“宇宙到底是什么样子?”目前尚无定论。值得一提的是史蒂芬·霍金的观点比较让人容易接受:宇宙有限而无界,只不过比地球多了几维。比如,我们的地球就是有限而无界的。在地球上,无论从南极走到北极,还是从北极走到南极,你始终不可能找到地球的边界,但你不能由此认为地球是无限的。实际上,我们都知道地球是有限的。地球如此,宇宙亦是如此。
怎么理解宇宙比地球多了几维呢?举个例子:一个小球沿地面滚动并掉进了一个小洞中,在我们看来,小球是存在的,它还在洞里面,因为我们人类是“三维”的;而对于一个动物来说,它得出的结论就会是:小球已经不存在了!它消失了。为什么会得出这样的结论呢?因为它生活在“二维”世界里,对“三维”事件是无法清楚理解的。同样的道理,我们人类生活在“三维”世界里,对于比我们多几维的宇宙,也是很难理解清楚的。这也正是对于“宇宙是什么样子”这个问题无法解释清楚的原因。
1、均匀的宇宙
长期以来,人们相信地球是宇宙的中心。哥白尼把这个观点颠倒了过来,他认为太阳才是宇宙的中心。地球和其他行星都围绕着太阳转动,恒星则镶嵌在天球的最外层上。布鲁诺进一步认为,宇宙没有中心,恒星都是遥远的太阳。
无论是托勒密的地心说还是哥白尼的日心说,都认为宇宙是有限的。教会支持宇宙有限的论点。但是,布鲁诺居然敢说宇宙.是无限的,从而挑起了宇宙究竟有限还是无限的长期论战。这场论战并没有因为教会烧死布鲁诺而停止下来。主张宇宙有限的人说:“宇宙怎么可能是无限的呢?”这个问题确实不容易说清楚。主张宇宙无限的人则反问:“宇宙怎么可能是有限的呢?”这个问题同样也不好回答。
随着天文观测技术的发展,人们看到,确实像布鲁诺所说的那样,恒星是遥远的太阳。人们还进一步认识到,银河是由无数个太阳系组成的大星系,我们的太阳系处在银河系的边缘,围绕着银河系的中心旋转,转速大约每秒250千米,围绕银心转一圈约需2.5亿年。太阳系的直径充其量约1光年,而银河系的直径则高达10万光年。银河系由1000多亿颗恒星组成,太阳系在银河系中的地位,真像一粒砂子处在北京城中。后来又发现,我们的银河系还与其他银河系组成更大的星系团,星系团的直径约为107光年(1000万光年)。目前,望远镜观测距离已达100亿光年以上,在所见的范围内,有无数的星系团存在,这些星系团不再组成更大的团,而是均匀各向同性地分布着。这就是说,在10的7次方光年的尺度以下,物质是成团分布的。卫星绕着行星转动,行星、彗星则绕着恒星转动,形成一个个太阳系。这些太阳系分别由一个、两个、三个或更多个太阳以及它们的行星组成。有两个太阳的称为双星系,有三个以上太阳的称为聚星系。成千亿个太阳系聚集在一起,形成银河系,组成银河系的恒星(太阳系)都围绕着共同的重心——银心转动。无数的银河系组成星系团,团中的各银河系同样也围绕它们共同的重心转动。但是,星系团之间,不再有成团结构。各个星系团均匀地分布着,无规则地运动着。从我们地球上往四面八方看,情况都差不多。粗略地说,星系固有点像容器中的气体分子,均匀分布着,做着无规则运动。这就是说,在10的8次方光年(一亿光年)的尺度以上,宇宙中物质的分布不再是成团的,而是均匀分布的。由于光的传播需要时间,我们看到的距离我们一亿光年的星系,实际上是那个星系一亿年以前的样子。所以,我们用望远镜看到的,不仅是空间距离遥远的星系,而且是它们的过去。从望远镜看来,不管多远距离的星系团,都均匀各向同性地分布着。
因而我们可以认为,宇观尺度上(10的5次方光年以上)物质分布的均匀状态,不是现在才有的,而是早已如此。
于是,天体物理学家提出一条规律,即所谓宇宙学原理。这条原理说,在宇观尺度上,三维空间在任何时刻都是均匀各向同性的。现在看来,宇宙学原理是对的。所有的星系都差不多,都有相似的演化历程。因此我们用望远镜看到的遥远星系,既是它们过去的形象,也是我们星系过去的形象。望远镜不仅在看空间,而且在看时间,在看我们的历史。
2、有限而无边的宇宙
爱因斯坦发表广义相对论后,考虑到万有引力比电磁力弱得多,不可能在分子、原子、原子核等研究中产生重要的影响,因而他把注意力放在了天体物理上。他认为,宇宙才是广义相对论大有用武之地的领域。
爱因斯坦1915年发表广义相对论,1917年就提出一个建立在广义相对论基础上的宇宙模型。这是一个人们完全意想不到的模型。在这个模型中,宇宙的三维空间是有限无边的,而且不随时间变化。以往人们认为,有限就是有边,无限就是无边。爱因斯坦把有限和有边这两个概念区分开来。
一个长方形的桌面,有确定的长和宽,也有确定的面积,因而大小是有限的。同时它有明显的四条边,因此是有边的。如果有一个小甲虫在它上面爬,无论朝哪个方向爬,都会很快到达桌面的边缘。所以桌面是有限有边的二维空间。如果桌面向四面八方无限伸展,成为欧氏几何中的平面,那么,这个欧氏平面是无限无边的二维空间。
我们再看一个篮球的表面,如果篮球的半径为r,那么球面的面积是4πr的2次方,大小是有限的。但是,这个二维球面是无边的。假如有一个小甲虫在它上面爬,永远也不会走到尽头。所以,篮球面是一个有限无边的二维空间。
按照宇宙学原理,在宇观尺度上,三维空间是均匀各向同性的。爱因斯坦认为,这样的三维空间必定是常曲率空间,也就是说空间各点的弯曲程度应该相同,即应该有相同的曲率。由于有物质存在,四维时空应该是弯曲的。三维空间也应是弯的而不应是平的。爱因斯坦觉得,这样的宇宙很可能是三维超球面。三维超球面不是通常的球体,而是二维球面的推广。通常的球体是有限有边的,体积是4/3πr的3次方,它的边就是二维球面。三维超球面是有限无边的,生活在其中的三维生物(例如我们人类就是有长、宽、高的三维生物),无论朝哪个方向前进均碰不到边。假如它一直朝北走,最终会从南边走回来。
宇宙学原理还认为,三维空间的均匀各向同性是在任何时刻都保持的。爱因斯坦觉得其中最简单阶情况就是静态宇宙,也就是说,不随时间变化的宇宙。这样的宇宙只要在某一时刻均匀各向同性,就永远保持均匀各向同性。
爱因斯坦试图在三维空间均匀各向同性、且不随时间变化的假定下,救解广义相对论的场方程。场方程非常复杂,而且需要知道初始条件(宇宙最初的情况)和边界条件(宇宙边缘处的情况)才能求解。本来,解这样的方程是十分困难的事情,但是爱因斯坦非常聪明,他设想宇宙是有限无边的,没有边自然就不需要边界条件。他又设想宇宙是静态的,现在和过去都一样,初始条件也就不需要了。再加上对称性的限制(要求三维空间均匀各向同性),场方程就变得好解多了。但还是得不出结果。反复思考后,爱因斯坦终于明白了求不出解的原因:广义相对论可以看作万有引力定律的推广,只包含“吸引效应”不包含“排斥效应”。而维持一个不随时间变化的宇宙,必须有排斥效应与吸引效应相平衡才行。这就是说,从广义相对论场方程不可能得出“静态”宇宙。要想得出静态宇宙,必须修改场方程。于是他在方程中增加了一个“排斥项”,叫做宇宙项。这样,爱因斯坦终于计算出了一个静态的、均匀各向同性的、有限无边的宇宙模型。一时间大家非常兴奋,科学终于告诉我们,宇宙是不随时间变化的、是有限无边的。看来,关于宇宙有限还是无限的争论似乎可以画上一个句号了。
