作者：黄勇,张景丽,崔今淑
出版社：延边大学出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
探索神秘的科学未知试读：
前言
现代社会的飞速发展很大程度上得益于科技的进步，“科技是第一生产力”已日益成为人们的共识。但是，由于现代科学的分工越来越细，众多的学科令人目不暇接。对于处于学习阶段的广大青少年而言，难免有“乱花渐欲迷人眼”的困扰。有鉴于此，我们组织了数十名在高等院校、教育科研机构工作、有着丰富的青少年教育的专家学者，编选了这套《新编科技大博览》。它的特点是：
1．针对性强。针对青少年的实际需要，选取的均是青少年感兴趣又并未深入了解的信息。
2．编排科学。在学科类别的设置上，内容的选择安排上，都有相当的科学性。
3．难易适中。既不过于艰深，也不流于肤浅。
由于全书内容涵量巨大，我们将其拆为A、B两卷。A卷包括：形形色色的现代武器、精彩绚丽的宇宙时空、日新月异的信息科学、握手太空的航天科技、穿越时空的现代交通、蓬勃发展的现代农业、日益重要的环境科学、抗衡衰亡的现代医学、解读自身的人体科学、走向未来的现代工业，共十卷。B卷包括：玄奥神秘的数学王国、透析万物的物理时空、奇异有趣的动物世界、广袤绮丽的地理、生机百态的植物世界、扑朔迷离的化学宫殿、蔚蓝旖旎的海洋、探索神秘的科学未知，共八卷。
本书编撰得到了众多学科专家、学者的高度重视和具体指导。他们的辛劳从书稿的框架结构到内容选择，从知识主题的阐述到分门别类的归集，从编写中的问题争议到书稿最后的审议等全部过程，从而使本书具有很高的权威性、知识性和普及性。
在本书编写过程中，我们参考了相关领域的最新研究成果，谨致衷心的感谢！
由于编写时间仓促，加之水平有限，尽管我们尽了最大努力，书中仍难免有不妥之外，恳请广大读者批评指正。编者二〇〇五年三月
一、宇宙未知
宇宙生成之谜
千年的狂欢不会让人忘掉一切，纪元的更迭也无法带走一切疑问。在新的世纪里，仍然有许多长期困惑着我们的问题在心头萦绕。20世纪末，科学家们对哈勃太空望远镜观测到的一些现象进行分析后发现，宇宙大爆炸理论出现了矛盾，宇宙可能并非由大爆炸而开始的。倘若真的如此，宇宙又是从何而来呢？
在人类历史的大部分时期，创世的问题是留给神去解决的。对于宇宙的起源和人类从哪里来等问题，许多宗教都给出了一份自圆其说的答案。直到近几个世纪人类才开始撇开神，从科学的角度去思考世界的本源。
20世纪初叶，爱因斯坦的“相对论”横空出世。这个推翻传统时间和空间观念的理论，给空间、时间和引力都赋予了完整的新概念。按照爱因斯坦的想法，宇宙应该是静态的。
1929年，美国天文学家埃德温·鲍威尔·哈勃发现，距离越远的星系越以更快的速度远离我们而去。这个后来被称为“哈勃定律”的发现，阐明了宇宙在膨胀的事实。
1946年，美国的伽莫夫提出“大爆炸”理论。此后，“大爆炸”理论逐渐形成体系，成为人们普遍接受的观点。大爆炸理论认为，宇宙诞生之前，没有时间、空间，没有物质，也没有能量。大约100亿年前，在这片“四大皆空”的虚无中，一个体积无限小的点爆炸了，宇宙随之诞生。大爆炸炸开了空间，也创造了时间，星星、地球、空气、水和生命等就在这个不断膨胀的时空里逐渐形成。
此后，人们制造了以“哈勃”命名的太空望远镜，希望能够决定以“哈勃”命名的宇宙膨胀率——哈勃常数多年以来成为整个宇宙中最为重要的数字。它不仅牵涉到宇宙的过去，还将决定宇宙的未来。宇宙有一个开始，是否还会有一个结束？宇宙产生于“无”，是否还会最终回归到“无”？
围绕哈勃常数，一开始就展开了激烈的争论。按照哈勃本人测得的值推算，宇宙的年龄约为20亿岁，小于地球40亿岁的年纪，这显然不可能。显而易见，宇宙必须先于其他星球更早地诞生。因此，自20世纪70年代始，科学家们陆续用各种手段测出了不同的哈勃常数。然而根据这些值推算出的宇宙年龄，总是颇有偏差。
相对于围绕哈勃常数而展开的喋喋不休的争论而言，科学家们对某些确定星体年龄的测定却要确切得多。目前，天文学家们已经测知，银河系中一些最古老的星系的年龄约为160亿岁。这样，大爆炸只能发生在160亿年以前，但是，科学家们根据新近用哈勃望远镜观测的结果分析，推算出宇宙的年龄约为120亿岁左右。
这就意味着：宇宙的确比一些孕育其中的星系更年轻。
如果测算没有出现差错，解释只有一种——原先的假设出现了错误，宇宙可能并非从爆炸开始！
宇宙因为“年轻”而再度给自己的身世披上了神秘的色彩。
1999年9月，印度著名天文学家纳尔利卡尔等人提出一种新的宇宙起源理论，对大爆炸理论提出挑战。
在纳尔利卡尔和另外3名科学家共同提出的新概念中，他们把自己的研究成果定名为“亚稳状态宇宙论”。
他们相信，宇宙是由若干次小规模的爆炸而不是一次大爆炸形成的。新理论认为，宇宙在最初的时候是一个被称为“创物场”的巨大的能量库，而不是大爆炸理论所描述的没有时间、没有空间的起点。在这个能量场中，不断发生爆炸，逐渐形成了宇宙的雏形。此后，又接连不断地发生小规模的爆炸，导致局部空间的膨胀。而时快时慢的局部膨胀综合在一起便形成了整个宇宙范围的膨胀。
新理论如一块沉重的巨石，在人们平静的心海里激起狂澜。人们开始重新反思生命甚至赋予生命的茫茫宇宙。
早期人类看见浩瀚的天空，便说这是神的作为。但16世纪时期的天文学家开普勒却以三条自然定律来解释天体的活动，并启发牛顿发现了万有引力。科学的一大假说，便是宇宙乃是一个可预料而有秩序的系统，就如钟表结构一般，虽然有些现象比其他的复杂，难以理解，但其背后仍是有规律的。
然而，开普勒和牛顿在20世纪末期终于遇到对手。美国麻省理工学院两位科学家表示，整个太阳系根本是个无法预测的星系。宇宙变幻莫测这一说法的支持者也越来越多，他们相信，简单而严格的规律虽然会衍生出永恒及可预料的模式，但同样会导致混乱的复杂。
科学目前仍未能解释为什么宇宙会从混乱复杂中制造秩序，我们只能说：宇宙本身似乎是倾向创造规律模式的。
在空间和寿命上，宇宙真是无限的吗？也就是说，宇宙到底有多大？
没有人知道宇宙有多大，因为人的头脑根本无法想象出宇宙大到什么程度。如果我们从地球出发，来看看四周，便可明白究竟。地球是太阳系中的一个行星，而且只不过是太阳系中很小的部分。太阳系中包括太阳、环绕太阳运行的地球等九大行星以及许多小行星和流星。而太阳系不仅是大“银河系”的一小部分。在银河系中有千千万万的恒星，其中有些恒星都比我们的太阳大得多，同时这些恒星也都自成一个“太阳系”。浩瀚宇宙从何而来，至今仍困扰着人类因此我们夜晚在“银河”中看到的那些数不尽的星星，每个星星都是一个“太阳”。这些星星离我们很远，远得不能用千米而必须用光年计算，1光年就是光在1年里走过的距离。光的速度为每秒30万千米，1光年为9.65万亿千米。我们能看到最亮的也就是离地球最近的一颗是“人马星”，但你可知道它离我们多远吗？110万亿千米！
现在我们还只谈到我们自己的银河系呢，这条银河系的宽度据估计大约为10万光年，我们的银河系却又是一个更大体系的一小部分。
在我们的银河系以外还有千千万万个银河系。而这千千万万个银河系的整体，又可能只是另一个更大体系的一部分罢了！
现在你可以明白我们无法想象出宇宙有多大的原因了吧。另外，据科学家说，宇宙的范围还在继续不断地膨胀呢！也就是说，每隔几十亿年两个银河系之间的距离就增加一倍。
以前我们认为，宇宙是无限的，时间是无始无终的，空间是无穷无尽的，因而是不生不灭的。自从人们在观测中知道宇宙正在膨胀，速度又正在减慢下来，于是一个全新的宇宙有限观，几乎代替了宇宙无限的旧观念。宇宙学家根据观测估计，宇宙在超空间中的一个小点上爆炸，经过膨胀再收缩，最后崩溃死亡，大约要经过800亿年，目前大约只过了160亿年。但在以后的600多亿年中，宇宙间的一切，正向中心一点集拢，走向末日。当时空都到了尽头，我们的宇宙便“消失”了。正如超级巨星在热核燃烧净尽，引力崩溃，所有物质瞬间向中心收缩，形成不可见的黑洞，成为存在而不可见的超物质，这便是宇宙死亡的模型。
宇宙的大小跟它的年龄是一而二、二而一的问题。部分天文学家相信，宇宙是经历了一次大爆炸后诞生的，诞生后随即不断扩展。因此若以地球为中心，一直伸展至看得见的宇宙边缘，这距离（以光年计算），就透露了宇宙的年龄。
天文学家尚未能一致肯定看得见的宇宙究竟有多大，其中一个主要原因在于大爆炸发生的确切时间是个谜。
20世纪20年代，天文学家哈勃发现，宇宙原来是以恒速扩张的。宇宙中的星体就如气球上的波点。当气球愈胀愈大，波点之间的距离也愈大，换句话说，两个星体之间的距离愈大，它们互相抛离的速度便愈高。“哈勃常数”就是星体互相抛离的速度和距离之比例。常数数值愈高，表示宇宙扩张至现今的“尺码”所需的时间愈短，宇宙也就愈年轻。
不过，天文学家对“哈勃常数”的数值仍未有一致意见，但大多数天文学家均认同宇宙较老的说法，因为有些银河系存在已有150亿年，而地球一些石层，也有40亿年的历史了。
星体互相吞食之谜
我们知道，宇宙中星体之间相距十分遥远，相互靠近的机会很少，但经过天文学家的观测和研究，发现星球之间也在互相吞食，互相残杀。科学家们把这类星球称为宇宙中的“杀星”。
前不久，美国天文学家就发现了这样一颗“杀星”。这两颗恒星本来是一对双星，都已进入晚年，均属白矮星。这两个星球体积很小，可质量要比太阳大得多。经观测发现，这两颗星体靠得很近，相互围绕对方旋转运动。其中一颗大的恒星，时刻都在吞吃比它小的那一个。大恒星把小恒星的外层物质剥下来吸到自己身上，使自己越来越胖，体积和质量不断增大。而那颗被吞食的恒星，逐渐变得骨瘦如柴，现在只剩下一个光秃秃的星核了。
不但星体之间存在着互相吞食的现象，星系之间也在互相吞食和残杀。现在有一种理论认为，宇宙中的椭圆星系就是由两个漩涡扁平星系互相碰撞、混合、吞食而成。有人曾用计算机做过模拟实验：用两组质点代表星系内的恒星，分布在两个平面内，由于引力作用，以一定的规律相向而行，逐渐趋于混合。在一定条件下，两个扁平星系经过混合确能发展成一个椭圆星系。
在宇宙中，除漩涡扁平星系和椭圆星系外，还有一种环状星系。天文学家们发现，这类星系从外形看，恒星分布在环状圈内，有时环中央没有任何天体，有时有天体，有时环上还有结点。有人认为，这种环状星系的形成，是由两个星系碰撞，互相吞食的结果。环中心的天体和环上结点，就是相互吞食后留下的痕迹。
加拿大天文学家科门迪通过观测还发现，某些巨椭圆形星系，其亮度分布异常，好像中心部位另有一个小核。他认为，这就是一个质量小的椭圆星系被巨椭圆星系吞食的结果。
前面说过，天体之间、星系之间距离都非常遥远，碰撞和吞食的机会很少。所以，要想证实以上说法能否成立，还需一定的时间。
大吸引体之谜
什么是大吸引体？到目前为止，这还是个未被破译的谜。
1986年，天文学家发现银河系北、南两面的几千个星系除参与宇宙膨胀外，还以每秒600公里的速度涌向同一方向——南十字星座，这被称为哈勃星系流。通过对它的进一步分析，表明我们正被一个众多星系组成的大物质集团——直径3亿光年、质量相当于1万多倍银河系的所谓大吸引体所吸引。这个大吸引体离我们大约有2亿光年。
1987年以前，天文学家德雷斯勒等人对星系运动的测量既未达到大吸引体的中心，更未超出它远离银河系那一边的边界。打个比方说，大吸引体就好像坐落在银河系南面的一座大山，山峰是大吸引体的中心，他们只测量了处于山北坡诸星系的运动。1988年以来，他们又进行了延伸测量工作，既测量了椭圆星系的运动，也测量了漩涡星系的运动，所测星系是过去测量的5倍。测量结果表明：处于大吸引体中心的星系，对于银河系来说，很难看出有什么运动，而更远的星系则向我们涌来，恰与已知的哈勃星系流形成镜像。
大吸引体究竟是什么？现在还不能做结论。目前虽已探测到发光星系是其质量的组成部分，但90％的质量可能是不易被探测到的暗物质。
反物质之谜
要想弄明白宇宙中有没有反物质，首先要弄明白什么是反物质。
反物质是和物质相对立的一个概念。众所周知，世界是由物质构成的，而物质又是由原子构成的，原子的中心是原子核，原子核由质子和中子组成，有个电子围绕原子核旋转。原子核里的质子带正电核，电子带负电核，它们携带的电量相等，不过一正一负，是相反的。从它们的质量角度看，质子是电子的1840倍，形成了强烈的不对称性。因此，20世纪初有一些科学家就提出疑问，二者相差这么悬殊，会不会存在另外一种粒子，它们的电量相等而符号相反，如：一个同质子质量相等的粒子，可带的是负电荷，另一个同电子质量相等的电子，可带的是正电荷？这就是反物质概念的最初观点。
1928年，英国青年物理学家狄拉克从理论上提出了带正电荷电子的可能性。这种粒子，除电荷同电子相反外，其他都一样。1932年，美国物理学家安德逊经过实验，把狄拉克的预言茫茫宇宙中存在着不为人知的反物质吗，我变成了现实。他把一束γ射线变们生活的地球还有它的另外一面成了一对粒子，其中一个就是电子，而另一个同电子质量相同的粒子，带的就是正电荷。1955年，美国物理学家西格雷等人在高能质子同步加速器中，用人工方法获得了反质子，即质量同质子相等，却带负电荷。1978年8月，欧洲一些物理学家又成功地分离并储存了300个反质子达85个小时。1979年，美国新墨西哥州立大学的科学家把一个有60层楼高的巨大氦气球放到离地面35公里的高空，飞行了8个小时，捕获了28个反质子。从此，人们知道了每种粒子都有相应的反粒子。
人们从反粒子自然联想到反原子的存在。一个质子和一个带负电的电子结合，便形成了氢原子。那么，一个反质子和一个正电子结合，不就形成了一个反氢原子了吗？类推下去，岂不会形成反氢分子、反元素、反分子吗？由此便构成了一个反物质世界。有人认为，宇宙是由等量的物质和反物质构成的。
从理论上看，宇宙中应该存在一个反物质世界。可事实上并不这么简单。经研究发现，粒子和反粒子一旦相遇，它们就会同归于尽，从而转化成高能量的γ光子辐射。可这种光子辐射人们至今还没有发现，在我们地球上很难找到反物质，因为它一旦遇到无处不在的普通物质就会湮灭。
那么，宇宙中存在着反物质吗？存在着一个反物质世界吗？按照对称宇宙学的观点，是存在的。这一学派认为，我们所看到的全部河外星系（包括银河系在内），原不过是个庞大而又稀薄的气体云，由等离子体构成。等离子体既包含粒子又包含反粒子。当气体云在万有引力下开始收缩时，粒子和反粒子接触的机会就多了起来，便产生了湮灭效应，同时放射出巨大能量，收缩的气体云又开始膨胀。这就是说，等离子体云的膨胀，是由正反粒子的湮灭引起的。
按照这种说法推论，在宇宙的某个部位，一定存在着反物质世界。如果反物质世界真的存在的话，那么，它只有不与物质会合才能存在。可物质和反物质怎样才能不会合呢？怎样才能判断出宇宙中哪些天体是正物质，哪些是反物质？为什么宇宙中的反物质会这么少？这些都是留给人们的待解的谜团。
暗物质之谜
不少天文学家认为宇宙中有90％以上的物质是以暗物质的形式隐蔽着的。有些什么事实和现象表示宇宙中存在暗物质呢？
早在20世纪30年代荷兰天文学家奥尔特就注意到，为了说明恒星来回穿越银道面的运动，银河系圆盘中必须有占银河系总质量的一半的暗物质存在。20世纪70年代，一些天文学家的研究证明星系的质量主要并不集中在星系的核心，而是均匀地分布在整个星系中。这就暗示人们，在星系晕中一定存在着大量看不见的暗物质。这些暗物质是些什么呢？
