建筑与交通
总主编 韩启德
主 编 郑时龄
副主编 支文军
潘海啸
图书在版编目（CIP）数据
十万个为什么（第六版）/韩启德总主编.-上海：少年儿童出版社，2014.1
ISBN 978-7-5324-9285-5
I.①十……II.①韩……III.①科学知识-青年读物②科学知识-少年读物IV.①Z228.1②R-49
中国版本图书馆CIP数据核字（2013）第055411号
十万个为什么（第六版）
总主编 韩启德
出 版 上海世纪出版股份有限公司少年儿童出版社
地 址 200052上海延安西路1538号
发 行 上海世纪出版股份有限公司发行中心
地 址 200001上海福建中路193号
易文网 www.ewen.cc 少儿网 www.jcph.com 电子邮箱 [email protected] 印 刷 上海中华印刷有限公司
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常熟市华通印刷有限公司
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上海一众印务中心
浙江新华数码印务有限公司
开 本 889×11941/16
印 张 221.5
出版日期 2014年1月第1版第1次印刷
书 号 ISBN 978-7-5324-9285-5/N.962
定 价 680.00元（全18册）
版权所有 侵权必究
十万个为什么 第六版 编辑委员会
总主编
韩启德
编辑委员
（以姓氏笔画为序）
干福熹 马宗晋 王 越 王占国 王阳元 王威琪 王振义 王恩多 王梓坤 王绶琯 王鼎盛 韦 钰 方 成 尹文英 邓子新 邓中翰 卢耀如 叶叔华 叶铭汉 叶朝辉 付小兵 匡廷云 戎嘉余 朱能鸿 刘嘉麒 池志强 汤钊猷 许健民 许智宏 孙 钧 孙宝国 孙晋良 孙鸿烈 严东生 严加安 李三立 李大潜 李幼平 李载平 李家春 杨 槱 杨芙清 杨宝峰 杨雄里 杨福家 吴启迪 吴征镒 吴孟超 吴新智 何积丰 谷超豪 汪品先 沈文庆 沈允钢 沈自尹 沈学础 沈寅初 张弥曼 张家铝 张景中 陆汝钤 陈 颙 陈 霖 陈凯先 陈佳洱 陈宜瑜 陈晓亚 陈润生 陈赛娟 林 群 林元培 欧阳自远 周又元 周良辅 周忠和 周福霖 冼鼎昌 郑时龄 郑树森 郑哲敏 孟执中 项坤三 项海帆 赵东元 赵忠贤 俞大光 洪国藩 洪家兴 费维扬 贺 林 秦大河 倪光南 倪维斗 郭景坤 唐孝炎 黄荣辉 黄培康 戚发轫 崔向群 葛均波 韩启德 韩济生 程 京 傅家谟 焦念志 童坦君 曾溢滔 雷啸霖 褚君浩 滕吉文 潘云鹤 潘建伟 潘家铮 潘德炉 戴汝为 戴尅戎
十万个为什么 第六版 建筑与交通
主编
郑时龄
副主编
支文军 潘海啸
撰稿人员
（以姓氏笔画为序）
卜 冰 王 川 王令朝 王喜平 左 琰 冉 浩 代 林 华霞虹 刘涤宇 江 东 许玉德 李武英 余颖捷 张晓春 陈 易 陈云琪 邵敏华 范文兵 周 青 郑时龄 施鹤群 费肖夫 姚 栋 顾保南 高博麟 唐克扬 黄 欣 常 青 董尧清 潘海啸
责任编辑：黄劲草
特约编辑：靳 琼
美术编辑：费 嘉
整体设计：袁银昌 李 静
版面设计：王 晖 王永容 董 鑫
科技插图：费 嘉
图片编辑：王璎珞
美编助理：汤思佳 王传林 叶丹丹 陈 靖 谭晓棠 吴青益
特别鸣谢：李凌燕 陈 慧 叶霞飞
序言
韩启德
经过数百位编委、作者和编辑历时三年的辛勤努力，第六版《十万个为什么》终于与广大读者见面了。对于中国的科技界、教育界和出版界，以及千千万万的少年儿童来说，这都是值得高兴的一件事。
《十万个为什么》是由少年儿童出版社于1961年出版的一套科普图书。在半个世纪的岁月里，这套书先后出版了五个版本，累计发行量超过1亿册，是新中国几代青少年的启蒙读物，在弘扬科学精神、传播科学知识、提高全民科学素质方面发挥了巨大作用。在我国，至今还没有一套科普读物能像《十万个为什么》那样经得起如此长时间的检验，并产生如此巨大的社会影响。
进入21世纪以来，科学技术的发展日新月异，尤其在网络通信、低碳环保、基因工程、航空航天、新能源、新材料等领域，研究进展更是一日千里，乃至从根本上改变着人们的生活与工作方式。为适应科技发展带来的深刻社会变革，提高国家的综合国力和竞争力，党和政府高度重视加强科学技术普及，重视提高全民科学素质，并将国家科普能力建设作为建设创新型国家的一项基础性、战略性任务，这对我国的科普出版提出了更高的目标。