3、膨胀或脉动的宇宙
几年之后,一个名不见经传的前苏联数学家弗利德曼,应用不加宇宙项的场方程,得到一个膨胀的、或脉动的宇宙模型。弗利德曼宇宙在三维空间上也是均匀、各向同性的,但是,它不是静态的。这个宇宙模型随时间变化,分三种情况。第一种情况,三维空间的曲率是负的;第二种情况,三维空间的曲率为零,也就是说,三维空间是平直的;第三种情况,三维空间的曲率是正的。前两种情况,宇宙不停地膨胀;第三种情况,宇宙先膨胀,达到一个极大值后开始收缩,然后再膨胀,再收缩……因此第三种宇宙是脉动的。弗利德曼的宇宙最初发表在一个不太著名的杂志上。后来,西欧一些数学家物理学家得到类似的宇宙模型。爱因斯坦得知这类膨胀或脉动的宇宙模型后,十分兴奋。他认为自己的模型不好,应该放弃,弗利德曼模型才是正确的宇宙模型。
同时,爱因斯坦宣称,自己在广义相对论的场方程上加宇宙项是错误的,场方程不应该含有宇宙项,而应该是原来的老样子。但是,宇宙项就像“天方夜谭”中从瓶子里放出的魔鬼,再也收不回去了。后人没有理睬爱因斯坦的意见,继续讨论宇宙项的意义。今天,广义相对论的场方程有两种,一种不含宇宙项,另一种含宇宙项,都在专家们的应用和研究中。
早在1910年前后,天文学家就发现大多数星系的光谱有红移现象,个别星系的光谱还有紫移现象。这些现象可以用多谱勒效应来解释。远离我们而去的光源发出的光,我们收到时会感到其频率降低,波长变长,并出现光谱线红移的现象,即光谱线向长波方向移动的现象。反之,向着我们迎面而来的光源,光谱线会向短波方向移动,出现紫移现象。这种现象与声音的多普勒效应相似。许多人都有过这样的感受:迎面而来的火车其鸣叫声特别尖锐刺耳,远离我们而去的火车其鸣叫声则明显迟钝。这就是声波的多普勒效应,迎面而来的声源发出的声波,我们感到其频率升高,远离我们而去的声源发出的声波,我们则感到其频率降低。
如果认为星系的红移、紫移是多普勒效应,那么大多数星系都在远离我们,只有个别星系向我们靠近。随之进行的研究发现,那些个别向我们靠近的紫移星系,都在我们自己的本星系团中(我们银河系所在的星系团称本星系团)。本星系团中的星系,多数红移,少数紫移;而其他星系团中的星系就全是红移了。
1929年,美国天文学家哈勃总结了当时的一些观测数据,提出一条经验规律,河外星系(即我们银河系之外的其他银河系)的红移大小正比于它们离开我们银河系中心的距离。由于多普勒效应的红移量与光源的速度成正比,所以,上述定律又表述为:河外星系的退行速度与它们离我们的距离成正比:
V=HD
式中V是河外星系的退行速度,D是它们到我们银河系中心的距离。这个定律称为哈勃定律,比例常数H称为哈勃常数。按照哈勃定律,所有的河外星系都在远离我们,而且,离我们越远的河外星系,逃离得越快。
哈勃定律反映的规律与宇宙膨胀理论正好相符。个别星系的紫移可以这样解释,本星系团内部各星系要围绕它们的共同重心转动,因此总会有少数星系在一定时间内向我们的银河系靠近。这种紫移现象与整体的宇宙膨胀无关。
哈勃定律大大支持了弗利德曼的宇宙模型。不过,如果查看一下当年哈勃得出定律时所用的数据图,人们会感到惊讶。在距离与红移量的关系图中,哈勃标出的点并不集中在一条直线附近,而是比较分散的。哈勃怎么敢于断定这些点应该描绘成一条直线呢?一个可能的答案是,哈勃抓住了规律的本质,抛开了细节。另一个可能是,哈勃已经知道当时的宇宙膨胀理论,所以大胆认为自己的观测与该理论一致。以后的观测数据越来越精,数据图中的点也越来越集中在直线附近,哈勃定律终于被大量实验观测所确认。
4、宇宙有限还是无限
现在,我们又回到前面的话题,宇宙到底有限还是无限?有边还是无边?对此,我们从广义相对论、大爆炸宇宙模型和天文观测的角度来探讨这一问题。
满足宇宙学原理(三维空间均匀各向同性)的宇宙,肯定是无边的。但是否有限,却要分三种情况来讨论。
如果三维空间的曲率是正的,那么宇宙将是有限无边的。不过,它不同于爱因斯坦的有限无边的静态宇宙,这个宇宙是动态的,将随时间变化,不断地脉动,不可能静止。这个宇宙从空间体积无限小的奇点开始爆炸、膨胀。此奇点的物质密度无限大、温度无限高、空间曲率无限大、四维时空曲率也无限大。在膨胀过程中宇宙的温度逐渐降低,物质密度、空间曲率和时空曲率都逐渐减小。体积膨胀到一个最大值后,将转为收缩。在收缩过程中,温度重新升高、物质密度、空间曲率和时空曲率逐渐增大,最后到达一个新奇点。许多人认为,这个宇宙在到达新奇点之后将重新开始膨胀。显然,这个宇宙的体积是有限的,这是一个脉动的、有限无边的宇宙。
如果三维空间的曲率为零,也就是说,三维空间是平直的(宇宙中有物质存在,四维时空是弯曲的),那么这个宇宙一开始就具有无限大的三维体积,这个初始的无限大三维体积是奇异的(即“无穷大”的奇点)。大爆炸就从这个“无穷大”奇点开始,爆炸不是发生在初始三维空间中的某一点,而是发生在初始三维空间的每一点。即大爆炸发生在整个“无穷大”奇点上。这个“无穷大”奇点。温度无限高、密度无限大、时空曲率也无限大(三维空间曲率为零)。爆炸发生后,整个“奇点”开始膨胀,成为正常的非奇异时空,温度、密度和时空曲率都逐渐降低。这个过程将永远地进行下去。这是一种不大容易理解的图像:一个无穷大的体积在不断地膨胀。显然,这种宇宙是无限的,它是一个无限无边的宇宙。
三维空间曲率为负的情况与三维空间曲率为零的情况比较相似。宇宙一开始就有无穷大的三维体积,这个初始体积也是奇异的,即三维“无穷大”奇点。它的温度、密度无限高,三维、四维曲率都无限大。大爆炸发生在整个“奇点”上,爆炸后,无限大的三维体积将永远膨胀下去,温度、密度和曲率都将逐渐降下来。这也是一个无限的宇宙,确切地说是无限无边的宇宙。
那么,我们的宇宙到底属于上述三种情况的哪一种呢?我们宇宙的空间曲率到底为正,为负,还是为零呢?这个问题要由观测来决定。
广义相对论的研究表明,宇宙中的物质存在一个临界密度ρc,大约是每立方米三个核子(质子或中子)。如果我们宇宙中物质的密度ρ大于ρc,则三维空间曲率为正,宇宙是有限无边的;如果ρ小于ρc,则三维空间曲率为负,宇宙也是无限无边的。因此,观测宇宙中物质的平均密度,可以判定我们的宇宙究竟属于哪一种,究竞有限还是无限。
此外,还有另一个判据,那就是减速因子。河外星系的红移,反映的膨胀是减速膨胀,也就是说,河外星系远离我们的速度在不断减小。从减速的快慢,也可以判定宇宙的类型。如果减速因子q大于1/2,三维空间曲率将是正的,宇宙膨胀到一定程度将收缩;如果q等于1/2,三维空间曲率为零,宇宙将永远膨胀下去;如果q小于1/2,三维空间曲率将是负的,宇宙也将永远膨胀下去。
表3列出了有关的情况:
表3
宇宙中物质密度 红移的减速因子 三维空间曲率 宇宙类型 膨胀特点
ρ>ρc q>1/2 正 有限无边 脉动
ρ=ρc q=1/2 零 无限无边 永远膨胀
ρ<ρc q<1/2 负 无限无边 永远膨胀