科学家们认为，暗物质中有少量是所谓的重子物质，如极暗的褐矮星，质量为木星30～80倍的大行星，恒星残骸，小黑洞，星系际物质等。它们与可见物质一样，虽也是由质子、中子和电子等组成的物质，但很难用一般光学望远镜观测到它们。相对而言，绝大部分暗物质是非重子物质，它们都是些具有特异性能的、质量很小的基本粒子，如中微子、轴子及探讨中的引力微子、希格斯微子、光微子等。
怎样才能探测到这些暗物质呢？科学家作了许多努力。对于重子暗物质，他们重点探测存在于星系晕中的暗天体，它们被叫做大质量致密晕天体。1993年，由美澳等国天文学家组成的三个天文研究小组开始了寻找致密晕天体的研究工作。到1996年，他们报告说，已找到7个这样的天体。它们的质量从1/10太阳质量到1个太阳质量不等。有的天文学家认为这些天体可能是白矮星、红矮星、褐矮星、木星大小的天体、中子星以及小黑洞，也有人认为银河系中50％的暗物质可能是核燃料耗尽的死星。
关于非重子物质，现在尚未观测到这些幽灵般的粒子存在的证据。
近年来对中微子质量的测量取得了一些新结果。1994年美国物理学家怀特领导的物理学小组测量出中微子质量在0.5～5电子伏（1－36电子伏等于1.7827×10千克）之间。在每一立方米的空间中约有360亿个中微子。如果是这样的话，那么宇宙中全部中微子的总质量要比所有已知星系质量的总和还要大。
到目前为止，宇宙中暗物质的问题仍是未解之谜。
月面闪光之谜
自从1587年以来，关于月面闪光的记录，真可以说是汗牛充栋了。以前，人们就把这种现象说成是不可解释的现象，直到现在，这种现象仍然是个谜。
在记载中，人们经常谈到月面上的“闪光”或“闪电”、“影子”，这些“闪光”忽而亮忽而暗，有时由暗变亮，有时由亮变暗，有时又变得非常明亮；有的闪光持续几分钟，有的则持续几个小时；有时在月球的表面，有时则离开月球表面。闪光的颜色有时是红色的，有时是深黄色的；形状有直线形的，也有发光点形状的，有的还像星星一样在放射光芒。这些闪光不是固定在一个地方，有时由西向东移动，有时则横过月面，有时还离开月面。
有人认为这是太阳光照在月亮表面积雪上的反光，可月球上早已被证明不可能有雪存在。还有人认为那是月球山峰顶上金属物质反射的太阳光，可对于这种奇异而又频繁的闪光，有许多解释不了的地方。还有人认为是火山爆发的结果。这是在人类未登上月球之前，科学家们做出的解释。可当“阿波罗”把人送上月球之后，这一说法自然而然地被推翻了。1973年，“阿波罗”17号的《预备报告》写道：“至少在30亿年前，月球上就终止了火山活动，月球实际处于一种‘死亡’状态。”再说，火山爆发这种说法也解释不了闪光在月面上的移动。
对月球上的闪光现象，也有人解释为“处在阳光下的萤光物质”、“从月球内部喷出的气体”、“来自阳光的萤光物质和含有离子的放射线”。如果月球上的闪光来自它的内部，那么，离开月面处的闪光又如何解释呢？看来，这种说法也缺乏概括性。
现在，越来越多的人倾向认为月面闪光是“在智慧生物操纵下”产生的。有人说：“发光物是由月球上的生物控制的，他们忽而接通电源开关，忽而关掉电源开关，所以看去发光物忽明忽暗。”著名光学专家奥斯卡·卡塔尔认为月球是UFO的基地，月球上的闪光就是他们所为。世界一流的天体物理学家莫里斯·杰萨普也认为：“这些发光物除了UFO之外，不可能是其他东西。”并指出UFO在月面上的核心基地就是柏拉图环形山。还有人提供证据说，在几个世纪以前，智慧生物就已经来到月球上了。
这一说法仍给我们留下许多疑问，月球上的智慧生物是些什么样的“人”？他们到月球上来干什么？当人登上月球以后，他们又到哪里去了？
月球上的水蒸气之谜
人们都知道月球是个极为干燥、没有大气的星球，“阿波罗”11号、12号、14号飞船上的宇航员也证实了月球上没有水。可“阿波罗”15号飞船上的宇航员，却发现了令人震惊的事情，他们观察到月球上有100平方英里的地方被水蒸气覆盖着。这一消息引起了科学家的高度重视。
有人不认为这是月球上的水蒸气，而是“阿波罗”飞船留在月面上的贮水容器，每个容器装着60磅至100磅水。那100平方英里的水蒸气云雾，就是这些水形成的。还有人认为这些水蒸气是宇航员排出的尿液形成的。“阿波罗”16号飞船的宇航员在月球上的发现，有力支持了月球有水这种观点。因为他们发现了生锈的铁：没有水，铁是不会生锈的。后来，英国的天文科学家在月球岩石标本中又发现了含氢物质，“月球上有水”这一说法，才得到了认可。
那么，水蒸气是从哪儿来的呢？苏联科学家认为，月球内部充斥着气体，水蒸气是从某种熔岩缝隙中溢出来的，这一说法也得到了其他科学家的证实。
一些科学家还把这种现象同“月球—宇宙飞船”之说联系起来。
火星上的灾难之谜
从1976年美国发射的“海盗”1号飞船发回的照片上，可以清楚地看到，在火星上的一座高山上，耸立着一尊巨大的五官俱全的人面石像，从头顶到下巴之间足有16公里长，脸心宽度达14公里，与埃及的狮身人面像极为相似。这尊石像仰视天空，呈现凝神静思的样子。在人面石像对面约9公里的地方，还有四座类似金字塔的、对称排列的建筑物。
起初，两幅有关火星人面石像的照片并未引起人们的注意，因为许多人都认为这不过是自然侵蚀的结果，或者是自然光影构成的图像。后来人们用精密仪器对照片进行分析，发现人面石像有非常对称的眼睛，并且还有瞳孔。对此只能有一种解释——石像是由智慧生物创造的。
后来人们对这些照片进一步研究，又有了许多惊人的发现，火星上的石像不止一座，而是有许多座，并且连眼、鼻、嘴，甚至头发都能看得很清楚。金字塔也同样有许多座，同时还看到了30亿年前，火星表面或许有水类似城市废墟的遗迹。科学家们通过研究，估计这些石像和金字塔都已经有50万年的历史了。那时火星上具备生物存在的条件，这些以石头为材料的建筑艺术，很可能就是当时智慧生物制造的。然而也有人认为，这些建筑物也可能是外星人在火星上创造的。
根据“海盗”1号传回的资料，有的科学家推测，在很久以前，火星曾有过一段辉煌的时期，上面生存着各种各样的生物，后来大概是遇上了什么大灾难，就像地球上的恐龙一样，一下子都死光了。那么到底是什么灾难使火星上的生物一下子都死光了呢？这是留给科学家继续破解的谜团。
火星运河之谜
运河是人工开凿的河道。如果承认火星上有运河，就等于承认火星上有智慧生命存在，这无疑是一个刺激人们兴趣的问题。
最早指出火星上有运河的，是意大利天文学家斯基阿帕雷利。他在1877年，利用火星近日点与地球会合的机会，用口径24厘米的望远镜观察火星，发现在火星的圆面上有些模糊不清的直线条，这些暗线把一个个暗斑连接起来。他经过继续观察又发现，有的暗线宽达120公里，长4800公里，纵横交错，形成覆盖火星大陆的网络。并发现有两条暗线相互平行，还有季节变化。他还将自己的发现绘制成图表，公之于世。开始，斯基阿帕雷利猜测这些暗线只是连接海湾的水道，并未说明这是人工开凿的运河。但到了19世纪80年代，他的发现引起了人们的关注，有人把这些暗线说成是智慧生物开凿的运河，这个人就是美国的洛韦尔。
洛韦尔被斯基阿帕雷利的发现迷住了。为了观察火星，他自己出钱在亚利桑那州建了一个天文台。经过多年的观测，不但证实了斯基阿帕雷利的发现，还新发现了几百条新的河道，说火星表面像“蜘蛛网”一样。他还把自己的观测写成三本书：《火星》、《火星及其运河》、《火星——生命的住所》。他认为，因为火星表面空气非常稀薄而导致缺水，由冰雪组成的火星极冠到夏季开始融化，成为水源，火星上的水道，目的就是将极冠上的水引向干旱的热带地区，用以灌溉那里的田地。从这些水道看，都是到大陆的中央汇合在一起，显然是有目的地干的。其暗斑则是绿洲。
洛韦尔的理论引起了人们的极大兴趣，很快风靡世界。
但是，洛韦尔的理论并不是一边倒的，也在不断地受到挑战。比如美国的巴纳德就认为，火星上的暗线根本就不是直的，很不规则，并且是断开的，希腊的安东尼阿迪通过自己的观测，支持了巴纳德的观点，认为把火星上的暗线条说成是运河，纯粹是眼睛的错觉，“属于想像力过于丰富的人。”
由于上述观点的出现，关于火星人的神话逐渐消沉下来，美国的“水手”9号探测器进一步证明了火星运河的存在是虚假的。不过，“水手”9号却有了意外的发现，那就是火星上有许多类似河床的地质构造，其位置与洛韦尔描绘的大相径庭。
有人把火星上的河床分成三类：经流河床、流出河床与侵蚀河床，与地球上的河床极为相似。他们分析，大约在很久很久以前，火星上曾经有过温暖的气候，它的上空有大气层，有降水量，保证了河流的存在。后来，“海盗”1号（1976）不但证实了火星上运河的存在，还证实了人工建筑的存在。
土卫八探秘
早在1671年，土星的第八颗卫星就已经被人们发现，当时人们就注意到了它有悬殊的亮度变化，它在土星西边要比在东边亮两个星等。当“旅行者”1号和2号飞近这颗卫星时，发现有一条暗带蜿蜒穿过前半球，分别在经度和纬度方向延伸220°和110°。黑暗的区域在运动的向点，最亮的区域在卫星的两极。土卫八的奇怪现象，引起了科学家的兴趣。
通过观测表明，土卫八较亮的部分覆盖着大面积的冰层，较暗的一面则是由类似陨石中的碳化物所覆盖。加拿大科学家克劳蒂斯认为暗的部分像是地球上的焦油沙粒，是一种泥土、石英颗粒、碳氢化合物和微量无机物的混合物。
有人曾认为土卫八暗的一面可能是由火山活动造成的。扬斯顿大学的泰贝克和扬经过研究，否定了这种说法。他们认为，如果是火山爆发冲出的物质填满盆地，而使土卫八这一部分变暗，那么，这一面应该在面向土星的一面，而不是在前面。早在15年前，有人就曾假设土卫八暗的一面是它吸收土卫九抛出的物质而形成的。对此，泰贝克和扬提出了三点怀疑：从颜色上看，土卫九是灰黑色，土卫八的暗物质微红，说明土卫八吸收土卫九物质的可能性不大。从距离上看，土卫九绕土星轨道比土卫八远3倍，说明二者接触的可能性不大。从运行轨木星是太阳系中最大的行星道看，土卫九是颗逆行卫星，与土卫八绕土星运行的轨道正好相反。这都说明，土卫八暗的一面的形成，与土卫九关系不大。
泰贝克和扬对土卫八明暗的不同，提出了自己的看法：大约在过去1亿年的某个时刻，一颗彗星撞击了土卫八的前面，导致易发挥的水消散了，但在以后的100万年里，较暗的物质又重新聚集在前半球上。一次正好击中垂直点的碰撞——既不能使卫星粉碎，又没破坏土星的潮闸——造成卫星极轴回摆，周期5年，这可能有助于在经度方向的宽带上展开下落的物质。
对土卫八阴暗面的形成，还有其他见解。有人认为，土卫八暗的部分可能被一层逐渐浸蚀的水冰覆盖着。可经研究，水点腐蚀不能说明暗带在经度方向比纬度方向延伸更远，这是个令人费解的现象。也有人认为，土卫八暗的部分可能是太阳的紫外光把甲烷转换成更复杂、更暗的碳氢化合物。事实证明，这种说法也不能成立。
关于土卫八为什么明暗不一，诸种说法还都属于假设，其真实面目，还有待于进一步研究。
金星的卫星失踪之谜
到目前为止，人们已经发现太阳系内有67颗卫星，但人们又一致认为，水星和金星没有卫星。不过金星曾经有过卫星。
那是在1686年8月，法国著名的天文学家、巴黎天文台第一任台长G·G·卡西尼宣布发现了金星卫星，并推算出这颗卫星的直径是金星的四分之一，即1500公里，类似于地球和月亮的比例。在当时，卡西尼已经发现了9颗卫星，金星卫星的发现，也曾轰动一时。
继卡西尼的发现之后，又有许多人金星全景就金卫的位置、亮度、轨道根数、距离金星的半长径、绕转周期等问题进行观测研究，发表了他们的观测资料。直到1764年，还有人发表观测金卫的文章。
可到后来，尽管人们的观测技术比以前的观测仪器都有了很大提高，却再也没见到这颗金星的卫星，它神秘地失踪了。
由于长时间找不到这颗卫星，有人便怀疑卡西尼的发现。但由于卡西尼在天文学上的卓越贡献，人们又不愿意这样怀疑他。因为自他发现金卫后，还有许多人的旁证，简单否定卡西尼的发现是不客观的。
那么假如金星确实有过一个卫星，这颗卫星跑到哪里去了呢？它是什么时候离开金星的？什么原因离开金星的？这些还都是留给人们的问号。
金星大海之谜
因金星同地球有相似的自然条件，大小、质量和密度都差不多，同时还有含水汽的大气。所以人们推测，金星上可能有大海，如果有大海的话，就可能有生物存在。可由于在20世纪70年代，苏联的“金星号”系列飞船在金星上着陆，推翻了金星上有大海的假说。尽管金星上有许多与地球相似的地貌，如平原、峡谷、高山、沙漠。可人们对金星上的大海并不死心，到了80年代，这一问题又被提了出来。
重新提出这一问题的，是美国科学家波拉克·詹姆斯。他认为金星上确实存在过大海，不过后来又消失了。他还分析了大海消失的原因。一种可能是太阳光将金星上的水蒸汽分解为氢和氧，氢气因重量轻而纷纷背叛了金星。第二种可能是，在金星的早期，它的内部曾散发像一氧化碳那样的还原气体，由于这些气体与水的相互作用，把水分消耗掉了。第三种可能是由于金星上大量的火山爆发，大海被炽热的岩浆烤干了。还有一种可能是，水源来自金星内部，后来又重新归还原处。
美国密执安大学的科学家多纳休等人在波拉克·詹姆斯的基础上，又提出了新的看法。他们认为，太阳的早年并不像现在这样亮和热，太阳每秒的辐射热量要比现在少30％，金星的气候也就不像现在这样热了。有了适宜的气候，大海也就应运而生，生物也就有可能在大海里繁衍生息。可后来，太阳异常地热了起来，加上金星一天等于地球117天的缓慢运转，经不起烈日的酷晒，金星上的大海就这样被烤干了。
后来又有人对金星大海提出了不同的看法。美国衣阿华大学的科学家弗兰克认为，金星根本就不曾存在过大海，经金星探测器的探测表明，金星大气是由不断进入大气层的彗星核造成的。1986年空间飞船通过对哈雷彗星的探测表明，彗星核的主要成分是冰水。
看来，金星大海问题又成了一个意见不统一的未解之谜。
彗星起源之谜
彗星是怎么来的？这一问题也是天文学家极为感兴趣的，因此也提出了种种假说。
一种观点认为，彗星是在太阳系内部形成的。人们推测，它可能是木星之类的大行星以及卫星上火山喷发出的一些物质形成的，也许是由于太阳系内的两颗大行星互相碰撞形成的。
还有一种与这种观点截然不同的观点，认为彗星不是在太阳系内形成的，而是来自太阳系以外的恒星际空间，是由于太阳的引力把它们从恒星际空间俘虏过来的。
后来，荷兰天文学家奥尔特又提出了奥尔特云假说。这一观点受到了科学界的普遍重视。这一观点认为，在距离很远的太阳系边缘之外，有一个彗星冷储库——彗星云。因此云是奥尔特提出来的，又称奥尔特云。在这里，聚集着大量的彗星核，质量比地球小，成为“新”彗星产生的源泉。因为彗星处在太阳与其他恒星之间，由于受到恒星的吸引，使一部分彗星改变了自己的运行轨道，便跑进了太阳系之内，另有一些被抛到太阳系之外。
还有一种观点，虽然与奥尔特不同，但也认为彗星产生于离太阳很远的地方，那里的气温形成－170℃以下的寒冷环境，长期接触不到高温气候。
最近又有人提出，彗星是从原始太阳星云的旋转碎片中产生的，是形成太阳和大行星的稠密星际云的一部分，起先是气体分子、水、二氧化碳和其他物质，后来凝聚成硅尘微粒，逐渐又凝结成较大的粒子，久而久之，便形成了彗星。
