学生科学素养读本五年级(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：本书编写组

出版社：江苏凤凰科学技术出版社

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学生科学素养读本五年级试读：

科学技术是第一生产力，是经济社会发展的持久动力。当今世界，全球性科技革命蓬勃发展，要保证我国在国际合作和竞争中取得主动地位，就必须依靠科技与教育，就必须重视科学普及，这是我国经济发展战略的必然选择。

科学普及是以时代为背景，以社会为舞台，以人为主角，以科技为内容，面向广大公众的一台“现代文明戏”。从本质上说，科学普及是一种社会教育，必须运用社会化、群众化和经常化的方式，充分利用现代社会的多种流通渠道和传播媒体，不失时机地广泛渗透到各种社会活动之中，才能形成规模宏大、富有生机、社会化的大科普。《全民科学素质行动计划纲要（2006―2010―2020年）》的颁布，给我国新时期科普工作搭建了新的舞台，科普工作目标清晰、分工明确、措施更加有力，内涵日益拓展。在群众性、社会性、经常性科普活动的基础上，进一步提升到综合素质、精神修养的层面。

提高全民的科学素养是科普工作的重要方面，这就要求科普工作在向广大群众普及科学技术知识的同时，大力弘扬科学精神、传播科学思想、倡导科学方法。在科技日益发达的今天，公众的科学素养已经是世界上许多国家都非常重视的问题。对个人来说，它关系到每个人在现代社会中的发展和生存质量；对国家而言，提高公民科学素养对于提高国家自主创新能力、建设创新型国家、实现经济社会全面协调可持续发展、构建社会主义和谐社会，都具有十分重要的意义。

中小学科普教育是提高全民科学素养的基础，也是学校实施素质教育的重要部分。广大中小学校要把对学生进行科普教育作为实施基础教育课程改革的突破口，探索符合当前中小学教育教学实际的科普教育的途径与方法，提高学生的科技素质。

在以网络为代表的现代传媒飞速发展的今天，传统的科普图书仍然有其无可比拟的独特魅力。阅读一本好的科普图书所带来的启迪和乐趣，有时让人终生难忘。同时，科普图书在表达作者观点和思想方面，也有着无法替代的功能。科普图书的策划和创作是一项艰巨而有意义的劳动，这项工作的劳动价值绝不低于在科学研究方面发表论文。我们要重视科普图书的创作，更要重视推广科普图书。

江苏科学技术出版社长期以来一直重视科普图书的出版工作，他们一方面从国外引进优秀的科普图书，同时也注重出版原创的科普图书，鼓励国内的科学家积极投身科普创作。继出版《青鸟文丛》之后，又推出了《学生科学素养读本》。这套书立足国情，以“节约能源资源、保护生态环境、保障安全健康、促进创新创造”为着眼点，涵盖科学素养各个方面，突出社会热点科学问题，以通俗而又优美的图文反映科学上的最新发明发现，贯穿创新向上的科学态度，渗透实事求是的科学精神，很有现代气息和现实意义，也很有可读性。

相信这套书能够帮助青少年学生了解科学技术的发展，培养他们对科学技术的兴趣和爱好，增强创新精神和实践能力，引导他们树立科学思想、秉持科学态度，逐步形成科学的世界观和方法论。希望能够做好这套科普读物的推广，并在再版时及时增添新的内容。2011年12月第一单元明亮的“窗户”——眼睛“眼睛是心灵的窗户。”这是我们都熟悉的一句话。一双神采奕奕、敏锐明亮的眼睛，是少年人的标志。

有了眼睛，我们可以看到红的花、绿的树，可以看到大自然的美好。走在路上，眼睛帮我们看到哪里转弯，哪里停下，哪里有红绿灯，哪里有斑马线。读书的时候，眼睛帮我们辨认字迹。如果有一天你失去了眼睛，那将多么可怕！第一课 我们的眼睛

在黑茫茫的海面，那遥远的灯塔，无论光芒多么微弱，都能给水手以方向的指引。

只要光线足够强烈，再远的光也可以被我们的眼睛察觉。那些茫茫宇宙中的星辰，与我们的距离那么遥远，连宇宙中的长跑冠军——光都要跑上几十亿年才能和我们相见，对我们而言，却是仿佛伸手可触的满天繁星。

世界的多姿多彩都因为有眼睛才能感受到。可以想象，如果有一天我们失去眼睛，那么，我们所熟悉的这个世界将会变得多么陌生。

没有眼睛，我们看不到身边的老师同学，看不到太阳月亮。我们需要摸着树干，才能意识到这里有一棵树，而且我们还无法知道树有多高，叶子有没有落光。当然，我们更加不可能知道树叶是绿色的还是黄色的。

