Исчезающая ложка

Исчезающая ложка

Автор	Сэм Кин
Опубликовано	12 июля 2010 г. (в твердом переплете)
Издатель	Литтл, Браун и компания
Место публикации	Соединенные Штаты
Тип носителя	Распечатка, электронная книга, аудиокнига
Страницы	400 страниц (в твердом переплете)
ISBN	0316051640 (в твердом переплете)

«Исчезающая ложка: и другие правдивые истории о безумии, любви и истории мира из периодической таблицы элементов » — книга научного репортера Сэма Кина , вышедшая в 2010 году . Книга была впервые опубликована в твердом переплете 12 июля 2010 года издательством Little, Brown and Company и выпущена в мягкой обложке 6 июня 2011 года издательством Little, Brown and Company Back Bay Books.

В книге основное внимание уделяется истории таблицы Менделеева в виде коротких рассказов, показывающих, как ряд химических элементов повлиял на своих первооткрывателей, как в лучшую, так и в худшую сторону. В книге обсуждаются такие люди, как физик и химик Мария Кюри , чье открытие радия чуть не разрушило ее карьеру; писатель Марк Твен , в рассказе которого «Продан сатане» изображен дьявол, сделанный из радия и носящий костюм из полония ; и физик-теоретик Мария Гепперт-Майер , получившая Нобелевскую премию по физике за свою новаторскую работу, однако постоянно сталкивалась с противодействием из-за своего пола.

Содержание

Глава 1. География элементов

Сэм Кин начинает эту книгу с объяснения основ таблицы Менделеева и того, как она работает. Он объясняет настройку стола и почему он организован именно так. Он подчеркивает важность ее организации и обосновывает, почему так должно быть. Он обсуждает, что периодическая таблица не функционировала бы, если бы не ее расположение. Он утверждает, что положение элемента описывает его функцию и силу. Он описывает таблицу элементов как замок, а элементы как кирпичики для построения этого замка. Затем он обсуждает, как таблица Менделеева содержит металлы, газы, благородные газы, галогены и состоит из них.

Кин также обсуждает, как в целом работают ионы. Он описывает, как образуются ионы, когда атомы соединяются с электронами, либо отдавая электроны, либо отдавая их другой молекуле, чтобы получить суммарный электрический заряд. Он заявляет о важности чистого электрического заряда элементов и размещения в таблице Менделеева. Он рассказывает об электронных оболочках и о том, как некоторые элементы скрывают электроны и не делятся, а другие делятся. Кин описывает поведение электронов как ориентир при формировании таблицы периодов. Ближе к концу этой главы он говорит о Марии Гепперт-Майер и ее вкладе в науку.

Глава 2. Отцы таблицы Менделеева

Основное внимание автор уделяет взаимосвязи между углеродом, кремнием и германием. Он объясняет, что углерод является основой аминокислот и строительным материалом для всего. Он утверждает, что из-за углерода все аминокислоты слипаются. Затем он описывает элемент углерода и то, как он хочет заполнить свой внешний энергетический уровень восемью электронами, чтобы прикрепиться к четырем атомам, поскольку у углерода уже есть четыре электрона.

Далее Кин описывает кремний. В целом он утверждает, что они двоюродные братья, потому что кремний имитирует углерод в том смысле, что он также стремится присоединить еще четыре атома, чтобы заполнить свои энергетические уровни. Большая проблема, с которой сталкивается кремний, заключается в том, что кремний не обладает способностью поддерживать жизнь, как углерод, прикрепляться к кислороду. Диоксид кремния может быть смертельным, а диоксид углерода — нет. Продолжая эту главу, Кин начинает описывать германий и его сходство с кремнием. Оба эти элемента являются полупроводниками и благодаря этому могут использоваться в технологических целях. Сэм описывает германий как «паршивую овцу в семье», потому что в этой технологии вместо германия используется кремний. К несчастью для германия, кремний нашел гораздо лучшее применение в электронике и использовался при отправке людей на Луну, а также при изготовлении компьютеров и мобильных телефонов вместо германия.