我们有了两个判据,可以决定我们的宇宙究竟属于哪一种了。观测结果表明,ρ<ρc,我们宇宙的空间曲率为负,是无限无边的宇宙,将永远膨胀下去!不幸的是,减速因子观测给出了相反的结果,q>1/2,这表明我们宇宙的空间曲率为正,宇宙是有限无边的,脉动的,膨胀到一定程度会收缩回来。哪一种结论正确呢?有些人倾向于认为减速因子的观测更可靠,推测宇宙中可能有某些暗物质被忽略了,如果找到这些暗物质,就会发现ρ实际上是大于ρc的。另一些人则持相反的看法。还有一些人认为,两种观测方式虽然结论相反,但得到的空间曲率都与零相差不大,可能宇宙的空间曲率就是零。然而,要统一大家的认识,还需要进一步的实验观测和理论推敲。今天,我们仍然肯定不了宇宙究竟有限还是无限,只能肯定宇宙无边,而且现在正在膨胀!此外,还知道膨胀大约开始于100亿-200亿年以前,这就是说,我们的宇宙大约起源于100亿-200亿年之前。
5、爱因斯坦宇宙模型
根据物理理论,在一定的假设前提下提出的关于宇宙的设想与推测,称为宇宙模型。
著名科学家爱因斯坦于1915年建立了广义相对论的物理理论。这一理论认为,宇宙中没有绝对空间和绝对时间,无论是空间和时间都不能与物质隔开来,空间和时间均受物质影响;引力是空间弯曲的效应,而空间弯曲是由物质存在决定的。爱因斯坦将他的理论应用于宇宙研究,1917年发表了《根据广义相对论的宇宙学考察》的论文,他将广义相对论的引力场方程用于整个宇宙,建立起一种宇宙模型。
当时科学家普遍认为宇宙是静止的,不随时间变化的。虽然在几年前,美国天文学家斯里弗已发现了河外星系的谱线红移(显然这是对静止宇宙的挑战),但由于当时正值第一次世界大战,这一消息并没有传到欧洲。因此,爱因斯坦也和大多数科学家一样,认为宇宙是静态的。爱因斯坦想从引力场方程着手,得出一个宇宙是静态的、均匀的、各向同性的答案。但他得到的解是不稳定的,表明全间和距离不是恒定不变的,而是随时变化的。为了得到一个空间是稳定的解,爱因斯坦人为地在引力场方程中引入一个叫做“宇宙常数”的项,让它起斥力的作用。爱因斯坦得出一个有限无边的静态宇宙模型,称为爱因斯坦宇宙模型。为了便于理解,可把它比喻为三维空间中的一个二维球面:球面的面积是有限的、但沿着球面没有边界,也无中心,球面保持静态状态。几年以后,爱因斯坦得知河外星系退行,宇宙是膨胀的消息后,非常后悔在自己的模型中加了一个宇宙常数项,称这是他一生中犯的最大错误。
最新发现:银河系奇异恒星的伴星现身
科学家利用NASA的远紫外谱仪探索卫星首次探测到船底座伊塔星(Eta Carinae)的伴星。船底座伊塔星是银河系中最重最奇异的星体,座落在离地球7500光年船底座,在南半球用肉眼就可以清楚的看到。科学家认为船底座伊塔星是一个正迅速走向衰亡的不稳定恒星。
长期以来,科学家们就推断它应该存在着一颗伴星,但是一直得不到直接的证据。间接的证据来自其亮度呈现的规则变化。科学家发现船底座伊塔星在可见光,X-射线,射电波和红外线波段的亮度都呈现规则的重覆模式,因此推测它可能是一个双星系统。最有力的证据是每过5年半,船底座伊塔星系统发出的X-射线就会消失约三个月时间。科学家认为船底座伊塔星温度太低,本身并不能发出X-射线,但是它以每秒300英里的速度向外喷发气体粒子,这些气体粒子和伴星发出的粒子相互碰撞后发出X-射线。科学家认为X-射线消失的原因是船底座伊塔星每隔5年半就挡住了这些X-射线。最近一次X-射线消失开始于2003年6月29日。
科学家推断船底座伊塔星和其伴星的距离是地球到太阳之间的距离的10倍,因为它们距离太近,离地球又太远,无法用望远镜直接将它们区分开。另外一种方法就是直接观测伴星所发出的光。但是船底座伊塔星的伴星比其本身要暗的多,以前科学家曾经试图用地面望远镜和哈勃望远镜观测,但都没有成功。
美国天主教大学的科学家罗辛纳. 而平(Rosina Iping)及其合作者利用远紫外谱仪卫星来观测这颗伴星,因为它比哈勃望远镜能观测到波长更短的紫外线。它们在6月10日,17日观测到了远紫外线,但是在6月27日,也就是在X-射线消失前的两天远紫外线消失了。观测到的远紫外线来自船底座伊塔星的伴星,因为船底座伊塔星温度太低,本身不会发出远紫外线。这意味着船底座伊塔星挡住了X-射线的同时也挡住了伴星。这是科学家首次观测到船底座伊塔星的伴星发出的光,从而证实了这颗伴星的存在。
有三个太阳的恒星
据新华社14日电 据14日出版的《自然》杂志报道,美国天文学家在距离地球149光年的地方发现了一个具有三颗恒星的奇特星系,在这个星系内的行星上,能看到天空中有三个太阳。
美国加州理工学院的天文学家在该杂志上报告说,他们发现天鹅星座中的HD188753星系中有3颗恒星。处于该星系中心的一颗恒星与太阳系中的太阳类似,它旁边的行星体积至少比木星大14%。该行星与中心恒星的距离大约为800万公里,是太阳和地球之间距离的二十分之一。而星系的另外两颗恒星处于外围,它们彼此相距不远,也围绕中心恒星公转。
银河系中的星系多为单星系或双星系,具有三颗以上恒星的星系被称为聚星系,不太多见。
恒星并不是平均分布在宇宙之中,多数的恒星会受彼此的引力影响,形成聚星系统,如双星、三恒星,甚至形成星团,及星系等由数以亿计的恒星组成的恒星集团。
天文学家发现宇宙中生命诞生是普遍的现象
近日美国宇航局寻找地球以外生命物质存在证据的科研小组研究发现,某些在实际生命化学反应中起到至关重要作用的有机化学物质,普遍存在于我们地球以外的浩瀚宇宙中。研究结果表明,在宇宙深处存在生命物质、或者有孕育生命物质的化学反应发生,这在浩瀚的宇宙中是一种普遍现象。
上述研究来自“美国宇航局艾姆斯研究中心(NASA Ames Research Center)”的一个外空生物科研小组。在该小组工作的科学家道格拉斯-希金斯介绍时称:“根据科研小组最新的研究结果显示,一类在生物生命化学中起至关重要作用的化合物,在广袤的宇宙空间中广泛而且大量地存在着。” 作为该外空生物学研究小组的主要成员之一,道格拉斯-希金斯以第一作者的身份将他们的最新研究成果撰文发表在10月10日出版的《天体物理学》杂志上。
希金斯在描述其研究结果时介绍:“利用美国宇航局斯皮策太空望远镜(Spitzer Space Telescope)最近的观测结果,天文学家在我们所居住的银河系内,到处都发现了一种复杂有机物‘多环芳烃’(PAHs)存在的证据。但是这项发现一开始只得到天文学家的重视,并没有引起对外空生物进行研究的天体生物学家们的兴趣。因为对于生物学而言,普通的多环芳烃物质存在并不能说明什么实质问题。但是,我们的研究小组在最近一项分析结果中却惊喜的发现,宇宙中看到的这些多环芳烃物质,其分子结构中含有‘氮’元素(N)的成分,这一意外发现使我们的研究发生了戏剧性改变。”
该研究小组的另一成员,来自美国宇航局艾姆斯研究中心的天体生物学家路易斯-埃兰曼德拉说:“包括DNA分子在内,对于大多数构成生命的化学物质而言,含氮的有机分子参与是必须的条件。举一个含氮有机物质在生命物质意义上最典型的例子,象我们所熟悉的叶绿素,其对于植物的光合作用起着关键作用,而叶绿素分子中富含这种含氮多环芳烃(PANHs)成分。”