近视是困扰许多同学的眼病，不但影响学习，还会影响高考专业的选择。

对于我们来说这么重要的眼睛，你了解多少？让我们先看看眼睛的构造吧！眼睛的构造

正因为有了光，我们看到的世界才多彩多姿。反过来讲，没有光，我们就什么都看不见。我们就跟着这些发出的光线，去眼睛里面看一看吧。眼睛的结构

眼球的最外面是一层白色的、有弹性的外壳，叫做巩膜，也就是我们常说的“眼白”。巩膜如果失去弹性，整个眼睛就会跟着变形，这就是造成近视眼的原因之一。

为了能够让光线进入眼睛，巩膜并没有把整个眼球全部包起来，而是在前端留了一个圆形的“窗口”，“窗口”上有一层和玻璃一样透明的膜，叫做角膜。

角膜之后的中心部位有一个小圆孔，叫做瞳孔，光线就是从这里进入眼睛内部的。

我们通常会把眼睛比做一个照相机，那么，瞳孔就像是照相机的光圈。它控制着进入眼睛的光线的多少。如果外面的光线很强，为了防止眼睛被强光刺伤，瞳孔就会缩小一点；如果外面的光线很暗，为了能够看清楚东西，瞳孔就会扩大一点，让更多的光线进入到眼睛里。

瞳孔对光线的反应灵敏，而且不受大脑控制，瞳孔的扩大和收缩总是不自觉的。如果瞳孔遇见强光还不收缩，那只有一个原因——这个人已经死亡。正因为如此，瞳孔扩散被当做判断死亡的标志之一。

光线进入瞳孔后，还要穿过一个像放大镜一样的透明物体，叫做晶状体。

晶状体就像照相机里的镜头，把进入眼睛的光线汇聚在一起，然后通过自动调节，来确保眼睛最后看到的是一个清晰的图像。所以无论你是看远的地方，还是看近的地方，晶状体都会把你看到的东西调到最清晰为止，就像照相机镜头拉远、拉近一样。

晶状体是眼睛中非常重要的一部分，人类很多常见的眼科问题都和晶状体有关，比如远视、老花、白内障等。同时，晶状体如果出了问题，也是造成近视眼的原因之一。

在眼球的底部，紧紧地贴着一层透明的薄膜，就是我们常说的视网膜。

物体反射的光线进入到眼睛之后，经过角膜和晶状体的聚合作用，准确地投影在视网膜上。视网膜就像是照相机里的底片，根据光线的颜色、强弱进行曝光，最后形成一个和物体完全相同的清晰图像。

而视网膜上形成的这个图像，将通过视神经传递到大脑，这就被我们看见了。眼睛和照相机“看”物体的类比倒立的图像

我们也许会发现一个有趣的现象，那就是在视网膜上形成的图像其实是倒立着的。可是我们为什么并没有感觉物体都是倒过来的呢？

这是因为，我们的大脑自动将物体修正过来了。

曾有人做过这样的实验，给一个接受实验的志愿者戴上特殊的眼镜，让他看到的东西全部是倒立的。刚开始，志愿者为世界的颠倒而苦恼，没过多久，他就行动如常了。原来，他的大脑习惯了世界颠倒的信号，将颠倒的世界重新“纠正”过来，这便是大脑的奇妙之处。眼睛是个劣质品

尽管眼睛如此精密，但是不少科学家却戏称眼睛是“劣质品”。其中最重要的原因是，眼睛总是很容易受到损害，比如近视等眼病，即使年纪轻轻也容易罹患，我们身体的其他部位哪里有这么脆弱呢？

眼睛的疾病都有哪些？让我们来看看下一课。（执笔 骆煌盛）第二课 讨厌的近视

我们常说，要像爱护眼睛那样爱护环境。为什么会有这样一比？原来，眼睛不但对人特别重要，而且还非常脆弱，非要我们细心呵护才行。

生活中，越来越多的科技产品“磨练”着我们的眼睛。从已经走进千家万户的电视、电脑，到功能、花样不断翻新的手机，再到目前风头正劲的MP4、PSP、平板电脑，每天都在考验着我们眼睛的承受能力。

可惜的是，许多人似乎并不怎么爱护眼睛。特别是在青少年学生中，戴上眼镜的人数比例居高不下。不少学生从小学三四年级起就戴上了厚厚的“瓶底儿”，走入高中的教室，一眼望去，满眼都是明晃晃的眼镜片子！愈来愈严重的近视

青少年的近视患者比例每年都在上升，根据相关报道，青少年近视率高达40%，进入大学，这个比例可以达到70%以上。

可近视究竟是怎么回事呢？

我们前面讲过，光线透过瞳孔，经过晶状体、角膜的折射，在视网膜上形成图像，我们就可以看到东西了。特别是晶状体，它会收缩和舒展，无论你是看远的地方，还是近的地方，晶状体都会把你看到的东西调到最清晰为止，就像照相机的镜头拉远、拉近一样。

如果长时间用眼过度，“镜头”晶状体就会紧张得舒展不开，厚度增加，也就是无法“拉远”，导致所成的像在视网膜前，这时候，我们就看不清远处的东西了。不过，只要注意用眼卫生，眼睛多多休息，让晶状体舒展、恢复，我们还是可以康复的。这就是“假性近视”。

而真性近视就厉害多了。这是因为眼球前后变长，视网膜向后缩，无论晶状体怎么调节，都无法让光线聚焦在视网膜上，看远处模糊一片。因为眼睛已经变形，所以单靠休息是无法恢复视力的，所以叫“真性近视”。有些近视的同学，眼睛会向外凸，就是因为眼球前后变长的缘故。假性近视和真性近视远视是什么