Глава 3. Все в семье: Генеалогия стихий

Автор рассматривает Роберта Бунзена и его историю. У Бунзена была страсть к мышьяку, но взрыв оставил его полуослепшим на всю оставшуюся жизнь, и из-за этого он создал горелку Бунзена. Он рассказывает о многих людях, которые внесли свой вклад в создание таблицы Менделеева, в том числе о Дмитрии Менделееве , человеке, создавшем первую таблицу Менделеева. Менделеев предсказал и другие элементы, которые еще не были открыты. Он расположил 62 известных элемента в столбцы и строки, но он был не единственным ученым, пытавшимся это сделать. Юлиус Лотар Мейер также работал над собственной таблицей Менделеева. Менделеев оставил в своей таблице пробелы, где находятся лантаноиды, потому что не знал, какие элементы туда должны попадать. Недостающие элементы позже были найдены в шахте Иттербю в Швеции. Такие исследователи, как Йохан Гадолин, изолировали скопления лантаноидов вместе со многими учеными, которые совершили поездку в Иттерби, чтобы найти недостающие элементы. Всего было обнаружено семь элементов лантаноидов, шесть из которых были предсказаны таблицей элементов Менделеева.

Глава 4. Откуда берутся атомы: «Все мы — звездное вещество»

Автор рассказывает о теориях происхождения элементов, обсуждает теорию большого взрыва и то, как были созданы все элементы. Затем он обсуждает путаницу по поводу Большого взрыва, вызванную исследованиями звезд, и то, что определенные элементы встречаются только в звездах. Кин утверждает, что ученые сбиты с толку тем, что молодые звезды содержат только гелий и водород, в то время как более старые звезды содержат десятки элементов. Затем он объясняет знаменитую статью 1957 года под названием B2FH , в которой объясняются звезды и их элементы. Он резюмирует этот документ, а затем объясняет земные элементы, сверхновые, нашу солнечную систему, образование газовых гигантов и образование каменистых планет.

Глава 5. Стихии во время войны

Кин обсуждает элементы и их участие в химической войне во время Первой и Второй мировых войн. Кин дает краткое описание войн и их начала, связывая их с Троянскими войнами. Он описывает, как спартанцы бросали в Афины вязанки дров, смолы и вонючей серы, чтобы вытеснить афинян, но потерпели неудачу. Несмотря на то, что все научно-развитые страны, за исключением США, подписали в 1899 году Гаагскую конвенцию о запрете химического оружия в войне, соглашение было нарушено. Страны тайно исследовали использование брома и хлора.

В конечном счете, Кин исследует таких людей, как Фриц Хабер , которые разработали аммиак, чтобы помочь сельскому хозяйству предотвратить смерть людей от голода, но вместо этого аммиак использовался, чтобы помочь Германии создать азотную взрывчатку. Автор описывает последствия, которые это оказало на жизнь и семью Фрица. Ближе к концу этой главы Кин объясняет, что делали страны, чтобы получить элементы для оружия и убийств.

Глава 6. Завершение таблицы... на ура

Кин начинает с обсуждения Генри Мозли , который прославился обнаружением математической зависимости между длинами волн рентгеновских лучей, количеством протонов в элементе и атомным номером элемента. Он также построил электронную пушку, которая помогала сортировать радиоактивные элементы, что также позволило опровергнуть вновь обнаруженные элементы. Мозли погиб на поле боя во время Первой мировой войны, и его смерть заставила ученых искать недостающие элементы, о которых говорил Мозли. Периодическая таблица расширялась по мере открытия новых элементов. Следуя графику, Кин также рассказал, как был открыт нейтрон и как люди заинтересовались радиоактивностью и начали проводить исследования. Предстоящие исследования радиоактивности привели к развитию Манхэттенского проекта наряду с надеждами на создание атомной бомбы. Манхэттенский проект в сочетании с методом Монте-Карло оказался успешным, и удалось создать атомные бомбы. Затем Монте-Карлос стремился к разработке компьютеров и большего количества ядерного оружия. Это привело к созданию гамма-бомбы. Кин завершает главу, объясняя, как ветераны Манхэттенского проекта придумали бомбы с использованием кобальта, способные уничтожить человечество, а также объясняет соглашение между правительствами США и СССР о проигрыше любой ядерной войны.

Глава 7. Элементы конкуренции: расширение стола, расширение холодной войны

Сэм Кин в основном подчеркивает открытия последних элементов таблицы Менделеева. Гленн Сиборг и Альберт Гиорсо совместными усилиями работали в Калифорнийском университете в Беркли и нашли по крайней мере одну шестую всех элементов в таблице — больше элементов, чем кто-либо другой в истории. Открытие элементов включало множество экспериментов, где одна маленькая ошибка могла разрушить весь эксперимент и привести к потере тысяч долларов. Кин обсудил множество аргументов и споров, возникших за права наименования этих последних элементов. Русские нашли элемент 104 в 1964 году раньше, чем это сделала команда Беркли, а позже открыли элемент 105, но начались споры, когда обе команды нашли элемент 106 с разницей всего в несколько месяцев, и началась большая вражда за права на наименование. Разногласия продолжались и в 1990-е годы, но драки и распри были настолько острыми, что IUPAC (Международному союзу теоретической и прикладной химии) пришлось назвать окончательные имена. Они изучили данные обеих команд и составили список имен. Обе команды имели списки имен, которые им нужны. Сиборг был жив, когда в его честь назвали элемент, и он был первым, кто остался жив, когда такое произошло.