据介绍,在科研小组的研究工作中,除了利用来自斯皮策望远镜得到的观测数据外,科研人员还使用了欧洲宇航局太空红外天文观测卫星的观测数据。在美国宇航局艾姆斯研究中心的实验室中,研究人员对这类特殊的多环芳烃,利用红外光谱化学鉴定技术对其分子结构和化学成分进行了全面分析,找到其中氮元素存在的证据。同时科学家利用计算机技术对这些宇宙中普遍存在的含氮多环芳烃,进行了红外射线光谱模拟分析。
路易斯-埃兰曼德拉同时还表示:“除去上述分析结论以外,更加富有戏剧性的发现是,在斯皮策太空望远镜的观测中还显示出,在宇宙中一些即将死亡的恒星天体周围,环绕其外的众多星际物质中,都大量蕴藏着这种特殊的含氮多环芳烃成分。这一发现从某种意义上似乎也告诉我们,在浩瀚的宇宙星空中,即使在死亡来临的时候,同时也孕育着新生命开始的火种。”
本年度最大科学突破:宇宙正膨胀 发现暗能量
通过分析星系团(图中左侧的点),斯隆数字天空观测计划天文学家确定,暗能量正在驱动着宇宙不断地膨胀。
据英国《卫报》报道,证实宇宙正在膨胀是本年度最重大的科学突破。
报道说,近73%的宇宙由神秘的暗能量组成,它是一种反重力。在19日出版的美国《科学》杂志上,暗能量的发现被评为本年度最重大的科学突破。通过望远镜,人类在宇宙中已经发现近2000亿个星系,每一个星系中又有约2000亿颗星球。但所有这些加起来仅占整个宇宙的4%。
现在,在新的太空探索基础上,以及通过对100万个星系进行仔细研究,天文学家们至少已经弄清了部分情况。约23%的宇宙物质是“暗物质”。没有人知道它们究竟是什么,因为它们无法被检测到,但它们的质量大大超过了可见宇宙的总和。而近73%的宇宙是最新发现的暗能量。这种奇特的力量似乎正在使宇宙加速膨胀。英国皇家天文学家马丁·里斯爵士将这一发现称为“最重要的发现”。
这一发现是绕轨道运行的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)和斯隆数字天文台(SDSS)的成果。它解决了关于宇宙的年龄、膨胀的速度及组成宇宙的成分等一系列问题的长期争论。天文学家现在相信宇宙的年龄是137亿年
少儿自然科普知识大全
磁悬浮地球仪是使用磁悬浮技术的地球仪,与普通地球仪不同,它无需转轴穿过球体便可悬浮于空中,更加生动真实的展现了地球在太空中的形态。
磁悬浮地球仪运用磁悬浮的科学原理,将地球仪在无任何支撑的及触点的空中自转,展示地球的真实状态,具有独特的视觉效果,给人以奇特新颖的感觉和精神享受。同时具有很高的欣赏和使用性,地球球面为标准的世界地图,七大洲,四大洋,世界各国疆域,版图及重要城市尽收眼底,寓教娱乐,融知识与趣味于一体。
基本介绍 中文名 :磁悬浮地球仪 外文名 :Magic levitation globe 概述 :使用磁悬浮技术的地球仪 悬浮原理 :电流磁效应 规格 :塑胶 简介,悬浮原理,规格,配件,注意,使用,现状, 简介 磁悬浮地球仪是使用磁悬浮技术的地球仪,与普通地球仪不同,它无需转轴穿过球体便可悬浮于空中,更加生动真实的展现了地球在太空中的形态。 磁悬浮地球仪运用磁悬浮的科学原理,将地球仪在无任何支撑的及触点的空中自转,展示地球的真实状态,具有独特的视觉效果,给人以奇特新颖的感觉和精神享受。同时具有很高的欣赏和使用性,地球球面为标准的世界地图,七大洲,四大洋,世界各国疆域,版图及重要城市尽收眼底,寓教娱乐,融知识与趣味于一体。 悬浮原理 磁悬浮地球仪利用电流磁效应使地球仪漂浮在半空中。地球仪顶端有一个磁铁,圆环形塑胶框内部顶端有一个金属线圈,金属线圈通过电流就会成为电磁铁。电磁铁与地球仪顶端磁铁间的吸引力可抵消地球仪所受重力,因此地球仪可漂浮在半空中。用手轻轻触碰地球仪使其偏离平衡位置,手移开后地球仪仍可回到平衡位置不至掉落,这是利用负反馈机制。 地球仪底端也有一个磁铁。塑胶框内部底端有一个霍尔侦测器,可侦测地球仪底端磁铁的磁场变化。地球仪 偏离平衡位置时,霍尔侦测器侦测到地球仪底端磁铁的磁场变化,便会产生一补偿电流。补偿电流流到塑胶框顶端金属线圈时,金属线圈磁场增加,可将地球仪拉回平衡位置。轻轻转动地球仪便可持续不停转动,这可以用惯性原理(说得深入一点,依据动量守恒原理)解释。地球仪所受到的外力总和为零,因此会以固定速率沿固定方向转动。 磁悬浮地球仪主要由永磁体、 铁芯、 线圈、 磁场感测器、 功率放大器和控制器等组成。 规格 市面上常见的地球仪主要有纸质地球仪、全塑地球仪、树脂立体地球仪,宝石地球仪、实木地球仪、磁悬浮地球仪、古典工艺地球仪,而磁悬浮主要采用塑胶的,产品尺寸8cm到15cm,重量400g以内。不过很多生产厂家生产的尺寸已经达到了20cm以上,重量也突破到了一公斤左右。 配件 1、适配器1个; 2、悬浮物一个; 3、磁悬浮底座主系统; 4、说明书一份; 5、红外摇控器一个(此项根据机型配置); 6、备用应急电源一个(此项根据机型配置)。 注意 第一:把模型体线路插好电源,在把模型体放上去,确保模型体不要被大力的触动(不然会导致球体底座的损坏)。 第二:要关模型体的电源的时候先把模型体拿下来放好,再把电源拔了,这样才是合理的运用。 第三:一般模型体在运作的时候就不要怎么去触碰,以免会发生问题。 初次使用者在操作过程中,由于不能正确熟练操作,造成悬浮地球仪不能立即悬浮的,试放地球仪过程不能超过5分钟,超过5分钟试放不上请拔掉电源休息半个小时再重新试放(由于在悬浮地球仪摆放过程中悬浮系统会产生比较大的瞬间电流,长时间不正确操作,系统会形成过热保护,所以这时候底座应该是有点热热的感觉,应在系统热量冷却后再操作)。 使用 1.小心拆除悬浮地球仪包装后,将底座安放在稳固,水平的台面上,不可移动,摇晃.接通电源。 2.用双手大拇指和食指托住地球仪的最底部,保持地球仪从基座的正中央上部水平,垂直往下放。当手托住地球仪从上往下靠近基座中心垂直距离约1.5CM处时,能感受到强烈的磁力向上支撑著物体,然后两个小拇指应紧贴在底座上,以确保双手稳定以便控制地球仪水平漂移。当你感觉到地球仪能自己悬浮在空中时,试着轻轻移开两只手,地球仪成悬浮状态;地球仪如悬浮失败,请把地球仪移开悬浮中心20CM以后后停止10秒再重复上述动作,定能悬浮成功(注意放不上时不要前后左右调整寻找中心点,需从上往下放)。悬浮成功后,再用手指轻轻拨动地球仪底部,即可旋转起来。 3.悬浮后,若地球仪呈在自由摆动或抖动状态,可用手轻轻稳住地球仪底部,即可呈正常的工作状态。但如果有碰到或摇动底座,会使地球仪停止悬浮并且吸附在底座上。如果发生这样的情况,可以按照以上说明重新摆放,就可以使其重新悬浮。 现状 大多企业在磁悬浮产品套用开发上还处在探索发展阶段,产品不能完全的控制,一停电后就不能很好的保护产品。科技小知识简短10字
篇一
1、人类对宇宙的认识过程:天圆地方说、地圆说、地心说、日心说、大爆炸宇宙学说。
2、宇宙的基本特点:由各种形态的物质构成,在不断运动和发展变化。