对这一有趣的问题，真是众说纷纭，看来还得探讨下去。
“扫帚星”探秘
彗星在人们心目中的名声一直不好，总是把它同瘟疫、洪水、战争、死人等不祥之兆联系起来，所以，人们又把它叫“扫帚星”。历史上有许多关于“灾彗”的记载。
早在公元前44年，古罗马的恺撒大帝于3月15日被暗杀，9月23日为他举行了追悼仪式。这时，天空出现了一颗彗星，持续7天之后才离去。人们说这就是恺撒的灵魂。
公元66年，耶路撒冷的人民忍受不了罗马帝国的残暴统治，纷纷起来反抗，但终因敌我力量悬殊，耶路撒冷陷落了。在这以前不久，曾出现过一颗彗星。人们就说，这是耶路撒冷灭亡的先兆。
类似这样的记载，实在是太多了，都为彗星抹上了一层神秘的迷信色彩。但是无风不起浪，有时在彗星出现的前前后后，地球上确实也出现过一些异常现象，如酷暑、干旱、寒冷等。据记载，1835年哈雷彗星回归时，世界各地都出现了灾难，在日本就出现了“天保大饥荒”，这是德川幕府时代最大的饥荒，有20—30万人被饿死，因此还发生了全国性的大暴乱。1910年哈雷彗星再次回归，日本东京发生了明治时代最大的水灾，淹死53人，170多人受伤，淹没了19万多户人家的房屋。这一现象引起了科学家们的关注，纷纷对这个问题进行分析和研究。其中比较引人注意的，是霍伊尔和尤里的观点。
霍伊尔是英国天文学家。他认为，地球上曾经出现过的冰河期，很可能就是彗星与地球相撞造成的。因为彗星的中心部位是冰核，是由水、氰化氢、乙腈、二氧化碳等冻结而成，并有尘埃混入。当彗星冲入地球之后，立刻把大量微粒子撒向大气层，就出没无常是小彗星的百分之一的尘埃也有1亿吨重。这些尘埃铺天盖地倾泻下来，造成地球日照量急剧下降，陆地气温降低，水蒸汽变成冰雹降落下来。这样，用不了多久，陆地就会被冰河所覆盖。
尤里的看法正好与霍伊尔相反。他认为彗核如果真的与地球相撞，由于压缩加热的作用，将产生爆炸，其能量就会变成地震能和热能，这样一来，地球大气的温度就要升高200℃。如果彗核落入大海，海水的温度就会升高1.5℃。在彗星波及的范围内，就会变成“灼热的地狱”，生物将遭灭亡之灾。如果有幸存者，得到适当的机会重新繁殖，那就进入了一个新的物种时代。
我国的陈惟澈在《宇宙奥妙之一窥》一书中也认为，彗星如果真的与地球相撞，地球决不会平安无事的，根据地质学家们的研究，地壳曾发生过55次大的变动，发生在新生世的最后一次地壳运动，是最猛烈的一次。据他分析，这一次很可能就是彗星撞击的结果。因为不是与其他星球相撞，不会发生这样大的变动，而彗星又是这次相撞的最理想的候选人。他认为这次相撞大约发生在6千年前到1万年之间，彗星撞在太平洋南纬30度以南，东经180度以东的地方。地球被撞得尘土飞扬，其中一部分碎片尾随彗星而去，一部分又回到了地球上，有一块则成了地球卫星——月亮。这一撞不要紧，挤出了许多山脉，如喜马拉雅山、安达斯山、洛矶山和阿尔卑斯山等。因东半球失去一大块，造成重心转移，北极遂从布剔亚移到今日的地方；南极也从原来的南纬70度、西经90度的地方移到今日的地方。地球的自转速度也减慢了。南美原来和非洲是连在一起的，这次也被震裂了，亚洲开始和北美接近，非洲东部开始和南美西部接近。地中海、大西洋、太平洋都是在这次碰撞中形成的。同时，地球上的气候也被改变了。
以上关于彗星撞击地球造成种种灾难的假说，还不能得到普遍接受，都有待进一步探讨和研究。
云状卫星探秘
大约在30多年前，波兰克拉科夫天文台的科迪留斯基报告说，他发现在月球轨道上，月球前、后60°处各有一个直径约几度的云雾状卫星存在。这两个位置就是L和L拉格朗日秤动点，处于月球、地45球重力场的平衡点，行星际尘埃物质有可能在它们附近集积。在木星轨道的L、L点附近，就有著名的脱罗央小行星群。后来，人们把这45种云称为“科迪留斯基云”。
但是这种云很难探测到，即使在十分黑暗的夜晚，它们也会被暗淡的黄道光湮没。1975年，曾有人用“OSO”卫星寻找过云状卫星，6期望根据它们出没于地球阴影时的亮度变化面辨认出来，但没有结果。
后来，另一位波兰天文学家维尼亚尔斯基宣布，他用照相法探测到了地球的新卫星。他改进了天体摄影技术，可以探测出天空亮度0.02—0.04星等的变化。他精心测量分析了18张有L点的底片和36张5L远离时的同一天区底片。在消除了各种影响因素后，云状卫星就在5底片上显露出来，它有几度大，偏离在距L点10°甚至更远处。它的5颜色比日照更红。维尼亚尔斯基认为云状卫星是陨石撞击月球时溅起的尘埃构成的。
但是，这种云状卫星毕竟看到的人太少，现在还难以下结论。
飞碟之谜
1947年6月24日，美国飞行员凯纳斯·阿纳特驾机在华盛顿州的纳亚山上空飞行时，突然看到几个圆盘形东西从他眼前飞过，形状很像盛菜的碟子。他估计这个飞行怪物的直径有30多米，闪闪发光，速度非常快。他把这个怪物叫做“飞行的碟子”，后来，人们便用“飞碟”一词称呼这种不明飞行物。官方则称“UFO”，即英文“尚未探明的飞行物”（Unidentified Flying Object）的缩写，因而又称“不明飞行物”。
这件事，成为当时轰动全世界的新闻，从此以后，关于飞碟的报告层出不穷，遍及全世界。几十年来，累计关于发现飞碟的报告大约有数万件。此外，还有人从历史资料中找到了许多关于飞碟的记载。说明发现飞碟并不始于凯纳斯·阿纳特，而是古已有之。
起初，美国以为飞碟是哪个国家新研制的秘密武器，因此，由空军出面，组成了UFO调查委员会，对飞碟进行全面调查和秘密研究，其代号为“号志计划”。“号志计划”实行不久，便出现了空军上尉曼德尔驾驶P—51型侦察机追踪不明飞行物，而造成机毁人亡的悲惨下场。这就促使“号志计划”的成员加速弄明白飞碟是不是外国制造的秘密武器。二次大战后，他们详细调查了被带到美国的每一位德国科学家，并通过他们又了解了被带到苏联的德国科学家。结果他们没有得到想要得到的东西。
后来，美国的研究机构通过对飞碟目击事件的分析，开始怀疑飞碟是外星人所为，不会影响国家安全，便把“号志计划”改为“遗恨计划”，由专门机构来进行研究。到1952年，又改为“蓝皮书计划”。到1969年，美国空军经过22年的研究，记录了12600多件目击事件，发表了长达8400多页的报告。最后得出结论说：不明飞行物对国防没有威胁，认为目击报告是可以解释的，不能算作“不明”，没有证据证明这些不明飞行物体来自外星球。因此，撤消了“蓝皮书计划”。
毫无疑问，美国空军UFO调查委员会的结论，引起了人们的强烈不满。它这一瓢冷水，不但没浇灭人们研究UFO的热情，反而使这种研究热情更加高涨。世界各国的科学工作者和业余爱好者纷纷成立官方的或民间的UFO研究组织，出版了多种刊物。法国的“不明飞行物体研究会”，是目前世界上惟一的研究飞碟的官方组织，隶属于法国国家宇宙研究中心。这个组织由40名科学家组成，都是些高水平的科学家，其中有心理学家、天文学家、高空探测气球专家、气象物理学家等。美国除空军UFO调查委员会之外，从20世纪50年代以来，又陆续成立了空军现象研究组织、全国空中现象调查委员会、美国飞碟联合俱乐部、飞碟与不明天空事件研究学会、不明飞行物体情报探索中心等。其中空中现象研究组织和美国飞碟联合俱乐部都是世界性的研究组织。前者成立于1952年，有3千多名会员（其中国际委员占10％），有700多名调查员，在50多个国家中有特别代表，包括天文、生物、物理等各领域科学家数十人。这个组织用电脑收集、储存UFO目击报告，资料丰富、齐全。后者成立于1959年，拥有5千多名会员，这些会员来自美国的50个州和23个国家。苏联成立了“地球外智力活动联络委员会”。日本成立了“空中飞碟研究会”。英，德、加拿大、墨西哥等国也相继成立了UFO研究组织。我国对飞碟的研究也给予了应有的注意，于1981年出版了双月刊杂志《飞碟探索》，多次召开国际UFO研讨会。这些，都有力促进了UFO的研究。
根据目击报告，飞碟的形状有多种多样，扁圆形居多，还有雪茄形、球形、环形、蛋形、陀螺形和草帽形等。飞碟是由金属材料制造的，能反射光线，这大概是比较一致的看法。多数人看到飞碟喷射出火焰，其颜色为红、蓝、黄、白等多种，有的还冒出烟和雾。飞碟的性能也很多，速度能飞行得极快，也可极慢，可以像直升飞机一样在空中停留，能直角转弯，能反向飞行，能垂直升降，能中断无线电通讯和马达的运转。飞碟还能给人类造成灾难，有时造成飞机失事，有时形成狂风，有时引起火灾。也有报道说飞碟能救人，能治病。飞碟还造成多起劫持案，但他们对被劫持的人并无多大伤害，基本上都安全地回来了。当然，他们有时也强奸地球上的妇女。
由于飞碟同地球人关系越来越密切，所以，见到飞碟上外星人的报道也就越来越多。但对外星人的描述却很不—致。有人说像地球人，有人说不像，像是软体动物。有人说外星人身材非常矮小，有的则说非常高大，还有人说像机器人。有人说他们的脸呈三角形，扁平，小眼睛。有人则说他们的脑袋很大，眼睛大而有神，两个眼睛的距离稍宽，还有人说他们的脑袋像蘑菇。有人说他们的手与地球人的手差不多，只是少了一个指头，有人说他们的手像螃蟹的钳子，还有人说他们的手像拳头。他们的鼻子不明显，好像是两个小孔，有的鼻子则高而弯。嘴巴像一道裂缝，没有地球人那样分明、丰满的嘴唇。发音时喉音很重，听起来像在哼哼。皮肤有人说是白色的，有人说是灰色的，也有人说是橄榄色的，还有人说长着浓毛。总而言之，关于外星人的描述，真是五花八门、各式各样。
尽管关于飞碟的报告数以万计，但还限于观测，时至今日，还没有人拿出确凿的实物证据。所以，关于飞碟的有无，争议仍很大。有人就认为，所谓飞碟，不过是子虚乌有的“幻觉”，目击者不是患有歇斯底里症、梦游症，就是神经不健全，还有人不客气地说，所谓目击报告，不过是欺世盗名的骗术和恶作剧。也有人认为，飞碟可能是天文、大气现象，如流星、行星、云块、球状闪电、海市蜃楼、雷达目标等，也可能是飞机、人造卫星、其他飞行器、气球、降落伞，以及鸟类和昆虫群等给造成的错觉。
异常现象区之谜
俄罗斯联邦有个名叫彼尔姆的地方，城市里住着300多万人口，因这里经常发生怪异之事而闻名世界。当地老百姓把这个地方称为妖魔鬼怪居住的地方，专家们则叫它“异常现象区”。
住在这个地方的人，经常能看到离奇古怪的人。一位老太太就曾看到过一群穿着黑衣服、身材高大的无面巨人。有两名在田里割草的男人，也曾见过这类“陌生人”。这些人沿着大路朝他俩走来，脸部模模糊糊，头部像个水桶。当陌生人距离他们只有40米左右的时候，割草人想从草垛上起来看看他们，可这些不速之客立即消失了。
这里的人们还能经常看到像碟子、香蕉、哑铃、球形的东西围着人群飞来飞去，还不断变换颜色。当人们接近它们的时候，它们便无声无息地消失了。有一次，在彼尔姆的河滩浴场，有100多人看到那里停着一只“飞碟”，从里面走出几个像人一样的生物，高矮不等。不一会儿，这些人上了“飞碟”，便不见了“飞碟”的踪影。1989年7月上旬，在离彼尔姆50公里远的库库申斯坦附近，人们又看到了飞碟及外来人。这些人形象类似雪人，有4米高的，也有1米高的。他们在少先队员夏令营营地和河沿上转了转，并不妨碍和伤害任何人。一个淘气的小男孩拿起一块石头，向一个半透明的“人”扔了过去，那个“人”随后拿起一个像梳子一样的东西瞄准小孩，小孩吓得赶紧跑了。就在他刚刚跑开的时候，小孩脚下的草就烧了起来。这个城里的司机们说，他们在偏僻的路上，也经常能碰到从未见过的怪物。
为了弄清这里到底是怎么回事，1989年9月俄罗斯组织了一个奇怪现象委员会，由工程技术科学协会联合会副主席埃米尔·巴楚休和生物学家、控制论专家弗·舍姆舒克为首的40多人的考察队前往彼尔姆进行科学考察。
可考察队一进入这块地方，就像进入迷宫一样，弄得他们晕头转向。他们有时在7公里见方的地方转悠，一连几个星期走不出去。白天，他们在两个相距30米的物体上做记号，可到晚上距离却增加了两倍。有一次，他们做了这样一个试验，把手表放入保温瓶里，发现无论是机械表还是电子表，都停止了摆运。甚至连集体农庄拖拉机的发动机也发动不起来。他们背包里的东西，会神不知鬼不觉地不见了，报纸也会无缘无故地丢失，就连考察队员刚作过记录的笔记本和钢笔，也会在眼皮底下被“偷走”。他们考察回来，经常看到屋里的东西被翻得乱七八糟，记录本也被藏到要几个人才能搬动的大箱子底下去了。
有时考察队员想拍摄夜间的异常现象，可总是出现种种故障。一天夜里，有20人带着闪光灯和照相机，还有电影摄影机。当他们拍摄时，奇怪的事情发生了：闪光灯闪过之后，立即有一束光反射回来，而且反射光的强度与闪光灯成正比。从反射光里，还可朦胧看到一些人的侧影，有一次虽然没有反射光，他们也清楚地看到了一些黑色人影。他们照了几张照片之后，闪光灯就不闪了，接着快门也按不动了。可到第二天一早，照相机和闪光灯又完好如初了，就好像从未坏过。可原来拍过的几张底片上什么也没有。
奇怪的事情接踵而来。有一次，考察队员穆霍尔托夫到河边打水，突然看到天上有个帽子样的“飞碟”，几秒钟后便不见了。回到营地后，他总感到有人在招呼他，于是又到河边去了。去河边的路上，他感到有人在注视他，且跟他同行，还可听到那人沉重的脚步声，但却看不见人。穆霍尔托夫有点害怕，扭头就往回跑。可过了不一会儿，又想到河边去，可他没有勇气去。后半夜3点，他又想到河边去，便约了4个人同行。事后，穆霍尔托夫说：“他们都感到有一股刺骨的寒风迎面扑来，好像有种强大的吸引力拖着他们往前走，两条腿根本不听自己的指挥，头疼得特别厉害。其中一名同伴还失去了知觉。”
在考察期间，队员们不但亲耳听到了他们的交谈，而且还曾经同他们谈过话。
最有意思的是，他们在考察期间，竟然看到了“时间电影”。在每顶帐篷里，人们都看到了许多人的画像和地球上各个时期的大陆图像，就像看电影一样。有人还看到地球及其他星球不同时期所发生的一些重大事件。
考察结束后，当他们准备离开时，每个人都感到那些神秘的客人在为自己送行，虽然看不见他们，可又情不自禁地转过头去，向他们道声“谢谢”。
外星人遗骸之谜
关于外星人的研究，近年来进展较快，其中比较大的收获是外星人遗骸的发现。
严格说来，发现外星人遗骸并不是最近的事，以前就有发现，只不过是人们没往这儿想罢了。早在1938年，我国考古学家齐福泰在巴颜喀拉山脉考察时，发现了许多刻有太阳、星星、月亮以及头戴圆形盔的人像的岩画。在旁边，还发现了几处坟墓，他们从那里挖出几具纤细干瘦的尸体，与地球人的骨骸虽然相近，但脑袋特别大。在尸骨旁，还找到了716块用花岗岩制成的石碟。圆形的石碟有2厘米厚，中间有个圆眼，从圆眼向外延伸出双重螺旋沟槽，一直到石碟的边缘，都刻着一种谁也不认识的文字。后来，文字终于被节译出来，意思是，大约一万两千年前，他们来到地球上，飞行器没有能力再把他们运回去，他们试图与这里的居民友好相处，可这里的居民却驱逐和追杀他们，他们无奈，只好躲避在这个山洞里。
设在巴黎的一家监测UFO的组织的主席亨利·狄盖瓦援引一位不愿意披露姓名的尼泊尔军界人士的话，1990年初，一些登山运动员在喜马拉雅山的一座山峰的极顶上的冰雪中找到6具外星人遗体和飞船残骸。当时，尼泊尔政府曾请求美国政府帮助回收工作。因尸体和飞船残片散落在直径3公里左右的范围内，所以回收工作持续了好几个月。据报告，这些外星人遗体大约1米多高，脑袋和眼睛都很大，四肢却小得很不相称，显得柔弱无力。在发现地点，还收集到马、牛、狗和一头大象的遗体，此外还有鱼类和鸟蛋，都被摔得粉碎。遗体因被封冻起来，所以保存完好。他们或许在十多年前失事的，也许有一万多年。详情因美国和尼泊尔政府一直不肯披露，所以人们不得而知。