Глава 8. Плохая химия

Автор рассуждает о важности осознания деталей таблицы Менделеева. Поступая так, можно было бы избежать двух крупнейших ошибок в истории науки, допущенных Лайнусом Полингом и Эмилио Сегре . Автор начинает рассуждать о 43-м элементе, который якобы был неоднократно обнаружен различными учеными, но на самом деле впервые был обнаружен Эмилио Сегре. Затем он рассказывает об основных ошибках, которые допустил Лайнус Полинг, пытаясь открыть истинную форму цепи ДНК. Вместо этого исследования Джеймса Уотсона , Фрэнсиса Крика и Розалинд Франклин привели к открытию истинной формы и формы цепи ДНК.

Глава 9. Коридор отравителя: «Ай-ай»

Обсуждаются такие элементы, как таллий, свинец, полоний, кадмий и висмут, также известные как ядовитые элементы. Обсуждалось огромное влияние кадмия на Японию. Кадмий постоянно сбрасывался в воду, обычно при добыче цинка. Постоянные сбросы в конечном итоге привели к отравлению рисовых растений отравленной водой. Это, следовательно, привело к развитию болезни под названием «итай-итай» или ай-ай, при которой люди страдали от ужасных болей, печеночной недостаточности и крайне поврежденных ослабленных костей. Людям потребовалось очень много времени, чтобы обнаружить связь между этой ужасной болезнью и ядовитой водой. Сэм рассказал о таллии и способах его использования для убийства людей. Затем автор обсуждает, что период полураспада висмута составляет 20 квинтиллионов лет, а это означает, что он будет жить дольше, чем другие элементы.

Кин упоминает людей, которые экспериментировали с упомянутыми ядовитыми элементами, таких как Дэвид Хан, который пытался создать уран-233 на своем заднем дворе из лития из батарей и тория и вскоре был арестован за попытку. Кин обсуждает Грэма Янга , который экспериментировал, добавляя этот элемент в еду и напитки людей. Его отправили в психиатрическую больницу, но, выйдя оттуда, он продолжил травить людей. Он убил только троих из многих людей, которых отравил.

Глава 10. Возьми два элемента, позвони мне утром

Кин рассматривает множество различных вариантов использования различных элементов. Он обсуждает положительное влияние еды с серебряных тарелок на офицеров в ранние времена. Затем автор обсуждает Тихо Браге , который потерял переносицу в пьяной дуэли на мечах в 1564 году. Кин утверждает, что он заказал нос из серебра, и это помогло эстетически и помогло избежать инфекций. Затем Кин переходит к разговору о применении меди. Он утверждает, что медь используется для водопровода, воздуховодов и труб в зданиях. Затем он обсуждает гадолиний и то, что он имеет неспаренные электроны, что делает его одним из наиболее магнитных элементов и используется в современной науке, помогая с помощью МРТ обнаруживать опухоли. Гадолиний также можно использовать для борьбы с раковыми опухолями из-за его массива неспаренных электронов. Кин утверждает, что однажды этот препарат сможет помочь в хирургическом лечении без какого-либо хирургического вмешательства. Ближе к середине главы Кин обсуждает Луи Пастера и его открытия о хиральности. Пастер разработал пастеризацию и создал вакцину против бешенства. Ближе к концу этой главы Кин исследует Герхард Домагк и его вклад в открытие первого антибактериального препарата и бактериального противозачаточного средства.

Глава 11. Как стихия обманывает

Кин рассуждает о том, как стихии обманывают. Он рассказывает о гибели технических специалистов НАСА во время симуляции. 19 марта 1981 года пять технических специалистов работали над моделированием космического корабля в штаб-квартире НАСА на мысе Канаверал для плановой проверки системы. Им было разрешено войти в зону космического корабля, но через две секунды после этого все они рухнули, и когда прибыла спасательная команда, удалось спастись только троим. Остальные умерли от аноксии в атмосфере чистого азота. Затем автор переходит к разговору о титане и его многочисленных применениях в имплантатах, чтобы избежать инфекции, а также о его обманных методах воздействия на рост костей. Затем Кин переходит к бериллию. Он утверждает, что при проглатывании он может показаться очень сладким, хотя и токсичен. Он также вызывает острую бериллиевую болезнь. Примером человека, у которого было это заболевание, потому что он много работал с этим элементом, является Энрико Ферми. Когда он умер в возрасте 53 лет от пневмонии, его легкие были полностью разрушены из-за бериллия. Однако Ферми умер от рака желудка. Это было Герберт Л. Андерсон , который умер, как описал Кин, в возрасте 74 лет из-за этой нецитируемой ошибки. Кин завершает эту главу обсуждением йода и его пользы для здоровья, слепоты Индии к пользе йода и обсуждения соляного марша Ганди.

