万事为什么(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：陆金武

出版社：海潮出版社

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万事为什么试读：

序言

面对五彩斑斓的世界，孩子们会睁大了眼睛，向大人们问个究竟。许多看似幼稚的问题，却不乏新奇难解的一面，有时虽然会让大人们觉得简单可笑，但回答起来却又不甚了了。

如今，人类虽然在不同的领域取得了辉煌的成就，但仍有大片的知识空白等待探索和开拓。如果把知识比作一粒一粒的细沙，想想世界上有多少这样的沙子！这个世界上有太多的知识沙漠，如果不是孩子们的发问，我们似乎从没感受过它们的存在，更别说去造访了。正如托马斯·爱迪生说：“我们连世间万物的百万分之一都不知道。”

本书就是为那些明白自己所知不多的人们编写的，包括求知若渴的青少年朋友。本书不单是对人类所知领域的简单涉及，更是对我们经常接触到的事物和现象进行有趣的考问。这些聪明人都在思考的问题，相信每个人都不可能熟视无睹。

无数事实证明，人类的发展在很大程度上得益于好奇心的驱动，正是这一因素，才成就了独一无二的人类。动物们不会考虑其存在的意义，植物也不会仰望夜空，思索宇宙中到底有些什么，然而，我们人类会做这些。人类区别于其他动物的过人之处，就在于善于思考问题和发现问题。

每个人都有好奇心，尤其是天真可爱的孩子们。当他们渐渐长大，开始认识这个美丽的世界时，他们渴求了解他们生活的环境，他们身边的事物，于是，提问成为他们获得这些信息的最直接的方式。为了满足孩子们对知识的渴求，为了帮助大人们在面对这些问题时能轻松应付，我们广征博引，精心编撰了这本知识的书籍。

这是一本你值得一读的书。它的优点在于从常识中发掘新知，从各种熟知无睹的现象中发现和提出问题，将读者带进奇妙无穷的知识天地。每翻开一页，读者都会走进一个精彩纷呈的世界，感受到获得知识的愉悦，享受知识之美的馈赠。书中大量的科学知识，能激发人们特别是青少年朋友的想象力，满足其好奇心，更有助于拓展知识面，增强观察分析问题的能力。

这也是一本让你大饱眼福的书。本书紧贴日常生活，采撷全新的知识点，并着重选取人们似懂非懂又异常感兴趣的问题，轻松的话题，充满了求知、探索和趣味，无论是宇宙奇闻还是动物趣事，或是大自然的鬼斧神工，甚至关乎我们自身的人体奥秘，在本书中都能找到科学生动的解释和描述。

读罢此书，无论你是成人还是孩子，你都将会为你还有那么多不懂的东西而感到惊讶：从很大很陌生的宇宙，到很小很熟悉的原子粒子；从茫茫无际的高山荒漠，到游弋在你身边的动物、植物和事物……你会惊讶这个世界如此丰富多彩、趣味无穷！同样，你还会惊讶于自己对司空见惯事物的无知，这些是你很少能从学校学习得到的知识，但却是在生活和学习工作中经常出现的。

本书是许多努力了解我们周围世界的人辛勤劳动的结晶，感谢那些科学家、哲学家、历史学家、发明家和幻想家们，正是以他们的科研成果为原料，经过我们的加工烹调，才成就了这样一本生动有趣的书。是的，当你的孩子再问起诸多的“为什么”时，本书会帮助你在解答孩子问题时游刃有余。当然，它还会让你受益匪浅，因为，在你积极地与孩子共读中，不但能和孩子一起感受到知识所带来的乐趣，还能获得一次又一次探索世界对心灵的冲击！

现在，用心读这本书吧，知识就是力量！知识就是探索未知事物之旅的火把，现在，你手中的这本书就是这样一种火把，让我们点燃它，引导着我们探索未知的世界。

第一篇　趣谈生活中的常识

■为什么电子表不用上弦

老式的机械手表能够运转的动力装置是发条。发条是螺旋状的弹簧，而速度控制装置采用微摆，因为微摆摆动的周期是恒定的，所以用齿轮控制表的转动和速度的变化。

随着科技的进步，电子表应运而生。电子表的最大特点是使用方便，不用上“弦”。那么，为什么电子表不用上弦呢？在电子表的内部装上了电池，利用电能电子表可以正常的运转。如果电池没电了，换上一节新的，它就又可以走了。

那么，什么时候应该更换电池呢？指针式电子表，正常的秒针是一秒跳一次，当秒针两秒跳一次时，说明电池即将耗完，应该及时更换新电池或充电了。数字式电子表，当所显示的数字明显发暗、闪烁、功能反常或开照明灯时其数字消失，说明电池即将用完，应该换新的了。如果电池没电了，但是一时配不上合适的电池，也要把旧电池取出为妙，以免时间久了腐蚀机芯。

小资料　中国钟表的近代史

1949年以前，我国仅在山东烟台有一些小型钟的制造业。根本就没有手表制造业。20世纪50～60年代中国全部生产机械手表、机械钟。20世纪70年代初电子钟表开始冲击着传统的机械钟表领域。到20世纪90年代已是电子钟表一统钟表市场了，机械表失去了原来的地位。

■为何手表多戴在左手腕上

其实这是一个习惯问题，经过调查发现，大多数人都习惯把表戴在左手腕上。以前人们大多使用的是机械表，机械表的制造商发现，为了方便上发条和对时间，人们普遍将手表戴在左手腕外侧，如人们走路和站立时，手表处于“柄下”位置；伏案工作时，手表处于“面上”或“6上”位置；回家或睡眠时，多数人将手表脱下平放，手表处于“面上”位置。乘坐公共汽车的时候，手拉车杠，手表处于“柄上”位置，这种位置往往时间很短，不是常用位置。“面下”和“6下”的位置则更少出现。所以，手表制造商就把“面上”、“柄下”、“6上”三个位置作为常用位置进行设计，然后调试、校验保证出厂精度。

小资料　机械表的6个朝向

机械手表的位置朝向共有6个，面上（表盘朝上）、面下（表盘向下）、柄上（上发条头朝上）、柄下（上发条头朝下）、6上（表盘上6字向上）和6下（表盘上6字向下）。当手表处于不同的位置时，手表的振幅、周期和频率会发生微小变化。所以，手表制造商在制造手表时会考虑多位置的因素。

■为何太阳能热水器能使冷水变热

来自太阳的能量是无穷无尽的，我们要把太阳强大的热量利用起来，为人类做贡献。于是人们就发明了太阳能热水器。太阳能热水器的原理是根据颜色越深的东西越容易吸收热量的道理，通过表面的吸热层吸收太阳强大的热量，然后加热，冷水就变成热水了。太阳能中的集热器主要负责接受太阳的能量并转换为热能，现在普遍使用的是全玻璃的真空集热管。

使用太阳能有很多优点。太阳能一般放置在楼顶上，利用阳光的加热，特别安全，不会造成危险，是绿色的环保产品。这样，你就可以免费享受太阳提供的热水，既节约能源又省钱。

在生活中，我们可以自己制作简易的太阳能热水器。先找一个废弃的汽油桶，把汽油桶的外面刷满沥青，然后封闭汽油桶，在里面注水。经过太阳一天的暴晒，到晚上时你会发现油桶里面的水是热的。

小资料　风可以为人类所用吗

冬天的风吹得脸像刀割一样疼，你可知道，风其实也可以为人所用。在新疆，人们建造了风力发电机组，可以把呼呼的大风有效地收集利用起来发电，大大节约了成本，减少了人们对煤炭的依赖。

■灯泡怎么变黑了

电灯泡是美国科学家爱迪生的一项伟大发明，这个发明给人类带来了光明。如果你发现灯泡变黑，说明这个灯泡该换了。

买来的新灯泡是透明的，可以清楚地看到里面的钨丝。最初的灯泡里装的是碳丝，经过多次实验，最后选用了钨丝。钨是最难熔的金属，熔点高达3410摄氏度。纯钨是银白色的金属，只有粉末状或细丝状的钨才是灰色或黑色的。灯泡在制作的时候要先抽掉里面的空气，放进去少量的氮气和氩气，依靠钨丝就能正常发光了。钨丝在通电加热的时候，表面的温度可达到2000摄氏度，这样的高温会使钨变成蒸汽凝结在灯泡壁上。电灯泡用久了会发黑，便是由于灯泡内壁有一层钨的粉末，从外面看，灯泡变黑了。灯泡越黑，说明钨丝蒸发得越多，钨丝越来越细，灯泡的寿命就不长了。

小资料　灯泡能引起火灾吗

钨丝通电加热的时候，表面的温度可达2000摄氏度。生活中常用的60瓦的灯泡表面温度在180摄氏度到137摄氏度之间。尽管这些温度不是特别高，但如果产生的热量不能及时散发掉，越积越多，最终也能引起火灾。

■为什么肉用盐腌过不易变质

自从人类打猎食肉开始，就开始想方设法让肉能够储存的时间长一些。后来，人类发现盐的渗透吸水作用可以杀死肉类中的细菌，于是发明了咸肉腌制法。用这种方法不仅可以使肉保存得时间更长久，而且肉的味道也鲜美。

细菌与肉类接触会产生一种表面电荷，并形成一定的电场。如果在肉里加上盐，食盐就会干扰和削弱肉类和细菌间的电场引力，从而防止细菌粘附到肉上。

另外，当细菌接触到肉类或其他食物时，会很快地繁殖，并连接在一起以防脱落。如果在食物表面撒上盐，就会阻断细菌间的联系，使细菌不能相连成片，也不能更快地繁殖和代谢，从而达到防腐的目的。

盐还是人们生活中用得最多的调味品，可用于烹饪各种菜肴。它也是人体生理活动中不可缺少的营养物质，具有营养保健的作用，可以清火、凉血、解毒、增进食欲等。

小资料　盐的种类

食盐只是盐类的一种，盐的种类有很多种，如熟石膏、火药、颜料、肥料等等都是不同类型的盐。河水将泥土中的盐融化并带入大海，我们可以从大海中提取食盐来供我们食用。

■吸尘器为什么能吸尘

吸尘器能够除尘，主要的工作原理是在吸尘器的内部有一个电动的抽风机，通电以后，抽风机以每秒500转的速度高速运转，产生极强的吸力和压力，使吸尘器内部形成瞬间真空。吸尘器内的气压大大低于外界的气压，在此气压差的作用下，被吸嘴搅打起来的污物和灰尘，随着气流进入吸尘桶内。灰尘等污物再经过过滤片的净化，将灰尘污垢滞留在集尘袋里，净化后的空气由机体的尾部排出。气体经过电机的时候被加热，所以机体尾部排出的气体是热的。

在使用吸尘器清扫地毯的时候，要按地毯面的顺毛方向移动吸取灰尘，以保持毯毛平整如初。吸尘器不可吸取液体或潮湿的东西及金属屑，以免降低吸尘器的吸引力；也不可吸取易燃易爆物品和温度过高的东西，以免发生燃烧和爆炸。使用一段时间后，由于灰尘积聚在过滤片上会使吸力下降，因此应及时清洗。

小资料　在日常生活中使用吸尘器有什么好处

首先，吸尘器不像扫帚那样一扫地就灰尘飞扬，它环保清洁，有利于呼吸道卫生。其次，吸尘器用途广泛，不仅可以清扫地面，还可以清扫地毯、墙壁以及用扫帚难以扫到的缝隙，甚至花卉和衣物上的灰尘也可吸干净。最重要的一点是吸尘器节省了人力，大大提高了工作效率。

■什么叫K金

现在很多商场的首饰柜台里，带金的首饰标签上都标有K金的字样，这是什么意思呢？“K”是外来语“Karat”的缩写，完整的表示法是Karat gold（即K黄金）。用“K”来计算黄金的方法源自地中海的一种角豆树。这种树所结的豆仁大小完全一样，所以古时候，把它作为测量重量的单位，后来逐渐演变成用它来测量珍贵、细微的物品。

所谓的K金是黄金与其他金属熔合而成的合金，其他金属包括铜、银等。按照国际的标准，K金分为24种，即1K到24K，24K为纯金。目前，世界上采用制作首饰的材料一般不低于8K。通常我们见到最多的是24K金、18K金、14K金等。18K金、14K金是使用最多的，它在各国首饰业中都是主要首饰原料。18K表示黄金占18成，其他金属占6成；14K表示黄金占14成，其他金属占10成，其他以此类推。

小资料　黄金的发现

大约在5000多年前，即公元前3000年，在四大文明古国埃及的首都开罗，著名的旅行家里希尔发现了黄金，里希尔说这是神赐予人类的宝物。人们注意到沙子中混着一些金沙，于是发明了“披沙淘金”的方法。后来又发现了平地掘井开采山金的方法，使得黄金的产量更大了。

■磁卡电话为什么能自动收费

磁卡电话是计算机技术和电话技术结合的高科技产物，是用磁卡控制通话并付费的公用电话。

磁卡电话机可用以拨打市内电话、国内或国际长途直拨电话，并能够自动结账为用户提供全天候服务。它由送受话器、磁卡单元、印刷电路板、电源设备以及牢固的外壳组成。在微处理器的控制下，磁卡单元完成如卡片的传送、退出等功能。卡片在插入磁卡话机插入口以后，即被传送到磁记录再生系统，由磁头做数据的读取及写入；在通话完毕后，再将磁卡退出。

电话磁卡有通话和收费两项功能，其大小是如同一张名片一样的卡片。卡上有2个或3个磁轨，用于记录信息。当用户把磁卡推入磁卡电话机上的磁卡口时，屏幕上立即显示出该磁卡中的金额数字，并提示拨号音，用户就可以拨号通话了。

小资料　消磁现象

磁卡中的信息以磁力信号的强弱改变的形式保存在磁条中，当受到电磁波的干扰时，磁力信号就会遭到破坏，于是就产生了消磁现象。消磁之后的磁卡则不能正常工作了，卡中的磁性信息即遭到破坏。

■为什么墙上的砖都是错开砌的

生活中的房屋各式各样，不管是历史悠久的古建筑，还是现在刚刚建造的高楼，所有用砖砌的房子都有一个共同的特点，就是砖不是一块一块往上重叠的，而是上下交错着砌的。这样做的好处是增加房屋的牢固性和稳定性，因为在房屋承受重量的时候，砖块之间用水泥和沙子衔接的地方容易断裂。我们可以想象，如果不错开砌，让砖缝成一条直线，砌成的墙就很不结实。如果交错砌，砖与砖之间相互咬合、衔接，受到压力的时候，砖块之间的接触面就可以把压力分散开来，压力就不会作用在砖缝上面，砌出来的墙就能牢固无比。

小资料　未来的建筑材料

未来的建筑材料将发生一次革命性的变化。新型的混凝土将取代目前的水泥、沙石混凝土。未来的混凝土将是一种多孔的有机物与无机物的复合材料，其比重只有现在混凝土的几分之一，而强度却是现在混凝土的几倍。这种新型的建筑材料很容易成型和加工。

■为何暖气片都安装在窗户附近

暖气片安装在什么地方最合适呢？如果你仔细观察就会发现，暖气片都安装在窗户附近。为什么这样做呢？我们知道，冬天天气十分寒冷，冷空气无孔不入，见缝就钻，即使我们把窗户关得十分严实，冷空气还是一个劲地从窗户往屋里钻，由于暖气片安装在窗户附近，冷空气只要进入房间，暖气片马上就把它加热了，使冷空气成为暖和的热空气，起到了防冷的作用。这样热空气不断在房间里流动，不一会儿，房间里就变得十分温暖。

另外，由于暖气片接近地面，能使室内的全部空气发生对流，由此保持了室温的均衡。其实，在日常生活中人们不仅选择适当的位置安装暖气片，更好地让空气对流，这个问题在很多地方都必须考虑，比如锅灶上的烟囱、仓库的天窗等，究竟安在哪里好，都是很有讲究的。

小资料　怎样预防空调病

如今空调已成为家庭中必备的家用电器，炎热的夏天、寒冷的冬季，都会听到空调室外机呼呼运转的声音。空调虽然给人们的生活带来许多便利，但长期处于空调房中，也容易自使人患上空调病。空调病症状一般表现为下肢酸痛无力、头痛头昏、疲劳失眠、血压升高、心跳加快、关节炎、咽喉炎等。为了防止空调病，专家提醒家用空调不要24小时连续开机，不要全天候关闭窗户，地毯、床单、沙发罩要经常清洗，室温宜恒定在24℃左右，室内外温差不可超过7℃。

■灭火器为什么能把火扑灭

常见的灭火器有三种：干粉灭火器、二氧化碳灭火器和1211灭火器，它们在灭火的功能上担任不同的角色，用于扑灭由不同的物质所引起的火灾。

使用最多的是干粉灭火器，它适用于扑救由石油及其产品，可燃气体，电器设备等所引起的初起火灾。干粉灭火器是一个红色小钢瓶，里面装着好多化学粉末，在灭火的时候，先把灭火器的保险打开，然后提起拉环，把皮管子对准火堆，喷出来的药粉就可以把火扑灭。除了干粉灭火器外，还有二氧化碳灭火器，它适用于扑救图书档案、珍贵设备等的初起火灾。1211灭火器是一种新型的压力式气体灭火器，适用于扑救油类、精密仪器、仪表、图书资料等火灾。

因为灭火器内充装的灭火剂剂量有限，喷射时间一般都较短，所以应该掌握正确的操作方法，这对于在最短时间内扑灭火灾是很重要的。如果是在室外扑救火灾，一定要站在风刮来的方向。

小资料　二氧化碳为何能灭火

我们人体呼出的气体中就含有二氧化碳，它不能燃烧，所以在灭火的时候可以让火与氧气隔绝，达到迅速灭火的效果。

■粉尘为什么会爆炸

如果一块东西变成无数粉尘后，表面积大大增加了，表面与空气接触的机会也就增多了，这些分子的化学性质就会变得特别活泼。无数微小的粉尘表面积加在一起是非常大的，它们只要不多的能量，很少的空气，就可以充分燃烧。当无数的粉尘激烈燃烧时，周围的空气就会剧烈膨胀，就像是一触即发的炸药一样，因此容易引起爆炸。

如果空气中混有面粉粉尘、煤粉粉尘、锯末粉尘等，都容易发生粉尘爆炸。几年前，我国北方某城市亚麻纺织厂就发生了一次亚麻粉尘爆炸，造成多人伤亡，经济损失巨大。

冬天和春天气候比较干燥，是火灾多发的季节，为了预防粉尘爆炸，应该做好以下措施：

第一，安装通风设备，做好清扫工作。

第二，控制火源，在工作现场严禁烟火。

第三，降低室内的温度以减少房间里的氧气量，因为粉尘与氧气达到一定的比例后，容易引起火灾。

小资料　火药的历史

火药是中国古代的四大发明之一，它是由古代炼丹的人在炼丹时无意中配制出来的。在唐朝末年，火药已被用于军事，人们利用火药制作成许多爆炸性很强的武器，用来击退前来进攻的敌人。

■为什么夏天会下冰雹

夏天是一年四季中最热的季节，太阳的暴晒使得低空的大气迅速升温，温度上升，热空气就开始往上运动。而在高空中的冷空气则不断地往下沉，这时，高空的冷空气和低空的热空气就相遇了，热空气中的水汽和水珠在上升的过程中遇到了冷空气中的小雪花和小水珠，它们不断地聚在一起，形成了小冰球。这些小冰球不断变大，一直到热空气再也支持不住时，就降落下来，变成了冰雹。

如果我们解剖一个冰雹，可以发现它的最里面是一颗白色不透明的雪珠构成的雹心，外面是一层透明、一层不透明交替包裹的冰层。冰雹在云里随着气流上下往返旅行，当它进入温度高的地方时，就在外面形成一层水膜。进入到0℃以下的地方又结成一层冰壳。冰雹一次又一次在云里上上下下，所以形成了一层透明、一层不透明的冰层。

小资料　对流

不管是气体还是液体，很多时候，它们的温度是不均匀的，所以就要通过流动来达到温度的平衡，对流是传递热的主要方式。

■为何短跑运动员穿钉子鞋参加赛跑

短跑运动员穿上钉子鞋参加比赛，最重要的目的就是为了提高速度，使自己跑得更快些。为什么穿上钉子鞋就能提高速度呢？我们知道，穿普通的运动鞋在跑道上跑步的时候，很容易打滑，蹬地的力量比较小。如果穿上钉子鞋，首先在跑步的时候不会打滑，因为钉子在跑动的时候深深地扎进跑道；其次是在跑步的过程中，钉子很容易从跑道上拔出来，增加了蹬地的力量和加强了前进的冲力。这样，跑一步前冲一步，速度明显提高。因而在比赛中短跑运动员都选择穿钉子鞋参加比赛。

当然，在运动的时候一定要根据场地选择合适的鞋子，如果场地有些硬就不适合穿钉子鞋，穿平时的运动鞋就可以了。重要的是选择一双合脚的鞋子，让自己运动时感觉舒适些。

小资料　英国最古老的鞋子

考古学家在英格兰西南部的一个采石场中挖掘出一只鞋，据考证距今约有2000千年（铁器时代早期），是英国目前发现的最古老的鞋子。这只鞋长约30厘米，其主人显然是一名男性。考古学家们称，这只鞋的鞋带眼和针线孔都清晰可辨。

■为何筷子插进水里好像弯折了

在日常生活中，我们经常可以看到插进水中的筷子好像是弯折了一样，可是拿出来以后发现筷子完好如初。为什么会这样呢？这是因为空气和水反射不一样，水的密度比空气大，光在水中的传播速度比空气中的速度慢。光线照射筷子时，使筷子露在空气中的部分和在水中的部分反射回我们眼睛的光线，发生了一个相应角度的改变，看起来就好像弯折了一样。这种光从一种介质射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象叫做光的折射。

日常生活中存在许多光的折射现象。夜晚的星星看起来为什么闪烁不定呢？那是由于大气的折射率因天气和高度等因素不断发生变化的原因。渔民在叉鱼的时候，为了能够叉到鱼，总是让鱼叉对准鱼的下方，因为你看到的鱼的位置比鱼本身的位置要高，所以往你看到的下方叉才能叉到鱼。

小资料　为什么会有海市蜃楼景观

平静的海面、湖面、雪原、沙漠等地方，偶尔会在空中或“地下”出现高大的楼台、城郭、树木等幻景，称为海市蜃楼。海市蜃楼是光线在竖直方向密度不同的空气层中，经过折射造成的结果，常分为上现、下现和侧现海市蜃楼。

■为什么环卫工人不能烧落叶

我们经常看到大街上环卫工人不辞劳苦地把一堆堆落叶装进三轮车送到垃圾站。可能有些人认为烧了不更省事，岂不知，落叶中含有多种化学成分，如果把落叶燃烧，会造成一些危害。树叶本身能吸收和蓄积一些有害的物质，同时还积存了很多灰尘。燃烧树叶的时候，树叶上有害的物质会随烟雾排入空气中，还会产生大量的一氧化碳和致癌的物质。

燃烧树叶有以下两点危害：第一是危害我们的眼睛，落叶中有一种化学成分在燃烧后会产生有毒气体，这种气体对我们的眼睛非常有害。第二是造成环境污染，燃烧产生的浓烟会加重城市的空气污染。

所以，不仅是环卫工人不能烧落叶，我们每一个人都不能烧落叶。应该由环卫工人统一清扫收集到指定的垃圾站点，然后按照规定的方法进行树叶的焚烧。

小资料　为什么不允许燃烧秸秆

走在乡间的小路上，我们有时会看到田地中浓烟滚滚，原来有些农民把收获之后的秸秆就地燃烧了，这样做是很不科学的。我们知道，秸秆中富含农作物需要的氮、磷、钾等化学元素，如果把秸秆烧了，造成不必要的浪费，而且燃烧秸秆还会对环境造成污染。所以正确的做法是让秸秆作为庄稼的底肥重新利用。

■为何刚接的自来水盆里有许多气泡

用脸盆接水的时候，刚接的水会产生许多气泡，这是怎么回事呢？

这要从自来水的源头说起，自来水厂在往千家万户送水的时候，会用强劲有力的机器把水压进管道，在把水压进管道的过程中，周围的一部分空气也被压了进去。当自来水流出水龙头之后，受到的压力减小，尤其在夏天的时候外界气温很高，水中的空气受热就会一点点钻出来，我们就会看到自来水盆里有许多气泡了。

众所周知，由于自然因素和人为因素，原水里含有各种各样的杂质。这些杂质可分为悬浮物、胶体、溶解物三大类。城市自来水厂净水处理的目的就是去除原水中这些会给人类健康和工业生产带来危害的悬浮物质、胶体物质、细菌及其他有害成分，使净化后的水能满足生活饮用及工业生产的需要。

小资料　中国的水资源

中国的河川径流总量居世界第6位，少于巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印度尼西亚。中国是以地表水资源为主的国家，水资源总量的96%是地表水。根据调查，目前中国人均水资源只排在世界第109位。

■为何瓶里的水不能一下子倒出来

瓶子里的水不能一下子倒出来，这个道理很简单。我们知道，把水倒进瓶子里的时候，瓶子中的空气都被赶出来了。把瓶子倒过来，瓶子里的水受不到来自上面的空气压力，而在瓶子口外部又有大气压托着。在水向外流的时候，外部的空气就一点一点地往瓶子里钻，而水也只能一点一点地往外流，在流出来的时候，还会发出“嗵……嗵！”的声音。

从瓶子里往外面倒水，是受到了空气的压力作用，其实在我们的生活中，也存在许多的压力现象。比如，跳水的时候，运动员给跳水台一个压力，而跳水台又给运动员一个反作用，使他弹跳起来；人喝水时，水流到口中，然后进入到人体内，就是由空气压力的影响促成的；狂风吹倒树木和房屋，也是风施加压力的结果。

小资料　玻璃的历史

玻璃的出现与使用，在人类的生活里已有4000多年的历史，从公元前2000多年的美索不达米亚和古埃及的遗迹里，都曾有小玻璃珠的出土。在中国，约从战国时代起，就已或多或少有玻璃的制造，一般来说，中国的玻璃技术深受西方的影响，但是成分含钡的铅玻璃，与西方不含铅或钡的钠玻璃是有所不同的。

■为何摩擦过的塑料尺子能吸起小纸片

用一把塑料尺子在头发或者带有毛皮的衣服上来回摩擦几次，然后把尺子放在一堆小纸片上面，这时我们会发现小纸片粘在尺子上了。原来，尺子与毛皮摩擦过后就会带上我们看不见的电荷。

两种不同的物体相互摩擦后，其中一个物体带正电，另一个物体带负电，这种现象叫做摩擦起电。摩擦起电是由于两个物体相互摩擦时，一个物体会失去电子，而另一个物体就得到了电子，电子带的是负电，因此，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。当轻小物体靠近带电体时，由于静电感应，轻小物体靠近带电的一端就会带上与带电体相反的电，在异种电相互吸引的作用下，轻小的物体就会被吸起来了。

所以，当我们把塑料尺子摩擦后就很容易吸起小的纸片。

小资料　什么是人体静电

在干燥和多风的秋天，晚上脱衣服睡觉时，黑暗中常能听到噼啪的声响，而且伴有蓝光，这就是人体的静电。人体活动时，皮肤与衣服之间以及衣服与衣服之间互相摩擦，便会产生静电。所以，空气干燥的时候，容易受到静电干扰。

■什么是农历

农历又叫阴历，是起源于夏代的一种历法，所以又叫夏历，也叫旧历。

农历是根据月亮的圆缺周期来定历法的。我们知道，月相变化的周期是一个朔望月。农历把朔望月定为一个月，即一个朔望就是一个月。同时又用设置闰月的方法，使历年的平均长度接近于回归年。也就是说，农历要同时考虑朔望月和回归年这两个周期，并把这两个周期协调起来。农历把月亮全暗时的日期定为月首，即农历初一，这一天就是朔日。由于朔望月的周期平均等于26.5306日，所以有的月份是30天，称为大月；有的月份是29天，称为小月。

我国天文学家早在公元前6世纪就开创了“十九年七闰法”，即在19个历年中加入7个闰月，这样就同19个回归年的长度基本相等。

小资料　农历的24节气

农历的24节气包括：立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑、立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒。

■为何壶、杯子、碗都是圆的

生活中我们使用的好多器具都是圆的，不管是壶、杯子、碗都是圆的，这是为什么呢？因为当长方形、正方形、圆的周长一样时，圆的面积最大。因此，圆碗盛的水最多。曾经做过这样一个实验：用同样大小的材料制成容器，圆的比方的容量大。我们可以做个小实验，找一片大小厚薄相同的纸，分别做成一个圆柱体容器和正方体容器，把一碗绿豆放进圆柱体中正好装满，再把它放入正方体中，我们却发现装不下了。因此，把好多器具都做成圆的主要是为了增加容量。

另外，把碗做成圆的还有其他的优点。圆碗比较坚固，不容易破裂。圆碗比其他形状的容器更容易清洗。而且，圆碗是没有棱角的，也有尊重客人的意义。

这就是为什么要把壶、杯子、碗等物品设计成圆的缘故。

小资料　著名的景德镇陶瓷

中国陶瓷，历史悠久，世界闻名。早在唐代，精美的中国陶瓷就远销欧洲，受到欧洲人的喜爱，他们把中国称为“陶瓷之国”。在此，我们要介绍著名的“景德镇陶瓷”。景德镇瓷质“白如玉、明如镜、薄如纸、声如磬”，景德镇陶瓷艺术是中国文化宝库中的重要财富。

■为什么吸管可以把水吸上来

这是因为大气压力的缘故。好多小朋友对大气压力感觉很陌生，其实只要有空气存在，就会产生我们感觉不到的大气压力。我们把吸管放进水里，吸管外面和吸管里面受到的大气压力相同，所以杯子中水的高度和吸管中水的高度相同，当我们用嘴吸的时候，管内的空气被吸掉了，压力就减小了，而管外的压力没有改变，所以管外压力大于管内压力，我们不停地吸，水就不停地流进我们的嘴里。

为了证明大气压力的存在，1644年德国科学家格里克在德国马德堡做了一个实验，这就是著名的“马德堡半球实验”。他把直径36厘米的两个空心金属半球合起来，并将里面的空气抽走，结果必须用16匹马（每边8匹）方可将两个金属球拉开。

大气压力在我们的生活中有许多表现，只要我们善于发现，就会找到它的奇妙之处。

小资料　压力的控制

在生活中，压力可能会产生一定的危害，所以要控制它并且合理利用。人们在实践中发现，通过改变受力的面积可以改变压强。比如，钉子的头很尖就容易钉进墙里去，滑雪的时候总要踩长长的雪橇。

■为什么不倒翁不会倒

要使一个物体稳定，不易翻倒，需要满足两个条件：第一，它的底面积要大；第二，它的重心尽可能集中在底部，也就是说，它的重心要低。物体的重心可以认为是所受重力的合力作用点。对任何物体来说，它的底面积越大，重心越低，它就越稳定，越不容易翻倒。

设计不倒翁的时候，把下面设计得很大很重，并且在底部放进很重的铅块或铁块，而把上部设计得很小很轻。用手碰它一下，晃了晃，又稳稳地站在那里。不倒翁的底面积大而圆滑，很容易摆动。

当不倒翁向一边倾斜时，由于支点（不倒翁和桌面的接触点）发生变动，重心和支点就不在同一条垂线上。这时候，不倒翁倾斜的程度越大，重心离开支点的水平距离就越大，重力产生的摆动效果也越大，使它恢复到原位的趋势也就越显著，所以不倒翁是永远推不倒的。

小资料　重力

重力是将我们和所有物体拉向地球的一种力。重力使抛向天空的球最终落下来，地球对一切都有吸引力，这种吸引力作用在每一个物体上就成了重力。

■为什么吃饭时看书不好

一边吃饭一边看书不好，这是很多人都知道的道理。但为什么不好呢？我们知道，在吃饭的时候，口中会分泌出消化液帮助我们消化食物。如果一边吃饭一边看书，我们的注意力集中在书上，消化液就会因此减少分泌，而且一边吃饭一边看书，食物往往咀嚼得不细。这些都会影响我们对食物的消化和吸收。所以有这种习惯的人一定要改正哦！

人体内血液的“分配”也是遵循“多劳多得”的原则，当看书学习时，大脑处于劳动的状态，所以血液要多分配给大脑一些，以保证大脑能够正常工作。在吃饭的时候，为了使胃肠道能更好、更充分地消化吸收食物，流经胃肠系统的血液相对其他时间会多一些。边吃饭边看书，既学习不好，还可能由于看书学习使得胃肠道的供血不足，这是一个非常不好的习惯。吃饭的时候看电视也是同样的道理，不利于身体健康。

小资料　怎样合理安排一日三餐

从营养学上讲，“早餐好，午餐饱，晚餐少”是合理的。从数量和质量上来说，“好、饱、少”三餐分配比例以3：4：3为最好。早餐最好以牛奶、豆浆、稀粥等为主，另外还需吃一点水果和蔬菜。午餐吃蛋白质、脂肪、糖类等营养丰富的食物。晚餐可吃些含丰富淀粉的食物。

■为什么不要躺着看书

躺着看书受害最大的就是我们的眼睛，长时间躺着看书，我们的视力会变得越来越差。

在我们的眼球中，有一个透明扁圆的晶状体，像个凸透镜，它有弹性，靠眼球表面肌肉的伸缩，可以改变它的厚薄程度。我们在看东西的时候，就是靠调节晶状体来提高清晰度的。躺着看书，目光是斜着的，很难达到眼睛和物体之间的合理距离，而对于晶状体来说调节起来也很困难，所以躺着看书我们很快会感到视觉疲劳。我们看书的时候，应该让两只眼睛承受同样的负担。如果躺着看书，情况就不一样了，两只眼球所承受的负担轻重不一样，眼轴就会发生变化。

长期躺着看书，眼球表面肌肉的伸缩能力就会发生混乱，结果就使我们的眼球变长，晶状体变厚，产生近视。

小资料　眼轴

眼前后表面中点连线，也叫做眼长。一般人的眼轴长度在21～24mm之间，超过这个长度就可能形成近视。

■为什么近视镜片能让人看清楚

近视镜片在光学上叫做凹透镜。凹透镜成像的原理比较复杂，在这里不做详细的解释。简单地说，人能看见物体是因为人的眼球里面有一层膜，叫做视网膜。在正常情况下，物体的像落在视网膜上，人就能看到这个物体。可是眼睛近视的人，物体的像却落在视网膜的前边，所以我们看不清楚物体。而戴上近视镜后，就能把像往后移，使它正好落到视网膜上，这样，就能看清楚物体了。

戴眼镜是为了达到矫正视力的目的，同时戴眼镜之后不会产生视觉干扰的现象。镜片的表面质量直接关系到近视患者的视力健康，如何能知道镜片的质量好坏呢？评价镜片的质量好坏主要是观察镜片是否存在划痕、疵点、橘皮和螺旋形等表面的弊病。因为这些表面的弊病会造成戴眼镜的人产生恶心、头晕等不适感觉。

小资料　怎样保养镜片

摘、戴眼镜的时候用手轻拿轻放，避免眼镜架变形。放置在桌上时，将镜片向上，以免磨损镜片。不用时最好放在眼镜盒中。擦拭眼镜应该用镜布或面纸，不要使用粗糙或表面过硬的物品。

■为什么不能吃发芽土豆

土豆是我们生活中经常吃的食物，可是发了芽的土豆是不能吃的。因为土豆的芽眼附近，含有一种叫做龙葵素的物质，它有毒，进入人体后会出现轻重不一的中毒症状。质量好的土豆每100克中只含龙葵素10毫克，而变青、发芽、腐烂的土豆中含的龙葵素可增加50倍或更多。发生土豆中毒，一般会在食用后30分钟至3个小时之间出现如舌喉麻痹、胃部灼痛及恶心、呕吐等胃肠炎症状，严重者可出现瞳孔扩大、耳鸣、兴奋等症状。

因此在吃土豆的时候，一定要挖掉芽眼，并把芽眼周围也挖掉一部分。另外，吃土豆时一定要削皮，因为在土豆皮中富含龙葵素。做菜的时候，还要加点醋，醋能分解龙葵素。如果吃土豆时口中有点发麻的感觉，则表明该土豆中还含有较多的龙葵素，应立即停止食用，以防中毒。

小资料　如何防止砧板传播疾病

砧板的卫生处理应做好一洗、二刷、三冲、四消毒。一洗：在每次切完菜后应在热水中洗涤10分钟左右；二刷：是用刷子刷干净砧板上残留的菜、肉渣等东西；三冲：是用自来水冲洗干净；四消毒便是采用煮沸、浸泡等办法来消毒砧板，家庭中使用的砧板最好准备两块，生、熟菜应分开切。

■做菜为什么要加醋

蔬菜中含有大量的维生素，但是所有的维生素都怕热，长时间加热维生素就会被破坏。经过人们不断实践和总结，发现醋能够稳定维生素的存在，所以做菜时加点醋，不仅能够调味，还能保持蔬菜的营养。

醋的原料和制作方法很有讲究。中国传统的酿醋原料，长江以南以糯米和大米（粳米）为主，长江以北以高粱和小米为主。现多以碎米、玉米、甘薯、甘薯干、马铃薯、马铃薯干等代用。原料先经蒸煮、糊化、液化及糖化，使淀粉转变为糖，再用酵母使其发酵生成乙醇，然后在醋酸菌的作用下使醋酸发酵，将乙醇氧化生成醋酸。以含糖质原料酿醋，可使用葡萄、苹果、梨、桃、柿、枣、番茄等酿制成各种果汁醋，也可用蜂蜜及糖蜜为原料，它们都只需经乙醇发酵和醋酸发酵两个生化阶段。

小资料　发酵

复杂的有机化合物在微生物的作用下分解成比较简单的物质。发面、酿酒等都是发酵的应用，也叫做酸酵。

■为何水落在油锅里会发出爆响

水有三种形态——固态、液态和气态。固态的水就是冰，它通常在0℃以下才能形成。液态是水在常温下的状态；气态是水在加热到100℃左右的时候，开始气化，变成水蒸气，形成气态的水。而油锅里的油需要到200℃～300℃时才能沸腾，所以在加热的油锅里滴进水的话，就会发出爆响。

炒过菜的人都有一条经验，在炒菜的时候，一定要等锅里的油没有气泡的时候，才把菜下锅。原来，油里含有一些水分，当油加热的时候，因为水的沸点比油低，所以油里的水首先沸腾，这时候油虽然也发出叽里咕噜的声音，其实温度并不高。等这些气泡都消失以后，说明水已经被全部赶跑了，油的温度也升到了100℃以上，这时候下菜才是最佳时间。

在炒菜的时候，一定要注意这个小细节哦！

小资料　炒菜时吸入油烟对身体有多大影响

工业废气，汽车尾气和烹调时的油烟，被视为造成大气污染的三大“杀手”。中国的饮食文化讲究煎、炒、烹、炸，而这些烹调方式可产生大量油烟。油烟随空气侵入人体呼吸道，进而引起疾病，常使人出现食欲减退，心烦、精神不振、嗜睡、疲乏无力等症状。此外，油烟中含有一种致癌物，长期吸入这种有害物质可诱发肺脏组织的癌症。因此，人们在烹饪时应注意不要使油温过高，不要用已烹炸过的油，使厨房常保持通风换气。

■冷冻食物为何不能用热水解冻

如果把冷冻食物放在热水里解冻的话，外面的一层很快就化开了，而里面的却要好长时间才能化开。等到全部化开后再用它做菜冷冻的食物已经不新鲜了，味道也会大打折扣。所以我们通常把冷冻的食物放进冷水里解冻，或者放在桌子上让它自然化冻，这样做出来的菜肴味道鲜美，而且营养价值不会丢失。

在我们日常生活中，有些食物是不适合冷冻的。其中有香蕉、鲜荔枝、西红柿等。如果将香蕉放置在12℃以下的地方贮存，香蕉就会发黑腐烂；鲜荔枝在0℃的环境中放置一天，其表皮会变黑、果肉会变味；西红柿经低温冷冻后，其肉质将呈水泡状，显得软烂，或出现破裂现象，或表面出现黑斑，导致煮不熟、无鲜味，严重的则酸败腐烂。

小资料　为什么保质期内的冷冻食品也会变质

冷冻食品应放在-18℃以下的冷库中冷藏，否则很容易变质。由于超市内的冷冻食品大多是开柜式经营，如当日卖不完的食品，不入冷库或不存入封闭性能较好的冷柜中冷藏，若食品堆放又超过了最大装载量，柜中的冷冻食品就难以达到所需的低温，故容易发生变质。

■为什么人不能吃得太饱

一个人的胃总是有限度的，如果吃得太饱，胃里就会充满食物。我们吃的食物是靠胃的蠕动来消化的，胃里东西太多，蠕动速度就慢，就不能产生足够多的胃酸来消化食物，这样容易造成消化不良。一旦消化不良，我们的健康就会受到影响。

我们都明白一个简单的道理，人需要吃东西才能活下去，这是因为人需要食物中的营养成分。人体所需要的各种营养素都是由食物供给的，但是没有任何一种天然食品能够包含人体所需要的各种营养素，即使是肉类、鱼类、鸡蛋、牛奶这些公认的营养佳品，也缺乏某些人体必需的营养素。所以单靠一两种食物，不管营养怎样丰富，也不管吃得数量多大，都不可能满足维护人体健康的需要。如果长期挑食、偏食，就会使身体缺乏某种营养物质，影响健康，甚至引起营养缺乏的病症。

小资料　吃冷饮对身体有害吗

夏天天气炎热，适当吃些冷饮，不仅能消暑解渴，还可以帮助消化。但是千万不要暴饮暴食，严重的还会诱发疾病。人在经过剧烈运动之后，体温升高，咽部充血，如果受到大量冷饮的刺激就会出现腹痛、腹泻或咽部疼痛等症状。

■为什么高压锅煮饭熟得快

世界上第一只高压锅是1681年发明的，发明人是法国医生兼物理学家、机械师丹尼斯·帕平。高压锅煮饭快与水的沸点有关。我们知道用普通锅做饭，得先把水烧开，温度达到100℃左右，然后在这一温度下焖一段时间，才能把饭煮熟。水烧开以后，它的内部和表面同时发生剧烈的汽化，这种现象叫做沸腾。水沸腾时的温度叫做水的沸点。