2006年，国务院正式颁布实施《全民科学素质行动计划纲要》，其中特别强调要提升未成年人的科学素养，因为只有从青少年时期就开始养成科学的思维方式与行为习惯，将创新精神与实践能力并重，才能最终使得全民的科学素质得到根本性的提高。为此，编辑出版一套崭新的适应时代发展要求的《十万个为什么》，使其在繁荣我国科普创作的进程中发挥“旗帜”作用，其意义是非常深远的。
好奇心是青少年的可贵特质，是驱使他们亲近和接受科学的动力，一定要保护好。从50年来的经验看，“一问一答”是个好形式，也是《十万个为什么》被大家喜爱的重要原因，在编纂第六版《十万个为什么》时我们坚持了这一好形式，并力争在传授科学知识的同时，引导读者去思索问题，去感受科学文化和科学精神，去体会科学探索的乐趣。
出于积极参与科学普及工作，提高全民科学素质的社会责任感，中国科学院和中国工程院共有百余位院士应邀担任了第六版《十万个为什么》的编委。其中20余位院士在百忙之中担任了各分册的主编，具体负责组织相关分册的编纂工作，有40余位院士亲自撰稿。此外，还有700余位来自世界各地、各个学科的优秀科学家和科普作家参与了新版《十万个为什么》的编写。这么多高层次科学家参与到一套科普图书的编纂工作中来，这在我国科普出版史上是空前的。阵容强大的编委会和作者队伍，为新版《十万个为什么》的科学性、前沿性、权威性和可读性提供了最可靠的保证。在此，我也谨向所有参与第六版《十万个为什么》编纂工作的编委、主编、作者和社会各界表示衷心的感谢和深深的敬意。
第六版《十万个为什么》在总结前五版成功经验，并广泛征求各方面意见的基础上，综合考虑时代的发展和青少年读者的实际需要，将全书分为三大板块共18个分册。基础板块包括数学、物理、化学、天文、地球、生命，是传统六大基础学科；专题板块包括动物、植物、古生物、医学、建筑与交通、电子与信息，是由基础学科衍生出来的重点传统学科；热点板块包括大脑与认知、海洋、能源与环境、航空与航天、武器与国防、灾难与防护，则是近些年发展特别迅速，引起社会广泛关注的热点领域。在编纂每一分册的过程中，我们根据这个学科或专题的内容，充分考虑知识体系的完整性和科学发展的前瞻性，问题的设计和分布尽量与学科或专题的内在结构相吻合，从而使每一分册都成为具有完整的内在知识体系的读物。现代科学技术发展的一大特点是学科之间的交叉融合，相信小读者们在阅读过程中也会在不同的分册中发现一些共性的问题。
第六版《十万个为什么》在形式上适应了当代青少年的阅读需求，与国际上同类图书的最新出版潮流相接轨，首次推出彩色图文版，用大量彩色图片向读者展示当代科技前沿的无穷魅力。内容上具有鲜明的时代特色，从基础、前沿、关键、战略四个方面来组织问题和编写稿件，重点关注科技发展的前沿和当代青少年关心的热点问题。尤其值得称道的是，书中的大量“为什么”是通过各种形式向全国少年儿童征集来的，力求将当前孩子们最关心、最爱问的问题介绍给他们。同时，新版《十万个为什么》更加注重思考过程，提倡科学精神，引导创造探索，关注科学与人文、科学与社会的关系，通过“微问题”“微博士”“实验场”“科学人”“关键词”等小栏目激发青少年的好奇心和探究心理。
我们相信，第六版《十万个为什么》将以全新的问题、全新的体系、全新的内容、全新的样式，以及数字化时代全新的技术手段，再现《十万个为什么》每一版都曾有的辉煌，掀起中国科普出版和科学普及的又一个新高潮。第六版《十万个为什么》的出版，必将引领更多青少年走向科学，使共和国涌现出更多的栋梁之材。同时，这套书的出版，对于贯彻落实《全民科学素质行动计划纲要》精神，促使当代中国广大青少年科学世界观的形成和科学创新能力的提高，推进全社会在讲科学、爱科学、用科学上形成更加浓厚的氛围，使全民科学素质再上新台阶，发挥不可替代的关键作用。
导言
为什么说建筑是凝固的音乐
