作者：金帛
出版社：河北科学技术出版社
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奇妙的科技试读：
前言
世界科学进展日新月异，新理论和新技术层出不穷。经过科学家的努力追求，我们的生活一天比一天好，各个领域的很多科学难题也被解决了。曾经只能在科幻小说里看到的科学幻想，有的已经实现，有的正在慢慢变为现实。
在这个世界，没有做不到的事，只有想不到的事。高科技并不神秘，高科技就在你的身边，高科技是人类智慧的集中展现。层出不穷的高科技浪潮冲击着、改变着人类社会的各个领域，也震撼着每个人的心灵。在科技世界里，你想知道有哪些奇妙的科技吗？《奇妙的科技》以图文并茂的形式深入浅出地揭示了诸多现代科技的奥秘，以知识性、客观性、趣味性为原则，全方位、多角度展示出最具探索意义的各类奇妙的科技，从青少年最常见、最感兴趣的现象入手，结合青少年的阅读习惯，用准确的文字对各种现象进行了科学的诠释。
在编写风格上，本书力求通俗易懂，趣味性、可读性强。通过最生动的文字，最精练的篇幅，最引人入胜的叙述方式，准确表达那些深奥的令人难以想象的事物与现象，从科学的角度出发，探索神秘的大千世界，激发青少年对科学的求知欲，使之进入神秘的未知空间。青少年读者在满足好奇心与求知欲的同时，还能获得阅读的快感。
天文地理篇
除了地球还有别的天体有生命吗
地球是幸运地拥有生命的唯一天体吗？人类是孤独的吗？在广袤无垠的宇宙中，是否还有同样具有生命的天体？
自从人们知道了地球不是宇宙的中心，就开始猜测有地外文明的存在，也创造出了关于外星生命的神话传说。
随着现代天文学、生物学、无线电技术和航天技术的日益发展，更多的人开始接受这样的观点：宇宙中的天体数目如此庞大，其中不可能没有适合生命生存的另一个天体，不可能没有与我们地球人相似的、有智慧的、能创造自己文明的生物存在；甚至很有可能有些地外生物创造出的文明比我们地球上的人类文明更为先进，更为优秀。对地球外文明的研究早已不是人们所传说的神话故事，而成为一门严肃的科学。
人类对地外生命的研究由来已久，离地球较近的月球首先进入了人类的视野。早年有人猜想月球很可能是一个空心体，里面居住着外星人。其主要理论依据是当年阿波罗登月飞船在月球上登陆的时候，指令舱中的记录仪记录到的持续震荡波长达15分钟，这一结果使科学家感到极为惊异。有学者认为，如果月球是实心体，那么在碰击后产生的震荡波不会回荡这么长时间，至多维持5分钟。由此，便出现了月球可能是空心体的猜想。但在仔细研究月岩标本后，科学家发现其中金属含量较高，而其中的亲氧金属如铁等并没有被氧化。据此有人居然得出了一个大胆的结论，说月球很可能是一个空心体，而且是外星人人工制造的。也有了诸如月球的内部可能是一个奇特的生态系统，也许居住着一些比人类更文明的“月球人”，那里可能是外星生命为了监视地球而设置的一个巨大的航天站等各种奇思妙想。但是，这种种设想都被无情的事实推翻了，一切不过是人类依据科学观测所做出的主观猜想，也可以认为是半真半假的神话故事。
而在19世纪30年代，曾出现过一个“月亮骗局”的故事，影响极大，轰动一时。事情的经过是这样的：1835年8月美国新创办了《纽约太阳报》，该报为吸引读者、打开销路、扩大销量，便诚邀英国作家洛克为自己撰稿。当时英国天文学家约翰·赫歇耳正前往非洲南部的开普敦去观测研究南天星空。洛克便选中了这件事，用自己的生花妙笔杜撰出了一个神奇而又引人入胜的月亮的理性生物的故事。他在故事中说，赫歇耳的望远镜在不久以前已能分辨出月球表面有约45.7厘米的物体。用这样高分辨率的望远镜，他看见了月亮上有鲜花和紫松等树木，也有一个碧波千里的湖泊，还有一些类似野牛、齿鲸等动物的大型动物。他还惊讶地看到了一种长有翅膀并且外貌有些像人的动物。文章这样写道：“它们的姿势看上去充满了热情而且很有力度，因此，我们推论这种生物是有理性的。”结果许多人对这一重大新闻深信不疑，人们奔走相告，该报一度成为当时最畅销的报纸。
天文学家们很快把这个骗局拆穿了。科学证明，如果要把月面上45厘米大小的物体分辨出来，光学望远镜的口径至少需要570米那么大，这么大的望远镜到今天人们仍没有能力造出来。同时，当时虽然还没有一位天文学家登上月球亲眼看到月球的样子，但由地面天文观测分析也能推知，月球上没有水，也没有大气，是一个死气沉沉的荒凉世界。
随着科学技术的发展，人类对地外生命的研究也变得更加科学。为了寻找地外生命，科学家们首先研究了地球人的进化过程。他们认为：地球人虽是“万物之灵”，具有很高智慧，但起源也和地球上的动植物一样，是从地球上进化出来的。换言之，地球上的碳、氢、氧、氮等元素，先是发生了长期的化学变化和物理变化，后来又经历了复杂而漫长的生物演化过程，最后才演化出了人类。科学实验也已经证明，人类生命的化学基础是蛋白质和核酸，而蛋白质又是由各种氨基酸构成的，氨基酸则是由复杂的有机分子组成的。在宇宙中，不仅碳、氢、氧、氮等元素广泛存在，而且在温度极低的星际空间也发现了几十种复杂的有机分子，在许多陨石中甚至还找到了十几种重要的氨基酸。这就可以认定，只要地球外的星球环境适于生命体的存在，那么很可能会发生大量的有机体演化。
当然，如果以我们地球生命的形成、演化历史作为标准，还需要很多条件才能从氨基酸逐渐演化成生命。如合适的温度、足够厚的大气层的保护、水的存在、液态的氨或甲烷的存在、足够长时间而且较为稳定的光和热。
在宇宙中，地球只是一个再平凡不过的行星，但对于我们人类来说，它是我们生命的摇篮，是最重要也是最熟悉的天体。地球是如此适合我们人类生活，有充足的水，空气中富含氧气，温度不冷不热，这与它距离太阳的位置等条件有关系。譬如水星和金星是离太阳最近的两颗行星，水星上白天热得如火，夜晚却冷得比冰还凉；厚厚的金星的大气成分以二氧化碳为主，温室效应很明显，导致环境极为恶劣，任何生物都无法生存。火星在地球轨道以外，虽说距离太阳并不是很远，但比起地球来，不但气候极其寒冷，而且根本没有水，生物在这种情况下也不可能生存下去。土星和木星上没有任何生命存在，这一点十几年前宇宙飞船的空间探测就已证实了。位于太阳系边远空域的两颗大行星是天王星、海王星，科学家们通过空间探测以及各种地面观测知道，它们同样不具备适宜智慧生命生存的环境。到目前为止，所有的太阳系探测结果都表明，太阳系中的行星只有地球是适于像人类这种智慧生命生存繁衍的星球。
不过一些科学家，尤其是化学家认为，生命可能不需要以碳和水为基础。在高温情况下，生命的化学基础有可能是硅。另一种有理性的生命不一定有物质外壳，其可能是以能的形式存在。
由此看来，太阳系中是否存在有生命的星球，至今仍无定论。不过，随着科学技术的日新月异，人类探索太空的足迹将会出现在更多的星球上，到那时，这个问题一定会有答案。
了不起的哈勃望远镜
1990年，“发现号”航天飞机携带着哈勃望远镜缓缓升空。它飘荡在可导致观测失真的地球大气层上方610千米处，将宇宙无限的壮丽摄入眼底。从此人类打开了宇宙的一扇天窗，将天文学带入了新纪元。
哈勃望远镜的设计极为先进。科学家设想通过遥控上面的计算机来指挥望远镜观测指定的目标。
哈勃望远镜上的计算机非常重要，它协调着科学仪表和推进器动作，使望远镜能精确地瞄准、调好滤光镜和曝光距离，将观测数据通过遥控传导波束传到地球同步卫星上，再经卫星发射回地球表面。作为第一架在太空遨游的高性能、大口径望远镜，它的造价高达38亿美元。
哈勃望远镜项目负责人戴维·莱克隆介绍道：“透过哈勃望远镜，人们可以看到恒星密布的星云，观察到在氢分子、气体和尘埃组成的云团中正在诞生的新星，透过它也能欣赏到人类美丽的家园。而且，哈勃望远镜发送回来的照片比地球表面拍到的要清晰10倍。”
在美国马里兰州的戈达德航天中心，戴维正演示从哈勃望远镜看到的银河系。演示表明：哈勃望远镜第一次直观地显示了宇宙中不仅仅有一个银河系，还广泛地分布着数十亿计的星系，而且宇宙正自我膨胀着。
这就印证了所谓的宇宙“大爆炸”的理论。哈勃望远镜将真实的画面呈现在了我们眼前。
哈勃望远镜在升空后的10年中，发回了无数有价值的照片，可谓战绩辉煌。可谁能想到，一开始它还因为制造缺陷差点成了一堆太空垃圾。
1990年，哈勃发射升空不到几个月，NASA（美国航天与宇宙飞行局）的科学家发现它几乎是个“瞎子”——主折射镜存在着严重缺陷。
受挫的该项目组成员立即投入到了争分夺秒的工作中。3年后终于研制出哈勃望远镜有更好聚焦的矫正透镜。
矫正透镜研制成功后，接下来就是把它安装到哈勃望远镜上。由于在设计之初就已考虑到，哈勃望远镜必须能够被太空行走的宇航员抓住，并能被航天飞机的遥控臂拖放到有效载荷操作区，以便在它受损时修复它。因此，宇航员很容易接近它，并开展修复工作。
1993年，经5次太空行走，宇航员为哈勃换上了新透镜。哈勃望远镜就像瞎子一下子复明了，马上恢复了它所有的功能。那一天成了天文学家们的节日，他们欣喜若狂。“哈勃是英雄，它是国家的象征。你看这图像有多美，宇宙令人敬畏，也让人难以置信，这是我第一次看到的……”戴维兴致勃勃地说。对于他而言，他负责的项目正成功地发挥着巨大的作用。
宇宙深处熠熠闪烁的恒星已呈现在我们眼前，探索宇宙的梦想已成现实，为此，人们将永远记住哈勃的名字。
可以往返天际的航天飞机
航天飞机既是火箭，也是穿越太空轨道的飞船，也可以称为“飞机”。之所以称之为“飞机”，是因为它像普通飞机那样可以重复使用。这就需要在制造时就设置好一种返回技术以操纵航天飞机。在这项技术没有实现之前，重复使用的宇宙飞船还只是梦想。
美国航天飞机的飞行指挥韦恩·黑尔回忆说：“我还记得我年轻时就读过有关‘土星五号’飞船如何消耗巨资的报道，仅第一阶段的登月火箭等项的投入就是天文数字。因此，美国航空航天局的每次发射都要耗资数十亿美元，这钱是有去无回的。”
那时，许多航天人就梦想着，如果有朝一日能开发出一种返回式飞机，让它重复使用，该节省多少资金啊！不仅如此，它还清除了太空垃圾，帮助消除其日后对航天飞机的威胁。