3、天体的分类:星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体、星际物质。
4、天体系统的成因:天体之间因相互吸引和相互绕转,形成天体系统。
5、天体系统的级别:地月系-太阳系-银河系(河外星系)-总星系
6、日地平均距离:1.496亿千米。
7、太阳系九大行星的位置:水金地火(小)、木土天海冥。
8、九大行星按结构特征分类:类地行星(水金地火)、巨行星(木土)、远日行星(天海冥)。
9、地球上生物出现和进化的原因:光照条件、稳定的宇宙环境、适宜的大气和温度、液态水。
10、太阳的主要成分氢和氦。
11、太阳辐射能量的来源核聚变反应。
12、太阳辐射对地球和人类的影响维持地表温度,水循环、大气运动等的动力,人类的主要能源。
13、太阳活动黑子(标志)、耀斑(最激烈)。
14、我国太阳能的分布:青藏高原()、四川盆地(最低)。
15、太阳外部结构及其相应的太阳活动光球(黑子)、色球(耀斑)、日冕(太阳风)。
篇二
1、太阳黑子的变化周期11年。
2、太阳活动对地球的影响:①影响气候②影响短波通讯③产生磁暴现象
3、月相新月、蛾眉月、上弦月、满月、下弦月、残月
4、月相变化规律:上上西西(上弦月),下下东东(下弦月)
5、星期的由来:朔望两弦四相。
6、空间探索阶段的开始1957年10月,原苏联第一颗人造地球卫星上天。
7、空间开发阶段的开始1981年第一架航天飞机试航成功。
8、我国航天事业的发展史:1970年"东方红"一号、2005年"神舟六号"载人航天试验飞船。
9、宇宙自然资源的分类:空间资源(高真空、强辐射、失重)、太阳能资源、矿产资源。
10、保护宇宙环境清除太空垃圾、加强国际合作。
11、地球的平均半径6371千米
12、地球的赤道周长4万千米
13、纬线和纬度,低纬、中纬、高纬的划分连接东西的线。每1个纬度为111.1千米;0-30、30-60、60-90。
14、经线和经度连接南北的线。相对的两条经线组成一个经线圈。
15、东西两半球的划分:西经20°和东经160°的经线圈。
篇三
1、南北两半球的划分:以赤道为界,以北的为北半球,以南的为南半球。
2、南北回归线和南北极圈:23°26′和66°34′纬线
3、本初子午线0°经线,通过英国伦敦格林尼治天文台原址。
4、南北方向的判断有限方向,北极为最北,南极为最南。
5、东西方向的判断无限方向,沿着自转方向为向东,逆着自转方向为向西。
6、东西经的判断沿着自转方向增大的是东经,减小的是西经。
7、南北纬的判断度数向北增大为北纬,向南增大为南纬。
8、地球自转的方向自西向东。从地球北极上空观察,呈逆时针旋转。
9、地球自转的周期恒星日,23小时56分4秒(真正周期);太阳日,24小时。
10、地球自转的速度角速度(每小时15°),线速度(自赤道向两极递减)
11、地球公转的轨道椭圆轨道。一月初(近日点),七月初(远日点)。
12、地球公转的方向自西向东。从地球北极上空观察,呈逆时针旋转。
13、地球公转的周期恒星年(365日6时9分10秒)、回归年(365日5小时48分46秒)
14、地球公转的速度在近日点时公转速度较快,在远日点时较慢。
15、黄赤交角黄道平面与赤道平面的夹角,目前为23°26′。
1. 科技小知识简短
科技小知识简短 1. 科技小常识
1.为甚么星星会一闪一闪的? 我们看到星闪闪,这不是因为星星本身的光度出现变化,而是与大气的遮挡有关。
大气隔在我们与星星之间,当星光通过大气层时,会受到大气的密度和厚薄影响。大气不是绝对的透明,它的透明度会根据密度的不同而产生变化。
所以我们在地面透过它来看星星,就会看到星星好像在闪动的样子了。 2. 为甚么人会打呵欠? 当我们感到疲累时,体内已产生了许多的二氧化碳。
当二氧化碳过多时,必须再增加氧气来平衡体内所需。因为这些残留的二氧化碳,会影响我们身体的机能活动,这时身体便会发出保护性的反应,于是就打起呵欠来。
打呵欠是一种深呼吸动作,它会让我们比平常更多地吸进氧气和排出二气化碳,还做到消除疲劳的作用呢。 3. 为甚么蛇没有脚都能走路? 蛇的身上有很多鳞片,这是它们身上最外面的一层盔甲。
鳞片不但用来保护身体,还可以是它们的「脚」。 蛇向前爬行时,身体会呈S形。
而每一片在S形外边的鳞片,都会翘起来,帮助蛇前进时抓住不平的路面。这些鳞片跟蛇的肌肉互相配合,并能推动身体向前爬行,所以蛇没有脚也可以走动呀! 4. 为甚么向日葵总是朝着太阳开花 向日葵花盘下面茎部的地方,含有一种叫做「植物生长素」的物质。
这物质有加速繁殖的功用,但却具有厌旋光性,每遇到光线时,便会跑到背光的一面去。 所以太阳升起时,向日葵茎部便马上躲到背光的一面去,看起来整棵植物就向着太阳的方向弯曲了。
5. 为甚么人老了头发便会变白? 我们的头发中有一种叫「黑色素」的物质,黑色素愈多头发的颜色便愈黑。而黑色素少的话,头发便会发黄或变白。
人类到了老年时,身体的各种机能会逐渐衰退,色素的形成亦会愈来愈少,所以头发也会渐渐变白啊! 6. 为甚么萤火虫会发光? 萤火虫会发光因为在它们的腹部末端有发光器,发光器内充满许多含磷的发光质及发光酵素,使萤火虫能发出一闪一闪的光。 萤火虫发光的目的,除了要照明之外,还有求偶、警戒、诱捕等用途。
这也是它们的一种沟通的工具,不同种类萤火虫的发光方式、发光频率及颜色也会不同,它们藉此来传达不同的讯息。 7. 为甚么肚子饿了会咕咕叫? 肚子饿了便会咕噜咕噜地叫,这是因为之前吃进的食物快消化完,胃里虽然空空的,但胃中的胃液仍会继续分泌。
这时候胃的收缩便会逐渐扩大,内里的液体和气体便会翻搅起来,造成咕噜咕噜的声音。 下次不要再为肚子咕咕叫而感到尴尬啊!因为这是正常的生理动作呢。
8. 为甚么驼鸟不会飞? 身型庞大的驼鸟类的一种,但它们却不会飞上天啊!这不是因为它们的翅膀不管用,而是它们的羽毛都太柔软,翅膀又太小,根本不适合飞行。另外,驼鸟的肌肉不发达,胸骨又平平的,对飞行都没有帮助。
驼鸟生活在非洲,由于长期居于沙漠地区,身体为了适应环境,便逐渐演化成现在的样子。 9. 为甚么罐头里食品不容易变坏? 午餐肉、豆豉鲮鱼、茄汁豆。
都是美味的罐头食物,它们都可以存放很久而不易变坏。
这因为罐头是密封的,细菌便无法进入。 人们在制造罐头食品的时候,把罐头里的空气全部抽出,然后把它封口。
在没有空气的情况下,即使里面的食物沾上少许细菌,它们也无法生存或繁殖啊! 10. 为甚么婴儿刚出生时都会哭个不停? 婴儿刚出生时都会呱呱大哭,这不是因为他们感到不开心,而是他们正在大口大口地呼吸着第一口的空气呢! 当婴儿离开妈妈身体出生时,他们吸进的第一口空气会冲到喉部去,这会猛烈地冲击声带,令声带震动,然后发出类似哭叫的声音。 11. 为甚么蜥蜴的尾巴断落后仍然不断弹跳着? 为了保护自己,很多蜥蝪也利保护色掩人耳目;而部份蜥蜴当受到袭击时,尾巴更会因肌肉剧烈收缩而导致断落。
基于断落的尾巴中仍有部份神经活着,它会不断弹跳,从而分散敌人的注意力,以便逃脱。别以为他们的生命会这样完结,其实只需多个月,尾巴又会重新长出来,继续生活。