如果锅里的温度能高于100℃，做饭所用的时间就会大大缩短。怎样提高水的沸点呢？我们知道水的沸点随着压强的增大而升高，高压锅就是根据这个原理制造的。它用特别的胶圈密封，不让锅内蒸汽跑掉。因此，在加热过程中蒸汽压强不断增大，提高了水的沸点。高压锅内水沸腾的温度可达到108℃左右，所以做饭熟得快，既省时又省燃料。

小资料　铁锅对人体健康的好处

传统铁锅炒菜所溶解出来的少量铁元素，容易被人体吸收，可有效防止缺铁性贫血发生，对人体的健康很有益处。而且，铁锅已成为世界卫生组织向全球推荐的健康炊具。但是，在生锈铁锅中铁的成分已经发生了变化，摄入会对人体有害。

■鸡蛋为什么攥不破

不知道你做过这种实验没有，把一个鸡蛋握在手里用尽力气去握，不要用指尖去抠，任你怎么握都不会把蛋壳弄破。为什么会这样呢？秘密就在鸡蛋的形状上，蛋壳表面是圆弧形的，你用力握时，力具有传递性，表面的力会沿着蛋壳的弧形分散开，而且分散得很均匀，因此蛋壳不容易被攥破。

另外，鸡蛋壳是由碳酸钙构成的，有一定的坚固性。当我们把鸡蛋捏在手心时，它表面所受的压力都是相等的，这个压力不够使蛋壳破裂，所以蛋壳不破。而在锅边磕碰一下鸡蛋就会碎，那是因为它受力不均匀。

在生活中我们发现，圆形的屋顶比比皆是。为什么要采用圆弧形建筑呢？这都是受到鸡蛋的启发。体育馆屋顶只有几厘米厚，由于形状像蛋壳，因此非常结实。还有拱桥，也是根据弧形能够分散压力的原理建造的。

小资料　如何区分鸡蛋的好坏

鸡蛋外壳有一层白霜粉末，手摸时不很光滑，外形完整的是新鲜的鸡蛋；外壳光滑、发暗、不完整、有裂痕的是不新鲜的鸡蛋。选购鸡蛋时用拇指、食指和中指捏住鸡蛋摇晃，不发出声音的是鲜蛋；手摇时发出晃荡声音的是坏蛋，声音越大，坏得越厉害。

■银针果真能验毒吗

在民间，银器能验毒的说法广为流传。银针或银钗验毒的方法，流传大约已经有一千多年了，所以说这是一种老方法、老传说。早在宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中就有用银针验尸的记载。时至今日，还有些人用银筷子来检验食物中是否有毒，存在着银器能验毒的传统观念。银器真的能验毒吗？

古人所指的毒，主要是指剧毒的砒霜，古代的生产技术落后，致使砒霜里都伴有少量的硫和硫化物，其所含的硫与银接触，就可起化学反应，使银针的表面生成一层黑色的“硫化银”。到了现代，生产砒霜的技术比古代要进步得多，提炼很纯净，不再掺有硫和硫化物，而且银金属化学性质很稳定，在通常的条件下不会与砒霜起反应。所以，现在用银针是不能验出毒素的。这种验毒方法虽不能说完全不符合科学，但可以断言其局限性很大。

小资料　为什么针容易刺进物体里

针细小，而且针尖非常锋利，当我们用针的时候，力量全部集中在针尖上，这样针就能很容易地刺进物体。在很久以前，人们就已经学会磨制针了，它也是人类智慧的结晶。

■为何毛巾没有旧就变硬了

毛巾上的油污和尘土多了以后，在凉水中用肥皂搓洗，水里的钙镁离子和肥皂里的油脂会生成一种不能溶在水里的油脂酸钙盐和镁盐，这些东西粘在纤维之间的空隙里，时间越长，毛巾就会变得越硬。

怎样把毛巾变柔软呢？首先准备一点纯碱，然后把毛巾投入水中，加入纯碱开始煮，煮开15～20分钟后，捞出用热水冲洗干净。再用毛巾的时候，你就会发现毛巾已经变得柔软无比了。

毛巾每天与我们的身体亲密接触，它的主要成分棉纤维很容易“藏污纳垢”，所以，我们要经常清洗毛巾，然后在太阳下晒干。毛巾使用时间长了，深入纤维缝隙内的细菌很难清除，清洗、晾晒等方式只能在短时间内控制细菌数量，并不能永久清除细菌。如果长期使用旧毛巾，会给细菌入侵造成机会。所以，最好三个月左右换一块新毛巾。

小资料　如何选择毛巾

选择毛巾主要看外观、摸手感、闻气味。好的毛巾色彩比较鲜艳，图案印制清晰，毛圈均匀，缝边齐整，手感一般比较柔软，蓬松而富有弹性，合格的毛巾产品应无异味。如果滴在新毛巾上的水滴能被迅速吸收，则说明毛巾的吸水性好。

■酒为什么不冻结

要知道酒为什么不冻结，就要了解酒的成分，酒的主要成分是酒精，纯酒精的凝固点约为-117℃。虽然各种酒的酒精含量不一样，但它们的凝固点都在零下80摄氏度以下。在我们身边出现的最低气温不会低于-80℃，所以酒在现实生活中不会冻结。

酒是人类生活中的主要饮料之一。中国制酒历史源远流长，品种繁多，名酒荟萃，享誉中外。黄酒是世界上最古老的酒类之一，约在三千多年前的商周时代，中国人独创酒曲复式发酵法，开始大量酿制黄酒。约一千年前的宋代，中国人发明了蒸馏法，从此，白酒成为中国人饮用的主要酒类。酒渗透于整个中华五千年的文明史中，从文学艺术创作、文化娱乐到饮食烹饪、养生保健等各方面都占有重要的位置。

小资料　蒸馏酒

蒸馏酒的乙醇浓度高于原发酵产物的浓度，大多是度数较高的烈性酒。蒸馏酒的原料主要有蜂蜜、甘蔗、甜菜、水果和玉米、高梁、稻米、马铃薯等。白兰地、威士忌、朗姆酒和中国的白酒都属于蒸馏酒。

■海水为什么不能喝

这个问题其实不小心喝过海水的人都明白，海水很苦，非常难喝。为什么会这样呢？海水中含有大量的氯化钠，氯化钠就是每天做菜用的食盐，所以海水的第一种味道就是咸。另外，在海水中还含有大量的氯化镁，氯化镁也是一种盐，它的味道是苦的。

那么，海水中的盐是从哪里来的？科学家们把海水和河水加以比较，研究了雨后的土壤和碎石，得知海水中的盐是由陆地上的江河通过流水带来的。当雨水降到地面，便向低处汇集，形成小河，流入江河，一部分水穿过各种地层渗入地下，然后又在其他地段冒出来，最后都流进大海。水在流动过程中，经过各种土壤和岩层，使其分解产生各种盐类物质，这些物质随水被带进大海。海水经过不断蒸发，盐的浓度就越来越高，而海洋的形成经过了几十万年，海水中含有这么多的盐也就不奇怪了。

小资料　为什么海水是蓝色的

其实，海水就像自来水一样，是无色透明的。是谁给大海涂上了颜色呢？因为太阳中的蓝光、紫光遇到海水的阻控就纷纷散射到周围去了，或者干脆被反射回来了。我们所看到的就是这部分被散射或被反射出来的光。海水越深，被散射和反射的蓝光就越多，所以，大海看上去总是碧蓝碧蓝的。

■为什么雨水不能喝

雨水是不能喝的，我们知道，空气中含有大量的粉尘和脏物，而雨过天晴之后我们会感到空气格外清新。这时空气中的那些脏东西跑到哪里去了呢？原来是随着雨水从天空中落下，空气中的灰尘、细菌都被带了下来。

在净化空气方面，毛毛雨的功效最显著，它有“空气清洁员”的美名。因为空气中有一种放射形的灰尘，如果下倾盆大雨，会把灰尘直接冲到地上，虽然大气清新了，但是地表却被污染了。下毛毛雨就不一样了，毛毛雨的冲刷力小，在缓慢下降的过程中，会将灰尘中的放射形物质逐渐释放掉，使灰尘呈现出一种清洁的面貌，既清新了环境，又保护了土壤。

通过上面的叙述我们知道，雨水总是与灰尘、细菌打交道的，如果我们喝了雨水，细菌就会很容易进入我们的身体，引起许多疾病，所以雨水是不能喝的。

小资料　春雨贵如油

我国华北地区常在春季出现春旱，因为秋、冬两季的降雨很少，进入春季以后气温回升又快，水分的蒸发加快。但是，这时正是植物开始发芽、生长的时候，如果能够有雨水降临，当然会非常的珍贵，所以有“春雨贵如油”之说。

■为何吃冰激凌时盒外面有水珠

空气中有很多看不见的水汽，当水汽遇到很冷的冰激凌盒时马上就会液化变成小水珠。所以，我们会发现冰激凌盒的周围有小水珠。

还有一个奇怪的现象是吃冰棍的时候，冰棍的表层会有“白烟”，这又是什么原因呢？其实这也是冷热相互作用的结果。夏天天气炎热，温度高，冰棍受热就会慢慢融化，变成水蒸气。另外，冰棍周围的空气也会变冷，形成许许多多的小水珠，这些小水珠随着空气在流动，看上去就像白烟似的。

冬天天气很冷，人说话的时候也会呼出白色的烟雾，人体呼出来的气体有很多水蒸气，水蒸气遇冷就会液化成液体水了，但是比较细小，所以看起来就像白色的烟雾一样。

小资料　液化

物质由气体变成液体的过程叫做液化，气体液化时要放热。使物质液化的方式有两种，一种是降低温度，一种是施加压力。

■为什么不要用嘴咬铅笔芯

大家知道，铅是有毒的，虽然铅笔不是用铅制成的，但是用石墨和黏土制成的铅笔芯上带有很多细菌。因此，用嘴咬铅笔芯很不卫生。

铅对人体的危害较大，尤其儿童应该格外注意。

铅对儿童最主要的危害是对儿童脑发育的影响，它能影响神经系统的许多功能。因为儿童的神经系统正处于快速的生长和成熟时期，对铅的毒性尤其敏感，长期低剂量接触铅将影响婴幼儿的智力发育，使学习记忆力和注意力等脑功能下降，还影响到体格的发育。国内外研究都发现，在铅污染越严重的地方，儿童智力低下的发病率越高。即使是轻度的铅中毒也可以引起患儿注意力涣散、记忆力减退、理解力降低与学习困难，或者导致儿童多动症、抽动症等症状。

所以，铅对人体的危害是非常大的，学生在学习的时候，接触铅笔的机会多，应该更加注意，千万不要用嘴咬铅笔芯。

小资料　火柴头为什么不能往嘴里面含

其实，对于小朋友来说，嘴里含东西是一个很不好的习惯。火柴头更不能含在嘴里，因为火柴头是用硫磺做成的，有毒，要是把火柴头不小心吃下去，人就会中毒、生病，影响身体健康。

■为何万花筒能变出好多花样来

只要轻轻转动万花筒，它就会变化出许多不同的花样来。为什么会这样呢？其实万花筒的构造十分简单，里面有十几片不同颜色的小纸片，重要的是还有三块玻璃，这三块玻璃就如同三面小镜子，每块小纸片在镜子前都能有好多个像，当你晃动万花筒时，小纸片就会动，而从三块玻璃中照出的许多小纸片的像也会跟着动，每晃动一次，小纸片的位置都不一样。所以我们看上去，万花筒可以变化出好多的花样。

万花筒是1816年诞生的，这种玩具给人们的生活带来了许多色彩。万花筒是利用了光的折射原理，利用三面玻璃组成的三角空心体，将彩色纸片的像通过镜面折射出来，形成三维立体的效果，使人可以看到色彩缤纷、变幻多样的美丽图案。

小资料　为什么哈哈镜会使人变形

哈哈镜与普通的镜子不一样，人站在它的面前，会发生严重的变形。原来，它的镜面是由凹凸不平的玻璃制成的，能使影像变得奇形怪状，从而引人发笑。这是一种光学现象。

■为何降落伞不能用雨伞来代替

降落伞的原理是利用空气的阻力保证伞兵的安全平稳着落。特制的降落伞比普通的雨伞大几十倍，而且比雨伞坚固结实。当降落伞打开的时候，强大的空气阻力稳稳地托住降落伞，人在伞下就会慢慢下落。

最初的降落伞是圆形的，但是圆形降落伞几乎没有自主的水平速度、完全随风飘移，很难在人们预想的地点着陆，经过研发，20世纪70年代出现了翼形伞。翼形伞是根据飞机机翼产生升力的原理而设计的，整个伞张开后如同机翼，故名翼形伞，有“软质滑翔机”的美誉。

小资料　谁发明了雨伞

对这个问题一直众说纷纭。有人说，埃及人最早使用雨伞，早在公元前1200年，埃及的贵族们外出旅游时常常要奴隶为他们撑太阳伞。罗马人用伞遮挡地中海的阳光。在中国，伞是公元前1000年由鲁班的妻子发明的，被称为“能移动的房屋”。

■为什么放风筝时线总是拉不直

春天放风筝的时候，任凭我们怎么拉线也拉不直，那是因为风筝在飞起来的过程中，受空气给它向上的力量和我们对风筝的牵引力的作用。除了这两种力之外，风筝线本身的重量使风筝线向下垂，又受到地球吸引力的作用，风筝线是拉不直的。

风筝在我国已有两千多年的历史了。早在春秋战国时，就有人用木、竹做风筝。相传巧匠鲁班大师就是制作风筝的代表人物，他用木头削成鸟的形状放飞在天上。不过，这些都看不出来是用绳子牵引的。到了汉朝，出现了用竹子制作框架，以纸糊，用绳牵引，放飞在天空中的叫做“纸鸢”。到了五代时，李邺在风筝上拴了个竹笛，微风吹动，嗡嗡有声，很像“铮”的声音，因而得名“风筝”。

放风筝还有健身和医疗的作用，这一点很早就受到人们的关注。春天是放风筝的最好时节，人们更应该多到户外活动。

小资料　潍坊风筝

唐宋时期，现属潍坊的地区扎放风筝已很普遍。明清时期，潍坊的风筝达到极盛。潍坊风筝扎工精美，画工别致，造型新颖，构图合理。它还吸收了木版年画的某些特点，线条优美，色彩鲜明，善于运用夸张的方法，制作的风筝栩栩如生。最有代表性的大型龙头蜈蚣风筝，长达百余尺。

■为什么雪球会越滚越大

在严寒的冬天，雪球和地上的雪片本身都不潮湿，它们之间没有多大的黏附作用。那么，雪球越滚越大的主要原因到底是什么呢？

雪球在雪地上越滚越大是因为雪球重量的原因。为什么这样说呢？我们可以想想，雪球从一点点开始滚，地上的雪片受到雪球的挤压，就会化成水，因为温度比较低，水又马上结成冰。这样下去，地上的雪片就被粘在一起，雪球也就越滚越大了。

当我们把疏松的雪捏紧时，就加大了雪片之间的压力，雪的熔点下降，在室外低于0℃的条件下，雪也会融化为水。

冬天，人们喜欢在户外打雪仗，下雪的时候其实不冷，但是化雪的时候却很冷。那是因为化雪的时候雪在吸收热量，所以空气中的热量会减少，自然而然就会比下雪时冷。

小资料　雪水的妙用

冬天下雪以后，把干净的雪装在容器里面。到第二年夏天，雪融化成的雪水，可以治病。如果人中暑了，喝半碗可以马上消除。我们在生活中，要多观察，善于总结经验，多向有经验的人取经，会掌握更多的巧方妙法。

■为什么卵石都是光溜溜的

到海边玩的时候，会发现海滩上的卵石是光溜溜的。其实，不光是海滩上的卵石是光溜溜的，河滩上的卵石也是一样。为什么卵石是光溜溜的呢？原来，这些卵石是在山上的，经过风吹日晒，大石块开始崩裂，变成小块的石头，经过雨水的冲刷，这些小石头就跑到了河、海之中，在水中，小石头尖锐的棱角被长期的冲刷，多年之后，小石头的棱角不见了，表面被磨得又光又圆。所以，我们在生活中看到的卵石都是光溜溜的。

卵石光滑美丽，有的还带着美丽的花纹，所以非常受人们的喜爱。现在，公园的许多景点和道路都是用卵石铺成的，卵石也是公园里假山、盆景的填充材料，还有美化环境、保健身体的作用。有些室内装饰也开始采用卵石，如墙壁、家庭浴室、宾馆大堂等，不但铺装方便，还上档次，形成了一道亮丽的风景线。

小资料　雨花石

雨花石是花形的石，是石质的花。它形成于距今250万年～150万年前，是一种天然花玛瑙，主要出产于江苏省仪征市境内，其产量约占全国总量的90%，为全国最大的雨花石产地。雨花石的主要特征是“六美”：质美、形美、纹美、色美、呈象美、意境美。

■为何潜水艇能下沉也能上浮

潜水艇是军事武器，你知道潜水艇为什么能够沉下去，也能够浮上来吗？

其实道理很简单，不知道你注意没有，一块木头能够很容易的在海上漂浮而不会沉入海底，而一块石头一下子就沉入海底了。其实，这都是浮力的作用。当一个物体的重力小于浮力时，它就能安稳地漂浮在水面或者海面上，否则就会沉下去。潜水艇有两层外壳，在内、外壳之间是水舱，通过水舱的排水和加水调节潜水艇的重量，就可以自由地调节沉浮了。如果想浮上来，就放掉一些水，如果想沉下去，就加入一些水。

潜水艇在军事方面发挥了巨大的作用，在第一次世界大战的时候，潜水艇成为摧毁敌舰的致命武器。

小资料　第一艘潜水艇

公元1620年，荷兰物理学家科尼利斯·德雷尔，成功地制造出人类历史上的第一艘潜水艇。这艘潜水艇的船体是木质结构，外面覆盖着涂有油脂的牛皮，船内装有作为压载水舱使用的羊皮囊。下潜时，羊皮囊内灌满水；上浮时，就把羊皮囊内的水挤出去；航行时，就用人力划动木桨而行。

■为什么看完电视要洗脸

当今，辐射这个词已经广为人知。看电视的时候，电视屏幕会发出微量的、肉眼看不到的射线，这些射线对人体没有好处。而且电视旁常常会带有少量静电，静电会吸附一些空气中的灰尘，如果我们看电视的时候离电视太近，这些灰尘就会悄悄地跑到我们的脸上。看完电视一定要洗脸，这样可以减少射线的危害和去除灰尘。

不仅是电视，电脑也有辐射，而且相对电视要强。在电脑日益普及的今天，我们要尽量避免或者减少电脑对身体的辐射。我们要做到：仔细地打扫电脑周围的环境；多喝茶；不要把显示器的后面对着自己的后脑或者身体的侧面；常喝绿茶；勤洗脸；在电脑桌下摆放一盆植物或水，可以吸收电脑所发出的电磁波；尽量使用液晶显示器。

小资料　辐射

自然界中的一切物体，只要温度在绝对温度0℃以上，都以电磁波的形式时刻不停地向外传送热量，这种传送能量的方式称为辐射。

■为什么吹出的肥皂泡是圆的

吹出的肥皂泡是圆的，而不是方的或者其他形状。这个问题涉及到很深的物理概念，在这里简要说明一下，吹出的泡泡其实是一定厚度的水，它与空气接触的表面有尽量缩小面积的性质。而在自然界中相同体积的方形、三角形、多边形等许多形体中只有球形的表面积最小。因此吹出的肥皂泡在空中就会保持球形或椭圆形。

肥皂是人们每天都会使用的日常用品，它还有其他的妙用。要给自行车的把手套上塑料管套，或在脚踏板上套上橡胶护套，都是很费劲的事。但如果在把手处或橡胶套内，用肥皂蘸水涂一下，即可起到润滑作用，套入时比较省力。手表金属壳上用肥皂涂后，再用布擦拭干净，可防止汗液侵蚀。

小资料　如何吹出又大又漂亮的泡泡

采用橄榄油或杏仁油肥皂可以吹制出又大又漂亮的肥皂泡。把一小块这种肥皂小心地放在清洁的冷水里溶化，最好用洁净的雨水或雪水，如果没有的话，至少也得用冷却了的开水。如果想使吹出的泡能够耐久，还得在肥皂液里加上1/3的甘油。

■电话是怎么传递声音的

每个电话机上都连接着一根电线，这根电线叫做电话线。电话线的主要作用就是传送电话，它一直接到电话局。电话局有很多机器和仪表在工作，只要拿起话筒，电话局就知道了，在拨出号码后，电话局就把你的号码和你所拨的号码的电话线路接在一起。所以，这边拨号，那边铃就响。

还有让我们非常疑惑的事情是，为什么我们能够从电话里听到声音呢？因为人们在说话时发出声波，声波的振动引起话筒里的一个小薄片振动，这个小薄片的振动产生了一会儿通、一会儿断的电流。电流沿着电话线传到接电话人的话筒，又转变成声音传出来，所以接电话的人就听到了声音。

小资料　移动电话

移动电话是一种无线电话。乘车、行走的过程中我们都可以很方便地用无线电话来通话。无线电话的通信过程是通过无线电波来传送的，许多无线电波覆盖的小区域组成移动通信网。每一个小区域有一个基站，用来接收、传递信号。

■为何房屋的朝向坐北朝南好

简单地说，房屋的朝向坐北朝南好是因为我们身处在地球的北半部。人们会发现，坐北朝南的房子比坐南朝北的房子暖和。为什么呢？冬天来的时候，太阳从南边斜射过来，朝南的房屋自然就会比朝北的房屋暖和；冬天经常刮西北风，朝南的房子可以轻易地躲过西北风的侵袭。夏天，太阳晒得我们难以忍受，东南风的吹来让我们感觉倍加凉爽。所以我们的房屋通常是坐北朝南。

除了让房间可以充分得到太阳的照射，还要做好室内的通风。空气的流动，必须要有动力。利用机械能驱动空气（如鼓风机、电扇），称为机械通风；利用自然因素形成的空气流动，称为自然通风。

在建筑中，房间的通风相当重要，因为可以借助于通风排除房间内滞留的余热、湿气、烟尘、气味等，保持室内空气应有的洁净度。

小资料　为什么盖房子要打地基

打地基是为了房子牢固，因为地表土壤比较松软，不打地基就会发生不同程度的沉降，导致房屋墙体开裂和垮塌现象。而且，房子越高重力越大，要求地基的承载力也越大。当楼房遭遇地震的时候，地基的作用是非常重要的。

■为什么有的人会晕船晕车

坐车去旅行的时候，有的人会发生晕车，也有的人坐船的时候会晕船。这究竟是怎么回事呢？

其实这是人体在过度摇晃的情况下发生的生理反应。每一个人体内都有一个平衡感受器来维持自身的平衡，当身体位置发生过分摇晃和变化时，这个平衡器就会把获取到的信息报告给大脑司令部，大脑综合获取的信息开始对人体进行调节来保持人体的正常生活运动。但如果人的平衡感受器十分敏感时，大脑来不及调整就会发生一些反应，比如说晕车晕船，不停地出汗、呕吐、心跳加快等症状随即出现。晕车晕船的人可以在乘坐交通工具前半个小时服下晕车药，旅途过程中就会舒服一些。

另外，将新鲜橘皮表面朝外，向内对折，然后对准两鼻孔用两手指挤压，皮中便会喷射出带芳香味的油雾，乘车途中随时吸闻也有治疗晕车的效果。

小资料　为什么蹲久了站起来会晕

大脑需要血液来营养，才能正常工作。因为大脑的位置在人体最高处，需要最高的血压才能把血液传送到大脑，当人长时间蹲在地上时，心脏就不需要那么大的压力来给大脑供血了，当突然站起来的时候，大脑会出现暂时缺血，眼睛看不清东西的现象。

■为什么说废报纸有多种用途

我们生活中的废报纸都跑到哪里去了呢？好多废报纸都被回收到造纸厂重新制造成再生纸浆。其实，随着科技的进步和能源再回收利用的要求，人们已经找到废报纸的更多用途。

首先，废报纸可以改良土壤。美国土壤学家爱德华兹将废报纸和鸡粪按4：1的比例混合，犁入寸草不长的硬质土中，再浇入适量的水，存在于鸡粪中的基肥细菌在适宜的条件下会使纸屑蓬松，纤维变质，不到3个月，土壤就变得松软异常，非常适合牧草、大豆和棉花等作物的生长。

其次，废报纸可以生产饲料。美国科学家将废报纸切碎，加入水和浓度为2%的稀盐酸煮沸2小时，这时纤维素发生断裂，逐步形成动物能够吸收的各种单糖类混合物。这位科学家在牛羊的饲料中掺入20%～40%的单糖类混合物，牛羊吃得津津有味，消化良好。

小资料　造纸术

造纸术是我国古代“四大发明”之一。现存世界上最早的植物纤维纸是西汉时期（公元前2世纪）的“灞桥纸”，不便书写。东汉时期，蔡伦改进了造纸术，称为“蔡侯纸”，采用了破布、旧麻、树皮等原料，提高了纸张的生产效率和质量。

■为什么有些衣服会缩水

有些衣服在洗过之后，会变小变紧，这是我们日常生活中很头疼的一件事。为什么有些衣服会缩水呢？

主要有两方面的原因导致衣服缩水，一是衣服的原材料，如羊毛织物比较容易缩水，而且缩水后不容易恢复，所以洗羊毛织物时应尽量干洗，如果用水洗要适当加入一些防缩水用的洗涤剂；棉布和人造棉布也容易缩水，因为棉布里面富含植物纤维，植物纤维有很强的亲水性，一遇到水，棉布衣服就会疯狂地吸水，干了之后，衣服横向增大，长度缩短；化纤类衣服一般不容易缩水。二是工厂的原因。织物在纺丝、织布、印染等过程中，其纤维、纱线受到一系列的机械拉伸和压缩作用，从而产生变形。这种变形在干燥状态下还是比较稳定的，而在洗涤过程中，则会产生缩水现象。

小资料　牛仔裤起源

牛仔裤是从19世纪50年代开始在美国西部出现的，最初是为淘金工人所发明的服装。当时淘金工所穿的衣服皆为一般棉布制成的，较易磨损。经过不断地探索，最终采用了斜纹粗棉布，这是一种不变色靛蓝染料织成的强韧棉布，用这种棉布制作服装穿起来更舒服。

■为什么城市气温高于郊外

我们都有这样的感觉，城市的气温高于郊外。这是因为城市建筑林立，而且十分高大，风很难在城市里有所作为；下雨的时候，水顺着下水道流走，所以湿度很低，气温也就升高了；城市大多都是柏油或者水泥路面，太阳直射到公路上，热量不会散去，地面的温度就会比郊外的泥土地高好几度。

另外，城市工厂、人口众多，产生的热量也多。城市特殊的地表使它吸收阳光的热量要大于土壤，而且日益普及的空调等电器设备、数以百万的汽车以及各种人为的热量，也因此而被超量吸收。同时，晚间工厂排出的大量烟尘微粒和二氧化碳，如同被子一样阻碍了城市热量的扩散。城市的高温会使人们工作的效率降低，而且中暑人数增加，还会导致火灾多发。

综合以上各个方面，城市的气温会高于郊外。

小资料　什么是沙尘暴

沙尘暴作为一种高强度风沙灾害，并不是在所有有风的地方都能发生，只有那些气候干旱、植被稀疏的地区，才有可能发生沙尘暴。每年的春天，北京等一些北方城市都容易遭遇沙尘暴。

■为什么海边的空气特别清新

在海边玩耍的时候，你会发现海边的空气格外清新。为什么呢？这都是空气负离子的作用。空气负离子是在空气中存在的一种电荷，只要有空气就有负离子。负离子的作用十分强大，一是它能增加肺活量，改善换气功能；二是它能抑制细菌的生长繁殖；三是它能增加血液中血红蛋白的含量，让人的精神为之一振。通常情况下，负离子在空气中的含量为：海边每立方厘米达10000个，公共场所每立方厘米有10～20个，公园有100～200个，室内有45～50个。

此外，海边的空气还有利于身体的健康，从海洋吹来的风中富含来自咸水的碘、钠等矿物质。碘可以控制身体的新陈代谢，适量的钠有助于调节血压，而且，海洋在净化大气方面也发挥了很大的作用。

小资料　海水为什么有涨有落

海水水面有时候特别高，有时候很低，每天都有两次涨落。海水这种有规律的涨落叫做潮汐。这是地球受太阳和月亮共同作用的结果，而地球在转动的过程中又会产生离心力，其合力就会产生潮汐的力量。

■为什么要谨防污染食品入口

谨防污染食品入口，因为吃了污染食品对人体非常有害，有些污染食品吃了之后能够马上发生反应，引起拉肚子、呕吐等症状；有些污染食品吃了之后会感觉不到它的危害，而在我们的体内形成大量的化学残留，慢慢地会引发癌症等致命性疾病。

食品究竟是怎么被污染的呢？首先，像花生、玉米之类的食品如果放得太久，加上高温、潮湿的环境，就会发霉，霉中便含有致癌的黄曲霉素，所以发霉的东西不能吃；其次，食品受到环境污染，如排放在空中的工厂废气会影响动植物的发育，并使其中的有益物质变成有害物质；第三，农药的污染，好多蔬菜中都有农药残留，我们在吃的时候一定要多浸泡，然后再食用。另外，在生活中要多食用绿色食品。

小资料　电也会污染环境

电是我们生活中不可缺少的重要能源，但是电也会造成环境污染。电的污染主要来自电压的变化，电厂向外传输电的时候都是采用高压输电，在用电的高峰期会降压供电，反之，用电的低峰期会使电压升高。

■为何说都市早晨的空气最污浊

在城市里很多人都有晨练的习惯，因为他们认为早上的空气清新，有益于健康。其实，这种想法是错误的，让我们首先了解一下什么是清新空气吧。所谓清新空气，是指空气中所含污染物质的比重不大，对人体不能造成伤害的空气。

在我们居住的城市中，高楼和烟囱林立，废气和污染物弥漫在空中，经过一夜之后，地面逐渐变冷。这样一来，就形成一个上热下冷的逆温层，紧紧包围着城市。此时，工厂及车辆产生的废气，无法扩散到高空去，只能徘徊在半空中。所以，在都市的早晨常常弥漫着烟雾，所以早晨的锻炼不能太早，最好选择上午9点以后进行。

小资料　一日之计在于晨

俗话说：“一年之计在于春，一日之计在于晨。”春天的时候，人们把一年的计划准备好，这样才能在这一年有个好的收成。清晨，人们的头脑清醒、精力充沛，更适合学习，为一天做好准备。

■什么是噪音污染

噪音，指在一定环境中不应有而有的声音，泛指嘈杂、刺耳的声音。所谓噪音污染就是受到噪音的影响，人们身体感到不适或者烦躁不已。声音是用分贝计量的，如果一个人长期处于90分贝以上的声音环境中，身体健康将严重受损。

为了表示声音的强弱程度，人们引入了“声强”的概念，并用1秒钟内垂直穿过单位面积的声能多少来量度它的大小。声强用字母2“I”表示，它的单位是“瓦/米”。根据规定可知，如果1秒钟内垂直穿过单位面积的声能加倍，那么声强的值也变为原来的2倍。所以说声强是不随人们感觉而转移的客观物理量。

为了符合人们对声音强弱的主观感觉，物理学里又引入了“声强级”的概念，分贝就是声强级的一个单位。

小资料　奇怪的回声

当我们站在高山上向对面的山大声喊话，就会听到自己的声音又被传回来了。因为，当声音投射到与声源有一定距离的大面积物体上时，声能的一部分就会反射回来。如果两者之间的时间间隔超过1/10秒，则能分辨出两个声音。

■为何乘火车睡卧铺时头应朝过道

我们在坐火车的时候，有些人为了安静喜欢把头朝窗口休息。这种休息方法是非常错误的，因为头朝窗口睡，正好枕在车轮的方向，车轮与钢轨之间产生的撞击会沿着车厢壁向上传导，其震动力相对比走道一侧要大得多，如果这种震动波及大脑，将对人体产生极大伤害。另外受离心力的影响，列车在弯道行驶的时候，头朝窗口休息容易造成碰撞，引起不必要的伤害。所以平时我们在睡卧铺的时候，尽量不要头朝窗口一侧休息。

在选择卧铺的时候，一般有上、中、下三种，上铺在火车的行进过程中会有颠簸之感，所以中、下铺较好。漫长的旅途，有一个舒适的休息环境，能帮助我们减轻旅途的劳累。所以，选择合适的卧铺，采用正确的休息方法是很重要的。

小资料　睡觉头朝哪个方向好

最常见的理论是睡觉过程中人体应当头朝北，脚冲南，和地球磁力线方向一致。因为，如果人的睡眠方向与地球磁力线方向垂直，地球磁场会影响人体生物磁场。人体为达到新的平衡状态，就必须消耗大量的热能来提高代谢能力，睡眠自然会受到干扰。

■高速公路与普通公路有何不同

当你坐车在高速公路上行使时，你会发现高速公路与普通公路有许多不同。

首先是高速公路两旁不栽树，因为如果在高速公路两侧栽树，虽然可以遮挡阳光、保护路基，但是路面会因此变暗，树木还会阻挡司机的视线，很难看清远处路面的情况。

其次是高速公路是弯曲的，这是为什么呢？因为笔直的高速公路容易让司机感到视觉疲劳，注意力很难集中。曲折和拐弯就能解决这个问题，司机每逢拐弯处精神都能振作起来，减少疲劳感。

第三个不同是高速公路上没有路灯。高速公路上如果安装路灯，路面反光很强，会使司机感到晃眼，影响行车的安全。那司机怎样在行进中明确方向呢？在高速公路两侧每隔一定距离安置一小块反光板，当车灯照到反光板表面时，玻璃微珠就会把光线反射回来，不过它们不会晃司机的眼，车一过去，后面又变成漆黑一片了。

小资料　路基

铁路和公路都有路基，就是路的基础，它要承受车辆的重量，有了它，车辆在上面行驶才更平稳、更安全。

■为何火车到站后工人要用锤子在车下敲打

火车已经成为运送旅客和货物的必不可少的运输工具。它不仅运载量比较大，而且方便快捷，对环境的破坏也很小。一辆列车所载的乘客量相当于200多辆汽车所载的人数，因此它已经成为人们出行的首选方式。

火车到站后，我们可以看到工人拿着锤子在车下不停地敲打。工人这样做的目的和人们用手指敲西瓜听声音道理是一样的。火车经过长时间的旅途，难免会出现一些小毛病，如何才能发现故障呢？工人借助锤子一面敲打着，一面可以从发出的各种声音中，听出哪儿的螺丝松动了，哪儿的零件该更换了，于是及时加以修理，以保证火车继续安全行驶。如果工人不及时对火车进行检查和维修，火车在行进当中就可能会出现危险，如果在旅途中停下来修理，又会造成运行线路的瘫痪，影响其他列车的运行。

小资料　你知道火车车次前面的字母是什么意思吗

带T字头的火车表示特快列车，带K字头的火车表示快速列车，带Z字头的火车表示直达列车，带L字头的火车表示临时列车，带Y字头的火车表示临时旅游列车，前面没有字母的表示普通列车。

■为何工厂的烟囱盖得很高

为什么工厂要把烟囱盖得那么高呢？在得到这个答案之前，我们先要了解空气的特点：当空气靠近地面的时候，流动速度会比较慢，压力大；在高空的时候，空气流动的速度特别快，相对压力就小了很多。并且，热空气会上升，烟囱越高，热空气上升的过程中吸入空气的量就越大，仿佛是一个巨大的鼓风机。所以我们看到高高的烟囱上面，经过工厂燃烧后的热气能够马上从烟囱中跑出来，空气流动速度越快，火炉中的火烧得就越旺，工厂的工作效率就越高。

由于工厂里排除的废气中有许多有害的气体，如果烟囱盖得太低就会散发到地面表层，会对环境造成污染。而在高空中排放有害气体，可以迅速飘散开来，减少对居民身体健康的危害。

小资料　压力现象

我们的生活与压力息息相关，比如跳水运动员对跳板的垂直压力作用于跳板，跳板向下弯曲，跳板给运动员的反作用使他弹起；压路机垂直压在路面上，让路面平整。这都是压力现象。

■为什么推土机要安装履带

我们知道，推土机的主要作用就是推动大堆的土块，节省大量的人力。但是为什么推土机要安装履带呢？大家通常见到的机动车都是依靠四个轮子工作，车轮与地面的接触面积很小，阻力也小，这样行驶起来速度比较快。而推土机不一样，它要推动很大很重的土堆，因此要增加自身的重量，增加轮子与地面的摩擦力，安装履带就可以解决这个问题。履带与地面的接触面积增大，阻力变大，推土机自身的重量就相对的增大了，这样推动土堆就是一件很轻松的事情了。

我们在推东西的时候，如果是穿着四个轮子的旱冰鞋，而不是穿运动鞋，那么我们能够推动东西吗？可能不小心还会摔一跤。这和推土机不用四个轮子推土的道理是一样的，只有增加阻力，增大轮子与地面的摩擦力，才能很轻松地推动很重的土块。

小资料　坦克都有哪些类型

一般分为战斗坦克和特种坦克。战斗坦克又分为：超轻型、轻型、中型、重型、超重型坦克（其中中型和重型是主战坦克）。特种坦克又分为：水路、侦查、空降、指挥、架桥、扫雷、喷火、工程、抢救、防空坦克。

■为何车胎放在水里才能检查是否漏气

最早制作出的自行车有点像木马玩具，车架子和车轮都是用木头做成的，骑在路上颠簸得很厉害，震得人疼痛难忍，人们给它取外号叫“震骨器”。后来，人们从橡皮管得到启发才有了现在的轮胎，可是车胎经常会被一些坚硬的物体扎破，应该怎样修补呢？

空气是无色无味的，人的眼睛看不见也摸不着。车胎被小钉子扎破之后就会漏气，可是漏气的地方是很小的眼儿，仅仅靠我们的眼睛是很难找到的。这时候，我们需要用水来帮忙找到漏气的小眼儿。

把车胎卸下来，给车胎打足气，然后放进水里检查车胎漏气的情况，凡有漏气的地方就会产生一串串的气泡。顺着气泡，我们就能很方便地找到漏气之处了。最后，对漏气的地方进行黏合，车子又可以骑了。

所以，我们看到修自行车的地方，摊位旁总是有一盆水，自然也就不奇怪了。

小资料　为什么轮胎上面有花纹

其实不仅是轮胎上面有花纹，我们的鞋底也有花纹，你注意到了吗？如果我们鞋底的花纹磨平了，走起路来就比较滑。汽车和鞋底是一个道理，有了花纹就可以增加与地面的摩擦力，防止打滑。

■刹车时人为什么会向前冲

刹车时人会往前冲是因为“惯性”的作用。惯性是物理学中的基本概念之一，是指物体在不受外力作用的时候，保持原来的运动状态。它是一切物体都固有的属性，一切物体都具有惯性。一个物体，只要不受外力作用，原来静止的就会一直静止下去，而原来运动的则会一直运动着。

汽车急刹车后，人会依然保持向前运动的状态，所以就会出现向前冲的现象。同样道理，车在向左转弯的时候，人会向右歪，车向右转弯的时候，人就会向左歪。

乘坐公交车的时候，车不停地向前行驶，如果汽车遇到了意外的情况紧急刹车，身体就会向汽车行驶的方向倾斜，甚至会跌倒，这都是由于惯性的作用引起的。

小资料　为什么开车时司机要系上安全带

汽车司机系安全带正是基于“惯性”的考虑，如果司机在遇到急刹车或者急转弯时没有系安全带，是很容易受伤的。所以为了保护司机的人身安全，司机在开车的时候一定要系上安全带。不仅仅是司机，乘客也要有系安全带的意识，没有安全带也要抓紧扶手。

■飞机里的新鲜空气从哪里来

人类很早的时候就有在天空中飞行的梦想。在20世纪初，美国的莱特兄弟经过多次尝试，终于发明了第一架飞机。从此，空中交通事业开始发展起来。

高空中的空气比较稀薄，气压比地面低，人在那样的环境下是无法适应的，所以，飞机都采用密封舱，与外界隔离。

但是坐过飞机的人都知道，飞机虽然在万米高空飞行，但是机舱里面依旧空气新鲜。而这些新鲜空气又是从哪里来的呢？原来飞机上有一套设备，这套设备会将外界低温低压的空气吸入经过加压、增温、过滤后，又通过专门的通道送入机舱。而舱内用过的空气，通过机舱中的空气压力系统，被迫流向脚踏的地板缝隙，沿着固定的管道排出机舱。

另外，机舱中还有单独的通风系统，直接通到每位乘客的座位上，需要时打开开关，空气就会源源不断地流出来，乘客还可以自行调节流量的大小。

小资料　空气过滤

从外面进入到飞机里的气体，可能里面会含有一些有害的成分，要通过滤纸或者其他多孔的材料，把这些有害成分滤掉。

■火车票剪票有什么作用

乘坐火车的时候，每一位乘客都要在剪票口接受管理人员剪票后才可以上车，为什么一定要剪票之后才能上车呢？

其实，剪票有三个方面的作用：

第一，管理人员剪票的主要目的是为了检查乘客是否已经购买车票。这是铁路计划运输的需要，而且管理人员需要准确统计各趟列车的客流去向，为今后运行安排做好准备。

第二，通过剪票口剪过的车票，就是一张保险凭证。铁道部规定，从剪票后开始，到乘客出站为止，这段时间内乘客在列车上发生的意外伤害都有保险，如果中途离站，保险无效。这是一种强制性的保险，旅客在火车上受到意外伤害，都会按照有关的保险条款进行赔偿。

第三，剪票还有一个客观作用，即让乘客按照先后顺序有秩序地进站，可以避免拥挤现象的产生。

小资料　日本的新干线列车速度快吗

日本第一条新干线建成于1964年，其安全运营的最高时速达210公里。在当时被称为是陆地上跑得最快的交通工具。当今中国上海的磁悬浮列车已经超过了新干线的速度，以每小时430公里入选吉尼斯世界纪录，上海磁悬浮列车成为世界上商业运营列车的“速跑冠军”。