为了实现这个目标，美国航空航天局的工程师们一切从零开始，进行了艰难的研究。终于，新一代太空飞行时代向我们走来了。这种航天飞机的最大优点就是能重复使用，节省资金，所以意义重大。
1981年，第一架航天飞机开始了它的处女航。从此，“可回收的飞船”正式进入了太空。
返回式航天飞机的意义不仅在于它可以节省巨额资金，还在于它为把人类送上太空创造了条件。
韦恩·黑尔见证了航天飞机诞生发展的全过程，也目睹了它如何发展为美国航空航天局的核心力量。他介绍说：在航天飞机的机载宇航员中，3/5的人进入过太空；从它诞生之日起的20多年来，“发现号”“哥伦比亚号”“挑战者号”“亚特兰蒂斯号”和“奋进号”这5架航天飞机一共把300名宇航员和68万千克重的货物送入太空轨道后返航。这就是新型航天飞机的好处。
在航天飞机进行技术创新的同时，其他诸如火箭发射等方面的技术也在不断改进。
一架交付使用的航天飞机质量为200万千克，要让这么重的航天飞机冲出地球大气层需要极其强大的助推力，这种推力来自火箭。
火箭发动机仅相当于火车发动机重量的1/7，但它产生的推力却相当于39辆机车。发动机的燃料是液氧和液氢的混合体，它在燃烧时足以产生330万千克的强大推力，这股推力将轻易地把航天飞机送上天空。航天飞机升空时，重力会强烈下压，震颤的机身和噪声让人激动不已。航天飞机升空120秒后，两级固体推进火箭脱离并返回到地面，以备再次使用。
航天飞机能以近3万千米的时速在地表上空掠过。这个飞行速度是相当惊人的，它相当于强力步枪射出子弹速度的9倍。
航天飞机进入轨道后推进引擎停机，整个飞机处于失重状态。飞机飘浮在离地球表面386千米的上空，宇航员和科学家开始工作。他们研究的课题是诸如人和植物在高空失重状态下的生理反应和基因变化等问题，内容很丰富。
这时，机舱内的生活区、工作区和操作区的工作人员分别开始了各自的工作。灵活的太空舱能应付各种不同的工作。人们处在微重力或无重力状态。无重力的太空舱提供了绝好的科研场所，科学家可以从事分子生物学实验，这些工作在地球表面是难以完成的。
他们可以在这里研究人年老时骨质的恶化，了解人免疫系统的运行机理，制造新型的太空材料。另外，航天飞机还可以用来研究我们生存的地球天气、气候以及地质构造的相互影响和作用，便于我们更明智地把握未来。
航天飞机在完成了它的太空使命后，安全返回是一个关键的环节。
它在返回大气层时要忍受灼热的炙烤，因为它在以近3万千米的时速进入大气层时，会因摩擦而产生高热。这时，机舱外的温度可达700℃多，但舱内人员有32000片硅玻璃耐热砖的保护而安全无事。这种耐热砖是专为轨道飞行器设计的，并安装在飞机骨架之外。
航天飞机说到底其实就是一架几十万千克重的“滑翔机”，它没有发动机，所以着陆时的每一步都必须精确到位。
在接近地面的最后16分钟，航天飞机要做4次S形转弯，以降低着陆速度。机舱操作人员必须紧张又熟练地从事这一切工作。当时速减少到590.6千米时，飞机开始准备着陆了。当飞机的轮子在触地的一刹那，时速已减到了346千米。一个小小的减速伞打开了，飞机慢慢停了下来。
航天飞机与太空旅行一样，并不是没有任何危险。尽管美国航空航天局精英荟萃、成绩卓著，但也不可能每次发射都成功。1986年“挑战者号”发生的爆炸，令工作人员更谨慎小心了。
前景广阔的国际空间站开发
耗资达500亿美元的国际空间站，舰身长108米，重量达42.3万千克，始建于1998年8月，于2006年全部安装完毕，分44次通过运载器将各部件送入轨道，就像搭积木一样把整个空间站“搭”出来。
最终建成的国际空间站是一座国际太空城，包括6个实验舱和1个居住舱、3个接点舱，以及机动、能源、服务、运输、平衡系统等部件。科学家们可以安排宇航员进行各种地面上无法完成的科学研究，如太空生物学、宇宙研究、气象研究、臭氧研究、材料学研究、失重条件下的医学研究等。空间站的内部十分宽敞，有十多个相互连接的舱室，整个封闭容积相当于两架波音747大型宽体客机的全部空间，其中一半的空间将作为7名宇航员的生活区。
目前，这项跨世纪的工程由美国、俄罗斯、日本、巴西和加拿大等共计16个国家参与。
国际空间站的前身是美国的“自由号”空间站，是东西方冷战的产物。1984年1月25日，美国总统里根发表国情咨文，批准了美国宇航局在10年内建立一个永久性载人空间站的计划。原计划于1992年将空间站送入太空，费用预计80亿美元。然而8年过去了，耗资100亿美元的美国空间站仍未见踪影。前美国参议院航天科学分委会委员詹姆斯·曼西坦率地承认：“美国航空航天局缺乏建造一个‘大家伙’的能力。”在资金不足、技术力量薄弱的情况下，要想把空间站送上太空，美国宇航局不得不求助俄罗斯。从技术上讲，前苏联是空间技术的鼻祖，前三代空间站均是前苏联制造的。俄罗斯积累了空间站建设和运行方面大量的人才和丰富经验。美国于是全力游说俄罗斯，以美元换取俄罗斯的硬件和空间运输服务，并利用俄方从1971年以来积累的空间站经验。
1993年9月2日，美国和俄罗斯正式签定了一份包括太空活动在内的协议。协议中双方同意在各自现有的太空计划的基础上，联合建造一座包括多国航天部件在内的国际空间站，该空间站后被美国单方面定名为“阿尔法号”。
国际空间站的建造过程将分三个阶段实施。
第一阶段在1994～1997年完成。这一期间美俄进行了多次载人航天活动，美国航天飞机与俄罗斯“和平号”空间站进行多次对接，将美、日、德、加等国的宇航员送到“和平号”空间站上，利用“和平号”获取在空间站生活和工作的经验，掌握航天器在太空的交会和对接技术，训练他们在空间站生活和工作的能力。与此同时，宇航员还在“和平号”上开展大量空间科学实验，包括微重力、生命科学、地球资源探测等方面的工作。
第二阶段正式开始于1998年6月，已于2000年7月26日全部完成。首先是空间站的初期装配。头一个冲出起跑线的是俄罗斯的“曙光号”功能货物舱（主体舱），它作为空间站基础首先登临装配轨道；其后，迫不及待的美国“团结号”节点舱发射升空，搭载它的“奋进号”航天飞机同时在这一阶段把国际空间站的主体舱“曙光号”和接点舱在太空中进行了组装；紧接着，空间站的核心部分俄罗斯制造的“星辰号”服务舱发射升空并自动同“曙光号”和“团结号”对接，构成一个过渡性空间。至此，空间站初具规模，并可运载3名宇航员上岗轮流值勤。
经过美、俄的三次轮番接力，国际空间站的组装已于2000年10月顺利进入了第三阶段。2000年美国首先发射和安装了主骨架和太阳能电池模块，在空间站能源系统能供电后，接着发射了美国的“命运号”实验舱，于2001年2月7日与空间站对接；加拿大的移动服务系统，于2001年4月19日被送上空间站。余下的重要组件包括日本的“希望号”实验舱、欧洲空间局的“哥伦布号”实验舱、美国的居住舱等设施也陆续发射升空，并最终完成国际空间站的在轨组装。
最后一个阶段，国际空间站将从高度350千米的组装轨道转移到工作轨道上，届时国际空间站将可容纳7名宇航员同时在太空工作。
2000年11月1日，俄罗斯飞船“联盟TM-31”为国际空间站带来第一批常住的居民。在居住太空期间，这第一批“拓荒者”虽然也要进行一系列医学、生物学和工艺技术方面的科学实验，但主要任务其实是充当“技工”。除了维修在“星辰号”服务舱的失效电池，还要接收和安装美俄宇宙飞船陆续送上去的装备和组件，特别是美国的“命运号”实验舱。当然宇航员也不是没日没夜地工作，在空间站同样有作息制度：每周工作6天，每天工作12小时，周日休息。结束一天任务之前，他们和地面控制中心举行每天的例会，讨论第二天的活动。休息日，宇航员可以通过个人E-mail或可视电话同地球上的家人联系。宇航员每天要通过2个小时的锻炼来抵抗因为失重对身体造成的伤害。“拓荒者”并非完全孤立无援，如果发生严重事故或意外，3名宇航员可以跳上“联盟TM-31号”飞船返回地球。
2001年4月28日，俄罗斯航天局局长约利·科普特夫透露，中国可能会加入到国际空间站的建设工程中。在2001年11月举行的欧洲部长级会议上，双方正式确定中国进入国际空间站的时间表。
外星人从哪儿来
外星人在驾驶飞碟飞行于地球上空或者到地球上时，免不了发生事故。因而，有些飞碟的残骸以及外星人的尸体，甚至是活外星人就落到了地球上。
1950年美国在新墨西哥州回收了几具外星人尸体。这是地球上的人类首次有记载的发现外星人尸体的事件。这年年底，在该州的一个空军基地，降落了一个不明飞行物。二三辆吉普车迅速朝那个不明飞行物驶去，发现那是一个非常典型的圆状飞碟。飞碟里走出一个乘员，上了一个军官的吉普车，接着就开往了该基地的指挥部。这个乘员在指挥部待了约1小时就回到了飞碟上，不久，飞碟垂直起飞离开了地球。这显然是一次面对面的直接接触，但没有人出来证实这件事。直到40年后，即1989年11月末，才有一位科学家出来证实此事。这位科学家曾参与外星人尸体的处理工作。他说，有4具外星人的尸体一直保存在俄亥俄州的空军基地里。当时在任的杜鲁门总统曾下令所有相关人员严守这一机密，并同意对外星人的尸体进行研究。
透露这条消息的科学家叫斯通·弗里德曼，当年他直接参加了对外星宇宙飞船残骸及外星人尸体的处理工作。据他讲，这4个外星人个头很小，呈深灰色的皮肤满是皱纹，但头和眼睛都很大。他们的耳朵和鼻子深陷于脸内部，从手肘到手腕的那截手臂特别短。很明显外星人与人类长得很不一样，看起来也很恐怖。
此后，美国又发现了数具外星人尸体。1953年夏，在美国亚利桑那上空一个飞碟发生了故障，其中一部分碟体陷在沙子里。美国军方派人赶到时，发现里面有5个外星人。这几个人和地球人长得比较像，只是胳膊特长，而且每只手只有4个手指，指间还有蹼，看起来像青蛙的蹼。其中一个还活着，但伤得很重，不久就死了。
另一艘坠毁于1962年的飞碟直径有17米，由一种在地球上找不到的金属制成。在飞碟残骸里发现两个类人的生命体，身体比地球人矮，只有1米左右，但头比地球人的头大，鼻子只有小小的突起，嘴唇很薄，还有一对没有耳郭的小耳朵。