12. 为甚么松鼠的尾巴特别大? 别看轻松鼠的尾巴!松鼠在树上跳来跳去的同时,它的尾巴正发挥很大的功用。它能够令松鼠在树上跳跃时得到平衡,避免掉下来受伤。
此外,这条大大的尾巴更能于冬天发挥保护的功用,紧紧围着松鼠的身躯,既方便,又实用。 13. 为甚么人的大拇指不可以有一或三节? 一般人有五只手指,而手指的长度各有不同。
但是,有没有人察觉到,除了大拇指外,其它手指也有三节,而唯独大拇指只有两节呢? 原来,它的节数正好配合其它四指。要是三节的话,大拇指会显得没有力,以致不能提起较重的物件;要是只得一节,它便不能自如地与其它四指配合抓紧东西! 14. 为甚么自己搔自己时不感到痕痒? 当别人搔自己时,我们会倍感痕痒,而且不断大笑;可是,当自己搔自己的时候,我们不单不会大笑,而且更不感痕痒。
基于我们的思想上已有了准备,大脑会发出一种 「不会有危险」的讯息,神经亦随之放松,所以便不会大笑起来和感到痕痒了! 15. 为甚么海水大多是蓝、绿色? 望向大海,很多时也发现海水呈现蓝、绿色。可是,当你把海水捞起时,你却只能看到它像往日的水般,透明无色。
原来,海水本身与我们。
2. 50个科学小知识
1. 向日葵为什么总是向着太阳?向日葵的茎部含有一种奇妙的植物生长素。
这种生长素非常怕光。一遇光线照射,它就会到背光的一面去,同时它还 *** 背光一面的细胞迅速繁殖,所以,背光的一面就比向光的一面生长的快,使向日葵产生了向光性弯曲。
2.为什么星星会一闪一闪的?我们看到星闪闪,这不是因为星星本身的光度出现变化,而是与大气的遮挡有关。大气隔在我们与星星之间,当星光通过大气层时,会受到大气的密度和厚薄影响。
大气不是绝对的透明,它的透明度会根据密度的不同而产生变化。所以我们在地面透过它来看星星,就会看到星星好像在闪动的样子了。
3.为什么人会打哈欠?当我们感到疲累时,体内已产生了许多的二氧化碳。当二氧化碳过多时,必须再增加氧气来平衡体内所需。
因为这些残留的二氧化碳,会影响我们身体的机能活动,这时身体便会发出保护性的反应,于是就打起呵欠来。打呵欠是一种深呼吸动作,它会让我们比平常更多地吸进氧气和排出二气化碳,还做到消除疲劳的作用呢。
4.蓝天有多高?“蓝天”其实是地球的大气层。大气层包围着地球的空气,根据空气密度的不同分为5层,总共有2000-3000公里厚。
但绝大部分空气都集中在从地面到15公里高以下的地方,越往高处空气越稀薄。大气层有多厚,蓝天就应该有多高。
5.为什么白天没有星星?因为白天部分阳光被大气中的气体和尘埃散射,把天空照得十分明亮,再加上太阳辐射的光线非常强烈,使我们看不出星星来了。6.太阳系有那些天体?太阳系中有九大行星。
它们依次是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。另外,太阳系里还有许多小行星、彗星和流星,已正式编号的小行星有2958颗。
最著名的彗星是哈雷彗星。7.打雷是为什么?这是阴电和阳电碰到一起发生的自然现象。
下雨时,天上的云有的带阳电,有的带阴电,两种云碰到一起时,就会放电,发出很亮很亮的闪电,同时又放出很大的热量,使周围的空气很快受热,膨胀,并且发出很大的声音,这就是雷声。8.飞机为什么能飞上天?飞机有两个机翼,像小鸟的翅膀一样,它还有推进器。
机翼能产生升力,把飞机托起在空中;推进器能产生能力,把飞机推向前进。因此,飞机就能像鸟儿一样飞上天了。
33、挂在壁墙上的石英钟,当电池的电能耗尽而停止走动时,其秒针往往停在刻度盘上“9”的位置。这是由于秒针在“9”位置处受到重力矩的阻碍作用最大。
9.开水不响,响水不开 水沸腾之前,由于对流,水内气泡一边上升,一边上下振动,大部分气泡在水内压力下破裂,其破裂声和振动声又与容器产生共鸣,所以声音很大。水沸腾后,上下等温,气泡体积增大,在浮力作用下一直升到水面才破裂开来,因而响声比较小。
10.水火不相容 物质燃烧,必须达到着火点,由于水的比热大,水与火接触可大量吸收热量,至使着火物温度降低;同时汽化后的水蒸气包围在燃烧的物体外面,使得物体不可能和空气接触,而没有了空气,燃烧就不能进行。11.坐地日行八万里 由于地球的半径为6370千米,地球每转一圈,其表面上的物体 " 走 " 的路程约为40003.6千米,约8万里。
这是 *** 吟出的诗词,它还科学的揭示了运动和静止关系 --运动是绝对的,静止总是相对参照物而言的。 12.小小称砣压千斤 根据杠杆平衡原理,如果动力臂是阻力臂的几分之一,则动力就是阻力的几倍。
如果称砣的力臂很大,那么 " 一两拨千斤 " 是完全可能的。13.破镜不能重圆 当分子间的距离较大时(大于几百埃),分子间的引力很小,几乎为零,所以破镜很难重圆。
14.人心齐,泰山移 如果各个分力的方向一致,则合力的大小等于各个分力的大小之和。15.麻绳提豆腐--提不起来 在压力一定时,如果受力面积小,则压强就大。
16.真金不怕火来炼,真理不怕争辩 从金的熔点来看,虽不是最高的,但也有1068℃,而一般火焰的温度为800℃左右,由于火焰的温度小于金的熔点,所以金不能熔化。17.长啸一声,山鸣谷应 人在崇山峻岭中长啸一声,声音通过多次反射,可以形成洪亮的回音,经久不息,似乎山在狂呼,谷在回音。
18.坐井观天,所见甚少 由于光沿直线传播,由几何作图知识可知,青蛙的视野将很小。19.如坐针毡 由压强公式可知,当压力一定时,如果受力面积越小,则压强越大。
人坐在这样的毡子上就会感觉极不舒服。20.瑞雪照丰年 由于雪是热的不良导体,当它覆盖在农作物上时,可以很好的防止热传导和空气对流,因此能起到保温作用。
21.霜前冷,雪后寒 在深秋的夜晚,地面附近的空气温度骤然变冷(温度低于0℃以下),空气中的水蒸气凝华成小冰晶,附着在地面上形成霜,所以有 " 霜前冷 " 的感觉。雪熔化时要需吸收热量,使空气的温度降低,所以我们有 " 雪后寒 " 的感觉。
22.鸡蛋碰石头--自不量力 鸡蛋碰石头,虽然力的大小相同,但每个物体所能承受的压强一定,超过这个限度,物体就可能被损坏。鸡蛋能承受的压强小,所以鸡蛋将破裂。
23.玉不琢不成器 没有研磨之前,其表面凸凹不平,光线发生漫反射,玉石研磨以后,其表面平滑,光线发生镜面反射。24.扇子有凉风,宜夏不宜。
3. 环保小知识(短的50字左右)