和近视相反，还有一种眼睛的疾病，是近处看起来模糊，而远处看得清晰。这种疾病就叫做远视。

最常见的一种远视眼，是因为眼球过短造成的，和近视刚好相反。

因为眼球前后过短，视网膜过于靠前，进入眼睛的光线也无法聚焦在视网膜上，而是落在了视网膜的后面，这就造成了近处的东西看不清楚的现象。

也许你会想，远视至少会比近视好一些吧？起码看远处的东西清楚。

可是，那些远视的同学看书稍久就会感到模糊，甚至眼胀、头痛，导致学习变成一种苦差事。知道这些，你或许会觉得远视还不如近视呢。散光

近视和远视的症状，一般都被描述成像蒙了一层雾，犹如透过毛玻璃看到的景象那样。

而患有散光的同学看到的东西和这两者都不同，他们看到的东西是变形的！例如，晴朗的夜空，明明天上只有一个月亮，散光的同学看起来天上却好似月光点点，好像一团拆散的碎片。远处细小的景物犹如碎片般重叠在一起，什么都看不清楚。

这是为什么呢？

原来，散光眼的问题出在角膜上。这样的角膜往往不光滑，从有的角度看过去弧度较弯，而另一些角度则较扁平，所以光线进入眼睛时被折射得乱七八糟。难怪看到的东西都是一团杂乱不清的碎片了。近视怎么来的？

科学家一般认为，遗传因素是患上近视非常重要的一个因素。

如果父母双方均为高度近视，则子女患高度近视的发生率是100%。如果父母双方有一方高度近视，子女的近视概率也是非常高的。所以，父母近视的同学，一定要格外保护好自己的眼睛，预防近视。

可是，在我们爷爷奶奶那一代，近视的人似乎很少，为什么现在近视的人变得那么多呢？

原来，还有更为重要的原因，就是用眼过度。

我们经常看近处的东西，例如书本、电视、电脑、游戏机等，眼睛一直处于紧张状态。晶状体如果因为过于紧张而不能舒展，看远处的东西自然就模糊了，这就形成了假性近视。

如果我们此时还不注意用眼卫生，继续沉迷于电视、电脑、游戏的话，因为眼睛的紧张不能缓解，就会让眼球前后变长，就变成真性近视了。

近视了怎么办？在后面的课文中，我们会来讨论这个问题。（执笔 骆煌盛）第三课 近视能矫正吗？

在上一课中，我们了解到近视的原因：因为种种因素，光线在眼球内的成像落在了视网膜之前，导致模糊不清。懂得了这一点，我们就知道该怎么矫正视力了。用眼镜矫正

我们都知道，凹透镜有发散光线的功能。既然近视就是物体的像落在视网膜之前，那么我们只需要在眼睛前面放上一个凹透镜，让物体的像向后“推”一点，不就可以落在视网膜上面了吗？眼睛不就重新看清楚东西了嘛！

这就是戴眼镜矫正视力的原理。

如果你身边有戴近视眼镜的同学，就可以借他的眼镜来看，你会发现镜片中间薄两边厚，就是两片凹透镜。

对于远视要怎么办呢？当然是反过来，用凸透镜来矫正视力了。

远视眼的焦点在视网膜之后，凸透镜的作用和凹透镜刚好相反，可以让焦点向前“拉”一些，刚好落在视网膜上。这样一来，远视眼的视力也就正常了。

我们一般所说的放大镜也是凸透镜的一种。如果我们借来远视眼镜，也可以像放大镜那样，用来看那些小到看不清楚的文字，或者聚集太阳光线点燃火柴。

不过，因为近视、远视的程度不同，所需要的凹透镜、凸透镜的度数也不同，只有专业的医院和配镜机构才可以保证佩戴上合适的眼镜。不合适的眼镜不但不能让你看得更清楚，反而会让眼睛疲劳，造成视力更快地下降。所以，同学们一定不要随便戴别人的眼镜哟！近视手术

近年来，人们渐渐熟悉了一种手术：只要经过医生的妙手，多年近视的眼睛就可以抛掉眼镜，轻轻松松地观察整个世界。

这是真的吗？当然。而且近视手术已经有相当长的历史了。

最早的近视手术，可以追溯到1943年。迄今已经发展了将近70年。早期的手术技术不成熟，术后的眼睛十分脆弱，难以抵御外界的伤害。随着技术的发展，近视手术已经越来越成熟，安全程度越来越高，得到了许多国家的认可。

在介绍近视原理的同时，我们要先复习一下眼睛的原理。上一课说到，眼睛中折射光线的部分，主要是角膜和晶状体。

近视手术，就是将角膜重新“雕琢”一番，把角膜变成“凹透镜”，犹如将近视眼镜“移入”眼睛一般。

目前，最流行的近视手术是LASIK和LASEK。这两种手术的过程都是相似的。

第一步，在角膜上削开一层皮瓣。

第二步，掀开皮瓣。

第三步，用激光打磨皮瓣之下的角膜深层部分。精确的激光可以保证打磨出想要的度数。

第四步，盖上皮瓣，安心养伤。

到这里一切手术完成。安心康复一段时期之后，角膜上的切口完全愈合，你就可以清清楚楚地看到一切了！

LASIK和LASEK有什么区别呢？

别看只有一个字母的差别，这却是两种手术。简单地说，LASEK比LASIK所切削的部位更浅，所以更适合角膜太薄的人或度数更高的人来做手术。但是，因为更薄的切削就需要更复杂的过程，还需要用酒精浸润，这对眼睛有一定的损害。同时这种手术恢复得也比较慢，而且恢复过程中眼睛还不那么舒服。所以，究竟选择哪种手术，还是要根据自己的实际情况来选择。

