Исчезающая ложка

Краткое содержание этой статьи может быть слишком длинным или чрезмерно подробным . Пожалуйста, помогите улучшить ее, удалив ненужные детали и сделав ее более краткой. ( Август 2022 ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение )

Исчезающая ложка

Автор	Сэм Кин
Опубликовано	12 июля 2010 г. (твердый переплет)
Издатель	Литтл, Браун и Компания
Место публикации	Соединенные Штаты
Тип носителя	Печатная версия, электронная книга, аудиокнига
Страницы	400 страниц (твердый переплет)
ISBN	0316051640 (твердый переплет)

Исчезающая ложка: и другие правдивые истории о безумии, любви и истории мира из Периодической таблицы элементов — книга научного репортера Сэма Кина , изданная 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.

Книга фокусируется на истории периодической таблицы с помощью коротких рассказов, показывающих, как ряд химических элементов повлияли на их первооткрывателей, как в хорошую, так и в плохую сторону. В книге обсуждаются такие люди, как физик и химик Мария Кюри , чье открытие радия едва не погубило ее карьеру; писатель Марк Твен , чей короткий рассказ «Продан Сатане» изображал дьявола, который был сделан из радия и носил костюм из полония ; и физик-теоретик Мария Гепперт-Майер , которая получила Нобелевскую премию по физике за свою новаторскую работу, но постоянно сталкивалась с противодействием из-за своего пола. Название книги отсылает к галлию , температура плавления которого 85°F заставила бы ложку этого металла раствориться, если бы она была помещена в чашку чая. ^[1]

Сэм Кин начинает эту книгу с объяснения основ периодической таблицы и того, как она работает. Он объясняет структуру таблицы и почему она организована именно так. Он подчеркивает важность ее организации и обосновывает, почему она должна быть именно такой. Он обсуждает, как периодическая таблица не функционировала бы, если бы не ее структура. Он утверждает, что положение элемента описывает его функцию и силу. Он описывает таблицу элементов как замок, а элементы — как кирпичи для строительства этого замка. Затем он обсуждает, как периодическая таблица содержит и организована в металлы, газы, благородные газы, галогены и т. д.

Кин также обсуждает, как работают ионы в целом. Он описывает, как ионы образуются, когда атомы соединяются с электронами, либо отдавая электроны, либо забирая электроны у другой молекулы, чтобы получить чистый электрический заряд. Он утверждает важность чистого электрического заряда для элементов и размещения в периодической таблице. Он рассматривает электронные оболочки и то, как некоторые элементы скрывают электроны и не делятся ими, а другие делятся. Кин описывает поведение электронов как направляющую точку для того, что формирует периодическую таблицу. Ближе к концу этой главы он говорит о Марии Гепперт-Майер и ее вкладе в науку.

Автор фокусируется на отношениях между углеродом, кремнием и германием. Он объясняет, как углерод является основой аминокислот и строительным материалом для всего. Он обсуждает, что из-за углерода все аминокислоты держатся вместе. 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 являются двоюродными братьями, 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 у кремния нет поддерживающих жизнь способностей, как у углерода, чтобы прикрепляться к кислороду. Диоксид кремния может быть смертельным, а диоксид углерода — нет. Двигаясь дальше в этой главе, Кин начинает описывать германий и его сходство с кремнием. Оба эти элемента являются полупроводниками, и из-за этого их можно использовать в технологических целях. Сэм описывает германий как «паршивую овцу в семье», потому что для технологии вместо германия используется кремний. К сожалению для германия, кремний оказался гораздо более полезным в электронике и использовался, когда людей отправляли на Луну, а компьютеры и сотовые телефоны были сделаны вместо германия.

