科普物理小知识(精选14篇)
科普物理小知识 第1篇
科普物理小知识
会发生地震的原因
地震,又地动。地震是对人类社会乃至大自然影响很大的一种自然灾害,那么,地震是怎么发生的呢?
民间传说:古时,科学不发达,人们对自然现象的解释常常借助于神的力量。我国民间流传着这样一种说法,说大地的底下有一条鳄鱼,当它眨眼的时候就会发生地动。
古希腊神话中,掌管地震的神就是海神普舍顿。
这些当然都是无稽之谈,荒诞不经。随着科学的进步,人们已经不再相信这样的说法,那么地震的原因究竟是什么呢?
按照地震成因的不同,可以把地震划分为五种类型:
构造地震:构造地震发生的原因,是地下岩层受地应力的作用,当所受的地应力太大,岩层不能承受时,就会发生突然、快速破裂或错动,岩层破裂或错动时会激发出一种向四周传播地震波,当地震波传到地表时,就会引起地面的震动。世界上85%-90%的地震以及所有造成重大灾害的地震都属于构造地震。
火山地震:由于火山爆发引起的地震。
水库地震:由于水库蓄水、放水引起库区发生地震。
陷落地震:由于地层陷落引起的地震。
人工地震:由于核爆炸、开炮等人为活动引起的地震
植物能够预测地震
大地震之前,往往有不少动物会出现异常反应,对地震作出预报。那么,植物能不能预报。
我国地震学家在调查地震前植物的变化时,发现了许多值得注意的情况。例如,在地震前,蒲公英在初冬季节就提前开了花;山芋藤也会一反常态突然开花;竹子突然开花,大面积死亡等。这些异常现象往往预示着地震即将发生。
合欢树能震前两天作出反应,感觉到地震,并在出现异常大的电流;余震期间,电流的活动也相应地逐渐减少。
霜的形成
霜是水在地面或物体上凝华而成的白色冰晶,是一种寒冷的时候经常出现的自然现象,那么它是怎么形成的呢?
在寒冷季节的清晨,草叶上、土块上常常会覆盖着一层霜的.结晶。它们在初升起的阳光照耀下闪闪发光,待太阳升高后就融化了。人们常常把这种现象叫”下霜“。翻翻日历,每年10月下旬,总有”霜降"这个节气。我们看到过降雪,也看到过降雨,可是谁也没有看到过降霜。
其实,霜不是从天空降下来的,而是在近地面层的空气里形成的。
霜是一种白色的冰晶,多形成于夜间。少数情况下,在日落以前太阳斜照的时候也能开始形成。通常,日出后不久霜就融化了。但是在天气严寒的时候或者在背阴的地方,霜也能终日不消。
霜的形成不仅和当时的天气条件有关,而且与所附着的物体的属性也有关。当物体表面的温度很低,而物体表面附近的空气温度却比较高,那么在空气和物体表面之间有一个温度差,如果物体表面与空气之间的温度差主要是由物体表面辐射冷却造成的,则在较暖的空气和较冷的物体表面相接触时空气就会冷却,达到水汽过饱和的时候多余的水汽就会析出。如果温度在0°C以下,则多余的水汽就在物体表面上凝华为冰晶,这就是霜。因此霜总是在有利于物体表面辐射冷却的天气条件下形成。
为什么天空呈现不同的颜色
大自然呈现出五光十色的,我们比较容易理解到我们接触到的固体的颜色,但是对于流动的云和变幻莫测的天空,它们的颜色为什么也呈现这么多变化呢?
天空中色彩各异的颜色是在不同的气象条件下,阳光在大气层中的散射所引起的。我们所看到的天空的颜色,实际上是大气层散射的光线的颜色。如果天空是十分纯净的,没有大气和其它微粒的散射作用,那么,除了能看见太阳、月亮、星星以外,整个天空背景将是一片黑暗。
大气对不同色光的散射作用并不是“机会均等”的,在相同的非均匀媒质中,光的波长越短,散射就越强。波长较短的蓝光和紫光要比波长较长的红光和橙光的散射能力强10万倍;另一方面,散射强度与媒质中质点的大小有关,质点越小,越有利于短波光线的散射,而不利于长波光线的散射。
在晴朗的天气中,大气比较纯净,大气分子是极细小的质点,有利于短波光线的散射,所以阳光中波长较短的蓝光和紫光极易通过大气散射开来,散布在整个天空背景上,由于人眼对紫光不太敏感,所以天空看起来就成了蔚蓝色。
为什么红海的颜色是红的
红海位于亚洲与非洲之间,海水不仅清澈透明,而且水温较高,很适合游泳、洗浴。所以,红海历来为世界上最美的海滨休闲胜地,每年吸引大量游客在这里旅游度假。不过,红海最吸引人的地方,却是它常呈现为红色的海水。
红海地区的气候炎热干燥,海水蒸发强烈,这使红海的海水含盐量大,水温高。这些条件,正适合蓝绿藻类在这里大量繁殖生长。其实,蓝绿藻类的颜色并非蓝绿色,而是红色。在海水中出现大量的红颜色藻类,海水自然就被映照成红色了。
其次,来自非洲撒哈拉大沙漠的红色沙尘暴经常侵袭红海上空。当狂风卷起一阵阵红色沙尘,散布在红海上空时,天空便被染成一片红色。加上红海中被大风掀起的红色海浪,天空、海水,还有海岸边的红色岩壁,所有的一切都映现出红色,从而形成了美丽奇特的红海景色。
科普物理小知识 第2篇
1.Owls are the only birds that can see the colour blue.猫头鹰是唯一能看见蓝色的鸟类。
2.Your stomach has to produce a new layer of mucus every two weeks otherwise it will digest itself.为了防止把自己消化掉,你的胃不得不每隔两周就造出一层新的粘膜。
3.People will say “Bless you” when you sneeze because your heart stops for a millisecond.当你打喷嚏时,人们会说“上帝保佑你”,那是因为你的心脏停跳了一毫秒。
4.You spend about 23 years sleeping in a 70 year life.在70年的生命中,你大约要花23年的时间睡觉。
5.A cat has 32 muscles in each ear.猫的每只耳朵上有32块肌肉。
6.Pigs can become alcoholic.猪有变成酒鬼的能力。
7.Butterflies taste with their feet.蝴蝶用脚品尝味道。
8.All polar bears are left-handed.所有的北极熊都是左撇子。
9.Bats use ultrasound to pick up vibrations from their prey.蝙蝠用超声波识别猎物发出的震动。
10.An average head has between 100,000-150,000 hairs.人们头上通常有10万到15万根头发。
11.In our solar system, the earth is the lucky planet that has the right temperature to recycle water.在太阳系中地球是个幸运的星球,因为它有适宜的温度可以使水再循环
12.Nails grow at 3mm per month.指甲每个月会长3毫米。
13.Hair on your head grows at 10-13mm per month.你的头发每个月会长10至13毫米。
科普物理小知识 第3篇
痰是呼吸道分泌出来的粘性液体, 借咳嗽动作排出体外。吐痰人人皆会, 但不一定都具备良好的吐痰方式。有些人不注意保持环境卫生, 有痰随地吐, 鼻涕甩一地, 既影响卫生, 又有损个人形象。有些所谓“爱卫生”的人, 将痰吐在地上, 用脚上穿的鞋一抹, 以为看不见痰迹就算干净了, 就不妨碍卫生和健康了。殊不知痰液中含有几百万个细菌、病毒、真菌、支原体等。特别是患有呼吸道疾病的人, 如肺结核、流感、流脑等病人痰液里的细菌和病毒更多, 前期流行的“非典”更是如此。经检验, 一口痰中含有几十万个细菌, 在肺结核病人的一口痰中能找到几百万个结核杆菌。如果把痰液吐在地上, 当痰液干燥后, 细菌便随尘土飞扬到空气中, 健康人吸入这样的尘埃, 就有可能感染呼吸道疾病。因此, 人人都要养成不随地吐痰的好习惯。有痰要吐在痰盂里, 痰盂要每天定时刷洗。在没有痰盂的地方, 应把痰吐在废纸上包起来, 然后扔进纸篓或垃圾箱里, 自觉做到不随地吐痰, 维护公共场所卫生。
自行车上的物理小知识 第4篇
自行车为什么能前进?
