看得見的古代文明（簡體書）

中國首位卡爾·薩根獎獲獎者、火星叔叔鄭永春傾力推薦；
全書從孩子*感興趣的12個日常主題為切入點，並從500多個核心問題擴展發散，充分激發孩子閱讀欲；
1000多個知識點覆蓋數學、物理、化學、生物、歷史、人文等多門學科。文理科交叉融合，由點到面培養科學思維；
紮根課本又高於課本，每個疑問必含新知，每個科學原理必長見識。

這是一套帶遊戲實驗元素的青少年趣味百科。
這套書集科學性、趣味性、實踐性、藝術性為一體，它的內容涉及到人體，運動，宇宙，魔法，錯覺，電影，偵探，火箭，過山車等，都是圍繞日常生活中孩子最感興趣的主題來展開的，是一套視角比較獨特的實驗科普。
這本書包含了40多個有關遠古文明、發明創造和人類發展的實驗，其中有些非常偉大的科學發現，包括埃及的時鐘、希臘的燈塔、羅馬的橋樑、中國的風箏以及美索不達米亞的肥皂等，幫助孩子瞭解緣故人類和悠久的文化，是非常適合青少年閱讀的科普書。

[美]吉姆•威斯

一名科學教師，也是非營利組織的教育協調員。他出版了一系列著名的兒童科學活動書籍，也是幾本科學教科書的作者。

何冬

科普作者，科普活動策劃人，中國青少年科技輔導員協會會員。2011年起，為包括《未來科學家》《環球探索》《科學大眾》等眾多國內知名少兒科普期刊撰寫專欄文章。曾擔任虹巴倫少兒科普項目線下活動負責人、美國伯克利大學勞倫斯科學中心國際項目協調員。目前在國際學校擔任科學教師。2012年憑藉在少兒科普領域的突出表現，獲得香港當代文化中心頒發的“創不同大獎新星獎”。

“知識豐富，且充滿趣味性！”
——美國《學校圖書館雜誌》

“語言簡單而直接，又不失趣味性……這種樸實無華的敘述未來可能會贏得一些研究人員的支持!”
— —《科學美國人》

引言
第一章
遠古時期的科學：
人類始祖1
石器時代3
培育莊稼5
糖分的提取7
天象觀測10
原始音樂12

第二章
新月沃地的科學：
美索不達米亞12
肥皂的發明17
車輪的發明20
世界上最早的地圖23
最早的貨幣26

第三章
來自金字塔的科學：
古埃及29
膠水的發明31
金字塔是如何建造的33
度量衡36
日晷39
象形文字42

第四章
來自城邦的科學：
古希臘45
水鐘47
音樂之聲49
阿基米德定律51
潛水鐘54
神奇的吸引力56
星盤58
測量地球61
美妙的反射64
最早的燈塔67