1990年1月27日，法国考古学家保罗·卡博和他的同事正在一座差不多5千年前的金字塔内研究建筑结构，无意中发现了一个密室，里面的一个冷冻箱里冻着一具外星人尸体，估计已经冷冻5千年了。在密室里，卡博还找到了一份用埃及古文书写的手卷，手卷上说，当时有一架战车从天空落下来，停在开罗附近，上面只有一个活着的人，他就是建于公元前2600年的金字塔的设计者。卡博分析，他之所以建造这座金字塔，意思是留下一个标记，等待着他的同胞来搭救他。但不知他怎样建造的这个冷库，因为这里没有任何电源。现在，科学家们正在千方百计给他解冻，使他复活过来。
外星奇怪动物探秘
探索地外智慧生物尽管收效不大，可人们仍在不懈努力。在人们探索地外智慧生物的同时，人们自然也会想到其他星球上是否也存在动物。英国宇宙动物学家约翰·麦克洛克林根据科学家们对宇宙探索的新成果以及他本人的渊博知识，描绘了其他星球存在的奇特动物的形态。
在外星系的一颗名叫“水行星”的星球上，表面是一片汪洋。在大海里，生活着一种我们地球上没有的鱼类——圆帆鱼。它的形象介于鱼和鲸之间，有800多米长，比地球上的蓝鲸还要大。背后长着一个像蛇一样的尾巴——巨大的皮革状的“帆”，还有两片起支架作用的鱼臀鳍。它吃东西跟地球上的鲸差不多，当它张开漏斗样的大口时，海水和浮游生物一同进入口内，通过像肋骨一样的过滤器，留下食物，将海水吐出。它的整个身体像航行在大海里的帆船，帆上有能辨别方向的感受器，可以调整帆的位置，以便快速前进。平时它的大部分身体都浸没在水下，把头部和背上的帆露在水面，有时在狂风的推动下，全身也会升到海面上来。它就像地球上的恐龙一样，是水行星上的最大动物，如果没有寄生虫的打扰，它就什么敌害也没有。它的皮肤能从淡紫变成闪光的金黄色，这可能是跟同伴或配偶打招呼的联络信号。
在某一类地行星上，生活着一种名叫标枪龙的食肉动物，它的两个前肢已经退化，行动时靠一条粗大的尾巴来保持平衡。只会走，不会飞。这种动物的体形庞大而臃肿，可性情却很残忍，常以比它小的兄弟姐妹为食。显然，它那笨重的身体对捕捉食物极为不利，可它那呈炮塔形的头上，长着带毒液的长矛一样的标枪，用来捕食猎物。这支标枪大约有19.5米长，跟它的身长差不多。它常常隐藏在不易被发现的地方，它身上的斑纹又与周围岩石及植物的颜色十分协调。当它发现猎物时，靠肌肉收缩射出标枪，刺中猎物，猎物中毒倒下后，它才收回标枪，尽情地享受美味。
在火星上还生活着一种奇怪的食肉动物——钳齿四眼虎。顾名思义，在它的脸上长着四只眼睛，视力极强，只不过眼睛像蛇眼一样，没有眼睑。它猎取食物主要靠像钳子一样的牙齿，紧紧把猎物抓住。钳齿四眼虎为了适应空气稀薄、引力小、不利于声音传播的情况，有着灵敏的声音感受器和电磁波传感器，它那羽状触角既是电磁波发射器，又是接收器，能跟踪同类动物和猎物，还不时发出各种无线电波。羽状触角的构成也很奇怪，是由中心脊骨和3对肋骨组成，不但能接收四面八方的信息，还可以随时调整自己的行动。它的脚形像鸡蛋，由角质一样硬的东西组成，奔跑时，可以用足钩住地面。有意思的是，它的足底还长着许多乳头，能感知因动物的运动而引起的地面震动。它的身上有许多紫色条纹，同周围紫色植物协调。据研究，这是一种行动敏捷的食肉动物，最快时，每小时可奔跑64公里。
1989年，美国宇航局宣布说，他们根据空间探测器发回的照片，发现火星上有种三角形的怪物在活动。据美国天文学家观测，火星上有两个地区的水分比较充足，这也得到了美国火星探测器的证实，并且还指出，在这样的条件下一些生物可以存活。他们发现的会移动的三角怪物就是证明。
犹摩人事件探秘
本来，近些年来的关于外星人的宣传，让人们听来就感到太离奇了，假如说还有人跟外星人有书信往来，那就更耸人听闻了。然而，这并不是天方夜谭，而是从一位严肃的科学家口里讲出来的。他就是法国国家科学研究中心主任、著名的天文学家让·皮埃尔·佩季。
因为他在科学上的一系列发现，一直享有盛名。可突然有一次，他在《巴黎竞赛画报》上声明说，他的这些发明，不完全归他自己所有，多数是从外星人寄来的信函上得到的启发。他坚定不移地肯定，他手中的这些信函，肯定不是地球上的人类寄来的，并还说，他同外星人通信，已经有15年的历史了，尽管至今还未见到写信人的面。他所收到的书信，都是用打字机打出来的。他从这些书信中，整理出这样一条线索：1950年3月28日，由四男两女组成的探险团，乘三个飞碟降落在法国迪涅城郊。他们自称是“犹摩”人，居住在一个叫“犹摩”的星球上，距地球有15光年。他们是肩负着研究人类的使命来到地球的，并用法、西班牙、英、俄等语言与地球上许多科学家保持书信联系。外星人同皮埃尔通信最多的时期是1962—1967年间，他收到外星人的来信共有2000多页。
这实在是太离奇了，简直让人无法相信。可当面对皮埃尔提出的一个又一个独特见解时，人们又不得不冷静下来思考这件事的可能性。比如1989年皮埃尔为《物理模型》撰写的3篇论文，就是根据外星人的一封来信写成的。文章中提出的一些观点，可谓石破天惊，文章中说，“宇宙大爆炸”理论应重新考虑；光速并不是个恒量，它们随着时间的变化而变化。比如关于“黑洞”的见解，也令人耳目一新。外星人的信上说，认为“黑洞”是因星球爆炸产生的这种说法不对，而是一个星系消失的星球转移到与之相邻的星系中去。
有人问皮埃尔，外星人为什么不提供为人类治病的信息。他说，外星人认为，地球人把科学上的新发现首先用来制造杀人武器，对此他们很不理解；再说，如果他们帮助人类战胜了任何疾病，地球将承受不了巨大的人口压力。“犹摩”人还透露这样一个消息：美苏都在研制一种具有毁灭性的杀伤武器——光子湮没弹。
谈到“犹摩”人形象时，皮埃尔说，他们与地球人差不多，皮肤洁白，头发淡黄。发音因没有喉结而显得不够清楚。他们缺乏任何艺术欣赏能力，也缺乏抒情能力和幽默感，他们属于纯粹的技术智能。他们感到我们的地球生机勃勃，丰富多采，在这里他们学到了许多东西。
谈到通婚问题时，皮埃尔说，他们不打算同地球人通婚，因双方大脑发达的程度太悬殊，这样婚姻产生的后代是十足的怪物。
岩画之谜
近些年来，世界各地都发现了一些奇特的岩画，研究者认为，这是原始人见过外星人之后，把他们的形象刻在了岩石上。
人们在非洲撒哈拉沙漠发现的塔西里岩画中，就有一幅身穿密封衣、头戴大南瓜样的密封帽的人，就连衣领看上去也是密封的。这种装束，与现在宇航员穿的服装极为相似。瑞士的厄里西·丰·丹尼肯在《众神之车》一书中指出，这种图案就是原始人所见到的外星人宇航员。
在乌兹别克费尔干纳市附近的岩石上，也发现了这种奇怪的岩画。画面上有一生物，头戴突起的密封帽，手里拿着像弓一样的东西，也像是等腰三角形，或是直角三角形的东西。
在我国四川琪县发现的“珙（僰）人悬棺”旁的岩画上，也有一幅像是穿了笨重宇航服的宇航员的岩画，在两肩上还竖着像天线一类的东西。
在中亚细亚的一幅岩石壁画上，还画了一个火箭的形象，画面上有紧绷的双臂和怪物的躯干的图案，象征着一股奇特的力量在支撑着火箭。火箭外侧还有一个人，鼻子上挂着一种东西，好像是呼吸用的过滤器或防毒面具。
在内蒙古阴山山脉的岩画中，有许多面容奇怪的、类似人头的画面，有些人头画面的头上还戴着像宇航服似的头盔。在这些画面的周围，还刻有许多天体的形象。有人分析这可能就是原始人所崇拜的“神灵圣像”。这种画面是否在告诉人们，这些形象是来自其他星球的。
在澳大利亚发现的一些岩画中，有的石头上就刻着“光的儿子”。这些“光的儿子”们，头戴着像是密封的宇航帽，帽子上还有像天线一样的东西，身上穿着臃肿的宇航服。
在贺兰山的岩画中，还有这样一幅奇特的画面：在画面的左上方有两个像飞碟状的飞行物，上部圆形，下有缺口。下方有个像是从飞碟上飘然而下的、身穿宇航服的人物。这个人戴着一个大头盔，头盔上有圆形的瞭望孔，衣服和裤子都极为肥大，脚上穿着靴子。在他的右边，还有一个像是外星人又像是飞机式的人物。
类似这样的岩画，在世界各地还有许许多多。这种现象，恐怕仅用幻想和偶合是解释不通的。如果这都是原始人亲眼见到的外星人宇航员，把他们的形象刻在了岩石上的话，那么，这说明外星人的足迹已经遍及了整个地球。可是这些外星人是什么时候到地球的？他们是怎么来的？为什么又走了呢？为什么后来没有再发现他们来过呢？这些都是值得人们深思和研究的问题。
迪安圆之谜
1986年7月6日深夜，作家安德鲁斯和退休的电机工程师迪加多携带聚光双眼望远镜、照相机、录音机，坐在英国温契斯特镇风光秀丽的“彭奇波尔”山坡上，凝神盯着坡下那一片摇曳生姿的玉米田。他俩已经在这里守候3个星期了。
大约凌晨4时，下起了一阵毛毛雨，细雨停止以后，天色已经发白，这时他俩注意到离他们300米的地方，有一股看不见的沉寂力量，很快在田间扫画出一个巨大的圆圈。
圆圈内的玉米秆茎被压得扁平，贴伏在地上，呈美妙而整齐的涡状。压痕的轨迹都朝着顺时针走向，周边则由挺立的玉米像围墙般包住。虽然圈内玉米秆茎平行扑倒，但茎秆并未折断，而且后来仍随着时节的运转而成熟。
奇怪的是，这一切现象的形成，不知是什么原因，一直屏息凝视的安德鲁斯和迪加多竟然没有察觉，只是到后来打开整晚都开着的录音机，才惊讶地听到有种像是倒放着的人类说话的嘟噜声。
迪安圆什么时间出现的，人们不得而知。迪安圆的真正被发现，则是在1975年。当时一名农夫在罕普什尔郡的田野附近，发现一个顺时针漩涡圆，这是最早的迪安圆记录。1978年，他又见到了同样的图案，一大四小像骰子般陈列于田中。自从1981年7月迪加多发现这类圆之后，才开始了有系统的研究。
一天，安德鲁斯在参加完“安多佛嘉年华会”的归途中，听到收音机虽说，有人在史托克布里基城见到了飞碟。“我费了很大功夫才找到那对报案的柯林斯夫妇”，安德鲁斯回忆道，“当时他们离那个看来像巨型游乐器的大轮子约200米，柯林斯太太说它四周有泛黄的光线，每根轮辐也如通电般闪闪发光。”
飞碟事件后的次日清晨，人们在艾尔瑞斯福德镇发现了5个圆圈。到8月间，在克莱特福德镇又发现了5个圆圈。如果将这三处圆圈画在地图上，正好连成一条直线。
迪加多和安德鲁斯经过多年研究，终于归纳出一个似乎可以肯定的事实——圆圈总是出现在固定的几个地方，如彭奇波尔、罕普什尔郡和威尔郡等地。并且多出现在一些无法解释的意外事故发生的地方，或者是经常出车祸的地方，或者是飞机失事的地方。
1987年夏，当威尔郡刚传出有几个形状奇美的圆圈后不久，就发生了“海鹰号”飞机的飞行员从机舱内被神秘弹出的事件，飞机坠落在离爱尔兰90里的大西洋里，而飞行员的尸首却横陈在威尔郡的圆圈旁。1986年，迪加多和安德鲁斯来到契尔德利镇的一个圆圈前，他们发现这个圆圈很特殊，在圆圈外还有个圆圈，并且还有一条短而直、状如箭头的通路，从外圈往外延伸。箭头的头部有一个好像被人挖空了的钵状洞口，但不管怎么找，也找不到那些被挖出的泥土。
当时，安德鲁斯顺手从大钵里挖了些泥土带回家。就在当晚（或次日凌晨4点1刻），工作房的警铃突然大作，家中客厅的大钟也停摆在4点1刻上。不管安德鲁斯怎样检查警铃，也没发现与平常有什么不同。就在接下来的两周，几乎在每日凌晨的同一时间，都要发生这种干扰，弄得全家鸡犬不宁。
尽管经过漫长追踪，他们掌握的线索与8年前没有多大进展，可圆的谜团却越来越大。
二、自然未知
地球年龄之谜
地球和我们的关系十分密切，它不仅孕育了人类，而且构成了人类的生存环境，向人类提供了各种资源和发展文明的物质基础。热爱它的人都称地球为人类的母亲。然而，人类对于地球母亲的了解却是太少太少了，就连地球从它形成至今究竟经历了多少岁月这样一个基本问题，人们都不能作出确切的答复。对于人类来说，地球究竟高寿几何还是一个谜，一个许多人感兴趣的谜。
在科学并不发达的过去，犹太学者根据《圣经》的上帝创世说，推算出地球的历史不过6000年左右。而我国古人则推测：“自开辟至于获麟（指公元前481年），凡三百二十六万七千年。”
以上的推测虽然都认为天地自形成以来经历了一段漫长的年月，但他们的猜测却纯属臆想，毫无科学根据。
18世纪末，随着现代星云说的出现，使上帝创世说受到了冲击，同时，对地球的起源及地球的年龄开始尝试用科学方法来探究。
1854年，德国科学家赫尔姆霍茨根据他对太阳能量的估算，认为地球的年龄不超过2500万年。
1862年，英国著名物理学家汤姆森根据地球形成时是一个炽热火球的设想，并考虑了热在岩石中的传导和地面散热的快慢，认为如果地球上没有其他热的来源，那么，地球从早期炽热状态冷却到现在这样，至少不会少于2000万年，最多不会多于4亿年。
汤姆森的推论引起了各种争论，莫衷一是。直到20世纪科学家发现了测定地球年龄的最佳方法——同位素地质测定法。科学家运用这种方法测定出岩石中某种现存放射性元素的含量，以及测出经蜕变分裂出来的元素的含量，再根据相应元素放射性蜕变关系式，就可以计算出岩石的年龄。迄今，科学家找到的最古老的岩石有38亿岁。然而，也有人认为，38亿岁的岩石是地球冷却下来形成坚硬的地壳后保存下来的，它并不等于地壳的年龄。
那么地球的年龄又是多大呢？20世纪60年代以后，人们在广泛测量和分析那些以流星形式坠落地球的陨石年龄以后，发现大多数陨石在44～46亿年。20世纪60年代末，美国阿波罗探月飞行，测取月球表面岩石的年龄也在44～46亿年。因此，在我们今天的教科书上，或一些科普读物上，都将地球的年龄定为46亿岁。
然而，对地球40亿岁的结论还有许多争论。有人提出疑问，认为这个数据是基于地球、月球和陨石是由同一星云、同一时间演化而来的前提下，而这一前提还是一个有争议的假设。另外，认为放射性元素的蜕变速率是不随时间、环境等条件的变化而变化的假设也未必正确。
也有人主张地球可能有更大的年龄值。如我国地质学家李四光，认为地球大概在60亿年前开始形成，至45亿年前才成为一个地质实体。
苏联学者施密特根据他的“俘获说”，从尘埃、陨石吸积成为地球的角度进行计算，结果获得76亿年的年龄值。
然而，众多的结论都是依靠间接证据推测出的，人们至今也未在地球上找到它本身的超过40亿年以上的岩石，因此，地球高寿几何，还有待于作更深入的研究。46亿年这个数字，只是进一步研究的起点。
大陆漂移之谜
20世纪以前，海陆位置固定论一直是地学界的主导思想，即人们一向认为海陆的变迁都是在原地垂直升降的，海洋和大陆的基本轮廓和相对位置是一成不变的。1915年，德国气象学家魏格纳在《海陆的起源》一书中提出大陆漂移理论，从此使海陆位置固定论失去了原有的地位。
年轻的魏格纳在对地球仪的仔细观察中，发现南美洲的东海岸和非洲西海岸的轮廓十分相似，而且这两个海岸在对应的位置上能找到对应的山脉，对应的矿山，后来，他又搜集了许多古气候、古生物的证据，认为大约3亿年前，地球上只有一块陆地，陆地周围是一片广阔的海洋。由于地球自转的离心力，使原始的大陆产生了裂缝。地球在不停地由西向东的旋转中，美洲陆块渐渐落后了，日久天长，形成了今天的大西洋。
