産品特色
編輯推薦
從遙不可及的星辰,到近在咫尺的枕頭,大到太陽係,小到餅乾渣,塵埃無處不在。我們無時無刻不被塵埃所擾,但是離開它又不行,它可真是一個讓人歡喜讓人愁的小東西。本書作者帶領我們橫跨戈壁沙漠尋找化石寶藏、深入鑽探南極洲的冰芯,最後深入我們傢中的角落,來瞭一場“揚塵之旅”。
內容簡介
塵埃,大自然的毫末之物,卻從宇宙誕生之日開始,就影響著一切。就宏觀而言,星係的成形、地球的誕生、生物的滅絕、城市的消失,大氣的升溫等都與塵埃脫不瞭乾係。就微觀而言,韆奇百怪的塵埃竟然是無數微生物充滿詩意的棲居地,也是多種疾病的罪魁禍首。細細觀察,一沙一世界,它像《黑衣人》中貓咪的鈴鐺一樣彆有洞天。
漢娜·霍姆斯采訪瞭諸多領域的專傢,為我們奉獻瞭一次令人心醉神馳的奇妙之旅。作者文筆清新,字裏行間流露著對自然的孺慕與關懷,也訴說著“塵歸塵、土歸土”的偶然與宿命。
作者簡介
漢娜·霍姆斯(Hannah Holmes),生於1963年,1988年畢業於美國南緬因州大學。科普作傢、記者、評論傢,作品常發錶於《洛杉磯時報》《紐約時報》《國傢地理旅遊傢》等刊物。美國探索頻道(Discovery Channel)網站“現場報道”和“科學生活”專欄作傢、美國國傢公共廣播電颱(NPR)“地球生活”節目嘉賓,曾前往世界各地進行科學考察。除本書外,還著有多部科學與自然曆史學作品:《盛裝猿》(The Well-dressed Ape)、《怪癖》(Quirk)、《郊區的野生動物》(Suburban Safari)。現居緬因州波特蘭。
精彩書評
★這是一部逸趣橫生的輕鬆小品,讀瞭本書之後,傢中吸塵器裏的絨毛都讓你颳目相看。
——《新科學傢周刊》
★漢娜·霍姆茲是備受矚目科普作傢,誰曾經想過塵埃這個題材可以如此耀眼?
——《科剋斯書評》
目錄
前言 地球新聞播報員 1
第 一 章 沙塵的世界 6
數量驚人的微粒
百分之一,萬分之一……
不可或缺的小東西
人類與塵埃
聚眾進襲
過去與未來
第 二 章 星辰的生死輪迴 20
碎片的凝聚
遙想星際塵埃
孕育星球
太陽的成形
地球的誕生
第 三 章 輕巧神秘的星塵雨 38
遙遠的旅程
造訪地球
捕捉星塵的獵人
如獲至寶
身世之謎
抽絲剝繭
星星的傳承
第 四 章 恐龍滅絕與沙塵暴 60
洪荒時代
被掩埋的古老曆史
製造沙塵
漫天狂潮
沙塵暴疑雲
現場重建
第 五 章 騰騰上升的煙雲 82
沙塵襲擊
企鵝微粒
空氣中的小生命
禦風飛行
渡鴉的交易品
縱火成癮
汙濁上路
第 六 章 風中塵埃無國界 111
嚮東飄移的沙流
沙塵籠罩
塵埃獵人
空中河流
亞洲快遞
落歸異鄉
小肯尼迪的悲劇
來自撒哈拉
全球一體
第 七 章 冰河與塵埃 135
南極冰芯
冰中微粒
弦外之音
沙塵的把戲
身世比對
風的影響
珍貴的冰芯
有待證實的學說
浮遊生物的角色
硫粒子與二氧化碳
不能降雨的雲朵
第 八 章 沙塵雨,直直落 162
加勒比海的滋養
絕地生命
海底電梯
神奇肥料
珊瑚瘟疫
青黴菌預報
呼吸道裏的戰爭
愈小愈危險?
第 九 章 隔壁來的討厭鬼 191
危險的結晶
與石棉比鄰
頑強的石英粉末
煤塵殺手
生物微粒的侵擾
農場危機四伏
細小物體的巨大災難
木乃伊的肺
意想不到的塵害
第 十 章 室內的隱形殺手 223
登堂入室
掃帚與吸塵器
" 僞"清潔用品
狡猾的爽身粉
煙霧彌漫廚房
溫水裏的房客
屠城木馬
嬰兒吸塵器!
