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　一位浮夸的文艺復兴义大利人，发现空气出乎意料地沉重：好比卡内基音乐厅内所含空气，重达三万两千公斤。

一位独眼特技飞行家，发现空中有一股颶风般强劲的空气洪流，在八公里高空汹涌奔腾。

一位贫困美国农夫，用乾草叉在穀仓门板上刻写方程式，构思出暴风迴旋绕行的原因。

一位用意良善却命运多舛的发明家，製造出奇妙的化学物质，结果险些把臭氧层给毁掉（他还构思出一个点子，把铅摆进汽油）。

一位隐居乡间，偏爱把脚趾甲涂成樱桃红色的数学奇才，设想出一项科技成果，让铁达尼号的乘客获救生还。

《大气：万物的起源》是颂扬地球大气的精彩著述，也是读来不忍释手的科普力作。

前言

上篇  和暖覆盖的毯子

章  一片空气汪洋

初揭空气的神秘面纱／空气重量和真空吸力／再现

空气的重量／马德堡半球的启发／世上位科学

家／波义耳的空气探险

第二章  空气的成分

发现“氧气”／纯氧初体验／天之骄子／五分之一的普

通空气／关键的水银灰／呼吸的本质／生命的开端／呼

吸的必然代价／科学与革命／在劫难逃／丰富的空气

第三章  二氧化碳，生命和气候

与世无争的科学家／固体中的空气／“固定空气”／动

物和植物的秘密协约／大胆登山家／吸收红外线的

怪兽／全球暖化效应／二氧化碳和气候暖化／基林曲

线／全球暖化已然成形／金星的前车之鉴

第四章  乘“风”飘荡

发现新大陆／狂暴西风带／农庄里的天才／风的解

谜／详述费雷尔效应／荣耀加身／三胞环流模型／横

冲直撞的飞行员／惊险飞行／超高速喷流现形

下篇  庇佑万物的天空

第五章  天空破洞的故事

淡蓝色臭氧和紫外线／可敬又可怨的发明家／氯氟

烃露出马脚／战力悬殊的攻防战／惊醒世人的非常

手段／悬而未决的争议／南极天空的臭氧／极地女英

杰／全球暖化和臭氧破洞

第六章  电离层：天空的反射镜

具无线电装置／“无线”商机／信号横越大西

洋／古怪的科学家亥维赛／天空的反射镜／船只航海

的守护神／“泰坦尼克号”葬身海底，解开电离层之谜

的关键人物／电离层的白日与黑夜／抵挡X射线的功臣

第七章  后的边疆

太空争霸战／火箭气球发射成功／天空具有放射

性／不需火药的大炮／筹措资金困难重重／无声的极

光／舞动极光／极地征途／太阳黑子／巨人陨落／范

艾伦带和伯克兰电流

尾声

致谢

延伸阅读

     加布里埃尔？沃克(Gabrielle Walker)，是一位极富天才、多次获奖的科学作家，已经出版了四部科普作品。她是剑桥大学的化学博士，在BBC的多档新闻热点节目中担任嘉宾主持人，并担任

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呼吸纯氧肯定感觉很好，却不见得有益健康。普利斯特利本人就注意到，“在这种纯净空气中，蜡烛的火力、生机更旺”，因此里面潜藏警讯。“由于蜡烛在（氧气）里面远比在普通空气里面更快烧光，”他推论表示，“我们也可能，或许可以说是，太快活完，而且待在这种纯净空气里面，动物的力量耗竭得太快。”

他说得对，呼吸纯氧太久是有危险的。在洛杉矶酒吧吸个半小时并不会有任何坏处，不过倘若呼吸纯氧太久，肺部充满血液，几天之后就会死亡。这是基于氧气造福于我们的必要性质，也正是最大的风险所在。我们必须呼吸的氧气，本身就是一个特殊的能量释放者，我们需要氧气的反应性能，以使我们精力充沛活跃度日，然而就算我们呼吸普通空气，即使吸入的是稀释氧，仍然会为身体带来老化的风险。

氧气会造成损伤，也是人类分为两种性别的原因之一。我们体内的每颗细胞，都拥有一批细小的动力来源，称为线粒体，氧燃烧现象全都发生在这种胞器里面。线粒体是直接面对自由基一切损害的前线部队，因此必须有绝对保障，务使传给下一代时不受老化影响而受损。女性的卵子，在她出生时已经存于体内，而且基本上终其一生都不消耗丝毫能量。卵子的线粒体都以原始状态封存，预备留给孩子使用，因此卵子只静待受精，并不主动搜寻精子。

同时，当男性每次重新制造精子，新生的精子所含线粒体就会老化些许。精子还要消耗大量能量（燃烧氧）四处泳动，寻找静止的卵子。找到之后（这就是聪明之处）精子会立刻抛弃线粒体，像火箭抛弃燃料烧完的分节，所有胚胎再由母亲遗传取得全新的线粒体，于是老化进程只会在胎儿开始形成之后才启动。倘若人类只有一种性别，这种作用就无缘出现。因此男女浪漫恋情的烦忧（和喜悦），其实都是源自于氧气的小小化学作用。

