世界史就是一部化學(xué)史：超有趣的化學(xué)入門

人類的歷史總是和化學(xué)共同發(fā)展?；瘜W(xué)是幫助人們了解地球和宇宙中存在的物質(zhì)的性質(zhì)的學(xué)問，也是研究物質(zhì)之間的反應(yīng)的學(xué)問。從古至今，化學(xué)不斷以它強(qiáng)大的力量驅(qū)使著人類。
本書的作者為日本知名科普作家，在本書中他將為讀者講解化學(xué)是如何影響人類歷史的、介紹化學(xué)這門學(xué)問的知識探索的過程。與此同時，他還將結(jié)合淺顯易懂的文章和圖解、插圖，向讀者傳達(dá)將人類的夢想和欲望變?yōu)閷?shí)質(zhì)的化學(xué)應(yīng)用的趣味性。本書可以激發(fā)讀者學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

左卷健男，東京大學(xué)特聘講師、《 理科的探險》主編。曾為日本政法大學(xué)生命科學(xué)部環(huán)境應(yīng)用化學(xué)科教授。專攻理科教育、科學(xué)溝通。初中理科教科書編輯委員、編者。
主要著有《有趣得讓人睡不著的化學(xué)》《元素圖鑒》《新高中化學(xué)的教科書》等。