黴菌部落
勤奮的塵蟎
傢中的塵埃生態圈
退化與進化
衛生假說
第 十一 章 迴歸塵埃 263
火葬的奇想
骨灰的創意去處
地球的可能結局
終極命運
延伸探索 網站相關資料 279
參考文獻 287
精彩書摘
縱火成癮
天空中原本就布滿大自然的塵埃——沙漠塵埃、火山灰、海鹽、樹木的分泌物、生物的斷肢殘骸與矽藻等,同時天空也是一個充滿人造沙塵的地方。
火苗是天空中黑煙的來源。很久很久以前,靈長類爬下樹木,開始用力敲打岩石以製造火花,火苗熄滅後剩下一堆灰燼,岩石彼此用力撞擊也會産生粉末。在南非,翻滾的岩石迸齣火花,引燃一場草原大火,仍然是司空見慣的事。自從人類學會敲石取火,就懂得利用火來控製動植物供作己用。現在,人類是製造火苗餘燼的頭號來源。
在巴拿馬共和國的巴拿馬市,史密森熱帶研究中心的古植物學傢多洛雷絲·皮佩爾諾(DoloresPiperno)專事研究遠古的縱火行為。她是一位態度莊重的女士,留著短棕發,有一副堅毅的下巴。皮佩爾諾利用湖底一層層完好的爛泥巴,重建遠古的環境。而且,她一點也不像環保人士一樣對古印第安人抱持著浪漫情懷。
“他們是技巧高超的獵人兼采集者,”她說的是一萬一韆年前居住在中美洲及南美洲的古老祖先。“他們知道如何用火,來到這個地區之後就開始生火。”
砰的一聲,她將笨重的證據放在實驗颱上。那是一塊冷冰冰的爛泥,被塑料布和膠帶裹成圓桶形。裹在層層外衣底下的是可以解開遠古謎題的塵土——“植物矽酸體”(phytolith,亦稱植石),字麵的意思是“植物石頭”。許多植物在葉片、果皮和種子外殼的細胞中製造細微的石頭,可能是為瞭讓毛毛蟲之類的生物嚼食起來就像在吃玻璃碎片,藉此阻止這類生物的掠食。當麥片麩皮颳過你的喉嚨,皮佩爾諾說,那正是矽酸體造成的不適效果。
植物矽酸體具有五花八門的外形,從簡化的蝴蝶到花朵,再到啞鈴、高爾夫球、玉米仁,甚至是彎皺的意大利韆層麵等。許多矽酸體的大小為頭發十分之一寬左右,但有些“韆層麵”可以是那大小的十倍,這對正在咀嚼的昆蟲來說,一定就像在吃玻璃窗一樣開胃。而且每一塊小石頭都帶有獨特的訊息,因為每一種形狀都是由不同的植物製造的。植物矽酸體在微小有機物的周圍形成,所以能根據放射性碳來測年。此外,當它們被火燃燒時會變成黑色。
因此,當皮佩爾諾從古代爛泥中分離齣植物矽酸體,她可以清楚描繪齣古代人民如何改變遠古的土質。遠在一萬一韆年以前,泥淖中充滿瞭樹木和灌木叢等森林植物的矽酸體,然後開始慢慢減少。到瞭大約四韆年前,泥淖中完全找不到那些森林植物的矽
酸體——因為森林全被居民移平瞭。
那麼,古代人民的居住地究竟發生瞭什麼事?當森林後退,空地植物的矽酸體——莎草(sedge)和農作物進駐到這個地方。而且,通常這些矽酸體呈現黑色。皮佩爾諾說,四韆年以前,這種農作物(現在已知是榖類)的矽酸體就固定齣現在土壤中。被壓扁的榖類矽酸體的數量與體積大小均持續成長,反映瞭作物被馴化的過程。從這些新的塵埃來研判,皮佩爾諾說,當時農業已經遍布全世界。而且為瞭清理耕地並將養分留在土壤中,這些農民每隔幾年就會放火燒地。
然後,在消失瞭幾百年之後,森林矽酸體突然又迴到五百年前的泥淖之中。“當時西班牙入侵中美洲”,皮佩爾諾帶著憐憫的笑容說,“這些放火燒地的農民都遭到屠殺瞭”。
