物质。类似的，在工业时代发明新的方法来提炼浓缩重金属和放射性同位素之前，自然界中仅有微量存在。这些污染物都有毒，是因为它们太“新”了，生物还没有进化出应对的方法，也就意味着这些污染物无法自然降解。
2020年的一项研究分析了波斯尼亚和黑塞哥维那杂货店出售的冷冻罐装鱼，结果在包括欧洲鳕鱼、大西洋蓝鳍金枪鱼和大西洋鲭鱼在内的所有抽样鱼中均检测出了重金属汞和镉。该研究还在33个样本中发现了重金属铅。鉴于蓝鳍金枪鱼和鲭鱼的含汞量较高，该研究负责人建议这两种鱼应该限量食用。
不过，目前的环境污染还完全在我们控制能力的范围之内。1952年，伦敦的光化学烟雾在4天内造成了大约4000人死亡，但4年后《清洁空气法》（Clean Air Act）生效，伦敦空气质量自此稳步提升。曾经污染最严重的国家也成为最早设立大气污染物排放标准的一批国家。就在50年前，纽约还整日被浓密的烟雾所困扰，每天约有24人因之丧生，但空气污染立法和相关措施已经极大幅度地改善了该市的空气质量。纽约甚至在争取2030年成为美国大城市中空气质量最佳城市。
技术进步能导致污染，也能遏制污染。各国都在研发更清洁的燃料、更高效的发动机、更好的垃圾回收机制和环境清洁技术，以减缓人类污染地球的速度。不管是在海上操作大型垃圾打捞机器，还是遵守小区的回收公约，每个人都能为减缓地球污染出一分力。
土地污染
藏在我们中毒的星球地表下的有害物质
土地污染不仅仅是垃圾填埋占用空间的问题。一个边长56千米的正方形垃圾填埋场，可以装下纽约这样的大都市未来1000年产生的所有垃圾。听着好像很多，但这只是2.5%的美国人制造的垃圾，只埋在该国面积0.03%的国土上。而且这些土地并不会消失——垃圾填埋场最终只会变成一座长满野草的荒山。
土地污染的真正元凶是所有没被最终填埋的物质。开采铜矿和铝矿会留下大堆的矿渣（粉末状岩石）。矿渣中含有大量的有毒重金属，比如汞和镉。每年全球仅铝矿开采就会产生7700万吨矿渣。
现代农业也不仅仅需要阳光和雨水。在英国，农民平均每年要在每公顷耕地和草地上施加100千克氮肥。没有被农作物吸收的化肥都会被冲进地下水，最后进入我们的河流，土地污染又变成了水污染。
土地污染的低技术解决办法是“3R法”：减量化（reduce），再利用（reuse），再循环（recycle）。这3种途径的有效性依次递减。从源头上减少购买纸板或卷心菜，比仅回收所有剩饭的意义要大得多，后者能节省加工和运输商品过程中所需要的能源，以及收集和回收这些商品带来的垃圾所需的能源。
当然，土地污染也有高科技解决方案。生物修复科技就是利用选定的自然生长的有机生物来分解土壤中的污染物。
例如，已有证据表明木生真菌可以分解石油泄漏中的有毒物，也可以分解某些含氯杀虫剂。像镉和铅这样的重金属无法被分解，但某些植物能通过它们的根部将这些重金属吸收并储存在它们的叶子或茎秆中。这种技术被称为植物治理法（phytoremediation），即利用植物从土壤中吸收污染物，使污染更容易被清除。中国一些凤尾蕨属植物甚至可以通过这种方式过滤掉砷元素。
单向分流垃圾回收厂内部
省去我们分离可回收垃圾麻烦的机器
1?倾倒场
络绎不绝的回收车辆抵达垃圾分离设施，并把装载的混合可回收垃圾卸到倾倒场。司机们会留意其中是否有任何会损害垃圾分离设施的过大物体，比如汽车发动机。
2?装载
强劲的装载机将成堆的各种可回收垃圾分流到一个大漏斗中，垃圾会在一个旋转的滚筒里不断翻滚，压实的垃圾得以松动。然后，垃圾会在一个大型传送带上向前移动，并被带入主设备。
3?人工预分拣
人工分拣团队从快速移动的杂物中挑出不可回收的物品，包括零食包装、塑料袋、鞋子和尿布，以及像废弃金属这种可能会堵塞机器的大件物品。
4?星形齿盘?组分拣
一组装有星形齿盘的转轴边旋转边振动，将纸板等大而轻的物品向上提升，把纸张、瓶瓶罐罐等较小的物品留在传送带上。
5?人工分拣
第二组人工分拣人员沿着传送带每隔一段距离站立，密切留意可能溜进设备的较小垃圾，如电子产品、小饰品、钱包和食物碎块。
6?第二轮星形齿盘分拣
3个星形齿盘组筛出不同等级的纸张，纸张随即被引向专门的存储单元。玻璃、金属和塑料则再次被齿盘组筛下，继续在传送带上前进。
7?玻璃分拣机
玻璃容器落入星形齿盘组后，被旋转的齿盘压碎。碎片落入齿盘组下方的收集箱，并被运到场外按颜色分类，然后被磨成粗砂。
8?磁铁
剩余的垃圾继续移动到一个旋转着的带状强力磁铁下，磁铁将钢制金属罐吸出，并将其丢入一个存储仓中。然而，这个阶段通常只能去除通过回收工厂的约4%的可回收垃圾。
9?涡流分离器
由于铝没有磁性，所以要用一种叫作涡流分离器的强力反向磁铁将其挑出。该过程利用旋转的磁铁在铝罐中感应出电流，使铝罐从传送带上飞出并进入一个存储仓中。
10?红外激光分拣