■太阳光为什么能消毒

太阳光能消毒，这是一个不争的事实。但是为什么太阳光能够消毒呢？可能很多人都不太清楚，太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等可见光波以及紫外线、红外线等不可见光波组成的，而消毒作用主要依靠这两种不可见光波。红外线具有温热作用，因此也叫热线。紫外线具有化学作用，因此也叫化学线。

红外线有很强的组织穿透力，能在照射到的细菌、病毒体内或外部形成热能，把物体温度升高。我们知道，一些病毒细菌在高温下就会死去。紫外线能使微生物细胞内部发生化学变化，引起细胞破裂死亡。

所以，太阳光有消毒杀菌的作用。阳光好的时候，在户外晒被子，不仅可以起到杀菌的作用，还能去除异味。阳光是我们的好朋友，地球上所有的生物都要依靠太阳的力量才能生存下去。

小资料　恒星的一生

太阳是距离我们最近的恒星，它每天东升西落，给我们带来光和热。恒星也有生老病死，天文学家将恒星的一生分成婴孩期（形成阶段）、壮年期（主星序阶段）、老年期（红巨星阶段）和残年期（最后阶段）。

■熨烫衣服时为什么要喷水

为了使衣服更平整，人们总是在衣服上洒些水再熨烫。为什么洒水呢？因为电熨斗只有在潮湿的衣服上才能产生蒸汽，蒸汽使衣服纤维迅速膨胀、伸展，然后在熨斗的压力作用下，水分迅速蒸发，衣服定形。喷水时不能太多，而且要均匀地洒到布料上，这样熨烫出来的衣服平整度才会一致。

熨烫厚衣服的正确方法是：在衣料上垫一层湿布，平移熨斗，让熨斗里的蒸汽均匀地喷在衣服上，使衣料中的纤维迅速膨胀、疏松、伸展，然后用熨斗用力压着衣服平移，用熨斗的热量将水分从纤维内蒸发掉，使纤维定形，达到熨烫的目的。

早在17世纪的时候，欧洲人就已经开始熨烫衣服了，不过那时用的是一块很重的“平底板”，在火中或热金属板上加热后再熨烫衣服。

小资料：蒸汽喷雾型电熨斗

1926年，在纽约出现了第一个蒸汽熨斗。蒸汽喷雾型电熨斗既有调温功能，又能产生蒸汽，有的还装配有喷雾装置，免除了人工喷水的麻烦，并能让衣服润湿更均匀，熨烫效果更好。

■冬天为何站着比坐着暖，坐着比躺着暖

人是恒温的高等动物，人的体温从食物和肌肉运动而来。通过食物的氧化作用，身体就会产生热能；通过肌肉运动，体内新陈代谢加快，血液循环加速，产生的热量就会增多。所以在冬天要想暖和，必须增加活动以产生热量。站着比坐着暖，坐着比躺着暖，那是因为站着的时候，肌肉处于紧张状态。肌肉的张力是从肌肉的收缩来的，肌肉收缩就会产生热能。坐着相对于站着肌肉的紧张程度下降，所以站着比坐着暖。躺下的时候，身体处于放松状态，肌肉没有紧张的感觉，所以坐着比躺着暖。

所谓恒温动物是指那些能够调节自身体温的动物，它们的体温并不像变温动物那样依赖外界的温度。其中，鸟和哺乳动物都是恒温动物。人体出汗就是调节体温的一种方法。

小资料　血循环

血液从心脏流出，经动脉、毛细血管，把氧、养料、激素等输送给全身各组织，并把组织中的二氧化碳等废物经静脉带回心脏，再经肺动脉带入肺内，进行气体交换后，经肺静脉流回心脏，如此循环不已，叫做血循环。

■为何洗冷水澡可以锻炼身体

生活中有的人坚持一年四季洗冷水澡，这是一个很不错的习惯，可以锻炼身体。用冷水洗澡可以刺激我们的大脑中枢神经，提高大脑的兴奋性，使人精神活跃，情绪饱满，而且食欲增加；用冷水洗澡还可以锻炼人体对寒冷的抵抗能力，长期坚持，不容易患感冒、冻疮、伤寒等疾病，从而增强人的体质。

根据国外的一项研究发现法，冷水澡可以令人青春常驻，原因是冷水能刺激及延长细胞的活动，令人充满活力，老而不衰。但是，体质弱的人不适宜洗冷水澡。

洗冷水澡要注意方法，首先应该从夏天开始锻炼洗冷水澡，每天早晨用冷水淋浴或擦身，以后逐渐坚持到冬天，洗冷水澡要先用毛巾从上肢开始擦，经过胸部、腹部、背部至下肢，擦到皮肤发红为止。每次洗浴时间在15分钟左右。

小资料　冷水脸、温水牙、热水脚

秋末冬初，用冷水洗脸，可有效改善面部的血液循环，增强皮肤弹性和机体的御寒能力，预防感冒。温水漱口刷牙，可使齿缝内的细菌和食物残渣得以清除，达到护牙洁齿的作用。用热水洗脚可以舒筋活络，消除疲劳。

■你知道燕窝是什么东西吗

燕窝是珍贵的佳肴，又是名贵的药材。其实，它是金丝燕的巢。金丝燕生活在温暖、湿润的亚热带海岸边及周围的海岛上。金丝燕在陡峭的岩壁上做窝，这些直径15～20厘米大小的巢，是它们呕心沥血的结晶。

每到生殖季节，它们就双双对对组成家庭，共筑燕窝。筑巢开始时，夫妇俩反复地飞向选择地的岩壁，每次接触时，都把嘴里的一些黏液吐到岩壁上去，这是一种由唾液腺所分泌的胶质黏液，遇空气会迅速干涸成丝状。它们的唾液是把海中的小鱼虾及海藻等物吞吃之后，经过大约40分钟后化成的。这些含有胶质的唾液含有多种营养成分，经过无数次的吐抹，形成了一个肘托形的巢，具有很高的强度和黏着力。其外观犹如一只白色的半透明杯子，这种用纯唾液做成的巢就是名贵的燕窝。

小资料　燕子为什么在屋檐下筑巢

燕子筑巢主要是为了产卵和哺育幼鸟，而屋檐下又宽又平很符合燕子筑巢的要求。而且，在屋檐下筑巢还可以躲避猫和较大的鸟来侵袭，燕子的幼鸟可以安全地在巢里生活，直到它们长大会飞。

■为何大米多淘几次会失掉营养

首先我们从大米的营养成分说起，大米的主要成分是淀粉，或者叫做碳水化合物，它主要储存在大米的胚芽和外皮部分，有人曾经用精白大米和米糠进行化学分析，发现米糠里的蛋白质、脂肪、磷、钙、铁、维生素B，都比精白大米多得多。也就是说，米饭越是精白，其1他的营养物质就越少。有些人在淘米的时候采取了多淘、多浸、多搓的方法，这样做使大量的营养物质都被冲走，我们吃到嘴里的白净米饭也就没有营养价值了。

所以，淘米的时候不能用流水和热水，也不能使劲搓和搅和大米，而且不能用水泡米，淘的时候少用水，这样才能不让大米的营养流失。

淘米剩下的水也是宝，常用淘米水洗手，不仅能去污，而且可使皮肤滋润光滑。已生了锈的炊具，放入淘米水中浸泡3～5小时，取出擦干，就能将上面的锈迹除去。

小资料　杂交水稻之父

杂交水稻之父是袁隆平，他经过了半生的艰苦努力，率先在全世界成功地研制出三系法和两系法杂交水稻。杂交水稻与常规水稻比较，每1万平方米年增产1.6吨。袁隆平获得了中国“特等发明奖”和8个国际大奖，被誉为“杂交水稻之父”。

■为何米粥加糖变稀，加盐变稠

我们平时喝的米粥都是香香的、黏黏的，有什么方法可以将粥变稀或变稠呢？一个简单的方法是，如果你觉得米粥稠，就在里面放点糖，这样就变稀了；想变稠的话，就在里面加点盐。不过，不论是糖还是盐千万不要放得太多。

大米的主要成分是淀粉，当煮成粥以后，大米中的部分淀粉细胞就会破裂，淀粉浆流了出来，米粥就显得黏稠了。但是还有一部分淀粉细胞只是吸水膨胀，却没有破裂。

糖在化学上属于非电解质，它溶解在细胞外的水里，这时米粥里的水就变成浓度较高的高渗透压溶液，使细胞里的水向外渗出，于是米细胞就变小了，粥也就变稀了。

盐和糖在化学性质上完全相反，它是电解质。把盐加入粥中以后，盐分子会进入细胞中，使细胞内的溶液变成高渗透压溶液，这样，细胞外的水就会向细胞里渗透，于是，粥就变稠了。

小资料　勾芡

勾芡是指菜肴将要装上盘时，将调好的湿透粉倒入，使汤汁黏稠，菜肴表面裹上一层薄粉糊的过程。勾芡的粉浆一般由淀粉加水调成，因淀粉在高温下糊化，故粉浆具有黏性。勾芡能让菜肴更加鲜香美味。

■为什么要少吃洋快餐

据专家介绍，中国儿童的肥胖率10年内上升了一倍，而洋快餐则是导致肥胖的原因之一。经常食用汉堡包、炸薯条等洋快餐容易导致孩子饮食没有规律、摄入热量过高、营养不均衡。

专家认为，可以把洋快餐粗略地分为三类。一是主餐类，包括各种方便面、汉堡包、焙烤食品（面包）、速冻食品、炸鸡块等。二是饮料类，包括汽水、可乐、果汁、速溶咖啡等。三是小吃类，如炸薯条、虾片、果仁、冰淇淋及其他油炸膨化食品。

在洋快餐中，主食以高蛋白、高脂肪、高热量为特点，而小吃和饮料则是以高糖、高盐和多味精为主。相反，人体所必需的纤维素、维生素、矿物质则很少。

这种食品的危险在于，高热量的油炸、焙烤食品脂肪含量很高。儿童长期摄入这类食物，为以后的肥胖症和心血管病埋下了隐患。

小资料　什么是肥胖

严格地说，体重并不是测定肥胖的唯一标准。像运动员、健美者等，他们的肌肉发达，体重可能超过标准体重许多，但是体内脂肪不多，就不能被列为肥胖队伍之中。体重超过标准体重20%、体内脂肪超过全身重量的30%时，才可确诊为“肥胖症”。

■为什么不可多吃甜食

有些人吃过量的甜食会变得肥胖臃肿，而且还会侵蚀你的牙齿，造成“蛀牙”。长期吃甜食的儿童，容易引起感冒，食欲不振，还会造成缺钙，影响儿童的骨骼发育。所以青少年在生长过程中不可多吃甜食。

此外，多吃甜食对眼睛也有一定的危害，容易诱发近视眼。人长期过量食用甜食，是造成血液中钙含量减少的一个重要原因。大量钙的流失，使眼睛的晶状体弹性降低、作用减弱，眼球的前后径拉长而发展为近视。

为了眼睛的健康，应该减少对糖分的摄入，多吃蔬菜和水果，并适当增加瘦肉、蛋、奶、鱼、虾等富含铬、钙的食物，以及糙米、芝麻等富含维生素B的食物，可以帮助眼睛补充营养、缓解疲劳。1

甜食吃多了会损害我们的健康，因此一定要控制食用的量。

小资料　什么是无糖食品

无糖食品一般是指不含蔗糖（甘蔗糖和甜菜糖）、葡萄糖、麦芽糖、果糖等甜味食品，而含有糖醇（包括木糖醇、山梨醇、麦芽糖醇、甘露醇）等替代品。选购无糖食品的消费者主要是糖尿病患者，一些肥胖者对无糖食品也情有独钟。

■为什么小孩子不宜多喝茶

茶是中国人喜爱的饮品，茶里含有多种对人体有益的物质，如叶酸、维生素、蛋白质及矿物质等，其他还有茶碱、咖啡因等。因此，适当地喝茶，对人体有一定的益处。但是，给小孩子喝茶则另当别论。

大量的科学实验证明，茶可以影响牛奶、蔬菜中铁的吸收，饮茶后铁元素的吸收下降2～3倍，从而易引起缺铁性贫血。小孩子正处于发育阶段，需要的铁要比成人多几倍，所以儿童饮茶比成人更容易造成缺铁性贫血。给孩子喝少量清淡的茶没有大的害处，但是如果小孩子经常喝茶，或喝浓茶，就会产生过度兴奋、消化吸收障碍等现象，还会导致铁吸收障碍及维生素B缺乏。1

此外，过度喝茶，还会因水分过多，加重心脏的负担。因此，小孩子还是少喝茶为宜。

小资料　茶叶的分类

茶叶大致分为六大类：黑茶、红茶、青茶、绿茶、白茶和黄茶。青茶又叫做乌龙茶，是半发酵茶。绿茶是不发酵茶，保持了茶叶嫩叶原有的青绿色泽。黄茶是微发酵茶，白茶是轻度发酵茶，红茶是全发酵茶，黑茶是后发酵茶。

■为什么说喝白开水益处多

其实，家中的白开水是最好的饮料。白开水进入人体后可以立即发挥新陈代谢功能，调节体温，输送养分。美国科学家研究发现，煮沸后自然冷却的凉开水最容易透过细胞膜，促进新陈代谢，增进免疫功能，提高机体抗病能力。常喝白开水的人，体内脱氧酶活性高，肌肉内乳酸堆积少，不容易产生疲劳。

人体每天都会流失水分，所以我们要及时补充身体的水分，以保持体内水分的平衡，才能维持身体健康。失去10%的水分对身体有害，失去20%的水分则对生命有危险。水是最好的良药，成人每天应喝8杯水，可以预防多种疾病。

水喝得太少或不够的人除了较易得病外，也比较容易疲倦、思维混乱，而且不容易排除身体新陈代谢的毒素。所以，千万不要小看喝水这件简单的事情。

小资料　水对人体的作用

水对人体的作用非常重要，主要有以下几方面：帮助消化食物，排泄废物，润滑关节，平衡体温，维持细胞等。如果人体经常地、持续地缺水，正常的新陈代谢就不能顺利进行，身体的功能也会逐渐衰竭。

■为什么要常吃水果

水果不仅有美丽的颜色，还有不错的味道，是生活中不可缺少的食品。水果很有营养，含有丰富的维生素和人体需要的矿物质。常吃水果可以促进新陈代谢，维持身体平衡，而且还可以防止肥胖。

各种水果对人体有不同的作用。吃香蕉能够驱散悲观、烦躁的情绪，保持平和、快乐的心情。梨是令人生机勃勃、精力十足的水果，它水分充足，富含维生素，能维持细胞组织的健康状态。每天吃少量的苹果能预防多种疾病，而且还会降低癌症的发生率。番茄能清热解毒，保肝利尿。

水果虽然好处很多，但是要注意食用的时间和方法。有些水果宜在餐前进食，如红枣和香蕉；有些水果不能空腹食用，如山楂；还有的食物宜在餐后食用，如菠萝。

小资料　水果之王

榴梿在泰国最负有盛名，被誉为“水果之王”。榴梿气味浓烈，有臭味，但它的口感甜而香，初次尝试后就会回味无穷，甚至上瘾。榴梿的营养价值很高，除含有很高的糖分外，还含有蛋白质、脂肪、维生素C、钙、铁和磷等。

■为什么肚子饿了会咕咕叫

为什么肚子会感觉到饿呢？这是神经中枢的感觉。我们每天都要吃饭，吃进的饭菜一般经4～5小时，就能从胃中排空。这时候，胃就会开始剧烈收缩，使人感到饥饿。

我们知道，不论什么时候，胃中总存在一定量的液体和气体。液体一般是胃黏膜分泌出来的胃消化液，量并不太多。气体呢，一般是在进食时，随着食物一起吞咽下去的。这样，胃中的液体和气体，在胃壁剧烈收缩的情况下，就会被挤捏揉压，东跑西窜，就像我们洗衣服的时候，衣服中如果包着一定量的空气，在水中一揉一搓，也会发出咕咕的声音来，这两种情况是同一个道理。

饥饿感和食欲常常同时发生。肚子饿时就想吃东西，并且饥不择食，随便什么东西都喜欢吃。同样，饥饿感和食欲也会常常一起消失，所以，饿过头后，反而会吃不下东西，也不想吃东西。

小资料　人倒立能吃东西吗

通常，我们认为嘴吃进去的东西是顺着消化道从上往下走的，那么如果倒立的时候吃东西，食物会从胃里倒流出来吗？不会的。在食管和胃连接的地方有一块肌肉叫做“贲门”。吞咽东西的时候，肌肉张开，让食物进入胃里，当人不吞咽的时候，贲门是紧缩在一起的，阻止食物流出。

■为什么要多吃绿色蔬菜

据报道，目前儿童孤独症患者呈增多趋势。国外有专家发现，儿童孤独症的发生和发展与过量食用“酸性食物”密切相关。所以，儿童应该多吃绿色蔬菜和水果。

如今，家庭生活中高脂肪、高蛋白和高糖分的食物和营养品日渐增多，相当一部分独生子女，爱吃糖果和巧克力等含糖量高的零食。过多的糖类摄入后在体内易形成酸性物质，过量食用后便会呈现“酸性体质”，而“酸性食物”对儿童孤独症的发生、发展有推波助澜的作用。

儿童应多吃绿色蔬菜，如菠菜、油菜、空心菜和香菜等；多吃凉性食物，有利于排烦解暑，排毒通便，如苦瓜、丝瓜、黄瓜、菜瓜和甜瓜等；还要多食用富含钾、钠、钙和镁等成分的杂粮和粗纤维食物；还有一些凉性水果，如西瓜、生梨等。

小资料　芹菜的医疗作用

芹菜是我们餐桌上常见的家常菜，它的营养价值很高，含有丰富的蛋白质、脂肪和粗纤维，同时还有很高的药用价值。它具有降低血压、健胃利血等作用，而且还可以增加人的食欲，提高人的免疫力，并有减肥、抗癌的功效。

■为什么久坐容易生病

在学习和工作时也许会几个小时不动，但是你知道吗？久坐对于身体的危害是很大的。主要有以下几种：

久坐损心：久坐不动血液循环减缓，日久就会使心脏机能衰退，引起心肌萎缩。

久坐伤肉：久坐不动，缺少运动会使肌肉松弛，弹性降低，出现下肢浮肿，疲倦乏力。

损筋伤骨：久坐颈肩腰背持续保持固定姿势，会导致颈肩腰背僵硬酸胀疼痛，或俯仰转身困难。

久坐伤胃：久坐缺乏全身运动，会使胃肠蠕动减少，消化液分泌减弱，日久会出现食欲不振、消化不良以及脘腹饱胀等症状。

伤神损脑：久坐不动，血液循环减缓，则会导致大脑供血不足，伤神损脑，精神萎靡，哈欠连天。若突然站起，还会出现头晕眼花等症状。

因此，每次坐最好不要连续超过一个小时，如需久坐也应每坐1小时休息10分钟。

小资料　坐椅健身操

我们可以做一下最简单的坐椅健身操：先按顺时针和逆时针方向各转头部5次，然后将头部和肩部尽量地伸展，这样几次之后，再交替地拉伸双臂，上下左右各几次，然后上身向后仰，再弯腰尽量摸地面，最后用指尖轻击头部。

■为何儿童要少做倒立运动

有些人认为，倒立可以强身健体，这种说法有一定道理。但是，儿童却不能轻易做倒立运动。这是为什么呢？

儿童正处于生长发育阶段，身体内各器官和组织尚未发育成熟，生理机能较弱，故不宜进行用力过大的、憋气的、长时间静止性的运动，不然会很快疲劳，使心脏负担过重，对骨骼生长发育很有影响。儿童颈部肌肉薄弱，四肢力量不足，一旦失去平衡的保护措施，便会引起颈部扭伤，或颈椎半脱臼。

而且，儿童做倒立运动会造成眼内压力升高，视网膜的动脉压力也会随之增高，严重的还可以导致眼睑出血。经常倒立还会损害儿童眼压的调节能力。

所以，儿童不要轻易进行倒立，如果动作不规范，没有保护措施，还有可能发生危险。儿童正是成长发育的关键时期，可以经常到户外做跑、跳的运动，强健身体，增强免疫力。

小资料　宇航员的骨头

在太空中航行的宇航员，他们的骨头会有什么变化呢？在地球生存的人，地球的引力会对骨头产生拉力，让骨头长得更加结实。但是，在太空中旅行对人体的骨头是没有好处的，在宇宙中几乎没有引力，所以宇航员的骨头会变得比较脆弱。

■为何运动后不能马上洗澡

剧烈运动时人的心跳会加快，肌肉、毛细血管扩张，血液流动加快，同时肌肉有节律性地收缩会挤压小静脉，促使血液很快地流回心脏。此时如果立即停下来休息，原先流进肌肉的大量血液就不能通过肌肉收缩流回心脏，容易引发头晕眼花、面色苍白等症状。剧烈运动后，要继续做一些小运动量的动作，呼吸和心跳基本正常后再停下来休息。

更重要的是，运动后不能马上洗澡。运动后人体为保持体温的恒定，皮肤表面血管扩张，毛孔张大，排汗增多，以方便散热，此时如果洗冷水澡会因突然刺激，使血管立即收缩，血液循环阻力加大，同时机体抵抗力降低，人就容易生病。而如果洗热水澡则会继续增加皮肤内的血液流量，血液过多地流进肌肉和皮肤中，导致心脏和大脑供血不足，轻者头昏眼花，重者虚脱休克，还容易诱发其他慢性疾病，因此运动后不能马上洗澡。

小资料　人的肌肉

人的力量来自肌肉的收缩。人体有600多块骨骼肌，其中包括3亿多根肌纤维，它们分布在身体的各处，如果同时收缩的话，力量可以达到25吨。肌肉收缩的时候，肌肉纤维由长变短，由细变粗。

■为什么登山要戴墨镜

高山上空气稀薄，太阳光辐射的范围大，没有任何障碍。有的高山上还有常年积雪，白雪对太阳光的反射特别强。

太阳光里含有人眼看不到的紫外线和红外线，如果直接照射到人的眼睛里，能够灼伤视网膜，重者会造成眼睛失明。所以运动员攀登高山时，必须戴一副特制的墨镜，这种墨镜的镜片里，加入了能够吸收红外线和紫外线的氧化铁和氧化钴。

除了登山要戴墨镜外，一只背负舒适而耐用的背囊是必不可少的，它将盛载你的“野外之家”；一个睡袋，带给你温暖和舒适；？一根直径不少于8毫米的尼龙绳，关键时刻能救你。山地旅行，应选用硬底皮面的高腰登山鞋，最好不要穿新鞋。穿棉质的袜子为最佳选择，野外活动袜子应多带几双备用。还有，别忘了带上一顶有檐的遮阳帽。

进行野外的登山活动，应该做好一切必要的准备。

小资料　野外着装

野外活动的着装，应以宽松、舒适、耐磨、随意为基本原则。贴身的衣服，应选择柔软吸汗的纯棉制品，切忌化纤织物。春秋两季外穿一件纯棉或纯毛的宽松外套或一件防风衣就可以了。在高寒地区还需预备一件羽绒服。

■为何开灯睡觉不利于健康

开灯睡觉的习惯不好，入睡时开灯将抑制分泌褪黑激素使得人体内的一种叫褪黑激素的物质分泌，使人体的免疫功能降低。人的大脑中有个叫松果体的内分泌器官，科研人员发现，松果体的功能之一就是在夜间当人进入睡眠状态时分泌褪黑激素，这种激素在深夜11点至次日凌晨分泌最旺盛，天亮之后或有光源便停止分泌。褪黑激素的分泌可以抑制人体交感神经的兴奋性，使得血压下降，心跳速率减慢，心脏得以休息，使机体的免疫功能得到加强，机体消除疲劳，甚至还有杀灭癌细胞的作用。但是，松果体有一个最大的特点是，只要眼球见到光源，褪黑激素就会被抑制，停止分泌。

为了保证我们有一个良好的睡眠质量，为第二天的工作和学习做好准备，记得每天晚上要关灯睡觉，这有利于我们身体的健康。

小资料　失眠

失眠是指入睡困难、睡眠中容易醒来或早醒、睡眠质量低和睡眠时间少等现象。如果长期存在失眠的现象会诱发一些身心的疾病，所以，良好的睡眠是健康的保障。

■为什么不能蒙头睡觉

有的孩子因怕冷或者怕黑而喜欢用被子蒙头睡觉，以为这样可以御寒取暖，其实，这是一种坏习惯，是一种不卫生的睡觉方法。为什么呢？

人在睡觉的时候，要呼出二氧化碳，吸进新鲜空气。蒙着头睡觉，呼出的二氧化碳或其他污浊气体就会在被窝里越积越多。相反，需要的氧气就会越来越少，使人头昏目眩，精神不振。这样对大脑的危害很大，不利于身体的健康，而且还容易做噩梦，起床以后常常会感觉头痛、胸闷、眩晕、精神萎靡不振，还会诱发鼻炎或感冒。

蒙头睡觉的时候，身体产生的热量不容易散发出去，身体就会以出汗来降低体温，这很容易造成脱水。而且被子有空隙，这些细小的空隙容易隐藏细菌，易引发过敏症状。

因此，不管室内温度多低，都不要蒙头睡眠，一定要养成睡眠时口、鼻露在被子外面的习惯。

小资料　人为什么会做噩梦

重复做噩梦是疾病的征兆，它是在向大脑传递信息，告诉大脑身体已经出现病症。比如，梦见气得要命，可能肝脏受到了损伤；梦见怪兽等可怕的动物是有皮肤疾病的征兆。

■为什么要多晒被子

其实晒被子对我们的健康有不少好处。阳光中的紫外线有很强的杀菌作用，能让人更低程度地接触病毒，并有效抵御病毒的侵害，因为在阳光和空气流动的作用下，有害的病毒、细菌在很短时间内就会被杀灭。

不过，被子是不能随便晒的，这里面也有学问。最重要的是不能长时间、频繁地晒，否则棉被的纤维会缩短并容易脱落。最好挑阳光最充足的中午时间晾晒，还可以在被子上盖一层薄布，既能保护被面不受损，还能防止温度过高烤坏了纤维。如果是合成棉被，只要晒一两个小时就行了，因为这种被子没有纤维膨胀，稍微晒晒就能去掉被子里的潮气。羽绒被更不能长时间晒，因为高温会让羽毛中的油分起变化，出现腐臭味，所以放在通风处晾晒1小时左右就可以了。

小资料　太空棉

太空棉又名记忆棉，是一种具有黏弹性的温感记忆材料，和普通的海绵泡沫有很大的区别。黏弹性描述了物质的这样一种特性，既阻碍物质形状的流动和变化，又在形变以后能够恢复原来的形状或状态。

■为什么要让房间保持通风

科学家做了一项调查，在一个不开窗的房间内，1平方米的空间里有19000个细菌，开窗通气后就只有5800个了。室内空气新鲜，病菌的数量就会减少，有些病菌在阴暗潮湿的环境中非常活跃，但是一到空气流通、阳光充足的环境里就跑得无影无踪了。

其实，在我们居住的房间里存在着很多污染。如烟尘、油漆、涂料等挥发出来的物质，还有电冰箱、彩电开动后元件所挥发的物质。

随着人们生活水平的提高，空调、电风扇等通风设备正普及到千家万户，给人们带来了夏日的凉爽和冬天的温暖。可是，如果人们长时间生活在这样的环境中，会使人出现头痛、头晕、疲劳无力、睡眠差、梦多等症状，医学上称这种疾病为“空调病”或“风扇病”。

新鲜空气里含有充足的氧气，能促进人体新陈代谢。所以要及时、经常开窗，保持室内通风透气，空气新鲜流通。

小资料　怎样防止“风扇病”

使用电扇时，不要长时间地猛吹身体的某一部位，特别要注意，睡眠时不可持续使用电风扇。此外，使用电风扇时，最好先将室内打扫干净，或洒上一些水，以防止尘土扬起而污染空气。这样可防止或减少“风扇病”的发生。

■为何有时早上起来眼皮会跳

眼皮为什么会跳呢？在医学上，将眼皮称为眼睑。眼睑有两种肌肉，一种叫做眼轮匝肌，形状似车轮，环绕着眼睛，当它收缩时眼睑就闭合；另一种肌肉叫做提上睑肌，当它收缩时眼睛就睁开。这两种肌肉不断收缩、放松，眼睛就能睁开和闭合。如果支配这两种肌肉的神经受到某种因素的刺激，两种肌肉同时兴奋，就会出现反复收缩，甚至痉挛或颤动，眼皮就会不由自主地跳动。出现眼皮跳时，多数人自己感觉明显，旁人却看不出来，只有个别人能被旁人看出眼皮跳。

生理性眼皮跳不需要治疗，发作时间很短，常常只是几秒钟，只要闭眼睛休息一会儿，进行局部按摩或热敷一下，眼皮跳就会消失。病理性眼皮跳需要治疗，有的人不光是眼皮跳，甚至连嘴角和半边脸都一起抽动，并感觉到恶心、头晕，这种情况就应该到医院就诊。

小资料　流眼泪对健康有益吗

哭是痛苦的表现，哭就会流眼泪。专家认为，眼泪的功能之一就是把人体处于紧张状态时所产生的毒素排出体外。所以，哭是有利于人体健康的。如果强忍着不让泪水流出来，就意味着自身慢性中毒。

■为什么儿童不宜饮酒

有些大人喜欢在饭桌上怂恿孩子品尝大人喝的酒，要知道，儿童喝酒是有百害而无一利的。

儿童身体各部位的组织器官都还处在发育之中，特别娇嫩，尤其是消化系统，不能承受过多的刺激性的东西。酒的刺激性很大，酒精对内脏，特别是肝、胃的伤害更甚。儿童喝酒，就要让娇嫩的肝脏去解除酒中的酒精毒，使肝细胞受伤。如果从小就让肝脏受到伤害，就为将来的身体健康埋下了隐患。

儿童喝酒除了对肝脏不利外，还会伤胃。大家知道，酒精会刺激胃酸的大量分泌，日子久了就会导致消化不良，甚至发展成为胃炎和胃溃疡。儿童喝酒会降低免疫力。酒后毛细血管扩张，散热增加，年龄小的儿童，抵抗力弱，易诱发感冒、肺炎等疾病。

另外，儿童喝酒会刺激尚未发育的大脑，使智力减退。

小资料　酒精的消毒作用

酒精消毒是通过凝固细菌体内的蛋白质，从而杀死细菌。消毒的时候要用70%～75%的酒精，因为它能顺利地进入到细菌体内，有效地将细菌体内的蛋白质凝固，从而彻底杀死细菌。

■为何献血不会影响身体健康

血液是一种流体组织，在心脏推动下循环流动于心血管系统中。献血时抽出的是外周血管的血，人体会自动将原来贮存于脾脏、肝脏等内脏里的血液释放到血管中，保持恒定的血容量。一个正常人一次献血或外伤性出血300～400亳升，对人体健康不会有什么影响，因为机体血容量的减少会刺激红骨髓造血功能，输血后营养适当的话，2～3天血液中的水分即可得到补充。一个月内，铁、蛋白质、维生素、叶酸等也可逐渐恢复，其核心的组成部分血红蛋白也可于2～3个月后恢复到献血前的数量。所以，一个健康人每次输血不超过400毫升是不会影响健康的。

在献血前后应尽可能适当休息，保证充足睡眠。献血前两餐不要吃油腻食物。献血后一两天内不要做剧烈运动，适量吃些瘦肉、水果和蔬菜等，以促使血液成分尽快恢复。

小资料　人造血

1966年，人们发现碳化氟能像血液一样，吸收空气中的氧。这个发现对发明血液的替代品迈出了第一步。如今，医生已经有了多种不同配方的人造血供急救时使用。

■为什么夏天容易出汗

出汗本身是一种调节体温、散热的方式，比如劳动、运动、情绪激动、紧张之后出汗都是很正常的，因此出汗是一种很正常的生理表现。

人的正常体温在36.5℃左右，平常靠皮肤向外散热。夏天气温高，为了保持正常体温，光靠皮肤向外散发热量是不够的，这时汗腺分泌的汗水就多了，尤其是又跑又跳时汗水更多。汗水蒸发时能带走体内的一部分热量，于是我们就觉得凉快了。

人都会出汗，出汗是人体排泄和调节体温的一种生理功能。但如果出汗的方式或汗液的量、色和气味发生改变，则可作为某些疾病的一种提示，应引起重视。医学对于出汗是有分类规定的，最常见的是自汗和盗汗。所谓自汗就是无缘无故、不自主地出汗，一般都是在白天并不炎热也没有运动的环境下。盗汗医学上认为就是在夜间睡着了的时候出汗，而睡醒了后汗就止了。

小资料　狗是如何散热的

通常哺乳动物是靠出汗来散热的，但是狗因为没有汗腺，只在舌头上有，所以只有靠伸舌头，通过舌头上液体的蒸发来达到散发热量的目的。不过，夏天把狗身上的毛剪短，也可以让它凉快一些。

■为什么不能站得太久

参加过集体活动的人可能有这样的经历，在列队等候表演团体操时，长时间的站立会感到腿脚发麻，有的人会忍不住使劲用脚往地上猛踢两下。还有的时候，为了迎接贵宾，一动都不能动，一站就是几个小时，脚就会发胀，脚背还会肿起来。

久坐久站脚会发胀的原因是因为人体内的水分含量极高，约占体重的60%左右，年龄越小，体内所含水分的比例越高。这些水分在体内流来流去，分布必须保持恒定，并且不断流动才能保证血液循环及各种新陈代谢过程的正常进行。如果由于某种原因使体内液体发生回流障碍，它就会滞留在组织间隙中，这时，人体如果进行适量的活动，通过肌肉的收缩放松，会使液体恢复到平衡状态。

人站的时间长就会出现脚发胀、发麻、肿胀的现象，通过上面的说明，你已经明白了吗？

小资料　站如松“站如松”是说人的站立姿势要像松树一样端直挺拔。这是一种静态美，是培养优美仪态的起点。正确健美的站姿会给人以挺拔笔直、舒展大方、精力充沛、积极向上的印象。站姿的基本特点是：端正、挺拔、舒展、俊美。

■牛奶为什么会凝结成块

所有的食物都可能变质，当牛奶变质的时候就会凝结成块。这是为什么呢？

牛奶变质往往是因为牛奶杀菌不彻底，残留的杂菌继续活动，或者由于包装不严密，有外来杂菌侵入造成的。牛奶中的细菌生长繁殖后会产生酸，酸度增加的结果就会使牛奶中的蛋白质凝固，于是出现凝块。

出现这种现象说明牛奶已经变质，不能继续食用了。但是酸奶不是变质的牛奶，它是人为地在牛奶中接种乳酸菌，让乳酸菌在牛奶中产生酸从而使蛋白质凝固。由于乳酸菌是一种可以食用的菌，而且是在严格的卫生条件下接种的，没有任何杂菌的污染，所以是很安全的。

经常饮用牛奶可以增加营养，增强体质，使皮肤细腻，睡觉前饮用还可以舒缓心情，帮助睡眠，对于经常失眠的人有很大帮助。酸奶在夏季也是消暑的好饮品。

小资料　乳酸菌

凡可使糖类发酵产生乳酸的细菌，都称为乳酸菌。乳酸菌有多种保健作用。如它有抗菌的作用，能抑制腐败菌。它还能维持肠道内的菌群平衡和肠道的正常机能，刺激肠道的蠕动，帮助清除体内的垃圾。

■为什么要少吃膨化食品

膨化食品是以谷物、薯类或豆类为主要原料，经焙烤、油炸、微波或挤压等工艺制成的一种口感松脆、香味逼真、风味各异的休闲食品。但这类食品不适合孩子多食用，因为膨化食品中含有危害人体健康的毒素——铅。

长期大量食用膨化食品会造成油脂、热量吸入高，粗纤维吸入不足。若运动不足，更会造成人体脂肪积累，出现肥胖。

而且膨化食品不宜空腹食用。因为在空肚子的情况下，其所含有的铅、砷等毒素特别容易被身体吸收。孩子大量食用膨化食品，会影响正常饮食，导致多种营养素得不到保障和供给，易出现营养不良。

尽量选择购买密封包装的膨化食品，因为密封包装的膨化食品质量普遍较好，而散装销售的膨化食品由于裸露在空气中，容易造成酸败和卫生指标超标。

另外，还要注意生产日期和保质期，尤其不要购买没有生产日期的产品。

小资料　不宜多食用的食品添加剂

食品添加剂是在食品生产、加工、保藏等过程中加入的化学合成或天然的物质。这些物质不影响食品的营养价值，能防止食品腐败变质，有增强食品鲜味、香气等作用，速食品的生产是离不开添加剂的。

■烧烤食物为什么不能多吃

烧烤是生活中不可缺少的一种就餐方式，特别见到了夏季，三五一群，一家几口，都会到外面吃点烧烤。无论是鱼、肉或者是土豆之类的都可以烧烤，我们好像回到了原始阶段，满足回归自然的心理，给现代生活带来了一点调剂。

但是这些烧烤食物对人体有一定的伤害，所以不能多吃。目前已经检查出四百多种主要致癌物质，一半以上属于这个种类的化合物。我们在烧烤的时候一般用煤、木柴或者木炭当燃料，而从燃料中产生出来的一种物质就会沾染到食物上面，经常食用这种被污染的食物，就有可能产生癌肿。

烧烤食物还会影响青少年的视力。据近年美国一项权威研究结果显示，食用过多的烧煮熏烤太过的肉食将受到寄生虫等疾病的威胁，严重影响青少年的视力，造成眼睛近视。

所以，我们不要只是陶醉在烧烤食物的美味中，而忘记了它对身体的危害。

小资料　烧烤与吸烟危害等同

近日，世界卫生组织公布，吃烧烤食品与吸烟的毒性相等。美国一家研究中心的报告说，吃一个烤鸡腿等同于吸60支烟的毒性。而且吃烧烤食品对女性的危害更突出，患乳腺癌的危险性要比不爱吃烧烤食品的女性高出2倍。

■为什么盐可以融化冰雪

过去，下雪的时候，环卫工人把盐撒在冰雪上，不一会儿雪就化了。为什么会这样呢？我们还得从水的家族说起。水有三个孪生兄弟，它们分别是液体水、固体水和气体水。

当外界的温度不断降低时，液体中的分子移动的速度就会逐渐减慢，分子间的距离就会越来越靠近。当速度减慢到分子之间的作用力超过分子运动产生的能量的时候，分子就堆积起来变成固体了，于是水就变成了冰。

发生这一现象时的温度就叫做冰点。这时如果添加盐，冰中水分子的结构就遭到了破坏，正像美国一位科学家指出的那样，“水分子之间的引力受到盐的干扰，它的固态的形成就受到阻碍。”由于盐分子挡住了路，水分子之间的距离总是很远，无法靠近并且凝结，所以水分子很难重新聚拢成为冰。

现在，你知道为什么盐可以把冰融化了吧。

小资料　冰雕

冰雕，是一种以冰为主要材料来雕刻的艺术形式。要仔细选择适合冰雕的冰。理想的冰应该由纯净的水制成，这样才有很高的透明度，并包含尽量少的气泡。冰雕时的温度和速度也需要考虑，以避免冰的融化。

■筷子是怎么来的

其实，在人们使用筷子之前，曾经也经历了一个用手抓饭吃的过程。筷子最早的样子应该是竹枝和树枝，人们偶尔发现它可以夹取食物，就进行改造和利用，最后成为中国传统的餐具。

筷子是中国的国粹，既轻巧又灵活，在世界各国的餐具中独树一帜，被西方人誉为“东方的文明”。我们国家使用筷子的历史可以追溯到商代，以此推算，筷子在我国已经有三千多年的历史了。先秦时期把筷子叫做“挟”，秦汉时期叫做“箸”。古人十分讲究忌讳，因“箸”与“住”字谐音，“住”有停止之意，是不吉利的，所以就用它相反的意思，称为“筷”。这就是筷子名称的由来。

中国人用筷子，西方人用刀叉，这是中西用餐习惯最大的不同。著名学者李政道曾经说过：“筷子是绝妙的东西。持筷子用膳实际上是物理学杠杆的具体运用。它是人类手指的延长。”

小资料　西餐的餐具

西餐餐具包括刀、叉、匙、盘、杯、餐巾等。其中盘又有菜盘、布丁盘、奶盘等；酒杯更是讲究，正式宴会几乎每上一种酒，都要换上专用的玻璃酒杯。使用刀叉的时候，右手持刀，左手持叉，先用叉子把食物按住，然后用刀切成小块，再用叉送入嘴中。

■为什么人会被晒伤

必要的日晒可以让人的肌肤产生骨骼组织必需的维生素D，但是日晒时间太长就可能适得其反，导致皮肤晒伤、早衰，甚至患皮肤癌。

阳光中有两种紫外线对人体有害。B紫外线通常会导致皮肤癌，损伤皮肤表层，导致长泡、脱皮，而A紫外线可以刺入人的皮肤深层，导致各种皮肤病，促使皮肤老化，损伤眼睛，这些都会改变皮肤的抗病能力。

为了降低光线对皮肤的损害，应注意每天的紫外线指数，穿着适度，外出的时候如果阳光强烈，要注意保护皮肤和眼睛。尽量避免太阳直射，防晒霜要在外出前15～30分钟涂抹，并每间隔60～90分钟重复涂抹一次，如果要接触水则应当用防水型防晒霜，还可以使用太阳镜。好的太阳镜可以99%～100%地保护眼睛不受两种紫外线的伤害，也可以降低白内障和其他眼疾的患病率。

小资料　太阳镜镜片颜色的选择

镜片的颜色选择，应以戴上后看周围环境的颜色不失真，物体的边缘清晰，能有效识别不同颜色信号灯为原则。镜片颜色一般以中等深度为好，如淡灰色、淡茶色、淡绿色等，这些颜色的太阳镜对红外线、紫外线吸收较好。