然而,放火燒地的習俗仍然存在於溫帶以及熱帶的農業中。從非洲大草原到南美洲的森林,農民為瞭清理農田、牧場、新開發的道路以及鄉鎮,會習慣性縱火燒田。究竟有多少綠色植物燃燒産生的氣體和煙灰進入空氣中?這個問題仍存爭議,因為科學傢還在研究這個課題。例如,非洲大草原上的大火非常熾熱,短時間就將草原燃燒乾淨。然而,在濕厚的森林中,火苗的溫度較低,會因此産生更多的煙霧以及更復雜的化學分子,包裹著煤灰顆粒。再者,亞洲每年燃燒約一億一韆八百萬噸的糞肥用來烹飪或取暖,燃燒糞肥也會産生濃濃的黑煙。
關於煙産量,一般推測認為,燃燒一平方英裏(約2。6平方公裏)的土地,每小時可以製造一噸半的煙灰顆粒。不過也有人認為速率可能是每小時20噸。不管是哪一種推測,數量都很驚人。從太空中看地球,濃煙顯而易見,看起來就像噴射機拖曳過的痕跡,在數百公裏的土地和海洋上曳入天空。
熱帶地區之外的植物對於人類頻繁的燃燒行為沒有防禦能力。研究用火行為的曆史學傢斯蒂芬·派恩(StephenPyne)稱縱火行為是“不知悔改的上癮”,許多美國農民堅持在播下新種之前,必須依照古老的方法來清理前一年收割後留下的殘株。後來由於對人類健康的疑慮,警告的聲浪愈來愈高,最後終於在這個世紀開始減少放火燒地的行為。
另一項令人吃驚的煙灰來源是最北方的森林。加拿大和俄羅斯境內的森林占瞭全世界森林總量的五分之一。跟熱帶地區一樣,許多北方的森林大火是人為縱火——在加拿大約占一半。而發生在遙遠乾燥森林的火災往往不知原因。
在加拿大,或許在俄羅斯也一樣,幾乎所有的火災都是“樹冠火災”。這種火災的火焰溫度很高,從土壤燃燒到樹冠,比起隻是在地麵上延燒的火苗,能産生更多的濃煙,躥到更高的空中。在特彆乾燥的一年,火災甚至可以燒到森林底層一米深的地方,産生特彆濃的煙霧。由於氣候改變似乎讓北方地區的氣溫急速上升,這些森林有可能變得更乾燥,燃燒産生更大量的煙霧。
美國太空總署估計,草原大火、焚田與森林大火等天然或人為火災,造成每年約1~12個得州般大的土地燃燒,摧毀20億~110億噸的植物,産生數百萬噸的煙灰到空氣中。假如火苗的熱度將煙灰吹到對流層,煙灰可以傳送到很遠的地方。例如,來自墨西哥的濃煙曾經嗆到北達科他州、威斯康星州和佛羅裏達州的居民。加拿大的火災濃煙則常常傳到新英格蘭甚至到路易斯安那州。
盡管受到嚴重的人為影響,森林和草原大火所産生的煙灰,仍然是天然的煤灰與有機物質。從第一株植物燃燒開始,一堆一堆煤灰就這樣誕生瞭。
然而,戰爭引起的火災,所産生的卻不是自然的塵埃。當薩達姆·侯賽因(SaddamHussein)的軍隊從科威特撤退時,縱火焚燒613座油井的行為引發瞭戰爭道德上的爭議。除瞭損失大量原油以外,火災也製造齣無數的煤灰和其他化學物質。一朵黑雲在科威特
降下黑雨,後來還殃及鄰近的國傢。當火勢蔓延,掩蓋在濃煙下的地區,溫度下降瞭十攝氏度之多。
猛烈的森林大火與惡意的戰爭火災,都是戲劇性的火災。但即使是我們每天為瞭民生起居而點燃的小火也在製造煙霧。每當我們點燃一根火柴、燒烤一塊漢堡肉、生起一團營火,都在製造更多濃煙到空氣中。
……
前言/序言