据美国“20世纪不明飞行物研究会”主席巴利先生透露：目前，美国回收的外星人尸体并被冷藏处理的至少有30具，分别放在几个秘密的地方。
外星人的尸体在世界其他许多地方也被发现过。1950年有一个飞碟坠毁在阿根廷荒无人烟的潘帕斯草原上。这个飞碟的圆盘高约4米、直径约为10米、座舱高约2米，有舷窗，表面光亮严整。这个飞碟正好被驱车经过的建筑师塔博博士发现了。在强烈的好奇心的驱使下，他停车走近物体，他从圆形物体的舷窗往内看，发现舱内有四张座椅。其中三张各坐着一个小矮人，他们一动也不动，显然已经死了。这些小矮人长得与地球人差别不大，有鼻子、眼睛和嘴巴，头发呈棕色，长短适中，皮肤黝黑，穿一身铝灰色的服装。只是第四张座椅空着。
第二天，等到他与朋友们再来看时，地上只留下了一堆灰烬，温度很高，站在旁边也能感觉到。他的一个朋友抓起了一把灰，手立刻就变紫了。后来，塔博博士患上了一种非常怪的疾病，连续发高烧，好几个月不退，皮肤破裂，像老树皮一样，一直无法治愈。
这三个外星人的尸体被人们发现却未能回收到。于是就有人推测，可能第四张座椅上的那个外星人当时还活着，为了不让自己和飞碟落入地球人之手，就把飞碟和三个外星人的尸体悉数烧掉了。
前苏联科学家杜朗诺克博士在南斯拉夫宣布：苏联一支科学探险考察队于1987年11月在戈壁沙漠中发现了飞碟。当时，它的一部分已埋在沙堆中，直径有22.78米。让人吃惊的是，这次发现的外星人尸体达14具之多，而且都没有腐烂，可能是沙漠中气候干燥的缘故。
法国巴黎的“UFO报告真实性科学协会”主席狄盖瓦曾经在喜马拉雅山峰的冰雪中发现了一个飞碟残骸和6具外星人的遗体。当时法国政府大力支持他们回收外星人遗体和飞碟残骸的工作，回收工作持续了数月才结束。从回收的外星人遗体看，它们身材矮小，只有1米左右，四肢瘦弱，但头和眼睛都比地球人大很多。他们还收集到许多金属残片，大的有2～3平方米，而这些金属在地球上仍没有被发现。
在这一回收过程中，他们还找到了一些动物，如马、牛、狗、鱼，甚至还有一头大象和几百个鸟蛋，这让人感到莫名其妙。由于这些残骸都是被冰雪封冻起来的，因此很难确定其失事的时间，可能是几年前，也可能是在几千年甚至上万年前。
回收飞碟和外星人尸体数量最多的是美国，但由于这涉及科技和军事机密，美国政府总是千方百计地掩盖事情的真相。日本著名作家矢追纯一，曾经拜访过一些回收过外星人尸体的科研人员，从而掌握了大量相关资料，写成了《外星人尸体之谜》一书。该书受到世界飞碟研究界的高度重视。在这本书中，他详细叙述了自己在美国调查访问的情况。他认为这些年来美国回收飞碟和外星人尸体的事件有46起之多，现在存放在美国的外星人尸体仍有数十具，他们被冷冻在地下室的秘密器皿中，美国对外星人的尸体进行过解剖等研究。
由此似乎可以判断，外星人的存在是确定无疑的，然而他们到底来自何方呢？据参加解剖的人说，外星人的肺与地球人是一样的，由此断定，他们的“家乡”也是一个氮气多于氧的地方。哪个星球有这种条件呢？目前尚未找到答案。
人类是如何发射人造卫星的
人造卫星就是我们人类“人工制造的卫星”。科学家用火箭把它发射到预定的轨道，使它环绕着地球或其他行星运转，以便进行探测或科学研究。围绕哪一颗行星运转的人造卫星，我们就叫它哪一颗行星的人造卫星，比如常用于观测、通讯等方面的人造地球卫星。
自从苏联在1957年发射了世界上第一颗人造卫星之后，美国、法国、日本、中国、英国也相继发射了人造卫星。除上述国家外，加拿大、意大利、澳大利亚、德国、荷兰、西班牙、印度和印度尼西亚等也在准备自行发射或已经委托别国发射了人造卫星。
1957年10月4日，苏联发射了第一颗人造地球卫星“史普尼克”号，宣告人类已经进入空间时代。
第一颗人造地球卫星呈球形，直径58厘米，重83.6千克，比美国准备在第二年初发射的卫星重8倍。它沿着椭圆轨道飞行，每96分钟环绕地球一圈。人造地球卫星内带着一台无线电发报机，不停地向地球发出“滴——滴——滴”的信号。一些人围着收音机，侧耳倾听着初次来自太空的声音。另一些人则仰望天空，试图用肉眼在夜晚搜索人造地球卫星明亮的轨迹。
1个月后，1957年11月3日，苏联又发射了第二颗人造地球卫星“史普尼克”2号，它的重量一下增加了5倍多，达到508千克。这颗卫星呈锥形，为了在卫星上节省出位置增设一个密封生物舱，不得不把许多测量仪器移到最末一节火箭上去。在圆柱形的舱内安然静卧着一只名叫“莱卡依”的小狗。小狗身上连接着测量脉搏、呼吸、血压的医学仪器，通过无线电随时把这些数据报告给地面。为了使舱内空气保持新鲜清洁，还安装了空气再生装置和处理粪便的排泄装置。舱内保持一定的温度和湿度，使小狗感到舒适。另外还有一套自供食装置，1天3次定时点亮信号灯，通知莱卡依用餐。使人遗憾的是，由于当时技术水平的限制，这颗卫星无法收回，试验狗在卫星生物舱内生活了一个星期，完成全部实验任务后，只好让它服毒自杀，成为宇航飞行中的第一个牺牲者。
世界上第一颗人造地球卫星的发射成功在国际上产生了巨大影响，对许多国家的运载火箭和航天器研制工作起到了积极的推动作用。1958年1月31日，美国第一颗人造地球卫星“探险者-1”升空。此后，法国、日本、中国和英国等纷纷发射各自的卫星。据统计，现在人类已研制和发射了各种人造卫星4800多颗，人们的主要目的是利用人造卫星开发太空高远位置资源。
随着卫星技术的日新月异，卫星种类越来越多，令人眼花缭乱，应接不暇，我们今日的生活，已经无法离开它。20世纪发明的人造地球卫星，改变了人类社会的思维、工作和生活方式，成为现代社会发展的巨大动力。
生命是怎么来的
今天，我们人类居住和繁衍生息的这个星球上到处都有生命现象。不论是从高山到平原，还是从沙漠到草原、从赤道到极地、从天空到湖海，到处都有种类繁多、大小不一、形态各异的生物。据统计，地球上有100多万种动物、30多万种植物和10多万种的微生物。它们把偌大一个地球装扮得千奇百怪、瑰丽多姿、生机勃勃。
但是，好奇的人们不禁要问：生命是怎么来的？它是从来就有的，还是像神话传说那样，是上帝或女娲制造出来的呢？
科学家说，在46亿年前，在这个刚诞生的地球上既没有碧绿的庄稼和苍翠的森林，也没有湍急的河流和浩瀚的海洋；既没有飞禽走兽，也没有鱼龟虾蟹，甚至就连最原始的生命现象也无迹可寻。在那时的地球上所有的只是光秃秃的岩石和荒野；只是经常爆发的火山和到处横溢的熔岩；只是乘火山爆发而喷发出来的原始大气。既然如此，那么地球上的生命究竟是怎样起源的？有史以来，这个问题就一直困扰着人们。到了近代，随着科学技术的迅猛发展，人们在惊叹科学的神奇之余，不由自主地寄希望于能用科学来阐明生命起源的问题，而不是各式各样、大同小异的神话传说。于是，关于生命起源的解释是假说林立，新论纷起。把这些众说纷纭的生命起源学说归结起来，大致有自生说、永恒说和现代说三种，现在简要介绍之。
1.物种起源的自生说
相信看过《西游记》的朋友一定都记得，小说的作者吴承恩在第一回中，就话说在花果山，山顶上有一块仙石，内育仙胞，一日迸裂，产一石卵，似圆球样大。因见风，便化作一个五官具备、四肢皆全的猴儿。这虽然仅仅是一个神话故事，却反映了中国古人对生命起源的一种自生说的观点。
自生说又称自然发生说，是一种认为地球上的生命是从非生命的物质中自然发生的学说。到近代自然科学产生以前，自生说一直支配着人们的头脑。吴承恩的小说即源于道家的“万物自生，俱得一气”的学说。其实，这种自生说的观点不仅盛行于古老的中国，也盛行于古老的其他民族。例如古代的印度人认为汗液与粪便可生虫类；古代的埃及人认为尼罗河的淤泥经过阳光的暴晒就可以产生青蛙、蟾蜍、蛇鼠；古希腊的德谟克利特主张生物是由水与土直接变成的。中世纪的学者甚至说青蛙是由5月的露水，狮子是由荒野的石头变成的。英国的博物学家列科木认为，树脂与海水中的盐相结合，就可以生成鸟类，所以欧洲人一度流行着吃鹅肉、鸭肉就是吃素的观点。比利时医生赫尔蒙特认为垃圾可生老鼠。此外，法国生物学家拉马科相信水螅能从污泥中自生。德国哲学家黑格尔也说海洋里能自生鞭毛虫。
令人称奇的是，不同国家、不同民族，在地理隔离、语言不通、文化又较少交流的情况下，竟同时出现了相似的“自生说”观点。不过，现在的人大可不必对古人的这种幼稚观点啼笑皆非，这是在生产力水平低下的时代，人们察物未精，把现象当做本质的必然结果。随着近代自然科学的产生和发展，科学实验从生产实践中分离出来并成为一种独立的实验活动，才使人们逐渐从自生说的束缚中解放出来。1862年，法国微生物学家巴斯德通过设计一个精确的实验，验证了自生说的荒谬性，使得这种绵延了几千年之久的古老学说彻底退出了历史舞台。
2.物种起源的永恒说
在巴斯德的著名实验成功地否定了自生说后，生命起源的探索又在风沙迷漫的道路上迷失了方向。各种各样的怀疑论、悲观论、不可知论便乘机而入，大做文章。他们怀疑“生命究竟发生过没有”，用生命和物质一样古老、永恒的假定，一笔勾销了探索生命起源的必要，认为是无聊的想法，是白白浪费时间。这就是永恒说。永恒说的代表人物是德国化学家李比西。他在1868年说：“我们只可以假定：生命正像物质那样古老，那样永恒，而关于生命起源的一切争论，在我看来已由这个简单的假定给解决了。既然生命是古老的，地球最初又不可能有生命，那么地球上的生命是从哪里来的呢？一个逻辑上的必然答案是：地球上的生命是从别的天体上迁移而来的。”德国的生化学家赫尔姆霍次也支持这种观点，他说：“如果我们用无生命的物质制造有机体的一切努力都失败了，那么依我看来，一个完全正确的方法就是问一问：生命究竟发生过没有，它是否和物质一样古老，它的胚种是否从一个天体移植到另一个天体，并且在良好土壤的一切地方都发展起来了？”
当然，对“永恒说”的观点持怀疑态度的人也不少。他们指出，宇宙空间是很广阔的，胚种从一个天体移植到另一个天体要经历很长时间，而星际空间的温度很低又没有氧气，胚种怎么能经受住这些考验而不死呢？尽管如此，生命永恒说的论者并没有放弃自己的观点，直到20世纪初，他们还在生命起源问题上纠缠不休。
