معرفی و دانلود کتاب اتم و ماده

معرفی کتاب اتم و ماده

کتاب اتم و ماده تألیف کایل کرکلند می‌کوشد این دو عنصر ابتدایی و مهم هستی را تعریف کند و نقش آن‌ها را در زندگی انسان و تکامل بشر شرح دهد. کتاب نامبرده از کوچک‌ترین اجزای سازنده‌ی دنیا یعنی اتم‌ها و مولکول‌ها شروع می‌کند و توضیح می‌دهد که چگونه به‌واسطه‌ی آن‌ها انواع مواد خلق شده‌اند و انسان توانسته به ابزارها و سازه‌های پیشرفته‌تر و بزرگتری دست پیدا کند.

درباره‌ی کتاب اتم و ماده

تقریباً 2500 سال پیش بود که فیلسوف و ریاضی‌دان یونانی، دموکریتوس نظریه‌ای در باب وجود اتم‌ها مطرح کرد؛ این‌که همه‌ی اشیا از اتم ساخته‌ شده‌اند، تعداد بی‌نهایت از آن‌ها در دنیا وجود دارد و تجزیه‌ناپذیر و فناناپذیرند. پس از او مکتب اتم‌گرایی در یونان رایج شد که طرفدارانی بی‌شمار و البته مخالفانی سرسخت داشت.

پس از رنسانس و در عصر روشنگری که علم ارج‌وقُرب پیدا کرده بود، دوباره این نظریه مورد توجه قرار گرفت و دیری نپایید که درستی‌اش اثبات شد. امروزه دانشمندان پذیرفته‌اند که تمام عالم از ذرات اتمی تشکیل شده که در پیوند با یکدیگر مواد را شکل می‌دهند. اما تا پیش از قرن بیستم، محدودیت‌های دانش و فناوری به دانشمندان اجازه نمی‌داد درک بهتری از این عناصر پیدا کنند. پیشرفت‌های دوران معاصر اما این امکان را به آن‌ها داد که ترکیبات مواد موجود را کاملاً بشناسد، مواد مهجورتر را کشف کنند و حتی بتواند مواد جدیدی خلق نمایند. کتاب اتم و ماده (Atoms and Materials) تألیف کایل کرکلند (Kyle Kirkland) درباره‌ی همین موضوع است و آن را به‌تفصیل و البته به زبانی ساده و عمومی توضیح می‌دهد. این کتاب اتم و ماده را تعریف می‌کند و برای خواننده شرح می‌دهد که بشر چطور توانسته با شناخت آن‌ها، مواد جدیدی کشف کند و زندگی خود را تغییر دهد.

انسان از قرن‌ها پیش برخی از مواد و آلیاژها را شناخته بود. برای مثال می‌دانست که برای ساخت سکه از چه نوع فلزی استفاده کند یا کدام فلز برای شمشیر مناسب‌تر است، اما هر چه پیشرفت کرد فهمید مواد محدودی که می‌شناسد چندان جوابگوی نیازهای او نخواهند بود. برای مثال ساخت ماده‌ای مثل پلاستیک محصول همین نیاز انسانی بود که خیلی زود فراگیر شد و در همه‌جا، از کارخانجات تا خانه‌ها، مورد استفاده قرار گرفت. در قرن اخیر ما موفق شده‌ایم مواد زیادی بسازیم. اما خلق این مواد کار ساده‌ای نیست؛ این فرآیند مستلزم شناخت دقیق اتم‌ها، ساختار و ترکیبات آن‌ها است. کایل کرکلند در کتاب اتم و ماده، پس از تشریح فیزیک اتم‌ها و مولکول‌ها، به موضوع ماده وارد می‌شود و مهم‌ترین موادی که انسان موفق شده آن‌ها را بسازد، توضیح می‌دهد؛ موادی مثل کامپوزیت، پروتز، پلیمر و شیشه.همین‌طور کمی در مورد انواع حالت‌های ماده بحث می‌کند. او در بخش پایانی هم به ساختمان‌ها اشاره می‌کند و از این می‌گوید که بشر چطور سازه‌ها و اشیای بزرگ را ساخته و در آینده توانایی خلق چه موادی را خواهد داشت.

کتاب اتم‌ها و ماده را سارا ایزدیار و علی هادیان ترجمه کرده‌اند و نشر مازیار آن را منتشر ساخته است.

درباره‌ی مجموعه‌ی فیزیک در دنیای ما

مجموعه‌ی فیزیک در دنیای ما (Physics in Our World) که به همت انتشارات Facts On File منتشر شده، به نقش و تأثیر فیزیک در زندگی انسان می‌پردازد و به خواننده کمک می‌کند درک بهتری از پدیده‌های دنیا پیدا کند. دکتر کایل کرکلند نویسنده‌ی اصلی این مجموعه است و کوشیده مفاهیم بنیادین فیزیک را به زبانی ساده و غیرریاضیاتی بیان کند. از این سری تاکنون کتاب‌های «نیرو و حرکت»، «الکتریسیته و مغناطیس»، «نور و اپتیک»، «زمان و ترمودینامیک»، «اتم و ماده» و «ذرات و جهان هستی» به چاپ رسیده است. همه‌ی عناوین نامبرده‌ به زبان فارسی نیز ترجمه شده‌اند و انتشارات مازیار عهده‌دار انتشار آن‌ها بوده است.