Автор рассматривает Роберта Бунзена и его историю. Бунзен был страстным любителем мышьяка, но взрыв оставил его полуслепым на всю оставшуюся жизнь, и из-за этого он создал горелку Бунзена. Он обсуждает многих людей, которые внесли свой вклад в периодическую таблицу, включая Дмитрия Менделеева , человека, которому приписывают создание первой периодической таблицы. Менделеев предсказал другие элементы, которые были еще открыты. Он разместил 62 известных элемента в столбцах и строках, но он был не единственным ученым, который пытался это сделать. Юлиус Лотар Мейер также работал над своей периодической таблицей. Менделеев оставил пробелы в своей таблице там, где находятся лантаноиды, потому что он не знал, какие элементы должны были туда попасть. Недостающие элементы были позже найдены в шахте под названием Иттербю в Швеции. Такие исследователи, как Йохан Гадолин, изолировали кластеры лантаноидов вместе со многими учеными, которые совершили поездку в Иттербю, чтобы найти недостающие элементы. Всего было обнаружено семь элементов лантаноидов, и шесть из них были предсказаны таблицей элементов Менделеева.

Автор рассказывает о теориях происхождения элементов и обсуждает теорию большого взрыва и то, как были созданы все элементы. Затем он обсуждает путаницу относительно большого взрыва, вызванную исследованиями звезд, и то, что определенные элементы встречаются только в звездах. Кин утверждает, что ученые запутались из-за того, что молодые звезды содержат только гелий и водород, в то время как старые звезды содержат десятки элементов. Затем он объясняет известную статью 1957 года под названием B2FH , в которой объясняются звезды и их элементы. Он резюмирует этот документ, а затем объясняет элементы Земли, сверхновые, нашу солнечную систему, образование газовых гигантов и образование каменистых планет.

Кин обсуждает элементы и их участие в химической войне в Первой и Второй мировых войнах. Кин дает краткое изложение войн и их начала, связывая их с Троянскими войнами. Он описывает, как спартанцы бросали вязанки дров, смолу и вонючую серу в Афины, чтобы вытеснить афинян, но потерпели неудачу. Несмотря на то, что все научно развитые страны, за исключением США, подписали Гаагскую конвенцию в 1899 году о запрете химического оружия на войне, сделка была нарушена. Страны тайно исследовали использование брома и хлора.

В конечном счете, Кин исследует таких людей, как Фриц Габер , который разработал аммиак, чтобы помочь сельскохозяйственному полю не дать людям умереть от голода, но вместо этого аммиак использовался, чтобы помочь Германии создать азотную взрывчатку. Автор описывает последствия, которые это имело для жизни и семьи Фрица. Ближе к концу этой главы Кин объясняет, что делали страны, чтобы получить элементы для оружия и убийства.

Кин начинает с обсуждения Генри Мозли , который был известен тем, что нашел математическую связь между длинами волн рентгеновских лучей, числом протонов в элементе и атомным номером элемента. Он также построил электронную пушку, которая помогла сортировать радиоактивные элементы, что также позволило опровергнуть недавно обнаруженные элементы. Мозли погиб на поле 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 за временной шкалой, Кин также обсудил, как был также открыт нейтрон и как люди заинтересовались радиоактивностью и начали проводить исследования. Предстоящие исследования радиоактивности привели к развитию Манхэттенского проекта вместе с надеждами на создание атомной бомбы. Манхэттенский проект в сочетании с методом Монте-Карло оказался успешным, и атомные бомбы удалось создать. Затем Монте-Карло стремились к разработке компьютеров и большего количества ядерного оружия. Это привело к созданию бомб с гамма-излучением. Кин завершает главу, объясняя, как ветераны Манхэттенского проекта придумали бомбы с кобальтом, способные уничтожить человечество, а также объясняет сделку между правительствами США и СССР о проигрыше в любой ядерной войне.

Сэм Кин в основном подчеркивает открытия последних элементов в периодической таблице. Гленн Сиборг и Альберт Гиорсо совместными усилиями работали в Калифорнийском университете в Беркли и обнаружили по крайней мере одну шестую часть элементов в таблице, больше элементов, чем кто-либо другой в истории. Открытие элементов включало множество экспериментов, где одна маленькая ошибка могла испортить весь эксперимент и потратить тысячи долларов. Кин обсуждал многочисленные споры и битвы, возникшие за права на наименование этих последних элементов. Русские нашли элемент 104 в 1964 году до того, как это сделала команда из Беркли, а затем открыли элемент 105, но драки возникли, когда обе команды нашли элемент 106 с разницей всего в несколько месяцев, и начались большие распри за права на наименование. Разногласия продолжались до 1990-х годов, но драки и распри были настолько экстремальными, что ИЮПАК (Международный союз теоретической и прикладной химии) должен был дать окончательные названия. Они изучили данные обеих команд и составили список названий. У обеих команд были списки названий, которые они хотели. Сиборг был жив, когда в его честь был назван один из химических элементов, и он был первым, кто был жив, когда произошло такое событие.