Глава 12. Политические элементы

Сэм Кин исследует взаимодействие стихий и политики. Затем Кин рассказывает о жизни и открытиях Марии Кюри и Пьера Кюри . В 1890-х годах Кюри начали свои известные работы по радиоактивным элементам. Их работа и открытия принесли Марии и Пьеру Кюри общую Нобелевскую премию по физике в 1903 году. Затем после выпаривания урана они обнаружили два новых радиоактивных элемента, полоний и радий. Они должны были получить еще одну общую Нобелевскую премию, но Пьер умер, поэтому премию получила только Мари. Затем Кин рассказывает об их дочери Ирен Жолио-Кюри и ее муже Фредерике Жолио-Кюри . Ирен нашла метод преобразования ручных элементов в искусственно радиоактивные элементы путем бомбардировки их субатомными частицами, и благодаря этому открытию она получила Нобелевскую премию в 1935 году. Позже у нее развилась лейкемия из-за вдыхания взорвавшейся капсулы из ее лаборатории. Наконец, Кин упоминает несправедливость, причиненную Лизе Мейтнер , и ее огромную работу с Отто Ханом . Они оба нашли элемент 91, известный как бревиум, но затем его заменили на протактиний. Поскольку Лиза была женщиной и с приходом Великой Отечественной войны ее не наградили ни тогда, ни позже. Отто Хан получил Нобелевскую премию и не упомянул о ней.

Глава 13. Стихии как деньги

Сэм Кин обсуждает элементы, которые использовались в качестве денег в прошлом, и сравнивает их с современной валютой, которая представляет собой просто бумажные деньги и монеты, сделанные из цинка, меди и никеля. Затем Кин рассказывает об истории царя Мидаса и его «золотом прикосновении». Затем он продолжает говорить о сходствах и различиях между латунью и золотом. Автор обсуждает безумие, которое пришло с золотой лихорадкой, а также всеобщий поиск и желание получить золото. Кин объясняет историю золотой лихорадки в Австралии в 1896 году и говорит о «золоте дураков».

Более того, Кин говорит о еще одном увлечении теллуром, которое возникло потому, что как только люди поняли, что теллур можно расщепить, чтобы найти внутри него золото, они перестали выбрасывать теллур. Затем Кин говорит о серьезных мировых проблемах с фальшивыми деньгами.

В Европе европий и флуоресцентный краситель объединены в евро. Под воздействием специального лазера набросок Европы углем выглядит как подлинный евро. Наконец, он обсуждает алюминий и то, что до того, как его начали использовать в коммерческих целях, он стоил дороже золота.

Глава 14. Художественные элементы

Кин объясняет симбиоз финансирования и науки. Он описывает, как наука стала более дорогостоящей, и только хорошо финансируемые люди способны на великие открытия. Затем Кин обсуждает творчество Иоганна Вольфганга фон Гете, писателя науки и политики. Он был известен своими смелыми заявлениями и реакциями двойной замены. Эти заявления пошли на пользу карьере учёного Иоганна Добререйнера. Напоследок Кин рассказывает о Роберте Лоуэлле , который был известен своим безумием и множеством вспышек. Но как только его начали лечить литием, он изменился, изменилась его работа и изменилась реакция людей на него.

Глава 15. Элемент безумия

Кин представляет патологоанатомическую науку, упоминая Уильяма Крукса . Крукс потерял своего брата Филиппа в море, и Крукс и его семья были охвачены горем. Они обратились к спиритизму, чтобы выразить свое горе. Крукс и его семья стали частыми посетителями сеансов, пытаясь пообщаться со своим братом. В 1874 году он опубликовал «Записки по исследованию явлений, называемых духовными», и его коллеги сочли его сумасшедшим. В конце концов Крукс оставил духовные исследования и вернулся к науке, сосредоточившись на других темах. Затем Кин рассказывает об исследованиях холодного синтеза Стэнли Понса и Мартина Флейшмана . Холодный синтез должен был стать новым эффективным источником энергии без каких-либо выбросов. Понс и Флейшманн открыли этот новый источник энергии и провели множество аналогичных экспериментов, чтобы подтвердить свои результаты, но ни один из их тестов не дал одинаковых результатов. Однако мужчины провели пресс-конференцию, чтобы объявить о своем новом открытии. Холодный синтез привлек большое внимание, но оказался мошенничеством.