3.物种起源的现代说
物种起源的现代说源自于达尔文的进化论。进入20世纪以后，经过前苏联生化学家奥巴林、英国生物学家霍尔丹、英国化学家尤里、尤里的研究生米勒、美国化学家福科斯等人的创造性工作，使人们对生命是如何起源的有了比较一致的看法：生命起源是地球形成的早期倾泻物质长期进化的结果。从非生命向生命的转化完成于36亿～38亿年，化学进化发展到原始生命，大致经过如下几个阶段：由无机小分子形成有机小分子；由有机小分子进化为有机大分子；由有机大分子发展为多分子系统；由多分子系统演化为原始生命。此后，再由原始生命演化为细胞形态的生命，从而便开始了细胞形态的生物进化。目前的实验材料表明：头两个阶段的倾泻进化已有大量的实验证据；第三个阶段的化学进化已为部分观察资料所支持；第四个阶段，当代自然科学尚未提供有效的证据。
自然科学的研究成果，虽然为人们提供了一个生命起源的基本图景，然而，在某些关键性问题上还有待于探索。生命究竟是怎样起源的，依然是个“谜”。
探索大海深处的秘密
为什么近在眼前的海底世界反而令我们感到陌生呢？这并不是我们对它疏忽了，而是多年以来还没有一件载体能把人类送到海底深处。虽然，我们早就发明了“潜艇”这个东西，但潜艇设计者、哈克斯技术研究所潜艇设计师格雷哈姆·哈克斯深知，压力巨大的海底极其危险。潜得越深，海水的压力就越大。最深处的海底压力有272.4万千克，这么大的压力，不仅整个人，就连一般的潜艇都会被压扁。
多少年来，深入海底畅游海底世界，一直是科幻小说里的场景。直到60年前，一种超强金属合金的诞生才给新潜艇的问世带来了希望。
新的超强金属合金问世后，美国伍兹·荷尔海洋学研究所的工程师们欢欣鼓舞，他们开始用这种合金制造潜艇的耐压舱，并将这艘新设计成功的潜艇命名为“爱尔文”号。它是世界上第一艘深海潜艇，能承受4572米以下的海水重压。“爱尔文”号潜艇问世不久，就开始了它的海底漫游。它从“亚特兰蒂斯”号船上下水以后，经过2个小时潜到了海平面以下4828米处，并准备向下面的未知水域进发。
地球物理学家伍兹·荷尔海洋物理研究所的丹·佛拿里博士也随艇下水。他回忆说：“记得第一次下潜我就被窗外的景物迷住了。到了水下400米，神奇的水母和闻所未闻的小动物纷纷闯入了视野。我们从未这样直接地看到过隐匿于深海的生命，我们走进了它们的家园，太不可思议了……”
海底世界很像月球表面，工作人员利用精密的机械臂在陌生的海底地上搜索着。随着摄像镜头，海面的人也能通过电视看到这神秘的世界。
尽管“爱尔文”号潜艇不断向海底深处探险，取得了很多资料，但截至目前，海洋学家们调查过的海底面积只占不到总数的5%。也就是说，绝大多数海底仍然是一片未开垦的处女地，那里的情况仍然是一个未解之谜。
海洋深处的大部分地区需要发现和探索，其中的妙趣只有身临其境后才会感觉得到。
对于地球物理学家伍兹·荷尔海洋物理研究所的苏珊·纽费尔丝博士来说，她在海底发现的一处奇观至今仍让她兴奋不已。
1977年的一天，“爱尔文”号在太平洋加拉帕哥斯群岛附近潜入2438.4米的深处时，苏珊·纽费尔丝博士和助手们突然发现前方有一个炽热液体的喷发口，一股急流从中奔涌而出。据说，这是海底地貌逐步形成的一个重要组成。据分析，这个美丽的出水口喷发出来的是一种亚硫酸盐矿物质，它们随着热流冲出地壳并形成了黑烟柱。从这里喷出的黑烟的表面温度达800℃，可奇怪的是这里居然有生命存在。
在这道黑色“烟柱”的外围，聚集着数量庞大的虾群，它们在这只炽热的“火炉”旁边自由自在地生活着，没有任何异常行为。
这个发现实在太了不起了，但它只是已发现或未发现的海底奇观之一。要弄清这些地壳的运动规律，就必须对海底进行大面积的实地考察。因为地质年代在海底地壳留下的痕迹，要比陆地外壳容易辨认得多。科学家们正计划在海底建立观测站，观测海底地壳的变动过程。
自从“爱尔文”号潜艇问世后，海洋学研究已站在了新的起点上，“爱尔文”号构筑了人类通向深海的阶梯。
美丽的海底世界
澳大利亚科学家汉斯·哈斯从20世纪30年代开始进行海洋探险。他通过自己研制的水下摄像机，首次向世人展示了海洋深处的美景。“女士们先生们，这个世界上有很多美丽而神秘的地方，但是最美丽而神秘的，就是大海！”在哈斯的影片和科学研究的吸引下，更多的人投身于深邃的海底世界。
另一位富有创新精神的探险家是法国人雅克·库斯托，他研制出一种供应阀（自携式水下呼吸器），叫“水肺”，这种东西像人造鱼鳃一样，使深海潜水者获得了更多自由。如今，水肺已经把深海潜水变成了一项人人都可参与的体育运动。
库斯托的水下世界同样令人耳目一新，他在奇妙的海底世界中体验到了非凡的乐趣，为此他戏称自己是海洋深处的“宇航员”。
水肺的研究和发展对“海王星”号沉船的商业打捞活动起到了重要作用。在此之前，潜水员只能穿着笨重的潜水服，拖着长长的氧气管沉入水下作业，在水下修理船只和打捞残骸时，潜水员要花很大力气对付笨重的潜水服。
1925年，一个名叫约瑟夫·佩里斯的波斯人研制出了潜水服，它能使潜水员在正常气压下进行深海作业。这一设计虽然实用，但市场反应并不强烈，佩里斯只好放弃了。到了20世纪60年代，海洋石油业的发展需要大量潜水服，佩里斯的设计经过改造后畅销世界。
1934年，美国人威廉·毕比和奥蒂斯·巴顿钻进了球形潜水器，绞盘上的钢索把他们一直送到水下900多米的地方，此前人类从未到达过这个深度。
潜水艇虽然也是船，但更接近于代表探索精神的宇宙飞船。在好奇心的驱使下，人类借助潜水艇一步步深入海洋，探寻美丽而神秘的生命。
自由潜水者不需要科技的帮助，即使面临大脑缺氧的危险，他们也会拼着一口气尽可能潜到海洋的更深处。这是一项独特的运动，男女在同等条件下一试高低，梅根·格里尔赢得过美国冠军。
2009年4月8日，一位英国女潜水员刷新了最新潜水世界纪录，能够一口气下潜至水下100米。紧接着，8月23日，澳大利亚一名自由潜水者一口气游过长达120米的海底岩洞，这是人类自由潜水穿过的最长海底岩洞。
2003年自由潜水深度世界纪录是170米。2003年10月12日，古巴出生的潜水爱好者费雷拉在墨西哥西部洛斯卡沃斯湾下潜了170米，刷新了3年前他创造的“无极限”自由潜水世界纪录。在此次活动中，费雷拉附在一个沉重的雪橇上，一口气下潜了170米，然后在充气筒帮助下飞快地返回水面，全过程共用了2分40秒。
2005年6月，南非一位名叫努诺·戈麦斯的潜水爱好者在埃及红海的著名潜水胜地宰海卜打破了世界戴水肺潜水纪录，他潜到了水下318.25米的深度。
人类“潜水”最深纪录是1.1万米。1960年1月23日，瑞士深海探险家雅克·皮卡尔与唐·沃尔什一起乘坐潜艇潜到了世界最低点——位于海平面下1.1万米处的太平洋马里亚纳海沟沟底，创造了人类在水中下潜最深的世界纪录。皮卡尔在海平面下1.1万米处亲眼见证了有机生命的存在，这一发现最终促使禁止向深海倾倒核废料的禁令出台。
闪电是如何形成的
夏天，每当雨天来临，天空乌云密布时，就会出现电光闪闪、雷声隆隆的景象。雷电到底是什么？
在中国古代神话故事里，由“雷公”和“电母”分别负责“打雷”和“打闪”。欧洲人在近代之前，由于受各种宗教观念影响，普遍相信雷电是“天神”或者“上帝”“发怒”的结果。
近代以来，人们渐渐开始了解雷电出现的真正原因。一段时期里，荷兰学者布尔哈维的观点在欧洲学术界比较流行，他认为雷电是一种“气体爆炸”。再后来，富兰克林做了那个著名的风筝试验，并由此证实天上的电与地上的电实质相同。人们这样解释：携带正电荷与负电荷的两种高电压云团在空中相撞，产生电火花，这就是闪电。这种碰撞可以释放出很大的能量，声光具备，撼人心魄。如果碰巧的话，闪电会导向地面，对人、畜、树木以及建筑物构成危害。但是，闪电依旧包裹在“层层迷雾”中，依然令人迷惑。云层本来是中性的，怎么会产生大量的正、负电荷？
科学家们发现，在一般情况下，雷电云层只有达到60厘米以上的厚度时，才会产生闪电。带负电荷的往往是温度很低的下部云层，而带正电荷的往往是温度很低的上部云层。当正、负电荷之间的电场足够强时，绝缘层就会被击穿，于是闪电就产生了。但是，驱使正、负电荷分开的力量究竟是什么呢？
有人认为，充电过程最初是在冰雹与冰晶或极冷水滴撞击时产生的。冰雹块被撞裂开后，便在云层的上部集中了带正电的轻冰粒，而较重的带负电的冰粒下降，在云层下方形成负电荷。但是，这种说法有片面之处。因为，如果单用降雨来解释闪电，那么，闪电为什么经常发生于降雨之前，而不全是降雨之后或降雨过程中呢？另外，在火山爆发时也会产生闪电，这又是为什么呢？
以上说法被推翻后，接着有人提出了另外一种说法，认为电荷产生在雷电云层之外。大气中过量的正电荷被吸附到上面的云层中，在这个过程中云层本身又吸附了自身上方大气中的负电荷，但由于气流的作用，负电荷又被裹挟而下。正是由于这种上下的剧烈运动，使得正电荷在上，负电荷在下，正、负电荷分开，最终形成闪电。
然而，这一假说也只是猜测而已，并未得到证实。
神秘的雷电既诱人又危险。一些具有勇敢探索精神的科学家为解开闪电之谜，作出了很大的牺牲。而提出上述几种假说的科学家们更是付出了大量的智慧和劳动。但是，这些假说都存在着这样或那样的问题，没有一种是被普遍接受的。看来，只有等待条件进一步成熟，才能对这一自然现象给出一个令人满意的答案。
龙卷风形成之谜
在美国俄克拉荷马州阿得莫尔市曾经发生过这样一件怪事：两匹马拉着一辆大车在路上行走，车夫坐在车上，由于天气闷热，他打起了瞌睡，突然一声巨响把他惊醒。睁眼一看，两匹马和一根车辕都已经无影无踪了，而自己和车子却是安然无恙的。
俄克拉荷马州的一对夫妇也遭到了这种厄运。在1950年的一个晴朗的夏日，他们躺在床上休息。一声刺耳的巨响赶走了睡神。他们俩起来看了看，以为这声音是梦中听到的，于是重新又躺了下来。但是，他们忽然发现他们的床已被弄到荒无人烟的旷野，周围没有房子，没有任何建筑物，也没有牲畜。只有一把椅子还留在他们的旁边，折叠好的衣服仍好端端地摆在上面！据说这件怪事的罪魁祸首是龙卷风。