然而，大陆漂移理论刚问世时，就遭到了许多地质学家的反对，直到20世纪50年代，古地磁学的兴起以及后来放射性同位素的发现，才为大陆漂移提供了可靠的证据。各大洋中间海岭两侧的古地磁异常带，以及正向和逆向带都呈对称分布；两侧岩石的年龄也大致对称排列，而且离海岭越近越年轻，越远年代越老；再者，海底岩石年龄一般不超过2亿年，这比大陆岩石年轻得多。
今天的人们对大陆漂移说不再怀疑了，但对造成大陆漂移的原动力却有种种推测，莫衷一是。大陆漂移的动力何在？有人提出了地幔对流的假说，认为地球犹如一只尚未煮熟的鸡蛋，地幔就是还能流动的蛋清，正是流动着的地幔物质提供了大陆漂移的动力。然而，地幔如何流动呢？地质学家发现，它处于一种“对流”的运动状态。所谓对流，简言之，就是物质的一种循环流动。举例来说，一壶水在加热过程中，就存在对流：直接加热点上的水，因升温而向上流动，然后再向四周流散开去，同时四周的水再向加热中心涌来，如此周而复始，形成了壶中水的对流。与此相仿，处于高温熔融状态的地幔物质也是这样。
地质学家发现，在世界各大洋洋底的中部都有一列巨大的山脉，称为“大洋中脊”，恰似洋底的脊梁；中脊的最高处都有一条巨大的裂谷，这正是地幔物质的出口处。当熔融的岩流从裂谷中溢出时，低温海水使它冷却凝结，形成新的大洋壳，分布在中脊的两侧，还未溢出的岩流则在洋壳下“兵分两路”，向中脊两侧运动，同时，“驮”着新的洋底一起移动；当“驮”到大陆与大洋交界处的海沟时，固体洋壳就“俯冲”下去，重新成为地幔的“成员”。这就是地幔对流的模型，它成功地充当了大陆漂移理论中的“牛顿”。
然而，有些科学家对这种作为大陆漂移说、海底扩张说以及板块构造说基础的地幔对流模型颇为怀疑。他们认为，在该模型中，洋中脊和上升岩流是相互依存的，洋中脊是上升岩流的出口，有上升岩流的地方才有洋中脊。实际上，地质学家发现洋中脊并不是连续分布，而是形成阶梯的形状。令人费解的是，上升岩流怎么可能严格地随阶梯形的洋中脊转向呢？此外，洋中脊也不是固定在上升岩流位置，而是在自由移动着。譬如，非洲板块几乎被洋中脊包围，由于海底不断扩张，使得非洲板块不断增大，两侧洋脊的距离正在变大。对地幔对流模型威胁最大的要数阿留申海沟了，科学家发现那里的洋中脊正在俯冲进入海沟，这简直不可思议。那里的洋底探测表明，从洋中脊到海沟，洋壳岩石的年龄越来越小，这分明是发生了洋中脊的俯冲，这与传统的模型恰好背道而驰。
这些反常现象预示着，以往的地幔对流模型并非完美无缺，大陆漂移的动力源之谜尚未完全揭开，它期待着新的地幔对流模型的诞生！
海水探秘
辽阔的海洋一望无垠，深不可测，占地球表面近四分之三的面积，3拥有地球总水量96.53％的海水（海水总量为13.38亿km）。可见，海水是地球水的主体。那末，这众多的水是从哪里来的呢？
早先人们认为，这些水是地球固有的，当地球从原始太阳星云中凝聚出来时，便携带有这部分水。起初它们以结构水、结晶水等形式赋存于矿物和岩石之中。以后，随着地球的不断演化，轻重物质的分异，它们便逐渐从矿物、岩石中释放出来，成为海水的来源。譬如，在火山活动中总是有大量的水蒸汽伴随岩浆喷溢出来。据此，一些人认为，这些水汽便是从地球深部释放出来的“初生水”。
然而，当人们对这种所谓的火山“初生水”进行同位素研究时，却意外地发现，它们是由与地面水具有十分相似的同位素组成的，从而证明它们实际上只不过是渗入地下然后又重新循环到地表的地面水。近代兴起的天体地质研究表明，在地球的近邻中，无论是距太阳较近的金星和水星，还是距太阳更远一些的火星，甚至离地球最近的月球都是贫水的，惟有地球得天独厚，拥有如此巨量的水，这不能不使人感到奇怪。
科学家们对此认识不一。一些人认为，地球上的水，至少是大部分水，不是地球所固有的，而是由撞入地球的彗星带来的。最近，美国衣阿华大学的一些科学家从人造卫星发回的数千张地球大气紫外辐射照片中发现，在圆盘状的地球图像上总有一些小黑斑。每个小黑斑大约存在二三分钟，面积约有2000平方公里，经过仔细检测分析，他们认为这些斑点是一些由冰块组成的小彗星冲入地球大气层造成的，是这种陨冰因摩擦生热转化成水蒸汽的结果。从照片还可估算出每分钟约有20颗这种小彗星进入地球。若其平均直径为10米，则每分钟就有1000立方米水进入地球，一年即可达0.5立方公里左右。据此可以推论，自地球形成至今的46亿年中，将有23亿立方公里的彗星水进入地球。这个数字显然大大超过现有的海水总量。因此，衣阿华大学的科学家们的意见是否可靠，还有待验证。
另一些科学家相信水是地球固有的。他们指出，虽然有证据表明火山蒸汽与热泉水是主要来自地面水的循环，但却不排斥其中可能混有少量真正的“初生水”。据计算，如果过去的地球一直维持与现在火山活动时所释放出来水汽总量相同的水汽释放量，那末几十亿年来的累计总量将是现在地球大气和海洋总体积的100倍。所以他们认为，其中99％是周而复始参加不断循环的水，但却有1％是来自地幔的“初生水”，而正是这部分水构成了海水的来源。
有的学者认为，金星、火星和月球上原先并不是没有水，而是有的质量太小（月球和火星），没有足够的引力，致使原有的水全部逃逸；有的表面温度太高（金星），也无法维持水的存在。地球由于条件适中，就使原有的水能够长期保存下来。因此他们认为，不能从地球近邻目前的贫水状态来推论地球早期也是贫水的。
最近，我国学者董妙生先生出版《多四季论》一书，提出“大自然存在多四季规律”的假说。“多四季”假说的中心内容是：地球在椭圆形轨道上围绕太阳公转，形成四季，周期为一年。在它参与太阳系、围绕太阳系和其近星系的质心公转，乃至围绕银河系的银心及更大星系公转时，由于与不同强度的热源距离、辐射角的变化而形成多种不同时期不同程度的大、中、小四季变化。较大四季中包含着若干个较小四季，较小四季的冷暖程度由它处在较大四季的哪一个阶段来决定。这个规律对地球适用，对整个宇宙其他星体都适用，并由此引出生物圈周期性地从一个星球转移到另一个星球。按此假说，自地球形成至今的46亿年间，生物圈曾数次周期性地从地球转移到另一个星球，又周期性地像候鸟回归那样循回到地球上来。这其中自然也包括海水的数度干涸与高涨。用此假说，正可以解决以往“天外来水”说和“地球固有”说都未能解决的难题。
然而，假说毕竟尚待检验。今天，海水是从哪里来的问题仍在伤着成百上千的优秀科学家们的脑筋。
“厄尔尼诺”现象探秘
在圣诞节前后，南美的秘鲁和厄瓜多尔沿海的表层海水常常会出现增暖现象，当地人把这种现象称为“厄尔尼诺”，即西班牙语“圣婴”的意思。在“厄尔尼诺”现象发生的时候，海水增暖往往从秘鲁和厄瓜多尔的沿海开始，接着向西传播，使整个东太平洋赤道附近的广大洋面出现长时间的异常增暖区，造成这里的鱼类和以浮游生物为食的鸟类大量死亡。由于海水增温，也导致海面上空大气温度升高，从而破坏了地球气候的平衡，致使一些地方干旱严重，另一些地区则洪水泛滥。这种现象大约每隔3～5年就会重复出现一次。
据统计，20世纪60年代以来，地球上曾多次发生“厄尔尼诺”现象，1982～1983年间出现的“厄尔尼诺”现象，是20世纪最严重的一次，全世界大约死去了1500万多人，造成的经济损失高达上百亿美元。最近的一次“厄尔尼诺”现象发生在1990～1991年间，这次损失虽然没有上次那么严重，但也给全球带来了很多的灾难，像我国长江中下游地区的水灾，南部非洲和菲律宾的严重干旱，美国得克萨斯州和墨西哥沿岸的大部分地区的异常潮湿，等等。
为什么会出现这样的反常现象？许多科学家都进行了深入的研究，提出了各种各样的观点。
有人从自然现象上找原因。他们认为是由于太平洋赤道信风减弱，造成了“厄尔尼诺”现象。还有一些人认为是由于西太平洋赤道东风带的持续增强，造成了太平洋洋面西高东低的局面，才形成了“厄尔尼诺”现象。也有人认为，由于东南和东北太平洋两个副热带高压的减弱，分别引起东南信风和东北信风的减弱，造成赤道洋流和赤道东部冷水上翻的减弱，从而使赤道太平洋海水温度升高，形成了“厄尔尼诺”现象。
还有人从地球的运动方向上找原因。持这种看法的人认为，“厄尔尼诺”现象的出现，与地球自转速度大幅度持续减慢有关，一般出现在地球自转由加速变为减速的时期。这是因为当地球自转速度大幅度减慢时，赤道附近的海水或大气便可获得较多的向东运动量，引起赤道洋流或赤道信风的减弱，进而引起赤道东太平洋冷水上翻的减弱，这就造成了赤道东部和中部太平洋大范围海表温度异常增暖的“厄尔尼诺”现象。
关于“厄尔尼诺”现象的成因，能有这么多种说法，说明至今还没有一种具有绝对说服力的权威观点，还需做进一步的研究和探讨。
沙漠开花之谜
在连绵起伏的沙漠中，有一片绿洲，这里生长着茂盛的植物，并盛开着鲜花，素有“不毛之地”的沙漠也会有如此独特的风景吗？
在秘鲁的滨海区，地面广泛分布着流动的沙丘，沙丘中年平均气温很高，而年降水量却很低。但大约每隔几年，有的年份降水量骤然增长，沙漠中会奇迹般地冒出绿意并开花。
干涸的沙漠只要有大量的降水就会开花吗？海洋气象学家研究认为，沙漠开花的真正原因与“厄尔尼诺”现象的出现密切相关，那么“厄尔尼诺”又是一种什么现象呢？“厄尔尼诺”一旦发生，一般要持续很长一段时间，甚至一年以上。它除了使秘鲁沿海气候出现异常增温多雨外，还使澳大利亚丛林因干旱和炎热而不断起火；北美洲大陆热浪和暴风雪竞相发生；夏威夷遭热带风暴袭击；美洲加利福尼亚遭受水灾；大洋洲和西亚多发生严重干旱；非洲会大面积发生土壤龟裂；欧洲会产生洪涝灾害；我国南部也会发生干旱现象，沿海渔业减产；全国气温偏低，粮食会大面积减产。它又是如何产生的呢？海洋气象学家认为：正常年份，太平洋海面的水温表现为西部高东部低，太平洋海面的水温与此相反，就出现了“厄尔尼诺”现象。夏威夷大学的地震学家沃克指出，自1964年以来，五次“厄尔尼诺”现象的发生时间都塔尔沙漠中呈波浪状的沙丘与地球的两个移动板块之间的边界上发生地震这一周期现象密切吻合。
还有的科学家提出“厄尔尼诺”与一种叫“南部振荡”的全球性气候变化体系有关，从而影响了南半球的信风强弱。
我国科学家研究了1950年以后地球自转速度变化的资料发现，只要地球自转年变量迅速减慢持续两年，且数值较大，就发生“厄尔尼诺”现象。因此他们认为，“厄尔尼诺”可能与地球自转速度变化有关。
现在，科学家已运用航空技术、海洋水下技术及智能机器人对“厄尔尼诺”进行研究，并从地质方面深入探索，相信有一天，“厄尔尼诺”的产生机制将会真相大白。到那时，沙漠开花也就不足为奇了。
冰期形成之谜
所谓冰期，是指地球历史上大规模的寒冷时期。在这个时期里，不仅地球的两极和高山顶上有冰川分布，就是一些纬度较低的温带地区和低矮山岭上，也分布着许多冰川。地球的历史告诉我们，全球各地在地质历史中曾发生过三次大冰期，即震旦纪冰期、石炭纪冰期、二迭纪冰期和第四纪冰期。而每次大冰期又是由许多小冰期组成的。最近的一次大冰期是70万年前开始的，至今已发生过7次小冰期，每次持续时间为9万年之久，而两次冰期之间总是伴随着大约1万年长的温暖的间冰期。
科学家们推测，第7次冰期在1万年前就已结束，我们目前正生活在第7次温暖的间冰期末尾，再过5000年，我们居住的地球又将进入一次小冰期，那时整个地球将重新银妆素裹，全球的每个人都会生活在类似今天南极的冰天雪地之中。
面对这一预言，人们难免会问：为什么地球上会出现寒冷的冰期呢？对此，科学家提出了许多假说予以解释：
首先进行推测的是德国地质学家希辛格尔。他在1831年提出，第四纪冰期的出现与第三纪的造山运动有关。后人发展了他的观点，认为冰期的发生是由于造山运动所造成的海陆分布不同。在造山运动以后，地球上出现了一些高耸的大山，为山岳冰川的形成创造了条件。山的升高和冰雪堆积的增厚，还使山区附近的气候发生变化，气温下降，并逐渐扩展影响到全球，使整个地球的平均温度下降，导致冰期出现。反之，当造山运动平静后，山地受到侵蚀，高度不断降低，海水有可能侵入大陆上被削平的低洼地区，使其成为浅海。因为海水的热容量较大，能贮存较多的热量，所以当海洋面积扩大并积蓄较多热量之后，气候开始逐渐转暖，出现了间冰期。一旦造山作用重新发生，山脉再次升高，冰期便又重新来到。
但是人们很快发现，造山运动剧烈的时期与冰期并不完全吻合。
1896年，瑞典地球物理学家阿列尼乌斯提出了植物可能是产生冰期的祸首。他认为空气中二氧化碳若增加到现在含量（0.03％）的2—3倍时，地球的年平均温度就会升高8—9℃。据此可以解释第三纪的温暖气候。温暖的气候和二氧化碳含量的高浓度，促使植物大量繁殖。但是，植物大量繁殖的结果，又使二氧化碳大量消耗，使其在空气中所占的比例下降。当它降低到现在含量的一半时，就会使地球的年平均温度下降4—5℃，足以导致中、高纬度地区广泛发育冰川，产生冰期。冰期的出现又会减缓植物生长，从而使二氧化碳的含量逐渐恢复正常。于是气温又逐渐升高，冰川消退，出现间冰期，植物又开始繁盛起来，为另一次冰期的到来准备了比较充分的条件。
但是，历史上植物十分茂盛时期之后，并没有出现冰期，相反在6—7亿年前的古代，生物运动没有现在繁盛，却有震旦纪大冰川的出现。因此上述说法缺乏充分依据。
为了弥补这一说法的不足，有人提出了尘幔说，认为：由于地球上火山的猛烈喷发，大量的火山灰尘给地球撑起了一把尘埃大伞，张起了一道尘幔，于是，阳光就再也照不到地球上了，冰期由此而生。然而，造山运动也是火山极盛时期，但并不是每次造山运动后都有冰期接踵而来。
1920年，南斯拉夫塞尔维亚的天体物理学家米兰柯维奇提出了天文说，认为地球上所以有周期性的冷暖变化，根本原因在于地表受到的太阳光热不均匀，而造成受热不均匀，无非是地轴的偏斜、地球的颤动以及地球本身是椭圆的，在围绕太阳转动时有近日点和远日点之差……
目前这一天文假说成为当前最受拥护的冰期成因假说。但这一假说也并非完美无缺，它充其量只能解释一个大冰期中的冰期与间冰期的交替，而没能回答整个大冰期产生的原因。
近年来，在探索冰期形成机制的各种理论中，又出现了一个新的假说，认为，地球冰期的发生与太阳率领它的家族通过银河旋臂的时间有关。
我们的银河系是一个旋涡状星系，它具有4条旋臂。根据星系旋臂形成假说，太阳及其家族在绕银河系核旋转时，每隔二亿多年就要通过一次旋臂。而在旋臂里星际物质比较密集。因此有人认为，当太阳通过旋臂时，大量星际尘埃的存在使星际空间的透明度减小。太阳辐射出来的光和热受到星际尘埃的反射和折射，到达地球表面的能量有明显的削弱，就使地球的年平均温度下降，冰期发生。这一理论的重要证据是，地球上三次大冰期发生的间隔时期，正好与通过旋臂的时间吻合。
但是，旋臂附近的星际空间是否果真有那么多星际尘埃，却是令人怀疑的。而且这一假说是建立在另一假说的基础上。
因此，尽管人们长期以来不断地探讨冰期的成因，也有了许多科学假说，但这仍然是悬而未决的地学之谜。
龙卷风之谜
龙卷风是一种可怕的风暴，虽然在世界各地都有发生，但在美国出现的次数最多。1954年，美国小城达文港下了一场蔚蓝色的夜雨。在许多国家还经常发生这样的事：晴朗的日子里，天上突然撒下许多麦粒和橙子；有时又会随雨滴落下青蛙和鱼……这些看起来不可思议的现象，其实都是龙卷风的恶作剧。