当我们骑在自行车上时,由于人和自行车对地面有压力,轮胎和地面之间不光滑,因此自行车与路面之间有摩擦,不过,要问自行车为何能前进?还是依靠后轮与地面之间的摩擦而产生的,这个摩擦力的方向是向前的。那前轮的摩擦力是干什么的?阻碍车的运动!其方向与自行车前进方向相反。正是这两个力大小相等,方向相反,所以自行车作匀速运动。不过,当人们在地上推自行车前进时,前轮和后轮的摩擦力方向都向后。那谁和这两个力平衡呢?脚对地面的摩擦力向前!
车闸上的学问
控制前轮转向的杠杆:自行车的车把,是省力杠杆,人们用很小的力就能转动自行车前轮,来控制自行车的运动方向和自行车的平衡。
控制刹车闸的杠杆车把上的闸把是省力杠杆,人们用很小的力就能使車闸以较大的压力压到车轮的钢圈上。
自行车尾灯上的光学
翡翠知识小科普 第5篇
1、翡翠是什么?
从广义上讲翡翠是指具有商业价值,达到宝石级硬玉岩的商业名称,是各种颜色宝石级硬玉岩的总称。
狭义的翡翠概念是单指那些绿色的宝石级硬玉岩。地质学称翡翠为以硬玉矿物为主的辉石类矿物组成的纤维状集合体,并以铬为致色元素的硬玉岩。达到宝石级的翡翠单从组分上讲,非常接近硬玉的理论值。
2、翡翠的.“种水”是什么?
翡翠的“种水”主要是指翡翠的结构粗细和透明程度,行话称为“种”,透明度称为“水头”,硬玉矿物颗粒越细小,结构越致密,其种就越老,水头就越好。业内人士以光线射入翡翠的深浅程度来衡量其透明度。
玻璃种:具有玻璃光泽,透明度高,水分充足,其质地细腻纯净无瑕疵。冰种:质地细腻,外层光泽很好,半透明至透明,清亮似水,透明度仅次于玻璃种,冰种翡翠给人以冰清玉莹的感觉。这两种是翡翠中公认的高档品种。
3、翡翠的底是什么?
“底”的含义是翡翠的颜色部分及以外部分的干净程度与水(透明度)及色彩之间的协调程度,以及“种”、“水”、“色”之间相互映衬关系。也称“底”为“地”、“地张”或“底障”等。
翠与翠外部分要协调,若翠很好,但翠外部分水差杂质脏色多,称“色好地差”。翠的“水”与“种”要协调,如“种”老色很好,水又好,杂质脏色少,相互衬托,强烈映衬出翡翠的清丽,润亮及价值来。
“底”的结构应细腻,色调应均匀,杂质脏色少,有一定的透明度,互相照应方能称“底”好。
4、翡翠的皮是什么?
绝大多数翡翠原料均有皮,特级翡翠也有皮。翡翠的皮是翡翠原料在搬运过程中的风化作用而形成。
皮的颜色有,黑、灰、黄、褐、浅黄、白等色,皮的颜色的形成是两种地质作用的综合,即由翡翠外部氧化作用使铁的氢氧化物渗透到翡翠皮面的细小微裂隙中,再与表皮下正在氧化的杂质元素相互作用的结果。
根据皮的颜色、致密程度、光润度、凸凹度大致可估计出翡翠原料内部的色彩、水头好坏、地的好坏、种的老嫩及裂结的多少。
5、翡翠开天窗是什么意思?
开天窗,也叫开门子,因为翡翠原料是被一层皮包裹着,不知其内好坏,故在原料上切割一片下来以供观察,称为开门子。
擦口指在翡翠上用锉刀或砂条把皮擦掉,露出翡翠来,以供观察它的质量。但切口或擦口处,均为翡翠的局部地段,不能说明翡翠的全部,有很大的风险性。从局部开口处来估计推测其内的好坏,是否有绿等,是一门很高的技术。
6、翡翠的新坑老坑是什么?
坑也称老厂,新坑也称新厂或新厂玉等,在玉石矿山,凡通过河水冲刷搬运而又沉积堆积下来的翡翠称老坑老厂。那些“原岩”也称生根石称新坑新厂。在矿山一般称新坑老坑而在矿山以外的内地也称新种或老种等。
科普小知识 第6篇
温县中医院:秦淑芳
1、正常成人的体温是36-37 ℃;
2、正常成人脉搏60-100次/分,均匀有力;
3、正常成人呼吸16-20次/分,一呼一吸时间均等;
4、正常成人血压界于140/90mmHg(18.6/12kpa)-90/60mmHg(12/8kpa)之间。
5、在4-6分钟内进行有效的心肺复苏,抢救成功率为50%。
6、怎样拨打急救电话(120)? A、病人姓名、性别、年龄。
B、病人目前最危急的状况。如昏倒在地、心前区剧痛、呼吸困难、大出血等,发病的时间、过程,用药情况,过去病史及与本次发病有关的因素。C、病人家庭或发病现场的详细地址、电话以及等候救护车的确切地址,最好选择 有明显醒目标志处
7、急性腹痛忌服用止痛药:以免掩盖病情,延误诊断,应尽快去医院查诊。
8、腹部受伤内脏脱出后忌立即复位:脱出的内脏须经医生彻底消毒处理后再复
位。防止感染造成严重后果。
9、使用止血带结扎忌时间过长:止血带应每隔1小时放松1刻钟,并作好记录,防止因结扎肢体过长造成远端肢体缺血坏死。
10、昏迷病人忌仰卧:应使其侧卧,防止口腔分泌物、呕吐物吸入呼吸道引起
窒息。更不能给昏迷病人进食、进水。
11、心源性哮喘病人忌平卧:因为平卧会增加肺脏瘀血及心脏负担,使气喘加
重,危及生命。应取半卧位使下肢下垂。
12、脑出血病人忌随意搬动:如有在活动中突然跌倒昏迷或患过脑出血的瘫痪
者,很可能有脑出血,随意搬动会使出血更加严重,应平卧,抬高头部,即刻送 医院。
13、小而深的伤口忌马虎包扎:若被锐器刺伤后马虎包扎,会使伤口缺氧,导
致破伤风杆菌等厌氧菌生长,应清创消毒后再包扎,并注射破伤风抗毒素。
14、腹泻病人忌乱服止泻药:在未消炎之前乱用止泻药,会使毒素难以排出,肠道炎症加剧。应在使用消炎药痢特灵、黄连素、氟哌酸之后再用止泻药,如易 蒙停等。
15、触电者忌徒手拉救:发发现有人触电后立刻切断电源,并马上用干木棍、竹竽等绝缘体排开电线。