当然，还有另外一些治疗近视的手术，例如叫做ICL的晶体植入手术。

这种手术与前面介绍的在角膜上动刀不同。它不用破坏眼睛的任何一个部位，只是在眼球上开一个小小的口子，将特制的、与晶状体极为相似的“镜片”植入眼睛内部，犹如将眼镜“戴”进了眼球里一样。

还有一种CLE晶体置换手术，则是将眼睛里的晶状体取出，换上一个精心制作的、足以让患者视力变正常的人造晶体。

这两种手术更适合角膜过薄或者深度近视的患者。虽然这两种晶体手术目前应用还不广泛，价格也更高昂，不过很多人推测，ICL、CLE手术最终会取代LASIK与LASEK，成为治疗近视的首选。近视手术的注意事项ICL晶体植入手术

近视手术安全吗？这一定是许多人都想问的问题。

作为有着近70年历史的手术，目前的近视手术安全性已经大大提高。一般情况下，做过手术的人可以和常人一样学习和生活。

不过，根据调查报告显示，大约有不到1%的病例在手术之后发生了因切削后角膜过薄出现种种问题，而且，也不是所有人都适合手术，如眼部有其他疾病、眼角膜太薄等都是不适宜手术治疗的。所以，在做手术之前，一定要到正规医院做体质评估，以确保自己的身体能够承受这样的手术。

专家认为，对近视者来说，最安全的还是戴眼镜，如果近视对其工作、生活没有太大影响，最好不要做激光手术，因为激光治疗毕竟是手术，只要是手术就存在一定的风险。

青少年的眼睛尚处于发育之中，所以是不能做近视手术的，一切都要等到发育完成，视力连续两年以上不再下降才可以。在此之前，我们还是老老实实地戴上眼镜为好。如果自己加强用眼卫生，视力正常，那就更好。（执笔 骆煌盛）第四课 爱眼护眼常识

尽管目前的手术已经可以让我们摆脱眼镜的困扰。不过，相信你一定也认同这样一个观点：比起戴眼镜、做手术来说，拥有一双明亮、轻松的眼睛才是我们最希望的。不是吗？倘若视力犹如雄鹰一般锐利，又何必戴一副沉甸甸的镜片，或者承受动手术的风险呢？放松你的眼睛

根据前面的介绍，你一定会发现，眼睛的头号大敌是疲劳。因为疲劳会让眼部肌肉过于紧张、晶状体难以舒展而造成假性近视，也会因为紧张的眼部肌肉的压迫致使眼球变长，成为真性近视。鉴于此，我们一定要给眼睛以足够的休息时间。特别是假性近视者，多休息是有助于视力恢复的！

怎么才能做到经常休息呢？

首先，我们在读书、学习的时候，不可以靠书本太近，要记牢眼睛离书本必须在30厘米以上。

其次，每隔一段时间（例如45分钟）要让眼睛休息一下，要么看看远方，要么闭上眼睛放松。这就是说，无论你多么用功，也不要试图在课间赶着完成作业，更不要试图通过看小说来打发课间时间。最好和同学出去活动活动，不但可以放松身体，还可以放松眼睛，降低近视的概率。

第三，千万不要迷恋电子游戏、网络和电视，因为屏幕对少年儿童的眼睛损伤是非常大的。每天看电视也以不超过一小时为宜。

第四，昏暗的灯光和强烈的灯光对我们的眼睛都有莫大的危害。这是因为，在昏暗的灯光下，我们要看清楚书本上的字迹，就必须耗费更大的目力。如果房间里的灯泡不那么明亮的话，我们的书桌上最好要有一盏可以调节亮度的台灯。在学习时，将灯光调整至最舒服的亮度，减轻眼睛的疲劳。当然，也不要在强光下看书，因为强烈的光线也会让我们的眼睛受到损伤。

第五，不可以躺着看书，也不可以在摇晃的环境——例如车上看书，这也会造成眼睛的疲劳。睡眠不可太少，作息要有规律。睡眠不足身体容易疲劳，身体的疲劳也会带给眼睛，造成假性近视。

最后，眼保健操是缓解眼部疲劳的很好的方法。在每天上午、下午做眼保健操的时候，同学们可千万不要偷懒哦！已经近视怎么办

也许你要问，如果已经近视，是不是就不用管它疲劳不疲劳了呢？

当然不是！

青少年的近视，很多都是假性近视。只要多注意休息，放松眼部的肌肉，恢复晶状体的调节能力，视力还是可以恢复正常的。

如果是真性近视呢？

青少年的眼睛尚未定型，一般来说，一旦近视，每年都会增加50~100度。倘若不注意用眼卫生，近视度数就会加深得更快。所以，即使是真性近视，也要特别注意保护眼睛。否则，你的眼镜片只会一圈圈加上去。一旦变为1000度以上的深度近视，还会造成视网膜脱落等更多的眼部危险。据卫生部调查显示，目前我国青少年因近视致盲的人数已达30万！想一想，如果你因此致盲，那是多么痛苦啊！佩戴眼镜必要吗？