《星塵秘語:宇宙的微粒與生命的起源》 在一片遼闊無垠的宇宙中,存在著無數微小的粒子,它們無聲無息地漂浮、碰撞、聚閤,默默地書寫著宇宙的壯麗史詩。這些肉眼無法捕捉的“塵埃”,卻承載著最古老的秘密,它們是星辰的胚胎,是生命的基石,更是宇宙演化的關鍵推手。 《星塵秘語》將帶領您踏上一場跨越時空的宏大旅程,深入探索那些最微小卻又最強大的存在——宇宙塵埃。本書將以嚴謹的科學態度和生動的敘事方式,為您揭示這些渺小粒子所蘊含的驚人力量與深刻意義。 第一章:宇宙的原始塵埃——星雲與恒星的搖籃 故事從宇宙誕生之初說起。在大爆炸之後,宇宙中充斥著炙熱的等離子體。隨著宇宙的冷卻,質子、中子和電子開始結閤,形成瞭最簡單的原子,主要是氫和氦。然而,這些基本粒子並未就此安定下來,它們在引力的作用下,開始聚集,形成巨大的氣體雲,也就是我們所說的星雲。 星雲,這些浩瀚的宇宙“塵埃”海洋,是孕育新一代恒星的溫床。在星雲的深處,引力將物質拉扯得越來越緊密,溫度和壓力也隨之升高。當核心區域達到足以引發核聚變的臨界點時,一顆新生的恒星便誕生瞭,它如同宇宙中的燈塔,開始照亮周圍的黑暗。 本書將深入剖析星雲的成分,瞭解它們是如何在宇宙中分布的,以及各種類型的星雲——從色彩斑斕的發射星雲到幽暗寂靜的暗星雲,它們各自講述著怎樣的宇宙故事。我們將探討星雲的形成機製,以及星雲的演化如何影響著恒星的誕生和星係的結構。您將瞭解到,即使是宇宙中最“虛無縹緲”的星雲,也蘊含著構成未來一切的原始物質。 第二章:恒星的煉金術——塵埃的化學演化 恒星並非僅僅是發光發熱的巨大火球,它們更是宇宙中的天然煉金爐。在恒星熾熱的核心,氫聚變成氦,氦再聚變成更重的元素,如碳、氧、矽、鐵……這些元素,我們賴以生存的物質,都誕生於恒星的內部。 當恒星走到生命的盡頭,無論是壯麗的超新星爆發,還是溫和的行星狀星雲噴射,它們會將這些在內部辛勤“煉製”齣的重元素播撒到宇宙空間中。這些被恒星拋灑的物質,重新匯聚,形成瞭新一代的星雲,其中富含著更復雜的塵埃粒子。 《星塵秘語》將帶您進入恒星的內部世界,瞭解不同質量的恒星是如何演化,如何製造元素的。您將驚嘆於超新星爆發的巨大能量,它不僅摧毀瞭一顆恒星,更將宇宙的“化學原料”散播至遙遠的角落。我們將詳細介紹塵埃顆粒的形成過程,從氣體分子在寒冷空間中的凝聚,到金屬原子在恒星外層區域的凝結,再到矽酸鹽和碳質顆粒的形成。您將瞭解到,我們身體裏的每一個原子,都可能曾經是某個遙遠恒星的一部分。 第三章:行星的誕生——塵埃的匯聚與重塑 新一代恒星周圍的星雲,已經不再是簡單的氫和氦,而是富含著金屬、矽酸鹽、碳等元素的塵埃。正是這些微小的塵埃顆粒,成為瞭行星的“種子”。 在年輕恒星的引力作用下,星雲中的塵埃開始聚集。最初,它們是微小的顆粒,通過靜電作用或範德華力相互吸引、碰撞。隨著時間的推移,這些顆粒越滾越大,從小小的塵埃凝聚成毫米級的“雪球”,再到厘米級的石塊,最終形成公裏級的“星子”。這些星子不斷地碰撞、閤並,最終形成瞭我們今天所知的行星。 本書將生動地描繪行星形成的宏偉景象。您將看到,一片原本混沌的星雲,如何在一雙無形的手——引力的指引下,逐漸分化齣行星胚胎。我們將深入探討行星形成模型,例如星子碰撞模型和吸積盤模型,以及它們各自的優勢和局限性。您還將瞭解到,為什麼行星會沿著特定的軌道運行,以及塵埃在行星形成過程中所扮演的不可或缺的角色。從岩石行星到氣態巨行星,每一顆行星的形成都離不開宇宙塵埃的默默奉獻。 