16、中暑的紧急救护将患者迅速移至阴凉或有空调处,用凉水或冰水毛巾敷于患者头部、颈部、腋下、大腿根部,有条件者还可以用冰袋、冰枕或冰块为患者冷敷;用冷水或30% 的酒精擦浴,直到皮肤发红,以促使热量散发;冷水擦身加电风扇吹风;饮用含0.3%淡盐水或其他清凉饮料,防止肌体水盐的过量丢失。但要注意,短时间内不要饮水过多,一般1 小时内不超过1000毫升水;同时可用清凉油、风油精涂抹人中穴、后脑窝处,并让患者内服十滴水、仁丹、藿香正气水(丸、散)等防暑降温药物,这些都是紧急救治中暑的好办法
17、冻伤的急救措施保护冻伤部位:冻伤发生后,应迅速用棉被保护受冻部位,并迅速将患者护送到室温20℃—30℃的室内冷温水交替复温用10℃的冷水和38℃的温水交替浸泡受冻部位20—30分钟,直至受冻部位恢复感觉,皮肤转为红紫、变软为止。如果鞋袜、手套和手足冻结在一起,应一同浸入温水内,待受冻部位恢复感觉后再用剪刀进行分离。涂抹冻伤药膏:冻疮尚无水泡糜烂时,可用樟脑醑、冻疮酊、辣椒酊涂于患处;有溃疡的重伤号,首先应用生理盐水反复清洗创面,外涂新霉素霜,然后用无菌纱布包扎。
18、鼻出血的处理
1、捏紧鼻腔,安静地伸长下巴用口进行呼吸,数分钟后便可停止。2.用冷水在鼻以上的额头部位进行冷敷。
3.不要用脱脂棉花或草纸等堵塞鼻腔,因为使用这些多纤维质的东西堵塞时,会因鼻中留下的纤维质,引起再度出血的现象,所以最好用卷扎好的纱布塞入。
4.止血后不要在短时间内再大力地捏擦鼻腔,以免再度流血。如双鼻腔流血,将双手举起,如左鼻腔流血,将右手举起;如右鼻腔流血,将左手举起。此种方法可迅速止血。
19、一氧化碳(CO)中毒(有害气体中毒)
1.打开门窗或脱离现场,呼吸新鲜空气;解开衣扣,使呼吸道通畅,有条件吸氧、注意保暖;
2.昏迷病人头偏一侧,出现抽搐针刺人中合谷穴;
3.呼吸心跳停止,立即进行徒手心肺复苏术(CPR),呼叫120。4.把病人送到高压氧舱,以促进碳氧血红蛋白离解和一氧化碳排出体外。
残运知识小科普 第7篇
1、聋人足球
聋人足球比赛的上场人数、场地和比赛时间等竞赛规则与健全人足球比赛基本相同。但因为参赛球员双耳听力损失均大于55分贝,所以在球场上,运动员更多是用眼睛去观察,凭借手势和默契组织攻守。
在聋人足球比赛中,默契是决定比赛胜败的.最关键因素。
2、聋人篮球
残运会篮球项目在第一届罗马残奥会和第二届全国残运会成为正式比赛项目,在第一届全国残疾人运动会上被列为表演项目。比赛项目分为两种:即轮椅篮球项目和聋人篮球项目。
聋人篮球项目比赛规则与健全人比赛规则基本相同。
如果光凭眼睛看,你无法辨别出聋人篮球和普通篮球的区别。从规则上讲,聋人篮球与一般篮球比赛完全一致,不同的在于运动员的听力受损。因此,裁判的判罚方式也有所改变。
聋人篮球比赛中,只要有裁判员吹罚一方队员犯规或者违例,其他两名裁判也会作出相应的手势提醒运动员。此外,正常比赛时篮板背后的计时灯也会在裁判鸣哨时亮起,而场地两端的篮筐下各站的一名手持红旗的辅助裁判,也会在听到哨声后快速地摇动红旗,引起运动员的注意。
3、乒乓球
残疾人乒乓球比赛适合脑瘫、脊髓损伤、肢体残疾、听力残疾、视力残疾或其他运动功能障碍的运动员参加。为了比赛公平,针对不同残疾类别,乒乓球比赛有不同的级别。如肢体残疾,按照残疾程度共分为10个级别,即TT1-TT10级(TT为乒乓球的英文单词Table Tennis的字头)。
比赛分为坐姿组和站姿组比赛,坐姿组要坐在轮椅上进行比赛。每组设有5个级别,每个级别都设有男、女单打和团体项目。男、女坐姿1-5级、站姿6-10级还设有不分级别的公开级比赛。在团体比赛中可以合并级别比赛。
4、象棋
象棋项目,在第八届全国残运会开始被列为正式比赛项目。参赛运动员一般为肢体残疾者、听力残疾者和视力残疾者。
科普物理小知识 第8篇
咳嗽和打喷嚏是人的一种正常的生理现象, 不足为怪。但不注意场合, 面对别人或食物打喷嚏, 则是一种既不卫生, 又不礼貌的不良行为。据调查, 1次咳嗽可喷射出2万个很小的飞沫, 1个喷嚏可射出近100万粒的飞沫, 而且飞沫喷出的速度很快, 不到1 s就可以飞出4.6 m, 顺风的话可达9 m。鼻腔和咽喉部是细菌、病毒聚居最密集的部位之一, 喷出的飞沫中含有大量的细菌和病毒。1个喷嚏喷出的病菌可高达8 500万个, 这些微小的飞沫可长时间地在空中漂浮游动, 在无风的室内可以漂浮30~60 min, 漂浮时间长者可达30 h。飞沫的水分蒸发后, 细菌和病毒又随尘土飞扬, 继续危害人的健康。我国法定的传染病中, 就有15种是借助空气传播的 (流感、麻疹、水痘、流腮、支原体肺炎等) 。因此, 为了大家的健康, 在咳嗽和打喷嚏时应该注意礼貌和卫生, 尤其是患有呼吸道传染病的人更应该自觉注意。如果在面对人或食物的场合下忍不住打喷嚏时, 应当立刻掏出手巾或面巾纸以掩住口鼻;实在来不及也要立即转身背向他人或食物, 并用手捂住口鼻。
科普男神,左手物理右手摇滚 第9篇
布赖恩·考克斯,1968年生,英国曼彻斯特大学物理学教授,BBC纪录片主持人,英国妇孺皆知的科普节目明星。
随着科学与我们生活越来越密切,那些科普达人也越来越为人所熟知。他们是不是都像《生活大爆炸》中的谢尔顿,有绝顶聪明的头脑、平淡无奇的路人脸、可怕的衣着品位以及与正常人迥异的奇葩思维?