龙卷风是云层底部下垂的漏斗状的云柱及其伴随的非常强烈的旋风。文献上记载的下降银币雨、青蛙雨、黄豆雨、铁雨、虾雨，还有血淋淋的牛头从天而降等现象，都是龙卷风把地面或水中的物体吸上天空，带到远处，随雨降落造成的。龙卷风中心气压极低，中心附近气压梯度极大，产生强大的吮吸作用。当漏斗伸到陆地表面时，把大量沙尘等物质吸到空中，形成尘柱，称陆龙卷；当漏斗伸到海面时，便吸起高大的水柱，称水龙卷或海龙卷。龙卷的袭击突然而猛烈，产生的风是地面上最强的。
在强烈龙卷风的袭击下，房子屋顶会像滑翔翼般飞起来。一旦屋顶被卷走后，房子的其他部分也会跟着崩解。龙卷风的强大气流还能把上万吨的整节大车厢卷入空中，把上千吨的轮船由海面抛到岸上。在美国，龙卷风每年造成的死亡人数仅次于雷电。它对建筑的破坏也相当严重，经常是毁灭性的。1925年3月18日一次有名的“三州旋风”遍及密苏里、伊利诺伊和印第安纳三个州，损失达4000万美元，死亡695人，重伤2027人；1967年3月26日上海地区出现的一次强龙卷，毁坏房屋1万多间，拔起或扭折22座抗风力为12级大风2倍的高压电线铁塔。龙卷风平均每年夺走数万人的生命。1970年5月27日一个龙卷风在湖南形成后经过沣水，在沣水的江心卷起的水柱有30米高、几十平方米大，河底的水都被吸干了。
龙卷风在世界各地都曾出现过，我国龙卷风不多见，而在美国、英国、新西兰、澳大利亚、意大利、日本出现的次数却很多。龙卷风在美国又叫旋风，是常见的自然现象。1879年5月30日下午4时，在堪萨斯州北方的上空有两块又黑又浓的乌云合并在一起。15分钟后在云层下端产生了旋涡。旋涡迅速增长，变成一根顶天立地的巨大风柱，在3个小时内像一条孽龙似的在整个州内胡作非为，所到之处无一幸免。最奇怪的是在开始的时候，龙卷风旋涡竟然将一座新造的75米长的铁路桥从石桥墩上“拔”起，把它扭了几扭然后抛到水中。事后专家们认为，这次龙卷风旋涡壁气流的速度已高于音速，其威力巨大。
把高于音速的龙卷风比喻为一个魔术师一点也不为过。1896年，美国圣路易市发生过一次旋风，使一根松树棍竟轻易穿透了一块1厘米左右厚的钢板。在美国明尼苏达州，1919年也发生了一次旋风，使一根细草茎刺穿一块厚木板，而一片三叶草的叶子竟像模子一样，被深深嵌入了泥墙中。但是使人不解的是麦蒂希布农妇谢莱茹涅娃和她儿子的事情。龙卷风将她、她的大儿子和婴儿吹到一条沟里，而她的次子彼佳被刮走不见影踪，直到第二天才在索加尔尼基市找到了他。尽管他吓得魂不附体，但丝毫未受损伤。令人奇怪的是，他不是顺着风向吹，而是逆着风被吹到索加尔尼基市的。
尽管人们早就知道龙卷风是在很强的热力不稳定的大气中形成的，但对它形成的物理机制，至今仍没有确切的了解。有的学者提出了内引力——热过程的龙卷成因新理论。但是，用它也无法解说冬季和夜间没有强对流或雷电云时发生的龙卷风。龙卷风有时席卷一切，而有时在它的中心范围内的东西却完好无损；有时它可将一匹骏马吹到数千米以外，而有时却只吹断一棵树干；有时把1只鸡的一侧鸡毛拔完，而另一侧鸡毛却完好无缺，产生龙卷风这些奇怪现象的原因更是令人难以预料。
龙卷风的风速究竟有多大？没有人真正知道，因为龙卷风发生至消散的时间短，只有几分钟，最多几个小时。作用面积很小，一般直径只有25～100米，在极少数的情况下直径才达到1千米以上，以致现有的探测仪器没有足够的灵敏度来对龙卷风进行准确的观测。相对来说，多普勒雷达是比较有效和常用的一种观测仪器。多普勒雷达对准龙卷风发出微波束，微波信号被龙卷风中的碎屑和雨点反射后被雷达接收。如果龙卷风远离雷达而去，反射回的微波信号频率将向低频方向移动；反之，如果龙卷风越来越接近雷达，则反射回的信号将向高频方向移动。这种现象被称为多普勒频移。接收到信号后，雷达操作人员就可以通过分析频移数据，计算出龙卷风的速度和移动方向。为了制服龙卷，预测龙卷，人们正努力探索龙卷形成的规律，以解开这个自然之谜。
黑潮是黑色的吗
原来，有一条天然的“暖气管道”横亘在西北太平洋上。这条所谓的“暖气管道”其实是海洋暖流中的一支，也就是黑潮。黑潮是太平洋的北赤道流与陆地相遇后，沿岸北上的一支海流。它像一条巨大的江河，从南向北，昼夜不息地滚滚流动着。
虽然这股暖流被称为黑潮，但它的水其实并不黑，甚至比起一般海水来，显得更清澈透明。不过，黑潮分布的海面经过太阳的散射光照射，水分子吸收了如红、黄等色的光波，而只散射蓝色光波。因此，人们一眼看过去，海水就成了蓝黑。这就是人们称它为黑潮的原因，黑潮也因此与其他的一般海水明显地区别开来。那么，这条“暖气管道”是从哪来的呢？它是如何形成的呢？
这要从北赤道流说起，它是黑潮的前身。赤道流由于受强烈的太阳辐射影响，水温和盐度都很高，黑潮也因此具有高水温、高盐度的特点。夏季水温为27℃～30℃，即使在冬季，表层水温也超过20℃，高出邻近海水5℃～6℃。因此，黑潮又被称为“黑潮暖流”。黑潮暖流因为自身特点而拥有大量热能，其中的部分暖水直接或间接参与了大陆架海区的环流，对环境有很大影响。暖流沿黄海东侧北上，再转入北黄海，进而穿过渤海海峡向渤海流去。在冬季寒冷的渤海、黄海一带，暖流凭借其高温的特性，给沿途带来温暖。不仅如此，整个黄海还因为暖流北上而存在一个明显的高温“水舌”，该“水舌”一直扩展到整个渤海。因此，秦皇岛一带海域始终不结冰。科学家观察到这一自然现象后兴奋不已，便开始研究它。
黑潮的影响首先表现在气候方面。海洋气象学家通过研究冬季黑潮的水温情况，来预测明春气候的变化。他们发现了一个规律：当进入秋末冬初时，只要测出吐噶喇海峡的水温高于往年平均水温，那么我国北部平原地区，来年春季降雨量肯定多过常年降雨量。相反，降雨量则会偏低。这种预测对于农业发展有重要意义，人们可以据此提早采取措施，预防灾情。
黑潮对它经过的沿岸各地的启示与影响极大，绝不仅限于气候这一方面。人们发现，它也极大地影响着渔业生产。对有些怕冷的鱼类而言，黑潮流域是理想的家园。这些鱼类喜欢聚集在黑潮流域附近游动，冷了就靠近一些，热了便离它远一些。黑潮流域成了鱼儿们抵御恶劣环境的天然庇护场。同时，黑潮暖流也为暖水性鱼类的产卵创造了条件。因此，在黑潮流域作业的渔民自然就有丰富的收获了。
黑潮流经范围很广，并且从方方面面影响流经区域，值得关注。近些年来，国际间展开了广泛的科技合作，目的是为了揭示黑潮的形成机制，弄清其变化规律，揭示黑潮和大气间的关系。我国海洋工作者为揭开黑潮之谜，积极研究，做了大量工作，并取得了很多成果。科学技术的发展日新月异，相信黑潮一定会越来越被人们了解，并能带给人类更多的福利。
飞翔的梦想
1903年，在北卡罗来纳州的凯蒂霍克，美国人奥维尔·莱特兄弟准备追随前辈的足迹飞上天空。动力驱动和人工操控的结合，使这次飞行显得异常平稳。虽然莱特兄弟在天上只飞了1分钟，但这却是人类开始征服天空的标志。
此后，1909年，在没有指南针的情况下，法国人刘易斯·伯莱雷奥从法国加莱起飞，37分钟后降落在海峡对岸的英国多佛附近。1919年，英国人约翰·阿尔科克和亚瑟·布朗驾驶一架木制双翼飞机从加拿大的纽芬兰出发，准备飞越大西洋。在飞行途中，由于下起雨，机身表面结了厚厚一层冰，勇敢的布朗竟然爬到机翼上进行清理。最后，飞机安全降落在爱尔兰的沼泽地里，他们终于成功抵达了欧洲。为此，他们赢得了1万英镑的奖金和世人的瞩目。
人类的下一个目标是单人飞越大西洋，很多勇士为此献出了生命。为了实现这一目标，有人拿出2.5万美元作为奖金。美国人林白进行了尝试。由于路途遥远，林白在飞机上加挂了油箱，但却挡住了自己的视线。为此，他只好在潜望镜的帮助下进行越洋飞行。1927年5月20日，他驾驶一架单翼飞机从纽约起飞，等在他前面的是5632.6千米的路程，不眠的33个小时，以及乌云、浓雾和暴风雨。这次飞行引起了公众的极大关注，当林白在巴黎附近的勒博格特机场降落时，蜂拥而至的人们向他表达了最诚挚的敬意，他成为冒险精神的象征，备受推崇。
1930年，英国人艾美·约翰逊独自飞到澳大利亚。1935年，新西兰的简·巴滕成为完成欧洲和澳洲之间往返飞行的第一位女性。1932年，美国人阿梅莉亚·埃尔哈特成为独自飞越大西洋的第一位女性，公众称她为“长着翅膀的传奇”，1937年，由于不明天气原因，她永远的消失在太平洋上。
这些开路先锋为人类征服了广阔的天空。如今飞机航线已经遍布地球上空，最初的艰险已经被热情周到的服务所取代。
除了飞机，人类还用其他方式同天空亲密接触。让我们先来看看200年前飘荡在天空中的热气球吧！
100多年来，人类一直梦想在天空中飞得更远、更高。1931年，带着人类永无止境的好奇心，奥古斯特·皮卡德和同伴乘坐热气球首次进入同温层。
乘坐热气球的非凡感受吸引了众多冒险家，比如英国的理查德·布兰森和瑞典的皮尔·林德斯特兰德。1997年，美国人斯蒂文·福塞创造了乘坐热气球在空中度过6天的纪录。居住在瑞士的著名深海探险家奥古斯特·皮卡德是第一个飞上15000米高空的人。在1931年的5月27日，奥古斯特乘坐着自己制造的热气球，升上了15780米高空的同温层（1932年刷新纪录至16201米），他因而成为世界上第一个亲眼看到地球曲线的人。此后，新纪录不断诞生。
热气球的高度鼓舞着人心甚至和国家地位有关。1937年，历史上最大的热气球升空了，对于大萧条时期的西方民众来说，这的确使人欢欣鼓舞，他们甚至认为这是人类不屈斗志的象征。当斯蒂文斯和安德森操纵热气球升到22.6千米的高空时，美国的世界地位也得到了提高。
20年后，“载人高空计划”再度实施，相关实验继续进行。1960年，作为这一计划的飞行员，约瑟夫·基廷格的气球飞到距离地面30千米的未知空间，人类终于触摸到了太空。由于飞行服无法保持正常气压，他坠向地球，不过还好，他平安降到地面。此后的30年里，基廷格痴心不改，仍然对飞翔和冒险情有独钟。
黄土高原是如何形成的