每个人都离不开建筑，建筑是我们最亲近的朋友。它们为我们遮风挡雨，为我们的生产、生活、工作和学习提供活动场所。狭义的建筑指的是建筑物和构筑物，或者就是指房屋，广义的建筑还包括土木工程等。作为一门艺术，建筑又与其他艺术比如音乐发生联系。有人说，建筑是凝固的音乐，这不仅是因为聆听音乐时的感觉和欣赏建筑物时的感觉极其相似，还因为建筑和音乐存在不少相通之处。
在古希腊神话中，相传音乐之神俄耳甫斯有一把七弦琴，他的琴声可以感动鸟兽，可以使木石按照音乐的节奏和旋律在广场上组成各种建筑物。曲终，节奏和旋律就凝固在这些建筑物上，化为比例和韵律。受此启发，18世纪的德国哲学家谢林在其《艺术哲学》一书中提出了那句描述音乐与建筑关系的至理名言：“建筑是凝固的音乐。”到了19世纪，德国音乐理论家和作曲家霍普德曼又补充道：“音乐是流动的建筑。”这两种说法得到许多音乐家、诗人、哲学家以及建筑师的认同。
一幅壁画复制品上的音乐之神俄耳甫斯
意大利建筑师和建筑理论家阿尔贝蒂在论述美的本质时，谈到数的美与和谐，他认为音乐的和谐是由数造成的，这些数与构成建筑美的数是相同的。文艺复兴时期的人们认为音乐优于建筑学，因此给予建筑学一个与音乐的比率同样确切的和谐比率是建筑师的追求目标。而中国建筑理论家和建筑师、现代中国建筑的奠基人梁思成先生则认为，建筑的节奏、韵律、构成形式和感受等方面都与音乐有相似之处，他曾经指出：“差不多所有的建筑物，无论在水平方向上或垂直方向上，都有它的节奏和韵律。我们若是把它分析分析，就可以看到建筑的节奏、韵律有时候和音乐很相像。”
建筑作为艺术，既有不同于其他艺术的地方，也有与其他艺术相通之处。建筑的节奏、韵律与音乐的节奏、韵律有相似之处，建筑与音乐都是创造性的艺术、抽象性的艺术。建筑的构图与音乐的曲式构成、乐句和乐段的结合形式上存在相似性，建筑的比例与音乐的节奏以及各种不同音阶的高度、长度、力度的比例关系也有着内在的联系。建筑的体验犹如对音乐的体验，德国伟大诗人、思想家歌德在谈到建筑是一种凝固的音乐时认为：“建筑所引起的心情很接近音乐的效果。”从这个意义上说，音乐和建筑都属于艺术，都是通过体验激发人们对建筑和音乐的心灵感受和想象力的艺术。
圣彼得广场上距离相等的柱子，96个圣人的雕像装饰着它们
当然，建筑不只是凝固的音乐，在所有的艺术中，建筑是一种无处不在的艺术，也是人们最熟悉的艺术。人们可以不看绘画作品，不听音乐，不读诗歌，但不可能不接触、不使用、不观看建筑，生活离不开建筑。建筑需要人们去体验，去使用，去理解，去维护。无论是在历史上，或是在今天，各个时代、各种类型的建筑艺术都以不同程度、多种方式融合了园林、绘画、雕塑、电影、电视、音乐、文学和工艺美术等各种艺术，建筑艺术已经渗入各门艺术之中，变成了一门全新的艺术。
伦敦英国议会会议厅与大本钟
造一个建筑，当然是为了派特别的用场。因此，功能是建筑的最基本内容之一，如何满足其功能要求也就成了建筑设计的基本任务。换句话说，功能是建筑得以存在的根本依据。事实上，大多数建筑物也是用它的功能和作用来命名的，如法院、火车站、办公楼、旅馆、体育场、浴室等。从古罗马时代起，就把功能看成是建筑的一种基本性质。现代建筑也把按照功能设计作为基本原则，建筑的形式也来自功能。
建筑也是技术科学和人文科学的综合，它需要进行智慧的思辨，也需要高超的数学、力学和工程技术知识。建筑凝聚了精湛的技术和工艺，需要满足复杂的空间和功能需求。2000年前的人们就认识到从事建筑设计的人——建筑师应当具备多种学科的知识，掌握各种技术。他既要有天赋的才能，又要有钻研学问的本领；还要擅长文笔，熟悉制图，通晓各种表现手法，精通几何学，深悉历史与哲学；更要理解音乐，初通医道，掌握法律，具有天文学的知识，认识天体运行的规律等。
在不同的文化历史环境中，各国的人们创造了许多优秀的建筑，记录了人类社会的发展。今天的建筑师需要掌握更多的知识和技能，才能胜任日益复杂和多样化的社会与生活发展的需要。
北京的宫殿建筑
建筑既是具有高度抽象性的艺术，又是人类满足各种物质的、精神的需要而建造的功能性建筑，因此世界上有着各种类型的建筑，它们大致可以划分为纪念性建筑、宫室建筑、办公建筑、商业建筑、居住建筑、观演建筑、教育和文化建筑、实验建筑、医疗卫生建筑、体育建筑、交通建筑和工业建筑等。（郑时龄）
位于迪拜的哈利法塔
【微问题】为什么有人说建筑是技术与艺术结合的产物？
【关键词】建筑技术 建筑艺术 美学 文化