也许你曾听说过这样的话：近视镜越戴度数越深。但是专家告诉你，这种说法是没有根据的。

大多数青少年近视之后，每年都会增加50~100度。这是非常普遍、正常的现象。

如果不戴眼镜，看书时就会感觉到更吃力，眼睛更容易疲劳，视力也会下降得更快。一副合适的眼镜有助于减轻眼睛的压力，减缓视力下降的趋势。所以，一旦发现自己近视了，千万不要有顾虑，一定要佩戴一副合适的眼镜方为上策。

而且，即使你已经戴上了眼镜，一旦发现现有的眼镜无法满足视力要求，也应该及时到眼科医院做检查，矫正近视度数，更换合适的眼镜，并定期复查，以避免眼睛长期处于“饥渴”状态。

不过，也确实有一种“眼镜越戴视力越差”的情况。这是因为，不合适的镜片同样会增加眼睛的疲劳程度，导致视力快速下降。正因如此，我们一定要到眼科医院去检查、配镜，以避免受到不合适的眼镜的危害。

另外，一些同学因为爱美，纷纷选择配戴隐形眼镜。须知，对青少年而言，隐形眼镜是极其危险的！

想想看吧，隐形眼镜是一片薄薄的透明软片，紧紧贴在娇嫩的角膜上面，这种情景想一想就叫人揪心。由于角膜被覆盖导致缺氧，极容易出现血丝。而且隐形眼镜需要天天消毒，一旦出了疏忽，就容易导致眼睛发炎。所以，隐形眼镜绝不如框架眼镜那么安全。

无论怎么说，眼睛确实是身体上最脆弱的一个部分。我们只有坚持用眼卫生，才能让我们的眼睛和身体一样健康成长。（执笔 骆煌盛）结束语谁都愿意有一双明亮的眼睛，欣赏美丽的世界；谁也不愿意眼睛出毛病，正如照相机出了毛病，拍不出清晰的照片一样，那是多么遗憾的事呀！每个学生都希望学业有成，一帆风顺，可就是有不少人眼睛不“争气”，最普遍的现象是近视越来越多，度数越来越深。有的人从小希望遨游祖国的蓝天，驰骋蓝色海洋，扬我军威；有的人从小想当一名科学家，探索科学的秘密……不争气的是不少人眼睛近视了，梦想破灭了。近视，有的是遗传因素造成的，我们不能埋怨爹娘，哪个父母不希望自己的孩子有健康的体魄、聪慧的脑袋！有的是不注意用眼卫生造成的，这是近视的内因。在本单元结束之际，再次呼吁：保护视力，从我做起，从小做起，从日常生活的点滴做起。第二单元如果可以穿越太空“小学五六年级时，一次跟几个同学登山野营，目睹过满天数不胜数的繁星，只觉得天空好像不堪重负，眼看就要裂开塌落下来。那以前没见过那般绚丽的星空，以后也没见过。大家睡着后，我仍难以入睡，爬出帐篷，仰面躺下，静静观看美丽的星空。时而有流星曳着银线掠过。但望着望着，我渐渐害怕起来。星斗数量过于繁多，夜空过于寥廓、过于深邃。以前我以为自己站立的这个地面是永无尽头和牢不可破的。但实际上地球仅仅是悬浮于宇宙一隅的一块石头。只消一点点力的变化，一瞬间光的闪耀，这个星球明天就将裹着我们被一忽儿吹得了无踪影。在这漂亮得令人屏息的星空底下，我深感自己的渺小，险些眩晕过去。”

日本作家村上春树的这番话让人感受到了星空的魅力。你也热爱宇宙吗？来看看这一单元吧！第五课 我能登上月球吗阿波罗计划

1961年4月12日，苏联宇航员加加林首次进入太空。加加林身穿90千克重的太空服，成为世界上第一个进入宇宙空间并从宇宙中看到地球全貌的航天勇士。

美国知道消息后十分震惊，因为这表明苏联在航天技术上已领先美国一步。为了迎接苏联人的太空挑战，美国人决心不惜一切代价，重振昔日科技和军事领先的雄风。

美国宣布：“美国最终将第一个登上月球。”1961年5月25日，时任美国总统的肯尼迪说：“必须在10年之内将美国人送上月球，并保证其安全返回，整个国家的威望在此一举。”于是，美国宇航局制定了著名的“阿波罗”登月计划。

1969年7月16日，巨大的“土星”5号火箭载着“阿波罗”11号飞船点火升空，开始了人类首次登月的太空征程。

美国宇航员阿姆斯特朗、奥尔德林、科林斯驾驶着“阿波罗”11号宇宙飞船跨过38万千米的征程，承载着全人类的梦想踏上了月球表面。这确实是“一个人的小小一步，但是整个人类迈出的伟大一步”。