地质学家为了回答这个问题，综合使用地层、古气候、古生物、物质成分、结构及年代学等手段进行了研究，提出的黄土形成假说多达20多种。其中，毫无事实根据的“宇宙成因说”早就被否定了。现在影响较大的是“水成说”“残积说”“风成说”及“多成因说”这四种学说。黄土物质的来源、搬运营力及黄土本身的属性等问题是这四种学说的主要分歧。
大多数学者都持风成说的观点，并且风成说观点在中外都十分风行，为许多学者所赞同。特别值得指出的是，现代学者以大量的基本事实为基础，分析了黄土物质的基本特点后，认为我国大面积的沙漠可能是黄土物源，并且认为风力是黄土物质的搬运的主要动力。黄土高原的形成，是地质历史中一种综合的地质作用过程，存在着三个不同阶段即物源的形成、搬运、分选及堆积成土。
地质学家认为，在第三纪末或第四纪初的后半期，今天的黄土高原所在地，气候潮湿多雨，河流及湖盆众多，各种流水地质作用盛行。基岩山区中大量的冲积、洪积、坡积、湖积及冰积物在河水作用下被搬运到低洼的盆地中，松散沙砾及土状混合物堆积变得越来越厚，黄土物质因此有了生长的基础。
在距今大约120万年前的第四世纪后半期，气候发生了全球性的变化。气温急剧下降，由潮湿变为冷干。新的冰期到来，我国西北部地区在西伯利亚——蒙古高压气流的影响下，冷空气直驱南下进入我国西北地区，并受祁连山的影响分为两支，一支转向东南，构成西北风进入鄂尔多斯地区，另一支向西南构成东北风进入柴达木盆地和塔里木盆地。与此同时，来自蒙古的西风及西伯利亚的西北风分别进入我国北疆的东北地区及准噶尔盆地。堆积在盆地中的松散物质及基岩山区的部分残积和堆积物被像大自然的风车一样强大的风力重新扬起，随风飘扬、搬运、分选，然后分别沉积下来。日复一日，年复一年，各种堆积由少变多，今天西北地区的砾漠、沙漠和巨厚的黄土堆积也就逐渐形成了。
另外三种关于黄土形成的假说影响并不太大。水成说认为，黄土主要由流水作用从不远的物源区堆积而成。残积说则认为由基岩风化作用就地成土导致了黄土的形成。而多成因说则认为黄土是上述几种因素共同作用而形成的。
从目前情况看，虽然四种假说都有一定的市场，但在学术界占有绝对优势的还是风成说。然而，要想否定水成说、残积说等假说也不容易，因为至今也还拿不出更确切的证据。多成因说近几年又重新抬头，向风成说提出了挑战，并且它也似乎比其他假说更为合理。孰是孰非，还很难预料。究竟何时才能揭开黄土高原之谜呢？这只能寄希望于科学家的研究了。
令人惊叹的海底隧道
英吉利海峡隧道是连接英法两个国家的超长海底隧道。如果你有机会穿越海底隧道，好好欣赏一下它，你就会感叹这个穿地而过的大型通道是多么来之不易。为了修成它，英法两国历时6年，耗资170亿美元，而且有10名工人把自己的生命奉献给了这项历史上最具挑战性的运输系统工程。
过去，英国与欧洲之间来往的方式是靠轮船横渡英吉利海峡。
几百年来，无数工程建筑师都梦想把英国和欧洲大陆连接起来，他们设想建造桥梁、开掘地下隧道。但在过去的技术条件下，造这么大的工程，还是敢想而不敢为的。
除了工程上面临的困难之外，过去英国人还担心：如果真的把英国同欧洲联系起来，尽管存在着前所未有的便利，但也蕴含着许多危险，比如欧洲大陆的传染病会非常容易传到英国来；一旦发生战争，敌人也会通过这条通路长驱直入。如果乘船的话，就很容易避免这类事件的发生。
随着科技的进步以及整个欧洲的大融合，上述英国担心的问题发生的可能性越来越小。1980年，英法两国终于达成最终协议：建一条地下隧道，把两个国家连接起来。
根据这项协议，拟议中的隧道长近40千米，将连接法国的加来港和英国的福克斯顿港。
英法两国虽然达成了共造隧道的协议，但要把它变成现实，一点也不轻松。
首先，这项工程的规模大得惊人。你可以把它想象为建300栋55层高的楼群，把它们搬走，然后不仅要把它们埋到地下还要深埋到水下。最后，还要让一辆火车穿越建成的隧道。
其次，这项工程相当复杂。设计中的英吉利海峡隧道有两条主隧道。这两条隧道并行排列，两条隧道之间还有一条小型隧道，是服务隧道，专供维护人员前往隧道中间使用。万一出事，它无疑也是一条逃生路线。
1987年，英国和法国的施工队开始对挖，等待他们的将是一段艰难岁月。
英吉利海峡底部有一层石灰岩，为了建成隧道，工人们必须沿着石灰岩层挖掘。因为这种石灰岩层质地松软，比较利于挖掘，它有很强的防水性能可以避免塌方。所以隧道有的地方距离海底近25米，有的则深达近46米。
为了挖掘得更快、更方便，技术人员专门开发了一种巨大的钻孔机，是根据岩石的特点而设计的。这些工具全都是巨型机器，就连供服务隧道用的最小号挖掘机也有两个足球场那么大，重达650吨。施工时，旋转的钻头在岩石上钻挖，岩灰四溅，石块纷纷落地。挖掘出来的大量碎石渣则通过传送带送出隧道。
据说，仅仅是运到英国一边的碎石渣就为英国海岸增加了30多万平方米的面积。
与此同时，大钻孔机上连接的起重臂也开始用水泥板为隧道铺设墙面。
高度机械化的操作虽然使工人们轻松了不少，但隧道侧壁经常性的渗漏也给施工人员增加了作业难度。为了阻止侧漏和清理侧漏的泥水，机器经常被迫停止工作。无形中工期被拖延了下来。
因为工程浩大，工期长，开工几年之后，政府就被这项大工程拖得精疲力竭了。
尽管如此，工程却没有停止。3年中，顽强的英法施工人员坚持不懈地挖掘着。1990年，第一条隧道开通的时刻终于到来了。
有了现代化的测量设备，所有的人都坚信挖掘机能够将对挖的隧道对接成功。但到了预定连通的前一天，人们开始担心了：万一对接不上怎么办？如果真的出现这种情况，许多辛苦可就白费了。庆幸的是，最后连接成功了，人们激动不已。
3条隧道完工后，人们开始铺设共100多千米长的双轨火车隧道。
1993年，这项工程终于交付使用。据统计，如果走隧道，从伦敦到巴黎只需要3个半小时；而乘坐轮船，则将多花一倍的时间。
尽管隧道隐藏在海峡下面，但它的影响力是显而易见的。它使英国和欧洲的命运更紧密地连在了一起。不管是从经济角度还是从政治角度来说，这条隧道都不愧是20世纪最伟大的工程之一。
火山爆发的秘密
火山自古以来就是人类生活的巨大威胁。它不仅威力强大，足以摧毁城市，而且它的无规律性更让人防不胜防。
意大利的维苏威火山在公元79年的一天下午突然爆发，附近的两座小城全部被埋葬在火山爆发出的火山灰底下。这两座被火山灰湮没了的城镇直到1600年后才又被人们发现。
1980年，美国圣海伦斯火山连续发生过4次大爆发。火山第一次大爆发时就喷出10亿立方米的火山灰和熔岩物。火山灰随气流一直扩散到4000千米以外的地方。当时，火山灰同气体在空中摩擦，冲击波穿透云层，产生了雷鸣、闪电和强烈的暴风雨，并有大规模的山崩发生，使原火山的顶部降低了200米。据估计，这次火山爆发释放了相当于第二次世界大战中美国在日本广岛投放的原子弹能量的2500倍！
人们对火山的破坏力很早就有深刻的认识，一直在想方设法地减少它的危害。其实在许多情况下，如果居民及时疏散就不会造成很大的损失，但火山喷发的无规律性、突然性给人们的预测防范带来了很大困难。
在加勒比海东部的马提尼克岛上，有座培雷火山在酣睡了50年后，于1902年5月8日又一次爆发。火山仿佛是一个开动着的巨大的火焰喷射器，大量的气体和火山灰变成了一团团的700℃高温的黑烟。它向水平方向推进时，正好经过距火山8千米的圣皮埃尔城，整个城市在猛烈的火焰横扫下被夷为废墟。约有28000人在火焰的侵袭下窒息而死，整个城市除了一个关在地牢里的囚犯侥幸逃了出来外，其他人全部丧生。这名囚犯也成了这场灾难的唯一见证人。在海港的船舶中，除了一艘船外，其余的船舶全部在火海中化为乌有。
1943年2月20日下午，一个墨西哥青年农民正在南部乌鲁阿潘城近郊的田野里干活。突然，他身旁的玉米地的土壤被掀起了2米多高，同时伴有嘶嘶的响声。紧接着一个裂口出现在地面上，并从裂口中不断冒出有硫黄味的黑烟，而且裂口在不断扩大。惊慌的青年农民撒腿就往家跑。当他跑到半路时，突然想起马还在地里，于是他转身又跑回地里。当他回去牵马时，浓烟已升向高空。他立刻骑马奔回村庄，将此事告知村民，并让大家赶快逃离。不久从裂口处喷射出了大量的灰尘、石块，紧接着流出炽热的岩浆，在隆隆的巨响声中，一座新的火山就在这块玉米地里诞生了。
1978年12月，一支考察队趁罗斯岛上的埃里伯斯火山宁静时，为采集高温气体样品深入到火山口70米深处。不料火山突然发生小规模喷发，火山灰溅到一名队员身上，因抢救及时，这名队员才免遭不测。一架美国客机1979年11月28日想让游客饱览火山奇景，在绕着埃里伯斯火山飞行时，不幸栽了下来，260多人全部遇难。
为了减少火山对人类生产生活的破坏，科学家们对火山进行了深入的考察研究。在此基础上，他们提出火山喷发并非无迹可寻。
位于苏联东部堪察加半岛一带的克留赤夫火山于1944～1945年开始了大规模的喷发。这次持续了很长时间的喷发相当猛烈。一支探险队在喷发停止后来到直径600米、深200多米的火山口里，对这次火山喷发进行了长期的系统研究。他们在这个地方进行了近30年的调查工作。经过艰苦的劳动，终于发现了一些关于火山活动的规律。这大大地将人类预测火山爆发的步伐推进了一步。苏联科学院的火山研究站在1955年综合许多前人研究的成果以及他们自己的经验，在对堪察加半岛进行一番实地考察后，成功地预测出了另一座位于该岛的火山即将喷发的事实。果然，预报发布后仅十多天，这座火山就爆发了。附近的居民因为事先收到预报，采取了许多安全的防护措施，所以并没有任何人在此次火山爆发中伤亡。
有一座位于加勒比海东部的小岛名叫瓜德罗普岛，岛上景色宜人，和平宁静。这个岛上的苏弗里埃尔火山于1976年夏天开始接连不断地喷发，使得岛上7.5万名居民无法正常的生活。这个消息传出后，世界各地的火山专家前来对苏弗里埃尔火山进行实地考察。在经过了全面的分析研究后，火山专家们提出了截然不同的观点。其中持乐观态度的以比利时火山专家哈伦·塔齐耶夫为首的专家小组认为，与亚洲的菲律宾、印度尼西亚一带的火山相似，苏弗里埃尔火山的喷发也是由于地下水被加热后，水蒸气从火山口喷发而造成的，这是火山每10分钟发生一次小规模喷发的真正原因。因为大规模喷发的可能性几乎没有，因此岛上的居民不用逃离家园，他们应该是十分安全的。
