水 分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

龐小峰

水分子是宇宙中常見(jiàn)分子，由兩種常見(jiàn)的元素氫和氧組成，擁有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，卻具備廣泛的應(yīng)用。人類(lèi)每時(shí)每刻都離不開(kāi)水，沒(méi)有水就沒(méi)有生命、生產(chǎn)和生活。雖然水如此重要，但是它的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)還需要深入研究。

本書(shū)在大量科學(xué)研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)一系列廣泛而完整的科學(xué)論述，系統(tǒng)回答了“水是什么”這一嶄新的科學(xué)問(wèn)題。這些研究凝聚了作者和大量科學(xué)工作者近幾十年的靈感和心血，能幫助讀者更好地理解“生命之源”。

本書(shū)分3部分5章。第1部分 含第1章：1.水的分子結(jié)構(gòu)及其特征，系統(tǒng)介紹了關(guān)于水的新的結(jié)構(gòu)理論及其實(shí)驗(yàn)證據(jù)，包括紅外吸收譜、振動(dòng)能譜、自組裝的完成和大量水分子結(jié)構(gòu)的模擬。

第2部分 含第2-4章：2.水的性質(zhì)及其反常行為，水由自由水分子及其團(tuán)簇組成，這些團(tuán)簇由多樣的氫鍵作用而構(gòu)成，擁有不同的重量和排列，并不是均勻的液體。水的這種結(jié)構(gòu)引起了諸多力學(xué)的、熱學(xué)的、電磁學(xué)的、光學(xué)的和量子的反常行為；3.水的磁場(chǎng)效應(yīng)及其磁化，只要使用適當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)強(qiáng)度，水亦可被外加磁場(chǎng)所磁化。這些被磁化的水的性質(zhì)已經(jīng)被進(jìn)一步地獲得和證實(shí)，一個(gè)新的對(duì)應(yīng)理論也由此建立；4.水流體及其非線(xiàn)性激發(fā)，系統(tǒng)展示了水的多樣的非線(xiàn)性激發(fā)，并詳細(xì)討論了這些激發(fā)行為及其理論。

第3部分 水和人類(lèi)世界的密切關(guān)系含第5章：5.水與生命、生產(chǎn)和生活，水跟細(xì)胞、血液以及蛋白質(zhì)、DNA和酶等大分子的演化存有密切的聯(lián)系，可以說(shuō)“沒(méi)有水，就沒(méi)有生命”。同時(shí)，水在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、科學(xué)研究和日常生活中也都有廣泛的和多樣的應(yīng)用，可以說(shuō)“沒(méi)有水，就沒(méi)有生產(chǎn)和生活”。

以上三個(gè)部分相互關(guān)聯(lián)，彼此交融，共同為讀者展現(xiàn)了水科學(xué)全貌。本書(shū)可以作為物理學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域的研究生甚至學(xué)有余力的本科生的高級(jí)教材，同時(shí)也適合物理學(xué)、生物學(xué)和水科學(xué)領(lǐng)域的研究者和工程師閱讀。endprint