到1972年12月“阿波罗”计划的最后一次飞行——“阿波罗”17号登月为止，先后有12名宇航员登上月球表面。

这项工程历时约11年，耗资255亿美元。在工程高峰时期，参加工程的有2万家企业、200多所大学和80多个科研机构，总人数超过30万人，是继曼哈顿工程后又一项美国举国支持的科技项目工程。宇航员是怎样炼成的？

要成为宇航员，必须有强健的体魄，良好的教育水平，以及分析和解决问题的能力。早期的宇航员都是从空军的飞行员中挑选出来的。除了具备良好的身体、心理素质，相关的科学知识也要相当精通，能操纵各种仪器，能在各种紧急危险关头化险为夷，简直就是特种兵中的特种兵。

宇航员的挑选要经过一系列的测试。当年登月的阿姆斯特朗清楚记得当时的一个测试项目：他被关在一个黑屋子里面，完全黑暗，里面什么都没有，闻不到任何气味，听不到任何声音。他被要求算好两个小时的时间，然后出来。这测试的是人在完全漆黑隔绝的环境中对时间流逝的感知能力，却没有任何工具。阿姆斯特朗当时的办法是唱一首他熟悉的歌《寄宿公寓里面的十五个男人》，他知道这首歌唱一遍大概多长时间，当他唱到差不多快两个小时的时候，便大声敲门，告诉外面让他出去。

除了宇航员自身要有极高的素质外，为了使他们能在太空舱里正常地生活，还需要很多特殊的后勤保障。

早期宇航员的食品都是做成牙膏状，挤着吃，很乏味，现在早已今非昔比了。现在的宇航员可以在太空中吃到香肠馅饼、辣味烤鱼、土豆烧牛肉、果汁等各种各样的佳肴。

有些人最喜欢在吃饭时聊天，而在太空吃饭最忌讳的就是边吃边说。边吃边说会使嘴里嚼碎的食物碎末飞出嘴外，飘在餐厅或生活舱里，宇航员稍不注意吸进鼻腔就容易呛到肺里发生危险。

睡觉时，宇航员就躺在“吊床”里面，以免睡着的时候在飞船内到处乱飘，碰到不该按的按钮。所谓“吊床”，实际上就是一个不让你乱飞的网。太空旅游

如今，大家都喜欢出去旅游。我们可以走遍地球各个角落，炎热的撒哈拉大沙漠，宜人的夏威夷，寒冷的南极……现在太空航天技术如此发达，我们可以到月亮上旅游观光吗？

答案是——可以。阿姆斯特朗和他的同伴不就在月亮上旅游了一番吗？那么，什么时候可以让更多的人到月亮上走一遭呢？

别急。也许“月亮五日游”的项目暂时你还不会看到。不过，目前我们已经实现了太空旅游。“太空探险”公司计划研发一种名为“太空商务喷射机”的航天器，每次搭载3~6名乘客在距地球100千米的太空做宇宙飞行，乘客们可以俯视长达4000多千米的地域，体验三四分钟的太空失重状态。由于该高度常人能够接受，因此仅需进行4天的培训就可以出发。

不过，出发前首先要做严格的体检，包括身高，是否近视，是否色盲，听力怎么样，等等。然后再进行体能训练，带你在零重力的情况下飞行，练习你的太空步，假如这些都能适应，你就有可能去太空玩了。

目前，已经有5位富翁实现了太空旅行，只是一次旅行的费用不菲。不过太空旅游已经实现，相信下一步肯定有人能够抓住商机推出月球之旅。中国，准备好了吗？“嫦娥”1号是中国的首颗绕月人造卫星，于2007年10月24日在西昌卫星发射中心发射升空。“嫦娥”1号主要用于获取月球表面三维影像、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。

整个“奔月”过程需要8～9天，“嫦娥”1号工作寿命是一年，绕月飞行一年，执行任务后不再返回地球。“嫦娥”2号卫星是“嫦娥”1号卫星的姐妹星，于2010年10月1日发射升空。“嫦娥”2号的主要任务是获得更清晰、更详细的月球表面影像数据和月球极区表面数据，因此卫星上搭载的CCD照相机的分辨率更高，其他探测设备也都有所改进。

根据中国探月工程“三步走”的战略。在发射完“嫦娥”2号卫星以后，就要发射一个月球着陆器和月面车，对月球表面进行探测。

中国“嫦娥”工程探月计划主要分成绕、落、回三个阶段：2004~2007年为“绕”的阶段，主要目标是发射“嫦娥”1号卫星，围绕月球进行一年的探测；2007~2012年为“落”的阶段，主要目标是实现月球表面软着陆与月球巡视探测；2012~2017年为“回”的阶段，主要目标是实现月球表面软着陆并采样返回。只有完成了这三个阶段以后，中国才考虑载人登月。

相信在不久的将来，“嫦娥”奔月的神话可以实现。（执笔 仲琦）第六课 外星人，你在哪里？

你是否曾经想过这些问题：地球人是宇宙中独一无二的智慧生命吗？除了地球之外，还有别的适合生命存在的文明星球吗？

千百年来，人们编造出种种动人的神话。在中国古代，人们认为天上有玉皇大帝和王母娘娘，月亮上有玉兔、吴刚和嫦娥。西方人认为，天上有诸神之王宙斯及神后赫拉、太阳神阿波罗，等等。