事实证明塔齐耶夫的判断是正确的。人们没有盲目地逃离家园，生活与工作也没有受到很大影响。这里的人们对塔齐耶夫的杰出贡献十分感激，赠予他“无所畏惧的火神”的称号。
在认识火山的基础上，人们又进行了改造火山的尝试。埃特纳火山巍然耸立在意大利的西西里岛上，它是欧洲最高的火山。这座火山的几次爆发都给当地居民造成了巨大的伤亡和财产损失。意大利政府为了避免日后该火山再次威胁到人们的安全，果断地采取了相应措施，改变熔岩的流向，把它引入到附近的一个死火山口里。1983年5月14日凌晨4时，人类开始进行第一次尝试用人工爆破的方法改变火山熔岩的流向。几道炫目的亮光伴随着震耳欲聋的巨响，一股火山熔岩顷刻间如同一条被驯服的活龙，在人类为它已安排好的道路上流动。这是人类征服自然的伟大壮举。火山爆发到底有没有规律，倘若有，人类又能在多大程度上认识、利用这些规律，造福于人，这是摆在所有科研工作者面前的重大课题。
火山爆发的规律
古罗马人普林尼安是世界上最早详细地考察和记载火山情况的人。公元79年，著名的意大利维苏威火山大爆发，熔岩彻底湮没了附近的2座城市。普林尼安实地考察了这次大爆发，爆发的全部过程被他详细地记录了下来，为后人了解这次灾难留下了宝贵的资料。不幸的是，他做完这个伟大的贡献后不久就去世了，死因是他吸入了过多的火山喷出的有毒气体。人们为了纪念这位火山研究的先驱，把他观测的维苏威型火山喷发以他的名字来命名，因此，维苏威型火山喷发又叫做“普林尼安型火山喷发”。
20世纪以来，科学技术的飞速发展推动了火山研究活动的发展。
1982年3～4月，美国的气象卫星探测到埃尔奇琼火山的爆发。因为火山喷发后海洋的表面温度、地球高层大气中的二氧化氮、臭氧和水汽的含量都和以前有很大的不同，天空中还因此出现了由几百万吨烟气和火山炭形成的巨大云层，厚达3000米。研究人员为了获得更多的第一手资料，彻底研究这个现象以及它所带来的后果，决定乘飞机降落到火山口，对火山口进行实地详细调查。
完成了一系列的准备工作以后，考察队员们对火山进行了全面而细致的研究。第一个走进火口湖的是美国科学家罗斯。火口湖湖面很宽，湖水很浅，只没到他的脚踝，却热得使人难受。罗斯咬牙坚持着，用取样管采集湖水样品。同样毫不畏惧地走进火口湖的还有一位勇敢的美国科学家汤姆斯·卡萨德瓦尔。他用一个小型温差电偶测出湖水的温度为52℃。两名美国科学家还对湖水进行了检测，弄清楚了湖水的成分和浓度，发现湖水具有酸性。这是因为很多二氧化硫溶解在水中，使得湖水成为类似稀硫酸的液体了。
美国科学家佐勒花了不少时间和力气将一台重17千克的抽气装置安装在火山口。由于现场气温高，他热得大汗淋漓。他利用这台装置，采集了几十管从裂缝中冒出的气体，经过测算发现埃尔奇琼火山每天能喷出约400吨硫。
考察小组在火山口坚持战斗了3天以后，携带着丰富的第一手资料，飞回美国。探险家的出色工作有着十分重要的意义，专家们根据他们收集的资料研究分析埃尔奇琼火山爆发对全球气候的巨大影响、政府如何制定相关的农业政策等等。
在火山专家们和火山探险家的共同努力下，火山波动的一些规律已被人们所掌握。人们根据这些规律和已经积累了的经验，多次成功地对火山爆发作出预测。
不仅如此，人类在认识火山、预测火山活动的同时，还打响了改造火山、征服火山的战斗，真是令人振奋！
如梦如幻的海市蜃楼
山东省北部的蓬莱县，自古有着“蓬莱仙境”的美名。古书上把蓬莱称为海上神山，民间传说中的“八仙过海”，就在此地，秦始皇为寻求海上神仙和长生不老的药，也曾到过这里……当然，这些都是神话传说，但与蓬莱的迷人风景，又多海市蜃楼的奇妙景象是有着直接关系的。
蓬莱县城北有座丹崖山，山崖壁陡，三面临海，山顶上雄踞着著名的蓬莱阁，登上阁楼可俯视无垠的大海，是观赏海市蜃楼奇景的理想地方。
所谓海市蜃楼，就是在春夏之交或夏末秋初时，每当雨后初晴，或风和日丽、晴朗少云的天气里，会在远处海面的半空中，突然呈现亭台楼阁，山峦起伏，树木丛丛，行人车辆等奇妙的幻影，宛如身临仙境。过一段时间幻影突然又消失得无影无踪。
其实海市蜃楼是一种幻景，是一种大气光学现象引起的。在春夏季节，白天海水温度比较低，下层空气受水温影响，较上层空气冷、密度大，而上层空气密度小。当阳光穿过这种空气层时，就要发生折射和反射，下层密度大的空气就像一面镜子一样，把地面景物反射在半空中，就会出现奇妙虚幻的景致。例如蓬莱县北部海面上的庙岛群岛，在夏季，白昼海水温度低，空气出现下密上稀的差异，所以在蓬莱县常可看到庙岛群岛的幻影。宋朝时候的沈括曾有记载：“登州（即现在的蓬莱）海中，时有云气，如宫室、台观、城堞、人物、车马、冠盖，历历可睹。”因为当时人们无法解释这种现象，就把蓬莱和“仙境”联系起来了。
海市蜃楼不但在海面上能见到，在沙漠中也能见到，不过沙漠中的幻景不在半空而在地面上。这是因为白天沙漠贴近地面的空气温度高于上层，所以上层密度大而下层密度小，密度大的反射镜在上层，就把蓝天、树木、房屋反射在沙滩上，而且形成倒影，所以蓝天像湖水，使不少沙漠旅行者上当受骗。
无论哪一种海市蜃楼，只能在无风或风力微弱的天气条件下出现。当大风一起，幻景顿时消失。这是因为这种空气层极不稳定，大风一刮，上下层空气搅动混合，上下层空气密度没有什么差异了，光线就不会出现折射和反射的现象了。“仙境”的秘密被揭穿了，但人们并没有失望，观赏海市蜃楼仍是人们极向往的。而人们更向往的是蓬莱的人间“仙境”，因为蓬莱的风景本身就非常美丽。蓬莱依山傍水，山清水秀。有“仙阁凌空”“海市蜃楼”“万里澄波”“狮洞烟云”“日出扶桑”“晚潮新月”等十大胜景。
探索神秘的自然现象
毋庸置疑，北极光是地球上最美丽的景色之一，自从人们发现北极光现象之后，就被该现象的神秘和美丽深深吸引。从太阳释放出来的等离子流叫做太阳风。当太阳风与地球磁场边缘发生接触，一些带电粒子被地球磁场所捕获，它们沿着磁力线进入地球电离层。电离层是地球表面向空中延伸60～600千米的大气层部分。当带电粒子与电离层中的气体碰撞就开始发亮，产生壮美绚丽的景色，这种美妙的极光现象还出现在南极地区。虽然科学家已经知道极光的起因，但它对地球有何影响仍然是个疑问。
乳房云也被称为乳房积云，它是由无数个袋状下垂云状结构组合在云层底部的，它主要是由冰物质构成，可以沿着任何一个方向延伸数百千米，然而一些乳房云结构可保持静止不变10～15分钟。每当乳房云出现就预示着恶劣天气的到来，它经常是暴风雨或其他恶劣天气来袭的前兆，但目前科学家仍搞不明白该现象究竟是怎样形成的。
赤潮是河口、海洋或淡水水藻在水域中快速堆积，从而覆盖整个海域或海滩，使海水变成血红色的现象。这种现象是由于密度较高的浮游植物在水表面堆积形成密集、可见的团状结构，虽然部分浮游植物并无害，但少部分浮游植物有剧毒，可导致鱼类，鸟类和海洋哺乳动物死亡。在一些情况下，甚至人类也会在赤潮下受到伤害。尽管人们已投入大量人力、物力去研究赤潮，但是，时至今天，人们对引起赤潮的原因尚未完全清楚。赤潮发生的机理，以及赤潮与各种海洋环境要素的关系，仍然是科学家们正在深入研究的课题。正因为人们无法弄清楚赤潮生成的内在机理和发生规律，所以也无法预报海区内发生赤潮的时间，因无法提前防范。
融凝冰柱看上去非常像冰矛，主要存在于高山冰川上，它在尺寸上具有多样性——从几厘米高至五米高不等。最初，太阳光线在积雪或高山冰川表面上照射融化形成不规律的微凹，一旦像这样的微凹形成，太阳光将在这个微凹处发生光线反射，增加了局部物质升华。随着微凹的逐步加深，深深的一个凹槽便形成，最终形成像耸立的冰矛的结构。
近10年来，美国加利福尼亚州死亡谷泥浆戈壁上会移动的石头成为颇具科学争议的一个焦点，对于这一怪异的自然现象，许多科学家均无法给予合理的解释。甚至重达数百千克的石头也会自然移动到数百米之外。一些科学家猜测该现象可能是由于强劲的风和表面冰层的结合作用才形成这一运动。然而，这种解释理论不能解释不同质量的岩石能够以不同的速度并排移动，或以不同的方向移动。此外，从物理学计算角度也不支持以上理论，当地至少需要数百千米每小时的风速才能移动某些石头，但最终这样的风速也无法移动数百千克的石头至数百米之遥。
超级气流柱是在强烈暴风雨中持续出现纵深旋转上升气流，这一自然现象看上去非常可怕。该现象可持续数个小时，有时可能会分割成两半，位于暴风的两侧。超级气流柱席卷某一地区通常会带来冰雹或暴风雨，有时还会产生龙卷风。有时超级气流柱会降落一些巨大的冰雹。该现象可能出现于地球的任何地区，但在美国太平洋出现的概率较高。
火焰龙卷也被称为火魔或火旋风，是火焰在某些特殊条件下形成的罕见现象。通常主要受空气温度和气流影响，会形成一个垂直旋涡状，或形成类似龙卷风效应的垂直径向旋转气柱。一般火焰龙卷多发生于丛林火焰中，垂直旋涡状火柱形成于特定的气流和温度条件下。火焰龙卷可形成10～60米高，直径达到3米，但仅持续几分钟，如果风速较强劲的话，火焰龙卷可能持续时间更长一些。
冰圈这一奇特的自然现象通常只在非常寒冷的国家或地区出现。科学家们普遍认为冰圈是水表面冰层在水面中心区域聚集形成的，而不是在边缘。缓慢流动的河水可形成缓慢旋转的漩涡，当水流旋转时，便形成冰圈。冰圈的边缘消融速度很缓慢，直到冰圈上出现裂缝才会导致冰圈下降。这些冰圈的最大直径可达到150多米。
波浪状的重力波云层通常是由于上升气流延伸至山脉，或者伴随着雷电交加的暴风雨而产生。重力波状的云层仅产生于上升气流进入稳定的气穴。向上的气流冲量在气穴中产生连锁反应，从而形成大气层中云层的变化，改变云层动态曲线，使云层出现如同重力波一样的摆动波纹。
嗡嗡的噪声是指人耳无法听到的持续、扩散性低频交流噪声的总称。据报道，这种奇特噪声现象出现于不同的地理环境中。一些噪声源已被测定，比如研究人员发现美国新墨西哥州陶斯地区有该噪声，因此该噪声也被命名为“陶斯嗡嗡噪声”。研究人员指出，这种奇特的噪声存在于世界各地，尤其在欧洲地区最多，在夏威夷岛的嗡嗡噪声与火山作用有密切关系，但记录到的噪声却与火山地区相隔近百千米之遥。嗡嗡噪声经常被描述是一种听起来像柴油机空转时发出的声音，很难用麦克风进行探测记录，至今科学家仍无法准确解释其成因和来源。