48岁的英国物理学家布赖恩·考克斯打破了人们心中这一刻板印象:他曾是摇滚乐队的键盘手,在乐坛摸爬滚打十几年;他因主持英国广播公司(BBC)《太阳系的奇迹》 《宇宙的奇迹》《生命的奇迹》《地平线》等科普节目而俘获千万“粉丝”;他言语幽默,外表俊朗,曾入选《人物》杂志“年度百大性感男士”……换句话说,考克斯就是那个——摇滚圈最懂物理的、物理界最会玩摇滚的、科学理性与流行魅力集于一身的“科普男神”。
乐队单曲成工党竞选主题曲
考克斯出生于曼彻斯特一个普通中产家庭,父亲是银行经理,母亲是出纳。在私立学校,考克斯接受了良好的教育。
考克斯童年的大部分时光是在爷爷家度过的。他的爷爷没有上过学,第一份工作是棉纺厂的清洁工,但通过自学发明了一种尼龙染黑技术。在爷爷的花园里,考克斯利用废料,建了一个发电装置。
考克斯对物理最初的兴趣来源于12岁时读的一本书《宇宙》,这本探索宇宙秘密的书出自美国著名天文学家卡尔·萨根之手。
但最让考克斯着迷的是摇滚乐。15岁时,他和姐姐去听杜兰杜兰乐队的演唱会后,立志当一名键盘手。1986年高中毕业后,考克斯放弃了学业。身穿黑夹克,不羁的眼神,披散着一头卷曲的长发——他真的成了摇滚乐队“无畏”的键盘手。在美国洛杉矶,他们在皇后乐队制作人的指导下录制专辑;在英国伦敦汉默史密斯剧院,他与巨星吉他手吉米·佩姬同台……“谁十八九岁,会觉得玩摇滚简直酷毙了!”
1991年乐队解散,考克斯回到校园,在曼彻斯特大学物理系学习,大一就获得了一等奖。不过这个学霸并不消停,很快又戴着大金链子加入“D:Ream”乐队。上世纪90年代,D:Ream的单曲《越来越好》一度占据排行榜首。值得一提的是,1997年英国大选,工党选择了它作为竞选主题曲,就在那次,工党领袖布莱尔当选为英国首相。
考克斯大二时,乐队获得了巡演一年的机会。但这次,考克斯选择了放弃演出,因为他觉得“宇宙奥妙比流行音乐更为激动人心”。1998年博士毕业后,他作为曼彻斯特大学高能物理研究小组的一员,参与了欧洲核子研究中心的大型强子对撞机之超环面仪器项目。宇宙从最初的简单模样,经过亿万年进化成如今的复杂模样。大型强子对撞机可以模拟宇宙诞生时的样子,而超环面仪器则是用来观测粒子的,帮助人类了解宇宙的简单模式与运作方式。考克斯的任务就是给宇宙的早期模样拍照。
摇滚青年考克斯成为一名不折不扣的粒子物理学教授。科研之余,他还教授量子物理与相对论课程。
科学“送给人类的情书”
在日内瓦,考克斯遇到了BBC科学栏目组负责人安德鲁·科恩。科恩一见考克斯,就认定他是天生的主持人,于是请他加盟。
此后,考克斯频频出现在BBC的节目中。2010 年,他主持的5集纪录片《太阳系的奇迹》上映,大获好评。2011年,4集纪录片《宇宙的奇迹》上映,观众超过600万。2013年,5集纪录片《生命的奇迹》首播,第一集观众便超过300万,另一部纪录片《科学百科全书》也非常成功。
宇宙是怎样形成?它会永远存在吗?我们又是如何在茫茫宇宙中形成的?……对这一系列问题的解答,在考克斯看来,就是科学“送给人类的情书”。
为了能让人们理解那些复杂的科学理论,考克斯用各种搞笑的小实验来做解答。他曾用儿童的吹泡泡器来阐述原子如何结合;他搭乘直升机飞在纳米比亚骷髅海岸上空,用地面一望无垠的沙地和沿岸的巨大集装箱船来解释“熵”的概念——科学技术上用来描述、表征体系混乱度的函数;在世界上最热的地方之一美国死亡谷公园,他用一支温度计、一把伞和一整罐水来演示如何测量太阳的威力……“我的课程是印象派的,我希望将宇宙的美感性地表达出来,呈现给人们一种简洁易记的图像。”
高挑挺拔、知识渊博、言语幽默,观众们为考克斯疯狂;英国物理学会、皇家电视学会先后给他授奖;他秉承的理念“科学是性感的,酷的”也逐渐深入人心。
2013年,考克斯所在的曼彻斯特大学物理系入学成绩大幅度提高,一跃成为英国大学入学门槛最高的物理系,甚至超越了牛津、剑桥等老牌名校,而且入学的女生比例明显提高。曼彻斯特大学自己也承认,考克斯功不可没。不过,考克斯不这样认为,“是科学吸引了学生们”。“如果你把眼睛睁大一点去看科学,包括宇宙、生物、化学、物理、数学、工程等等,你会发现世界有那么多东西可以牵动你的想象力。这可能会改变学生的职业选择,而不是流行明星。科学太重要了,它必须存在于流行文化中……如果人们可以像享受流行文化一样享受科学与探索的乐趣,我们的世界会更加美好。”
用酷毙了的邮箱来追求高冷妹子
考克斯是美剧《生活大爆炸》的“粉丝”,他八卦说自己认识不少和剧中人挺像的科学家,“扮酷和当科学家并不冲突,聪明和有才学本身就是很酷的。”
像考克斯这样偶像级的科学家,找的伴侣自然也不是等闲女子。他的妻子吉雅·米利诺维奇是美国一档科学节目的主持人,一个特立独行的女子,她在海底和章鱼比划过“拳击赛”,也采访过登月宇航员。考克斯在欧洲核子研究中心工作时,认识了在那里拍纪录片的吉雅。见多识广的吉雅一开始并没有接受考克斯的求爱,但是考克斯很懂得怎样俘获妹子的心,“我用酷毙了的‘欧洲核子研究中心’的邮箱打动了她!”2009年考克斯和吉雅生了一个儿子,男孩的名字中有个“鹰”字——取自阿波罗11号登月计划的鹰号登月舱。
考克斯自己最想去的倒不是月球,而是更加遥远的两个地方:一是木卫二,因为那里是可能找到生命的地外星球之一,“木卫二有广袤的海洋,充满盐水,有很多有趣的地质活动;我们推测那里有热液喷口,这满足了生命存在的条件。”另一个是半人马座星系,“我们已经了解那里的一颗行星了,而且我们确信那里还有更多的行星,所以那里可能有另一个太阳系。”但他并不愿生活在那里,而只想待在伦敦,因为“伦敦有更多好餐馆”。
肥料知识小科普 第10篇
1、什么叫肥料?
凡是施于土中或喷洒于作物地上部分,能直接或间接供给作物养分,增加作物产量,改善产品品质或能改良土壤性状,培肥地力的物质,都叫肥料。直接供给作物必需营养的那些肥料称为直接肥料,如氮肥、磷肥、钾肥、微量元素和复合肥料都属于这一类。而另一些主要是为了改善土壤物理性质、化学性质和生物性质,从而改善作物的生长条件的肥料称为间接肥料,如石灰、石膏和细菌肥料等就属于这一类。
2、肥料有哪些种类?