در نکوداشت مجموعه‌ی فیزیک در دنیای ما

• اگر به دنبال مقدمه‌ای برای آشنایی با شاخه‌های فیزیک هستید، مجموعه‌ی فیزیک در دنیای ما را باید در اولویت خود قرار دهید. (وب‌سایت آمازون)

کتاب اتم و ماده برای چه کسانی مناسب است؟

این کتاب به افرادی که به فیزیک علاقه دارند توصیه می‌شود.

در بخشی از کتاب اتم و ماده می‌خوانیم

گستره‌ی حالت‌های ماده از یک سر به گاز و از سر دیگر به جامد محدود می‌شود. ذرات در گازها به‌راحتی از کنار هم می‌گذرند: اتم‌ها و مولکول‌ها درون ظرف خود این سو و آن سو می‌روند و با اینکه ذرات با یکدیگر و همین‌طور با دیوار ظرف برخورد می‌کنند معمولاً به هم نمی‌چسبند و اثر متقابل بین آن‌ها ضعیف است.

در مواد جامد تمام مولکول‌ها و اتم‌ها به یکدیگر می‌چسبند و درنتیجه ممکن است بین ذرات پیوند شیمیایی برقرار شود مثل کلرید سدیم که ترکیبی است از سدیم و کلر که در دمای اتاق به صورت جامد است. البته این احتمال نیز وجود دارد که مثل اتم‌های آهن و کربن در فولاد تنها به هم چسبیده و در کنار هم قرار گرفته باشند. بین جامد و گاز حالت مایع قرار دارد که در آن‌ ذارت ماده درون ظرف به این سو و آن سو می‌روند ولی بااین‌حال انسجام گروهی خود را حفظ می‌کنند.

حالت یک ماده به سه عامل بستگی دارد: دما، فشار و ماهیت خود ماده. شدت برهم‌کنش‌های اتمی از ترکیب این سه عامل مشخص می‌شود.

دریافت ما از دمای بالا احساس داغی است که موجب سوزش می‌شود ولی دما در سطح اتمی نشان‌دهنده‌ی سرعت حرکت مولکول‌ها و اتم‌های جسم است. دمای بالاتر یعنی حرکت سریع‌تر. در یک گاز داغ ذرات با سرعت فوق‌العاده زیادی حرکت می‌کنند و در یک جامد داغ همان ذرات با سرعت زیاد حول یک موقعیت مرکزی ارتعاش می‌کنند.

فشار عبارت است از نیروی وارد بر سطح. در جوّ‌ کره‌ی زمین مولکول‌های هوا در جهات کاملاً تصادفی حرکت می‌کنند و از این طریق در برخورد با یک جسم به آن نیرو وارد می‌کنند و دانشمندان اندازه‌ی این فشار را یک اتمسفر تعیین کرده‌اند. فشار دو برابر قوی‌تر دو اتمسفر و فشار با قدرت یک‌چهارم برابر 0/25 اتمسفر خواهد بود. در فشارهای بالا برخورد ملکول‌ها با یکدیگر و با اجسام درون هوا با قدرت بیشتری اتفاق می‌افتد.

فهرست مطالب کتاب

پیش‌گفتار
مقدمه
1. فیزیک اتمی و مولکولی
مشاهده‌ی اتم‌ها: میکروسکوپ تونلی روبِشی
جدول تناوبی عناصر
باریکه ذرات
اجزاء مختلف اتم
انرژی هسته‌ای
نیروهای مولکولی
نانوتکنولوژی
سفرهای خارق‌العاده
2. حالت‌های ماده
ماده: مجموعه‌ای از اتم‌ها
تغییر حالت ماده
گاز: عامل حرکت موشک
مایع: عامل چرخش چرخ آسیاب
جامدات: ساخت پیکره‌ها
پلاسما: پیشرانش، تلویزیون و همجوشی هسته‌ای
3. آب
مهم‌ترین مولکول حیات
مولکول‌های قطبی
بالا رفتن از لوله‌ی نازک: اثر مویینگی
راه ‌رفتن حشرات روی آب
برف و یخ
بارور کردن ابرها و ایجاد باران
4. مواد
شمشیر، هواپیما و سکه: نقش فلزات در تمدن
اندازه‌گیری مقاومت ماده
شیشه و سرامیک‌های دیگر
پلاستیک: زنجیره‌ی طولانی مولکول‌ها
بسپارش (پلیمریزاسیون)
الیاف مصنوعی
جلیقه‌ی ضد گلوله
مواد مرکب (کامپوزیت)
پوشش محافظ شاتل فضایی: کاشی‌های مقاوم در برابر حرارت
پروتز: اندام مصنوعی بدن
مواد آینده
5. ساختمان‌ها
آسمان‌خراش‌های قدیمی
بتن و فولاد
آسمان‌خراش‌های مدرن
آسانسورهای فضایی - برج‌های آینده
نتیجه‌گیری
واحدهای SI و تبدیل‌ها
فرهنگ اصطلاحات
نمایه