本主题展现各领域科学家如何以不同方式观察和研究地球，它的独特、多样和脆弱；带孩子们更系统和深入地了解地球的起源、结构、组成和演变

少年时12 酷冰雪

最简单的水分子，谱写着一个最绚丽辉煌的传奇。这本书跟你一起在冰雪中探险：跟科学家一起涉足北极，一起深入分子深处看藏在冰晶里的秘密，看纷乱的水分子如何排列成多姿多彩的晶体，冰雪的力量如何影响着地球，冰表面的那层薄薄的水怎么承载着冬季奥运，冷冻术留给未来的课题……

少年时30 地球极端

从人类在地球上诞生至今，我们在这里居住了几百万年，但我们对自己的家园——地球，却了解得很少很少。

人类对科学的向往，是一种本能，驱使人类不断地去探索科学的未知。在探索过程中，随着科学技术的不断提高，工具的不断先进，人类有能力抵达更极端的环境，即便那里可能并不适宜人类生存。对于那些人类现在还无法抵达的极端环境，科学家还可以通过实验室的先进仪器设备来进行模拟。

也许你会好奇，科学家为什么要到那里去研究？在那样的极端环境中，藏有哪些我们还不知道的科学奥秘？那里会有生命存在吗？如果有的话，生物是如何进化来适应那里的极端环境的？这些也都是我们在这本书里所要向你讲述的内容。

在这本书里，你不单单是进行一次环球之旅，而是要和世界最'' 远''的科学家进行对话 ，听听他们是如何回答你刚才提出的那些疑问的，又会有哪些最新的发现。说不定这些新发现将来能应用到其他领域来造福人类，亦或是对于外星球是否存在生命这种人们最渴望了解的问题，提供有价值的参考。

少年时33 海洋——地球未开垦的荒野

海洋决定了我们星球的“底色”——太空中看到的一块蔚蓝色的石头。它占据了大部分地球表面，不过，这里并不是人类生活的世界。对这片广袤的疆域，人类充满好奇：这里有丰富的生物，这里有能源，这里埋藏着地球形成和发展的秘密。

海洋对现在的地球——大气和气候的调节至关重要，也决定了地球的地质面貌和生命的繁衍。海洋的扩张推开了大陆的板块;在海洋里，诞生了最早的单细胞生命，复杂的生命形式从此开始演化。

而海洋也一度是人类的禁地，它将每个大陆的人类和文化隔绝开来。当人类拥有航行的工具来跨越海洋，才得以把整个世界联系在一起。

现在，人类对这熟悉又陌生的世界是否有了更进一步的了解?科学家说，我们只开发了其中的5%。那么，我们描绘的海洋是什么样的面貌?剩下的95% 又是什么样的?海洋与我们的未来有什么样的关系?

少年时56 地球的构造

当我们了解地球的时候，最先看到的是它现在的状态，如陆地面积有多大、地下有多少水、山有多高、海有多深……

我们收集到一块罕见的岩石，可以分析它的来源：它是从火山直接喷出的?是陆地上还是海洋中的火山?它所处的地层的形成年代?经历过哪些变化?它跟很多地层叠在一起时，它们的交叠变化又能透露哪些信息?这些都是地球科学的研究范围。

然而，当我们想更好地了解我们生活的这颗星球的起源、结构、组成和演变的时候，这些还远远不够。事实上，除了地质学、岩石和矿物学、大地测量学等领域的科学家，天体物理学、陨石和行星学、流体力学、材料科学、生物学等领域，都有大量的的专家投入到地球科学的研究中。各个领域的科学家倾向于以不同的方式观察地球;一个领域的发现又缓慢地扩散到另一个领域的专家意识中，最后在某个领军人物或学术会议的主导下，形成一个理论体系。

板块构造理论的提出，就是一个很好的例子。从气象学家魏格纳的一个猜想，经过近百年几代人大胆的设想和细致的求证，建立了地壳运动规律和内在机制的一个比较合理的模型。现在，科学家在细化和修正这个模型的同时，已经用它来指导各种研究，包括地震预测和地壳石油的探寻。

本书也希望从这样的大角度来认识我们的地球。从这样的视角上，你会发现，我们可以探讨的太多了，每一个细小的点都可以展开去研究，你可以去考察一座山、一块古老大陆的核心、一片消失的海洋，还有地心的秘密。

少年时68 岩石和宝石

每一块石头都有一个故事。几千米高 的山峰、上万米深的海底，都是岩石形成 的，但形成高山的石头和形成海底的石头 又不一样。大西洋中洋脊的黑色玄武岩来 自地幔冒出的岩浆，是新生地壳的样貌; 喜马拉雅山上纹路扭曲的岩石，曾深埋于 地下，这是经历极端环境的印记。关于这 些，我们可以说一个 45 亿年长的故事。

那些来自星尘的元素组成了我们，也 组成了地球：沉降在中心的铁构成地核; 硅、氧、铁、镁、钙和铝等包裹在金属核 周围，构成地幔和地壳。地幔和地壳的元 素结合成不同的矿物，矿物又形成了各种 岩石和矿石，其中稀有和美丽的一类就是 宝石和玉石。我们在这里简单统称为石头。

我们可以从石头中了解地球的构造和 历史，也可以从我们对石头的利用中看到 人类文明的轨迹。我们提取石头中的资源、制造材料，人类文明也建立在对材料的取 用和创造之上。从最早直接在白垩岩中挖 燧石，到炼铜，到冶铁，再到用最普通的 沙子提取单晶硅，每一块石头都有自己的 价值，当人们发现了利用它们的方法后， 这些石头也就遇到一个属于自己的时代， 就能尽情地发挥它们的“才能”。

我们将在本书了解更多石头的信息： 它的诞生、转变、组成、结构、特性、鉴 别……从一块石头开始，了解更大的世界。

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