Автор обсуждает важность осознания деталей периодической таблицы. Сделав так, можно было бы избежать двух самых больших ошибок в истории науки, допущенных Лайнусом Полингом и Эмилио Сегре . Автор начинает обсуждать элемент 43, который якобы был обнаружен много раз разными учеными, но на самом деле был впервые обнаружен Эмилио Сегре. Затем он говорит об основных ошибках, которые допустил Лайнус Полинг, пытаясь обнаружить истинную форму цепи ДНК. Вместо этого исследования Джеймса Уотсона , Фрэнсиса Крика и Розалинды Франклин привели к открытию истинной формы и вида цепи ДНК.

Обсуждаются такие элементы, как таллий, свинец, полоний, кадмий и висмут, также известные как ядовитые элементы. Обсуждается огромное влияние кадмия на Японию. Кадмий постоянно сбрасывался в воды, обычно при добыче цинка. Постоянный сброс в конечном итоге привел к отравлению рисовых растений из-за отравленной воды. Это, в свою очередь, привело к развитию болезни под названием «итай-итай» или ой-ой, при которой люди страдали от ужасной боли, печеночной недостаточности и крайне поврежденных ослабленных костей. Людям потребовалось очень много времени, чтобы обнаружить связь между этой ужасной болезнью и ядовитой водой. Сэм обсудил таллий и способы его использования для убийства людей. Затем автор обсуждает, что период полураспада висмута составляет 20 квинтиллионов лет, что означает, что он будет жить дольше, чем другие элементы.

Кин упоминает людей, которые экспериментировали с упомянутыми ядовитыми элементами, например, Дэвида Хана, который пытался создать уран-233 у себя на заднем дворе с помощью лития из батареек 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 когда он вышел, он продолжил травить людей. Он убил только троих из многих людей, которых он отравил.

Кин рассматривает множество различных вариантов использования различных элементов. Он обсуждает положительные эффекты, которые еда с серебряных блюд оказывала на офицеров в ранние времена. Затем автор обсуждает Тихо Браге , который потерял переносицу в пьяной дуэли на шпагах в 1564 году. Кин утверждает, что он заказал нос из серебра, и это помогло эстетически и помогло избежать инфекций. Затем Кин переходит к обсуждению использования меди. Он утверждает, что медь используется для сантехники, воздуховодов и труб в зданиях. Затем он обсуждает гадолиний и то, как он имеет неспаренные электроны, что делает его одним из самых магнитных элементов и используется в современной науке, помогая МРТ обнаруживать опухоли. Гадолиний также может использоваться для борьбы с раковыми опухолями из-за его массива неспаренных электронов. Кин утверждает, что этот препарат может однажды помочь делать хирургические исправления без каких-либо реальных хирургических вмешательств. Ближе к середине главы Кин обсуждает Луи Пастера и его открытия о хиральности. Пастер разработал пастеризацию и создал вакцину против бешенства. В конце этой главы Кин рассматривает Герхарда Домагка и его вклад в открытие первого антибактериального препарата и бактериального контроля рождаемости.