龙卷风若发生在水面，称为“水龙卷”；如发生在陆地上，则称为“陆龙卷”。龙卷风外貌奇特，它上部是一块乌黑或浓灰的积雨云，下部是下垂着的形如大象鼻子似的漏斗状云柱，具有“小、快、猛、短”的特点。水龙卷直径25～100米，陆龙卷直从草地上移动的龙卷风呈白色径100～1000米。其风速到底有多大，科学家没有直接用仪器测量过，但根据龙卷风在其所经过的区域内做的“功”来推算，风速一般每秒50～100米，有时可达每秒300米，超过声速。它像一个巨大的吸尘器，经过地面，地面的一切都要被它卷走；经过水库、河流，常卷起冲天水柱，有时连水库、河流的底部都露了出来。同时，龙卷风又是短命的，往往只有几分钟或几十分钟，最多几小时，一般移动几十米到10千米左右便“寿终正寝”了。全球平均每年发生龙卷风上千次，使数万人丧生，其中美国出现的次数占一半以上。1974年4月3日，在美国南部发生了一场龙卷风，风速从每小时100海里加大到300海里，卷走了329人，使4000多人受伤，2.4万个家庭遭到不同程度的损失。亚洲、欧洲和大洋洲也是龙卷风多发地区。世界各国对龙卷风的研究都很重视，但龙卷风之谜一直未能彻底解开。
龙卷风的形成一般与局部地区受热引起上下强对流有关，但强对流未必会产生龙卷风。前苏联学者维克托·库申提出了关于龙卷风成因的一种新理论：当大气变得像“有层的烤饼”时，里面很快形成暴雨云——大量的已变暖的湿润的空气朝上急速移动，与此同时，附近区域的气流迅速下降，形成了巨大的漩涡。在漩涡里，湿润的气流沿着螺旋线向上飞速移动，内部形成一个稀薄的空间，空气在里面迅速变冷，水蒸气冷凝，这就是为什么人们觉得龙卷风像雾气沉沉的云柱的原因。但在某些地区的冬季或夜间，没有强对流或暴雨云，龙卷风却也经常发生，这又怎么解释呢？
并且龙卷风还有一些“古怪行为”，使人难以捉摸：它席卷城镇，捣毁房屋，把碗橱从一个地方刮到另一个地方，却没有打碎碗橱里的一个碗；吓呆了的人们常常被它抬向高空，然后又被它平平安安地送回地上；有时它拔去一只鸡一侧的毛，而另一侧却完好无损；它将百年古松吹倒并捻成纽带状，而近旁的小杨树连一根枝条都未受到折损。
人们对龙卷风的形成及后果进行了多年的研究，但还有很多谜底没有揭开。
无底洞探秘
地球上是否真的存在“无底洞”？按说地球是圆的，由地壳、地幔和地核三层组成，真正的“无底洞”是不应存在的，我们所看到的各种山洞、裂口、裂缝，甚至火山口也都只是地壳浅部的一种现象。然而我国一些古籍却多次提到海外有个深奥莫测的无底洞，如《山海经·大荒东经》记载：“东海之外有大壑。”《列子·汤问》：“渤海之东，不知几亿万里，有大壑焉，实惟无底之谷，其下无底，名曰归墟。八绂九野之水，天汉之流，莫不注之，而无增无减焉。”
事实上地球上确实有这样一个“无底洞”。它位于希腊亚各斯古城的海滨。由于濒临大海，在涨潮时，汹涌的海水便会排山倒海般地涌入洞中，形成一股湍湍的急流。据测，每天流入洞内的海水量达3万多吨。奇怪的是，如此大量的海水灌入洞中，却从来没有把洞灌满。曾有人怀疑，这个“无底洞”，会不会就像石灰岩地区的漏斗、竖井、落水洞一类的地形。然而从20世纪30年代以来，人们就做了多种努力企图寻找它的出口，却都是枉费心机。
为了揭开秘密，1958年美国地理学会派出一支考察队，他们把一种经久不变的深色染料溶解在海水中，观察染料是如何随着海水一起沉下去的；接着又察看了附近海面以及岛上的各条河、湖，满怀希望地去寻找这种带颜色的水，结果令人失望。难道是海水量太大把有色水稀释得太淡，以致无法发现？
几年后他们又进行了新的试验，他们制造了一种浅玫瑰色的塑料小粒。这是一种比水略轻，能浮在水中不沉底，又不会被水溶解的塑料粒子，他们把130公斤重的这种肩负特殊使命的物质，统统掷入到打旋的海水里。片刻功夫，所有的小塑料粒就像一个整体，全部被无底洞吞没。他们设想，只要有一粒在别的地方冒出来，就可以找到“无底洞”的出口了。然而发动了数以百计的人，在各地水域整整搜寻了一年多以后，他们仍一无所获。
至今谁也不知道为什么这里的海水没完没了地“漏”下去，这个“无底洞”的出口又在哪里？每天大量的海水究竟都流到哪里去了？
“幽灵岛”之谜
这里所说的“幽灵岛”，指的是海洋中形迹诡秘、忽隐忽现的岛屿，而并非是那种热带河流上常见的，由于涨水或暴风雨冲走部分河岸或沼泽地而形成的漂浮岛。
1707年，英国船长朱利叶斯在斯匹次培根群岛以北的地平线上发现了陆地，但他的船总是无法接近这块陆地，他完全相信，这不是错觉，便将“陆地”标在了海图上。过了近200年，海军上将玛卡洛夫率领的考察队乘“叶尔玛克”号破冰船去北极，考察队员们再次发现了朱利叶斯当年所见到的陆地。1925年航海家沃尔斯列依也在这一地区发现过这块飘忽不定的“陆地”。可是1928年，当一些科学家前去考察时，却没有发现任何岛屿的存在。
类似的事情在地中海也发生过。那是1831年7月10日，一艘意大利船途经地中海西西里岛西南方的海面，船员们目睹了一个突现的奇观：海面上涌起一股20多米高的水柱，转眼间变成一团烟雾弥漫的蒸汽，升到近600米的高空。8天以后，当这只船返回时，发现这儿出现了一个冒烟的小岛。四周海水中，布满了多孔的红褐色浮石和不可胜数的死鱼。这个在浓烟和沸水中诞生的小岛在以后的10多天里不断地伸展扩张，由4米长到60多米高，周长也扩展到4.8千米。由于这个小岛诞生在航运繁忙、地理位置重要的突尼斯海峡里，因此很快就引起了各国的注意，并派人前往考察。可是没多久，这个岛就开始缩小，仅两个月便隐入了水底。但它并未真正消失，在以后的岁月，它又多次出现，直到1950年，它还出现过一次。于是它就成了名副其实的“幽灵岛”。
对“幽灵岛”的形成原因，科学家们十分感兴趣，然而现有的理论，无法圆满解释其形成和消失的原因，人们只能做出这样或那样的推测。
死亡谷之谜
在世界上一些人迹罕至的地方，隐伏着若干让人谈虎色变、不寒而栗的死亡之地，鸟类、爬行动物或人类都无法进去，如进去，往往立即死亡。人们把这些地方称为“死亡谷”。对这种奇特的自然现象，许多科学家曾长期进行研究和探索，有的“死亡谷”头上笼罩的面纱已被彻底揭开，如前苏联勘察加半岛克罗诺基自然保护区内的“死亡谷”，是由于那里积聚了足以使人窒息的毒气——与碳酸气和硫化氢同时发生作用的剧毒挥发性氰化物。我国昆仑山内的“魔鬼谷”是由于隐藏丰富的磁铁矿而造成频繁雷击所至。而埃及西部沙漠之中的“死亡谷”，却是众多的蚁狮所为。但世上仍有许多“死亡谷”，至今还是无法揭晓的奇谜。
在美国加利福尼亚和内华达州毗连地带，有一个“死亡谷”，它长225公里，宽6至26公里，面积1408平方公里。山谷两侧悬崖峭壁，山岭绵延。这里的气候极端炎热干燥。1848年，一队外来移民误入谷地，迷失方向，大都葬身谷底，连尸体都找不到。1949年，美国一支勘探队冒险进入“死亡谷”，几乎全部死亡，其中有几个人侥幸脱险爬出，过后不久也不明不白地死去。后来，又有死谷中的石头竟然会自己“走不少人前去探险，结果也屡屡身亡。最路”，这成为一个难解之谜令人难以理解的是，这个被死神统治的地方，竟是飞禽走兽的“极乐世界”。据初步统计，这里繁衍着230多种鸟类，19种蛇类，17种蜥蜴，1500多头野驴，还有各种各样、多如牛毛的昆虫，草本植物随处可见。究竟是什么原因会威胁人的生命，却不伤害这些飞禽走兽？人们至今疑惑未解。
据美国科学家考证，“死亡谷”在非常遥远的古代经历了多次沧海桑田的变化，才演变成今天奇特的面貌。距今约3000万年前，由于这一带地壳运动频繁，埋在地下的岩层受到两侧重压力的挤压，褶成弯曲状，有的地方隆起突出，成为高地或山岭，有的地方凹下，成为河流或盆地。“死亡谷”就是一狭长形的闭塞盆地。以后气候渐变炎热干燥。到距今约2000万年前，地壳再次发生剧烈的褶皱和断裂，沿着断裂地带形成了一条深达1200多米的大断层。很厚的沉积物把大断层覆盖了，长时期以来没有被人们发现。有些学者推测，一些人误入“死亡谷”，迷失方向，可能是踏进大断层上面的沉积物而掉入大断层的深渊中导致死亡的，所以连尸体也不见了。“死亡谷”里有丰富的卤素矿、硼砂矿等。有些学者认为，可能在谷底某一部位地下藏有某种至今尚未查明的剧毒矿物元素，当人们靠近这种矿物时，就会中毒死亡。这只是一种猜测，尚难定论。“死亡谷”也不是绝对的禁区，有些人却能安然无恙地通过“死亡谷”，未发生过意外。在“死亡谷”边缘一些怪石林立、峰岭险峻的地段，已辟为自然奇景区，向游人开放。
美国科学家认为，这个“死亡谷”是一个不寻常的自然之谜，要彻底查明一部分人进入谷地死亡的原因，还有待今后进一步深入探索和研究。
在印尼爪哇岛上有一个死亡之洞，位于一个山谷中，共由六个庞大的山洞组成。令人惊奇的是，据说不论是人，还是动物，只要站在距洞口6～7米远的范围之内，就会被一股无形的力量“吸”进去。一旦被吸住，使出浑身解数也无法脱身。因此，洞口附近已堆满了各种动物和人的尸骨残骸。死亡洞为何有生擒人兽的绝招？被它吸住的人和动物是慢慢饿死，还是中毒而死？迄今都无人能作出回答。
有趣的是，意大利那不勒斯与瓦维尔诺湖附近也有两个死亡谷。它们与上述的美国死亡谷恰好相反。它们不会危害人类的生命，但却经常威胁着飞禽走兽的生存。据科学家统计，在该两地，每年死于非命的各种动物多达3600多头。所以意大利人称它为“动物的墓场”。至今，人们也无法解释它们的死因。
鸣沙之谜
所谓鸣沙，也就是会发声的沙子。鸣沙现象是普遍存在的，在美国的长岛、马萨诸塞湾、威尔斯西岸；英国的诺森伯兰海岸；丹麦的波恩贺尔姆岛；波兰的科尔堡以及巴西、智利和亚洲与中东的一些沙滩、沙漠都会发出奇音妙声。在我国也有三大鸣沙地，第一处是已为古志（《太平御览》、《大正藏》）所载的今天甘肃敦煌县南月牙泉畔的鸣沙山，又叫雷音门，第二处是竺可桢在《沙漠里的奇怪现象》一文中描述过的宁夏中卫县沙坡头黄河岸边的鸣沙山，第三处是内蒙古达拉特旗（包头市附近）南25公里，库布齐沙漠罕台川（黄河支流）两岸的响沙湾，这处沙山有60米高，100米宽，又叫银肯响沙。
不仅鸣沙现象遍布很广，而且沙发出的声音也是多种多样：在美国夏威夷群岛的高阿夷岛上，沙子会发出狗叫似的声音，人称“犬吠沙”；而苏格兰爱格岛上的沙却能发出尖锐响亮的声音，就像食指在拉紧的丝弦上弹了一下，再踏上一步，尖锐的声音就会重复，若从我国鸣沙山上滚下，沙子便会发出轰隆的巨响，像打雷一样。总之，听到过的人都觉得，鸣沙的“歌声”可以同哨声、笛声、竖琴声、提琴声、天上的雷鸣、飞机和汽车发动机的轰响相比拟，但它们却有一个共同的特点，就是沙漠中的鸣沙“音调”较低沉，海滨响沙“音调”较尖细。
然而，沙为什么会“鸣”呢？这个问题使人困惑，也激起了人们对它进行研究和探索的兴趣，对鸣沙原因也有各种各样的解释。
一些学者认为，沙粒涂上了一层薄薄的钙镁化合物，在大量的沙相互摩擦时，产生了类似提琴用搓上松香的琴弓沿着琴弦奏出乐曲一样的声音。
还有研究者认为，鸣沙的基本原理在于空气在沙粒之间的运动，当沙粒在滑动的时候，它们之间的孔隙一会儿扩大，一会缩小。空气一会儿钻进这些孔隙，一会又被挤出这些孔隙，因此便产生振动而发声。
也有这种解释：沙带了电引起发声。由于相撞，沙丘的沙不断地充上不同的电荷，接着开始一个接一个地排斥，这就像放电情况一样引起了声音。前苏联学者雷日科顺利地制成了人造的发声沙。他取普通的河沙弄干，清洗沙中尘土，再从中清除别的杂质，然后在一般的起电盘的帮助下充电，接着沙开始响起来——再用一只手挤压它时，沙就发出拉提琴的响声。
马里科夫斯基在踏勘了前苏联卡尔岗上的鸣沙后，提出了自己的解释：每个鸣沙沙丘的内部，都有一个密集而潮湿的沙土层，它的深度是随雨水的多少而改变的。夏季，潮湿层较深，它被上面干燥的沙土层全部覆盖起来，潮湿层的底下又是干燥的沙土层，这就可能构成一个天然的共鸣箱。当雪崩似的沙粒沿着斜坡倾泻下来时，干燥沙粒的振动波传到潮湿层时，就会引发共鸣——像乐器的共鸣箱一样，使沙粒的音量扩大无数倍而发出巨大声响。
前苏联另一位学者在考察了我国的中卫沙坡头和达拉特旗的响沙湾后发现，两地沙子的质地均属细沙类，而且石英质地的沙粒占其中的52～62％，于是他认为，由于石英晶体具有特殊的压电性质，使鸣沙中的这些石英砂粒对压力非常敏感。一旦受到挤压就会带电，在电的作用下它又会往复伸缩振动。振动得越厉害，产生的电压越高；电压越高，振动越厉害……于是“歌声”就越来越响。
不过石英沙的分布是很广的，响沙却没有那么普遍，而且一般鸣沙换个地方就变“哑巴”，所以更多的人还是认为鸣沙的形成与当地特殊的地理环境有关。1979年，我国的马玉明撰文《响沙》，提出新见解：响沙的“共鸣箱”不在地下，而在地面上的空气里。他认为响沙的发生需具备三个条件：一是沙丘高大且陡；二是背风向阳，背风坡沙面呈月牙形；三是沙丘底下有水渗出（形成泉潭）或有大的干河槽。而且提出，由于空气温度、湿度和风的速度经常在变化，不断影响着沙粒响声的频率和“共鸣箱”的结构，再加上策动力和沙子固有频率的变化，响沙的响声也经常变化。有时下雨天去看响沙，发现响沙不响，正是由于温度和湿度的改变，破坏了响沙“共鸣箱”结构的缘故。像宁夏中卫沙坡头的响沙，就是由于周围造林绿化等原因，破坏了共鸣的条件，响沙已有十几年不响了。
然而，国外一些海滨的响沙沙滩是相当平坦的，不存在高而陡的月牙型沙丘，而且它们往往只会在雨后不久，表面层刚刚干燥的时候发出响声。这又如何解释呢？日本京都府北面丹后半岛的海水浴场上有两处响沙：一处叫琴引滨；一处名击鼓滨。这两条沙滩不仅音色截然不同，甚至还有季节性变化。由此日本学者得出结论：海滨响沙最重要的条件是要有洁净的海水不断地冲刷。夏天游泳的人太多，把海水弄得太脏，沙子便不愿响了，这与沙漠的响沙的“脾性”似乎完全两样。
我国的几处鸣沙山还有二奇，在古志中已有记载：一是山麓都是清泉，尽管周围沙丘重重，但千百年来泉水从未被黄沙所填没；二是不管有多少人爬到沙山顶上，滑落多少沙子，到第二天风又会将沙子吹上山坡，使沙山形状“辄复如旧”。它们同响沙的秘密一样，虽然已有了各种假说，但对于人类却仍是没有彻底解开的谜。
“俄勒冈漩涡”之谜
一提起漩涡，人们自然会想到江河湖海中的漩涡。漩涡区域，水总是一圈一圈地围绕着同一个圆心飞速旋转。如《西游记》中沙僧占据的流沙河，可是你听说过陆地也会有漩涡吗？
在美国俄勒冈格兰特狭口外沙甸河一带，就有这么一个陆上漩涡，人称“俄勒冈漩涡”，在那个漩涡中心，有一个古老的木屋，小屋歪斜得厉害，看上去比比萨斜塔还让人担心。其实担心是多余的，无论经过多少年的风吹雨打，小屋从未倒过。更让人惊奇的是只要踏进小屋，就会感到有一股“魔力”死死地把人往里拉。想退出，心有余而力不足。马比人的抵抗力还弱，只要靠近小屋外方圆50米的地方，立刻会不知受了什么惊吓，拼命往回跑，鸟也是。
那么，“俄勒冈漩涡”到底是怎么回事呢？科学家为了揭开它的谜底，特地做了一个试验。即把一根拴有13千克钢球的铁链子，吊在小屋的横梁上，奇怪的是，钢球根本不能垂直向下，而总是倾斜着往“漩涡”的中心摇动，好像那儿是它的家。科学家见此情况，就轻推钢球，结果，钢球一下子就进入了“漩涡”中心。但是，科学家们再要把钢球拉回来，可费了好大的劲，钢球就像刚见了母亲的小孩子死活不肯离开似的。
科学家认为，“俄勒冈漩涡”的吸引力肯定是存在的，但这是一种什么样的吸引力呢？这种吸引力又是如何产生的呢？科学家们暂时还不能回答。