按化学成分:有机肥料、无机肥料、有机无机肥料;
按养分分:单质肥料、复混(合)肥料(多养分肥料);
按肥效作用方式分:速效肥料、缓效肥料;
按肥料物理状况分:固体肥料、液体肥料、气体肥料;
按肥料的化学性质分:碱性肥料、酸性肥料、中性肥料;
3、什么是化学肥料?
从狭义来说,化学肥料是指用化学方法生产的肥料;从广义来说,化学肥料是指工业生产的一切无机肥及缓效肥。所以一些人只把氮肥叫做化肥是不全面的,化肥是氮、磷、钾、复合肥的总称。
4、什么叫有机肥料?
有机肥料是农村利用各种来源于动植物残体或人畜排泄物等有机物料,就地积制或直接耕埋施用的一类自然肥料,习惯上也称作农家肥料。
5、有机肥料分为多少类?
有机肥料大致可归纳为以下四类:(1)粪尿肥:包括人畜粪尿及厩肥、禽粪、海鸟粪以及蚕沙等。(2)堆沤肥:包括堆肥、沤肥、秸秆以及沼气肥料。(3)绿肥:包括栽培绿肥和野生绿肥。(4)杂肥:包括泥炭及腐殖酸类肥料、油粕类、泥土类肥料以及海肥等。
6、化学肥料与有机肥料有什么差别?
(1)有机肥料含有大量的有机质,具有明显的改土培肥作用;化学肥料只能提供作物无机养分,长期施用会对土壤造成不良影响,使土壤“越种越馋”。
(2)有机肥料含有多种养分,所含养分全面平衡;而化肥所含养分种类单一,长期施用容易造成土壤和食品中的养分不平衡。
(3)有机肥料养分含量低,需要大量施用,而化学肥料养分含量高,施用量少。
(4)有机肥料肥效时间长;化学肥料肥效期短而猛,容易造成养分流失,污染环境。
(5)有机肥料来源于自然,肥料中没有任何化学合成物质,长期施用可以改善农产品品质;化学肥料属纯化学合成物质,施用不当能降低农产品品质。
(6)有机肥料在生产加工过程中,只要经过充分的腐熟处理,施用后便可提高作物的抗旱、抗病、抗虫能力,减少农药的使用量;长期施用化肥,由于降低了植物的免疫力,往往需要大量的化学农药维持作物生长,容易造成食品中有害物质增加。
(7)有机肥料中含有大量的有益微生物,可以促进土壤中的生物转化过程,有利于土壤肥力的不断提高;长期大量施用化学肥料可抑制土壤微生物的.活动,导致土壤的自动调节能力下降。
7、什么是BB肥?
BB肥名称来源于英文Bulk Blending Fertilizer,又称掺混肥,它是把单质肥料(或多元肥料)按一定比例掺混而成。
8、BB肥特点是什么?
BB肥特点是氮磷钾及微量元素的比例容易调整,可以根据用户需要生产出各种规格的专用肥,比较适合测土配方施肥的需要。
9、常用的氮肥品种分为哪几类?
常用的氮肥品种大至分为铵态、硝态、铵态硝态和酰胺态氮肥四种类型。近来又研制出长效氮肥(或缓效氮肥)新品种。长效氮肥包括全成有机氮肥和包膜氮肥两类。
10、氮肥主要有哪些品种?
各类氮肥主要品种如下:
(1)铵态氮肥:有硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵、氨水和液体氨;
(2)硝态氮肥:有硝酸纳、硝酸钙;
(3)铵态硝态氮肥:有硝酸铵、硝酸铵钙和硫硝酸铵;
(4)酰胺态氮肥:有尿素、氰氨化钙(石灰氮)
11、常用的磷肥品种分为哪几类?
(1)水溶性磷肥。主要有普通过磷酸钙、重过磷酸钙和磷酸铵(磷酸一铵、磷酸二铵)。磷酸二氢钾。
(2)混溶性磷肥。指硝酸磷肥,也是一种氮磷二元复合肥料。
(3)拘溶性磷肥。包括钙镁磷肥、磷酸氢钙、沉淀磷肥和钢渣磷肥等。
(4)难溶性磷肥。如磷矿粉、骨粉和磷质海鸟粪等,只溶于强酸,不溶于水。
12、常用的磷肥品种特性如何?
(1)水溶性磷肥适合于各种土壤、各种作物,但最好用于中性和石灰性土壤。其中磷酸铵是氮磷二元复合肥料,且磷含量高,为氮的3~4倍,在施用时,除豆科作物外,大多数作物直接施用必须配施氮肥,调整氮、磷比例,否则,会造成浪费或由于氮磷施用比例不当引起减产。
(2)混溶性磷肥最适宜在旱地施用,在水田和酸性土壤施用易引起脱氮损失。
(3)拘溶性磷肥不溶于水,但在土壤中能被弱酸溶解,进而被作物吸收利用。而在石灰性碱性土壤中,与土壤中的钙结合,向难溶性磷酸方向转化,降低磷的有效性,因此,适用于在酸性土壤中施用。
(4)难溶性磷肥施入土壤后,主要靠土壤的酸使它慢慢溶解,变成作物能利用的形态,肥效很慢,但后效很长。适用于酸性土壤,用作基肥,也可与有机肥料堆腐或与化学酸性、生理酸性肥料配合施用,效果较好。
13、什么是缓效肥料?
养分所呈的化合物或物理状态,能在一段时间内缓慢释放供植物持续吸收利用的肥料。缓释是指化学物质养分释放速率远小于速效性肥料施入土壤后转变为植物有效态养分的释放速率。
14、什么是包膜肥料?
为改善肥料功效和(或)性能,在其颗粒表面涂以其他物质薄层制成的肥料。
15、什么是肥料品位?
超声科普小知识 第11篇
无论是健康体检还是到医院看病,医生总会让病人做超声检查。大多数人对超声的理解就是,怀孕了孕妇要做B超,而事实上是,超声绝非仅用于孕妇检查胎儿的,这只是超声在临床医学应用的一小部分而己罢了。然而超声究竟是什么东西?它如何对人体进行检查呢?