Кин обсуждает, как обманывают элементы. Он рассказывает о смерти техников НАСА во время симуляции. 19 марта 1981 года пять техников работали на космическом корабле-симуляторе в штаб-квартире НАСА на мысе Канаверал для плановой проверки системы. Им разрешили войти в зону космического корабля, но через две секунды после этого они все потеряли сознание, и когда прибыла спасательная команда, спаслись только трое. Остальные умерли от аноксии из-за атмосферы чистого азота. Затем автор переходит к разговору о титане и его многочисленных применениях в имплантатах для предотвращения инфекции и его обманчивых методах воздействия на рост костей на нем. Затем Кин переходит к бериллию. Он утверждает, что при попадании внутрь он может показаться очень сладким, хотя и ядовит. Он также вызывает острую бериллиевую болезнь. Примером человека, у которого была эта болезнь, потому что он много работал с этим элементом, является Энрико Ферми. Когда он умер в возрасте 53 лет от пневмонии, его легкие были полностью разорваны из-за бериллия. Однако Ферми умер от рака желудка. Герберт Л. Андерсон умер , как описал Кин, в возрасте 74 лет, в этой нецитированной ошибке. Кин заканчивает эту главу обсуждением йода и его пользы для здоровья, слепоты Индии к пользе йода, и он обсуждает соляной поход Ганди.

Сэм Кин рассматривает взаимодействие элементов и политики. Затем Кин говорит о жизни и открытиях Марии Кюри и Пьера Кюри . В 1890-х годах Кюри начали свою известную работу над радиоактивными элементами. Их работа и открытия принесли Марии и Пьеру Кюри общую Нобелевскую премию по физике в 1903 году. Затем они обнаружили два новых радиоактивных элемента, полоний и радий, после выпаривания урана. Они должны были получить еще одну общую Нобелевскую премию, но Пьер умер, поэтому премию получила только Мари. Затем Кин говорит об их дочери, Ирен Жолио-Кюри и ее муже Фредерике Жолио-Кюри . Ирен нашла метод преобразования ручных элементов в искусственно радиоактивные, бомбардируя их субатомными частицами, и благодаря этому открытию она получила Нобелевскую премию в 1935 году. Позже она заболела лейкемией из-за вдыхания взорвавшейся капсулы из своей лаборатории. Наконец, Кин упоминает несправедливость, причиненную Лизе Мейтнер и ее колоссальной работе с Отто Ганом . Они оба нашли элемент 91, известный как бревиум, но затем его заменили на протактиний. Поскольку Лиза была женщиной, а с началом Второй мировой войны она не была награждена ни тогда, ни позже. Отто Ган получил Нобелевскую премию и не упомянул ее.

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

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

В Европе европий и флуоресцентный краситель комбинируются на евро. При воздействии специального лазера нарисованный углем рисунок Европы выглядит как подлинный евро. Наконец, он обсуждает алюминий и то, как до того, как его стали использовать в коммерческих целях, он стоил дороже золота.

Кин объясняет симбиоз финансирования и науки. Он описывает, как по мере того, как наука становилась все более дорогостоящей, только хорошо финансируемые люди способны на великие открытия. Затем Кин обсуждает работу Иоганна Вольфганга фон Гете, писателя, писавшего о науке и политике. Он был известен своими смелыми заявлениями, и одно из них касалось реакций двойного замещения. Эти заявления, которые он сделал, пошли на пользу карьере ученого Иоганна Добрерайнера. Наконец, Кин говорит о Роберте Лоуэлле , который был известен своим безумием и многочисленными вспышками. Но как только его начали лечить литием, он изменился, изменилась его работа и реакция людей на него.

Кин представляет патологическую науку, упоминая Уильяма Крукса . Крукс потерял своего брата Филиппа в море, и Крукс и его семья были подавлены горем. Они обратились к спиритизму, чтобы выразить свое горе. Крукс и его семья стали частыми посетителями спиритических сеансов, чтобы попытаться общаться с братом. Он опубликовал «Заметки об исследовании явлений, называемых духовными» в 1874 году, и его коллеги думали, что он сумасшедший. В конце концов Крукс оставил духовные исследования и вернулся в науку, сосредоточившись на других темах. Затем Кин говорит об исследованиях холодного синтеза Стэнли Понса и Мартина Флейшмана . Холодный синтез должен был стать эффективным новым источником энергии без каких-либо выбросов. Понс и Флейшман открыли этот новый источник энергии и провели множество тех же экспериментов, чтобы подтвердить свои результаты, но ни один из их тестов не дал тех же результатов. Однако мужчины провели пресс-конференцию, чтобы объявить о своем новом открытии. Холодный синтез привлек много внимания, но он оказался мошенничеством.