了不起的三峡工程
三峡工程全称为“长江三峡水利枢纽工程”，是目前世界上规模最大的水利枢纽工程。整个工程包括一座混凝重力式大坝、泄水闸、一座堤后式水电站、一座永久性通航船闸和一架升船机。三峡工程建筑由大坝、水电站厂房和通航建筑物三大部分组成。大坝坝顶总长3035米，坝高185米，水电站右岸设14台，左岸12台，共26台，前排容量为70万千瓦的水轮发电机组，总装机容量为1820万千瓦，年发电量847亿千瓦时。通航建筑物位于左岸，永久通航建筑物为双线五级连续船闸及垂直升船机等。
三峡工程分三期，总工期18年。
一期5年（1992—1997）。主要工程除准备工程外，主要进行一期围堰填筑，导流明渠开挖。修筑混凝土纵向围堰，以及修建左岸临时船闸（120米高），并开始修建左岸永久船闸、升船机及左岸部分石坝段的施工。
二期工程6年（1998—2003）。工程主要任务是修筑二期围堰，左岸大坝的电站设施建设及机组安装，同时继续进行并完成永久特级船闸、升船机的施工，2003年6月，大坝蓄水至35米高，蓄水至长江万县市境内。张飞庙被淹没，长江三峡的激流险滩再也见不到，水面平缓，三峡内江段将无上、下水之分。永久通航建成启用，同年左岸第一机组发电。
三期工程6年（2003—2009）。本期进行右岸大坝和电站的施工，并继续完成全部机组安装。完工时，三峡水库成为一座长达600千米，最宽处达2000米，面积达10000平方千米，水面平静的峡谷型水库。2009年大坝竣工后再经过3年时间，即到2012年，最终坝上水位海拔高度将达175米，水位实际提升110米，回水将上溯650千米，直至重庆境内。
长江三峡水利枢纽，是当今世界上最大的水利枢纽工程。1994年6月，由美国发展理事会（WDC）主持，在西班牙第二大城市巴塞罗那召开的全球超级工程会议上，它被列为全球超级工程之一。三峡工程在工程规模、科学技术和综合利用效益等许多方面都堪为世界级工程的前列。它不仅将为我国带来巨大的经济效益，还将为世界水利水电技术和有关科技的发展作出有益的贡献。
应用科技篇
信息的革命
每一次信息技术的出现和进一步发展都使人们的生产方式和生活方式发生巨大变化，引起经济和社会变革，使人类走向新的文明。
1900年的时候，人们靠电报进行联系。摩尔斯电报的信号会随着距离的增加逐渐减弱，在途中要经过手写和转换。刚进入20世纪时，电话还只是少数享有特权者的专利，国际通话是根本不可能的。但是，人们已经认识到电话在全球交流中的潜力。一场在全球编织蜘蛛网似的电话线的竞赛如火如荼地展开了。
20世纪20年代，美国和古巴之间铺设了电缆，越洋通话成为可能。很快电话成了人类的耳朵和声音的延伸，电话线迅速遍布全球。1956年，第一条穿越大西洋的电话线铺设成功。6年以后，第一颗无线电通讯卫星发射升空，虽然它只能每隔2.5小时使用20分钟，但是，人类已经能够通过太空进行直接的洲际交流，世界终于听到了自己的声音。有线电话和无线电话是这个世纪的两种交流方式，通讯卫星成了联系它们的集合体。
1901年，摩尔斯电报中的字母S被从英国的康沃尔发送过了大西洋。电报的发明者马可尼回忆说：“突然，我听见三声清脆的响声，这代表三个电报信号点。多么激动人心的时刻啊！电波终于穿越大西洋，克服崎岖陆地的影响，传到我的接收器上。”无线电就这样诞生了，看不见的语言迅速穿越天空，把世界各地的人们联系在一起，这让整个世界为之震撼。人们第一次听到了发生在很远的地方的新闻，不用身临其境也能感受到世界的生动。
广播是20世纪人类信息革命的先锋，一个具有标志性的产业崛起了，广播为收听者提供了难以言说的乐趣。广播里不断变化的是新闻，谈话是播放的录音，歌曲是一种娱乐，而世界只是在倾听。
1926年，弗里兹·兰在德国创作了电影《大都会》，影片展示了未来社会的景象以及一些即将发生的事情。
1926年，在伦敦梭霍区一家饭店的阁楼里，苏格兰人约翰·洛吉·贝尔德向人们展示了20世纪最有影响力的机械系统之一——电视。德国邮政业为贝尔德的研究提供了资金。1935年，在柏林的公共审片室里，贝尔德手工操作的摄像机首次应用于常规播放。这看起来只能算是个新奇事物。画面效果与新闻电影差得多，不过很快，电视机就得到了改进。1923年，美籍俄罗斯人弗拉基米尔·兹沃尔金为自己发明的显像管申请了专利。1924年，他又申请了电子摄像机、光电摄像管的专利，这比贝尔德的演示还要早两年。美国广播公司发展了兹沃尔金的发明，这就是摄像机的鼻祖。1937年，英国广播公司将贝尔德的摄像机换成了马尔科尼·艾米公司的电子摄像机，它是光电摄像管的派生产品。
当彩色电视出现的时候，世界上已经有将近2亿台电视，天空中布满了天线。电视诞生后，很快就成为世界上最强有力的媒介，它永远地改变了人类的生活。电视报道新闻，播放节目，进行交流，虽然使用的语言各不相同，而表达方式却是全球通行的。不同国家和地区的观众可以同时观看到同一画面，这是文化全球化的开始。什么也逃不过摄像机的眼睛，它改变了我们的世界，让世界变得更加生动。在20世纪初，一条消息传遍全球需要几个星期，而现在，不管多么让人悲痛或者欢喜的消息，都会在瞬间完成传递。战争的场面就在我们的起居室里播放，我们还没来得及反思，另一个故事就已经开始了。
总有一些人物影响着历史，总有一些事件成就了某人，他们的言行是对历史最真实的演绎。他们曾经璀璨夺目，秀美多姿；他们曾经飞扬跋扈，显赫一时；他们曾经一言九鼎，位高权重；他们曾经愤世嫉俗，玩世不恭。如今他们中的一些虽早已离开世间，却走不出光阴的痕迹。新闻、绯闻、真相、谜团，将成为历史永存。这些舞蹈在天地间的灵魂，时至今日，历久弥新。
可以移动的电话
移动电话是通过电磁波输送信息的，我们所说的无线电覆盖区域就是电磁波所能达到的地区。这几年，移动电话的数量迅速增长，而相对于有限的无线电频率资源来说，不免产生“僧多粥少”的麻烦。所以人们给电视、广播及各处无线电通信规定了一定的频率范围，就像交通管理部门把马路划分成快车道、慢车道和人行道一样，以有效地减轻或防止信息传输中的“塞车”。无线电波也被分成不同的频段，指派了不同的通信业务。而分配给移动通信的频率范围是比较窄的，在同一地区，要是不同用户使用同一个频率，就会产生干扰。
为充分利用无线频率，解决频率“拥挤”的问题，美国贝尔实验室的通信专家于1947年率先提出了建立“蜂窝”式移动电话系统的设想。直到1979年，“蜂窝”式移动电话系统研制成功后，“僧多粥少”的矛盾才得以缓解。
为什么要将无线小区划分为蜂窝状呢？让我们先看看蜂窝是什么样子的。蜂蜡是蜜蜂的分泌物，遇到空气后变成蜡片。蜡片是制造蜂巢的原料，在建造蜂巢时，工蜂们一只拉着一只，拉成一长串。然后，将分泌并存在腹部的蜂蜡用腿拨下来，用口咀嚼后，粘在蜂房上，接着再加工一番，最终成为正六角形的柱状蜂房。蜂房的形状和结构是非常科学的，因为它占的空间最小，容量最大。
蜂房的六角形结构给科学家以很大启示，他们将这种结构应用到了无线电频率的分配上。这种结构的好处在于能够减少重复建设，发挥最大的效用。而且，无线电波可以通过控制其所发射的强度，将它限制在小区的范围之内。同时，在相邻的小区中，选用不同的频率进行通话，就不会发生干扰。而相隔一定距离的小区，又可以使用同一种频率。频率的重复使用，解决了频率不足的难题。
目前的移动电话，主要采用的就是蜂窝系统。蜂窝移动通信是把一个通信区域划分成一些规则的六角形小区，就像蜂窝一样，小区边长几千米到几十千米不等。每个小区内都设有一个无线基地台，每个基地台都有专线与移动电话局连接，再由移动电话局通过有线线路与市区电话局及长途电话局联系起来。这种蜂窝移动电话系统不仅能使用户相互通话，而且能在全地区自动连入公共电话交换网，与固定电话用户通话，这样就能够使移动电话与国内国外任何一台电话通话。
第一代蜂窝移动电话采用的是模拟技术，第二代蜂窝移动电话就是现在人们生活中最常采用的“GSM”数字移动电话，它采用的是数字技术。“GSM”是欧洲移动通信特别小组的英语缩写，它制定了统一的欧洲数字蜂窝移动通信系统标准。现在中国采用此系统开通了138，139“全球通”数字移动电话网。与模拟系统相比，数字系统的优势在于频谱利用率高、手机体积小、省电、安全保密，而且能够提供数据、文字信息业务。
正六边形无线电覆盖区域的形状如同蜂窝，这就是“蜂窝式无线电小区”和“蜂窝式移动电话”名字的由来。
近年来，移动通信给人们带来很多方便，其发展之快、应用之广是任何人都始料不及的。
传真技术的诞生
1907年11月18日，贝兰第一次成功地进行了图像传真的实验，传真电报就此问世了。1913年，贝兰又成功研制出第一台专供新闻采访用的手提式传真机。次年，用这部传真机传送的第一幅“传真照片”刊在了法国巴黎一家报纸上。1924年，在美国华盛顿和法国巴黎之间第一次成功地用传真机进行了国际间手稿真迹的传输。
那么，文件或图像是如何通过传真机传送给对方的呢？其实，假如你通过放大镜观察报纸上的黑白传真照片，你会发现不管内容多么复杂的照片都是由许多密密麻麻、深浅不一的黑白小点儿组合而成的。如果点子又多又密，照片就会更加清晰。传真通信的原理与此相同，传真时文件图像被分解成一个个像素，通过扫描设备和光电转换器件后，这些深浅不同的小点子变换成为相应强弱不同的电信号，然后放大调制再将其变成适于通信传输的传真信号送到对方。与发送端刚好相反，接收端的电信号经过放大解调还原成强弱不同的光点，然后按发送的先后顺序排列组合、还原成像，再通过静电复印、照片或热敏打印等方式进行复制。这样，远在异地的对方收到的文件、图像就与原稿一模一样。
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