超声,即是超声波,它是一种机械波。我们人耳能听到的声波频率为20~0Hz。当声波的振动频率大于20000Hz或小于20Hz时,我们便听不见了。因此,我们把频率高于20000Hz的声波称为“超声波”。超声波具有方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远等特点,可用于测距,测速,清洗,焊接,碎石等,在医学,军事,工业,农业上得到广泛的应用。
通常用于医学诊断的超声波频率为2~10MHz。它可以在人体内传播,并在碰到不同组织之后能反射一部分回来。根据这一物理特性,科学家研制出了各种超声仪器。超声波由探头产生、发射出去,进入人体后,根据器官组织声学性质上的差异,有一部分超声波被反射回来,再由探头接受后经计算机处理,以波形、曲线或图像的形式显示和描记出来,超声医生根据图像的.特征对生理、病理情况作出判别的诊断方法,就是超声检查。
那么超声检查对人体有害吗?超声波在生物体系内传播时,可引起生物体系的功能、结构或状态发生变化,这便是超声生物效应。所引起生物效应的轻重程度,主要取决于超声剂量的大小和检查时间的长短。现在用于临床诊断的超声检查仪的剂量和检查时间均处于非常安全的范围之内,对人体的影响几乎可以忽略不计。
可能还有人会问超声对胎儿有影响吗?对于这一问题,国际上尚无明确答案。
国内较统一的认识有以下几点:
1、在确有诊断目的的情况下,应积极使用超声影像等诊断技术;
2、在保证获取必要的诊断资料前提下,尽可能采用最小的辐照强度和最短的辐照时间;
3、一切与诊断无关的胎儿影像应一律予以拒绝;
4、对早孕胚胎最好不做或少做超声检查,对3个月以上的胎儿脑、眼、髓、心脏及生殖器官做定点超声检查时,亦应控制在3-5分钟之内。如能按照以上几点去做,对于胎儿的超声检查,应可做到较安全。
综上所述,超声诊断的优点是对受检者无痛苦、无损害,检查方便,图像直观,显像清晰,故深受临床医生和病人的欢迎。它与X线CT、磁共振成像和同位素扫描被认为现代医学的四大影像诊断技术,互为补充,共同提高。
超声诊断种类很多,一般可分为A型、B型、D型、M型等。目前我们常用的超声诊断一般是多种类型的结合。A超和M超都是一维显像,A超除了在眼科领域尚有应用之外,在其他领域已基本淘汰了,M超主要用于心脏超声检查。B型超声是目前所有超声诊断的基础,它能直接显示二维空间图像,故又称二维超声。D型超声也称多普勒型,通过血液流动和脏器活动的多普勒频移信号,经过自相关技术等处理、彩色编码后叠加到B型超声的二维图像上,这就是一般意义上的彩超。很多老百姓以为彩超就是彩色电视机,看到的所有图像都应该是彩色的,然而彩超绝不是全屏彩色的,只有在观察血流信号时,才部分显示红或蓝色。因此,彩超既能提供二维图像的形态学信息,又能提供血流动力学信息,是如今超声诊断的主流。
近年来,又出现了三维超声和超声造影检查等新技术,均在迅速发展中,目前临床上三维超声主要用于产科对胎儿的检查,超声造影是通过在静脉中注射造影剂达到显像的目的,已在全国各大医院中陆续开展,使得超声诊断的范围和水平大大增强。
常规超声检查是在体表完成的,有些器官或病变位于盆腔等深部内,这时为了避免其他组织的影响可采用腔内探测方法,如经食道检查消化道、心脏,经直肠检查前列腺,经阴道检查子宫、附件等。在超声引导下把穿刺针、引流导管或药物正确地插入或者注入所要达到的病灶、囊腔、体腔、管道和其它特定部位,以达到诊断或/和治疗的目的,这就叫介入性超声。此外,超声还可引导治疗肿瘤或者直接使用高能聚焦超声治疗肿瘤。
足球知识小科普 第12篇
足球的起源
古代足球起源于中国,叫蹴鞠,现代足球起源于英国。在中世纪的英国,足球已成为许多年轻人所热衷的一项活动。他们在狭窄的街道上追逐皮球,经常将皮球踢到街边人家的窗子上。于是英国国王不得不下令禁止踢足球。从12世纪到16世纪,英国国王先后四次发布过“足球禁令”。不过,由于足球运动的特殊魅力,禁令也未能使它夭折。
比赛规则
现代足球比赛最常见的是11制足球,分两队,每队十一人,球员主要用脚踢球,也可用头顶球。比赛90分钟,分上下两半时,各45分钟。如遇受伤,裁判可适当补时。以将球射入对方球门多者为胜。如淘汰赛相遇时打平,可进入加时赛,时间30分钟,也分上下半场,各15分钟。如果仍然打平,则进入罚点球,来决胜负。
比赛开始前抛硬币选择球门或开球权。比赛中,不得用手、臂、肩触球,所有身体冲撞都是公平合法的,但禁止用手抱、推和用脚绊。一场比赛应有两队参加,每队上场队员中必须有一名守门员。如果任何一队少于7人则比赛不能开始。
比赛场地
场地面积:比赛场地应为长方形,其长度不得多于120米或少于90米,宽度不得多于90米或少于45米(国际比赛的场地长度不得多于110米或少于100米,宽度不得多于75米或少于64米)。在任何情况下,长度必须超过宽度。
球门:球门应设在每条球门线的中央,由两根相距7.32米、与西面角旗点相等距离、直立门柱与一根下沿离地面2.44米的水平横木连接组成,为确保安全,无论是固定球门或可移动球门都必须稳定地固定在场地上。门柱及横木的宽度与厚度,均应对称相等,不得超过12厘米。球网附加在球门后面的门柱及横木和地上。球网应适当撑起,使守门员有充分活动的`空间。
球迷文化
在现代足球起源的西欧被认为有广泛的足球文化,每个英超俱乐部在赛事当天都会有一份比赛日观战指南。体育场周围的酒吧都会在比赛前就把电视调到直播的频道营造氛围。比如巴塞罗那和瓦伦西亚的比赛,主场城市的酒吧80%都会播放比赛。去现场看球的球迷会穿戴上主队的队服、围巾,不能到现场的球迷也会穿上队服去酒吧和陌生人一起支持自己喜欢的球队。在足球场上,比赛进行到什么阶段球迷会唱不同的歌。此外南美国家也被认为是足球运动开展广泛的地区。
注入科普知识激发学习兴趣 第13篇
一 中职生厌学情绪情况分析
1. 缺乏学习兴趣
中职生存在着自卑心理, 怕被社会歧视, 缺乏学习的自觉性和学习动力, 缺乏对课程的了解, 学习被动。选择职校多是不得已而为之, 往往是家长的一厢情愿。社会变化节奏加快, 未来的可变因素增加, 来自各方面的诱惑, 导致他们对学习和人生的目标都比较迷惘, 缺乏职业生涯规划, 再加上学习基础差, 对现在所学的课程听不懂、不愿听, 学习兴趣就越发缺失, 人生变得很茫然。
2. 缺乏学习的激情和主动性
在中等职业学校, 总是面临着学生学习积极性不高的问题。虽然学校、教师采取了种种办法但见效甚微。这个问题已存在多年。在教学中, 评价一名教师往往用抬头率, 没有教学质量可言, 受此影响, 教师的抱怨声越来越高, 教学情绪直线下降, 无形中缺少上课的激情, 学生则更是感到学习索然无味, 结果整个课堂气氛沉闷, 没有生气和活力, 师生课堂情绪对立。
3. 教师在教学方法与手段上相对欠缺