■睡眠有什么学问

人的一生当中，睡眠约占生命的三分之一，睡眠良好是心身健康的主要标志。但是，睡眠还有许多学问。科学家对睡眠研究后发现了许多睡眠现象的原因，揭示了睡眠科学的秘密。

首先，饭后不宜睡觉。最近发现午后睡觉对三种人不利。饭后为了帮助大脑的血液流向胃部，血压降低，大脑的供氧量减少，造成午饭之后昏昏欲睡。但是睡觉可能会使年龄超过65岁或体重超标20%的人，血压很低的老人以及血液循环有严重障碍的人中风。

睡眠时间和美容密切相关，晚上9点到深夜1点是皮肤细胞分裂的高峰期，如果在这时睡觉，会推迟皮肤老化。因此，应该避免长时间的夜间工作，坚持早睡早起，就是最好的皮肤保养方法。

此外，床只用来睡觉，不要在床上看电视、吃东西、看书或玩耍。

第二篇　探究宇宙的奥秘

■宇宙从何而来

关于宇宙的起源，大多数科学家都认同“大爆炸宇宙论”。“大爆炸宇宙论”认为，宇宙诞生于大约150亿年前的一次大爆炸。这个理论最早是俄国物理学家伽莫夫在1950年前后提出的，他认为：宇宙起始于一个“原始火球”。在原始火球里，那时物质处于一种极不稳定的状态，温度和密度都高得无法想象，最终使原始火球发生了爆炸。这次爆炸涉及宇宙的全部物质及时间、空间。爆炸导致宇宙空间处处膨胀，宇宙开始向四面八方后退，慢慢形成了各种天体，温度也相应下降。当温度降到10亿摄氏度左右时，宇宙间的原始微粒开始失去自由存在的条件，它要么发生衰变，要么与其他微粒结合。组成人类世界的化学元素就是从这一时期开始形成的。这个大爆炸的过程大约经历了30万年。“大爆炸宇宙论”是帮助人们认识宇宙学的最重要理论之一。

小资料　放射性元素的衰变规律

有一种化学元素可以自己发出一股射线，然后变成另外一种元素，它就是放射性元素。而这种放射性元素发出射线变成另一种元素的规律就叫做放射性元素的衰变规律。

■宇宙的年龄是多少“宇宙的年龄”就是宇宙诞生至今的时间，可是没有人知道宇宙是什么时候诞生的。人们虽然不知道它的过去，但是可以根据它的现在来推知过去。美国天文学家哈勃发现，宇宙诞生以来一直急剧地膨胀着，使得天体间都在相互退行，这种退行的速度与距离成正比。这个比例常数叫做“哈勃常数”，它的倒数就是宇宙的年龄。

根据这个原理，得出的结果大致在100～200亿年之间。人们对天体退行速度的测定比较一致，但是关于天体之间距离的测定就不大一样了。天文学家一般是以测定某个星系中“造父变星”来推知星系的距离的，但是这只适用于近距离星系。用这种方法对遥远星系并不适用，但是要精确地测定退行速度，遥远星系比较合适。

如何测定遥远星系的距离呢？可以利用比“造父变星”更亮的“行星状星云”，或者是利用超新星爆炸。用这种方法得出的宇宙年龄是80～120亿年。

小资料　关于比例的数学定义

正比，是指两个事物或一事物的两个方面，一方发生变化，另一方随之起相应的变化。而反比则正好相反，指一方发生变化，另一方起相反的变化。

比例常数，是表示固定比重的数。

倒数，如果两个数的积是1，其中一个数就叫做另一个数的倒数。

■宇宙中有什么

宇宙是一个无边无际、没有中心、没有形状的物质世界，包括行星、恒星、星云、尘埃等以及依附它们的一切物质和空间。

人们居住的地球只是太阳系的一颗行星，太阳系还有另外的七颗行星：水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星。除了水星和金星之外，每颗行星都有自己的卫星。太阳系中已发现的卫星约有66颗，在太阳系中，还有众多的小行星、彗星、流星等。太阳系仅仅是银河系的一小部分，在银河系中有无数像太阳一样的恒星。在银河系之外，还有很多像银河系一样的星系，人们称为“河外星系”。

人类对宇宙的认识，从太阳系到银河系，再扩展到河外星系，视野已达到100多亿光年外的宇宙“深处”，人们把这些统称为“总星系”。但是在总星系之外，还有很多未知的东西等待着人们去发现了解。

小资料　度量宇宙的尺子——光年

光年是天文学上表示距离的单位，光在真空中1年内走过的路程为1光年。爱因斯坦认为光在真空中的传播速度恒定，为每秒钟30万千米，光一天能走259.2亿千米，这长度的365倍，就是1光年。

■为什么说宇宙有限而无边

宇宙包容万物，无边无际，而现代宇宙学理论认为宇宙有限而无边，这是什么意思呢？

对人们来说，地球已经是一个庞然大物了，乘飞机绕地球一周也得几十个小时，然而太阳竟然能容下130万个地球，它却只是银河系中的普通一员。银河系中有着上千亿颗像太阳这样的恒星，而银河系外还有数不清的像银河系一样庞大的星系。目前人们借助望远镜至少可以看到100亿光年以外的天体，然而人们看到的只是宇宙的一小部分。受到望远镜的限制，人们还看不到宇宙的全貌，也不能确定宇宙到底有多大。

然而从物理的角度来看整个宇宙，它在时间和空间上都不是无限的，而很可能是由于一次久远的大爆炸形成的。但是这样一个有限的宇宙，人们却永远无法找到它的尽头，因为宇宙是没有边缘的。爱因斯坦的广义相对论已经证明，由于宇宙中物质的引力作用，人们的三维立体世界在宇宙的尺度上是弯曲的。正是因为时空的弯曲，人们在宇宙中航行的时候就会遇到永远也走不到尽头的现象，这就是“宇宙无边”的最基本含义。

小资料　三维空间和四维时空

我们学习的几何图形大多是由长和宽两个值表示的，它是在二维的平面内。而在空间中，点的位置要由三个坐标决定，具有长、宽、高三种度量，是一个三维立体的世界。当我们再加上一个时间的标度，就构成了四维的时空，它是人们研究宇宙的最基本维度空间。

■为何用光年来计算空间距离

在浩瀚的宇宙中，如果再用米、千米这些长度单位来衡量天体之间的距离，就太不方便了。因为天体之间的距离实在太遥远了，人们平时使用的长度单位对它们来说太微不足道了。那么，应该用什么长度单位来计算天体之间的距离呢？目前人们常用的是光年。

光年并不是时间单位，而是长度单位，它指的是光在一年的时间里所走过的距离。光的速度是最快的，每秒钟可以走30万千米，相当于绕地球7圈半，光在一年中走过的距离约为9.5万亿千米。离地球最近的恒星是比邻星，它与地球的距离是40万亿千米，用光年计算就是4.22光年。这样来计算就比较方便了。

天文学上还有比光年小的计算单位，如天文单位。1天文单位就是地球到太阳的平均距离，约14960万千米，它主要被用来计量太阳系以内的天体间的距离。也有比光年大的计算单位，如秒差距等。1秒差距约为3.2616光年，206265天文单位或308568亿千米，主要用于量度太阳系外天体的距离。

小资料　宇宙极限速度——光速

光速一般是指光在真空中的传播速度，为3×108米/秒，它也是所有电磁波在真空中的传播速度，是物理学中最重要的基本常数之一。光速是目前发现的极限速度，也就是说在宇宙中它是信息传递速度中的绝对极限，它把时间与空间以一种根本的方式联系在一起。

■宇宙中会不会发生“交通事故”

宇宙中一般不会发生“交通事故”，因为虽然星空看起来稠密，但实际上天体之间的距离十分遥远，而且无论是行星还是恒星以及其他各种天体，都各自受到某一种或几种引力的影响，每一个天体都被迫在自己的轨道上有规律地运行，不能在宇宙间横冲直撞，所以相互之间几乎没有碰撞的机会。科学家们研究发现，恒星相撞的可能性极小，碰撞的概率是大约每100亿年才会发生一次。当然如果把彗星与行星相遇、流星陨落也算是“交通事故”的话，这样的“事故”倒是有可能发生。在太阳系中，有时就会发生彗星撞击行星或太阳的“事故”。

小资料　万有引力

万有引力就是任何物体之间由于具有质量而产生的相互吸引力，简称引力。地面上物体所受的重力，就是地球对物体的吸引力。地球、行星之所以能绕太阳运行，是由于它们受到太阳的吸引力。月球、人造卫星围绕地球运动，是由于它们受到地球的吸引力。

■为何宇宙中大部分物质是看不见的

人们能看见宇宙中的恒星、星系、气体、尘埃等，但是它们的全部只占宇宙总质量的1%～2%，宇宙中的绝大部分物质是不能被肉眼看见的。既然它们不能被肉眼看见，人们又怎么得知它们的存在呢？

由于这些用肉眼看不见的“暗物质”存在着引力，而这种引力对恒星、星系等可见物质的影响是能够测知的。天文学家就根据研究暗物质的引力作用来推断它们的存在以及它们占宇宙总质量的比例。暗物质都包括什么呢？行星、行星群、褐矮星、黑洞、中微子等，不过这些都是探索中的事物，还没有最后的定论。

有两个宇宙学专家小组根据“宇宙背景探测卫星”的观测资料提出，宇宙主要是由冷、热两种暗物质组成的，前者占宇宙物质总量的69%，后者占30%，人们肉眼看得见的物质占1%。根据这种“混合型暗物质模型”，他们断言，引力不会使宇宙收缩，现存的宇宙将会永远膨胀下去。

小资料　无处不在的星际物质

宇宙空间是一个寂静的世界，但它绝不是死气沉沉的、静止的，而是存在着许多运动着的物质。这些物质包括星际气体、尘埃、各种星际云、星际磁场、宇宙线和粒子流等，人们把它们叫做星际物质，它们就像空气中的灰尘，无处不在，但又十分稀薄。

■太空是一片漆黑吗

宇宙中有无数的恒星，这些恒星都会发光发热，它们表面的温度随之升高。但是宇宙也是一个无限的空间，宇宙空间的温度比恒星表面的温度低得多，所以，宇宙空间在人们看来就是漆黑的。如果人们在太空里看宇宙，一定与在地球上看到的很不一样。因为在太空里，由于没有大气层的影响，星星们都显示出它们本来的颜色，不再是地球上所看到的单一的白色，而是呈现出黄、红、蓝、白等多种颜色。同时，由于没有大气的折射，星星看起来也不会再闪烁了。这时，宇宙就像黑色的背景，而满天的星星像是黑色背景上镶嵌的一颗颗五光十色的宝石。从热力学的角度看，不仅现在宇宙空间是漆黑的，将来也会是漆黑的。

小资料　热力学

由热能产生的做功的力称为热力，热力学就是研究热力的学科，它是热学理论的一个方面。热力学主要是从能量转化的观点来研究物质的热性质，它揭示了能量从一种形式转换为另一种形式时遵从的宏观规律。

■太阳为什么会发光

为什么太阳会发光，这是人们长久以来都在探索的重要问题。以前由于受到科技研究手段的局限，虽然各种各样有关太阳能源的猜测陆续被提出，却总是找不出足够的科学依据。直到1938年发现了原子核反应，人们才终于解开了太阳能源之谜：太阳的光和热是氢核聚变后发出的，也就是说，太阳是靠原子能来发光、发热的。

太阳发光时，利用自身的重力把氢拉向中心，经由氢核聚变成氦核的热核反应产生巨大的能量，以辐射的方式，由内部转移到表面，再发射到宇宙空间。实际上人们看到的太阳光仅是太阳产生的能量中可见光的颜色，其他的光波几乎都是不可见的。太阳以这样的方式持续地进行这种反应，而太阳所含的氢，至少还可供它继续发光50亿年以上。

小资料　原子能源

原子能也叫核能，是原子核发生裂变或聚变反应时产生的能量。物质所具有的原子能要比化学能大几百万倍甚至一千万倍以上。原子能具有非常广泛的应用前景，如利用核能发电等。热核反应是原子能反应的一种形式，指在极高温度下，轻元素的原子核产生极大的热运动而互相碰撞，聚变为另一种原子核。

■什么是太阳黑子

太阳黑子是人们最熟悉的一种太阳的表面活动。通过一般光学望远镜可以看到太阳表面有许多黑色斑点，这就是太阳黑子。一般认为，太阳黑子是太阳表面巨大的旋涡状气流产生的。太阳黑子并不黑，只是因为旋涡状气流的温度为4600℃，比太阳表面的正常温度低1400℃还多，所以看起来是黑的。太阳黑子的大小、多少、位置和形态等并不是固定的，它们会随时间的变化而变化。

太阳黑子是太阳表面光球层活动的重要标志，有的年份多，有的年份少，有时甚至几天、几十天日面上都没有黑子。1843年，德国一名天文学家发现太阳黑子每11年会达到一个最高点，这11年的时间就被称之为一个太阳黑子周期。天文学家把太阳黑子最多的年份称为“太阳活动峰年”，太阳黑子最少的年份称为“太阳活动宁静年”。

小资料　最早的太阳黑子记录

世界上公认的最早有关太阳黑子的记录，记录在中国史册《汉书·五行志》中。这是公元前28年5月10日观测到的一次大黑子。这比欧洲人发现太阳黑子早800多年。

■太阳黑子为何比较黑

中国古代的《汉书·五行记》中有一段记载“日出黄，有黑气，大如钱，居日中央”，这是世界上关于太阳黑子的最早纪录。几千年来中国关于太阳黑子的史料还有很多，是一笔宝贵的科学遗产。

太阳黑子为什么比较黑呢？其实，这是因为它们的温度相对于太阳光球比较低。通常光球的温度是6000℃，而太阳黑子的温度在3845～5315℃之间，两者相比之下，太阳黑子就比较黑了。但是如果把太阳黑子单独拿出来，它比月亮还要亮呢！

太阳黑子的温度为什么比光球的温度低呢？有人认为是太阳黑子区的强磁场阻止了太阳深处的热量传到太阳黑子的表面，使它的温度降低了。也有人认为，是太阳黑子通过非辐射的方式将太阳黑子区的能量传输出去，使得本身的温度降低了。

小资料　太阳磁场

磁场是传递物体间磁力作用的场。太阳有着极为强大的磁场，在它的表面一些点上的磁场强度要比环绕地球的磁场强约6000倍。太阳磁场与地球不同，地球上的磁力线整齐地排在两极之间，而太阳的磁力线走向则在11年太阳活动周期的高峰期变得杂乱无章，很不规则。

■为什么太阳有日冕

当日全食发生的时候，原本金灿灿的太阳虽然被月球遮住了，但是在它的周围仍然可以看见一圈银白色的光芒，好像扣在太阳上的一顶大帽子，这就是日冕。

日冕是太阳大气的最外层，可以延伸到几个太阳半径，甚至更远处。日冕的主要成分是质子、离子和高速自由电子。日冕在太阳活动极盛的时候，接近圆形，也特别大。而在太阳活动平静的时候就向赤道区延伸，比较扁。日冕的温度异常高，随着高度的增加，温度会从几万摄氏度，猛然升到几十万摄氏度。

日冕的亮度只相当于光球的百万分之一，所以在平时，日冕微弱的光，总是被光球的强光给吞没了。甚至在日偏食、日环食的时候也不能看见，只有在日全食的时候，人们才能看见它的真面目。后来人们发明了日冕仪，天文学家们就是通过它来观测日冕的。

小资料　日冕仪

日冕仪是一种能人为制造日食，用来研究太阳的日冕和日珥形态和光谱的天文仪器，是法国默东天文台的李奥于1930年发明的。日冕仪最初必须放到高山上使用，以避免地球大气散射光的影响。现在已经可以放到火箭、轨道天文台、空间站上进行大气外观测。

■太阳也“刮风”吗

1850年，一位英国天文学家在观察太阳黑子时，发现在太阳表面上出现了一道小小的闪光，它持续了约5分钟。而后，人们又陆续观察到了太阳的这种现象，并发现当这种现象的发生方向朝向地球时，在此后的一段时间地球上会出现奇怪的事情：极光变得更加强烈，罗盘和无线电等也受到干扰。科学家们经研究证实，这些现象是由一种连续存在的、由太阳抛射出的高速运动的粒子流，也就是人们所说的“太阳风”所造成的。

太阳风的存在，给人们研究太阳以及太阳与地球的关系提供了方便。一般来说，太阳大气从内到外可分为光球层、色球层和日冕。日冕位于太阳的最外层，太阳风就是在这里形成并发射出去的。当太阳风到达地球附近时，与地球的磁场发生作用，从而影响了地球本来的磁场环境，形成了人们看到的奇特现象。使彗星产生尾巴的也是太阳风，彗星在靠近太阳时，星体周围的尘埃和气体会被太阳风吹到另一面去，形成长长的尾巴。

小资料　太阳的结构

太阳内部从里向外，可以分成产能核心区、辐射区和对流区三个层次。氢聚变为氦的热核反应就在产能核心区中进行。能量通过辐射、对流传到太阳表层，然后辐射出去。太阳表层由里向外，分为光球、色球和日冕三层，构成了太阳的大气。

■为何说太阳刚到“中年”

万物生长都要靠太阳，太阳给地球带来了光和热，没有太阳，人类也就没有了生存的基本条件。那么，太阳到底还能“活”多少年呢？天文学家告诉人们，太阳已经活了50亿年，还可以继续活50亿年，现在的太阳正处于它的“中年”时期。

天文学家们是怎么得到这个结论的呢？太阳是一个硕大的燃烧着的火球，它燃烧的是什么东西呢？是木材、煤炭、汽油？显然，通过计算很容易就把它们都排除了，因为如果太阳的燃料是它们的话，太阳的寿命就应该分别为2076年、5504年和7544年，这显然与现实不符。

直到20世纪30年代末，核物理学家提出了4个氢原子核聚变成1个氦原子核的“热核反应”原理，解决了这个问题。这时人们才确定，太阳燃烧的材料是氢。但是太阳的这种燃烧并不是化学中氢气燃烧的变化，而是整个原子核的变化。据估计，每燃烧1千克氢产生的能量就相当于19000吨煤所产生的能量。这样算来，太阳还可以稳定地燃烧50亿年。

小资料　地球生物的生命之源——太阳

太阳光经过1.5亿千米的长途旅行来到地球，把光明和温暖带给地球上的生物。植物通过光合作用合成碳水化合物，进而制造蛋白质、脂肪。植物又被动物吃掉，通过食物链将能量一层层向上传递，最后把能量传递给人类。因此，可以说地球上的生命是由太阳光驱动的。

■太阳为什么会振荡

1960年，美国的天文学家莱顿利用物理学中的“多普勒效应”，测量太阳表面气体物质运动情况时，意外地发现太阳表面的气体物质在持续不断、有规律地上下振动着，整个太阳就像一颗跳动的心脏。

各国的科学家经过进一步观测，发现太阳表面的气体物质上下振动的幅度是几十千米，振荡周期是5分钟、7分钟、50分钟、160分钟等多种。

关于太阳振动产生的原因，目前科学家们还没有下定结论。但是大家都认为振荡的根源在太阳的内部，是太阳内部的气体压力、重力、磁力产生的声波、重力波等，互相组合导致了太阳表面的振荡。

科学家们认为太阳5分钟的振荡可能是太阳对流层产生的一种声波，而160分钟的振荡可能是日心引力产生的重力波。

科学家们对太阳的振荡现象作了大量的分析和研究，并且因此而产生了“日振学”这个太阳物理学的新分支学科。

小资料　多普勒效应

多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒在1842年提出的，是指当波源或者观察者运动时，所观察到的声、光或其他波的频率，会随运动产生的距离改变而发生变化。当汽车朝你开来时，车前的声波挤在一起，频率变高，警报声很尖锐，而车后的声波则伸展开，声波频率较低，因此当车辆驶过远去时，警报声较低。

■太阳也自转吗

大家知道，地球和月球都在不停地自转，因此产生了昼夜的变化。那么，太阳也会自转吗？

科学家们在观测太阳黑子时，发现太阳也是在自转的。持续不断地观察同一群太阳黑子在太阳表面的活动，就会发现它的位置一天比一天由西向东移动着，这个发现有力地证明了太阳同地球一样，也是由西向东自转的。如果这群被观测的太阳黑子生命足够长的话，人们就可以看着它从太阳表面的西边缘移动到东边缘，然后隐没不见，因为这时它已经转到太阳的后面了。十多天以后，它又会从太阳的西边缘转出来，因为太阳带着太阳黑子自转了一圈。

科学家们认为，太阳是一个高温的气体星球，它自转的方式与固体的地球一样做整体自转。在太阳表面，不同纬度的自转周期是不相同的，在太阳的赤道附近比较快，大约是25天自转一周；而在纬度比较高的地方，自转的周期就比较长，自转的速度也比较慢。在八大行星中，只有水星和金星的自转周期比太阳长。

小资料　太阳的公转

太阳不仅在自转，同时也率领着整个太阳系，以每秒250千米的速度，绕着银河系的中心飞行，这就是太阳的公转。太阳的公转周期约为2.5亿年。太阳在绕银河系的中心公转的同时，还以每秒20千米的速度向着武仙座方向飞奔。

■太阳是从东方升起来的吗

说“太阳是从东方升起来的”，就像在说“树向你走来”一样，是错误的。因为走动的是你，而不是树。同样，对于地球和太阳来说，走动的是地球，而不是太阳，因此正确的说法是：地球向东转去，迎向太阳。

人们之所以说太阳从东方升起来，是有原因的。古时候，科学不发达，人们对自然现象只能从表面去解释、理解，比如人们认为地是平而方的，有海角，也有天涯；还有“地如棋盘，天如圆盖”等说法。所以当人们看到太阳从东方升起，人们就相信这就是真理。直到15世纪的波兰天文学家哥白尼发现了地球是绕着太阳在运动的，提出了一套新的理论“日心地动学说”，证明了“地球向东转去，迎向太阳”。

不过，“地球向东转去，迎向太阳”这么长的句子说起来或者写在文章里都很别扭，听起来、读起来也很不自然，所以人们常说“太阳从东方升起来”，但是大家一定要知道，这是地球自转的结果。

小资料　极昼与极夜

极昼与极夜是地球两极的奇观之一。极昼是出现在极圈范围内的一种“太阳终日不落”的现象，所以又称“永昼”。极夜与极昼相反，它是大气光学作用导致的夜晚天空明亮的现象。极昼与极夜的形成，是由于地球在沿椭圆形轨道绕太阳公转时，还绕着自身倾斜地轴旋转而造成的。

■为什么地球离不开太阳

地球上万物的生长都靠太阳，太阳与地球上所有的生命都有着直接的关系。地球表面的水，经过太阳光的照射蒸发，形成了天上的云。云冷却后变成雨水降落到地面，滋润着万物的生长；还有植物、海藻以及一些微生物，它们利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物，这构成了所有生物食物链的开端。

地球的能量全部来源于太阳，太阳给予地球温暖和光亮。如果没有太阳，地球将陷入永远的阴冷和黑暗之中。但是当太阳放射出的耀斑和太阳风所携带的带电粒子进入地球大气层时，也会使地球上的通讯和电力受到干扰。而地球上的很多风景，如美丽的极光现象，也是由于太阳的原因形成的。

小资料　太阳的耀斑

太阳大气有时候会在短暂的时间内释放大量能量，引起局部区域瞬时加热，使得各种电磁辐射和粒子辐射突然增强，因为它只发生在一小块地方，而这一块地方的温度比其他地方温度高，看起来就像太阳上有了一块耀眼的斑点，所以被称为耀斑。

■季节为什么会变化

一年四季，春夏秋冬，周而复始地变化着。这是因为，地球时时刻刻在围绕着太阳公转。当太阳光直射到地球表面的时候，温度升高，地球表面就表现为炎热的夏季。当地球绕到太阳的另一边，地球表面只受到太阳光的斜射时，地球表面接受到的热量减少，就表现为冬季。当北半球接受太阳光的直射而处在盛夏时，南半球则面对太阳光的斜照而正值隆冬。北半球的春天又对应着南半球的秋天，这时两个半球得到同样多的阳光。这便是四季的由来。

地球自转的地轴与公转的轨道面有一个23度27分的夹角，因此人们把北纬23度27分的纬圈叫北回归线，南纬23度27分的纬圈叫南回归线，意思是太阳的直射以此为界，然后便开始掉头返回了。而北极圈、南极圈则各有半年时间照耀着不落的太阳，另外半年则陷入漫长的黑夜。由于地球绕太阳轨道不是一个标准的正圆，因此南半球比北半球的夏天更热，冬天更冷。

小资料　四季的划分

中国与西方有不同的标准来划分四季。中国的四季强调季节的天文特征：分别以立春、立夏、立秋、立冬为四季的起点，但这样的四季，与实际的气候情况并不符。西方的四季划分，则较多地侧重于气候方面，它把春分、夏至、秋分、冬至看作四季的起点。

■白天黑夜为何会交替

地球像一只陀螺，绕着地轴不停地自西向东旋转，这就是地球的自转。地球自转一周需要23小时56分4秒。虽然太阳一直都在照耀着地球，但是因为地球是个不透明的球体，阳光只能照亮半个地球的表面，被阳光照到的一面为白天，而阳光照不到的一面为黑夜。也就是说，地球总有一面是向着太阳，而另一面背着太阳，于是就形成了东半球和西半球的昼夜恰好相反的现象。而昼夜交替的产生就是由于地球的自转使原本照到阳光的一面渐渐背离阳光，直到阳光完全消失变成黑夜；而原本没有阳光照射的一面则渐渐接近阳光，直到被阳光照耀成为白天。于是，人们便看到了白天与黑夜的不断交替。

小资料　美丽的极光

在地球南北两极附近高纬度地区的高空，夜间大气稀薄的地方常会出现灿烂美丽的光辉。它轻盈地飘荡，同时忽暗忽明，发出红、蓝、绿、紫的光芒。这种壮丽动人的景象就叫做极光。它是由太阳与大气层合作表演的作品。

■日食是怎么回事

人们知道，月亮围绕地球转动，而地球围绕太阳转动。地球和月亮都是不发光的球体，它们在太阳的照射下，背向太阳的一面自然会产生黑影。当月亮运行到太阳和月球之间时，如果太阳、月亮和地球正好位于或接近同一直线，月亮的阴影就会遮挡地球的表面，而被月影遮挡的区域，就形成了日食的现象。月球会在农历的每月初一运行到太阳和地球之间，因此日食一定是发生在朔日（即农历初一）。

不过并非每逢朔日都会发生日食现象。这是由于月球与地球二者的轨道之间有5度左右的夹角，导致在大多数的朔日里，月球尽管处在太阳和地球之间，可是这三个天体并没有在一条直线上，也就不会发生日食了。日食可以分为日全食、日偏食以及日环食三种。不同类型的日食主要和日、地、月三者的距离以及成一直线的近似程度有关系。

小资料　发生时间短的日食

无论是日偏食、日全食或日环食，时间都是很短的，在同一个地方看到一次日全食的时间最长不超过7分45秒。在地球上能够看到日食的地区也很有限，这是因为月球比较小，它的本影也比较小而短，因而本影在地球上扫过的范围不广，时间也不长。

■为何天文学家要观测日食

太阳上发生的一切都和人们的日常生活有着十分密切的关系，因此弄清楚太阳的本质和掌握太阳的运动规律很有意义。但是平时的太阳总是非常明亮，需要借助特殊仪器才能看得清楚。强烈的太阳光是由太阳大气中最底层发出的，这一层就是太阳的光球层。太阳大气外层的光很微弱，在地球上观察太阳的时候，由于地球大气的散射使太阳光很亮，完全掩盖了太阳大气外层的光，人们就不能很好地看见太阳的各种现象了。

然而日全食发生的时候，月球遮住了太阳的光球，天空变得非常暗，太阳大气外层的光才会显露出来，人们就可以进行观察了。

像色球层、日珥、日冕都是天文学家们感兴趣的对象，虽然平时在一定条件下也可以观测到，但是在日全食的时候，这些现象可以看得非常清楚。所以在发生日全食的时候，天文学家们总是背着重重的仪器，赶到可以看见日全食的方位进行观测。

小资料　太阳日珥

日珥是太阳表面上红色火焰状的炽热气体，像是太阳突然长出的大耳朵。发生日全食时可以用肉眼观看到。日珥的爆发非常壮观，爆发前是一团密密实实的“冷气团”，温度只有7000℃，悬浮在100万摄氏度的日冕中。

■黎明前的黑暗是怎样形成的

人们看到的亮光是太阳光照射在大气层上，经过大气层中的空气分子和飘浮在空中的尘埃发生散射作用而形成的。所以说，如果没有大气对光的散射，人们就永远看不见亮光，人们看到周围的太空漆黑一片就是这个道理。

地球上的空气分子和尘埃分布是不均匀的，靠近地面的空气分子和尘埃比较多，在高空则稀少。天亮以前，太阳光射在3万千米的天空，那里空气稀薄，散射作用微弱，所以这时天还没“亮”，人们只能看见星光闪闪。随地球转动，当太阳光进入到2000～3000千米高空时，那里会散射出很微弱的亮光，即使这些亮光不能射到地面，也已经可以把星光冲淡。这时，最初的一点星光也没有了，地面又没有亮光，于是变得漆黑一片，伸手不见五指，所以黎明前一刹那比起夜里其他时间更黑暗。

小资料　光的散射

光的散射是由于介质不均匀而使光线离开一定的线路，传向四面八方。我们看到明亮的天空是由于太阳光通过有尘埃的空气时，部分光线向多方面改变方向而形成的现象，这就是大气层对阳光的散射作用。

■太阳与人的距离早晨和中午一样吗

太阳离人们的距离是非常遥远的，大约有1.5亿千米。如果人们驾驶超音速飞机直奔太阳的话，飞机的速度达到每小时2000千米，那也至少要花8年以上的时间才能到达。

而地球环绕太阳运行的轨道是一个椭圆的轨道，一天之内太阳什么时候离人们更近，是由地球在太阳轨道上的位置决定的。当地球到达近日点（冬至12月22日前后）太阳离地球最近，从这一天开始，地球开始远离太阳，一直到远日点（夏至6月22日前后）这一天达到最远。因此，地球从近日点往远日点运动的过程中，每天早晨的太阳总会比中午的太阳离人们近。而从远日点到近日点运动的过程中，每天早晨的太阳则总比中午的太阳远。

小资料　近日点与远日点

由于行星或彗星绕太阳公转的轨道并非正圆，而是椭圆形，所以它们与太阳的距离并不时时相等。行星或彗星围绕太阳公转时离太阳最近的点叫做近日点，离太阳最远的点叫做远日点。地球的近日点在每年的1月初，远日点在每年的7月初。

■地球的形状和大小是在变化的吗

地球本身是一个没有生命的物体，理论上讲，没有生命的物体是不会发生大小变化的。可是对地球来说，并不是这样，成语“沧海桑田”就很好地说明了这一现象。地球虽然没有生命，但是它却一刻也没有停止变化。

对于地球是在变大还是在变小的问题，目前的说法还不一致。科学家们有的认为，地球在不断缩小，他们通过对阿尔卑斯山所做的调查研究，推算出了地球半径比2亿年前阿尔卑斯山刚形成时，缩短了2千米；有的认为，阿尔卑斯山的情况，不足以证明整个地球的发展，他们发现在赤道一带，地球半径有加长的现象；还有的则认为，由于地球有很强的引力，会将地球附近的宇宙尘埃不断地吸引到地球上，据估计，一昼夜进入地球大气层的宇宙尘埃，约有10万吨。

小资料　沧海桑田“沧海桑田”原来的意思是海洋会变为陆地，陆地会变为海洋。这种沧桑之变是发生在地球上的一种自然现象。因为地球内部的物质总在不停地运动着，会促使地壳发生变动，有时上升，有时下降。挨近大陆边缘的海水比较浅，如果地壳上升，海底便会露出，而成为陆地，相反，海边的陆地下沉，便会变为海洋。

■天有多高地有多厚

天高，自然要从地面算起。可是算到哪儿为止呢？人们都知道宇宙是无穷无尽的，所以，如果一直算到宇宙的尽头，那天就真的是无法丈量了。

人们所能知道的天高，通常是指大气层的高度。过去人们认为约有800千米，后来探测到在距地面1000～2000千米的高处仍有空气存在。近20年来，根据人造地球卫星和宇宙火箭的考察结果，在距地面2000～3000千米的高空，也找到了气体分子。

科学家们认为：地球内部可以分成地壳、地幔、地核三个不同性质的同心圈层。地壳在大陆上厚度平均60多千米。地壳以下到离地面2900千米间，叫地幔。地幔以下到地球中心的部分，是半径达3471千米的核心，叫做地核。所以从地球表面向下到地球中心整个地层的厚度大约是6400多千米。

小资料　地球有多大

地球的大小，可以用下列数值表示：地球的赤道周长约40075千米；地球的表面积约5.1亿平方千米；地球的极半径（短半径）6356.8千米；地球的赤道半径（长半径）6378.1千米；地球的平均半径为6371.2千米。

■为什么地球是深蓝色的

人们在看电视或听广播时，经常会听到“深蓝色的地球”一说。从宇航员在太空中拍下的照片上人们可以看到，地球之所以被称为“蓝色星球”，那是因为地球上有三分之二是海洋、湖泊、河流，仅太平洋就占据了半个地球表面。地球上近97%的水都是咸水。海洋主宰着世界的气候系统，同时“包容”了大量的生命：从地球上最大的动物——蓝鲸，到最小的浮游生物。

地球上的所有生命都源于远古的水体中。重大的科学新发现已使人们对海洋有了更多的了解，但海洋95%的部分仍有待研究。换句话说，海洋是人们最后未开发的领域。了解和呵护海洋，就是珍爱人类的最后家园。

小资料　地球最大的动物

蓝鲸是世界上最大的动物，有些蓝鲸重达150多吨，比最重的恐龙还要重一倍。蓝鲸是哺乳动物，鼻孔在头的上部，用肺呼吸，它的捕食方式为吞食型的，主要食物是小虾、水母、硅藻等浮游生物。由于污染和捕杀，现在蓝鲸面临着生存威胁，海洋中只剩下1.2万头左右了。

■月球是怎样形成的

目前，关于月球起源主要有三种假说。第一种假说是“同源说”，认为月球和地球都是大约46亿年以前，由同一块太阳星云形成的。由于凝聚作用，中心部分形成原始地球，它周围的气体团块状物质形成月球，在引力和离心力的作用下，形成了各自的运行轨道。第二种假说叫“分裂说”，认为月球和地球曾是同一个星球，当熔融状的地球自转很快时，月球被抛了出去，独立成为地球的卫星。第三种假说是“俘获说”。月球是在遥远宇宙形成的天体，后来因为飞到地球附近而被地球引力俘获。

科学家多数认同第一种假说，但自从登月计划实现后，三种假说都有致命的缺点。从天体力学来看，“俘获说”站不住脚；从月球上发现了六种地球上没有的矿物来看，“分裂说”也不能自圆其说。宇宙飞船带回的月面土壤标本，表明月球与太阳系的年龄大致相当，比地球早得多，因此也就否定了“同源说”。看来月球真正的起源问题，还需要人们继续探索。

小资料　天体力学

天体力学是天文学和力学之间的交叉学科，它以数学为主要研究手段，应用力学规律来研究天体的运动和形状。天体力学以往所涉及的天体主要是太阳系内的天体，20世纪50年代以后也包括人造天体和一些成员不多（几个到几百个）的恒星系统。

■月球上有风雨雷电吗

月球的表面和地球的地貌差不多，也有湾、湖、谷、溪、断岩等，但是月球上没有空气，没有水，更没有生命。由于没有空气，也就没有风；没有大量的水汽，就没有形成雨的条件，也就没有云和雷电了。与地球的气象万千相比，月球只是一个无声无息、死气沉沉的世界。

月球上白天的温度能达到127℃，夜里温度会降到-183℃，昼夜温差比较大。地球上的生物是不能忍受这样的温差的。月球的质量比较小，不能像地球一样凭引力把空气吸附在自己的周围。没有空气，就不可能有生命存在。况且月球表面白天的最高温度为127℃，此时即使有水分，也会马上被蒸发掉。但是令人感到不可思议的是，1998年美国“月球探索者”号飞船在对月球进行探测时发现，在月球的南北极，终年照不到太阳的环形坑土壤中，存在大量的水冰。据初步估计，这些水冰约有1100万～3.3亿吨。这一消息无疑给人类关于在月球上建立永久性实验室或定居的设想带来了希望。

小资料　雷电是怎么形成的

地面的热空气携带着大量水汽不断上升到天空，形成大块大块的积雨云。天上的积雨云受到地面上升热气流的冲击，在各部位发生电离而带强大的电荷。当两种带不同电荷的云接近时，便互相吸引而出现闪电。在闪电的冲击下，周围的大气和水汽剧烈膨胀就产生“轰轰”的雷声。

■你知道月球上的环形山吗

环形山是月球表面上最显著的地貌特征。环形山很像地球上的火山口，中央有一块圆形的平地，外围是一圈隆起的山环，内壁陡峭，外坡平缓。

环形山的中间有一个陷落的深坑，四周围有高耸直立的岩石，环形山的高度一般在7～8千米之间。月球上环形山很多，而且大小不一，直径相差悬殊，小的环形山直径不足10千米，有的仅一个足球场大小；大的环形山直径超过100千米。最大的环形山是月球南极附近的贝利环形山，直径达295千米，比中国的浙江省稍小一点。

科学家认为环形山的形成可能有两个原因，一是陨星撞击的结果，二是火山活动。而研究证明大多数环形山是陨星撞击的结果。

小资料　什么是月海

人们从地球上看月亮，肉眼看到的暗色区域就是月海。月海一般比月球平均水平面低1000至2000米。目前已知月球上有22个月海，最大的月海是风暴洋，它有大半个中国那么大。

■月亮上为什么会有阴影

每当月亮升起来的时候，地球上的人们就会看见月亮的表面有很多阴影部分，这些阴影部分有些看起来很像是一棵树，我国就有吴刚砍桂花树的神话故事，西方也有相似的神话故事。这些当然都是人们的想象，但是这些阴影到底是什么呢？

原来，月亮和地球上一样，也有山脉、平原和盆地等凹凸不平的地貌。山脉的反射能力比较强，看上去就明亮，平原和盆地的反射能力比较差，看上去就是阴影了。

月亮上连绵起伏的山脉竟然多达十几条，最长的山脉有6400多千米，最高的山峰比珠穆朗玛峰还高，达到9000米。人们从地球上看见月球表面上的暗斑叫做月海，是月球上的平原或盆地。月面的反射率非常低，平均为7%，其中月海的反射率约为6%，月面高地和环形山的反射率为17%，所以，在地球上看见的暗弱部分是月海，明亮部分便是山地。

小资料　天体的反射率

物体表面所能反射的光量和它所接受的光量之比叫做反射率，常用百分率和小数表示。行星的反射率是描述行星表面物理性质的一个重要物理量。太阳系八大行星中以金星的反射率最大，为76%，水星的最小，为10%。地球的反射率研究者们所得的数值各不相同，大体在35%～43%之间。

■为何月球不会发光却是明亮的

月球只是一颗围绕地球运行的卫星，它本身不是光源，既不会发热，也不发光，是一个黑暗的星球。在黑暗的宇宙空间里，人们之所以能够看到月亮，是因为它靠反射太阳光而发亮。会发光的太阳，把自己发出的光照射到月亮上，月亮就被照得亮亮的，所以地球上的人在黑暗的夜晚也可以看到明亮的月亮。

月球是地球唯一的天然卫星，但不同步。然而有专家推算，大约再过260亿年，月球将会变成地球的同步卫星，也就是说到那时地球自转的周期，会慢到与月球公转的周期一样，那时地球上的一天就大约等于现在的30天，即现在的一个月。

小资料　地球同步卫星

地球同步卫星即地球同步轨道卫星。所谓同步轨道卫星，是指：卫星距离地球的高度约为36000千米，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为圆形、运行周期与地球自转一周的时间相等，即24小时。

■为何月亮不让人们看见它的背面

天上的月亮有着阴晴圆缺的变化，形状随着时间的变化而常常改变，然而由于它在绕地球公转的过程中，稍微有些前倾后仰、左摇右摆，使得科学家们能看见的只有它59%的表面。对于一般的观测者来说，看见的也永远只是它的同一面。

月球为什么不肯让人们看见它的另一面呢？原来月球绕地球转一周约要27.3天的时间，而它自转一周也是27.3天的时间，所以它就永远是同一面朝向地球。而且月球对地球的潮汐作用也是造成这一现象的原因之一。人们知道，地球上的潮汐主要是由于月球的引力引起的。其实，除了人们比较常见的海潮以外，还有大气的气体潮和地壳的固体潮。月球对地球的潮汐作用，造成大气、海水、地壳内部物质之间的摩擦，使地球的自转能量受到了损失，从而减慢了地球的自转速度。

小资料　月球背面有什么

月球背面的地形更加崎岖不平，密集着许多大小不等的环形山。月球背面没有明显的山脉，月海也只有3个：东海、莫斯科海和理想海。

■月亮为什么时圆时缺

因为月亮本身是不会发光的，它身上的光都是反射太阳的光。月亮在围绕地球运动时，它和太阳、地球的相对位置会时常发生变化。由于月亮在不停围绕地球公转，时时改变着自己的位置，所以它正对着地球的半个球面与被太阳照亮的半个球面，有时完全重合，有时完全不重合，有时一小部分重合，有时一大部分重合。完全重合时，人们就看到一个圆圆的满月；完全不重合时，就看不到月亮；一小部分重合就看到弯弯的钩月；一大部分重合时看到的是胖胖的弯月，这样月亮就表现出了阴晴圆缺的变化。

小资料　月亮离我们有多远

月亮是离地球最近的天体，是我们名副其实的近邻。从地球到月球大约有38万千米，如果以5千米/小时的速度步行，走完这段距离需要8年零9个月。

■为何说中秋之夜月亮分外明

中国有句俗语：“月到中秋分外明。”人们认为农历八月十五中秋节的月亮是一年中最大最圆的。但是从天文学的角度上看，中秋节的月亮并不比其他满月时更圆更亮。

月亮在一个椭圆形的轨道上运行，它离地球的距离时近时远。中秋节这天，月亮经常不在离地球最近的位置。而且，人们从地球看月亮是有圆缺变化的，从一个满月到下一个满月，大概需要30天，就是一个朔望月。“朔”是每个月的初一，15天以后就是“望”。只有“朔”发生在初一，“望”才会在十五晚上，但这是很少见的。很多时候望月并不在十五，而是发生在十六的晚上。因此人们也常说“十五的月亮十六圆”，可见中秋节的月亮并不一定是最亮最圆的。