生活中可回收资源主要有: (1)废纸:报纸、书本纸、包装用纸、办公用纸、广告用纸、纸盒等;注意纸巾和厕所纸由于水溶性太强不可回收. (2)塑料:各种塑料袋、塑料泡沫、塑料包装、一次性塑料餐盒餐具、硬塑料、料牙刷、塑料杯子、矿泉水瓶等; (3)玻璃:玻璃瓶和碎玻璃片、镜子、灯泡、暖瓶等; (4)金属:易拉罐、铁皮罐头盒、牙膏皮等. (5)布料:主要包括废弃衣服、桌布、毛巾、布包等 如每回收1吨废纸可造好纸850公斤,节省木材300公斤,比等量生产减少污染74%;每回收1吨塑料饮料瓶可获得0.7吨二级原料;每回收1吨废钢铁可炼好钢0.9吨,比用矿石冶炼节约成本47%,减少空气污染75%,减少97%的水污染和固体废物. 到目前为止已经威胁人类生存并已被人类认识到的环境问题主要有:全球变暖、臭氧层破坏、酸雨、淡水资源危机、能源短缺、森林资源锐减、土地荒漠化、物种加速灭绝、垃圾成灾、有毒化学品污染等众多方面. (1)全球变暖是指全球气温升高.近100多年来,全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动,总得看为上升趋势.进入八十年代后,全球气温明显上升.1981~1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃ .导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料(如煤、石油等。
4. 短一点的科普小知识
光速银河系太大了,以至于光完全穿过需要100000年。
光速大约是186000千米\秒。我们肉眼能看到的最远的星星,其实是在看40亿年前的过去。
那颗星星上的光线要用这么长时间才能进入你的眼睛。人生平均数一生中上厕所的时间:六个月 一生中吃饭的时间:三年一生中说话的时间:十年 一生中睡觉的时间:二十二年一生中头发的生长长度:1000千米 一生中流的眼泪的容量:六十五升一生中皮肤脱皮的重量:四十七点五千克 一生中产生的细胞数:七百五十万亿个一生中的步行距离:22500千米还想知道吗?我还有很多很多简短的科普小知识。
那就追问吧,因为我现在没有时间输入那么多科普小知识。本人真名左诗雨,谢谢。
5. 科普小知识要简单的100字左右
1天气是指短时间(几分钟到几天)发生的气象现象,如雷雨、冰雹、台风、寒潮、大风等。
2.什么是气候 气候是指某一地区长时期内(月、季、年、数年、甚至数百年等)各气象要素长年的平均值。是一个地区的冷、暖、干、湿等天气状况基本特征的综合反映。
3.气候资源 气候资源是指广泛存在于大气圈中的光能、热能、降水、风能等可以为人们直接或间接利用,能够形成财富,具有使用价值的自然物质和能量,是一种十分宝贵的可以再生的自然资源,它是人类社会赖以生存和发展的基本条件,已被广泛用于国计民生的方方面面。
4. 小气候 小气候是在具有相同的大气候背景的范围内,在局部地区,由于地形方位、土壤条件和植被不一致,使该地区具有独特的气候状况。小气候的特点,主要表现在个别气象要素变化剧烈,以及个别天气现象上的差异。
.城市气候 在大气候或区域气候的背景条件下,由于城市化的影响而形成的一种局地气候或小气候。城市气候呈现出所谓“五岛”的特征,即“热岛”、“湿岛”、“干岛”、“雨岛”、“混浊岛”。
6.热岛效应 热岛是由于人们改变城市地表而引起小气候变化的综合现象,是城市气候最明显的特征之一。由于城市化的速度加快,城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的热容量和吸热率,使得城区储存了较多的热量,并向四周和大气中幅射,造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温,高温的城区处于低温的郊区包围之中,如同汪洋大海中的岛屿,人们把这种现象称之为城市热岛效应。
7.为什么冬天的气压比夏天高 气压是指地球上空气柱在单位面积上产生的压力。一个地方的气压是经常发生变化的,当气压降低时,天气阴雨,气象升高时,天气转晴。气压发生变化有许多原因。其中空气温度的变化是引起气压变化的一个很重要的原因。当空气冷却时,空气收缩,密度增大,单位面积上承受的空气柱重量增加,气压也就升高。因此,冷空气一到,总是伴随着气压的升高;而在暖空气来临的同时,气压常常降压。冬天是冷空气的世界,夏季则是暖空气的天地,气压冬高夏低的道理也就很清楚了。
6. 科学小知识 要简单
▲.什么是宇宙?答:宇宙是天地万物的总称,它既没有边际,也没有尽头,同时也没有开始和终结。
▲.银河系有多大?答:许许多多的恒星合在一起,组成一个巨大的星系,其中太阳系所在的星系叫银河系。银河系像一只大铁饼,宽约8万光年,中心厚约1.2万光年,恒星的总数在1000颗以上。
▲.为什么白天看不见星星?答:因为白天部分阳光被大气中的气体和尘埃散射,把天空照得十分明亮,再加上太阳辐射的光线非常强烈,使我们看不出星星来了。▲.太阳系里有哪些天体?答:太阳系中有9大行星。
它们依次是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。另外,太阳系里还有许多小行星,彗星和流星,已正式编号的小行星有2958颗。
最著名的彗星是哈雷彗星。 ▲.为什么星星有不同的颜色?答:星星的颜色决定于它的温度。
不同的颜色代表着不同的表面温度:发蓝的星星表面温度高,发红的星星表面温度低。 ▲.最亮的星是什么星?答:天空中最亮的星是大犬座里的天狼星,星等为1.46等。
距地球8.7光年。 ▲.怎样找北极星?答:在天空中很容易找到北极星:先找到大熊星,再找到北斗七星。
从勺头边上的那两颗指极星引出一条直线,它延长过去正好通过北极星。北极星到勺头的距离,正好是两颗指极星间距离的5倍。
也可以通过“仙后座”找北极星。▲.蓝天有多高?答:“蓝天”其实是地球的大气层。
大气层是包围着地球的空气,根据空气密度的不同分为5层,总共有2000-3000公里厚。但绝大部分空气都集中在从地面到15公里高以下的地方,越往高处空气越稀薄。
大气层有多厚,蓝天就应该有多高。▲.为什么天空是蓝色的?答:当太阳光照射到地球的大气层时,蓝色光最容易从其他颜色中分离出来,扩散到空气中再反射出来。
而其他颜色的光穿透能力很强,透过大气层照到地球上,于是我们看天空只能见到日光中的蓝色光。 ▲.为什么日落时天空是红的?答:因为日落时阳光在大气层中走的路程特别远。
除了红色光外,其他几种颜色的光传播不了那么远,还没到我们眼睛之前就都散失掉了。只有红色光线跑得最远,能传到我们眼睛里,所以我们看到日落时的天空的颜色就成了红色的。
▲.月亮会发光吗?答:月亮不是恒星,它不能发光,但它能反射太阳光。虽然它反射的光只有百分之七能到达地球,但足够照亮我们地球上的黑夜。
▲.我们能看到多少颗星星?答:用我们的肉眼从地球上能看到7000颗星,但是因为地球是圆的,不论我们站在地球上的什么地方,都只能看到半边天空,而且靠近地平线的星星又看不清楚,所以我们用肉眼实际上只能看到大约3000颗星。▲.太阳的温度有多高?答:太阳的中心温度高达192,000,000℃,表面温度为6000℃。
但由于太阳离我们非常远,有1.5亿公里,所以,我们就不觉得那么热了。 ▲.地球为什么会转圈?答:因为地球有引力,地球正是由于这种引力的作用才转圈的。
地球自转的速度每小时1700公里,合每秒470米;公转的速度大约每秒种29.8公里。 ▲.中午的太阳为什么是白色?答:因为中午时,太阳光能够直接照在地面上,不像早晚要受地面上的东西(如高山、林木、楼房,以及混浊空气)的阻挡,所以,它仍然是原来的白色光, *** 得人不敢睁眼睛。