“從原始火把到石蠟蠟燭，這一路無比漫長。這二者之間的差異之大也讓人無法想象?？梢哉f，夜晚照明方式的變革，也是人類文明進(jìn)程的一個縮影?！?
英國化學(xué)家邁克爾·法拉第（1791—1867）在其著作《蠟燭的故事》的序言中這樣寫道?；瘜W(xué)伴隨著人類構(gòu)筑文明，共同走過歷史的長河。
“火”這一化學(xué)現(xiàn)象我們都不陌生。
在世界史（人類史）中，人類了解到的第一個化學(xué)現(xiàn)象，大概就是“火”?；鹗且环N激烈的化學(xué)現(xiàn)象，是“燃燒”這一化學(xué)反應(yīng)的外在表現(xiàn)。原始人類也許和其他動物一樣，對于自然野火和山火懷有一種畏懼心理，所以不敢輕易靠近。
但是，我們?nèi)祟惖淖嫦瘸晒?zhàn)勝了這份畏懼——他們靠近火，“玩”火，甚至開始利用火。這也是我們?nèi)祟惡闷嫘牡捏w現(xiàn)。他們大概是通過反復(fù)地接近、接觸以及實(shí)際使用，才認(rèn)識到了火的“實(shí)用性”。
距今約七百萬年前，出現(xiàn)了可以直立行走的猿人，這便是早期猿人。早期猿人通過雙腳直立行走，身體可以從下方支撐頭部，“前足”得到解放變成了手。人類靈活的“前足”——手開始能夠使用石頭、骨頭、木頭等制造工具，這些都刺激著大腦的發(fā)育，使腦容量不斷增大。漸漸地，他們學(xué)會制作更復(fù)雜的工具，從而也掌握了取火技術(shù)，還制造出了火爐，以便隨時隨地使用火。
除了取暖、照明、捕獵、刀耕火種等直接利用的方法外，火還被用于燒制陶器、烹飪、冶煉金屬以及金屬的加工利用。但是，“火”在給人們的生活帶來便利的同時，也會對森林造成破壞，使自然環(huán)境和景觀發(fā)生翻天覆地的變化。
大約五千年前，“四大文明”誕生了。在印度河流域誕生的古印度文明，城市中出現(xiàn)了用火磚建造的磚瓦路、排水系統(tǒng)、大澡堂、城市要塞和谷物倉庫群，這些火磚按照統(tǒng)一規(guī)格燒成。但是，為了制造城市建設(shè)所需要的火磚，人類對印度河流域的樹木亂砍濫伐，使得森林遭到嚴(yán)重破壞。土壤遭到風(fēng)雨的侵蝕后，肥力下降，到公元前1800年左右，這里變得一片荒蕪。這導(dǎo)致收成減少，軍隊(duì)糧食供給不足，之后便遭受到了外部的攻擊。
不久后，人類終于掌握了“冶煉”這一化學(xué)技術(shù)，能夠從金屬礦石中獲得金屬。尤其是鐵，它是如今鐵器文明延長線上最重要的物質(zhì)。比起從銅礦中提煉銅，從鐵礦石中提煉鐵需要更高的溫度，同時還需要更高超的技術(shù)去加工提煉出的鐵。
隨著“鈦”等新金屬的登場，金屬材料的世界變得愈加豐富，不過主力軍還是鋼鐵（以鐵為主要成分的金屬材料的總稱）。鋼鐵資源豐富，且硬度高，自古以來就被用于制作武器、工具（鑿子和鋸等）、農(nóng)具（鐵鍬和鋤頭等），對歷史發(fā)展起到了關(guān)鍵性作用。
接下來，我想簡單介紹一下“化學(xué)到底是什么”。
我們生活的世界是由物質(zhì)構(gòu)成的。我們的身邊存在著水、空氣、土壤、石頭、金屬、紙、玻璃、藥品、塑料、橡膠、纖維等無數(shù)的物質(zhì)。
隨著化學(xué)的不斷發(fā)展，人們通過研究物質(zhì)的構(gòu)造（構(gòu)成物質(zhì)的原子、分子、離子的組合）、性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)（產(chǎn)生新物質(zhì)的變化即化學(xué)變化），創(chuàng)造出了越來越多的新物質(zhì)，也使我們的生活更加便利。
化學(xué)是一門“以物質(zhì)為研究對象的自然科學(xué)”。物質(zhì)也被稱作“化學(xué)物質(zhì)”?；瘜W(xué)主要研究物質(zhì)的“性質(zhì)”、“結(jié)構(gòu)”以及“化學(xué)反應(yīng)”三個部分。它們是化學(xué)的三個支柱，彼此相互關(guān)聯(lián)。
首先，人們研究物質(zhì)的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，以其研究結(jié)果為基礎(chǔ)創(chuàng)造新的物質(zhì)。一切物質(zhì)都是由原子構(gòu)成的。同一種類的原子也可以被統(tǒng)稱為元素。天然存在的原素大約有90種。各種元素的原子通過結(jié)合構(gòu)成多種物質(zhì)。
考古學(xué)上，有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，在文字出現(xiàn)之前，可以根據(jù)人類工具使用的物質(zhì)和材料的不同，將歷史進(jìn)程分為“石器時代”、“青銅器時代”和“鐵器時代”三個時期。石器和金屬的使用對世界歷史的發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。
隨著時間的推移，由生活于約20萬年前的非洲的智人進(jìn)化而來的人類，創(chuàng)造出了火（能源）、衣物、住宅、建筑、道路、橋梁、鐵路、船舶、汽車等。借助于這些，人類領(lǐng)先于世界其他物種。人類文明的基礎(chǔ)是“化學(xué)”的進(jìn)步和化學(xué)成果所帶來的物質(zhì)材料。一直以來，我們通過化學(xué)知識和技術(shù)創(chuàng)造出了許多本不存在的物質(zhì)。
本書的第一～三章，將會介紹在古希臘藝術(shù)、思想、學(xué)術(shù)百花齊放的時代，自然科學(xué)和化學(xué)是如何產(chǎn)生的，并在講述許許多多天才化學(xué)家的有趣經(jīng)歷的同時，介紹化學(xué)的基本觀點(diǎn)，以及原子論、元素、元素周期表等是如何出現(xiàn)的。
從第四章開始到最后一章，將會圍繞火、食物、酒精、陶瓷、玻璃、金屬、染料、藥物研發(fā)、炸藥、核武器等是如何影響人類的發(fā)展歷史的展開介紹。