17世纪初，意大利科学家伽利略首先把望远镜指向了月亮。他看到了月球上的高山、深谷和平原。他的一系列天文发现，启发了同时代人的想象力。由此，人们自然地就想到这样一个问题：月球、金星、火星等天体是否也有像人类一样的高级智慧生命呢？外星人造访过地球吗？

19世纪以来，世界各地不断有目击不明飞行物即UFO的报道或传闻，特别是20世纪50年代空间科学时代开启以来，UFO、飞碟、外星人的目击事件与日俱增。在一些报道中，UFO像幽灵一样出没于世界各地。随着宇宙科学的发展，人们愈来愈关注这样一个问题：在茫茫宇宙中，除了地球人之外，究竟有没有外星人？

从众多UFO的目击报告中，我们可以概括出这样几点：UFO的形状不一，多为碟状，也有流星状、螺旋发光状、纺锤状、棒状，等等；UFO的运行轨迹极其特殊，它能倒退、悬停、垂直上下、直角转弯，是现代人造飞行器所不能比拟的；UFO飞行速度极快，时速可达数千千米以上，并且能瞬间启动；它经常无声无息地飞行，自身旋转，发出各种颜色的光，产生强大的磁场或次声波，从而使人和动物眩晕，失去知觉；它使通信和照明中断，通常留下压痕和放射性的物质，土地草木被灼伤，久难复生。所有这些特征，都是人造飞行器和地光、火球等自然现象所没有的。

可见，对UFO事件应采取谨慎态度，在证据不足的情况下，不可贸然采取行动。1948年1月7日美国飞行员曼特尔驾机追踪一只“飞碟”，结果机毁人亡。后来的调查表明，那个“飞碟”是一个用于科学实验的高层大气探测气球。1963年12月15日美国拍摄的火箭发射纪录片中，意外地出现了UFO镜头。后来查实，那个UFO原来是明亮的金星。

英国有关部门曾对1967～1972年间的1631个飞碟事件进行了调查，分析结果表明，其中的203件是人造天体（卫星或其他飞行器的碎片），108件是气球，705件是飞机，121件属于大气中的光学现象，170件实际上是一些明亮的天体。余下的324件中，106件仍有待于进一步的调查研究。主动问候

于是，关于外星人是否到访过地球很难下定论。人类不能这样守株待兔，于是，开始尝试主动联系外星人。

1973年4月5日发射的“先驱者”10号和11号宇宙飞船，是两艘用原子核能电池作为动力的小飞船（重259千克）。它们是地球人派向银河系的第一批“使者”。它们在完成探测太阳系的木星和土星的任务之后，便向太阳系以外的星际空间飞去。据科学家估计，它们于1988年已飞出太阳系，并且一去不复返了。

这两艘飞船各装有一张送给外星人的“名片”——一块镀金铝质的标志牌。名片靠右画着一对男女，代表生活在地球上的人类，男人举起右手向外星人致意。两个人身后是“先驱者”号宇宙飞船的外形图。这种珍贵的金属名片非常结实耐用，即使经过数亿年甚至数十亿年也不会发生变化。

假如有一天“先驱者”10号和11号这对飞船果真与外星球上的高级智慧生命相遇，外星人是否能读得懂这张“名片”呢？他们能够找到我们吗？

世界上有些学者反对与外星人进行联系，他们担心，假如外星人要掠夺其他行星以繁衍自己，或者把其他行星上的生物视做食物或奴隶，那可怎么办？因此，他们主张我们人类还是在地球上“别做声”为好。外星人究竟是善还是恶，目前无法预料。但愿我们能与友好的外星人交上朋友。外星人，你在哪里？

假如存在外星人，外星人会是什么样子呢？

那些UFO目击者对“外星人”的描绘是：与人类相似，灰绿色或白色身躯，个子矮小。眼睛像昆虫，非常大。嘴很小，没有牙齿。皮肤像橡树皮一样坚硬，有很多皱褶。脑组织可能比人类复杂。那些自称被“外星人”劫持或诱拐的人描述的经历是，自己如何被带到外星人飞船上，经受痛苦的身体检查，烦琐的大脑探测程序，以及其他令人难堪的实验过程。

自从1996年8月美国宇航局公布火星陨石中有生命迹象以来，人们对火星生命的探索热情不断高涨。1997年4月，美国宇航局公布了木星最大的卫星——“木卫”2号的详细照片，科学家们认为，“木卫”2号冰层下存在着水源和淤泥床，而这些物质正是支撑生命的最佳物质。

探索地球以外的文明星球、寻找外星人，是一项国际性的伟大工程。在实施的过程中，不论遇到多少困难，在科学上都具有非常积极的意义。因为，通过这种探索，可以更深刻地认识宇宙，了解大宇宙环境，促进现代高科技的发展，造福于人类社会。一旦我们真的与外星人联系成功，我们可以学习对方的先进科学技术，发展我们的社会文明。

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。亲爱的少年朋友，你是否有志于将来投身破解“外星人”这个世纪之谜的任务中？（执笔 仲琦）第七课 霍金与《时间简史》