人们认为中秋节的月亮分外明，是一种主观感受，另外也与季节有关。因为春天天气比较凉，人们不习惯赏月；夏天的月亮比较低，月光比较少，不适合观赏；冬天比较冷，没有人会出外聚众观赏；而秋天正好不冷不热，月朗星疏，最适合同家人朋友一起观赏。

小资料　月相变化规律歌

月黑无光称作朔，初二西天是新月，

初七初八月正南，明暗各半上弦月，

十五十六月儿圆，全月通明是满月，

二十二三半夜升，东明西暗下弦月，

黎明之前东方起，二十七八是残月。

每月一次日期定，月相变化记心中。

■月食是怎么回事

月食是当月亮运动到地球背对着太阳的阴影区内时，月亮被地球的阴影遮掩所产生的天文现象。出现月食时，地球位于太阳与月亮之间，所以，月食一定会发生在望月的位置上，也就是农历每个月的十五、十六日。不过因为地球公转轨道与月亮公转轨道并不在同一个平面上，月亮并非每个望月都会进入地球的阴影区域。在一般情况下，月亮不是从地球本影的上方通过，就是在下方离去，很少穿过或部分通过地球本影，所以不可能每个望月都出现月食。每年月食最多发生3次，有时1次也没有发生。

月食分为月全食和月偏食两种。月食出现的时间比日食长，月食的全食阶段比日全食要长许多。日全食的全食阶段仅为7分半（全过程多达2小时），可是月全食的全食阶段时间为1小时以上（全过程多达3个小时）。

小资料　地球的影子

地球的阴影分为本影和半影两部分。本影没有受到太阳直接射来的光，半影受到一部分太阳直接射来的光。月球在绕地球运行过程中整个都进入本影，发生月全食；只一部分进入本影，发生月偏食。它们都是本影月食。有时月球并不进入本影而只进入半影，则称为半影月食。

■月球对地球生物有什么影响

月球是地球唯一的自然卫星，和地球有着密切的关系。月球产生的引力对地球上的生物有很大的影响。

太阳的引力作用可以引起潮汐现象，这种潮汐叫做太阳潮汐，而月球潮汐的起潮力比太阳的起潮力大2.25倍。月球对人类和动植物都有影响。南非有一种海生动物只有在满月的时候，才会从洞穴里爬出来产卵。在月照下，植物生长的速度较快、长得较好，特别是对于几厘米高、发芽不久的植物，如向日葵、玉米等最有利；当花枝因损伤出现伤口时，月亮还能清除伤口中那些不能再生长的纤维组织，加快新陈代谢，使伤口愈合。精神病学家利博尔发现在大学生群体中，那些性格外向的学生在满月、新月期间更加容易情绪激动，而那些平时压抑的学生则会更加忧郁和迟缓，也就是说他们在这个时候的性格趋向会更加明显；他还对一些谋杀案作了统计和研究，发现在月圆前后的一周内，谋杀的发生率较高；在满月和新月期间，心脏病人会疼痛加剧，发作的次数也会增加。

这些都表明，月球的引力影响了生命的节律，这是由于水是生命体的重要组成部分，月球的引力就像影响海洋的潮起潮落一样，引起了生命体的变化。

小资料　刚升起的月亮特别大

刚升起来的月亮总是让人觉得特别大，其实这只是我们的一种错觉。因为月亮刚升起时，我们眼睛很自然地拿它和地平线上的建筑物或其他物体作比较，就会觉得月亮特别大；等月亮升到高空后，那里没有什么东西可以和月亮比较大小，我们就会觉得小了一些。

■地球上的一天时间为何越来越长

人们都知道，地球上的一天是24个小时，但是美国航天局最新研究发现，现在地球上每天的白天时间平均延长了1/1400秒，一昼夜平均延长了1/700秒。这样累积起来，每年延长了半秒钟，120年后每天就会增长1分钟，若干世纪以后，一天的时间就会超过24个小时了。

其实地球的运动是变化的，而且极不稳定。科学家分析了许多珊瑚虫化石，从上面的生长线得知，在3.7亿年前，地球上的一年是395天，当时一天的时间仅为23小时。4亿年前，一年有405天，一天只有21.5小时。6亿年前，一年不少于425天，一天仅为20小时。

科学家们认为一昼夜的时间变长是由地球自转速度变慢导致的。大多数学者认为是由于涨潮产生的摩擦力，使得地球自转的速度逐渐变慢。日本学者认为，涨潮摩擦力的大小与大陆分布有关，5亿年前至3亿年前的大陆是沿赤道方向排列的，涨潮产生的摩擦力较大，地球自转减慢得较为迅速；2亿年前以来，大陆逐渐按照南北方向排列，涨潮产生的摩擦力相对减少，地球自转减慢的速度就变缓了。

小资料　生长线

生长线指软体动物的介壳或厣逐次或逐期生长留下的线纹。依据生长线的多少，通常可以推测动物的年龄。例如蜗牛的厣上有相似于同心圆的线纹，就是它的生长线。

■谁第一个登上月球

自古以来，月球一直是一个神秘的星球。中国古代就有“嫦娥奔月”的传说，人们也一直梦想着登上神秘的月球。终于，在美国东部夏令时间1969年7月20日，美国的宇宙飞船“阿波罗”11号登上了月球，宇航员尼尔·阿姆斯特朗走下太空舱，率先踏上月球那荒凉而沉寂的土地，成为第一个登上月球并在月球上行走的人。当时，阿姆斯特朗说出了此后在无数场合常被引用的名言：“这是个人迈出的一小步，但却是人类迈出的一大步。”的确，这是人类有史以来第一次对月球做的最伟大的探险，人类完成了登月的梦想。从此，各国科学家都在进行研究，期盼能够实现人类定居月球的计划。

小资料　在月球上能跳多高

如果你现在能跳过1米，到了月球上，你就能跳6米那么高，因为月球比地球小得多，月球表面的引力只有地球上的1/6，人站在月球上身体会变得很轻，只有在地球上的1/6。

■月球上的脚印能长期保存吗

月球上的脚印不但能够长期保存，而且比放在博物馆里还保险。为什么呢？先分析可能使脚印消失的原因：首先是风，可是大家都知道，月球上没有空气，在真空状态下不可能产生风，也不可能有流沙之类的物质，那脚印就不会被其他物质覆盖；其次就是太阳的直接照射，虽然高温可能会使某些岩石破碎，但是由于没有风，破碎的岩石不会动，这也不足以影响脚印；再次就是陨石的撞击，这种可能性极小；最后就是太阳风和宇宙粒子流的影响，它们要磨损1毫米的月球表面尘土，得花费几千万年的时间。所以，脚印受不到这些因素的影响，是完全可以在月球上长期存在的。

小资料　月球上的人类足迹

月球是距离地球最近的天体，是人类进行太空探险的第一站。1959年，苏联发射的“月球”2号探测器首次在月球着陆。1969年7月，美国的“阿波罗”11号飞船到达月球轨道，宇航员阿姆斯特朗第一个登上月球。在此之后，又有5次成功的登月飞行。

■房屋能建造在月球上吗

自从1969年人类首次登月后，人们一直在研究如何在月球上建造房屋，以供人们永久居住。在月球上建造房屋有着得天独厚的优势：月球上有丰富的资源，用月球上的岩石和沙子做成的混凝土，强度要比地球上的牢固得多。月球上还有大量的硅，用它可以制作电池，为居住的人们提供电源。但是，月球上的自然条件十分恶劣，白天的气温在130℃左右，而晚上的气温在-170℃左右，温差很大。此外，人类还会受到宇宙射线的辐射和流星的袭击。所以，在月球选择建造房屋的地理位置十分重要。经过科学家仔细的考察研究，发现在月球南极附近大环形山中的平坦处是理想的建房区。

小资料　月球并不“美丽”

关于月球，自古以来就有许多美丽的传说，像嫦娥奔月等等。实际上，月球是一个毫无生机的世界，这里到处死气沉沉，一片荒凉。月球上没有空气和水，昼夜温差相当大。月球的磁场也很弱，不能有效阻挡对生命有伤害的紫外辐射和高速带电粒子侵入，因而没有生命生存。

■月亮会掉下来吗

19世纪，奥地利天文学家奥波塞尔就曾计算过，从1208年至2163年间有8000次日食和5200次月食，由此他掌握了月亮的运行规律。迄今为止，凡是他预测的20世纪的日食、月食，都能准时地被观察到，误差不超过1秒。这表明月亮运行的轨道确实很稳定，人们也就用不着担心月亮会在某一天突然从天上掉下来。

月亮之所以不会掉下来，是因为月亮在绕着地球运行时，虽然被地球强大的万有引力紧紧地吸住，但是月亮在旋转中产生惯性力，使它远离地球。在万有引力和惯性力的相互作用下，月亮一直在一个椭圆形的轨道上运行。因此只要有万有引力和惯性力，月亮会一直稳定地在这个轨道上旋转，不会掉下来。

小资料　物体的惯性

物体保持自己原有的运动状态或静止状态的特性叫做物体的惯性，由此而产生的力叫做惯性力。例如，我们乘车的时候随着汽车一起前进，当突然刹车时，汽车停止了，但我们还会保持原来运动的状态，会向前倒去，这时如果不扶好就会摔跤，这是由于惯性惹的祸。

■为何太阳和月亮有时会有光环

地球的上空布满了淡淡的云，当太阳或月亮从云中透出时，有时候会在它的四周产生一圈甚至几圈光环，气象学把这种光环叫做晕。出现在太阳周围的晕叫做日晕，出现在月亮周围的叫做月晕。

日晕大多是彩色的，像彩虹一样，不过它的七彩颜色顺序和彩虹正好相反，从内到外依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。而月晕的颜色则多是白色。

晕的出现常常预示着天气将有风雨来临，这是因为晕的产生往往是在暖湿空气和冷空气交锋的时候。热空气带着大量的水汽上升到冷空气上面，爬上6000米以上的高空，由于那里的气温下降到了零下20℃左右，空气中的水汽就形成了许多六角形的柱状冰晶，组成了卷层云。由于光线通过六角形柱状透明物时产生折射和反射，所以当太阳和月亮的光照射到云层中的冰晶时，人们就看见日晕和月晕了。

小资料　雨的形成

江河湖海的水受到阳光照射不断蒸发变成水蒸气，随同空气一起升到高空，由于受冷凝结成许多小水滴，越积越多形成天上的云。云层内的小水滴越聚越多，结成了更大的水滴，当云不能承受水滴的重量时，水滴就会从天上降落下来，形成雨。

■月亮为何会发出神奇的光

1783年，威廉·赫歇尔用自己制作的22厘米的望远镜，第一个观测到了月球上阿里斯托克环形山附近阴暗地区有红色的闪光。1958年11月3日，苏联科学家拍下了月球阿尔芬斯环形山中央峰上一次长达30分钟的粉色“喷发”型闪光的光谱图。1969年7月20日，阿姆斯特朗在月球着陆前夕，曾经看见阿里斯托克环形山发出的淡淡荧光。那时，两位德国的天文爱好者也在地面上看见了这种神奇之光。类似的月球发光现象已经记录了1400多起。

通过研究人们发现，月面的这种辉光现象多发生在月球经过近地点前后，此时月亮受到最强的地球潮汐作用，正处于月震的频发期。月震是密封于月球表面以下的气体从裂缝和断层中逃逸出来，吹起月尘，引发的辉光。况且月面的闪光多发生于月球上受到太阳照射的明暗交界线处，这里的温差变化比较大，导致月岩破裂迸发放出“点子”，“点燃”了月岩中的气体，放出辉光。

小资料　月球背光面也有光

月球上没有空气，因此没有大气散射、折射等现象，但有时却能在它的背光面看到淡淡的光。原来，这是来自地球大气反射的阳光。在农历每月初五以前和廿五以后，由于地球与月球靠得最近，而月亮的亮度较小，所以这种光就更为明显。

■什么是行星

行星是自身不发光的、环绕着恒星运动的天体。一般来说，它具有一定的质量，形状大多是圆球状。近期，国际天文学联合会又在这一定义上增加了一条：能够清除其轨道附近其他物体。而相反，不能清除其轨道附近其他物体的天体则称为“矮行星”，曾作为太阳系“九大行星”之一的冥王星就因此被确定为“矮行星”，退出了太阳系行星行列，从此太阳系就只有“八大行星”了。

行星名字的来历是这样的：由于它们在特定轨道上围绕恒星移动，就好像在行走一般，人们就把它们叫做行星。太阳系内肉眼可见的5颗行星——水星、金星、火星、木星和土星早就已经被人类发现了。后来人类认识到，地球本身也是一颗行星。望远镜被发明出来后，人类又发现了天王星、海王星和最近才被列为“矮行星”的冥王星。20世纪末，人类在太阳系以外的宇宙空间中也发现了行星，现在已经有近百颗太阳系外的行星被确定了。

小资料　最新的行星定义

近期，国际天文学联合会为行星下了新的定义：必须是围绕恒星运转的天体；质量必须足够大，它自身的引力必须同自转速度达成平衡而使其形状呈圆球体；不受到轨道周围其他物体的影响。今后，人们将以这一定义作为新的标准来判定天体的行星身份。

■行星为什么会有不同的颜色

行星和卫星都不能自己发光，完全靠反射太阳光产生光辉，然而它们的颜色却各不相同。金星是灿烂夺目的，火星是火红的，土星和木星是淡黄而略带乳白色的，天王星和海王星则是蓝绿色的……

行星为什么会有不同的颜色呢？这与它们的大气构成和表面的性质有关。金星的大气中有浓密的二氧化碳和云层，能够把阳光中的蓝光吸收进去，而橙色光则被它更多地反射出来，就显出金黄的色彩了。火星的大气比较稀薄，重力很小，但是“尘暴”常常将它表面橙红色的氮化物卷到高空，火星就呈现出红色了。水星、土星的大气中因为含有氢和氦，也别具一色。

天王星和海王星也与众不同，它们在望远镜中是蓝绿色的。这和它们的大气成分有关。天王星和海王星的大气中含有甲烷，而甲烷对阳光中的红、橙色光具有强烈的吸收作用。这样，经过大气反射后的阳光的主要成分就是蓝色和绿色了。

小资料　行星与卫星会发光吗？

星星中的行星和卫星都是会移动的星体，本身不会发光。它们的表面受到太阳的照射，再把光发射出去，我们看起来，便感觉它在发光了。

■太阳系的八大行星是指哪些行星

过去人们常说太阳系有“九大行星”，但经过天文学家不断研究发现，其实太阳系应该是只有“八大行星”才对。它们是太阳系的主要成员，由内到外依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。这些行星围绕着太阳不停地公转，同时也以各自的地轴为轴心自转。它们的公转轨道大多近似圆形，也接近同一水平面。

八大行星可以分成两大类：一类为地球组行星，称为“类地行星”，包括水星、金星、地球和火星；另一类为“木星组行星”，包括木星、土星、天王星和海王星。这八大行星中除了水星和金星之外，都有自己的卫星围绕着旋转。

曾作为太阳系第九大行星的冥王星，由于它的轨道和许多外海王星天体运行轨道类似，而它微薄的引力无法将这些星体排除出去，因此不符合新规定的行星定义，在2006年8月24日被天文学家定义为“矮行星”，也就是说，“九大行星”的说法将退出历史舞台，今后人们要记住的就是太阳系“八大行星”和一颗“矮行星”冥王星。

小资料　太阳系的“九大行星”“九大行星”原指太阳系中围绕太阳旋转的九颗行星，分别为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。今后，由于冥王星已经退出行星行列，人们将不再使用“九大行星”这一说法。

■为何太阳系中只有地球上存在生命

到目前为止，在太阳系的八大行星中，只有地球上有生命，这是为什么呢？达尔文的进化论告诉人们，生命的进化是从低等到高等、从水生到陆生、从单细胞到多细胞逐步演化来的。产生生命的先决条件是具备从无机物到有机物、从大分子结构有机物到生命形成的各种条件，生命产生后还要有生命赖以生存的环境才能够得以延续。在太阳系的八大行星中，只有地球符合这些能够使生命存在的条件，而其余的七大行星既没有符合生命产生的条件，也没有适合生命存在的环境。

金星比地球离太阳更近一些，所以它的表面温度达到450℃以上，即使是在晚上也足可以把岩石熔化。这样的高温当然是生命没有办法生存的。至于比地球远离太阳的火星，它的表面温度比地球低得多，尽管火星白天的温度为30℃，晚上为-150℃，但是火星上没有生命赖以生存的水。

小资料　达尔文进化论

生物进化论是研究生物逐渐演变、进化的发展规律的一种学说。早在18世纪后期，进化论的思想就已出现，但受到普遍排斥和压制。到19世纪中期，英国生物学家达尔文提出以自然选择和生存竞争为基础的进化学说，形成了生物进化论的科学体系，使生物学真正迈入了近代自然科学领域。

■太阳系里各行星一年的时间为何不一样长

整个太阳系在太空中旋转。在太阳系内部，行星围绕着太阳运转，叫做公转。太阳系里各行星上一年的时间，也就是行星围绕太阳公转一周的时间。行星距离太阳的远近不同，它们每年各自要走的路程长短也不同，所以它们绕太阳公转的时间也就长短不同了。距太阳最远的海王星走得最长，而距太阳最近的水星则走得最短。水星上1年约等于地球上88天，金星上1年约等于地球上225天，火星上1年约等于地球上2年，木星上1年约等于地球上12年，土星上1年约等于地球上29年，天王星上1年约等于地球上84年，海王星上1年约等于地球上165年。

小资料　八大行星的“一天”

由于质量和体积的不同，太阳系八大行星自转的时间并不相同。水星自转一周是地球上的59天，金星自转一周是地球上的243天，火星自转一周是地球上的24小时37分，木星自转一周是地球上的9小时50分，土星自转一周是地球上的10小时14分，天王星自转一周是地球上的10小时48分，海王星自转一周是地球上的16小时7分。

■太阳系中哪些行星有自己的卫星

太阳系的行星当中，人们最先知道的是，地球的卫星只有一个，那就是月球。那么，其他行星有没有自己的卫星呢？

1610年1月，意大利的天文学家伽利略首次用自制的望远镜发现了木星的4颗卫星。从那时起到19世纪末，科学家们发现太阳系的六大行星带有的共21颗卫星。到1998年底，太阳系中已经发现的卫星数目为62颗，它们分别是地球有1颗，火星有2颗，木星有16颗，土星有18颗，天王星有17颗，海王星有8颗。只有金星和水星没有被发现拥有卫星。

不仅大行星拥有自己的卫星，有些小行星也有自己的卫星。1978年，天文学家发现一颗名叫大力神的小行星也有一颗卫星。小行星大力神的直径只有243千米，它的卫星直径约为45.6千米，是小行星的19%，两者之间的距离为977千米。同年，直径为135千米的小行星梅菠蔓的周围也发现了卫星，直径为37千米。

小资料　太空中的人造卫星

自1957年苏联将世界第一颗人造卫星送入环地轨道以来，人类已经向浩瀚的宇宙中发射了大量的飞行器。据美国统计，目前正在环绕地球飞行的共有795颗各类卫星，而其中一半以上属于美国，它所拥有的卫星数量已经超过了其他所有国家拥有数量的总和，达413颗，军用卫星更是达到了四分之一以上。

■什么是小行星

太阳系家族中还有一类成员就是小行星，它们比行星的卫星还要小得多，主要分布在火星和木星的轨道之间，形成一条小行星带。它们的特点是体积小、质量小。它们和行星一样，沿着椭圆轨道绕太阳运行。

1801年1月1日夜，意大利天文学家皮亚齐发现了一颗行星，取名为“谷神星”。虽然这颗星具有行星的一切特征，但是由于这颗星小得出奇，甚至比月亮还要小，天文学家只能对它另眼相看，最初称其为“小行星”，于2006年8月24日正式改称为“矮行星”，与退出行星行列的冥王星列为同一类天体。1802年3月28日，人们又发现了第二颗小行星——“智神星”，它的个头更小。至今天文学家已发现了上万颗小行星。

有人认为，在火星和木星轨道之间之所以会出现这么小的行星，是因为这里原来有一颗大行星，后来它受到其他外来天体的毁灭性撞击，破裂以后才形成了这么多小碎块。

小资料　质量与重量

质量是指物体中所含物质的量，它是常量，不随其他因素变化而改变。而重量是物体受万有引力作用后力的度量。在地球引力下，重量和质量是等值的，但它们并不相同。

■你知道最近和最远的小行星吗

在宇宙中，没有上下左右之分，人们说最近和最远，要看是以谁为参照物。若是以太阳为参照物，最近的小行星就是1949年6月26日发现的1566号小行星伊卡鲁斯了。最远的小行星则是1992AD，它的近日点在8.7天文单位处，而远日点则在远离太阳的32天文单位处，它绕太阳公转一周需要93年，它的轨道穿越天王星，一直到海王星轨道平面以下。

若是以地球为参照物，最近的小行星是1991年11月6日发现的1991VG，它在1991年12月6日竟然从地球的“头顶”掠过，距地球只有37.4万千米，比月球还近。

太阳系中绝大多数的小行星都集中在火星与土星轨道之间的小行星带中，但是也有一些小行星脱离了这个轨道，有的甚至穿越了地球轨道。这些小行星在运行的过程中有可能会与地球相撞。美国亚利桑纳州东北部的沙漠中，有一个直径1.2千米、深180米的巨坑，它的形状类似月球上的环形山。据科学家分析，这就是小行星撞击地球留下的痕迹。

小资料　参照物

为了确定物体的位置和描述物体运动而选作标准的一个或一组被认为相对位置不改变的物体，叫做参照物。参照物的选择是任意的，参照物选择不同，描述物体运动的结果可能就不同。

■小行星会撞击地球吗

在木星和火星之间有一条很宽的小行星带，太阳系中的小行星就在这里。每一个小行星都按照一定的轨道绕着太阳运行，但是，也有一些特殊小行星的轨道和地球的近似，甚至有一些小行星的轨道穿过地球轨道，所以在小行星运行的过程中，是有可能与地球相撞的。

科学家经过统计分析指出，小行星撞击地球的概率非常小，大约为每百万年三次左右。小行星撞击地球的概率虽然极小，但是它过去发生过，将来也有可能发生。不过，人们也不必为此而惶惶不安。目前，科学家们正密切关注小行星的行踪，以现代科技手段尽可能避免地球被小行星撞击。

小资料　消失的恐龙

恐龙生活在距今约2.5亿年～6500万年前的中生代，是那个时期地球上的主要物种，但后来它们一齐消失了。关于它们的灭亡，科学家提出了各种假说：有人认为恐龙灭绝是由于巨大的陨星撞击地球所引起的大灾难；也有人认为是由于地球上大陆块漂移、火山爆发、冰河期来临等引起的气候恶劣所导致。

■太阳系家族谁最大

太阳系中的八大行星中，个头最大的要数木星了。它的体积和质量比其他七个行星的总和还要大得多，体积等于1320个地球加起来那么大，直径相当于11个地球。木星围绕太阳公转的速度非常慢，将近12年，每年经过一个星座。中国古代就将木星在星空中的运行路线分为12段，一段就是一年，所以木星又叫岁星。木星的自转周期为9小时50分30秒，是太阳系中转得最快的行星。

木星是一个液态星球，它的表面由高温高压的液态氢覆盖，快速地自转使它成了一个扁球体，赤道部分自转最快，越往两极地区转得越慢，表面形成了许多平行于赤道的条纹。

木星拥有16颗天然卫星。它们的大小不一，有的比月亮大，有的比月亮小。其中最大的4颗被命名为伽利略卫星，是伽利略于1610年用手工制望远镜发现的。

小资料　木星上的大红斑

木星表面有光环，大气层中的大红斑是一团以逆时针方向旋转的强大风暴，风暴的气流物质中含有大量红磷化物，所以发红。它的东西长达数万千米，其中足以容纳两个地球。它不单大小时常变化，颜色也时浓时淡。其寿命可达数百年甚至更久。

■太阳系中哪颗星“躺”着自转

一般来说，行星都是立着或与公转轨道成一定夹角围绕太阳公转，可是天王星却非常特别，它的自转轴和公转轨道平面几乎平行，就像是躺在轨道上一样。

天王星是由一位名叫威廉·赫歇耳的业余天文爱好者用自制的望远镜发现的。当时人们仅知道太阳系中的水、金、地、火、木、土六颗行星。这颗新被发现的行星被命名为“乌拉诺斯”，他是希腊神话中天神宙斯的祖父，是守护天空的神，所以人们称它为天王星。

天王星的半径是地球的4倍，体积是地球的65倍，质量是地球的14.6倍。天王星的一半是夏季，极点几乎对着太阳，气温很高，另一半则是冬季。如果把木星称为热行星的话，那么天王星就是冷行星了。虽然它同太阳的距离比海王星近一倍，但是表面温度却和海王星一样非常冷，在-210℃以下。

小资料　天王星的“冷行星”称号

在八大行星中，天王星是名副其实的“冷行星”。通过测定得知，天王星的辐射能量只有6%来自星体内部，而木星、土星、海王星却有40%。可见，天王星是太阳系中唯一缺乏内部热能的行星。

■水星上有水吗

水星虽然被称为水星，但是水星上一滴水都没有，是一个死寂的星球。水星是太阳系里最小的一颗行星，大小和月球差不多。1973年，人类第一次向水星发射探测器，发现水星像月球那样有大大小小的环形山，还有山脉、平原、盆地和峡谷。

水星离太阳很近，水星本身的大气层又十分稀薄，所以太阳的热量可以长驱直入到水星表面，使其温度达到400℃以上。在这样的高温下，锡、铅等金属会熔化，水则变成水蒸气。因此在水星上，水是无法存在的。

水星上没有水，但人们依然叫它水星，是因为中国古时候用阴阳五行代表日、月、行星，把行星叫成金星、木星、水星、火星、土星等。水星只不过是人们给它起的名字，并不是因为上面水多才这样叫的。

小资料　距太阳最近的行星

水星是太阳系中距太阳最近的行星，只相当于地球与太阳距离的1/3。它所获得的太阳光照相当于地球赤道上的6倍，表面温度非常高。地球绕太阳一周需要365天，而水星只需要88天，但是水星自转却极慢，水星上的一昼夜相当于地球上的59天。

■你了解金星吗

金星是除太阳和月亮之外，太阳系中最明亮的天体。中国古代称它为太白，早上出现在东方时又叫启明星、晓星、明星，傍晚出现在西方时也叫长庚星、黄昏星。

天文专家研究发现，近距离接触太阳的金星，接受的阳光比地球多了一倍，笼罩金星的厚密大气层将大约75%的阳光反射到空间，使它变得光彩夺目。金星最亮时可比肉眼所见最暗星亮大约一万倍。

金星位于水星和地球之间，在一些方面很像地球。在空间探测之前，人们一直把金星看做地球的“孪生姐妹”，因为它们的赤道半径、平均密度和质量十分相近，而且这两个星球都有大气层，表面的重力加速度也差不多。但是金星在许多方面也与地球迥然不同。金星表面气温高达475℃，常年炽热的高温使这里不但没有液态水，也没有昼夜温差和季节更替。

夜晚，当人们抬头仰望星空的时候，除了月亮，最亮的那颗星星就是金星了，甚至有时在白天也能看见它。苏联“金星”号宇宙飞船探测到金星的表面温度达到477℃，这么高的温度就是铅、锡之类的金属也会融化。即使是在深夜或在两极地区，那里的高温照样把岩石烤得很热。金星的表面有许多火山，到处都是从火山中喷发出的岩浆。

金星的表面包裹着一层厚厚的浓云，就好像蒙着面纱一样，让人们看不到金星的地面。这层“面纱”允许太阳光经过，照到金星的表面，使金星的表面变得很热，但是却不允许反射的热量透过它散发到太空中去，所以金星的温度就非常高了。

小资料　最亮的行星——金星

八大行星中金星是最亮的，这是因为它的外面包着厚厚的云层。金星的云层和地球的云层不一样。地球上的云层是一些水蒸气，而金星的云层主要是二氧化碳等物质。金星上的二氧化碳含量比地球多10000多倍，而二氧化碳比水蒸气更能反射太阳光，所以就使金星成为太阳系中最亮的行星了。

■金星上为什么会有迷雾

一直以来，人们对金星的了解并不是很多，虽然金星是离地球最近的一颗大行星，但是它周围有一层很浓的气体，这层气体挡住了人们的视线，使人们一直看不清它的真面目。

科学家们经过长时间的观察和研究，发现金星周围的气体云雾有着很强反射太阳光的作用。它可以把75%以上的光线反射出来，对红光的反射能力最强，对蓝光的反射能力比较弱。那么，这层云雾到底是由什么物质组成的呢？

1932年天文学家从金星的光谱里发现，在金星的大气中，含有比地球大气中含量多一万倍的二氧化碳气体。科学家们据此推测，这种物体是由二氧化碳被太阳的紫外线照射以后变成的。20世纪60年代，有科学家发现金星的大气中含有大量的水蒸气，他们猜测这层迷雾是由水蒸气构成的。1978年，美国科学家通过两个专门研究金星的航天器测出金星大气的主要成分是二氧化碳，还发现金星的北极周围有一个暗色云带，很有可能是一种卷云。

小资料　光谱与紫外线、红外线

复色光通过棱镜或光栅后，分解成的单色光按波长大小排成的光带，就是光谱。太阳光中可见光的光谱是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成。波长比可见光短，在光谱上位于紫色光外侧的光，叫做紫外线。而波长比可见光长，在光谱上位于红色光外侧的光，则叫做红外线。

■为何金星也有圆缺的变化

1610年，意大利天文学家伽利略在观察金星的时候，惊奇地发现金星同月亮一样也有圆缺变化。但是由于金星距离地球太远，人们用肉眼是无法看出来的。

金星和月亮一样，本身并不发光，而是反射太阳光。由于金星、地球和太阳的相对位置在不断变化着，所以从地球上看到金星被太阳照亮的部分就有时多一些，有时少一些，金星就有了圆缺的变化了。

大家知道，月球、地球和太阳三个天体之间相对位置的变化周期是30天，为一个月。而金星、地球和太阳三者的相对位置的变化周期就长一些，为584天。

与月亮不同的是，金星的形状在变化时，它的大小也会明显地变化。这是因为金星和地球都是围绕太阳公转的，它们之间的距离有很大的变化。在变成娥眉形状时，就是它距离地球最近的时候；而变成正圆形状时，则是它距离地球最远的时候，大概是最近时的6倍。

小资料　启明星和长庚星

金星是天空中最明亮的行星，黎明前出现的时候，叫“启明星”；黄昏出现的时候，叫“长庚星”，意思是长夜即将来临。这是因为金星的轨道在地球轨道里面，离太阳的距离比地球近。我们在地球上看去，它总是在太阳东西两侧不超过48度的范围内来回移动，所以金星总是比太阳早3小时升起，迟3小时落下。

■火星上有生命吗

火星，太阳系中距太阳第四远的行星，是地球的邻居。以地球为标准，火星与太阳系其他几个行星相比，大小居中，距太阳也不远不近。它与地球一样有白色的极冠和类似于地球的昼夜，每昼夜的长度为24小时37分钟，与地球非常接近。这容易使人联想，火星可能是太阳系内除地球外最有希望衍生生命的行星。

至今为止，虽然还没有确切的证据证明火星上存在生命，但火星与地球十分相似，火星上有十分稀薄的大气，主要由二氧化碳组成。而实验证明，有些生物是进行无氧呼吸的。另外，火星上的一昼夜比地球仅多约40分钟，火星上也有四季变化，它的两极也有冰盖。所以科学家称火星为“小地球”。美国的“海盗”号在登陆火星的时候曾经研究过火星的土壤成分，结果在两份土壤中有一份证明火星上有生命存在，有一份没有，这就更增加了火星的神秘色彩。火星上究竟有没有生命，人们还在研究。

小资料　有氧呼吸与无氧呼吸

大部分生物细胞分解物质的过程都需要有氧参与，从而生成营养物质和能量支持生物体的生命活动，这叫做有氧呼吸。而另一些细胞，如红细胞等，是在无氧条件下，通过酶的催化作用来分解物质，并释放出少量能量，叫做无氧呼吸。微生物的无氧呼吸习惯上称为发酵。

■火星的名字是怎么来的

火星是太阳系八大行星之一，按离太阳由近到远的顺序，火星排在地球之后，位于第四位。由于它在夜空中看起来是火红色的，在中国古代，人们称它为“荧惑”，取荧荧如火之意。又因古代阴阳五行的学说，以金木水火土这五行，将它命名为“火星”，另外还有金星、水星、木星、土星。而西方国家则以罗马神话中的战神玛尔斯或希腊神话中对应的战神阿瑞斯来命名它，因为它表面是红色，容易使人把它和战争联系起来。这些都来自人们的想象。

火星看上去炽红鲜艳，但实际上异常寒冷和干燥。火星表面为红色土层，这是由于火星上的岩石、砂土和天空是红色或粉红色的。火星外面包有稀薄的大气，同地球一样气候有四季变化，表面的平均大气温度为零下23℃，昼夜温差常常超过100℃，远大于地球昼夜温差的幅度。目前，科学家们已经发现火星上有存在水的迹象，虽然尚未找到生命的踪迹，但人类对火星以及宇宙的探索必将继续下去。

小资料　中国的阴阳五行

阴阳五行是中国古代思想家用来解释世界万物起源、相生相克的学说。阴阳指宇宙中贯通物质和人事的两大对立面；而五行指金、木、水、火、土五种物质的属性。古人常用它们来说明事物之间的关系，也用以指代日、月、行星的名称。

■为何火星上会出现大尘暴

火星上的气候十分干燥，空气中飘浮着大量的尘粒。当太阳照射的时候，由于尘粒的吸热作用，使得这部分气流的温度升高、上升加剧，并将更多的尘粒带到空中。于是，火星上风越刮越大，直至尘粒漫天飞舞，形成尘暴。

规模较小的尘暴是火星上的“常客”，时常都会发生。在火星上，差不多每年的春末夏初之时都会发生一次大规模的尘暴。因为当火星的南半球到了夏季，天气变得特别炎热，空气流动加剧，尘暴也尤其猛烈。如果地面上再刮风，那就更加一发不可收拾了，会从南半球一直蔓延到北半球，形成席卷火星全球的“大尘暴”。当尘暴分布到火星全球范围时，温差开始减小，风也渐渐平息下来，漫天的尘粒也从空中慢慢地落回地面，一场“大尘暴”就算平息了。

小资料　太阳系中最大的山脉

除地球外，火星是具有最多各种有趣地形的固态表面行星。其中最壮观的地形就是奥林匹斯山脉。它在火星地表上的高度有24千米，是太阳系中最大的山脉。它的基座直径超过500千米，并由一座高达6千米的悬崖环绕着。

■火星上有“运河”吗

1877年，意大利天文学家斯基帕雷利从望远镜里看到，火星上有许多隐隐约约的暗沟，这些暗沟就像海峡连接着大海一样，把一些宽广的暗区连接了起来，他称之为“Canali”，意大利语即“水道”的意思。这一重要发现迅速传播开来，到了英语中便被讹译成“Canal”，意为“运河”。于是，火星上存在智慧生物的消息不胫而走。有人猜测“运河”连接的暗区是火星人种的植物。后来经过火星探测器的近距离照片显示，火星上面根本不存在运河。所谓的火星运河，是因为人们在地球上用望远镜观测火星却不能看清楚而造成的。

小资料　地球上的运河

运河是指人工挖成的可以通航的河。除航运外，运河还可用于灌溉、分洪、排涝、给水等。世界各国均重视运河的开凿，著名的运河有苏伊士运河、巴拿马运河、京杭大运河等。中国的京杭大运河是世界上最长的运河。它沟通5大水系，全长1794千米，是苏伊士运河长度的十倍。

■火星上真的有金字塔吗

1972年，美国的“水手”9号宇宙飞船在火星上发现了外表类似于金字塔的物体。1976年，“海盗”1号宇宙飞船在火星上拍摄到一些类似于金字塔的建筑物。

科学家们通过对这些照片的分析，推测出它们的形状和高度。这些“金字塔”分为三类，一种类似于古埃及法老的金字塔，一种类似于埃及达舒尔的斜方形金字塔，最后一种类似于墨西哥的阶梯形金字塔。

火星上的金字塔非常大，最大的底边长约1500米，高达1000米，最小的也和古埃及吉萨金字塔大小相同。火星上金字塔之间及它附近“人面石像”的布局结构，与地球上一些金字塔的布局也有相似之处。

科学家们为了证实火星照片上金字塔的真实性，做了一个模拟试验。在一块光滑的塑料板上，按火星照片的拍摄条件进行拍摄，最后发现拍摄效果同照片上的明暗效果差不多，因此科学家们认为火星上确实存在金字塔。

小资料　地球上的金字塔

埃及的金字塔是古代法老的陵墓，位列世界七大奇迹之一。其中，斜方形金字塔是指埃及法老斯奈夫鲁时建立的金字塔，它的四条棱边均有一定的折角，又称为“折角金字塔”。吉萨金字塔指位于埃及吉萨高地的金字塔，其中法老胡夫的陵墓是世界上最大的金字塔。墨西哥的阶梯形金字塔则为玛雅文化的遗迹。

■木卫二上为何可能存在生命

木星是太阳系中个头最大的老大哥，它的一颗卫星木卫二近来受到天文学家们的关注，因为人们怀疑它上面可能有生命存在。

木卫二比月球略小一些，受到的太阳光照比月球微弱，它的外壳可能包裹着一层约厚100千米的冰水混合物质。当1979年3月“旅行者”号飞船飞临木卫二上空时，发现它的表面布满了纵横交叉的条纹，那明显不是运河，而是清晰可辨的冰壳的裂纹。这些裂纹长有数千千米，宽有数十千米，深为一二百米。尤其引人注目的是裂缝的轮廓分明，具有明显的褐色。对它们进行光谱分析，结果表明那有可能是有机聚合物。据天文学家推测，形成木卫二的原始星云中含有甲烷和氨，在太阳紫外线和木星带电粒子的激发下可以生成有机物，并可能进一步形成生命产生的基本条件。另外，木卫二上有着长达60个小时的白昼，这使得某些刚刚破裂的冰缝下的水域受到充足的光照，原始生命就有可能开始在那里繁衍。

小资料　有机物与无机物

有机物是有机化合物的简称，即碳氢化合物及其衍生物。所有的有机物都含有碳元素，但是并非所有含碳的化合物都是有机物，如二氧化碳等。除水和一些无机盐外，生物体的组成成分几乎全是有机物。无机化合物简称无机物，指除碳氢化合物及其衍生物以外的一切元素及其化合物，如水、食盐、硫酸等。

■彗星木星相撞是怎么回事

1994年，很多人亲眼目睹了“苏美克-列维”9号彗星与木星相撞的重大宇宙事件。当时在相撞的5天多时间内，彗星的20多块碎片持续撞向木星，相当于在130小时之内，在木星上空不间断地爆炸了20亿颗原子弹，释放了约40万亿吨TNT烈性炸药爆炸时的能量。

天文学家们通过观测和计算发现，这颗彗星闯进太阳系已经很久了。它在1992年7月8日到达离木星中心只有11万千米的位置，这对半径约7万千米的木星来说已经很近了，木星凭强大的引力就把它给瓦解了。1993年3月苏美克夫妇和列维先生发现这颗彗星时，它已经分裂成至少21块碎片了，这些碎片排成一列，全长超过16万千米，像一条奔驰在太阳系空间的长列车。

科学家们准确地预算了这列“宇宙列车”撞向木星的时间和位置。当撞击发生时，这列“宇宙列车”已经长达500万千米以上，其中半数以上的碎块直径都超过了2千米，最大的碎块直径大约是35千米，它最先撞上木星，撞击产生的能量相当于6万亿吨TNT能量，瞬间温度在3万摄氏度以上，或许达到了5万摄氏度，撞击处相当于地球直径的80%，撞击处周围的黑斑要比地球大得多。

小资料　TNT是什么

TNT是一种威力很大的烈性炸药，它的数量又被作为能量单位，每千克TNT炸药可产生420万焦耳的能量，1000吨TNT相等于4.2兆焦耳，一百万吨TNT相等于4200兆焦耳。核武器爆炸时释放的能量，通常用释放相同能量的TNT炸药来表示，称为TNT当量（梯恩梯当量）。

■为什么土星上有光环

土星最让人着迷的便是美丽的土星光环，土星光环主要由无数形状、大小不等的冰块构成的，光环的直径达27万千米，厚度为10千米左右，自东向西自转。由于纯净的冰是白色的，所以天文学家们认为，土星光环之所以呈现出各种缤纷的色彩，是因为其中混合了许多其他物质，如岩石或碳化物，而且随着这些物质在光环中聚集密度的不同，土星光环才会显现七彩的颜色。

1675年，意大利天文学家卡西尼发现光环中有一圈空隙，这就是著名的卡西尼环缝。土星环可以划分为7层，而且每一层又可细分成上千条大大小小的小环，即使被认为空无一物的卡西尼环缝也存在几条小环。

小资料　宇宙中的热核反应

热核反应是指在极高的温度下，轻元素的原子核产生极大的热运动而互相碰撞，聚变为另一种原子核。氢元素是宇宙中最多的成分，由于恒星内部高温使氢原子互相碰撞发生爆炸，重新组合形成了新的元素，如碳、铁、铜等，而这些新的元素又会构成新的恒星和行星。

■土星的光环为何时隐时现

在太阳系的大家族中，土星是最美丽的，它的赤道面上有一条宽而亮的光环。这个光环是由无数包着冰层的大大小小的岩石碎块构成的，都差不多在一个平面上，沿着自己的轨道绕土星旋转。这些石块在阳光的照耀下，反射出多种色彩，形成7个彩色的同心光环。据最新的天文研究发现，这7个光环都不是整体片状的结构，每一个环都是由成百上千条并在一起的细环组成的，而且在环与环之间的缝隙中，还有许多用望远镜也看不见的细环。