罗布泊之谜
罗布泊位于新疆塔里木盆地东部，同失踪了的楼兰古城一样，是一个充满神秘氛围的地方。近百年来有关罗布泊是否是游移湖的论争，又牵动着地学界那么多人的心弦，使之成为一个引人入胜的自然之谜。
酷热、干旱、风沙、雅丹（陡崖）、盐壳阻拦着人们向罗布泊接近，多少年来一直被称为“死亡之路”。历史上曾有许多中外学者试图冲破层层阻碍穿越大沙漠，完成对罗布泊的考查，然而成功的人并不多。就是仅有的几次成功的考察，还在罗布泊的确切位置上产生了很大的分歧。
最先引起罗布泊是游移湖争论的是俄国探险家H·M·普尔热瓦尔斯基，他在公元1876年曾到罗布泊考察，他发现罗布泊位于塔里木河口的喀拉和顺境内，比我国地图所记的位置还要往南，大约有纬度1度之差。而且，他所见到的湖泊是淡水湖，芦苇丛生的大沼泽地，聚集着成千上万的鸟类。而北罗布泊（即中国地理文献所记载的罗布泊）的水都已干涸，变成盐滩，十分荒凉。
普尔热瓦尔斯基的观点发表后，在国际地学界引起了争论。
德国的李希霍芬持反对意见，他认为普尔热瓦尔斯基所考察的也许并非是中国清朝地图上的罗布泊，真正的罗布泊还在普氏考察的北部。
以后英国的斯坦因、瑞典的斯文赫丁等先后到罗布泊地区考察，认为争论的双方都没错，而是罗布泊游移到喀拉和顺去了。从此就有了罗布泊是游移湖的说法。斯文赫丁还推测了罗布泊游移的原因，是由于进入湖中的河水（塔里木河）挟带大量泥沙，沉积在湖盆里，而使湖底抬高，导致湖水往较低的地方移动。过一时期后，被泥沙抬高露出的湖底又遭受风的吹蚀而降低，这时湖水又回到原来的湖盆中，罗布泊像钟摆一样，南北游移不定，而且游移周期可能为1500年。
1923年，为普尔热瓦尔斯基和斯文赫丁所发现的罗布泊突然消失，成为沙漠，鸟儿飞走，芦苇枯死，那些靠打鱼为生的渔民和居民也离开了芦苇编成的小屋，迁往他处。原来，罗布泊又戏剧性地回到了它以前呆过的老地方，即古代地图上所标的位置。
到了1930和1931年，瑞典，中国勘察队来到中国地图所标的罗布泊，发现那里水面长约188公里，宽50公里，深5米，大约有2000平方公里。1945年，罗布泊水面又扩展为3000平方公里。1959年，中国科学院新疆综合考察队在罗布泊北岸考察时，还见到烟波浩淼、水鸟成群的情景。他们还曾泛舟湖上，甚至抓到了一条大鱼。
但1964年，罗布泊开始干涸。1973年，美国大地卫星对该地区拍照，证实罗布泊已完全干涸。
而我国地学工作者认为，造成罗布泊干涸的原因，是人类经济活动水体重新分配的结果，即河流上游的农垦，引水灌溉，造成了罗布泊水源枯竭，而并非是罗布泊游移他处。
1980年，我国的科学考察队又两度穿越罗布泊，对那里的地貌和古水系作了详细的考察。考察队队长夏训诚在考察报告中写道：“罗布泊最低处为778米，喀拉和顺最低处为788米，相差10米，水往低处流，不可能发生罗布泊倒流喀拉和顺的现象。塔里木河和孔雀河下游入湖口处，河流包含泥沙较少，短时期内不会产生大量泥沙堆积，抬高湖底地形，而使水往较低地方流去。这次考察中我们看到，干涸的湖底皆为坚硬的盐壳，用钢锤都很难敲碎，不易产生风的吹蚀作用，而使湖底重新降低。我们还在干涸的罗布泊湖盆中，进行钻探取样，这些样品通过孢粉和年代测定表明，湖底沉积物不同层次都有香蒲、莎草等水生植物孢粉的分布，说明历史时期罗布泊一直是有水停积的，湖水从未离开过罗布泊。根据碳14年代测定结果，湖底沉积物1.5米深处，为3600年左右的沉积。说明3600年以来，湖泊的沉积作用一直在进行着，而不像斯文赫丁推测1500年左右就会形成10米以上的沉积物。实地考察测量和现代航测资料证明，罗布泊是游移湖的提法是不符合实际情况的，罗布泊水体从未发生倒流入喀拉和顺的现象。”
以上的考察，使我们初步了解了罗布泊的奥秘，但还不能说已经完全找到了答案，如果再进一步追溯包括塔里木河与罗布泊的景观变化，就需要我们做更细致的科学研究。
怪火之谜
火，是人类走向文明征服自然的伙伴，然而，有些令人恐惧的“怪火”，却肆无忌惮地威胁着人类，更令人忧虑的是，对这些“怪火”的起因，人们一无所知。
1871年10月8日傍晚，拥有60万人口的美国芝加哥市开始了都市的夜生活。可是谁也没有料到，在这天晚上，从城北的第一起火警起，不到半小时，全城陷入一片火海之中，大火一直蔓延到次日上午，几乎把全城烧成一片灰烬。几十万居民在火海中乱撞瞎跑，竟有1000多人被当场烧死或踏死。在郊区的公路，还有几百名死里逃生者不明不白地死去，尸检结果，他们并非被火烧死。这次火灾使幸存中的12.5万人无家可归，全城笼罩着一片恐怖的气氛。
然而，这场大火又是怎样发生的呢？
有人说是一头奶牛碰翻了一盏油灯。可是在没有风的夜里，火怎能从一处而蔓延到全城呢？也有人说当时仿佛有“炽热的石块纷纷从天而降”。在同一天晚上，芝加哥周围的威斯康星州、密执安州、内布拉斯加州、堪萨斯州、印第安纳州的一些森林草原也同时失火。纵火者到底是谁呢？
美国科学家维·切姆别林研究了许多天文档案，提出了“流星雨引火”的假说。1871年10月8日，地球正好穿过一颗已经分裂成两半的比拉彗星的轨道彗核，它又与地球正好相遇在美国。于是，维·切姆别林认为这场大火是由于流星雨引起。彗核陨落的物质，其温度之高足以使金属和岩石熔融，彗星含有的一氧化碳和氰，在小区域范围内可以使人不焚而亡。但是，也有很多科学家不敢苟同上述见解。因为，彗星的密度极小，几乎近似真空，彗星和地球相撞，不可能引起毁灭性的灾害。事实也证明，一些彗星的彗尾几度经过地球，并未引起地球上任何的异常现象。再说，地球的大气圈是一层有效的防护层，很多行星际物质陨落早会在大气中燃烧殆尽。即使能落到地面上的陨石，其高温只是局限在表层几毫米上下，不足以引起地物的燃烧。这场100年前的芝加哥大火的“纵火案”，至今还没有能找到真正的“罪犯”。
像这种不明原因的火，在我国广西也时有发生，1983年第2期《地球》杂志上，以“广西怪火”为题，对其作了详细的介绍。
1967年4月13日至7月14日3个月时间里，昭平县的富罗乡一带连续发生约120起原因不明的“怪火”。起火常在白天，但晚间也有。起火地点和物品通常是屋内的衣被、纸张和木制的家具、农具等。1967年5月29日竟起火10次，竹刀村有20户人家，几乎家家起火，当事者看到起火物先冒白烟，经过30秒至1分钟后即出现火苗，其间还常嗅到一种气味。平南县有一户农家，从1977年至1981年竟发生过60起这样的“怪火”。
1983年12月5日——8日，《地球》杂志编辑部与广西地质学会科普委员会联合在广西的兴安县召开了《奇异地质现象研讨会》，经科学工作者的考察和研究发现：广西的“怪火”起火点常沿河成条带状分布，一些科学工作者认为，可能是地下的某种气体沿着裂隙向地表泄出，并与氧结合，与气态水结合成化合物，并聚附于可燃性物质上，在适宜的条件下发生自燃。遗憾的是，这些“怪火”发生时，均未及时取到气样，因此，至今还不能揭开其中的奥秘。
神灯之谜
在吴川黄坡镇，多会听人说起三柏长坡的“神灯”，在大雨将至雷鸣电闪的晚上，时有神灯悠然而出，按一定路线出游。还说在某年某日一个闷热的傍晚，将一个失言冒犯了它的人当场击毙在蕃薯地里，有名有姓，言之确凿。无独有偶，远在清代，传说浙江姚江东岳神庙附近，每当天气骤变之夜，常有“神灯”出现。
一位气象工作者也曾观察过“神灯出游”，并作了如下详细的记载：1962年7月22日傍晚，在泰山玉皇顶，天气骤变，在一阵雷鸣电闪中，一个直径约15厘米、足球般大小的殷红色火球，从窗缝潜入室内时，把窗户的木条撕裂。它以每秒2至3米的速度在室内轻盈地游荡，大约经过3至4秒钟之后，又从烟囱逸出。在即将离开烟囱之际突然爆炸消失，爆炸使烟囱削去一角，爆炸产生的气浪，使室内的暖水瓶胆震为碎片。1989年4月3日晚，当晚电闪雷鸣，一个比拳头稍大的红色火球，猛然击碎窗户玻璃，窜入湖南隆回县一户农民卧室，在床上飞舞滚动，老夫妇顿时感到手脚麻木灼热。之后，火球穿堂过室，在8个房间都留下了大小不等的碰撞痕迹。火球最后游到他儿子的房间，将他儿子、儿媳和一岁半的孙女烧为灰烬，床上的衣服被席全部烧毁，而床框、床脚却完好无损，更为奇怪的是，放在床边的大立柜，外表无任何损坏痕迹，而柜内所有衣物杂品全部化为灰烬。
目前对于球状闪电还没有令人满意的解释，已有的解释有如下几种：有的科学工作者认为，球状闪电是由化学过程引起的。在线状闪电中，由于闪电通道里的空气温度很高，使空气中的水分分解成氢气和氧气，在某些条件下，闪电通道裂成几块，组成一团含氢气和氧气的气团。当高温冷却到3500度时，氢气和氧气又化合成水，并释放出巨大的能量，类似爆炸。也有的气象学家指出，球状闪电所以能存在那么长时间，是因为它吸收了线状闪电时产生的超短波辐射。当它把这部分能量迅速地释放出来的时候，就会发出光和热。
球状闪电十分罕见，出没时间不定，存在时间又短促，很难对它进行系统的观测和实验。但可以相信，这个自然之谜一定会被科学家揭开。
佛灯之谜
相传在我国庐山、青城山、峨嵋山等地，每当月隐之夜，山下黑沉沉的幽谷间，会突然涌现出十到数百点荧荧火光。火光时大时小，时聚时散，忽明忽灭，忽东忽西，或近或远，高者半天，低者掠地。古人把这看成是过路神灵或仙佛手提灯笼穿行在天地之间，这便是所谓的佛灯。
据载，历代看到佛灯的人很多，许多文人骚客也为此留下了很多诗篇，其中著名的有南宋诗人范成大的《最高峰望雪山》，明代学者王阳明的《文殊台夜观佛灯》等。其实，佛灯现象并不常见，即便住在庐山几十年的人也很难看到一次，这就给研究者带来了重重困难，因而它成了一个至今悬而未决的千古疑谜。
1961年秋，我国著名地理学家竺可桢在考察庐山后，特地将佛灯作为庐山大自然的三大谜题（佛灯谁点燃？庐山云雾为何有声音？庐山雨为何自下往上跑？）之一，向庐山有关研究所提出来，希望科学工作者能认真予以研究。
据记载及目击者的描述，佛灯的颜色有白、青、蓝、绿色等，很像天上的星星，而且，在山上看，佛灯主要在山下，高度很低，此光忽明忽灭，闪烁离合。
根据上述佛光的几点共性，有的研究者认为它很可能是山下灯光的折射，还有人认为是星光在水中的反射，也有人说是一种大萤火虫的飞舞，更有山中蕴藏镭或金等发荧光的矿石的推测。然而最普遍的解释是磷火说，认为佛灯即民间所说的“鬼火”，系山中千百年来死去的动物骨骼或含磷地层中所含的磷质，与空气中的水分发生作用，产生磷化氢和四氧化二磷气体，它们在空气中极易自燃，因比空气轻而随风飘动，故有闪烁离合的景象。由于磷化氢燃烧时光不强，所以必须是在没有月光的夜晚才能看到。
但研究者认为磷火说的漏洞也很多：一是磷火多贴着地面缓缓游动，不可能飘得很高，更不会“高者天半”或“有从云出者”；二是磷火的光很弱，庐山文殊台和青城山神灯亭的海拔皆在1000米以上，峨眉金顶海拔超过3000米，不可能看得那么清清楚楚。1981年12月14日，庐山云雾所收到海军航空兵老飞行员郭宪玉的来信，他对佛灯的来源提出了一个全新的看法，认为它是“天上的星星反射在云上的一种现象”。郭说，夜间没有月亮时在云上飞行，飞机下面铺天盖地的云层就像一面镜子。从上往下看，不易看到云影，只能看到云反射的无数星星。飞行员在这种情况下易产生“倒飞错觉”，就是感到天地不分，甚至会觉得是在头朝下飞行。从而联想到天黑的夜晚，若有云层飘浮在大天池文殊台下，把天上的群星反射下来，就有可能出现佛灯现象。由于半空中的云层高低不一，游移不定，所以它反射的荧荧星光也不是固定的，也许在这个角度反射一片，在那个角度就反射另一片，从而映出闪烁离合、变幻无穷的现象。
然而，这种云反射呈光的现象应该是相当普遍的，而佛灯却并非每处高山都能见到，而惟独在青城山主峰高台山顶的上清宫旁的神灯亭、峨眉山的金顶睹光台和庐山大天池的文殊台才会出现，可见这尚不足以定论。
那么佛灯的机制又是什么呢？它与庐山等所处的地理位置又有什么关系呢？还需进一步研究。
音响圣地之谜
大千世界无奇不有。也许你早就听说过响山、回音谷、耳语洞、琴石、音乐泉等等大自然的音响圣地，然而，你知道为何会有这种万籁之声吗？其实，这也是科学家们所感兴趣的问题。
经过多年的观察和研究，有些音响圣地的发音机制已被探明，如漂浮在哈苏埃尔岛附近的冰山能发出像风琴演奏的乐声，是因为那座冰山上分布着一条条宽大的裂缝，从印度洋不断涌来的滔滔波浪使冰山四周的水位忽高忽低。当水位下降时，大量空气进入裂缝，而当水位上升时，空气又被海水迅速排挤出来。空气穿过裂缝的一进一出产生振动，于是便发出了清脆悦耳的风琴声。又如我国河北青龙响山，也是因为它的岩隙罅穴格外发育，加之诸峰对响山成合围之势，所以阴雨大风季节，人们就能听到如大自然管弦乐队合奏般的微妙的和声效果。
然而，并非所有的万籁之声都能像上面的例子那样得以解释，至今仍有许多“音石”、“响山”的发音机制在困惑着人们。
在美国加利福尼亚州的沙漠地带有一块巨石，足有几间屋子那么大。居住在附近的印第安人常常在明月高悬的夜晚来到这里，点起一堆堆篝火，那滚滚浓烟笼罩着巨石竟会发出阵阵迷人的乐声，忽而委婉动听，犹如抒情小夜曲，忽而又传来哀怨低沉的悲歌。当地的印第安人把这块巨石尊崇为“神石”而顶礼膜拜。但迄今为止，人们仍然不知道：为什么这块巨石只有在宁静的月夜，并被浓烟笼罩时，才能发出悠扬的乐声？这块石头究竟包藏着什么秘密？这还有待于科学家们进一步研究探讨。
在美国佐治亚州有一片“发声岩石”异常地带。拿小锤敲击这里的石头，无论大石、小石或碎片，都会发出悦耳的声音，音色和谐清脆。可是把这里的石头搬到别的地方去敲打，不管怎样敲，只有沉闷声，与普通石头一般无二。
为什么石头放在异常带就能发声，挪动位置就失声呢？
有人分析这是个地磁异常带，存在着某种干扰场源，岩石在辐射波的作用下，敲击时会受到谐振，于是发出声音来。然而这仅仅是一种推测，还没有得以充分的证实。
在意大利西西里岛有个叫“狄阿尼西亚士的耳朵”的山洞。关于它有这样一个传说：古代一个名叫狄阿尼西亚士的暴君，手段残忍，选了这个山洞监禁政治犯。狱卒伏于洞顶，用耳朵监视犯人的一举一动。犯人间的交谈，对统治者的不满言论，筹划中的越狱行动，一字一句都传到狄阿尼西亚士那里去了。许多义士因此惨遭杀害。后来，犯人只敢细声耳语，但仍被狱卒听去。犯人终于明白，囚洞处处有耳朵。
这个奇特的山洞从洞顶到洞底深40米，人在洞顶贴耳俯壁细听，可听到洞底人的呼吸声，更何况是人的喃喃耳语了。但是人们至今却无法解释这其中的奥秘。
极光之谜
在地球上，人们经常会看到一种奇异的光，因这种光经常发生在南北两极，所以，人们便叫它“极光”。古时候，由于人们无法解释这种现象，便产生了种种离奇的传说，就连现代人，每当看到奇形怪状的极光，也会感到惶恐不安的。尽管今天人们用宇宙飞船、探空火箭以及其他科学仪器进行研究，也仍然未能彻底揭穿极光的全部奥秘。