教师教学方法与手段相对欠缺, 缺乏与学生相处的教育机智, 找不到教学方法和教学手段的突破点, 抓不住学生的兴奋点, 从而让学生“讨厌”, 很多教师从学校到学校, 知识面狭窄, 无法拓展和涉及新兴领域, 讲课照本宣科、平淡无味, 学生自然昏昏欲睡, 无精打采, 造成了今天这个局面。
二 提高教学艺术激发学生学习兴趣
1. 精心导入以激发学生的兴趣
好的开端是成功的一半, 一堂课的导入往往仅需几分钟, 但却是教学过程中重要的起始环节。正如一场歌剧的序幕一样, 精彩的导入可以引起学生的注意, 激发学生的学习兴趣, 影响学生听课的状态。如介绍稀土元素时可用超导材料作为导入。
2. 用灵活多变的教学方法吸引学生
教学过程中应时时关注学生的兴趣, 注意采用灵活多样的教学方法不断培养学生们新的学习兴趣。教学方法多种多样, 各有利弊, 这就要求教师要结合课程的具体内容和中职生的特点灵活选用。适当应用多媒体, 避免陷于“纸上谈兵”。
3. 培养情感打动学生心灵
情感是培养兴趣的催化剂, 古人云:“亲其师, 信其道。”良好和谐的师生关系不仅是师生交往的基础, 也是使学生对本学科产生兴趣的前提。只有教师将情感倾注于教学之中, 激发学生的学习情感, 学生才能积极主动地投入学习中, 这是培养学生学习兴趣的一条有效途径。
教师在教学时, 处处留心观察和思考, 关注学生的兴趣, 根据中职生的文化层次、社会阅历、看问题肤浅等特点, 在举例时从简单常见的, 通俗易懂的身边的例子讲起, 通过这些事例打动他们心灵, 引起共鸣, 建立共同兴趣和情感。
三 转变教学观念调动学生学习的主动性
1. 教师本身要与时俱进
面对不断变化的社会环境, 日新月异的科学技术, 今天的科普已不再是几十年前的“十万个为什么”的时代了, 每天都有无数新科技等待教师去普及, 这正是教师义不容辞的责任, 教师本身要与时俱进, 不断学习, 不断提升自己各方面素质, 特别是教师本身兴趣爱好要广泛, 知识面要宽, 思路要开阔, 论证要严谨, 还要能化繁为简, 以记忆合金为例, 记忆合金有着百万次以上的回复能力, 所以又称为“有生命的合金”。正是因为这一特点才可以设计出形形色色的自控器件, 如海底电缆、卫星天线、医疗上的人造心瓣膜、脊椎矫正棍、血管支架等, 以及进行管道修复、头颅骨修补整形、口腔牙齿矫形和颌骨修补手术等。这一个例子就涉及多个领域和学科。
2. 教学内容要有时代气息
中职学校的教材基本是传统学科教学的教材, 缺少实践操作内容, 大多是相关理论知识的简单堆砌, 是大学教材的压缩版。在现实教学中, 教师教得很累, 学生学得很苦, 不少学生不喜欢这样的教材。
中职生正处于求知年龄段, 其学习的欲望往往取决于将来的应用和感兴趣的程度, 用兴趣作为一根杠杆, 撬起学习欲望, 作为教学工作的抓手, 教学中注意到兴趣趋向多元化, 但更要看到共性, 将课本知识化解成通俗易懂的科普知识, 如从雪花晶体呈树枝状到金属的树枝状结晶, 从民谚“霜前冷雪后寒”到金属结晶过冷现象, 如直径5毫米、强度1770兆帕的超高强度钢丝, 编制成主缆索实现了特大型桥梁缆索用钢国产化为零的突破, 3万吨的庞大桥体将依靠108根拉索悬空拉起, 每根拉索要拉起300~650吨不等的重量, 用实际事例普及了超高强度钢的知识。
课本是死的, 语言是活的。作为教师不能改变教材, 但能增加学生感兴趣的生动例子, 让学生看到科技进步和新技术的魅力, 深深地影响着社会和每个人的生活, 体会到科学技术是第一生产力, 同时, 拓宽知识面, 打开兴趣的大门, 让他们“乐学”, 并积极主动地学习。
3. 创设充满激情的教学情境
通过教学情境唤起学生学习的激情和兴趣。教师在新的教学内容的导入时, 适宜地创设具有启发性的教学活动情境, 能引起学生情感的体验。如将图画、音乐、语言表述及多媒体等多种形式巧妙融为一体, 强化他们的主体感受, 使学生自然而然地进入到教师所设的情境之中。张扬学生人格魅力的创新课堂教学, 注重师生的平等、互动, 他们之间在人格上没有尊卑之分, 只是角色不同罢了, 这就要求在教学活动中教师应倾注感情, 与学生心贴心的交流, 用智者和朋友的身份参与课堂学习活动, 给他们创造公平参与的机会, 尊重学生的意见。
如果大多数学生心不在焉、东张西望, 说明讲授内容吸引力不强或者是讲授方法不恰当, 如果大多数学生两眼茫然、不知所措, 就说明学生不能理解教师所讲内容或是跟不上教师的节拍, 教师应调整讲授方法、进度、难度。再通过所提的问题实行调控, 提出的思考题要新颖、奇特、巧妙, 让学生觉得有趣味、新鲜, 进而产生强烈的求知欲望, 恰当的提问在教学中具有极为重要的作用, 所提的问题讲求通俗易懂、灵活多样, 集启发性、趣味性于一体。提问不仅能使教师对学生的学习情况做到胸中有数, 而且也使学生在课堂上专心听讲, 课后抓紧复习, 对提高教学效果起到事半功倍的作用。
四 结束语
孔子曰:知之者, 不如好知者, 好知者, 不如乐知者。心理学家认为兴趣是一个人力求探索和认识某一事物的意识倾向, 是人学习活动的动力机制。因此, 要克服学生厌学情绪, 从兴趣上打开缺口诱发学生的学习欲望, 以提高学生的学习兴趣, 激发其积极主动地学习。
参考文献
[1]李国军.激发学习兴趣提高教学效率[J].现代教育科学, 2011 (6) [1]李国军.激发学习兴趣提高教学效率[J].现代教育科学, 2011 (6)
[2]韦文焕.浅谈学生学习兴趣激发的良策[J].中学教学参考, 2011 (30) [2]韦文焕.浅谈学生学习兴趣激发的良策[J].中学教学参考, 2011 (30)
航天科普知识问答 第14篇
空间的概念,对每个人来讲都是既熟悉又模糊,似乎很难有一个统一的认识。但是,既然要讲空间应用,就要对空间有一个统一的说法。
《中国现代科学全书》承传汉语字义解释说,“空间”是指“中无所有之处”,泛指“天空”。显然,这个定义在这里需要进行修正。
如果空间是“中无所有”,那么就谈不上利用。现代航天活动已经用事实说明“空间不空”,空间充满着如今人类认识和未认识的,有形的和无形的物质和现象。这些物质和现象直接影响着地球人类的生存,也是可以为地球人类所利用的资源财富。
围绕地球的大气层是由氮、氧、少量水汽,以及微量惰性气体氩、氖,微量二氧化碳、臭氧和硫、碳、氮的各种化合物质等组成的。大气层外的太空,即使是广阔的宇宙空间,虽然那里是高度真空,但仍然弥散着氢和氢原子,以及各种物质形态的星系、恒星、行星和特殊天体,宇宙空间中还弥漫着宇宙尘埃和看不见的各种宇宙射线,有地球上无法获得的自然现象和极端条件。现代天文学和宇宙学预测,组成宇宙的物质大部分是暗物质和暗能量……这些都说明了空间不空。
(摘自《中国载人航天科普丛书探秘太空》)
宇宙中存在暗物质吗?