观测发现，土星光环的形态时有变化，有时候宽而且亮，有时候则比较窄，甚至成为一条直线。光环的外径达27万千米，而其厚度只有10千米，宽度和厚度的比例好像一张大而薄的纸。光环与土星的公转轨道间的夹角是27°，因此从地球上看，在土星绕太阳旋转的过程中，光环会时不时地改变自己的倾向，有时候人们是“仰视”它，有时候人们是“俯视”它，而当它把侧面对着人们的时候，就只剩下一条直线了。

小资料　环的内外径与欧氏几何

环形外侧大圆的直径叫外径，内侧小圆的直径叫内径。人们在小学及初中阶段学习的几何主要为欧几里德几何，简称欧氏几何。欧氏几何是以欧几里德平行公理为基础的几何学。在数学上，它是平面和三维空间中常见的几何，基于点线面假设。

■“火山”为什么会喷冰

美国的“旅行者”2号于1986年1月飞临天王星的时候，发现天王星的卫星天卫一和天卫二上有着冰“火山”。这些火山并不像地球上常见的火山那样喷发出炙热的岩浆，而是喷发出冰。当然这些冰与纯净的水冰不一样，它是水与固态甲烷、氨的混合物，比纯净的水冰具有更大的黏性，密度也比周围的岩石小，因而能够“上浮”到卫星表面，从“火山”喷发出来。天卫一和天卫二表面温度特别的低，是产生喷发现象的原因。当然不仅仅天卫一和天卫二有“火山”喷冰，科学勘测发现在海王星的卫星海卫一和土星的卫星土卫二上也有类似的现象发生。

小资料　地球上喷冰的火山

在地球北极地区，由于覆盖在火山顶上的冰层深厚，埋在冰层下的火山一旦苏醒，就会掀开冰盖，将大量冰块喷发出来，造成奇特的喷冰现象。冰岛北部的格里姆斯维特火山，就曾有过十分壮观的火山喷冰现象。据记载，古代也有过类似的火山喷冰奇景，这是高纬度冰层广布地区的火山爆发所特有的现象之一。

■天王星和海王星是怎样被发现的

在200多年以前，人们一直认为太阳系里只有水星、金星、地球、火星、木星和土星6颗行星。直到1781年3月13日，英国音乐家赫歇耳用自制的望远镜发现了一颗新行星，定名为天王星。天王星被发现以后，天文学家迫不及待地研究它的轨道。但是经过长期观察后，发现它绕太阳运行时的路线，与人们预测的轨道经常不符。于是科学家们猜想，在天王星外一定还有一个星体，在它的引力影响下，天王星的轨道才与预测的不同。

不久，在1845年，英国的一位大学生亚当斯及法国天文学家勒威耶同时提出了新行星的位置。1846年9月25日，柏林天文台长伽勒用望远镜在这一位置找到一颗新的行星，定名为海王星，是太阳系八大行星中离太阳最远的行星。

小资料　为什么常用五角形代表星星

夜空里的星星大多是球形的，但人们常用五角形来表示它们。这是因为人们看到的星星常常一闪一闪眨着眼睛，而五角形的五个角，就像是闪烁着的光。此外，用五角形来代表星星，也可以使它们同月亮、太阳等区分开来。

■海王星上有海洋吗

海王星的大小和质量同天王星很相近，从天文望远镜中看去，就像一个蔚蓝色的大圆球，表面似乎被茫茫的大海覆盖着，因此西方人用罗马神话中海神的名字来命名它。

其实海王星上面根本就没有海洋，甚至连一滴水也没有。但是海王星上有着无比强烈的旋风，风速达到每小时2000千米，比普通超音速飞机的速度还快。人们看到的海王星大气层上深蓝色的大圆斑，就是刮着的猛烈旋风的中心。

1989年，“旅行者”2号宇宙飞船飞近海王星附近的时候，发现海王星上有4个暗淡的光环：2个亮环、1个较暗的内环以及1个可能连接到海王星大气的弥散环。

小资料　人们对海王星了解吗

海王星是环绕太阳运行的第八颗行星，人们将其命名为涅普顿，就是罗马神话中统治大海的海神。海王星主要大气成分是氢和氦，是一个典型的气体行星。目前，人们对海王星的内部结构仍然知之甚少。

■冥王星有什么“个性”

以往，冥王星是被当做“行星”列入太阳系九大行星之中的，但是新的天文发现不断使“九大行星”的传统观念受到质疑。天文学家逐渐发现冥王星是一颗很有个性的星体，在很多方面和八大行星有很大的差异。

冥王星是1930年在研究天王星、海王星运行轨道时被意外发现的。它同八大经典行星相比要小得多，甚至比地球的卫星——月亮还要小。冥王星绕太阳公转的轨道非常奇特，它原本在海王星以外，但有时候却比海王星离太阳更近。另外，八大行星绕太阳旋转的轨道基本都在黄道面内，而冥王星的轨道则与黄道面一定的交角，因而冥王星有时在八大行星的上面运行，有时又跑到了它们的下面。

2006年8月24日，冥王星因其轨道和许多外海王星天体运行轨道类似，而它微薄的引力无法将这些星体排除出去，不符合新规定的行星定义，因而被天文学家定义为“矮行星”。而原先被认为是冥王星同步卫星的“卡戎”也被重新定义，与冥王星一起被称为“双星系统”。

小资料　地球的黄道面

地球绕太阳公转的轨道所在的平面称为黄道面，将黄道面无限扩大而与天球相交的大圆，就是黄道。由于月球和其他行星等天体的引力影响地球的公转运动，黄道面在空间的位置总是在不规则地连续变化。但在变动中，任一时间这个平面总是通过太阳中心。

■银河是天上的河吗

银河不是天上的河。天文学家告诉人们，晴朗的夜晚，人们会经常看到一条狭长闪光的带，像一条大河流过，其实那是由无数密集的小星聚集起来形成的。所谓小星，只是离地球太远看起来小，实际上有很多比太阳还要大。天文学家把银河所围绕成的空间叫做银河系。就像地球是太阳系中的一员一样，太阳和其他恒星都不过是银河系中的一颗小星。

银河系像一个扁平的车轮，直径约8万多光年，其中所有星体都以不同的速度绕着银河系的中心旋转。太阳并不在银河系的中心，距离大约2.8万光年。它和邻近的恒星以每秒钟约220千米的速度绕着银河系的中心在转动。但就是以这样的速度，也得2.5亿年才转一周。

小资料　人们所处的银河系

银河系是人们生活的太阳系所在的恒星系统，它比普通的星系要大，是一个由数以亿计的恒星组成的天体系统。银河系中心凸起的明亮部分叫银心，伸展到四周的旋臂叫银盘，另外还有少量物质弥散在银盘周围，称为银晕。

■太阳系是银河系的中心吗

人们都知道太阳系的中心是太阳，地球和其他太阳系星体都是围绕着太阳运行的。但是对于整个银河系来说，太阳系是银河系的中心吗？

银河系是一个十分庞大的恒星集团，约由2000亿颗恒星构成，太阳只是其中极普通的一员。从地球上望去，银河系像是一条亮带，然而用天文望远镜去看就会发现它是由无数恒星组成的。对于太阳系来说，银河系实在是非常庞大，就像是一箩筐芝麻中的一粒。

在天文学史上，波兰的天文学家哥白尼推翻了托勒密的地心说，证明地球不是宇宙的中心，而是太阳系中一颗普通的行星。而美国的天文学家沙普里则进一步揭示了太阳不是银河系的中心，当然更不会是整个宇宙的中心。这一发现有很重大的意义，使人们对于自己在宇宙中的位置有了更科学的了解。

小资料　地心说

地心说是古时天文学上的一种学说，最早由古希腊学者欧多克斯提出，后经亚里士多德、托勒密进一步研究，建立了宇宙地心说。它认为地球居于宇宙中心静止不动，太阳、月亮和其他星球都围绕地球运行。在16世纪“日心说”创立之前的1000多年中，“地心说”一直占统治地位。

■银河系的核心在哪里

地球不是太阳系的中心，太阳系也不是银河系的中心，人们能够用肉眼看到的只是银河系的侧影，它的中心在南天的人马座。

银河系的中心离人们约有3光年，不算是很远。但是由于星际尘埃对可见光有阻碍作用，所以人们不能看到银河系中心的庐山真面目。天文学家们借助射电波、红外线、X射线和γ射线，才能看见银河系的核心。

离银河系中心1万多光年的地方，有两条膨胀着的氢气臂，每一条的质量都是太阳的1000万倍，一条向着太阳的方向，速度是53千米/秒，另一条背着太阳的方向，速度是153千米/秒。在银河系的中心区域还发现了8个强射电源，以“人马A*”最强，分为东、西两侧。西侧有一个点状的射电源，由于它的存在人们才知道银河中心的所在。在“人马A*”的旁边，还有一个极强的红外源，它的亮度竟然是太阳的千百万倍，可能是一些老年恒星。

小资料　X射线与γ射线

X射线是一种波长很短的电磁波，有很强的穿透能力。广泛应用于科学技术和医疗方面。γ射线指丙种射线，即镭和其他一些放射性元素的原子放出的射线，是波长极短的电磁波，穿透力比X射线更强。

■为何说银河系是一个旋涡星系

人们生活的地球是太阳系的一个普通成员，太阳又是属于银河系的一个普通成员。处在银河系中，从太阳附近的空间向四周望去，人们可以看到淡淡的银河。银河系的主体是圆盘状，绝大多数恒星聚集在这个圆盘以内。这个圆盘的直径约为10万光年，厚度约为3000～6500光年，但并不是很平均，它实际上很像一个凸透镜，边缘比较薄，中间比较厚。圆盘的中心有一个核球，直径约为1300光年，是银河系的密集部分。核球的中心称为银心。圆盘的周围还有稀疏的雾状物包围着，叫做银晕，直径约为65万光年。

科学家们用光学的方法发现银河是一个旋涡星系，并且还发现了银河系的旋臂。到目前为止，人们已经发现的银河系旋臂共有4条，它们分别是猎户臂、英仙臂、人马臂和一条叫做“3000秒差距臂”的旋臂，但其实它离银心的距离约为4000秒差距。太阳就在猎户臂内边缘的附近。

小资料　旋涡星系

旋涡星系中间凸起，四周扁平，侧面看上去像一块铁饼，又像是江河中的旋涡，因此称旋涡星系。从凸起的部分螺旋式地伸展出若干条狭长而明亮的光带，是星系中恒星分布比较密集的区域，称为旋臂。

■为何说银河系在宇宙中也是沧海一粟

银河系的直径约为10万光年，由1000～2000亿颗恒星组成，但是它在整个宇宙中仍然只是沧海一粟。和恒星的群聚一样，星系也喜欢聚集在一起，组成双重或多重星系。由10～100个星系组成的集体叫做星系群。银河系所在的这个星系群叫做本星系群。其中的大、小麦哲伦星云是离人们最近的河外星系，也有20万光年左右的距离。

100～1000个星系群组成星系团，最大的星系团在后发座，有上万个星系。目前发现的星系团也有几万个，其中室女座星系团是人们的近邻。

超星系团是比星系团还大的星系团体，也是目前人类观察到的星系的最大系统。银河系所在的超星系团叫做本超星系团。现在已经发现的超星系团约有50个，它们含有的星系总数在几十亿以上，银河系只是这几十亿分之一，真是沧海一粟啊！

小资料　麦哲伦星云

麦哲伦星云是银河系的两个伴星系。在北纬20°以南的地区升出地平面。它们是南天银河附近两个肉眼清晰可见的云雾状天体。10世纪阿拉伯人和15世纪葡萄牙人称之为“好望角云”。葡萄牙航海家麦哲伦于1521年环球航行时，首次对它们作了精确描述，后来就以他的姓氏命名。

■流星是怎么回事

在太阳系中，除了八大行星和它们的卫星之外，还有矮行星、彗星以及一些更小的天体。小天体的体积虽小，但它们和八大行星一样，围绕太阳公转。有时它们受到某种外力的影响，经过地球附近，就有可能以每秒几十千米的速度闯入地球大气层，其上面的物质由于与地球大气发生剧烈摩擦，巨大的动能转化为热能，引起燃烧，发出耀眼的光芒，边飞边烧，这就是人们经常看到的流星。这些流星有的在空中还没有来得及落到地上就燃烧完了，有的没有燃烧完落到地上，就是人们通常所说的陨星。

流星分为单个流星、火流星、流星雨。单个流星的出现时间和方向没有什么规律，又叫偶发流星。火流星也属偶发流星，只是它出现时非常明亮，像条火龙且可能伴有爆炸声，有的甚至白昼可见。许多流星从星空中某一点向外辐射散开，这就是流星雨。

小资料　流星与彗星

流星的主体主要是一些漫游在太空中的灰尘微粒，它们因受到地球引力的吸引而掉落到地球上，和大气摩擦时产生了高热和亮光。而彗星是绕着太阳旋转的一种星体，通常拖着一条扫帚状的大尾巴，俗称扫帚星。它们是两个完全不同的概念。

■为何会出现狮子座流星雨

1833年11月17日，盛大的狮子座流星雨的景象非常壮观。流星像暴风雨一样持续不断地从狮子座向四面八方辐射开来，持续了几个小时，最多的时候每小时出现了10万颗流星。1998年11月17日，在大西洋加那利群岛的拉帕尔马天文站，人们观测到了狮子座流星雨的大爆发，看到了2000多颗流星。在青岛的观象台人们看到火流星此起彼伏，就像闪电划过长空，在空中停留的时间长达9分30秒。

从历史上狮子座流星雨出现的年份，可以估算出狮子座流星雨的极盛周期基本上是33～35年，当然也有不按规律的例子。狮子座流星雨的周期与一颗叫做坦普尔-特塔尔的彗星有关，这颗彗星的运行周期平均是32.9年。这颗彗星除了参与将物质散布在轨道各处形成狮子座流星群以外，还特别密集地聚集在其轨道上一个比较狭窄的地带。地球在每年的11月中旬穿过这颗彗星和狮子座流星群的轨道，但是并不是每年都能碰见那个密集群，而是每隔33年左右遭遇一次。

小资料　火流星和流星雨

火流星的流星体质量较大，进入地球大气后来不及在高空燃尽而继续闯入稠密的低层大气，以极高的速度和地球大气剧烈摩擦，产生出耀眼的光亮。在短时间内出现许多流星的天文现象就叫做流星雨。

■什么是陨石

陨石是一种行星际物质碎片，从地球以外太阳系的其他星球上运行到地球的。它们大小不一，有的如灰尘般小，有的直径达数千米；轨道极不稳定，每天有无数颗砸到地球表面。

陨石包含着大量丰富的太阳系天体形成、演化的信息，人类对它们的实验分析结果有助于探究太阳系演化的奥秘。陨石一般是由地球上已知的化学元素组成的，在一些陨石中找到了水和多种有机物。这成为“是陨石将生命的种子传播到地球上的”这一生命起源假说的一个依据。同时，通过对陨石中各种元素的测定，可以推算出陨石的年龄，从而推算太阳系开始形成的时期。因为陨石可能是行星、矮行星或太阳系小天体分裂后产生的碎块，它们都能带来这些天体的原始信息。

著名的陨石有中国吉林陨石、中国新疆大陨铁、美国巴林杰陨石、澳大利亚默其逊碳质陨石等。

小资料　流星与陨石

宇宙中行星际的物质、尘埃受到地球引力的吸引，会闯入地球大气层成为流星。大部分流星会在降落过程中因与大气摩擦产生高热而在空中燃尽，剩下一小部分未燃尽的流星体就会掉落到地面上，这就是陨石，也叫做陨星。

■陨石和普通石头有何不同

陨石就是从天上掉下来的流星没有熔化完的石质。流星划过天空时，会与大气发生剧烈的摩擦，产生大量的热，使流星表面温度变得特别高，从而将其表面熔化为液体。但是后来由于更加接近地球，地球低层的浓密大气会使流星的下落速度降低，流星表面的温度也就相应降低，它表面的液体也会随着凝结成一层叫做熔壳的薄壳。而且，在流星表面形成熔壳的同时，表面还会因为空气的流动留下印痕，这些印痕就像是用手在面团上按的手印。和同体积地球上的普通石头相比，陨石一般都很重，大都含有一定量的铁。

小资料　天上的星星不会掉到地上

太空中有恒星、星云、行星、卫星、流星和彗星。恒星距离我们太遥远，而且比地球大得多，星云由很多恒星组成，它们不会掉落下来。行星绕恒星运行，卫星绕行星运行，它们都有各自的轨道，也不会相撞掉落。流星很小，在进入地球大气时大都燃烧尽了，少量落到地面成为陨石。而彗星绕着太阳转，也不会掉落地面。

■哈雷彗星是怎么被发现的

中国是世界上对彗星记录最早的国家，早在公元前240年，中国就已经有对哈雷彗星的记载了，以后每一次哈雷彗星的出现都有详细的记载。

那么，哈雷彗星是怎么得名的呢？在公元1682年，英国的天文学家哈雷对当时出现的一颗明亮显眼的彗星进行观测计算以后，声明这个彗星的运行周期是76年，并且预言，这颗彗星下次将会于1758年底或1759年初再度出现。1742年哈雷就去世了，但是他的预言在公元1759年得到了证实。人们为了纪念哈雷的重大贡献，就把这个彗星取名为哈雷彗星。哈雷彗星最近的一次现身是在1986年。

到1982年为止，有记录的彗星出现的次数是1860次，其中，人们已计算出运行轨道的彗星大约有700颗，它们的运行周期差别很大，周期在200年以下的短周期彗星有135颗，像恩克彗星只有3年多。其余的都是长周期彗星，有的彗星周期竟长达上万年。

小资料　彗星的轨道

彗星的轨道与行星的很不相同，它是极扁的椭圆，有些甚至是抛物线或双曲线轨道。轨道为椭圆的彗星能定期回到太阳身边，称为周期彗星；轨道为抛物线或双曲线的彗星，终生只能接近太阳一次，而一旦离去，就会永不复返，称为非周期彗星。

■为何说哈雷彗星会爆炸

1986年哈雷彗星回归的时候，由于它黯淡无光，使人们难以看清。然而，在1991年2月，当它已经距离地球20多亿千米时，竟在几天内亮度突然增加了几百倍，并长出了长长的彗发。这个现象引起天文学家的关注，因为这是哈雷彗星的一次大爆炸。

对于这次哈雷彗星的爆炸，英国天文学家休斯认为，是由于一颗小行星撞击了哈雷彗星。如果这个猜测正确，等到哈雷彗星2061年再度回归时，人们就可以发现它身上有一个近2千米的伤痕。

两位美国的天文学家则认为，这是因为1991年1月31日爆发的太阳特大耀斑引发的。太阳特大耀斑爆发所产生的巨大能量激波，在两个星期后到达哈雷彗星，震破了哈雷彗星的外壳，使大量尘埃外溢。

而英国天文学家米茨则认为组成彗星的成分中有一氧化碳冰。如果固态一氧化碳的压力聚集到足够大，就能在表层的薄弱处冲开缺口从而引发爆炸。中国紫金山天文台的专家就于1986年12月10日拍到了类似哈雷彗星爆炸时的照片。

小资料　彗星的结构

完整的彗星是由彗核、彗发和彗尾三部分组成。彗核集中了彗星的大部分质量，由比较密集的固态物质组成，是彗星的主要部分。彗核外面包裹着一层像云雾一样的东西，称为彗发。彗核和彗发合称彗头。当彗星接近太阳时，彗发变大，形成一条长长的尾巴，叫做彗尾。

■恒星的生命过程是什么样的

人们已经知道，恒星是由大片的尘埃气体云形成的。恒星的生命开始于尘埃气体云中间密度较高的一部分。

由于受到某种震波的影响，尘埃云慢慢开始坍缩，形成一个扁平、密集、像薄饼那样的圆盘，圆盘不断地收缩，密度高的中心开始高速旋转，形成不少团块。团块中密度高的部分就形成恒星，密度低的外部星云就收缩形成行星。恒星内部进行着强烈的氢氦反应，产生大量的光和热。在这些能量衰竭的时候，恒星也就慢慢地收缩变成白矮星。最后当恒星没有任何能量的时候，恒星就死亡了，它将继续不断地坍塌形成旋涡状的黑洞。

小资料　恒星的分类

恒星的外部形态差别很大，它们的质量、体积相差上亿倍。按大小可分为超巨星、矮星、中子星，而根据内部结构又可分为双星、聚星和变星。双星就是有两颗星，但看上去只是一颗。双星又可分为目视双星、分光双星、食双星。变星就是平时亮度很小，而一瞬间突然增亮的星。

■为什么恒星有不同的颜色

恒星并不只有白色的，还有红色、蓝色等各种颜色。恒星的不同颜色是由它本身的质地和温度所决定的。恒星发光是因为恒星内部在发生着激烈的氢氦反应。由于每个恒星的密度、质量和所含的元素不完全相同，所以它们在进行化学反应时会发出不一样的颜色。而且由于温度不同，恒星发出光的颜色也不同。比如发白色光的星星表面温度很高，可达12000℃以上；发红色光的星星表面温度达2600℃～3600℃；发蓝色光的星星表面温度达25000℃～40000℃。而太阳表面温度是6000℃，看上去就是黄颜色的。

但是人们用肉眼并看不到星星五颜六色的光，这是因为人们距离星星非常遥远，加上地球大气的折射作用，所以人们看到恒星的颜色都是白色的。

小资料　最南的亮星十字架二

在南天，有一个全天最小的星座，叫南十字座，星座内的四颗星构成了一个十字架形。十字架二就是星座中最亮并且处于最南端的一等亮星。这颗星只有在北纬27度以南的地区，才有可能看到它。十字架二呈蓝色，与我们的距离大约有407光年，它是由甲、乙两颗星组成的目视双星。

■为什么质量大的星球大多是球体

质量大的星球主要包括恒星和行星。恒星的表面都有极高的温度，使得它上面所有的物质都是气体状态的，而气体的扩散在各个方向都相同，范围也大致相等，同时各部分的气体都受到星体内部万有引力的吸引。所以在这些力量取得平衡的情况下，想要使所有的物质都尽量靠近星球重力中心，唯一的办法就是形成球状。而行星自己是不会发光发热的，它是一个有一定质量的、坚硬的圆球体。只不过在它刚形成时，也是炙热的熔化物质，由于它有自转，会产生一定的离心力，同时又受到自身万有引力的吸引，所以它的形状一般为球形或扁球形。而小行星、彗星等其他小天体，由于其质量较小，对自身的引力不足够大，因而无法超越本身结构的力量，也就保有不规则及不完整的形状，不会形成球状了。

小资料　地球的形状

人们对地球形状的认识经历了一个漫长的过程。早期，人们凭直觉认为天是圆的、地是方的，称为“天圆地方”。公元1522年，麦哲伦和他的伙伴完成环绕地球一周的航行后，人们才证实了地球的球体形状。今天，通过地球卫星拍摄的照片，我们可以清楚地看到圆球形的地球。

■星星为什么会眨眼睛

人们常看见星星一闪一闪的，好像是在眨眼睛，这实际上是地球周围的大气层在变戏法。

地球是一个很特别的星球，它的周围有一层厚厚的大气包裹着。这些大气看不见，摸不着，但是很活跃。位置不同空气的冷热也不一样，热空气的密度小，冷空气的密度大。热空气上升，冷空气下沉，这样冷热空气不停地循环流动，使空气动荡不定。空气流动就像飘荡的薄纱一样，有的部位厚一些，有的部位薄一些。天上的星星是宇宙中的恒星，它们像太阳一样燃烧发光，只是因为距离太远，看起来就像一个个的小亮点了。星星发出的光本来是沿直线传播的，但是当这些光穿过大气层时，碰到厚薄不一样的大气层，发生了折射，不再沿着直线方向传播了，一会儿偏向左，一会儿偏向右，一会儿强，一会儿弱，最后传到人们眼睛里，就好像眨眼睛一样，一闪一闪的。

小资料　光的折射现象

光的折射是光线从一种物质进入另一种物质时，运动速度改变而发生偏折，同时光的传播方向也发生偏折的现象。人们将筷子插入水中时，看起来好像弯折了，就是光的折射现象。

■天上有多少颗星星

天空中星星虽然看起来密密麻麻，但是只要人们有足够的耐心，一个星座一个星座数，几个夜晚就能将看到的星星数个遍。天文学家仔细计算过，全天空用肉眼能够看见的星星大约只有6900多颗。而且，一个人在同一时刻只能看到头顶的半个天空，另一半在地平线以下，是看不到的。所以人们在同一天空能看到的星星只有3000颗左右。

当然，如果人们借助望远镜，情况就不同了，哪怕只用一台小型天文望远镜，也可以看到5万颗以上的星星。现代最大的天文望远镜能看到20亿颗以上的星星。其实，天上星星的数目还远不止这些。宇宙是无穷无尽的，现代天文学家所看到的，只不过是宇宙中很小很小的一部分。

小资料　北天恒星与南天恒星

当你仰望北部天空时，你的目光是从恒星密布的银心向外转移，所以北部天空一般不如南部天空亮。北部天空最有名的景象是大熊星座和猎户星座。当你仰望南天时，你是朝银心的方向看去，那里的恒星非常多，银河显得比北天更亮。南天有丰富的星云和星团，包含了大小两个麦哲伦星云。

■天空中哪一颗星星最亮

在北半球冬春两季的上半夜，偏南方向的天空中，从猎户座三星向东南方向延伸，人们可以很容易找到一颗全天最亮的恒星——大犬座α，中国古代称之为天狼星。天狼星是一个双星系统，呈蓝白色，但是根据古书记载，在1400年之前，它还是红色的，后来由于一些人们无法知道的原因变成了现在的蓝白色。

天狼星的质量、体积大约是太阳的2倍，温度比太阳高得多，亮度是太阳亮度的20多倍。其实宇宙中还有许多星比天狼星要亮得多，因为天狼星距离地球较近，仅有8.7光年，所以在地球上看，天狼星就是最亮的星星。

天狼星的伴星是1862年美国天文学家最先观察到的，它的发光量仅是主星的万分之一。尽管天狼星主星光芒四射，但是用大望远镜还是能看到伴星的。天狼星伴星的质量与太阳差不多，而半径却比地球还小，它的密度极高，比太阳还要大得多，这是第一颗被发现的白矮星。

小资料　白矮星

白矮星是一种低光度、高密度、高温度的恒星。因为它的颜色呈白色、体积比较矮小，因此被命名为白矮星。白矮星属于演化到晚年期的恒星。恒星在演化后期，抛射出大量的物质，经过大量的质量损失后，如果剩下的核的质量小于1.44个太阳质量，这颗恒星便可能演化成为白矮星。

■什么是星云

星云是由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体，主要组成物质是氢。除个别外，多数星云必须借助望远镜人们才能看到，在望远镜里呈云雾状外表。它可以说是人们已知的天体中最美丽的，因为它的形状不规则，而且没有明确的边界。从形态上，星云可以分为行星状星云、弥漫星云和超新星遗迹。人们有时将星系、各种星团及宇宙空间中各种类型的尘埃和气体都称为星云。

同恒星相比，星云具有质量大、体积大、密度小的特点。一个普通星云的质量至少相当于上千个太阳。据理论推算，星云的密度超过一定的限度，就会在引力作用下收缩，体积变小，逐渐聚集成团。一般认为，恒星就是星云在运动过程中，在引力作用下，收缩、聚集、演化而成的。恒星形成以后，又会大量抛射物质到星际空间，成为星云的一部分原材料。所以，恒星与星云在一定条件下是可以互相转化的。

小资料　星云的形状

行星状星云的样子有点像吐出的烟圈，中心是空的，而且往往有一颗很亮的恒星。比较著名的有宝瓶座耳轮状星云和天琴座环状星云。弥漫星云则像它的名称一样，没有明显的边界，常常呈不规则形。比较著名的弥漫星云有猎户座大星云、马头星云等。

■星座是怎样命名的

天空中的星星密密麻麻，数也数不清。天文工作者为了便于研究，将星空划分为许多区域，把这些区域叫做星座。

很早以前，古人就开始研究星座了，但是各国划分的角度和位置不同，数量和界限也不一样。为了便于交流，1922年国际天文学联合会在前人的基础上，根据天体上的赤经圈和赤纬圈，将星空划分了88个星座。在这88个星座中，有29个在天球赤道以北，46个在天球赤道以南，跨在天球赤道南北的有13个。

天空中88个星座的名字，大约一半是以动物为名的，如大熊座、天鹅座等；四分之一是以希腊神话中的人物名字命名的，如仙后座、仙女座等；其余四分之一是以用具命名的，如显微镜座、望远镜座等。

小资料　赤经圈与赤纬圈

天文学家把天空想象成是一个巨大无比的天球，把地球赤道投射到天球上，便成为天赤道。天球上和天赤道平行的圆圈叫做赤纬圈，通过天球两极并与赤纬圈垂直的大圆圈叫做赤经圈。

■怎样正确看星图识星星

星图是将天体的球面视位置投影到平面上，表示它们位置、高度和形态的图形，是天文观测的基本工具之一。星图上用赤经和赤纬来表示星星的位置，用星等来表示星星的亮度。人们把肉眼可以看见的星星分为6个等级，最亮的叫一等星，大约20颗，其次是二等星，再暗的依次是三等、四等、五等星，肉眼勉强能看见的是六等星。每相差一个等级，亮度就相差2.5倍，所以，一等星就比六等星亮100倍。

星图和地图一样也是有方向的，北在上、南在下、东在左、西在右。古人为了辨别方向，就把天上的星星分为一群一群的，并用一些想象中的线条连接起来，就构成了一个一个的星座。现代人们把全天划分为88个星座，每一个星座都有一定的形状和名字，如大熊座、小熊座、猎户座、仙王座等。按照星图上标示的位置，可以将星星一一辨认，这样就可以很清楚地认出天上的星星了。

小资料　中国的二十八星宿

中国古代为了观测天象及日、月、行星的运行，选取了28个恒星组作为观测时的标志，称为“二十八宿”或“二十八星”。它们又平均分为四组，每组七宿，与东、西、南、北四个方位和苍龙、白虎、朱雀、玄武等动物形象相配，称为“四象”，自古以来受到道教的尊崇，被视为守护神。

■为何夏夜的星星比冬夜多

地球绕太阳公转一周需要一年的时间。而整个银河系有很多颗星星，它们大致分布成一个椭圆形。夏天地球转到银河中心与太阳之间，银河系的最阔、最密、最亮的中心部分正好是夜晚时出现在人们的天空里。而在其他季节，这段最亮的部分，有时在白天出现，有时在黄昏出现，有时在清晨出现，这样人们就不容易看到它们了。尤其是冬天，地球转到银河边缘与太阳之间，白天才能看到银河的中心部分，但由于白天阳光强烈，人们看不见星星，而晚上人们看到的是银河薄薄的边缘，那里的星星就特别少了。所以夏夜人们看到的星星比冬夜多。

小资料　春夜最亮的大角星

大角星位于牧夫星座内，是北天一颗著名的亮星。春天的夜晚，我们仰望苍穹，顺着北斗七星的斗柄，向东南方向延伸下去，它就在大约与斗柄长度相等的地方。大角星以每秒可达483千米的速度在太空中遨游，是所有肉眼可见的亮星中，运行速度最快的。

■离人们最远的星系在什么地方

宇宙是一个浩瀚无边的空间，在这个空间中，无数的恒星和天体组成了星系，由几十个星系组成的叫星系群，100个以上星系组成的叫星系团，星系群和星系团构成了超星系团。

银河系所在的超星系团的核心是室女星系团。不用借助任何工具，凭肉眼人们就可以看见的河外星系是大麦哲伦星云和小麦哲伦星云，其中大麦哲伦星云离人们最近，大约有16万光年，也就是说，它所发出的光信号要经过16万年才能达到地球。然而，这只是离人们最近的星系，那么，离人们最远的星系是什么星系？从那里到地球上又需要多长时间呢？

目前，天文学家经过探测发现的离人们最远的星系是8C1433+63，有150亿光年，在室女星座方向。也就是说，从这个星系中发出的光信号需要经过150亿年才能到达地球。

小资料　室女星座

室女座是全天较大的星座之一，在所有星座中，室女座是面积仅次于长蛇座的大星座。它北邻牧夫座，东邻天秤座，西邻狮子座，南邻长蛇座，是12个黄道星座之一。室女座有一个大型的星系团，它包含着类似于银河系那么大的星系2500多个，距离我们约数千万光年。

■织女星是什么样子的

织女星在中国人的心中是一颗美丽的星星，它代表着爱情与智慧，但真正的织女星其实只是一颗普通的恒星。

织女星呈白色，被称为“夏夜的女王”，它位于天琴座中，是夏夜天空中最著名的亮星之一。它离地球的距离为26光年，比太阳远170万倍。织女星的光度是太阳的50倍，直径是太阳直径的2.76倍，质量差不多是太阳的3倍。它位于银河西岸，与河东的牛郎星隔河相望。在织女星旁有四颗暗星，组成一个小菱形。

美国、英国和荷兰联合研制了地球轨道红外线天文望远镜，1983年8月9日，在这架望远镜的帮助下，科学家发现织女星的行星环，这就意味着织女星可能有生命。但是后来的研究不容乐观，织女星的年龄只有10亿年，如果织女星周围的行星存在着生命，那也是最原始、简单的生命。这些生命演变成人类这样的智慧生命，至少还需要36亿年。另外，织女星的温度比太阳热得多，能源消耗得快，也许过了36亿年后，织女星自己的生命已经终结了，它周围的行星也就永远不可能有生命。

小资料　夏夜的天琴座

天琴座是夏季夜空中一个很小，但十分美丽的星座。它是“夏季大三角形”的一个组成部分。观察天琴座的最好时间是7月，在太阳落下后1小时左右，在靠近天顶的银河西岸很容易找到织女星，它和附近四颗暗些的小星构成了一个菱形，就是天琴座。

■牛郎星是什么样子的

与织女星遥遥相对的就是银河东岸的一等亮星，学名天鹰座α，俗称“牛郎星”。它与织女星一样，是夏季夜空中十分著名的亮星。

牛郎星距离地球大约16光年，比太阳远100万倍。它的直径为太阳直径的1.6倍，表面温度在7000℃左右，呈银白色，发光本领比太阳大8倍。牛郎星的自转速度很快，约7小时自转一周，所以它的形状呈扁圆形。古希腊人把天鹰座想象为一只在夜空中展翅翱翔的苍鹰，牛郎星就是鹰的心。据推算，它的赤道半径为极半径的1.5倍。牛郎星的两侧各有一颗较暗的星。

在夏季的星空中，牛郎星、织女星和天津四三颗亮星，构成一个醒目的大三角形，称为“夏季大三角”。牛郎星位于大三角形的南端。到了夏末，在上半夜大三角形及其附近的银河一起升到天顶附近。在夏秋季的上半夜，牛郎星和织女星在天空中的位置较高，这时是观测它们的好季节。

小资料　银河东岸的天鹰座

天鹰座大半浸于银河中，偏于银河的东岸，是秋季星空最壮丽的星座之一。它的主星牛郎星与银河西岸的织女星隔河相望，互相辉映。从5月初到12月中旬，人们都能在上半夜星空中看到它们。尤其是农历七月初七前后，牛郎星和织女星更是高挂在夜空中散发光辉。

■怎样寻找北极星

在漆黑的夜晚，航空、航天、测量、地质勘探等经常在野外工作的人，经常需要利用北极星来辨别方向。对于一般人来说，这也是不可或缺的知识。那么，在茫茫的星空之中，怎样寻找北极星呢？

通常有两种方法可以寻找到北极星。第一种是先找到大熊座，也就是北斗七星，这七颗星星在北方的天空中形成一个勺子形状。将勺口的两颗星星连成一条线，并向前延伸5倍，在延长线的终点有一颗和大熊座亮度相当的星星，就是北极星了。北斗七星每天绕北斗星转一圈，但是它的勺口总是对着北极星。另一种方法就是找到仙后座。仙后座是由5颗星星组成的，形状好像英文字母“W”。将W的两条边向后延长相交于一点，把这个点与仙后座中间的星连成一条线，并向前延长5倍，在延长线的终点就可以找到北极星了。

找到了北极星，其他方向就很容易确定了。面对着北方，背后是南方，左边是西方，右边是东方。北极星在地平线上的倾角近似于当地的地理纬度，因此知道了某地北极星的倾角就可以知道当地的纬度了。

小资料　什么是星等

天文学家用数字标明恒星的亮度。这种简单的标注称为星等，它并不是恒星的实际亮度，而只是从地球上看到的亮度。一颗星的星等数字越大，这颗星就越暗。肉眼可以看见1～6星等。

■为什么没有南极星

在南极天空有一个南极星座，可是南极星座里有一颗叫做σ的星，它离南天极和北极星离北天极的距离几乎差不多。但是，这颗σ星的亮度仅是北极星亮度的三分之一左右。即使视力最好的人，也只能够在晴天没有云和月亮的夜空里细心寻找，才可能看到它。显然，一颗亮度不够的星星，是不能作为标志的。而且，在南极星座中，即使是最亮的星也要比北极星暗一半，更何况它还离南天极较远，一颗不能指示正南方向的星星，也不能称为南极星。南极星座的星星都很暗，没有一颗星星能够担当起“南极星”的重任。但是，全天空第二亮的星星——老人星，正在逐渐靠近南天极。有朝一日，老人星或许能够登上“南极星”的宝座。只是，现在还没有哪颗星星能够真正达到南极星的标准。

小资料　南天的老人星

在南天船底座中有颗耀眼的星星，它就是老人星，学名叫南天船底座α。老人星呈青白色，由于它太靠近地平线，所以在中国北方地区很难看到它。这颗“老人星”实际上是个充满青春活力的“小伙子”。据天文学家测量，老人星的实际发光能力比太阳要强6000倍。

■为何北极星总是指向正北方

地球的自转轴在天空中的位置是很稳定的，人们把地球自转轴在空中所指的方向定为南和北。北极星恰恰就在地球自转轴正北的方向，所以古时人们在大海中航行，在沙漠、森林、旷野上跋涉，总是借助它来指示方向。因此人们非常敬仰它，中国古时甚至将它视为帝王的象征。就是在科技高度发达的今天，北极星在天文测量、定位等许多方面仍然有着非常重要的应用。

其实，北极星并不正好在北极点上，它和北极点还有1°的距离，只不过再没有别的星比它更接近北极点了，所以它就近似地被人们视为北极点。如果人们站在地球的北极，这时北极星就在头顶的正上方。在北半球其他地方，人们看到北极星永远在正北方的位置上不动。而且，由于地球的自转和公转，北天的星座看上去每天、每年都绕北极星转一圈。尤其是北斗七星，勺口指向北极星，并绕着它旋转，永不停歇。

小资料　北极点

人们居住的地球每天都在不停地自转着，它所旋转的轴是用眼睛看不到的，但是人们假想它是一条由两端穿过地球中心的线，叫做地轴。地轴的两端就是南北两极，而地轴的北端，北半球的顶点就叫做北极点。

■北斗七星在变吗

北斗七星是大熊星座的一部分，形状像是一个大勺子。北斗七星的位置并不是固定不变的。在宇宙中，所有静止都是相对的，一切事物都处在永恒的运动变化之中。北斗七星也不例外，这七颗星都在各自运动着，而且它们运动的速度和方向各不相同。天文学家指出，北斗七星在10万年前和10万年后，和今天人们看到的排列形状都有很大的不同。

另外，人们在春天与冬天的夜晚看到的北斗星勺柄的方向也是不同的，这是由于地球绕太阳公转所处的位置不同造成的。北半球人们看到的星星是在绕着北天极顺时针旋转的，所以在不同时候观测北斗星时，它的位置并不相同。

小资料　北斗星的四季方向“斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬”，这句老话可以帮助人们记住北斗星四季所指的不同方向。也就是说，在春季的夜晚，你会看见它的斗柄指向东方，而秋天则指向西方。

■什么是变星

天文学家们发现，恒星并不是永恒不变的，宇宙中的恒星有很多都在时时刻刻地变化着。有些恒星在几个小时到几百天的时间里，一会儿变亮，一会儿变暗，人们把这种有规律变化的恒星叫做变星。变星可以依据成因分为食变星、脉动变星、新星、超新星等几种。

食变星是指有两颗恒星互相绕着运行，当一颗星转到另一颗星面前的时候，由于两颗星位置的变化，造成了它们亮度的减弱或增强。食变星中最具代表性的一个是英仙星座的大陵五星。

脉动变星是指按照一定周期膨胀和收缩的恒星。由于它存在的年代比较久远，核反应已经很不稳定，所以，在收缩的时候会显得特别明亮，在膨胀的时候显得特别黯淡。脉动变星有很多类型，最典型的一类代表是仙王星座中的造父一星。

新星是亮度在短时间内突然剧增，然后缓慢减弱的一类变星。超新星是爆发规模更大的变星，亮度的增幅为新星的数百甚至数千倍。超新星是恒星所能经历的规模最大的灾难性爆发。

小资料　中国新星

美国天文学家哈勃在1928年提出，蟹状星云是900多年前的一颗超新星爆炸形成的。这一推测在中国古代的天文记载中得以证实：《宋会要》记载，公元1054年7月，一颗亮星突然在现在的蟹状星云位置出现。这种现象持续了大约2年。因为这颗星出现在中国的历史记载里，所以它被称为“中国新星”。

■什么是超新星

根据中国古代史书《宋会要》记载，公元1054年7月4日，金牛座天关星附近出现了一颗客星，在最初的23天内，它比金星还亮，甚至白天也能观测到，以后逐渐暗淡下来，到1056年4月6日消失。这是世界上最早的关于超新星爆炸的记载。天文学家奥尔特认为位于金牛座的蟹状星云就是这次超新星爆炸的抛出物，并把它称为“超新星遗迹”。

当一颗恒星演化到最后阶段，其核心部分的核能源已经消耗殆尽，恒星就会发生坍缩并引起大爆炸，抛出大量物质，形成一个高速向外膨胀的气壳。恒星坍缩后形成的致密天体，由于其质量大小不同，会形成黑洞、中子星或白矮星。超新星爆炸时，恒星的亮度会增加几千万倍甚至上亿倍。