左卷健男

第一章　世界萬物都是由什么構(gòu)成的	001
費(fèi)曼的提問	002
誕生于古希臘的哲學(xué)	004
世間萬物都由水構(gòu)成	005
德謨克利特的主張	007
原子論和快樂主義	008
“火、空氣、水、土”的四元素說	010
四元素說與煉金術(shù)	012

第二章　原子是什么	013
真空真的存在嗎	014
用水進(jìn)行托里拆利實(shí)驗(yàn)	015
真空泵的發(fā)明者——格里克	016
拉瓦錫的元素表	017
道爾頓的原子論	018
分子概念的確立	021
愛因斯坦證明了分子的存在	022
“不可分割”的原子原來可以再分	024
原子內(nèi)部是空蕩蕩的	025

第三章　元素和元素周期表	029
元素的發(fā)現(xiàn)和元素周期表	032
門捷列夫和他預(yù)言的元素	033
稀有氣體元素的發(fā)現(xiàn)	035
同位素的存在和鮑林對元素的定義	036
如今的元素周期表	038
物質(zhì)大致分為三類	039
金屬的特征	040

第四章　火的發(fā)現(xiàn)與能源革命	043
人類是從什么時候開始使用火的	044
生火的技術(shù)	046
物質(zhì)的燃燒和燃素說	047
氧氣的發(fā)現(xiàn)	048
近代化學(xué)之父拉瓦錫	051
家庭中使用的燃?xì)?052
燃料的歷史和能源革命	054

第五章　讓所有人震驚的可怕物質(zhì)	057
生存所必需的物質(zhì)	058
古羅馬的上水道和公共浴場	059
高跟鞋·披風(fēng)·香水	060
法語étiquette（禮儀）的由來	061
霍亂流行的原因是什么	062
傳染病促進(jìn)了上下水道的發(fā)展	063
自來水的氯氣殺菌	065
引起世界矚目的請?jiān)笗?066

第六章　從咖喱飯看食物的歷史	069
咖喱飯的誕生	070
栽種水稻是人類的一大偉績	070
大航海時代與馬鈴薯的“全球化”	072
馬鈴薯推動了歐洲人口增長	073
動物家畜化促進(jìn)了定居生活	075
從野豬到家豬	076
狩獵采集時代的人類與動物	077
農(nóng)業(yè)革命與城市的建立	077
生存所必需的五大營養(yǎng)素	078
人類從烹飪中獲得了什么	079

第七章　改變歷史的啤酒、葡萄酒和蒸餾酒	081
酒與農(nóng)業(yè)的開始	082
啤酒也能當(dāng)工資	082
面包的制作與啤酒	084
酵母菌與發(fā)酵	084
德國的《啤酒純凈法》	086
葡萄酒的歷史	087
symposium一詞的由來	087
煉金術(shù)士和蒸餾酒	088
大航海時代極為珍貴的蒸餾酒	089
“一口悶”與急性酒精中毒	091

第八章　從陶器到瓷器	093
動搖的繩文時代印象	094
磚塊與印度河文明	096
窯的發(fā)明	097
中國瓷器的發(fā)展	098
麥森瓷器的誕生	099
少年韋奇伍德的陶器制作	099
制作混凝土的水泥	101
陶瓷制品與陶瓷材料	101

第九章　被玻璃改變的城市風(fēng)景線	105
被玻璃包圍的現(xiàn)代社會	106
玻璃的起源	107
吹制玻璃的發(fā)明	108
將玻璃窗廣泛應(yīng)用的德國人	109
煉金術(shù)推動了玻璃器具的發(fā)展	110
為什么玻璃是透明的	111
支撐互聯(lián)網(wǎng)的光纖	112
未來的玻璃	113