氧气的教训显示，许多令人振奋的好事都有风险伴随而来。我们生龙活虎，精力旺盛，这种生活的各方层面，全都要付出惨痛的代价。为了拥有灵活的头脑、强健的身体和两种性别，也为了运动本身所需的动力，我们必须接受不可逃避的老化和死亡。你吸入的每口氧气，都为你带来值得活下去的万般理由，然而到头来，这却要以付出生命为代价。氧化学作用和人类的核心处境紧密相系。

这是个重要因素，丁铎尔曾注意到个中原因，由于水蒸气本身就是非常有效的温室气体，因此水汽流失会让大气进一步降温。换言之，二氧化碳的小幅变动就会导致气候明显变化。（这凸显了一个重要观点，可以解释二氧化碳的含量水平是如何影响地球气候的。许多人质疑指出，水蒸气才是构成温室暖化大气的主要元凶：就以吸收效能而论，二氧化碳远远屈居第二。不过，阿列纽斯正确指出，只需略微改动二氧化碳含量，便可以大幅改变水蒸气含量，从而助长全面冲击。二氧化碳就是以这种手法挥出重拳，威力远超出本身的体重等级。）

我们头上有50亿吨臭氧在空中飘浮，捕获能量较高的紫外线，不让它们向下射达地表。能量较低的紫外线，也就是我们的臭氧前线卫队放过的种类，对人类十分有益。这类紫外线能促进皮肤制造维生素D，帮助我们预防软骨病和其他骨科疾病、还让某些人晒出古铜肤色。不过倘若臭氧所捕获的射线种类获准通行，自由射向地表，它们便要带来严重危害。这类紫外线碰到任何东西都径行攻击。它们会减弱人类免疫系统；它们会引致皮肤癌和白内障；它们还会杀死藻类，而藻类正是海洋食物链的最根本一环。

我们的臭氧层发挥着高超保护效能，让我们安心度日，结果我们几乎都不曾察觉，上空区区几公里外便暗藏危机。臭氧层就像地雷阵：每有紫外线碰触一颗臭氧分子，这种三氧分子便会爆炸，射出其中一颗氧原子。而且这处地雷阵还不断重新布阵。爆炸弹片（一颗散逸氧原子和一个普通氧分子）能重新组合，臭氧就这样重获新生。

阴极射线就不同了。当伯克兰把一块磁体摆在邻近位置，阴极射线会掉转方向，改朝磁体两极射去。这让他产生一种构想。他把一块带磁性物体涂上荧光涂料，接着对准那块物体发射一束阴极射线。结果一如预期，无形的射线突然现身，片片光辉在磁体的北极和南极部位闪现舞动。那种光芒有点像是北极光。

几世纪以来，世人早就知道两极上空会闪现鬼魅般的光辉，在空中映现出绿、红和白色的鼓荡光帘。许多人都曾经试行解释这种发光现象，各家的说法光怪陆离多不胜数。然而，当伯克兰在实验室中，凝神注视真空管内的发光磁体，他便心知肚明，恐怕真相只会比那些说法更显得古怪。太阳不断向我们放射阴极射线光束。接着，地球本身的磁场，便捕提这些光束并导向两极，由那里的空气吸收射线能量，从而映现耀眼光辉。

伯克兰产生这项观念过后一年，英国科学家约瑟夫·约翰·汤姆逊（Joseph John Thomson）在1897年发现阴极射线其他更重要的现象。阴极射线根本不是射线，或起码并不是稳定移行的波动。其实那是种粒子束，其构成原料是成群的带负电纤细粒子一也就是如今我们所称的电子。

后来更证实这项发现重要无比。因为倘若伯克兰的见解正确，那就表示太阳正不断抛出电子，还可能连带向地球放射带正电的粒子。这种带电粒子正是我们见识过的可怕威胁：引人战栗的辐射，也是核爆所产生的产物。

编辑推荐

　    空气不只让我们呼吸，还发挥奇妙作用、转变为触摸得到的食物，若非如此，地球上的生物全都无法活命；大气包覆地球，构成一席保温毯；飘悬高空的金属构成一面镜子，无线电信号才得以反射传遍世界；地球的外层大气保护我们免受太阳闪燄摧残，那种日面磁爆威力猛烈，把全世界的核子弹头全部摆在一起都相形逊色。沃尔克以生花妙笔写成这本著作，抽丝剥茧介绍地球层层大气，讲述发现气层祕密的人物事跡。

书籍介绍

沃尔克以生花妙笔写成这本著作，抽丝剥茧介绍地球层层大气，讲述发现气层秘密的人物事迹。一位浮夸的文艺复兴意大利人，发现空气出乎意料地沉重：好比卡内基音乐厅内所含空气，重达三万两千公斤。一位独眼特技飞行家，发现空中有一股飓风般强劲的空气洪流，在八公里高空汹涌奔腾。一位贫困美国农夫，用干草叉在谷仓门板上刻写方程式，构思出暴风回旋绕行的原因。一位用意良善却命运多舛的发明家，制造出奇妙的化学物质，结果险些把臭氧层给毁掉……