第五章
從共和國到帝國的科學：
古羅馬69
閱讀石71
巧妙的剪刀73
水車75
更結實的拱橋78
更牢固的材料80

第六章
來自東方的科學：
古代中國83
最早的風箏85
火藥的發明88
紙張的發明90
最早的冰激凌93
指南針的發明95
算盤98
地動儀100

第七章
來自美洲的科學：
阿茲特克文明、瑪雅文明
和北美印第安文明103
雪鏡105
樺樹皮獨木舟107
馬鈴薯種植110
太陽軌跡113

考古學家發現由空心骨頭製成的哨子可能是人類最早的樂器之一。最原始的號角和管樂器出現在史前時期，是由天然物質，例如骨頭、犄角、木頭或蘆葦製成的。鼓也出現在同一時期，人們最早敲擊的可能是空心的木墩。弦樂器大約出現在公元前2500年。音樂似乎一直是人們生活的一部分。但是原始的樂器，例如哨子和鼓，是如何發出不同的聲響的呢？
當你敲打瓶子或者用嘴巴對著瓶口吹氣時，會發出不同的聲響。聲音的相對高低被稱為音高。當你敲擊一個裝有少量水的瓶子時，發出的聲音音高較高；相反，裝有較多水的瓶子發出的聲音音高較低。當你對著裝有少量水的瓶子吹氣時，發出的聲音音高較低；相反，裝有較多水的瓶子發出的聲音較高。
所有的聲音都是通過物體的振動產生的。當物體振動時，會帶動周圍的空氣一同振動。當振動的空氣觸及你的鼓膜時，你便感知到了聲音。在剛才的實驗中，聲音音高的差別取決於是哪種物體在振動，即取決於當你敲擊瓶子或向瓶內吹氣時，是水在振動還是水面上方
的空氣在振動。
打擊樂器是一種因敲擊而產生聲響的樂器，例如鼓、木琴、三角鐵和鐃鈸。敲擊這些樂器會使其發生振動，這些振動以聲波的形式傳入你的耳朵。不同材質、不同大小、不同形狀的打擊樂器能夠發出不同的聲音。在剛才的實驗中，你敲擊玻璃瓶，就如同敲擊打擊樂器一樣。敲擊使得瓶子和其中的水都發生振動。如果瓶內的水少，那麼振動就快一些，音調就會更高。反之，當瓶內的水多一些，那麼振動就慢，音調就會變低。
管樂器是一種你向其內部吹氣會發出聲響的樂器，例如長笛、喇叭、號角和單簧管。吹奏這些樂器會帶動其內部的空氣振動。在剛才的實驗中，當你向瓶中吹氣時，瓶內的空氣發生振動。在管樂器中，空氣柱越短，發出的音高越高；空氣柱越長，發出的音高越低。當你向裝有很多水的瓶子吹氣時，其內的空氣很少，所以能發出高音調。當你向裝有少量水的瓶子吹氣時，其內的空氣柱很長，因此就發出了低沉的聲音。

當你在明朗的夜空下觀察北方星空時，你應該能夠找到北極星。多加練習後，你還能找到很多星座。
由於地球繞軸自轉，北極星永遠指向同一個方向。北極星之所以叫北極星，是因為它恰好位於北極的上方。多年來，人們在航行中都依靠北極星和其他星座來導航。
如果你連續幾個晚上觀察這些星星，你會發現整個蒼穹似乎在自東向西移動。事實上，蒼穹並沒有真的移動，是地軸自轉使得星星看起來發生了位移。星星離我們非常遙遠，所以它們看起來成群結隊地移動，而且保持相對位置不變。事實上，它們會發生相對位移，但是速度非常緩慢，如果想用肉眼看出它們彼此位置的變化，要歷經數千年的時間。

使用足尺或腕尺，你可以輕易地測量不同物體的長度。在“其樂無窮”中，你可以製造一根步尺，用它來測量更長的距離。
古埃及人用法老足部的長度作為足尺的標準長度，用法老肘部到中指指尖的長度作為腕尺的標準長度。
這種測量方法，有一個問題，就是每個國家所使用的標準不同，而這些均取決於每個國家的統治者。如今，我們有很詳細的國際度量衡標準。例如，原來我們把通過巴黎的子午線從地球赤道到北極點的距離的1/10000000定義為1米的長度，現在1米的距離也被認定為光在1/299792458秒內的傳播距離。

公元前500年左右，在愛琴海和地中海地區的很多小城邦中出現了璀璨的文化。城邦指的是以一個獨立、自主、單獨的城鎮為中心的政治實體。這種文化的優越性為後期歐洲文明在科學、政治、體育及其他方面的發展奠定了基礎。古希臘人在各個領域，包括體育、音樂、醫藥及數學等方面，都取得了傑出的成就，影響深遠。
古希臘人在醫學領域的發現尤為值得我們注意，醫學是研究診斷、治療、預防疾病以及保健的科學。古希臘人最早開始借助簡單的科學調查方法來研究疾病。他們對周圍的世界非常好奇，並在諸多領域尤其是物理學和天文學領域有了許多重大的發現。
古希臘人同時也引入了民主的概念。在古希臘，很多人有機會表達自己的觀點，這不再是國王的特權。這種自由討論使得哲學、推理、邏輯和科學方法得以產生。由此開創了一個人才輩出的時代，例如大哲學家亞里士多德就誕生於這一時代。
亞里士多德將科學分為生物學和物理學等門類，並對它們進行了研究。古希臘人尤為重視推理和探究事物的能力，他們認為，增長智力和挑戰大腦是很有價值的。之後的羅馬人和歐洲人改進了許多古希臘人的發明，例如水車和蒸汽機。