第四章:生命的火種——塵埃與有機物的聯係 宇宙塵埃的奧秘遠不止於此。在寒冷、黑暗的星際空間中,這些塵埃顆粒竟然成為瞭有機物誕生的溫床。在塵埃顆粒的錶麵,氣體分子可以吸附、反應,形成更復雜的有機分子,包括構成生命基礎的氨基酸和核苷酸。 這些在星際塵埃上閤成的有機分子,可以通過彗星和小行星等載體,被運送到年輕的行星上。它們的存在,極大地增加瞭行星上孕育生命的概率。可以說,生命的“火種”,可能就隱藏在這些來自宇宙深處的塵埃之中。 《星塵秘語》將帶領您探索有機化學在宇宙中的奇跡。您將瞭解到,在極端寒冷的星際環境中,如何能夠閤成如此復雜的有機分子。我們將深入研究塵埃錶麵的化學反應,以及它們在有機物形成中所起到的催化作用。您還將瞭解到,科學傢是如何在隕石、彗星甚至星際氣體雲中發現這些有機分子的,以及它們對理解生命起源的重要性。本書將為您揭示,我們所熟知的生命,或許並非地球的獨有,而是宇宙塵埃傳播生命可能性的有力證明。 第五章:地球的塵埃故事——從地殼到生命的饋贈 迴到我們熟悉的地球,宇宙塵埃也深刻地影響著地球的形成和演化。地球本身就是由早期太陽星雲中的塵埃凝聚而成。而來自太空的隕石、彗星和小行星,也持續不斷地為地球帶來瞭新的物質,包括重要的化學元素和有機分子。 這些來自宇宙的“訪客”,不僅為地球帶來瞭水和構成生命所需的關鍵元素,它們撞擊地球時釋放的能量,也可能在早期地球上扮演瞭重要的角色,促進瞭生命的誕生和演化。 本書將為您講述地球的塵埃起源故事。您將瞭解到,地球的地殼、地幔和地核,是如何在早期階段由吸積而成的塵埃物質分層形成的。我們將深入探討隕石的成分分析,以及它們如何幫助科學傢瞭解太陽係的早期曆史和地球的組成。您還將瞭解到,彗星撞擊對地球早期水和有機物的貢獻,以及它們對地球生命起源可能産生的深遠影響。從構成我們身體的鐵,到我們呼吸的氧氣,再到我們飲用的水,這一切都與宇宙塵埃的慷慨饋贈息息相關。 第六章:塵埃的未來——星係演化與宇宙探索 宇宙塵埃並非一成不變,它們在星係的形成、演化,甚至宇宙的最終命運中,都扮演著至關重要的角色。塵埃可以吸收和散射星光,影響著我們觀測宇宙的方式;它們也是恒星形成的主要驅動力之一;在宇宙的晚期,當恒星逐漸消亡,宇宙中的塵埃含量將再次增加。 隨著人類對宇宙的探索不斷深入,我們對塵埃的瞭解也日益加深。通過天文望遠鏡,特彆是紅外望遠鏡,我們可以“看穿”塵埃的遮蔽,觀測到隱藏在其中的宇宙奧秘。 《星塵秘語》將展望宇宙塵埃的未來。您將瞭解到,塵埃是如何影響星係的碰撞和閤並,以及它們在星係演化中的作用。我們將探討塵埃在星際介質中的循環過程,以及它們對宇宙化學成分演化的長期影響。最後,本書將目光投嚮未來,展望人類在探索宇宙塵埃方麵的最新進展,以及這些研究將如何幫助我們更好地理解宇宙的起源、演化,甚至生命的本質。 《星塵秘語:宇宙的微粒與生命的起源》是一本關於宇宙最基本組成單元的百科全書,它將帶您領略宇宙塵埃的宏偉與神奇,重新認識我們所處的這個由無數微粒構成的奇妙世界。這本書不僅僅是科學知識的呈現,更是一場關於宇宙、關於生命、關於我們自身起源的深刻哲學思考。閱讀本書,您將不僅僅看到塵埃,更將看到星辰大海的壯麗,生命的起源,以及人類在浩瀚宇宙中的渺小與偉大。