近代科学，特别是物理学，往往给人以晦涩难懂的印象。不仅如此，翻开一本物理学书籍，随处可见的莫名其妙的公式更是让读者头疼。

然而，真正的大师从不故弄玄虚，总是能把最深奥的知识用最简单生动的语言表达出来。20世纪风靡全球的科普著作《时间简史》便是一位大师的呕心沥血之作。有人评价：“这位因研究黑洞本性而名震天下的理论物理学家，作为科普作家正像他作为数学家一样游刃有余。”乌龟塔上的宇宙

一位著名的科学家（据说是贝特朗·罗素）曾经做过一次关于天文学方面的讲演。他描述了地球如何绕着太阳运动，以及太阳又是如何绕着我们称之为星系的巨大的恒星群的中心转动。演讲结束之时，一位坐在后排的矮个老妇人站起来说道：“你说的这些都是废话。这个世界实际上是驮在一只大乌龟背上的一块平板。”

这位科学家很有教养地微笑着答道：“那么这只乌龟是站在什么上面的呢？”“你很聪明，年轻人，的确很聪明，”老妇人说，“不过，这是一只驮着一只，一直驮下去的乌龟塔啊！”

关于这个宇宙的样子，人类最初的想法是“天圆地方”。后来逐渐意识到，或许我们所站的土地是一个大球。不然为何从地平线外驶来的船总是先露出船帆，然后才是船身？

若我们所在的是一个叫地球的球，那么地球是宇宙的中心吗？或许是吧，太阳、月亮以及天上的星星，都是围绕着地球在日复一日，年复一年地做着完美的圆周运动。

第一个说出“地球在动”的是哥白尼。他认为地球及水星、金星等行星都在绕着太阳转。然而当时的欧洲教会指出，上帝用来安置人的地球才是这个宇宙的中心。若有人对此提出非议，就是对上帝的亵渎。为了免于遭受迫害，哥白尼直到临死前才说出“地球不是宇宙的中心”。

后来，另一个巨人——伽利略，用刚发明的望远镜观测夜空，发现有几个卫星绕着木星旋转。看来，地球真的不是宇宙的中心。

至今，我们对宇宙的了解究竟到了何种程度，让我们去问问那个传说中的宇宙之王。宇宙之王——霍金

书写《时间简史》这本著作的是一个叫做史蒂芬·霍金的英国人。霍金1942年1月8日出生于英国牛津，这一天，正是那个利用望远镜进行天文观测的伽利略逝世300周年纪念日。伽利略对现代物理学的发展起着决定性的作用。那个在比萨斜塔上做实验，证明两个重量不一样的小球下落得同样快的，也正是伽利略。

霍金曾先后毕业于牛津大学和剑桥大学，并获得剑桥大学的哲学博士学位。

然而，霍金在21岁时不幸患上了会使肌肉萎缩的卢伽雷氏症，当时医生诊断他只能活两年。后来他虽然活了下来，但在往后的数十年中，病情日益恶化。刚开始他被禁锢在轮椅上，只有两根手指可以活动。1985年，又因患肺炎被彻底剥夺了说话的能力，演讲和问答只能通过语音合成器来完成。

他的贡献对于人类的观念有深远的影响，所以媒体早已有许多关于他如何与全身瘫痪作斗争的描述。《时间简史》这部著作的中文翻译者吴忠超对于1979年第一次见到霍金时的情景至今历历在目。那是他第一次参加剑桥霍金广义相对论小组的讨论班活动，身后门一打开，脑后忽然响起一种非常微弱的电器的声音，回头一看，只见一个骨瘦如柴的人斜躺在电动轮椅上。

霍金每天驱动轮椅从他的家——剑桥西路5号，经过美丽的剑河、古老的国王学院驶到应用数学和理论物理系的办公室。该系为了他的轮椅行走便利特地修了一段斜坡。

现在，霍金是英国剑桥大学应用数学及理论物理学系教授，当代最重要的广义相对论和宇宙论家，是当今享有国际盛誉的伟人之一，被称为在世的最伟大的科学家，还被称为“宇宙之王”。畅销书之王：《时间简史》

霍金把他早期的一些关于宇宙、黑洞的认识写在了《时间简史》这部著作里。《时间简史》在全世界的销量已经高达2500万册，从1988年出版以来一直雄踞畅销书榜，创下了畅销书的一个世界纪录。在这本书里，霍金力图以普通人能理解的方式来讲解黑洞、宇宙的命运和时间旅行等。

在《时间简史》一书的开头，霍金指出：“有人告诉我，我在书中每写一个方程式，都将使销量减半。于是我决定不写什么方程。不过在书的末尾，我还是写进一个方程，爱因斯坦的著名方程E=mc2。我希望此举不致吓跑一半我的潜在读者。”现在看来，霍金完全是多虑了。

在这本书中，霍金试图勾勒出我们心目中的宇宙历史——从大爆炸到黑洞。

他提出，我们的宇宙不可能是静态的，它或是膨胀，或是收缩。这就意味着，宇宙在很久以前只是一个点，然后突然爆炸起来。这就是著名的“宇宙大爆炸理论”。

宇宙来自一次大爆炸？真是一个让人惊奇的理论。

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

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