超新星和新星很相似，都是恒星爆炸抛出物质，使星体膨胀并突然增亮，只是超新星比新星更加猛烈，星体膨胀和增亮更多。

小资料　什么是客星

客星是中国古代对天空中新出现的星的统称。主要是指新星、超新星和彗星，偶尔也包括流星、极光等其他天象。这类天体如“客人”一样出现在天空中常见的星辰之间，所以称它为客星。

■什么是脉冲星

脉冲星是20世纪60年代天文学上著名的四大发现之一，它的发现过程非常有趣。

1967年的秋天，英国天文学家休伊什及其助手贝尔，在天文观测时发现了一个奇特的无线电脉冲信号。这个信号的脉冲周期极短，只有1.337秒，而且周期非常稳定，其准确性超过了当时地球上的任何钟表。这个星球离地球有212光年，于是他们推测这是一种来自“外星人”的信号。休伊什分析了长达5000米的观测记录纸，发现所收到的讯号中没有任何密码之类的信息。他们最后断定，发出这种脉冲的是一个未知天体，并给它取名为“脉冲星”。

脉冲星总是不断朝一个方向发出一束很强的射电波，而且快速地自转。每自转一周它发射出的射电波就扫过地球一次，人们就能记录到一个射电脉冲。由于脉冲星的自转非常均匀，所以人们在地球上就收到了极有规律的脉冲信号。

小资料　20世纪天文学四大发现

脉冲星与类星体、宇宙微波背景辐射、星际有机分子一起，并称为20世纪60年代天文学“四大发现”。类星体是一种光度极高、距离极远的奇异天体，它们的大小不到1光年，而光度却比直径约10万光年的巨星系还大1000倍。宇宙微波背景辐射是一种充满整个宇宙的电磁辐射。星际有机分子则指星际空间存在的有机分子。

■什么是中子星

在物理上，物质是由原子构成的，原子核和绕其运动的电子组成了原子。原子核是非常致密的，由带正电的质子和不带电的中子紧密结合一起。

1932年，英国的物理学家查德维克发现中子以后，苏联物理学家朗道就预言了宇宙中可能存在一种直接由中子组成的星球。30多年以后，天文学家们发现了脉冲星，并且确认它就是中子星，证实了郎道的预言。中子星是一种比较奇特的天体，它非常致密，自身的万有引力可以将相当于一个太阳质量的物质压缩在半径仅为10千米的球体内。

天文学家一般认为，在大质量恒星的“晚年”，都会有一次可怕的超新星爆发。原来星球中的大部分物质被抛射到宇宙空间，剩下的物质急剧收缩，在星体内部产生了极大的压力，把原子的外层电子挤到原子核内，核内的质子与电子结合，就会形成异常紧密的中子结构物质，这就是中子星。

小资料　构成物质的微粒

分子是独立存在而保持物质化学性质的最小粒子。原子是构成化学元素的基本单位，是物质化学变化中的最小微粒。所有的分子都是由原子构成的。原子核由质子和中子组成，位于原子的中心，占据了原子重量的大部分，还有一部分是围绕着原子核高速运转的电子。

■什么是类星体

类星体的发现被誉为20世纪60年代天文学的四大发现之一。它是一种新型的银河系外的天体，到目前为止已经发现了数千个类星体。

类星体分为类星射电源和蓝星体两种。对于那种类似恒星而并非恒星的天体，人们称之为“类星射电源”。后来通过光学观测又发现了在相片底片上有类似恒星的点状像，在它们光谱中的发射线也有很大的红移，但不是射电波，这种天体称之为“蓝星体”。

类星体的显著特征是具有很大的红移，即它们以飞快的速度在远离人们。根据它们在相片底片上呈现出来的类似恒星的点光源像，天文学家们推算其星体大小不到1光年，或者只是银河系大小的万分之一，甚至更小。类星体距离人们非常遥远，大约在几十亿光年以外，甚至更远。但是它们看上去光学亮度却并不弱，其光区的辐射功率是普通星系的成百上千倍，而其射电辐射功率比普通星系大100万倍。

有些天文学家认为，类星体并不是在人们根据其红移值推算出来的遥远地方，而是在银河系附近的某处。

小资料　天体的红移

一个天体的光谱向长波（红）端的转移叫做红移。通常认为它是多普勒效应导致的，即当一个波源（光波或射电波）和一个观测者互相快速运动时所造成的波长变化。美国天文学家哈勃于1929年确认，遥远的星系均远离我们地球所在的银河系而去，同时，它们的红移随着它们的距离增大而成正比地增加。

■有没有可能超光速飞行

美国“先驱”号和“旅行者”号宇宙飞船在宇宙中已经飞行了几十年了，仍然以每秒钟17.2千米的速度向宇宙深处飞去。但是，当这些飞船到达离地球最近的恒星“比邻星”的时候，也将是在十多万年以后的事情了。即使这些飞船以光速的速度行驶，对于直径为10万光年的银河系来说，也是无济于事的。那么，宇宙飞船有没有可能以比光速还要快的速度飞行呢？

爱因斯坦的相对论告诉人们，光速是宇宙中一切运动物体的极限速度，这就为超光速飞行判了“死刑”。但是，科学家们并没有放弃在这方面的探索。1988年，美国工程师奥伦斯基声称自己在实验中发现有运动速度比光速快100倍的信号，但是许多物理学家认为他的实验有漏洞，不足以证明超光速信号的存在。

1995年，英国伦敦大学的伊恩·克劳福德提出，根据现代物理学理论，想要实现更节省时间的宇宙航行，要么通过所谓的“蠕虫洞”，即物理学理论中假设的由强重力场造成的缝隙，要么就是通过压缩自然距离的方法来实现，这种方法叫做空间翘曲推进。他的这种理论主张受到了人们的关注。

小资料：谁发现了光速

以前，人们认为光的传播不需要时间。到1607年，伽利略最早尝试测定光速，但并没成功。以后的学者在伽利略实验的基础上继续尝试。1676年丹麦天文学家罗默、1849年法国物理学家菲佑都粗略测出光速。1926年美国物理学家麦克耳孙精确地测定了光速。1975年国际计量大会确定真空中光速近似为30万千米/秒。

■第一架天文望远镜是谁制作的

按照历史的记载，第一架天文望远镜应该是意大利物理学家伽利略发明的。可是第一架望远镜却是荷兰人发明的。那是一个很有趣的故事，1608年，荷兰一位叫李波尔赛的眼镜制造商有两个学徒趁他不在，把两个眼镜片一前一后地放着，这时他们发现远处矮小的物体看得十分清晰，李波尔赛回来后，两个学徒把这件事情告诉了他。李波尔赛据此发明了第一架望远镜。第二年，伽利略得知这一消息后，立刻根据自己所学的物理知识，亲自动手制作了第一架天文望远镜，并不断加以改进。伽利略利用他的望远镜发现了月球表面的环形山、金星月相、木星的卫星、太阳黑子，发现了茫茫银河由无数个恒星所组成。

小资料　创立新说的科学巨人

伽利略是意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、物理学家、力学家和哲学家，也是近代实验物理学的开拓者。当时人们迷信亚里士多德的唯心论物理学，伽利略以大量实验为依据，推翻了亚里士多德的错误，开创了新的科学时代。恩格斯称他是“不管有何障碍，都能不顾一切而打破旧说，创立新说的巨人之一”。

■什么是射电望远镜

射电望远镜和光学望远镜有很大的不同，它是靠接收天体发射的无线电波来进行天文观测的。1932年，美国贝尔实验室的央斯基发表他在1931～1932年观测到地球外射电波的报告，揭开了射电天文的历史。随后，美国人雷伯潜心试制射电望远镜，终于在1937年制造成功，并在1939年接收到了来自银河系中心的无线电波，根据观测结果绘制了第一张射电天图。雷伯使用的那架天线是世界上第一架专门用于天文观测的抛物面型射电望远镜。此后，射电望远镜的历史便是不断提高分辨率和灵敏度的历史。

射电望远镜比光学望远镜具有不受天气条件限制和探测能力强等优势。20世纪60年代天文学上的四大发现：脉冲星、类星体、宇宙微波背景辐射、星际有机分子，都是通过射电望远镜观测到的。

小资料　光学望远镜

光学望远镜是指利用光的反射、折射等性质制造的望远镜，按照光学结构可分为3大类：折射式、反射式和折反射式望远镜。折射式望远镜是最早出现的望远镜，17世纪初由意大利物理学家伽利略发明。反射式望远镜出现在1668年，由英国科学家牛顿发明。而折反射式望远镜是20世纪才出现的。

■为何哈勃望远镜拍摄的照片特别清晰

哈勃望远镜是目前世界上最有效的宇宙观测工具，也是送入太空最大的望远镜。哈勃望远镜有两块反光镜，最大的反光镜有2.4米宽，0.3米厚。它的视力是超强的，人们通过它可以看见距离地球130亿光年的天体。

由于哈勃望远镜在距离地面600千米的太空轨道上运行，没有地球大气层的阻拦，所以能拍摄到非常清晰的照片，其观测能力相当于能够分辨出1万千米以外相距不到2米的两只萤火虫。

哈勃望远镜在刚刚进入太空的时候，由于制造、发射和宇宙环境的原因，患上了“近视”。后来宇航员乘坐“奋进号”航天飞机，用了35个小时，给哈勃望远镜戴上了一个相当于近视眼镜的矫正仪器，并且换下了严重受损的太阳能电池板，改进了它的计算机，更换了两个用于瞄准和稳定镜身的陀螺仪，才为它治好了“近视”。

小资料　哈勃望远镜

哈勃望远镜是以美国天文学家埃德温·P·哈勃命名的，是目前最大最精确的天文望远镜。它全长12.8米，镜筒直径4.27米，重12吨，是一座结构复杂，设备先进的空间天文台。哈勃望远镜上面的广角行星照相机可拍摄上百个恒星的照片，其清晰度是地面天文望远镜的10倍以上。

■天文台的屋顶为何做成半圆形

天文台的圆球形屋顶实际上是天文台的观测室，半圆形的设计是为了便于观测。在天文台里，人们是通过天文望远镜来观察太空，天文望远镜往往做得非常庞大，不能随便移动。而天文望远镜观测的目标，又分布在天空的各个方向。如果采用普通的屋顶，就很难使望远镜随意指向任何方向上的目标。天文台的屋顶造成圆球形，并且在圆顶和墙壁的接合处装置了由计算机控制的机械旋转系统，使观测研究变得十分方便。这样，用天文望远镜进行观测时，只要转动圆形屋顶，把天窗转到要观测的方向，望远镜也就随之转到同一方向，再上下调整天文望远镜的镜头，就可以使望远镜指向天空中的任何目标了。不用时只要把圆顶上的天窗关上，就可以保护天文望远镜不受风雨的侵袭。当然，并不是所有的天文台的观测室都要做成圆形屋顶，有些天文观测只是对准某一方向进行观测，观测室就可以造成长方形或方形的，在屋顶中央开一条长条形天窗，天文望远镜就可以进行工作了。

小资料　世界上最早的天文仪器

中国拥有世界上最多的古代天文资料，这些都是由古代最早、最先进的天文仪器观测到的，如圭表、浑仪、浑象等。圭表是古代的计时工具，它以太阳光照射立杆的投影位置测定时间。浑仪由支架和带有刻度的圆环组成，用以测量日月星辰的位置。浑象则用于演示天象，与浑仪合称为浑天仪。

■为什么天文台大都设在山上

天文台是进行天文观测和研究的机构，主要工作是用天文望远镜观测星星。地球被一层大气包围着，天上星星所发出的光，必须穿过大气层才能到达天文望远镜内，而大气中的烟雾、尘埃、气体分子等，都会对天文观测产生影响。尤其在大城市附近，城市中的灯光，会照亮空气中的微粒，使天空带有亮光，妨碍天文学家观测较暗的星星，使得观测更加困难。在远离城市的地方，尘埃和烟雾较少，对观测的影响将减少，可是影响依然是不能避免的。但是，越高的地方，空气越稀薄，尘埃和水蒸气越少，影响就越小。除此之外，高山的建筑物少，视线角度大，气温比地面低，使空气下沉从而降低了空气的密度，观看星空时产生光的折射就少，精确率也相应增加。而且精密仪器在气温低的条件下更好维护，观测也更为准确。所以，世界各国的天文台大多设在山上。

小资料　古老的观星台址

黄河中下游一带孕育了中国古代灿烂的文化，中国古代观测天象的台址也以这一带居多。日本学者萎内清在《中国科学的传统与特色》一书中说：“在欧洲，国立天文台17世纪末才出现……唯独在中国，皇家天文台存在了几千年，不因改朝换代而中断。”现今保存最完好的就是河南登封观星台和北京古观象台。

■为何天象馆能移星换斗、缩地推时

大家都知道，天文台是天文学家观测真实天体的场所，只能等到天体升空以后才能观测，而且受到地域的限制，有些天体是永远也看不到的，如果遇到阴天或雨雪天气，天文台就更不能工作了。天象馆却没有这些顾虑。

天象馆的基本设施是天象厅和天象仪。天象厅是一个半球形穹顶的大厅，主要用来放映天幕。天象仪安装在穹顶天幕的中心。人们坐在天象厅的四周，抬头观看投影在穹顶天幕上的人造星空。天象仪的光学系统可以模拟日月星辰和天文学中的各种坐标系。天象仪配合其他设备就可以在穹顶天幕上表现地球、月球、太阳以及整个太阳系、银河系甚至河外星系的任何地点的星空，还可以表现出从宇宙大爆炸至今甚至到未来无穷岁月里星空的演变。天象仪能够提前演示2009年的日全食和12000年以后织女星担任未来世界北极星的角色，也可以使时光倒流，重现1054年客星爆发时的情景。

小资料　北京天文馆

北京天文馆分老馆和新馆两部分，老馆于1957年9月建成开放，是亚洲第一座天文馆。馆内设有天象厅，展览厅，影视报告厅和大众天文台。新馆于2004年建成开放。主要的公共开放设施有：数字化宇宙剧场、3D动感天文演示剧场、4D动感影院、天文展厅、太阳观测台、大众天文台、天文教室等。

■第一个测出地球质量的人是谁

地球对生活在它上面的人类来说，是个很大的星球。如何求得地球的质量，在牛顿发现万有引力之前，是一个大难题。一直到了1798年，这个难题才被英国物理学家卡文迪许解决。

人们没有办法直接测量地球的质量，只能借助间接推算的方法，求出它的质量。卡文迪许就是通过万有引力定律，首先求出地球质量的。卡文迪许用扭秤试验巧妙地计算出了万有引力常数G为6.67×210-11牛·米/千克2。他将这个常数代入万有引力公式，就得出了地球的质量。他算出的地球质量为6.6×1024千克。现在，人们经过更精确的测量和计算，得出地球准确质量为5.98×1024千克。不过，人们仍然认为卡文迪许是第一个测出地球质量的人。

小资料　卡文迪许扭秤试验

卡文迪许将两头系有金属球的木棒用金属线悬吊起来，然后将两个一定重量的铅球放在足够近的地方，以产生引力让金属球转动，从而使金属线扭动，最后用自制的仪器测量微小的转动，并计算出万有引力常数G。

■什么是UFO

UFO是英文“Unidentified Flying Object”的缩写，意思是不明飞行物。这种不明飞行物外形多像盘子，所以又称“飞碟”。古今中外关于UFO的记载有很多。

关于“飞碟”的第一次报道是在1947年6月24日，那天，美国商人阿诺德驾驶私人飞机途经华盛顿雷尼尔山上空时，突然看到了9个发光的物体像碟子一样编着队快速移动。这件事在美国产生了轰动，一名记者在报道中把这些物体称为“飞碟”，于是“飞碟”的说法传播开来。这是现代人研究UFO的开始，但这并不是人类第一次看到不明飞行物。中国古代春秋时期的《山海经·博物志》中已有相关记载，以后历代史书中也有这类的记载。19世纪沙俄的科学院有关于UFO的详细报告。此外，很多国家的史前遗迹、建筑、岩画中也都有类似的记载。1942年，一个外国人在天津街头拍摄了一张UFO的照片，这被专家认为是人类最早的一张UFO照片资料。

目前，大多数“UFO”现象已被科学家确认是人们的错觉或误认，但是仍有一小部分UFO之谜未被解开。UFO到底是什么？这还需要人们继续艰苦探索和研究。

小资料　海洋中也有“飞碟”

海中飞碟与空中飞碟不一样，它们大多诞生于大江、大河、大湖的入海处，当这些淡水和海水相遇时，由于比重和性质不同，互不相融，于是在肉眼看不到的海洋深处，形成了快速旋转的“飞碟”。海中飞碟要比空中飞碟大得多，它在飞速旋转时，“吞进”了难以计数的鱼虾。

■中国是最早发明火箭的国家吗

中国是世界公认的最早发明火箭的国家。火箭最早起源于中国宋朝民间的一种叫做“起火”的玩具。这种“起火”是将火药绑在竹竿上，点燃以后，竹竿借火药喷火的反冲力，直冲到天空中去。明朝时，一个叫做“万户”的人，两手各持一大风筝，请他人把他自己绑在一把特制的坐椅上，坐椅背后装有47支当时最大的火箭。他试图借助火箭的推力实现“升空”的理想。结果万户的勇敢尝试最终失败了，他也为此献出了生命，但他仍是世界上想要利用火箭的力量进行飞行的第一人。万户的大胆尝试和献身精神，激励了无数后人，人类终于在20世纪60年代实现了飞天的梦想。今天，为了纪念这位传奇式人物，国际天文联合会将月球的一个环形山命名为“万户”。

小资料　中国古代四大发明之火药

火药、指南针、造纸术、印刷术是中国古代的四大发明，也是中华民族对世界文明的重要贡献。其中火药最早出现于秦汉，当时的炼丹术士从偶然发生的爆炸中得到启示，用硝石、硫黄和木炭混合制成火药。三国时马钧做出了娱乐用的“爆仗”，开创了火药应用的先河。到唐朝末年，火药开始应用到军事上。

■谁是“宇航之父”

科学技术发展的历史证明，每当科学将有重大突破时，总需要有杰出的科学家出现，他们站在人类已经获得的知识的高峰上，凭借自己的才能把科学水平推向一个新的高峰。正当人们探索宇宙遇到重大困难之时，俄国科学家齐奥尔科夫斯基在1903年发表了著名的论文《利用喷气装置探索宇宙空间》。他认为无论是气球还是飞机的飞行，都离不开空气的浮力或升力。而要飞到没有空气的星际空间，就只有靠火箭。火箭自身携带的燃料燃烧时产生的气体喷发对火箭产生一种反作用力，火箭就是靠这种反作用力而飞行。他通过计算提出，必须依靠多级火箭，人们才能飞出地球。同时他也提出可以使用煤油和液氧作为液体燃料，这样燃料就可以随时调节以此来控制火箭，让火箭听话。齐奥尔科夫斯基的论断引证了他的一句名言：“地球是人类的摇篮，但人类总不会永远躺在摇篮中。”他的理论结束了人类飞天梦想的时代，开创了一个真正意义上的航天时代。因此他被尊为“宇航之父”。他的理论在20多年后，终于被付之于实践。

小资料　作用力与反作用力

力总是成对地同时出现，如果A物体对B物体有力的作用，那么B物体对A物体也一定有力的作用，它们总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，这就是作用力与反作用力。作用力与反作用力总是同时出现同时消失，而且属于同一类型的力。

■为什么人造卫星总是向东发射

地球是由西向东自转的，将人造卫星向东发射，可以利用地球的惯性，就好像“顺水推舟”一样，节省推力，从而节省燃料。地球运动的速度，随着纬度的不同也是不一样的。一般来说，地球表面的运动速度随着纬度的增加而减小，赤道上的速度最大，南北两极则为零。所以发射地点的纬度越低，火箭需要的推力也就越小，就可以节省更多的燃料。因此卫星最理想的发射方式，就是顺着地球自转的方向，在赤道附近以倾角为零度的角度发射。

由于各国的地理纬度不同以及不同的需要，火箭不可能全在赤道附近发射，发射方向也不能全都正好由西向东，比如偏向东南或东北，但总不能离开这个“东”字。这都是为了要尽量利用地球自转的惯性，节省推力。

小资料　第二宇宙速度

第一宇宙速度是人造卫星在地面附近绕地球作圆周运动必须具有的最低发射速度，为7.9千米/秒。当卫星的发射速度等于或大于11.2千米/秒，就会脱离地球引力的束缚成为绕太阳运动的人造卫星或飞到其他行星上，这一速度叫做第二宇宙速度，又叫逃离速度。

■一箭多星是如何发射的

一箭多星指的是用1枚火箭将2颗以上的卫星送入太空。1960年，美国首次用1枚火箭发射了2颗卫星，1961年，又实现了用1枚火箭发射3颗卫星。苏联多次用1枚火箭发射8颗卫星。欧洲空间局在中国成功发射一箭三星之前，把1颗气象卫星和1颗试验卫星用1枚火箭送到了太空。

中国首次成功发射一箭多星卫星是在1981年9月20日。当时，中国成功地用1枚运载火箭把3颗卫星同时送入地球轨道。这标志着中国是世界上第4个掌握一箭多星技术的国家。一箭多星是一种比较先进的技术，因为准备一次火箭发射，需要消耗大量的资金和人力，一箭多星能够降低成本，节省人力物力，能取得较多的效益。况且在近地的同一轨道上，需要2颗以上的卫星，在绕地运行的过程中互相配合进行探测时，一箭多星就是比较好的方式了。

小资料　中国发射的第一颗卫星

1970年4月24日，中国在酒泉卫星发射中心成功发射了第一颗人造地球卫星——“东方红”1号。“东方红”1号重173千克，超过苏美法日四国发射的第一颗人造卫星的重量总和。

■发射场为什么离赤道越近越好

世界上各大主要的航天发射场大多分布在赤道附近的中、低纬度区域，这是为了在发射的过程中沾一点地球自转的“光”。航天发射场位置的选择，除了要考虑安全、气象等因素以外，还要考虑如何经济地发射卫星的问题。

地球在不停地由西向东自转，但是地球表面不同地点的线速度是不同的。赤道处的线速度最快，约为465米/秒，纬度越高线速度就越小。线速度在纬度30°处为403米/秒，在纬度60°处为233米/秒，在南北极处为0米/秒。所以发射由西向东运转的卫星，特别是轨道与赤道的倾角很小的卫星，发射场就是离赤道越近，获得的地球自转产生的离心力也就越大。但是，如果发射的卫星轨道倾角很大时，特别是通过两极轨道的卫星或由东向西运转的卫星的时候，离赤道比较近的发射场就没有什么优越性了。

小资料　角速度与线速度

物体做圆周运动时，单位时间内转动的角度叫做角速度，单位是弧度/秒，为标量（只有大小而没有方向的物理量）。物体做曲线运动（包括圆周运动）时，单位时间内经过的距离叫做线速度，单位是米/秒或千米/秒，为矢量（有大小也有方向的物理量）。

■人造卫星会掉下来吗

人造地球卫星是环绕地球飞行并在它的空间轨道上运行一圈以上的无人航天器，简称人造卫星。人造卫星按运行的轨道可分为低轨道卫星、中高轨道卫星、地球同步卫星、地球静止卫星、太阳同步卫星、大椭圆轨道卫星和极轨道卫星。按用途可分为科学卫星、应用卫星和技术试验卫星。

人造卫星有很多是人们用肉眼完全能看到的，但是由于它们离地球只有数百或数千千米，地球的阴影很容易遮住它们，所以，人们通常只能在黄昏和黎明的时候看到人造卫星。

人造卫星是不会掉下来的。科学证明，如果物体在运行速度达到每秒7.9千米以上，就不会被地球的引力拉回地面。成功发射的人造卫星进入轨道时的速度都在每秒7.9千米以上，因而如果它不再受外力的影响，是不会掉下来的。

小资料　人造卫星的用途

勘探卫星能测量地形，调查地面资源，勘探地下矿藏；气象卫星能拍摄云图，观测风向和风速；间谍卫星能搜集军事情报；实验卫星能帮助科学家在太空中做许多地面不能做的实验；救援卫星能搜寻到遇难者发出的求救信号等。

■人造卫星为何还能收回来

人造卫星的回收，一般是指卫星回收舱的回收，主要通过地面控制中心用遥感系统来操作。人造卫星在太空是按一定的轨道来运行的，当它运行到轨道最低点就是它最接近地球的时候，地面控制中心的工作人员通过特定的遥控装置，点燃连接卫星和回收舱之间的爆炸螺栓。螺栓被炸开后，卫星和回收舱就分离了。这时，地面控制中心就会用遥控点燃和回收舱装在一起的制动火箭，迫使回收舱的运行速度减慢，最终脱离轨道并返回，进入地球的大气层。回收舱进入大气层后，借助空气阻力继续减速，当它的速度减到每秒200米左右，就会自动打开降落伞，进一步减速至每秒10米即可安全着陆。回收舱着陆后，会立即发出信号，让人们很快找到它。当然，回收舱的自动行为都是科学家预先设置好的程序。

小资料　遥感技术

遥感是以航空摄影技术为基础，在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。开始为航空遥感，自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后，标志着航天遥感时代的开始。经过几十年的发展，目前遥感技术已广泛应用于资源环境、水文、气象，地质地理等领域，成为一门实用的，先进的空间探测技术。

■返回式卫星是怎样被回收的

返回式卫星在太空中完成任务以后，要按照预定的目标将卫星上的实验生物、实验材料、摄影胶卷等送回到地面，供研究人员作进一步的研究。所以必须把回收舱安全地降落在指定地点，这可不是一个简单的过程。

回收舱成功地落回地面，关键是卫星必须准确执行地面发出的每一道指令，而且地面上的测控网能精确地测定卫星的轨道参数，掌握好卫星的动向，不能有一丝一毫的差异。

卫星返回的第一步是调整好卫星的飞行姿势，让它转身，由在轨道运行时的头部向前改成底部向前。接下来回收舱与仪器舱分离，把仪器舱留在轨道上。最后是点燃制动火箭，让回收舱进入返回地面的轨道。当回收舱下降到离地面16千米的时候，抛掉制动火箭和底部的防热罩，依次打开降落伞系统的副伞和主伞，缓缓落地，发出无线电信号，指示搜索人员前来回收。

小资料　第三宇宙速度

第三宇宙速度是指地球上物体飞出太阳系相对地心的最小速度，它的大小为16.6千米/秒。地面上的物体在充分利用地球公转速度情况下获得这一速度后，可沿双曲线轨道飞离地球。当它到达距地心93万千米处，便被认为已经脱离地球引力而只受太阳引力作用，最后这个物体还会脱离太阳引力场飞出太阳系。

■怎样修理损坏的卫星

在卫星升空之前，航天专家会尽可能地预见各种可能发生的意外情况，制定一些相应的应急方案。卫星升空以后，如果出现一些小毛病，就可以通过地面的遥控指令来进行补救。1983年，苏联一颗从航天飞机上发射升空的卫星没有进入静止轨道，地面上的人员就巧妙地遥控了卫星上24个控制姿态的小火箭，经过39次点火，每一次都使它升高一点，经过了58天，终于使它静止定位了。

但是如果卫星出问题的部件比较关键，就需要宇航员上太空进行修理了。1992年，美国“奋进”号航天飞机的宇航员就用手“擒获”了一颗失控2年多的通信卫星，给它换了一个发动机，使它进入轨道正常工作了。

还有一些卫星在太空中不能靠宇航员来修理，就只能运回地球返修了。1984年，中国的一颗卫星被送上太空以后，发动机发生故障，没有升到静止轨道。同年11月，一架航天飞机把它接回地面。经过整修后，1990年4月在我国的西昌由火箭再次发射升空，它就是“亚洲”1号通信卫星。

小资料　地球静止卫星轨道

卫星运行周期与地球自转周期相同的轨道称为地球同步卫星轨道，而在无数条同步轨道中，有一条圆形轨道，它的轨道平面与地球赤道平面重合，在这个轨道上的所有卫星，从地面看都像是悬在赤道上空静止不动，这样的卫星称为地球静止轨道卫星，这条轨道就称为地球静止卫星轨道，高度大约是35800千米。

■什么是人体地球卫星

美国航天飞机的第十次飞行，在航天记录上留下了一个新的词汇——人体地球卫星。1984年2月7日，美国宇航员麦坎德列斯和斯图尔特不拴系绳离开“挑战者”号航天飞机，成为第一批“人体地球卫星”。

所谓“人体地球卫星”，就是宇航员背着“火箭背包”，完全脱离航天飞机，不用安全绳系着，像卫星一样以每小时27000多千米的速度在环绕地球的太空轨道中“飘浮飞行”。“火箭背包”是重量为160千克的带有微型喷气推进装置的新型航天服。它的外形像一把有扶手、踏板的坐椅，可以操纵它进退、上下、左右、滚动、俯仰以及偏航。这种载人机动装置主要是由铅制成的，每件有两套压缩气箱和电池组以及作为动力的氮气射流装置。如果第一组发生故障，则可使用第二组。如果发生意外，还可由另一个宇航员送去一个新的背包。

这种“人体地球卫星”可以用于修理发生故障的人造卫星，为将来建立永久性的太空轨道站创造了条件。

小资料　在宇宙飞行最久的女航天员

女航天员所创造的最长飞行时间纪录是188天4小时14秒，这位航天员是美国的香农·卢西德。1996年3月22日，她乘坐美国的“亚特兰蒂斯STS76”号宇宙飞船抵达“和平”号空间站，同年9月26日乘“亚特兰蒂斯STS79”号返回地面。返回地面后，她即被克林顿总统授予国会太空荣誉勋章。

■航天飞机为何要垂直升空、水平降落

航天飞机是世界上第一种也是目前唯一可重复利用的航天运载器。航天飞机一般由轨道飞行器、一个大型的外挂燃料箱和两台固体火箭助推器三大部分组成。外挂燃料箱和固体火箭助推器都是很重的，它们足足有十几层楼那么高。

航天飞机带着那么重的负担，当然无法像普通飞机那样水平滑跑起飞，而且它受到的空气阻力也远远超过大型飞机，加上火箭发动机只能短时间工作。因此，航天飞机必须在最初1～2分钟里垂直上升，尽快冲出稠密的低层大气。航天飞机先上升到几十千米高空，扔下两枚耗尽燃料的助推火箭。这些火箭用降落伞回收后可以重复使用。当航天飞机上升到100多千米高度时，庞大的外燃料箱的燃料也用完了，就会自动坠落。这时航天飞机本身的发动机足以把它送上几百千米高的轨道。当航天飞机返航时，早已摆脱了累赘的外挂物，就能像滑翔机一样飘然降落了。

小资料　航天飞机的诞生

20世纪初人们产生了航天运输的设想。1938～1942年奥地利工程师E·森格尔绘制过以火箭助推的环球轰炸机草图。1949年中国科学家钱学森提出了以火箭助推的滑翔机作为洲际运输火箭的设想。1958年美国开始研制一种三角翼的动力滑翔机。1981年4月，世界上第一架航天飞机“哥伦比亚”号在美国研制并试飞成功。

■航天器在太空中如何实现对接

太空对接是指两个或两个以上的航天器（包括载人和不载人的航天器）太空飞行过程中在预定的时间和轨道位置相会，并在结构上连接成一个整体，形成更大的航天器复合体，去完成特定任务。它主要由航天器控制系统和对接机构完成。太空对接是实现航天站、航天飞机、太空平台和空间运输系统的太空装配、回收、补给、维修、航天员交换及营救等在轨道上服务的先决条件。两个航天器要实现对接并不容易，它涉及很多方面。

对接飞行操作，根据航天员介入的程度和智能控制水平，可分为手控、遥控和自主三种方式。1965年12月15日，美国“双子星座”6号和7号飞船在航天员参与下，实现了世界上第一次有人太空交会。1995年6月29日，美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机顺利地与太空在运行的俄罗斯“和平”号航天站对接成功。这次对接具有规模大、时间长、合作项目多等特点，促进了国际航天站的建立，推动了航天技术的发展。

小资料　载人飞船

载人飞船是一种能保障航天员在外层空间生活和工作，以执行航天任务并返回地面的航天器，又称宇宙飞船。载人飞船可以独立进行航天活动，也可作为往返于地面和空间站之间的“渡船”，还能与空间站或其他航天器对接后进行联合飞行。

■宇航员从太空中看到的地球是怎样的

宇航员们在太空飞行中最大的乐趣就是观看太空景观，由于没有地球大气层的阻挡，他们看到的星星不再闪烁，每个星座也都十分清晰。他们经常看到日出和日落，当日落的时候，可以看见发白的光，得到日落的准确位置。他们在白天也能看见月亮，那时的月亮是浅蓝色的，很漂亮，而晚上的月亮只能看见一部分，但会比地球上看见的月亮要亮得多。然而，宇航员们最喜欢看的就是人们生存的地球了，虽然每个宇航员都有自己的想法和观点，但是他们都会由衷地感叹“地球漂亮极了”。

从太空中看地球，粗看就是一个蓝色的球体，但细细看来，地球白天大部分是浅蓝色，唯一的绿色带是中国的青藏高原地区，一些高山湖泊很明亮，是橄榄绿色，撒哈拉大沙漠则呈现出特别的褐色。在地球温度比较低又没有云层的地区，比如喜马拉雅山那样的高山地区，可以清楚地看到它的地貌，甚至可以看见那里的森林、平原、道路、溪流和湖泊，还能看到几幢房屋及烟囱里冒出的白烟。

小资料　世界屋脊——青藏高原

青藏高原耸立于亚欧大陆南部、中国西南部，平均海拔4000米以上，是中国最高的高原，也是世界上最高区域，号称“世界屋脊”。青藏高原汇集了众多平均海拔5500米以上的高山，遍布着终年积雪的冰川，孕育了长江、黄河、雅鲁藏布江等名江大川，成为许多河流的发源地。

■“阿波罗”工程指的是什么“阿波罗”工程又叫做“阿波罗登月计划”，指的是美国在20世纪60～70年代初组织实施的载人登月计划。阿波罗是古希腊神话中太阳神的名字，在神话中他和月亮女神阿尔特弥斯是双胞胎。实施阿波罗计划的目的是实现人类登月飞行的梦想，并对月球进行实地考察。

在世界航天史上，“阿波罗”工程具有划时代的意义，它使人类的足迹第一次踏上了另外一个星球。美国的这项工程于1961年5月开始实施，至1972年12月第六次登月成功结束，历时11年，共组织了2万家企业、200多所大学和80多家研究机构约30多万人参加，共耗资255亿美元。“阿波罗”工程包括运载火箭“土星5号”和载人飞船“阿波罗”号两大部分。自1966年起，一共发射了17艘“阿波罗”号飞船。“阿波罗”工程总共把6艘飞船送到月球，12位宇航员在月面上停留，使人类对月球的了解大大前进了一步。

小资料　古希腊神话

希腊神话产生于希腊的远古时代，包括神的故事和英雄传说，还有一些解释某些自然现象的成因、某些习俗和名称起源的故事，这些长期靠口头流传的故事是古希腊人的集体创作。

■宇航员在月球上是怎么行走的

当第一批登月的宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林走下登月舱，开始在月球表面行走的时候，他们几乎每走一步都会摇摇晃晃，像喝醉的酒鬼一样。经过一段时间的摸索和练习以后，他们才发现自己必须放弃在地球上两只脚交替的行走模式，而应该采用两脚同时用力的袋鼠蹦跳式的姿势，这才是最佳的行走姿势。奥尔德林对此总结道：“你要非常小心地记住自己的质量中心在什么地方，有时要走两三步才能弄清你身下还有两只脚”。

为什么在月球上要采用袋鼠蹦跳的方法来行走呢？这主要是由地球和月球的重力不同引起的。人类长期生活在重力较大的地球，两只脚交替行走时的力量、速度和重心的转移都已经习惯了。而在月球上，重力只是地球的1/6，而脚的蹲力却基本不变，致使重心在两脚先后迈步时改变过猛，身体就会不由自主地摇晃。而采用蹦跳式行走，身体的重心不再摇摆，可以稳步前进。

小资料　物体的质量中心

物体的质量中心也称质心，物体内各点所受的平行力产生合力，这个合力的作用点叫做这个物体的质心。与重心不同的是，质心不一定要在有重力的场所中。而且除非重力场是均匀的，否则同一物质系统的质心与重心通常不在同一假想点上。

■什么是月球车

月球车是在月球表面行驶并采集和考察样品的专用车辆，在登月的过程中，它是被折叠放置在登月舱中带上月球的。它分为无人驾驶和有人驾驶两种。无人驾驶的月球车由轮式基盘和仪器舱组成，用太阳能电池和蓄电池联合供电，它根据地球上的遥控指令，在高低不平的月球表面行驶。“月球车”1号是靠无线电遥控的无人驾驶月球车，有8个轮子，在月球上活动了11个月，行走了310千米，采集分析了500多个月球土壤标本，为人类了解月球做出了巨大的贡献。

有人驾驶的月球车是由宇航员驾驶在月球上行走，主要是为了扩大宇航员的活动范围，减少宇航员的体力消耗，存放和运输采集来的土壤和岩石标本。它有4个轮子，有点像敞篷的吉普车，轮胎是铝做成的，动力是蓄电池，速度很慢，每小时仅为14千米，但是比宇航员的移动速度快得多。

小资料　无线电有什么用

无线电是用电波的振荡在空中传送信号的技术设备。人们常用的收音机、手机、无绳电话等，都是通过无线电技术接收信号的。以收音机为例，无线电波由发射天线辐射出去，被收音机的天线接收到，然后转成微弱的电信号。我们把想要收听的信号挑出来并予以加强，就可以收听到广播了。

■火星探路者是谁“火星探路者”飞船于1996年12月发射，是人类最近一次派往火星的探测飞船。由于技术比较先进，它仅用了7个月就到达目的地。1997年7月，“火星探路者”在火星的“战神谷”冲击平原上着陆。“火星探路者”飞船是一辆探测车，有6个轮子，可以在布满岩石的火星表面上行走，还装备了先进的通讯和探测设备。人类发射“火星探路者”飞船的主要目的是，利用它分析火星的大气、岩石和土壤的成分，为将来人类登陆火星作准备。“火星探路者”飞船在登陆后的6个小时以后，就发回了第一批照片。在它长达80多天的探测时间里，一共向地球发回了16000多张照片和大量的科学数据，出色地完成了任务。

2000年1月，欧洲空间局通过了科学家和工程师共同完成“火星快车”宇宙飞船的建造计划。“火星快车计划”包括宇宙飞船和相关仪器、登陆器、地面网络、数据处理站及发射架等一系列工程。它吸取了以前的经验和教训，各个阶段都采取广泛的国际合作方式，并且对已有研制设备采取再利用的方式。这项计划的主要目的是探索火星上的水和生命。

小资料　来自火星的陨星

科学家在一块来自火星的陨星中发现了微生物的遗迹。如果这块陨星的确含有微生物，那么至少可以证明火星上曾经拥有生命。但科学家谨慎地指出，这些微生物的遗迹也有可能来自地球。

■航天器在火星上是怎样着陆的

火星上的大气极为稀薄，仅相当于地球大气的1%。所以航天器要在火星上着陆，还需要配备巨大的降落伞。1971年12月2日，苏联“火星”3号探测器成功地在火星上着陆，这是人类发送的第一个在火星上着陆的航天器。只是它着陆后仅向地球发送了不到一个小时的信息，就再也没有消息了。着陆时，它的轨道舱和着陆舱先分离，轨道舱进入绕火星的轨道运行，而着陆舱则点燃离轨发动机下降，进入稀薄的火星大气层，然后利用制动火箭展开减速伞，拉出大面积主伞，稳定下降至一定高度，点燃缓冲火箭使主伞脱开，着陆舱进一步减速，触及火星表面，实现软着陆。随后，美国发射的“海盗”1号、“海盗”2号和“火星探路者”成功在火星着陆的过程与“火星”3号大致相同。

小资料　外星探测器

人类很早就幻想着能到地球以外的其他星球上生活，为了了解外星球的气象、地质及生命情况，科学家们总是先派无生命的机器去考察，这种机器装置就是外星探测器。它们都是根据派往的星球及探测计划而设计的，主要由轨道器和着陆器组成。

■空间站在太空中干什么

空间站又叫做“轨道站”或“航天站”，是一种可以在太空长期停留的航天器。它可以供航天人员和科学家进行停留和进行科学研究。自1971年以来，苏联、美国和欧洲空间局先后向太空发射了“礼炮”号、“天空实验室”和“太空实验室”等空间站。但这些空间站都不能长久使用。苏联于1986年建成的“和平”号空间站，在服役15年后，由于故障和寿命的原因，俄罗斯于2001年3月23日按照计划将“和平”号降落在南太平洋。在2005年，由美国、俄罗斯、日本、加拿大、巴西和欧洲空间局的11个成员国经过7年的研究和建造，建成了国际空间站。中国也将与欧洲空间局合作，进入国际空间站。

小资料“太空拖船”——轨道器

轨道器又称“太空拖船”，是往来于空间站与空间基地之间的载人或无人飞船。它主要用来更换、修理空间站上的仪器设备，补给消耗品，从空间站取回资料和空间加工的产品等。

■什么样的人能成为宇航员

成为宇航员是很多人的梦想，那么怎样才能成为一名宇航员呢？对一名职业宇航员的基本要求包括：年龄必须在40岁以下，身高在1.5～1.9米之间，体重与身高协调，并且有1000小时以上飞机驾驶经验，学士学位以上的学历，健康的身体，坚强的意志以及勇敢献身的精神。

在太空飞行的过程中，还需要专门人员来做许多科学实验，所以宇航员除了必须具备出色的身体、心理、思想和知识等素质以外，还必须有特别的耐力，经得起失重、超重、低气压和孤独的考验，而且还需要有丰富的科学知识。

世界上第一个踏入太空的宇航员是苏联的加加林。1961年4月21日，他乘坐“东方”1号飞船进入太空，绕地球飞行一周，历时108分钟，被人们奉为英雄。

1969年7月21日，美国的宇航员阿姆斯特朗穿着舱外宇航服，走出登月舱，第一个在月球上留下了人类的足迹。当时，他说：“这是我的一小步，却是人类的一大步。”