Кин рассказывает историю экспедиции Роберта Фолкона Скотта на Южный полюс. Многие ученые пытались стать первыми людьми, которые достигнут Южного полюса, но команда под руководством Руаля Амундсена уже достигла его. Команда Амундсена благополучно вернулась из путешествия, но команда Скотта задержалась на полюсе из-за снежных заносов и потери топлива из-за низких температур. Роберт Фолкон 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 температур вплоть до -240 F. Сэм объясняет, как лазерные лучи производятся иттрием и неодимом. Кин утверждает, что самый мощный лазер имеет большую мощность, чем американский, и использует кристаллы иттрия с добавлением неодима. В то время как лазеры производят видимый свет, мазеры этого не делают, а производят микроволны. Мазеры считались невозможными, пока Чарльз Таунс не поработал над ними, что принесло ему Нобелевскую премию в 1964 году.

В этой главе Кин обсуждает пузырьки и их исследование Дональдом Глейзером . Кин утверждает, что все началось, когда Глейзер размышлял о физике элементарных частиц, попивая пиво и глядя на пузырьки пива. Глейзер хотел глубже изучить, как работают пузырьки, поэтому он построил пузырьковую камеру. Когда пиво не давало приемлемых пузырьков, он использовал жидкий азот. Исследования, которые он провел с пузырьковой камерой, принесли ему Нобелевскую премию в молодом возрасте тридцати трех лет. Кин также пишет об Эрнесте Резерфорде и исследовании радиоактивности, которое привело его к открытию нового элемента и бета-частиц. За это исследование и открытие он получил Нобелевскую премию в 1908 году.

Кин исследует перфекционизм в NIST (Национальном институте стандартов и технологий) и BIPM (Международном бюро мер и весов). Эти люди отвечают за определение основных физических единиц и стандартов, используемых во всем мире. В этой главе Кин обсуждает прототип килограмма и металлический стержень в Париже, который ранее использовался для точного определения метра. Он также обсуждает современный способ определения времени по сравнению со старым способом наблюдения за звездами и планетами. Он заканчивает главу обсуждением повышения точности измерения постоянной тонкой структуры — самые ранние измерения привязывали ее к 1/136, но со временем она была уточнена до 1/137,0359. Кин обсуждает эти темы, чтобы подчеркнуть меры, которые предпринимали люди, чтобы быть точными.

Наконец, Сэм Кин говорит о франции, «магических элементах» и будущем периодической таблицы. Максимальное количество франция, которое кто-либо когда-либо получал, составляет десять тысяч атомов, и его хватило всего на двадцать минут. Поскольку франций настолько редок, его еще труднее найти, чем астат. Если бы он был в изобилии, его высокий уровень радиации был бы смертельным. «Магические элементы», найденные Марией Гёпперт-Майер, включают сверхстабильные элементы 2, 8, 20 и более. Кин говорит об « Острове стабильности » и будущем периодической таблицы. Кин утверждает, что поскольку альфа равна 1/137, а теория относительности Эйнштейна утверждает, что ничто не может двигаться быстрее света. Есть теории, что элемент 137 будет последним элементом, потому что теоретически любые элементы после 137 будет физически невозможно получить или создать, но наука может измениться.

Критический прием « Исчезающей ложки» был в основном положительным. ^{[2] [3]} Science News и Smithsonian похвалили работу за ее широкую привлекательность и написание, ^[1] а Science News отметили, что выбор Кина рассматривать темы по периодам в истории помог «раскрыть, насколько действительно элементарны элементы, и объяснить, почему эта книга по химии привлекает нехимиков». ^[4] The New York Times были немного более критичны в своем обзоре, так как они посчитали, что текст был развлекательным, но слишком часто перескакивал с одной темы на другую. ^[5]

Эта книга была переведена на несколько языков, включая следующие:

• Guerres et paix chez lesatomes (на французском языке), JC Lattes , 2011, ISBN 978-2-7096-3521-9.

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

• Официальный сайт