Глава 16. Химический путь, путь ниже нуля

Кин рассказывает историю экспедиции Роберта Фалькона Скотта на Южный полюс. Многие учёные пытались стать первыми людьми, достигшими Южного полюса, но команда под руководством Руальда Амундсена уже достигла его. Команда Амундсена благополучно вернулась из путешествия, но команда Скотта задержалась на полюсе из-за снежных шквалов и потери запасов топлива из-за низких температур. Роберт Фалькон Скотт и его спутники погибли на Южном полюсе.

На протяжении всей главы Кин обсуждал элементы, которые подвергались воздействию экстремальных температур, чтобы получить образец. Ксенон и криптон подвергались воздействию низких температур -240 F. Сэм объясняет, как иттрий и неодим производят лазерные лучи. Кин утверждает, что самый мощный лазер имеет большую мощность, чем американский, и в нем используются кристаллы иттрия с добавлением неодима. Лазеры излучают видимый свет, а мазеры — нет, а создают микроволны. Мазеры считались невозможными, пока над ними не работал Чарльз Таунс , за что получил Нобелевскую премию в 1964 году.

Глава 17. Наука о пузырьках

В этой главе Кин обсуждает пузыри и Дональда Глейзера их исследование . Кин утверждает, что это началось, когда Глейзер задумался о физике элементарных частиц, попивая пиво и глядя на пузырьки пива. Глейзер хотел продолжить исследование того, как работают пузырьки, поэтому построил пузырьковую камеру. Когда пиво не давало приемлемых пузырьков, он использовал жидкий азот. Исследования, которые он провел с помощью пузырьковой камеры, принесли ему Нобелевскую премию в возрасте тридцати трех лет. Кин также пишет об Эрнесте Резерфорде и исследованиях радиоактивности, которые привели его к открытию нового элемента и бета-частиц. За это исследование и открытие он получил Нобелевскую премию в 1908 году.

Глава 18. Инструменты смехотворной точности

Кин исследует перфекционизм в NIST (Национальном институте стандартов и технологий) и BIPM (Международном бюро мер и весов). Эти люди несут ответственность за определение основных физических единиц и стандартов, используемых во всем мире. На протяжении всей этой главы Кин обсуждает прототип килограмма и металлический стержень из Парижа, который ранее использовался для точного определения метра. Он также обсуждает современный способ определения времени в мире по сравнению со старым способом смотреть на звезды и планеты. Он заканчивает главу обсуждением повышения точности измерения постоянной тонкой структуры : самые ранние измерения определяли ее на уровне 1/136, но со временем она была уточнена до 1/137,0359. Кин обсуждает эти темы, чтобы подчеркнуть меры, которые приняли люди.

Глава 19. Над (и за пределами) таблицы Менделеева

Наконец, Сэм Кин рассказывает о франции, «магических элементах» и будущем таблицы Менделеева. Максимальное количество франция, которое кто-либо когда-либо получал, составляло десять тысяч атомов, и этого хватило всего на двадцать минут. Поскольку франций настолько редок, найти его еще труднее, чем астат. Если бы его было много, высокий уровень радиации был бы смертельным. К «магическим элементам», обнаруженным Марией Гепперт-Майер, относятся особо стабильные элементы 2, 8, 20 и более. Кин рассказывает об « Острове стабильности » и будущем таблицы Менделеева. Кин утверждает, что альфа равна 1/137, а теория относительности Эйнштейна утверждает, что ничто не может двигаться быстрее света. Существуют теории, что элемент 137 станет последним элементом, потому что теоретически любые элементы за пределами 137 будет физически невозможно получить или создать, но наука может измениться.

Прием

Критики восприняли «Исчезающую ложку» в основном положительно. Science News и Смитсоновский институт высоко оценили эту работу за ее широкую привлекательность и качество написания: и Science News отметили, что решение Кина рассматривать темы по периодам истории помогло «показать, насколько действительно элементарны элементы, и объяснить, почему эта книга по химии нравится нехимикам». Газета New York Times была немного более критичной в своем обзоре, поскольку посчитала текст интересным, но слишком часто перескакивала по темам.

Переводы

Эта книга была переведена на несколько языков, в том числе на следующие:

• Войны и мир между атомами (на французском языке), JC Lattes , 2011, ISBN  978-2-7096-3521-9 .

См. также

• Периодические сказки: Культурная история элементов, от мышьяка до цинка , Хью Олдерси-Уильямс

Внешние ссылки

• Официальный сайт