當兩支鉛筆之間的釣魚線長度發生改變後，撥動所產生的聲音也會改變。兩支鉛筆之間的線長會影響發出聲音的音高。音高取決於振動的頻率。振動頻率越快，音高越高。長度較短的弦可以產生較高的聲音，而長度較長的弦發出的聲音較為低沉。如果一條弦的長度是
另一條的一半，那麼它的振動頻率會是長琴弦的兩倍，發出的聲音會比長琴弦高八度（8個音符構成一個音階）。在這個實驗中，撥動長度為10厘米的釣魚線比撥動長度為20厘米的釣魚線發出的聲音高八度。

出生在公元前580年左右的古希臘數學家畢達哥拉斯相信，世界萬物都遵循一定的規律，且在許多我們習以為常的事物中均隱含著某種數學上的天然聯繫。他和他的學生研習音樂，並研究弦長對聲音的影響。他們發現如果琴弦按照比例依次縮短，那麼就能演奏出悅耳
的音樂。他們確定的琴弦的長度被廣泛使用，最終成為了我們今天所使用的八個音符的音階。如果沒有這位古希臘數學家，我們聽到的音樂或許會有所不同。

鏡面至圖釘中心的距離與兩直線交點至鏡面的距離相等。
光學研究的是光的性質。當光線照射到物體表面時，會發生反射。當你看向鏡子時，你看到了圖釘在鏡子中的成像。光線從圖釘上彈開，然後沿直線向鏡面傳播。這束光被稱為入射光線。入射光隨即被鏡面反射，然後沿著另一條直線傳播，即反射光線，最終進入了你的眼睛。

橫跨書堆的紙板並不能承擔很多重物，我們只放了幾個塑料玩偶，樑式橋便坍塌了。但是若下方有一個拱形結構，這種橋便能夠承載更大的重量。
樑柱結構是跨越開放空間的最重要的建築發明。樑柱結構以豎直向上的兩根柱子支撐水平的橫梁。這與樑橋十分相似，只不過樑橋是以地面來支撐橋面。在壓力(擠壓)作用下，石質和木質橋面更結實，但若受到拉力作用則較為脆弱。如果用石頭或者原木做橋樑，在拉力作用下，它們極易受損。
古羅馬人用拱形結構解決了這個難題。當我們將重物放在拱橋上時，石拱橋受到的是壓力，而不是拉力，這樣石質結構就變得更加堅固。
當我們向瓶中加入彈珠時，海綿會彎曲。在海綿頂部的直線會因為受到壓力的作用而略微變短，而底部的直線則在拉力的作用下變長。當我們在海綿中插入竹籤後，海綿的彎曲程度減小，所以線條並沒有什麼變化。
這個實驗向我們展示了一種增強建築材料強度的方法，我們把它稱之為鋼筋混凝土。承重結構需要將所負載的力（承重力或風力之類的作用力）傳遞至地面而讓其消失。通常有兩種方法：推和拉。物體通常受到拉力被拉伸，或者受到壓力被擠壓。例如，當你拉一條橡皮筋的時候，它會受拉力的作用而伸長。當你擠壓一塊海綿時，它會受壓力的作用而縮短。由於建築材料比橡皮筋或者海綿都堅固很多，當其受到拉力而伸長，或受到壓力而縮短時，發生的形變雖不足以被肉眼察覺，但卻是存在的。
因為所有的建築作用力都包括拉力和壓力，因此所有的建築材料都必須足夠牢固以經受這兩種力的考驗。不同的材料承受壓力或拉力的能力不同。混凝土能夠承受較大的壓力。青銅和其他金屬材料能夠承受較強的拉力。如果將混凝土的抗壓性與青銅（或現代的鋼鐵）的抗拉性相結合，便能夠得到異常牢固的鋼筋混凝土結構，它在實際應用中非常實用。
雖然很多人將混凝土、水泥、灰漿混為一談，但事實上水泥是混凝土的一種配料。水泥通常由石灰粉、粉狀黏土混合，然後放入窯爐中加熱，以此產生灰色細粉末。混凝土是由水泥、沙子和水混合而成的。加入岩石碎片後，混凝土的強度進一步提升。待混凝土凝固後，
它會變得和石頭一樣堅硬。灰漿是由水泥、沙子、石灰和水混合而成的。灰漿不如混凝土那麼堅固，但是石灰可以增加混合物的黏性，進而將其他的石材更好地黏合在一起。