▲.在月球上走路为什么费劲?答:因为月球上的吸引力很小,走路很容易滑倒,一分钟只能走20步。如果走急了,就容易飞起来,一飞起来,就好长时间站不稳,所以,在月球上走路就很费劲。
▲.地球为什么不发光?答:因为地球的温度比较低,最热的地方(地核心)才二三千度,不像太阳温度那样高,能引起热核反应,所以地球不会发光。 ▲.人为什么感觉不出地球在转动?答:因为地球很大,转得又很平稳,我们也在同地球一起转动,我们以自己为参照物,所以就感觉不出地球在转动。
▲.打雷是怎么回事?答:这是阴电和阳电碰到一起发生的自然现象。下雨时,天上的云有的带阳电,有的带阴电,两种云碰到一起时,就会放电,发出很亮很亮的闪电,同时又放出很大的热量,使周围的空气很快受热,膨胀,并且发出很大的声音,这就是雷声。
▲.流星雨是怎么回事?答:宇宙中有许多小天体按着自己的轨道和速度飞行。有的自己炸碎了,有的和其他天体撞碎了。
但它们继续向前飞行。当它们的轨道和地球轨道碰到一起时,像雨点一样落到了地面,这种现象就叫流星雨。
▲. 云为什么会走?答:云是浮在空中的水蒸气。空气在空中也是不停地流动着的。
空气的流动就是风,就把云彩吹走了。空气流动得越快,云就走得越快。
▲. 飞机为什么能飞上天?答:飞机有两个机翼,像小鸟的翅膀一样,它还有推进器。机翼能产生升力,把飞机托起在空中;推进器能产生能力,把飞机推向前进。
因此,飞机就能像鸟儿一样飞上天了。
7. 科技小知识是短一点
我们的祖国越来越强大了,越来越发达了,科技也越来越先进了!看看那些历史,从古代到现在,我们一步一步地走了过来。
在那次
仪式上,我就已经看到了我们祖国的科技发展,那一辆辆新颖的坦克,车子,
和一些稀有的武器装备。我非常惊讶,现在祖国的科技太发达了。
科技对我们人类来说是不可缺少的,我们在什么地方都会用到我们的科技
现在我们学校里也在进行这科技节的活动,让同学们自己写一下科技的论文,或小报,自己发明
或者画一幅科技画,这样,不仅提高了同学们对科技的热爱和了解,并且,提高了同学们的动手能力。我也参加了这次活动,我感觉非常的有意义,在网上寻找一些
和资料,和爸爸妈妈一起动动脑,一起发明自己的
画自己想象中的科技画,是多么有趣,多么有意义啊!
8. 日常科普小知识 (简单的)
1、家具中的苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机污染物,可导致胎儿的先天性缺陷。
2、洗涤用品中最环保的是肥皂。3、1941年,中国物理学家王淦昌提出了验证中微子存在的实验方案,半年之后,美国科学家根据这一方案进行实验,证实了中微子的存在。
4、把卫生球放到衣柜里,会产生一定的升华,过一段时间就会变小。5、夏季使用空调时,将温度设置在26-28度最好。
6、餐馆厨房油烟会产生污染危害健康,所以应当安装油烟净化装置。7、食用含碘食盐可满足人体对碘的摄取,人们平时使用的食盐一般是含碘食盐。
我们对含碘食盐要密封保存,因为碘的挥发性。8、地热能、风能、太阳能等使用后可以避免造成大气污染的能源被称之为清洁能源。
9、散发浓香的塑料书皮、铅笔等香味文具深受中小学生喜爱。但据专业人士指出,这些带刺鼻香味的文具会威胁人体健康,是因为这些文具含有大量的甲醛。
10、核电站必须始终坚持的原则是质量第一,安全第一。11、在二千年前,人类以为地球就是整个宇宙的中心,直到十七世纪伽利略用自己制造的望远镜观察到,地球是围绕太阳转的。
12、离地趆高,大气分子趆少,被空气分子散射出来的光也就趆少,因此趆向高空,天空变得趆昏暗。13、野生动物体内含有大量的寄生虫,人食用后容易诱发一些寄生虫疾病如:脑囊虫、肺吸虫、肠道寄生虫病等。
14、我国载人航天飞行史上的第一飞人是杨利伟。15、买回来的蔬菜,最好在清水中浸泡10-20分钟,这样可除掉大部分残留农药。
16、1961年4月12日,前苏联航天员乘坐“东方一号”飞船首次遨游太空。17、太阳能就是太阳辐射能,太阳的表面温度达6000℃左右。
18、1964年中国第一次原子弹暴炸成功。19、历史上仅有的两次获得诺贝尔奖的科学家是居里夫人。
20、医用酒精是75度。21、民间所说的鬼火其实是磷在空气中自燃的结果。
22、常见普通温度计的横截面是圆形,而体温计的横截面近似于一个三角形。体温计做成这种形状的主要作用是对液柱有放大作用,便于读数。
23、昆虫飞行时翅膀都要振动,蝴蝶每秒振翅5~6次,蜜蜂每秒振翅300~400次,当它们都从你身后飞过时,凭你的听觉能感到蜜蜂从你身后飞过。24、在人体中,酸性最强的液体是胃液。
25、第一颗人造卫星是前苏联发射的。26、驾驶汽车时,80公里/小时的速度要比110公里/小时的速度节省燃油25%。
27、孩子做作业时写错了字,最好劝他不要用涂改液。28、汽车尾气中含有二氧化氮、一氧化碳、碳氢化合物等有害物质。
29、霜是当物体或作物温度降到0?C以下,空气中的水蒸气直接在地面该物体或作物上凝华成的白色冰晶。30、1954年,原苏联建成世界上第一座核电站。
31、地核的温度在5000℃以上。32、发明飞机的是莱特兄弟。
33、古诗十九首:迢迢牵牛星,皎皎河汉女。其中织女星位于天琴座。
34、冬夜星空中最具代表性的星座是猎户座。35、著名的美籍华裔物理学家丁肇中因发现一种长寿命,重质量的介子,而荣获1976年诺贝尔物理学奖。
36、我国和世界上大多数国家电力系统的额定频率标准定为50Hz,有少数国家电力系统的额定频率标准定为60HZ。37、彗星拖着一条扫帚那样长长的尾巴,被人们称为“扫把星”。
38、太阳的颜色是白色。39、树木通过光合作用可以吸收二氧化碳并释放氧气。
40、彩色电视光屏上呈现的各种颜色都是由三原色光混合而成的,这三原色是指:绿、红、蓝。41、我国杂交水稻闻名于世界,袁隆平在国际上被誉为“杂交水稻之父”。
42、按星区划分,全天共有88个星座。
9. 简单的科学知识大全
人体65%是水百,鸡蛋76%是水,鱼85%是水,蔬菜90%是水。
认识物体常用的方法有:用眼睛看、用鼻子闻、用手摸、用舌头尝。对不了解的物体,千万不能闻,更不能尝。
水是无色、透明、无形状的液体。水有毛细现象,表度面张力。
水能溶解许多物质。水的污染有:农业污染、工业污染、生活污染。
在我们常见的材料中,有的直接来自大自然,称为天然材料:羊毛回、木材、石料等。有的不是直接来自大自然,而是加工处理的称为人造材料:纸、铁、玻璃、塑料等。
造纸术是我国答古代的四大发明之一等等。
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我是泰博号的签约作者“秋易”
本文概览:“宇宙到底是什么样子?”目前尚无定论。值得一提的是史蒂芬·霍金的观点比较让人容易接受:宇宙有限而无界,只不过比地球多了几维。比如,我们的地球就是有限而无界的。在地球上,无论从南...
文章不错《关于宇宙的资料50字》内容很有帮助