導讀
認識化學
嚴格來說,化學研究的是元素以及元素構成的化合物,但廣義上的化學遠遠不只如此。它是日常生活的科學,研究的是構成世界的物質,而我們每個人都能製造化學變化。這些變化對古人來說就像魔法一樣,即使到了今天也還是可能顯得神奇。
激勵人心的科學
大部分人聽到「化學」兩個字,腦子裡就會浮現試管、本生燈、白色的實驗衣,聯想到奇怪的氣味,甚至在內心深處預期會發生爆炸。但這些都是在學校上化學課時得到的粗淺經驗,不是化學真正的樣子,本書就是要告訴你這一點。透過本書,你會了解化學如何改變人類、賦予文明生命、激起神祕主義者和魔術師的想像力,並啟發史上最偉大的科學家。
讀這本書不需要任何化學知識,因為書中會用簡單明白的方式,從最基本的概念,到最深奧的物質定律,逐一解釋給你聽。你只要有冒險和好奇的心就夠了。過程中你會認識一些怪異而了不起的人物,並學到許多有趣的小知識,例如麵包為何會膨發、冰塊為何會漂浮、蜥蜴如何能在水上行走(或至少是奔跑)等等。
揭開物質之謎
化學知識一直都在成長,而且比我們大多數人想像的還要快。目前我們知道的天然或人工的化學物質已有超過800萬種。晚至1965年,人類發現和製造的化學物質都還只有50萬種,但即便是這個數字,也已經遠遠超越了200年前化學家的想像。
為了避免讀者無法招架,本書焦點放在無機化學──探討除了碳以外的所有元素(請見第9頁)和它們的化合物。有些簡單的碳化合物,例如二氧化碳和碳酸鈣(粉筆或石灰石),也屬於無機化學的研究領域。
化學史大多和無機化學有關,所以這些情節經常交織在一起,構成一部精采的故事。化學的發展是思想史上最偉大的冒險之一,充滿了各式各樣的癡迷、貪婪、危險、希望和啟示,本書的每一章都是這個故事的一個篇章。
本書隨著數百年來人類試圖揭開物質祕密的追尋軌跡,描述早期人類如何運用化學來生火煮食、古埃及人精巧的化學技術,和古希臘人對自然界的解釋。書中探討了結合科學和魔法的煉金術、科學革命帶來的轉變,以及尋找元素的過程。故事的高潮是發現了所有化學的關鍵:週期定律,而結局則是一項古老追尋的實現:會變成其他元素的元素。
在這趟磅礡旅程上的每個階段,我們介紹的都是基本的化學概念,以最少的數學和公式來說明,以便讓每個人都能讀懂元素背後隱藏的語言,進而理解我們身邊的世界。