计算机化的扫描器使用红外激光，通过物质的光学特性来识别某些塑料。一旦被识别出，塑料垃圾将被定向喷出的空气推入一个专门的存储仓中。
11?二次人工分拣
剩余的塑料垃圾由工人团队仔细分拣。分拣人员还会对其做最终检查，挑出并重新投递所有被机械流程误判和滞留在传送带上的可回收物。
12?打包机
存储仓被依次打开，倒出被分拣出的塑料、空罐头、金属或纸张。打包机将这些东西压缩成立方块，准备送到再加工工厂回收利用。这时，所有剩下的垃圾都会被送往填埋场。
空气污染
空气污染有可能跨越国界扩散，是一个真正的全球问题
空气污染是指向大气层中排放气体和微粒，而对生物和建成环境产生有害影响的现象。根据世界卫生组织（WHO）的数据，每年有700万人（相当于全世界死亡人数的1/8）因吸入被污染的空气而过早死亡。污染物一旦被释放到大气中，就再也无法有效控制，而且受当时的天气状况影响，甚至可能危害到离污染源几百甚至几千千米的居民。
过去的半个世纪里，这个问题的性质已经发生变化。发达国家由燃料不完全燃烧造成的有害烟雾排放、二氧化硫和污染颗粒，已经被烟气脱硫系统、烟尘洗涤器和催化转化器等技术所遏制。对平流层中臭氧层破坏最严重的气体已被更安全的化合物取代。今天，人类最大的威胁是全球变暖。
然而，越来越多的证据表明，像哮喘这样的呼吸道疾病实际上可能不仅由空气污染引发，而且是空气污染直接导致的。一些研究人员甚至初步发现了社区空气质量和儿童孤独症发病率之间的关系。
与其他形式的污染一样，保护环境免受空气污染危害的最佳方法首先是避免制造这些有毒物质。节约用电、减少开车频率、步行、骑自行车或乘坐公共交通工具，这些举手之劳都能让我们的空气更加洁净。
大气污染
破坏环境的主要元凶
一氧化碳（CO）
这种气体产生于矿物燃料不完全燃烧时，最主要的来源是马路上的车辆。
臭氧（O3）
臭氧是多种污染物在阳光照射下发生反应时形成的，能引起肺部过敏和哮喘发作。
氮氧化物（NOx）
氮氧化物形成于矿物燃料燃烧过程，它会导致全球变暖，形成烟雾和地面臭氧。
挥发性有机化合物（VOCs）
当与污染物共同存在时，这些碳基化合物会促进地面臭氧和烟雾的形成。
二氧化硫（SO2）
二氧化硫一般因燃煤发电和壁炉篝火不完全燃烧产生，它会造成烟雾和酸雨。
颗粒物
颗粒物包括空气中的灰尘、污垢、烟尘和烟雾。颗粒物会导致呼吸系统问题和环境损害，比如湖泊酸化。
海洋污染
石油、废品、污水和有毒化学品——我们的海洋里都有
海洋覆盖了我们星球近71%的表面，栖息着大约150万个物种，可人类依然把海洋当成一个巨大垃圾桶。英国人都熟悉羽毛被黏稠的黑油粘到一起的悲惨海鸟的形象，但油轮泄漏只是海洋污染的一小部分来源，生活污水、汽车尾气和工业废物都在不停地污染着海洋。
事实上，几乎所有的海洋污染都源于陆地上的人类活动。农场产生的废物将农药以及以化肥形式存在的过剩营养物带入水生食物链，导致藻类数量激增，进而耗尽周围水域的氧气，使其他海洋生物窒息。人类产生的垃圾在整个海洋中无处不在，垃圾被洋流卷入巨大的漩涡状“垃圾带”中。包括渔具、玻璃、金属、纸张、布匹和橡胶在内的诸多垃圾品类，往往需要几十年甚至几个世纪才能分解。
最可怕的污染元凶——塑料，尽管它能被太阳紫外线分解成越来越小的碎片，但能永久存在。塑料垃圾最终的形态是肉眼不可见的“微塑料”，会对摄入它的野生动物构成威胁，并且由于有害化学物质不断在食物链中积累，进而威胁整个食物链。
虽然尚不存在简单的应对办法，但一系列新技术可能会给海洋污染带来转机。在短短的18个月内，一个有自己推特账号的过滤水轮“垃圾轮先生”，已经在美国巴尔的摩内港清除了超过400吨的垃圾。另外还有多个有关公海过滤系统的项目被提上议程，包括一个名为“SeaVax”的太阳能“清吸船”，其发明者声称该船每年能从海洋中吸出22000吨的垃圾。
塑料瓶、餐具以及咖啡杯盖都是最常见的冲上海滩的垃圾，这也意味着我们可以通过生活中的小事——比如携带可重复使用的水瓶和餐具——来助力环保。
海洋垃圾时间线
常见的几种垃圾能在海洋留存多长时间？
1—5年 烟头
烟头是海滩清理工作中最常见的垃圾，占所有收集到的垃圾的25%。烟头含有一种合成纤维，需要多年才能分解。
约200年 铝制易拉罐
铝制品易被氧化，表面形成一层氧化铝涂层，使铝罐很难被海水溶解。但其实，易拉罐也是最容易回收的垃圾之一。
约450年 塑料瓶
塑料瓶会降解成小塑料片，但不会彻底消失。仅美国人一年就能扔掉超过350亿个塑料瓶。
约450年 一次性纸尿裤
纸尿裤由多层材料制成，其中就包括了各种极难分解的塑料，如聚乙烯和聚酯纤维。纸尿裤往往比曾经把它们穿身上的幼儿“活”得更久。
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