科学家说,在整个宇宙中,暗能量占73%,暗物质占23%;发光物质恒星和发光气体等只占0.4%;不可见的普通物质如星系际气体、中微子、超重黑洞等占3.6%。至今还没有人真正探测到暗物质,甚至连探测的方法也还是一个正在研究的问题。但是对星系的大量观测事实和基于引力理论的分析,支持了这一观点。如果这一理论得到直接观测验证,如果暗能量、暗物质能够提取出来为人类利用(现在还没有任何理论支持这一设想),那么世界还存在能源危机之说吗?这近乎于幻想,但对于这类问题的研究,无异于揭开上帝秘密宝盒的盖子。这一问题如果得到解答,将揭示出宇宙的形成与演化、生命的起源与进化,乃至宇宙未来的变迁等众多科学之谜。诺贝尔物理学奖获得者、美籍华裔科学家丁肇中在空间站上进行的反物质探测研究(AMS),被称为当代物理学研究的前沿,中国科学家也参与了其中的工作。中国科学家正在酝酿在我国今后的空间站上开展暗物质、暗能量研究。如果有一天中国科学家能够探测到暗物质,将大大改变人类对世界、对浩瀚宇宙的认识。
(摘自《中国载人航天科普丛书探秘太空》)
为什么飞机不能像火箭一样在大气层外飞行?
我们都知道,飞机上天要携带燃料(航空煤油),通过燃料燃烧释放的能量来为发动机提供动力。但这个燃烧过程光有燃料是不行的,它还需要消耗大量的氧化剂。飞机不需要带氧化剂,它周围的空气可以给它提供足够的氧化剂——氧气,可这同时也就限制了它的飞行高度,因为大气层中的氧气会随着高度的增加而降低,从而导致飞机发动机的功率相应下降,真空状态下甚至会失去动力。为了解决这个问题,火箭发射时不仅带有燃料,同时还自带氧化剂。因此,火箭发动机正常工作的高度不受大气层的限制,而且随着飞行高度的增加,外界大气压力逐渐减小,它所产生的推力还会相应增加,到达真空状态时推力将达到最大。
(摘自《中国载人航天科普丛书‘通天神箭》)
载人航天的目的是什么?
开展载人航天活动绝不只是为了欣赏天上的美景,而是要进一步探索宇宙奥秘,更好地开发太空资源,从而为人类造福。
海阔凭鱼跃,天高任鸟飞。人类一直在不断努力扩展自身的活动空间,其活动范围经历了从陆地到海洋,从海洋到大气层空间,再从大气层空间到太空的逐步发展过程。人类活动范围的每一次扩展,都是一次伟大的飞跃,增强了人类认识和改造自然的能力,促进了生产力和社会的发展。
距地面100千米以上的太空是陆地、海洋和大气层之外的空间,那里有很多地球上所缺乏的资源,包括太阳能、强辐射、高洁净、高真空、微重力、大温差、高远位置,以及月球、行星、小行星上的稀有矿藏等,开发这些资源对人类的发展具有重要意义。
太阳每秒钟将81万亿千瓦的热能送到地球,相当于现今全世界每秒发电量的数万倍,因此,太阳是一个极其巨大的洁净能源宝库,充分利用太阳能前途无量。由于不受大气层的影响,地球轨道上的太阳辐射强度是地面的2倍,达1.4千瓦/米2,所以在太空开发太阳能资源效率非常高。目前,航天器上的太阳能发电仅供航天器本身使用。随着地球能源的日趋紧张,一些国家已开始把建造太空发电站作为一种新的战略选择。初步设想是:太空发电站先把太阳的光能高效率地转变成电能,然后再通过微波或激光把电能发往地面。
太空中的宇宙辐射强度比地面大得多,并且是全谱段的。特别是宇宙高能粒子,这一资源是非常宝贵的,比如,大家熟知的太空育种,就是利用空间宇宙射线、交变磁场、微重力等特殊的太空环境因素对种子和微生物施加影响,使农作物种子产生在地面环境中得不到的变异,最终筛选出有着优异变异性能的农作物新品种。
在200千米~500千米高的低轨道空间,真空度为10-4帕,而在35800千米高的地球静止轨道上,真空度则为10-11帕。太空中的真空环境是地面人为的真空条件无法比拟的,十分有利于高纯度材料加工、蛋白质提取、药品研制等。在太空高真空环境中,物体被太阳直射的一面可以达到100℃以上的高温,而阴面则可以保持一100℃以下的低温,两者之间形成了很大的温差,而且非常稳定。这一特殊资源恰好是某些特殊应用梦寐以求的环境。
利用航天器的飞行,还可派生出轨道资源和微重力资源等。自从航天器问世后,科学家们首先想到的就是利用太空的轨道资源,因为站得高、看得远。站在珠穆朗玛峰上,能看到0.07%的地球表面;在离地面200千米高的轨道上,可以看到1.5%的地球表面;在距地面35800千米的地球静止轨道上,则可以观察到42%的地球表面。利用高远位置这一有利条件,可进行遥感、通信、导航等。为此,旨在开发太空轨道资源的各种航天器竞相升空。在太空“制高点”上不仅可观地,也能望天,在那里进行天文观测不受大气层的影响,使全波段天文观测变得轻而易举。
微重力(重力加速度小于10-4g)环境是一种宝贵资源,人类用这种资源已进行了地面上难以实施的科学实验(如微生物、细胞、蛋白质晶体的生长、培养与分离)、新材料加工和药物制取等。因为在微重力条件下,气体和液体的热对流基本消失,不同密度物质的分层和沉积消失,即密度不同的液体可以相容在一起。这对生产极纯的化学物质、生物制剂、特效药品,以及均匀的金属基质复合材料、玻璃和陶瓷等都很有用。由于重力微弱,在太空)台炼金属日寸可以不使用容器,即采用悬浮冶炼,因而冶炼温度可以不受容器耐热能力的限制,进行极高熔点金属的冶炼,避免容器壁的污染和非均匀成核结晶,改善合金的金相组织,提高金属的强度。
太空还是一种旅游资源。人在太空可以欣赏美丽的地球和宇宙景色,体验微重力带来的奇妙的漂浮感觉。尽管目前每人每次太空旅游的费用高达几千万美元,但截至2009年4月,已有6名太空游客上天,其中Word软件之父西蒙尼还曾“二进宫”。现在,美国准备打造太空旅馆,现已发射了2个充气式试验舱,而俄罗斯则筹划太空行走旅游和月球旅游。
离地球最近的月球上有丰富的氧、硅、铁、镁、钙、铝、钛、锰等元素,还有地球上稀缺的理想核聚变发电原料——氦-3,有些科学家认为开发月球上的氦-3是化解人类能源危机的可能途径之一。另外,月球上无大气,具有黑夜和低温时间长等有利的环境条件,是理想的科学研究和天文观测基地。今后,人类还可以开发小行星和彗星上的资源。金属型小行星上有丰富的铁、镍等金属,有的还富含金、铂等贵金属和珍贵的稀土元素;彗星上则有丰富的水冰。这些资源既可供地球上使用,也能用于在太空建设航天港和太空城。