第十章　金屬孕育出的鐵器文明	116
多姿多彩的現(xiàn)代金屬	117
鑄鐵與鋼	118
鐵曾比黃金更貴重	118
火的技術(shù)應(yīng)用與青銅器制造	119
和同開珍與奈良大佛	120
古代的煉鐵技術(shù)	122
《幽靈公主》與“Tatara制鐵法”	123
高爐法的發(fā)明和發(fā)展	124
鋼的量產(chǎn)與轉(zhuǎn)爐法的發(fā)明	125
鋼制大炮與德意志帝國的建立	126
大型高爐中誕生的近代煉鐵	127
有鐵就有國家	128
拿破侖三世和鋁	129
鋁合金	132
稀有金屬問題	133

第十一章　黃金、白銀，還有香料	135
黃金成為欲望之源	136
已開采的黃金有多少	136
開采黃金的方法	138
哥倫布大航海的原動力	139
尋找胡椒和香料	141
阿茲特克與印加的黃金	143
加州淘金熱	145
在古代，白銀比黃金更貴	146
巨大的波托西銀礦的發(fā)現(xiàn)	147
新大陸的白銀支撐歐洲經(jīng)濟(jì)的快速增長	147

第十二章　染出美麗的色彩	149
美麗的染料和纖維 	150
最早的合成染料	152
無機(jī)物居然能生成有機(jī)物	153
凱庫勒發(fā)現(xiàn)苯環(huán)結(jié)構(gòu)	154
通過分子設(shè)計(jì)圖進(jìn)行合成	157
引領(lǐng)有機(jī)化學(xué)工業(yè)的德國	158

第十三章　從染料到醫(yī)藥	160
從染料到制藥	161
能夠治療梅毒的砷凡納明	161
傳染病和磺胺類藥物 	163
抗生素的發(fā)現(xiàn)	165
耐藥菌株的出現(xiàn)	167
古代藥物來自植物	168
最活躍的煉金術(shù)士	169
帕拉塞爾蘇斯的靈丹妙藥	170

第十四章　毒品、興奮劑，還有香煙	171
毒品之王—罌粟	172
鴉片原本是藥品	172
鴉片戰(zhàn)爭 	173
偽滿洲國的資金來源	175
使上癮者迅速增加的冰毒	175
“陶然”死去的西班牙戰(zhàn)俘	177
從古柯葉到可卡因	178
生物堿是什么	179
大麻與大麻葉	179
煙草與人的關(guān)系	181
香煙管制與清教徒革命	183
香煙的危害	184

第十五章　石油中浮現(xiàn)出的文明	185
合成纖維的問世	186
聚酯、尼龍和聚丙烯纖維	188
吸濕性超強(qiáng)的合成纖維—維綸	188
纖維的分類	189
人類與天然纖維	190
不可思議的中間材料	192
低分子與高分子	193
什么是塑料	194
象牙的替代品賽璐珞	194
第一種真正的塑料	195
什么是四大塑料	196
紙尿布里的白色粉末	198
塑料垃圾問題	199

第十六章　夢幻物質(zhì)的另一面	200
《寂靜的春天》的警告	201
DDT是什么	201
對生態(tài)系統(tǒng)的惡劣影響	202
死亡人數(shù)最多的傳染病	203
能夠替代DDT的藥物……	204
為物品保冷	205
制冷劑氟利昂的發(fā)明 	206
遭到破壞的臭氧層	207
氟利昂替代品的問題	208

第十七章　人類對火藥的渴望	210
提早終結(jié)越南戰(zhàn)爭的一張照片	211
將皮膚燃燒殆盡的凝固汽油彈	211
拜占庭帝國的秘密武器	212
黑色火藥的發(fā)明與利用	213
硝化纖維素和硝化甘油	213
炸藥的發(fā)明	214
從黑火藥到無煙火藥	217
化肥和炸藥都用它	218

第十八章　化學(xué)武器和核武器	220
窮人的核武器	221
德國化學(xué)武器之父	222
日本軍隊(duì)和毒氣	226
“末日時鐘”的沖擊	228
從未失去人性的女物理學(xué)家	228
原子彈的原理是裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)	229
曼哈頓計(jì)劃	231
氫彈的開發(fā)	232

后記	234

參考文獻(xiàn)	236