小资料　航天员在太空都做什么

在执行宇宙飞行任务中，航天员必须在空间完成复杂的舱内和舱外活动以及高度智能化的空间科学研究和试验任务。伴随着登月计划的实施，科学研究和试验任务成为飞行的主题，而对航天器的驾驶，则成为太空中开展工作的一个基本保证。

■穿上宇航服还能工作吗

穿上宇航服当然还能工作，而且还可以做一些非常精细的工作。通常宇航服的重量有113千克，穿上这么厚重的宇航服在地面上行走一定是十分困难的，但是在太空中却可以行走自如，因为在太空中人和物都会处于失重的状态，宇航员就感觉不到宇航服的重量了。

宇航服是专门为宇航员制作的，整个宇航服密不透风，不仅能够抵抗150℃～180℃的高温，而且还可以抵御太空中一些不明的微小流星体，同时也能阻止宇宙射线的袭击。所以说，穿上宇航服不仅能够工作，而且对宇航员的安全起到可靠的保护作用。

小资料　中国航天英雄杨利伟

2003年10月16日6时23分，随着“神舟”飞船在预定地区平稳着陆，中国成为世界上第三个独立将航天员送上太空的国家。杨利伟于1998年正式成为中国首批航天员。2003年10月15日8时，杨利伟驾乘中国自行研制的“神舟”五号飞船升空，在太空飞行21小时23分，出色完成任务后安全返航。

■太空生活是怎样的

太空是个充满魅力的神奇世界，太空的生活更是令人无比好奇。太空环境与地球环境大不相同，那里没有空气，没有重力，充满了危险的太空辐射。当然在封闭的空间站或航天飞机舱内，有足够的空气供人呼吸，良好的航天器屏蔽材料可以有效地挡住太空辐射，只是“失重”会给生活带来一些麻烦。如果用地球上的方式去太空生活，那肯定会闹出很多笑话。比如吃饭，你端着一碗米饭，那饭会一粒粒飘满你的座舱，你张着嘴可能一粒也吃不着；而你闭上嘴时，饭粒却可能飘进你的鼻孔呛着你。你想躺在床上睡个舒服觉，可是你会发现太空中找不到上下的界限，“躺”和“站”几乎没有什么区别，所以宇航员一般都把自己固定在睡袋里面休息。

小资料　超重与失重

超重是指当物体加速上升或减速下降时，它受到的支持力或拉力大于自身的重力；反之，当物体减速上升或加速下降时，它受到的支持力和拉力小于自身的重力，这就是失重。火箭或航天飞机在发射过程中，就会发生超重现象；而航天飞机进入轨道后，产生绕地球运动的向心加速度，因而发生失重现象。

■人在太空中为什么会长高

苏联宇航员尤里·洛玛曼柯43岁的时候，在太空站生活了326天回到地面时，身体竟然长高了1厘米。这1厘米是在失重的状态下增加的。大家知道，人在20岁左右的时候，身高已经达到了极限，到了中年以后，一般是不会再长高的。那么，这位宇航员为什么会又长高了1厘米呢？

这要从人的骨骼说起了。人的脊椎骨是由33块骨头组合而成的，其中绝大多数骨头中间由椎间盘所分隔。椎间盘是一种坚韧的纤维状组织，能起到保护脊柱的作用。在太空的条件下，由于地球的地心引力不存在了，脊柱骨因为得到舒展而延伸，所以生活了一段时间以后，人就会长高了。

但是这种长高与人在正常情况下的长高是不一样的，正常的增高是由于人体内较大骨头的两端长出新的骨膜，并不断积累的结果。而太空中宇航员的增高是在太空的特定条件下发生的，当他返回地球的时候，很快就会恢复原样了。

小资料　人体的骨骼

人体内部的框架是由骨骼构成的，它支撑着人的身体，使人能够活动自如。人体骨骼由206块硬骨和软骨构成，它可以分为两组，其中头颅、脊柱及胸廓形成了人体的中轴骨骼，它是人体的垂直轴；四肢骨、肩胛骨和髋骨则构成了人体的附肢骨骼。

■为何在太空中会发生超重现象

在航天飞行中，失重的现象已经广为人知了，但是在航天器的发射和回收的过程当中，还常常会发生超重的现象。

目前，大部分国家都是采用多级运载火箭来把航天器送到太空。当第一级火箭燃烧的时候，由于火箭自身的重力很大，加速度很小。随着燃料的逐渐消耗，火箭的重力逐渐减少，加速度也就逐渐增大，到第一级火箭燃料耗尽，燃烧就停止了。第二级火箭接着开始燃烧，重复上述过程，最后是第三级火箭燃烧加速。经过这三次加速，航天器就会加速到第一宇宙速度，为7.9米/秒，即可进入太空轨道。在这个加速的过程中，航天器上的设备和宇航员自身的重力也会相应地增大许多，宇航员就处于超重的状态了。

同理，在航天器返回地面的时候，也会相应地出现超重。航天器在返回地面之前，返回舱把底部朝前利用反推火箭减小速度，降低轨道高度。在进入大气层时，由于受到空气的阻力而逐步减速。因此航天器在返回的过程中，宇航员就会再次进入超重的状态。

小资料　第一宇宙速度

如果我们把地球看成一个均匀质地的球体，它的引力场即为中心力场，其质心为引力中心。那么，要使人造卫星在这个中心力场中作圆周运动，就要使卫星飞行的离心加速度所形成的力，正好抵消地心引力。这时，卫星飞行的水平速度叫第一宇宙速度，即环绕速度。

■人类能到太空去度假吗

以前，到太空旅游还只是科幻小说中的情节，而如今这一梦想很快就将成为现实了。科学家甚至计划在月球上建造一个太空基地，以供地球上的游客前去观光旅游。在2001年和2002年，美国人丹尼斯·蒂托和南非人马克·沙特尔沃思分别作为“游客”造访太空之后，2005年，60岁的美国富翁格雷戈里·奥尔森成为地球上的第3位“太空游客”。目前，太空旅游还不是普通人能承受的，比如15天的绕月之旅报价就高达1亿美元。而且，游客不仅要支付巨额的旅游费用，为了适应太空环境，他们的身体也必须接受严格的考验和训练。

不过，相信随着科技的迅速发展，普通人的太空旅游将不再只是空谈。到那时，普通人也可以到太空去度假了。

小资料　人类第一次太空行走

1965年3月18日苏联“上升”2号飞船进入轨道，在绕地球飞行第二圈后不久，宇航员列昂诺夫通过气闸室进入了茫茫太空。他与“上升”2号飞船并列，以28000千米/小时的速度绕地球运行。列昂诺夫在舱外行走10分钟后，经过多次尝试和努力，终于安全返舱。

■未来的太空城是什么样的

人类一直怀有向太空移民的梦想，太空城就是人类梦想在太空中建立的居住场所。物理学家吉勒德·奥尼尔设计了一个圆筒形的太空城，长32千米，有湖泊、农田、城镇，可供二三百万人居住。太空城以一条中轴为中心旋转，它所产生的离心力使居民们有和地球上相同的重力感。圆筒的内壁上装有窗户，“白天”由反射镜将日光反射进窗户，“晚上”反射镜就盖住窗户，阻止日光照进来。圆筒的内壁就是地面，居民们可以看到对面圆筒壁上的建筑物、河流和山峰等，这些都好像是倒悬在天上一样。

人类把火星作为另一个理想的目标，能在火星上种植树木是使它适宜居住的重要条件。大量的树木可以为火星大气提供足够的氧气，供人类自由呼吸。而火星表面的温度只要提高几度就可以满足原始微生物的生存需要，包括在南极发现的青苔和藻类。如果火星大气能充满温室气体，那么在未来100年内，火星就可以成为适合人类居住的星球了。

小资料　微生物与藻类

微生物是包括细菌、病毒、真菌及一些小型的原生动物在内的一大类生物群体，它个体微小、构造简单，但与人类生活密切相关。藻类是植物中的一类，由单细胞或多细胞组成，绝大多数为水生。它们大小差别很大，小的只有几微米，必须在显微镜下才能看到；较大的肉眼可见，最大的体长可达100米以上。

■能在太空建立发电站吗

随着科技的发展，人类的耗电量越来越大，火力发电、水力发电早已无法满足需要，又相继建起了现代化的核电站。原子核发电虽然优点很多，但也不是最理想的发电方式，一旦发生核泄漏事故，对人类就是一场极大的灾难。在外层空间捕获太阳能并把它输送到地球，可能是解决人类21世纪面临的能源问题的办法。在地球以外的空间，没有大气层的干扰，太阳的辐射更强，有取之不尽的太阳能。科学家就设想建造一个太空发电站，利用太阳能发电技术在宇宙空间把太阳能转换为电能，然后把它转换为微波传输到地球，再把它转换为电能，这将能长久地解决能源短缺的问题。

太空发电前景虽然不错，但也存在不少问题，如传输和分配等。但可以肯定的是太空发电的前景并不悲观。当科学家将所有的问题都解决之后，或许，人们将很快就有机会享受到来自宇宙的电能。

小资料　我们使用的能源

能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。人们使用的能源通常按它的形态特征或转换与应用层次进行分类。世界能源委员会推荐的能源类型分为：固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能。

第三篇　追踪奇妙的地理秘境

■地球是怎样形成的

地球是我们人类世世代代生存的家园，但生活在地球上的我们是否知道地球是怎样形成的呢？

大约在几十亿年以前，我们的太阳系还只是一团不断旋转的像盘子似的一块星云。盘中的星云微粒在互相碰撞、吸附和旋转的过程中不断壮大，最后形成了几个原始星球的胚胎，其中一个就是地球。刚刚形成的地球不断地旋转着，使重的物质沉到地心，轻的物质留在表层，从而形成了由地壳、地幔、地核三部分组成的地球内部层圈。

早期的地球在不断地熔融和凝结过程中释放出大量的甲烷、氨、水和氢气，它们被地球捕集，形成了原始的大气和海洋。在阳光的沐浴下，地球逐渐变暖，接着产生了风暴和电闪雷鸣、火山爆发、岩浆奔流这样的现象。在这个过程中，经过分子的组合和复杂的化学变化，逐渐形成了能不断自我复制的分子，又经过了漫长的不断演化，最终形成了原始的生命。

小资料　太阳系

太阳系在银河系之中，是以太阳为中心，由包括我们地球在内的八大行星、矮行星、太阳系小天体围绕它不停旋转而形成的一个天体系统。

■地球的年龄有多大

地球有多大岁数？从人类的老祖先开始，人们就一直在苦苦思索着这个问题。

地球的地质年龄，我们现在一般是根据放射性元素的衰变规律来估算它。科学家们通过这种方法测得了地球上许多古老岩石的年龄。近年来，科学家们又测得了一些落到地球上的陨石年龄是44～48亿年，而从月球取回的岩石样品的年龄是46亿年左右。

经过科学家们大量的测算和必要的校正，现在国际上普遍以45.5亿年作为地球的地质年龄。

小资料　放射性元素的衰变规律

有一种化学元素可以自己发出一股射线然后变成另外一种元素，它就是放射性元素。而这种放射性元素发出射线变成另一种元素的规律就叫做放射性元素的衰变规律。

■地球为什么是球形的

人们对地球形状的认识经历了一个漫长的过程。早期，人们凭直觉认为天是圆的、地是方的，所以有“天圆地方”的说法。公元1522年，麦哲伦和他的伙伴完成绕地球一周的航行，证实了地球是球形体形状。今天，通过地球卫星拍摄的照片，我们可以清楚地看到圆球形的地球。

地球的形状跟它的成因、重力和自转有关。地球在形成过程中，外部先冷却固化，地幔以下仍处于高温熔融状态，在重力作用下，地层中轻重不同的物质逐渐分层，呈现出同心圈的结构。距地心相同距离处基本上由同一种物质构成，因此重力也一致，而只有圆球形才能保证各方向上的重力平衡。同时，地球自转产生的惯性离心力在赤道上最大，就使得地球由两极向赤道逐渐膨胀，形成了稍扁的圆球体。科学家们通过实际测量，测得地球从地心到赤道的半径长为6378千米，从地心到两极的半径长6357千米，二者相差21千米。

小资料　地球卫星

地球卫星指的是人造地球卫星，就是用火箭发射到天空中一定高度，用于观测、研究用的仪器，在那里它的速度能抵消地球对它的引力，使它能够按一定轨道绕地球运行，而不会掉下来。

■地球的总面积是怎样知道的

世界上第一个用测量的方法推算出地球大小的人是古希腊学者埃拉托色尼。

在亚历山大港以南的阿斯旺有一口很深的枯井，每年只有夏至那一天的正午，太阳才能够一直射到井底，也就是说，这一天的正午，太阳位于阿斯旺的天顶；而与此同时的亚历山大港正午的太阳并不是直射的。

埃拉托色尼用一根垂立地面的长柱，测得亚历山大港那天太阳的入射角为7.2度，而这7.2度的相差，正是亚历山大港和阿斯旺两地的地面弧距。据此，他求得地球的圆周为25万斯台第亚（相当于39816千米），这个数值已经很接近目前计算出来的地球圆周。此后，科学家们分别运用相似法、三角测量法做了精密的测算，算得地球的平均半径为6371千米，然后根据几何公式推算出地球的总面积大约是51000万平方千米。

小资料　地球的表面

地球表面分布着黄色的陆地和蔚蓝色的海洋。浩瀚的海水占据了地球三分之二以上的表面。陆地分散在海洋中间，把广大的水面分成了四大块，即太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。陆地表面凹凸不平的地方则是平原、盆地、山脉等。

■为何我们感觉不到地球转动

大家知道，地球在永不停息地绕着地轴自西向东自转，同时它也在绕着太阳公转。在赤道上，物体随地球自转的运动速度每秒钟能达到465米，一天大约会移动4万千米，而地球绕太阳公转的速度则每秒可达到30千米。这么快的速度早已远远超出了我们在地球上搭乘的任何一种交通工具，但是我们就生活在地球上，为什么感觉不到地球在转动呢？

其实，这是由于缺少参照物以及惯性的缘故。乘车的时候我们能感觉到车在前进，是因为有路边的树或建筑作为参照物；而在茫茫的大海中，几乎没有参照物，坐在船上的人就很难感觉到船在前进和前进的速度。事实上，日月星辰的东升西落就说明了地球是在不停地自转。

另外，由于地球是永不停息地运动着，运动的速度也基本保持均匀，并没有忽大忽小，从而使我们保持惯性，所以就感觉不出地球在动了。

小资料　物体的惯性

物体保持自己原有的运动状态或静止状态的特性叫做物体的惯性。例如，我们乘车的时候随着汽车一起前进，当突然刹车时，汽车停止运动，但我们还会保持原来运动的状态，就会向前倒去，这时如果不扶好就会摔跤，这就是因为惯性惹的祸。

■地球上的氧气会用完吗

氧是人和动植物呼吸所必需的气体，他们不能离开氧气，但是，地球上的氧气会有用完的一天吗？

从科学的角度讲，地球上的氧气在短期内是不会缺乏的，因为氧气是可以再生的。大自然中，森林及其他绿色植物就是制造氧气的工厂。这些植物通过光合作用，吸收大气中的二氧化碳、土壤中的水分和溶解在土壤溶液中的无机矿物养料，制造有机物，储存太阳能，同时释放出新鲜的氧气。每天，当阳光照射在植物叶子上时，这种光合作用就开始了。这样的制氧工厂能源源不断地供应新鲜氧气。

但是，人们也不无忧虑，因为我们周围的空气在不停地老化。空气老化的标志就是空气中的氧气含量及其质量下降。科学家忠告人们，应加强危机意识，不要人为地破坏生态环境，要大力植树造林，增加绿化面积，治理“三废”，减少大气污染，保护好我们的生存环境。

小资料　三废污染

工业三废指废水、废气、废渣。三废不加处理排入环境，会破坏生态环境，导致人及其他生物中毒，影响人们的身体健康和生活环境，所以说三废是十分严重的公害。

■地壳中什么金属最多

许多人常常以为铁是地壳中含量最多的金属，但实际上，地壳中含量最多的金属是铝，其次才是铁。科学家对地下16千米以内的大量岩石样品进行了分析。结果表明，地壳中铝的含量是7.45%，而铁的含量只有4.2%。在自然界中，含铝的矿物分布十分广泛。地球上到处都有铝的化合物，像最普通的泥土中，就含有许多氧化铝。

说了这么多，铝到底是一种什么样的金属呢？

铝是一种银白色的轻金属。纯净的铝很软，质轻，化学性质活泼，延展性强，导电、导热性能好，是重要的工业原料，用途广泛。

然而，在一百多年前，铝却被认为是一种稀罕的贵金属，价格比黄金还贵，甚至还被列为“稀有金属”之列。

小资料　地壳中的矿物

地壳中的各种化学元素，在各种地质作用下不断进行化合，从而会形成各种矿物。地壳中的矿物质是非常丰富的，现在已探明的矿物就有2000多种，其中金、银、铜、铁、锡、钨、锰、铅、锌、汞、煤、石油等，都是人类物质文明不可缺少的资源。

■地心温度有多高

地球作为一个整体是由同心圈层构成的，从表面向地心依次为地壳、地幔、地核。它们的温度都不相同，越往地心温度越高。

最外层的地壳平均厚度为33千米，地壳的底部温度能达到1000℃左右。地壳往下是地幔，地幔为固体层，厚度2900千米左右。地幔再往里就是地核，它的半径约3500千米，成分主要是铁。地核可分为“外地核”和“内地核”两层。处在地表以下2900～5120千米的部分叫外地核，是液体状态。从5120千米直到地心则为内地核，是固体状态。

科学家通过模拟的方法来推测地心的温度。由于地球中心是熔融状态的铁，通过制造与地球内部相同的压力条件，在此条件下测出铁熔化的温度就可以测出地球中心的温度。经过500次试验，科学家们得到铁在这种高压条件下的熔化温度是7300℃，但由于地心还存在硫等其他元素，会降低铁的熔化温度，因此最终结论是地心温度约为5500℃～6000℃。

小资料　物质的状态

物质一般有固态、液态、气态三种状态：固态是物体有一定体积和形状，比较坚硬的状态；液态是物体有一定体积、没有一定形状、可以流动的状态；气态是物体没有一定体积和形状，可以流动的状态。随着温度和压力的改变，物质的不同状态可以相互转化。

■地球上为何有生命存在

在太阳系的八大行星中只有地球上有生命存在，这究竟是为什么呢？因为地球上具备生命赖以生存的条件。

生命要生存下去，必须有阳光、水和适宜的温度，这样生命才能进行新陈代谢，繁衍生息。地球距离太阳不远不近，接受的太阳光照适中，植物可以随时随地进行光合作用，储存生命活动需要的能量，而依赖植物生存的动物也可以获得食物，得以生存。

地球上适宜的温度，也是生命存在必需的条件。大气层就像一床厚棉被起着保温的作用，使照射到地球表面的太阳光与热不会立刻散发到太空中去，温度才不会剧烈变化。同时，大气层也挡住了来自宇宙空间强烈的紫外线，使地球上的生命免遭伤害。

最重要的是，地球上有大量的水，为生命的延续提供了源泉。

小资料　新陈代谢

新陈代谢就是有生命的物体不断从外界获得维持生命存活所必需的物质，同时把体内产生的废物排出体外的过程。新陈代谢是维持我们能够存活生长最基本的生命活动。

■人类起源于大海吗

地球已经存在了近46亿年。在地球形成的初期，熔融的地球热量使水化为蒸汽，变成包围地球、宇宙射线不易穿透的云层。随着地球的逐渐冷却，云中的蒸汽变成水开始降雨。大雨连续下了几千年，于是诞生了生命起源的海洋。

大约在30亿年以前，大雨停止了。地球原始大气中的水、二氧化碳、氢气、氨气等气体在宇宙射线、闪电、高温等作用下生成了一些有机化合物。这些小分子在适当的条件下聚集成大分子，又经过长期的、复杂的变化，最终形成了能和外界交换能量的原始生命。随着生命的不断演变、进化，海洋生物有了越来越复杂的结构。随着地质的变迁，海洋生物中的一部分开始生活在陆地上，又经过漫长的进化发展，原始人类开始出现，并不断进化为现在的人类。所以可以说，人类的生命是源于海洋的。

小资料　有机化合物

有机化合物也称有机物，通常指含碳元素的化合物，其中很多能够为生命体提供营养，支持生命活动，甚至构成生命体本身。在地球形成以后，有机物是对生命起源起着重要作用的物质。

■经纬线是怎样确定的

打开任何一张地图，或者转动一下地球仪，我们都会发现，上面布满了纵横交错的线条，横的叫纬线，纵的就叫经线。通过这些经纬线，我们可以方便地确定地球上任意地点的位置，这对于航海和航空过程中的定位十分有用。

我们已经知道，地球是绕着地轴旋转的，地轴是一根假想的连接南北两极并穿过地球中心的线。沿着地轴，从北极到南极，可以画上360个半圆圈，把地球分成360等份，这些半圆圈就是经线。国际上统一规定，以英国伦敦的格林威治天文台的经度为零度经线，从这条线向东向西各分180度，向东的称为东经，向西的称为西经，所以东经180度和西经180度实际上是同一条线，一般就叫它180度经线。地图上用来区分日期的国际日期变更线，就是以这条线为标准的。

纬线是与经线相垂直的线，以赤道为零度纬线，向南向北各定到90度，赤道以南是南纬，以北是北纬。北纬90度是北极，南纬90度是南极。

小资料　经线和纬线

为了方便描述我们地球表面上各地点的位置，人们假定出一条环绕地球表面距离南北两极相等的圆周线，这条线就叫做赤道。沿地球表面跟赤道平行的圆周线叫做纬线，而连接南北两极跟赤道垂直的线则叫经线。这样一来，地球上任意一点都可以用经纬来表示了。

■东南西北是怎么确定的

当你在海上或森林里迷路时，最需要的就是指南针，用它来认清东南西北方向。但是你想过没有，地球上的四个方向是根据什么来确定的呢？

地理上的东是指与地球自转方向一致的方向，西就是与地球自转方向相反的方向。有了东西，就产生了南北。地球上南北的终点是南北两极，如果我们从地球中间的赤道出发，向北走去，最终会走到北极。站在北极点，你不管向哪个方向走，都是向南方行走，不存在向东或者向西的可能。因为北极点的四面八方都是南方。同理，南极的四周也都是北。但是，东西方向是没有终点的，如果我们从地球的某一点出发，一直向东行走，你总会走回原地，那时候你就是绕了地球一周。

如果你拿着一张没有特别标记的地图，就可以依据公认的规则认为是：上北下南，左西右东。

小资料　北极点

我们居住的地球每天都在不停地自转着，它所旋转的轴是用眼睛看不到的，但是我们假想它是一条由两端穿过地球中心的线，并称之为地轴。地轴的两端就是南北两极，而地轴的北端，北半球的顶点就叫做北极点。

■四季是怎样划分的

大家都知道，一年有春夏秋冬四季，但是这四季究竟是怎样划分的呢？

其实对四季的划分，我国与西方有不同的标准。我国的四季强调季节的天文特征，分别以立春、立夏、立秋、立冬为四季的起点，但这样的四季，与实际的气候情况并不相符。西方的四季划分，则较多地侧重于气候方面，他们把春分、夏至、秋分、冬至看作四季的起点。这样的四季划分比我国的天文四季各推迟一个半月。但是，要使春夏秋冬四季反映地面上的气候条件，就要采用气候本身的标准来划分四季。

气候学上通常以气候平均温度（每5日的平均气温）作为季节的划分标准：气候温度高于22℃的时期为夏季，低于10℃为冬季，介于二者之间的为春季和秋季。这样，各地的春夏秋冬四季，都有共同的温度标准。但是这样一来，同一地点，四季可能长短不一；不同地点，同一季节也是长短不一的，而且，并不是到处都有四季。

小资料　节气的天文特征

24节气中的春分和秋分分别为每年的3月21日和9月23日，此时太阳刚好直射在赤道，这一天的昼夜时间相等。而夏至为6月22日，此时的太阳直射在北回归线上，是一年中白天最长的日子；相反，一年中白天最短的日子则在12月22日，为冬至，此刻太阳直射在南回归线。

■为何秋天会感到“秋高气爽”

秋季是由夏到冬的过渡季节，这时太阳照射的角度由大变小，地面所受的太阳光热比夏季显著减少。在9月初，就有冷空气频频南下，长驱直入长江中下游地区，促使夏季滞留在此地的南方暖湿空气迅速南移。因此，在9～10月份，长江中下游地面上往往已为冷高气压所控制。而在高空，夏季盘踞在这里的太平洋副热带高气压，还没有向南退却，所以这时地面和高空都在高气压控制之下。在高压区，下沉气流盛行。

在气流下沉过程中，空气的体积要受到压缩，气温因而增高，这就使得空气的相对湿度变小，空气变得干燥，不利于云和雨的形成。这是长江中下游地区产生秋高气爽天气的主要原因。过了10月以后，高空的副热带高气压南移，长江中下游在西风带的控制下，成云降雨的机会就比秋季多了。

小资料　华西多秋雨

我国有些地区，因为地形崎岖起伏，既延缓了南方暖气流南撤，又减弱了北方冷空气入侵。所以在秋季，冷暖气团在此交锋滞留的机会较多。在冷暖气团交锋时，空气的体积膨胀，气温逐渐冷却，容易使水汽形成降雨。所以，我国华西地区经常是秋雨绵绵，天气远不如长江中下游那样好。

■24节气划分的依据是什么

我国的节气就是把一年内地球围绕太阳公转在轨道上的位置变化，以及因此而引起的地面气候演变次序分为24段，每段约隔半个月时间，分列在12个月里，然后规定出各段名称。24节气依次为：立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑、立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒。

节气是我们华夏祖先历经千百年的实践创造出来的宝贵科学遗产，是反映气候和物候变化、掌握农事季节的工具。

24节气是根据地球在黄道（即地球绕太阳公转的轨道）上的位置来划分的。地球绕太阳公转一周是360度，以春分为起点定为0度，每前进15度是一个节气，例如清明、谷雨、立夏、小满分别对应15度、30度、45度、60度。这样运行一周又回到春分点，为一回归年，总共360度，因此分为24个节气。

小资料　节气歌

春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连。

秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。

上半年来六、廿一，下半年是八、廿三。

每月两节不变更，最多相差一两天。

■大气层究竟有多厚

大气层到底有多厚？天到底有多高？长期以来，人们一直在思考这个问题。人类经过不懈地探索和追求，对大气层的认识越来越清晰了。

整个大气层可以分为对流层、平流层、中间层、热层、外层。从地面到地面以上20千米处是对流层。在这一层里，气温随高度的升高而不断降低，风、霜、雨、雪、云雾、冰雹等变化多端的天气现象都发生在这一层。从距地面20千米往上到50千米的高空是平流层。平流层里空气稀薄，气流十分平稳，很适合飞机飞行。从距地面50千米至85千米的高空是中间层，这一层的气温随高度升高而降低，最高处气温低至零下90℃。从中间层往上到距地面500千米的高空是热层，热层的下部气温随高度的升高而升高，在距地面250千米的高空，气温可达2000℃，并恒定下来。再往上就是外层，这里大气极其稀薄，高速的气体粒子经常会挣脱地球引力，逃逸到外层空间，所以外层又称散逸层。因此，地球大气层能延伸到地球的几个半径那么远。

小资料　大气层

我们地球的外面包围了厚厚的一层气体，包括我们生存必不可少的氧气，还有氮气、二氧化碳等气体。这些包围着星球的气体叫做大气，而包围星球的气体层叫做大气层。

■云彩是怎么形成的“蓝蓝的天上白云飘，白云下面马儿跑……”歌声中我们经常听到对蓝天、白云的赞美，那么云彩是怎么形成的呢？

形成云彩的主要原因是由于潮湿空气的上升造成的。暖湿气流在上升的过程中，因为外界气压随高度降低，而它的体积逐渐膨胀，膨胀必然要消耗能量，消耗能量导致的结果就是降温。

上升空气的气温降低了，它里面所含水汽的压力就会减少，于是就会有一部分水汽以空气中的尘埃为核形成小水滴。这些小水滴体积非常小，但浓度很大，因为它下降的速度很小，所以被上升的气流托着，形成浮云。

我们已经知道，云彩是由于潮湿空气上升造成的，那么怎样才会发生潮湿空气的上升运动呢？

首先是热力作用。夏天，太阳光辐射强烈，近地面的空气被急剧加热，热而轻的空气很容易产生上升运动。

其次是冷暖空气交锋，暖空气在冷空气上面上升也会形成云层。

最后是因为地形的作用，平流的湿空气遇到山脉、丘陵的阻挡，就会被迫上升而形成云。

小资料　云彩的种类

云彩有很多不同种类，主要包括层云、卷云、积云、积雨云、雨层云等。层云指偏平的低空灰色云层；卷云是由冰晶构成的缕缕浮云；积云是一团白色絮状云；积雨云指带雨的黑暗风暴云；雨层云则是低层的雨云。

■梅雨是怎样形成的

我国江南地区，在梅子成熟的季节会阴雨连绵，通常要好多天才会停止下雨，这时候的雨被称为“梅雨”。

梅雨是怎样形成的呢？

在我国南方，每年从春季开始，暖湿空气势力增强，从海上进入大陆以后，与北方南下的冷空气相遇，由于从海洋上来的暖湿空气含水汽很大，冷暖交锋，就形成了长长的雨带。

如果冷空气势力比较强，雨带则向南移动；如果暖空气比较强，雨带则向北移动。但是，在梅子快要成熟的这段时期，冷暖空气的势力相当，你追我赶互不相让，两种空气就在江南地区展开了“拉锯战”，因此就形成了长期阴雨绵绵的天气，也就是江南地区的“梅雨”天气。

小资料　梅雨的地域

世界上，只有中国长江中下游流域、日本的东南部和朝鲜半岛南部有梅雨现象出现，因此梅雨是东亚地区特有的气候现象。在中国，则是长江中下游地区所独有的气候现象。

■为什么人工可以降雨

我们知道，随着世界人口的增加和农业的高度发展，人类对淡水的需求量急剧上升，许多地区出现了严重的水资源危机。因此，人工降雨就成为增加淡水量的一种有效途径。

为什么人工可以降雨呢？降雨的形成需要三个条件：大量的凝聚核、过饱和的水蒸气和温度的下降。云是由水汽凝结而成，而云的厚度以及高度通常由云中水汽含量的多少以及凝结核的数量、云内的温度所决定。一般来说，云中的水汽胶性状态比较稳定，不易产生降水，而人工降雨就是要破坏这种胶性稳定状态。

通常的人工降雨是通过一定的手段在云雾厚度比较大的中低云系中播散催化剂（碘化银），增加云中的凝结核数量并降低云中的温度，这样有利于水汽粒子的凝结增大并产生对流。当空气中的上升气流承受不住水汽粒子的飘浮时，便产生了降雨。

小资料　人工降雨对人无害

人工降雨时，飞机或高炮将碘化银打入有积雨云的高空，碘化银扩散为肉眼难以分辨的小颗粒，使水滴凝聚后降落。和巨量的水滴相比，碘化银只是沧海一粟，太多了不仅不会增雨反而会把积雨云“吓跑”。所以，在如此悬殊的情况下，人们绝不会感觉到碘化银的存在。

■为什么说“风调”才能“雨顺”

我国是著名的季风气候国家之一，夏季盛行东南风，冬季盛行西北风，春秋季分别属于从冬季风至夏季风以及从夏季风至冬季风的过渡季节。通常的年景，5月时分，夏季风前哨到达至南岭山脉，6月中旬至7月中旬迂回至长江中下游地区，7月底窜至华北、东北平原。假如夏季风根据这种规律，一步步地由南向北移动，不徘徊也不跳跃，这就是所谓的“风调”了。

雨带的活动与季风前哨是息息相关的，夏季风前哨到达哪里，哪里就开始出现雨季。在农业上，华南、长江中下游、华北、东北等地区农田里的作物正是需要雨水的时候，雨水就源源而来，滋润了作物的生长。等到农作物不太需要雨水的时候，季风的活动正好已经过去了，雨水减少，阳光增多，这就是“雨顺”。

如果季风前哨在一个地区停留太久，或者一跃而过，就风不调雨不顺了。这样，常常会出现洪涝灾害或者干旱天气。

小资料　季风气候

季风是指随季节而改变风向的风，主要是海洋和陆地间温度差异造成的。冬季由大陆吹向海洋，夏季由海洋吹向大陆。季风气候指受季风影响较显著的地区的气候，其特点是夏季受海洋气流影响，高温多雨；冬季受大陆气流影响，低温干燥。我国大多地区是季风气候。

■为什么会形成寒潮

冬季的时候，我们经常会受到寒潮的侵袭。那么，寒潮是怎么形成的呢？

冰雪封冻的北极地区和高纬度寒冷地区，是北半球寒潮的发源地。在冬季，北极地区很少得到阳光的辐射，便逐渐消耗夏季积存的热量，导致温度逐渐下降，这样高纬度地区就成了冰雪世界。冰雪又把太阳辐射的热量反射回去，极地便更加寒冷，冷空气就越积越多。

随着冷空气的逐渐增多，此处的气压大大高于南方。遇到适当的条件，冷空气就大举南下，形成寒潮。影响我国的寒潮主要来自于西伯利亚，从西北方来的寒潮途经西伯里亚的时候，冷空气得到加强，就形成冬季我国的大风和雨雪天气。

小资料　地球上的纬度

地球表面南北距离的度数，以赤道为零度，以北为北纬，以南为南纬，各90度。通过某地的纬线跟赤道相距的度数，就是该地的纬度。纬度越高越接近两极，气候也就越冷。

■为什么西北风总是特别冷

在我国，北方的人常有这样的感觉，一到冬天，西北风吹得人脸如刀割一样疼。这是因为，越是在北方，空气也就越冷。而且，空气这种越北越冷的现象，在春季与秋季表现得最明显，而在夏季与冬季却差别不大。

但是，居住在我国东南部的人们，一到春、秋季节，西北风总是让他们感觉非常寒冷。为什么会这样呢？

我国西北部地区多为沙漠，并且距海遥远，那里的空气比较干燥。在春秋季节，我国西北部的空气大举南下，干冷的空气替代了南方的暖湿空气，并且带来大面积降雨，这就使东南部的人们感到非常寒冷。

所以，长期这样，东南部的人们就感觉西北风总是特别冷。

小资料　风级歌

零级烟柱直冲天，一级青烟随风偏，

二级轻风吹脸面，三级叶动红旗展，

四级枝摇飞纸片，五级带叶小树摇，

六级举伞步行艰，七级迎风走不便，

八级风吹树枝断，九级屋顶飞瓦片，

十级拔树又倒屋，十一、十二级陆上很少见。

■为什么雨点有小有大

雨点的大小取决于空气中水汽含量的大小和云中垂直运动是不是剧烈这两种情况。

夏天，风从海面上吹来，空气中的水汽非常丰富，并且地面上的温度很高，空气的对流运动非常强烈，大量的水汽被带到高空之后，由于温度降低，凝结成了水滴，天空中就出现了云块；如果对流运动很强烈，云块就会变得很厚很大，就会像座大山。假如它的顶部生成了纤维状且具有蚕丝光泽的云丝，这就说明云块已发展到了最盛的阶段，气象上也称这种云为“积雨云”。在积雨云当中，雨滴非常大，并常常形成雷雨，雷雨的雨滴最大直径可达到6～7毫米。

最小的雨点要数毛毛雨了，它的直径在0.5毫米以下。因为毛毛雨的云层非常薄，空气非常稳定，水汽也不很丰富，所以雨点就极小，下降时漂浮不定，落到水面上也不会激起波纹。

小资料　大气运动

风是人们最熟悉的一种大气运动形式，但它只是反映了空气的水平运动。空气除了水平运动，还有垂直运动、上升运动和下降运动。有时我们看见白云越长越高，说明那里的空气在蒸腾直上；而云消雨散的时候，空气又在做下降运动了。

■为什么说雨水是脏的呢

首先我们要知道雨水是怎样形成的。空气中的水汽遇冷后凝结成小水滴，渐渐发展成厚厚的云层，当不断上升的空气托不住云层时，水滴就落到地面上，形成雨水。

雨水在下降的过程中，要经过大气层。我们知道，工厂排出的废气和我们生活中的汽车尾气等大量有害气体，都排在大气中。在刮大风的时候，地面上许多浮土也被大风带进大气中。这些气体中含有大量的二氧化硫、氮氧化物、碳化合物等。当雨滴降落时会经过大气层中的气体和粉尘，这些东西和雨水黏附、溶解在一起，然后和雨水一起降落到地面。

因此，我们戏称雨水是一名勤劳的“清洁工”。每次下过雨之后，我们都会感到空气比较清新，大气层中的许多有害物质，伴随着雨水被清除掉，天空也变得格外蓝。

现在你们知道雨水为什么不能喝了吧？

小资料　生活中的“雨”

我们在浴室洗澡时，常看见水汽会依附在镜子上，使光亮的镜子变得模糊。而当水汽慢慢积累时，凝结在镜子上的小水滴也会渐渐变大，最终落下来。这同雨形成的道理，其实是一样的。

■为什么地球上经常闹水荒

我们知道，地球被称为“水球”，可是，为什么地球上还经常闹水荒呢？

地球上水的储量在140亿亿立方米，这是一个多么庞大的数字啊！可是，这些水94%都分布在海洋中，不能被人们直接利用。根据联合国1997年的统计，全世界的淡水储量只有3.5亿亿立方米。

虽然淡水资源有限，人均还是比较多的。可是，为什么有的地方会闹水荒呢？其实，淡水资源在世界上分布很不均衡。多水的地区，比如东亚、南亚，大量的淡水随着地表白白流入大海。而在干旱的地区，比如南非、苏丹、肯尼亚等地区，到处都是荒漠，严重缺乏淡水资源。

我国水资源的分布也很不均匀，内蒙古及大西北是十分干旱的地区，那里到处是沙漠和戈壁滩，水资源相当缺乏，而在南方的大部分地区，水量充足。因此，我国正在实施南水北调工程，期望能以此解决北方缺水的问题。

小资料　珍贵的淡水

海水在阳光下蒸发形成云，被吹到陆地上空，水分凝结后降落到大地，形成江河、湖泊等生命所需的淡水资源。陆地上的淡水也会因日晒而蒸发，或从江流回归大海，因此地球上的可供使用的淡水资源非常紧缺。尽管极地冰川所含淡水最多，但人类目前还无法利用它们。

■为什么雨会从天空落到地上

天空中会下起雨是一种很常见的自然现象。

当阳光照射在大地上时，江河湖海里的水会不断地蒸发到空气中，花草树木以及地面上的水也会蒸发，生成水蒸气。水蒸气随同空气一起升到高空。在不断上升过程中，水蒸气会越变越冷，变冷的水蒸气凝结成许多小水滴，小水滴越积越多就变成了天上的云。

云层里的小水滴越聚越多，会结成许多更大的水滴，当云中的水滴超过饱和状态时，云就不能承受水滴的重量，水滴就会从天上降落下来，这就是下雨了。这时，我们就能看见雨从天空中落下来了。

小资料　雨有什么用

雨水落到地面，渗入地下，滋养了植物的生长，同时又补充了地下水的储量。雨水顺地面流到江河湖泊以及水库，可以为我们提供饮用水和生活用水，还可以为水力发电提供有利的条件。

■夏季为何会出现东边日出西边雨的景象

炎热的夏季会发生这样的景象：在同一个城市，一边是阳光高照，一边却是大雨倾盆。我国古代早就把这种景象写入诗中，“东边日出西边雨”就是其中的一句。

在大自然中，为什么会出现“东边日出西边雨”这种奇特的景观呢？原来，这是由于降水量水平分布的不连续性造成的，尤其是在夏季更为突出。夏季降水量水平分布的差异，主要与产生降水的云本身特点及当地的地形、地貌等因素有关。在夏季，降雨多为对流雨，产生降水的云多半为雷雨云，这是一种垂直发展十分旺盛、而水平范围发展较小的云。由于这种云体积较小，在它移动和产生降水时，只能形成一片狭小的雨区，这就比较容易造成雨区内外雨量分布的显著差异从而出现“东边日出西边雨”的奇妙景观。

小资料　雨为什么常斜着下

雨是从云里落下的，而云会随着风在天空中飘动。雨点在惯性的作用下会随着云移动一些距离，再加上风也会吹动雨点，所以它就斜着落下来了。

■为什么雷雨前很闷热

夏天的时候，经常打雷下雨，雷雨来临之前，通常会天气闷热，让人觉得透不过气来。但是，为什么雷雨前会很闷热呢？

因为雷雨的形成需要两个条件：一是地面上温度要高，二是大气层里湿度要大。地面上热了，靠近地面的空气温度能升得很高，变得轻轻地浮向高空。但是如果只是热，空气很干燥的话，雷雨也不会发生的，只有当湿度大了，有潮湿的空气上升到了高空，才会形成雷雨云。天空里有了雷雨云，就可能有雷雨发生。

大气里温度高了，水汽多了，这时候地面上的水不易蒸发，人身上的汗也不容易干，这样我们就会感到十分闷热。谁都有这样的经验，当我们在浴室里洗澡时感到又热又闷，这就是由于浴室里温度高、水汽多的缘故。所以，闷热是大气里水汽多、温度高的表现，也就是雷雨发生的预兆。

小资料　降雨的分类

最常用的对降雨的分类方法是按降水量的多少来划分降雨的等级。根据国家气象部门规定的降水量标准，将雨分为小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨六种。我国暴雨强度最大、雨量最多的地方是台湾省。

■为什么夏天会出现雷阵雨

夏季经常会出现这样的天气，本来烈日炎炎，转眼间却狂风大作、雷雨交加，这就是雷阵雨天气。雷阵雨天气轻则可以飞沙走石，重则拔树倒屋。那么，雷阵雨是怎么形成的呢？

雷阵雨的发生需要有强对流的雷雨云系。

夏季，由于气温高，蒸发量大，含有大量水汽的热空气不断上升，

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