就人们所观察到的极光现象，有各种各样奇特的形状。有的极光像探照灯光束，从地平线上升起。早在1883年8月的一天，有人在英国伦敦以南的沿海一带，就发现了一次这样的极光。当时，在东北方向的地平线上，升起了一束亮光，光线越来越亮，向上作放射状，地平线附近还有几朵远处的层积云与它交错。1837年，有人在多伦多湾和安大略湖之间的一个小岛上，看到从东方水平线向上直射到天顶的一道白色强光柱，光亮稳定，并很慢地整体向西运动，一直占据着从地平线到天顶的空间，先是上部逐渐消失，然后整体消失。还有的极光则呈弧状，跨越整个天空，由地平线的一端到另一端地平线。1903年8月21日，有人在纽约的北部一带就发现了这样一次奇异的极光。当时人们看到，有两道明显的光弧横贯天空，在天顶附近以大角度互相交叉，其中一条是银河，一条就是光弧。这条光弧宽约为6个满月并列那样，从西略偏北伸到东略偏南。这条光弧持续了大约半个多钟头，形状和亮度都没什么变化。有些地方呈弯曲波浪状，有几处完全断开，也有的地方仅断开极窄的间隔。还有的极光呈流星状穿过天空。1882年，就曾有人报道过这样一次极光。它缓慢地升起，移向天顶，并越过天顶，逐渐从月亮的上边穿过，降向西方，同时逐渐减小和减弱，在达到地平线时消失。其样子像个长纺锤。其实，极光的形状还有多种多样，这里举的，不过是几种比较典型的。
极光的颜色可谓色彩斑斓，五颜六色。有时呈绿色，有时呈橙黄，有时则鲜红，有时则几种颜色不断变换着，或者像垂下的一道道祖母绿色的帷幕，镶着大红的穗子，或者是无数色彩缤纷的光束，时而光耀夺目，时而熄灭不见。怪不得极光会吸引那么多的观光者。
但是，当极光出现的时候，也会给人们的通讯联络带来一定影响，它会使无线电短波遭到破坏，电报和电话受到严重干扰，罗盘指示紊乱。
对这种奇异的极光现象，科学家们有各种各样的解释。俄国科学家罗蒙诺索夫认为，是高空稀薄大气层里的大气放电造成的。他曾做过这样一次实验：他把一只玻璃球中的空气抽出大部分，然后在球内造成放电现象。这一实验证实了他的推测，他说：“在空气极其稀薄的玻璃球内，随着放电，不断发出闪光。”后来，又有许多人重复过罗氏的实验，也都得到了相挪威的北极光同的结果。这种实验，证明了极光是一种放电现象。但极光之谜还远未揭开。比如，极光为什么多发生在两极？是哪种粒子引起高空空气发光的？发生在多高的高空？为什么极光的形状千奇百怪，并不断变换着花样？因此，有人便把寻找极光答案的目光转向太阳。
有人分析，极光可能和太阳黑子活动有关。有人发现过这样一种现象，当一个大黑子经过太阳中心的子午线时，在20至40小时以后，地球上一定会发生极光。这是因为太阳在产生黑子时，由黑子区抛出强大的带电粒子流——质子和电子。当这些由太阳远道而来的客人到达地球高空的稀薄大气层时，就和大气中的气体相撞，这些气体的原子和分子就会发出光来。这一过程大约发生在100～900公里的高空中，有时还要高些。这种现象之所以会发生在两极，是因为地球本身是个大磁石。像所有磁体一样，周围环绕着磁场，这磁场使太阳送来的粒子流飞向两极地区，因为地磁的两极非常接近地理上的两极。在太阳喷发的带电粒子流非常强烈的年份，在极区以外的一些地方也常能观察到极光。
“死丘事件”之谜
大约在3600年前，一天，位于印度河中央岛屿上的一座远古城市的居民还和往常一样，日出而作，日落而息，过着平静的生活，谁也不会想到一场灾难正悄悄地逼近他们。顷刻之间，岛上的居民几乎在同一时刻全部死去，古城也随之突然毁灭。
这就是被科学家列为世界难解的三大自然之谜之一的“死丘事件”。
谁是真凶？
这一系列的问题使科学家们一直困惑了几十年，至今仍未找到一个圆满的答案。尽管如此，科学家们还是从不同的角度对“死丘”毁灭的原因进行了种种推测。
从地质学和生态学的角度讲，“死丘事件”可能是由于特大洪水把位于河中央岛上的古城摧毁了，致使城内居民同时被洪水淹死。然而，如果真的是因为特大洪水袭击，城内居民的尸体就会随着洪水漂流远去，就不会在城内留下如此大量的骷髅，况且人们在发现的废墟里也没有发现遭受特大洪水袭击的任何证据。
如果说是由于一次急性传染疾病而造成全城居民的死亡。那么全城的人也不可能几乎在同一天同一时刻全部死亡。从废墟骷髅的分布情况看，当时有些人似乎在街上散步或在房屋里干活，并非患有疾病。古生物学家和医学家经过仔细研究，也否定了因疾病传播而导致死亡的说法。
此时，又有人提出了外族人大规模进攻、大批屠杀城内居民的说法。可是入侵者又是谁呢？
在对“死丘事件”的研究中，科学家又在城中发现了明显的爆炸留下的痕迹，爆炸中心的建筑物全部夷为平地，且破坏程度由近及远逐渐减弱，只有最边远的建筑物得以幸存。科学工作者还在废墟的中央发现了一些由粘土和其他矿物质烧结而成的散落的碎块。罗马大学和意大利国家研究委员会的实验证明：废墟当时的熔炼温度高达1400℃～1500℃，这样的温度只有在冶炼厂的熔炉里或持续多日的森林大火的火源处才能达到。然而岛上从未有过森林，那么，大火只有源于一次大爆炸。
其实，印度历史上曾流传过远古时发生过一次奇特大爆炸的传说，那些“耀眼的光芒”、“无烟的大火”、“紫白色的极光”、“银色的云”、“奇异的夕阳”、“黑夜中的白昼”等描述也都为此提供了证据。
那么，造成“死丘事件”的真正原因究竟是什么呢？这将一直激励着科学家去探索。
比萨斜塔之谜
在意大利西北部的比萨古城，有一座誉满天下的奇景——比萨斜塔，著名的物理学家伽利略还在此塔做过实验。
比萨斜塔始建于公元1173年，历经200年，分3次才于1370年全部竣工。塔身分8层，全部用大理石砌成，总重量约14553吨，高54.5米。
比萨斜塔建成后，塔顶中心点已经偏离了垂直中心线2.1米，而且随着时间的推移，其倾斜度还在不断加大，到1986年，塔顶中心点偏离垂直中心线已近5米。那么比萨斜塔为何会倾斜呢？对此许多学者进行过研究，但提出的假设和推测却有很大分歧。
有些学者认为，建筑此塔时，意大利建筑师运用建筑上预应力结构的原理，已预先考虑到当时地形和风向等自然环境的特点，有意使塔的重心向南倾斜，而建成了一座斜塔，以此显示自己杰出的建筑才华。几百年过去了，虽然该塔不断倾斜，却一直未倒塌，并且塔壁上连一个裂缝也没有，足以说明建筑师的功力。
然而，另一种观点与上述说法正好相反，认为造成塔倾斜的原因，是由于建筑师在建塔选择基地时对当时的地质情况不熟悉，建造在由粘土和砂土组成的冲积层的松软地基上，在塔的重荷下，造成塔身的不均衡下沉，出现了倾斜现象。
还有些学者认为，在斜塔下面可能有好几条地下水脉，比萨市民长期在这里吸取生活用水，这就加速了地基的脆弱性。塔身倾斜度之所以继续不断地增加，就是因为地下水位下降、压力不断减弱的缘故。
以上诸种原因，谁是谁非还无有定论。
从1918年起，科学工作者开始对比萨斜塔进行观测。在塔的一层放置了许多检测仪表，每天，塔的摇晃、侧移运动及塔内属地震学上的振动，都被记录下来。观测结果发现它40年里平均每年倾斜1.1毫米；从1959～1969年的10年间平均每年倾斜了1.26毫米；而1979年6月～1980年6月的1年里就倾斜了1.4毫米。
然而，到了1982年，该塔只倾斜了1毫米，倾斜速度已明显减慢，往后的倾斜度仅0.027毫米，几乎停止了倾斜运动。为什么会出现这种现象？是已倾斜到了头？还是地层起了变化？以后还会不会再大幅度地倾斜？这一系列问题，目前尚难作出准确的结论。
在比萨斜塔究竟能屹立多久这个问题上，科学家们也有各不相同的推测。
比萨大学教授杰罗·杰里根据他的测定，认为如果按每年倾斜1.4毫米的倾斜率推算，大约到2003年或2004年，这座斜塔就会倒塌。
有些学者预测，如果以每年加大1.25毫米的速度继续倾斜，很可能再过三四十年，此塔就会倒塌。
但有些学者却不同意上述预测。他们认为，此塔倒塌的时间不会来得这么快，据他们估计，如果以平均每年倾斜1毫米的倾斜率推算，那尚需再经过2000年的时间才能倒塌。
还有些学者认为，该塔永远不会倒塌，今后不会再继续向南倾斜了。例如西德一位工程师认为，从现在情况来分析，该塔不是倾向倒塌，而是倾向于来回晃动。
至于他们的看法正确与否，目前难以断定，有待今后长期验证。总之，比萨斜塔的寿命究竟还有多久？迄今仍是无法揭晓的一个谜。
深洋变成高山之谜
喜马拉雅山素有世界屋脊之称。然而，近代地质学发现，沿阿尔卑斯——喜马拉雅一带，广泛分布着侏罗纪（距今约1.9—1.4亿年前）的海相沉积。1885年，奥地利学者诺伊迈尔首先指出，当时沿这一带曾分布着一条海水通道。1893年，他的岳父，著名奥地利学者修斯进一步提出，这一侏罗纪海域实际上是一个洋，它位于北方大陆与冈瓦纳大陆之间，后来遭受挤压而消失，其变形岩石形成了今日所见的阿尔卑斯—喜马拉雅山系。为了强调它不是浅海，而是深洋，修斯把它命名为特提斯洋。特提斯是希腊神话中大洋神的妻子和妹妹。现在，特提斯洋差不多已完全消失，仅留下残存的地中海，所以特提斯洋也叫古地中海。
20世纪60年代板块构造说问世，地质学家广泛承认，二叠、三叠纪期间（距今2亿多年前）全球存在着统一的联合古陆。联合古陆好似一个开口向东的横卧的V字形，在其劳亚部分与冈瓦纳部分之间夹有一个自东向西楔入联合古陆内部的海湾形大洋，人们也把这个广阔的大洋称为特提斯洋。这样，特提斯洋的存在时代就不限于侏罗纪，还可以追溯到二叠三叠纪。不过，直到70年代早期，在阿尔卑斯——喜马拉雅一带只发现有侏罗、白垩纪的蛇绿岩（由基性、超基性岩组成的蛇绿岩被认为是残留于陆上的古大洋地壳残片），例如雅鲁藏布江一带的蛇绿岩带。20世纪70年代晚期以来，人们已经在侏罗白垩纪蛇绿岩带以北，沿高加索、帕米尔、藏北至金沙江一带，找到了二叠三叠纪的蛇绿岩带。于是，学者们划分了两个世代的特提斯，即二叠三叠纪的古特提斯和修斯所称的侏罗纪及更晚时期的新特提斯（对后者也有人称之为中生代特提斯或中特提斯）。
特提斯洋以南的冈瓦纳大陆上，广泛发育石炭、二叠纪的冰碛层或冰海沉积，还有冷水型动物群。近年来，这种冰川沉积物和冷水型动物化石已在青藏地区发现，但在青藏地区也见到该时期北方大陆所常见的暖水型动物群，二者之间表现出混生和过渡的特点。据此，我国一此学者认为，当时南、北二大陆相隔并不远，亦即其间的特提斯洋不是广阔的大洋，而是狭窄的小洋，叫做“小特提斯”。然而，国内外另一些学者根据古地磁研究确定二叠、三叠纪时北方大陆与冈瓦纳大陆的分布纬度，还根据联合古陆复原图中上述两大陆的分布位置，认为特提斯洋宽可达数千公里，称之为“大特提斯”。
特提斯洋是怎样演化而最终消失的？对此也有不同的看法。我国著名学者黄汲清等认为，二叠纪期间冈瓦纳大陆曾整体向北漂移，至二叠纪末与亚洲大陆碰撞汇合，其间的古特提斯洋闭合消逝；至三叠纪，已聚合的大陆再度分裂，分裂线移至较南面的雅鲁藏布江一带，冈瓦纳大陆脱离亚洲大陆南移，其间张开了新特提斯洋，原属冈瓦纳的西藏地块此时被留在新特提斯洋以北的亚洲大陆上；白垩纪以来，印度从冈瓦纳大陆分裂出来向北漂移，印度以北的新特提斯洋收缩变窄；大约4000多万年前，印度与亚洲大陆主体碰撞，新特提斯洋闭合消逝。在此过程中，古特提斯洋关闭，新特提斯洋开启，所以称为手风琴式。该模式要求印度（冈瓦纳大陆的组成部分）经历北移——南移——再度北移的复杂历程。可是，印度的古地磁资料表明，原处于南半球高纬地区的印度自二叠纪以来并未发生过向南漂移的过程，在早期其所处纬度变化不大，白垩纪以来曾经快速北移。
我国另一些学者以及某些国外学者则认为，并不是冈瓦纳整体地向北漂移，而是冈瓦纳大陆北缘曾分裂出一些陆块向北漂移，并相继焊接到欧亚大陆上。土耳其青年学者森戈尔比较详细地论述了这一过程：二叠纪末至三叠纪，从冈瓦纳北缘裂出一个狭长的基米里大陆，它包括现今巴尔干、土耳其、伊朗、阿富汗、西藏等地块，在基米里大陆与原冈瓦纳之间打开了新特提斯洋；此后，基米里大陆作逆时针旋转并向北漂移，其前方与欧亚大陆之间的大洋（即古特提斯洋）趋于关闭；三叠纪晚期至侏罗纪早期，随着基米里大陆与欧亚大陆碰撞，并成为欧亚大陆的组成部分，古特提斯洋完全消逝，而其南面的新特提斯洋达到颇大的规模；白垩纪早期，印度从冈瓦纳分裂出来向北漂移，最终与亚洲主体碰撞，导致新特提斯洋的关闭和喜马拉雅山的形成。现今的雅鲁藏布江蛇绿岩带便是已消逝的新特提斯洋遗下的痕迹，人们称之为缝合带。西藏北部的可可西里——金沙江断裂带和班公湖——怒江断裂带上，现有时代更老的蛇绿岩带，它们是古特提斯洋的遗痕，属于更早时期形成的地缝合线。
由此看来，大洋神并非只有一个妻子。已经有两个时代不同的特提斯先后闭合消逝于欧亚大陆的内部。在大洋闭合和大陆碰撞的过程中，升起了巍峨山系，形成了世界屋脊。我们的任务就是要追索消逝于山脉中的古大洋，学者们所依据的只是古大洋残存于陆上的一些痕迹，如古洋壳（蛇绿岩）、大洋沉积物等，犹如考古学家要从古人的粪便中考证出吃过的食物一样，这是一项相当艰难的课题。因此，特提斯洋究竟是浩瀚的大洋，还是狭窄的小洋？它的闭合过程是分小块北漂式还是手风琴式，迄今仍存在着完全对立的意见。我们期待着新的研究成果能揭开特提斯洋演化之谜，这对于阐明大洋盆地的发展和消亡过程，无疑是大有裨益的。
位移之谜
自然界中是否存在着一种至今尚未被发现的神奇的作用力呢？目前，科学家对这一问题还未做出明确的答复，因此，一些奇怪的位移现象，对人们来说仍是一个未解之谜。
1983年7月，在比利时杜尔地区的瓦洛尼镇居住的克里斯蒂娜·勒格朗和雷吉纳尔·波格朗夫妇，发现他们14个月大的婴儿吉尧姆的卧室里时常在夜里发出一种怪声，他们请警察协助将这事搞清楚。警察在吉尧姆的房间用粉笔把20公斤重的小床的4条腿的位置画在地板上，然后关上门下楼。这样，楼上除了熟睡的婴儿外，没有任何人。过了10分钟，楼上突然传来低沉的声响，警察上楼后，发现门微微开着，那张床也挪动了30厘米。
警察局长托马说：“当时我在想，也许这张床会自己挪位。我们没有惊醒孩子，就把这张床搬离墙面25～30厘米，然后离开房间，把房门关上。我们耐心地在楼下等了一刻钟。在这段时间里，没有任何人走进小孩的房间，这一点我可以绝对肯定。但是，当我们再一次走进小孩的房间时，这张床竟然重又回到原来的位置上。吉尧姆仍然在床上睡得很香，而那扇我们离开时关上的门也重又微微开着。难道是风把门吹开的？也许是吧，可风怎么能使一张长1.5米、重20公斤的床挪动位置呢？”
后来有一天，警察又观察到吉尧姆的床竟竖起来，像一根交通标杆似的，而床上的枕头则放在床板的上方。
对这一奇怪现象，科学家们进行了认真的研究，认为呈现在众人眼前的这桩怪事，是一种当今的人们尚无法想像的既看不见又摸不着的能量在发生作用的现象。
还有人推测，也许勒格朗他们住的那排房子盖在一座老矿上面，所以才有这怪现象。为此，他们查看了当地的一张地质图，发现杜尔地区的确靠近一条重要的地质断裂带。难道这就是小吉尧姆的床自动挪位的原因？
但是，由于现在的科学家对地质断裂与地球上的许多谜之间到底存在着什么关系未能掌握，因此，这仍然是个谜中之谜。
其实，类似的事件在很早以前就有记载或报道。
1715年，一名英国牧师记载：有一天，他家烤炉上安置的东西忽然腾空升起，虽然窗户紧闭，挂着的窗帘却成水平状飘浮在空中。
1932年5月的一个晚上，科学评论家埃利克·F·拉塞尔家中发生了一件怪事，那天晚上，他和往常一样，在二楼卧室休息，突然楼下的厨房里传来一阵巨响。他赶忙下楼看，原来是厨房里的一个铜制的大过滤器从直角形的挂钩上脱落，掉在瓷砖地上了。他把过滤器重新挂在吊钩上，挂的时候十分仔细，可没想到，挂好熄灯后，他刚跨上楼梯几步，又听到一声巨响。折回厨房看，过滤器重又脱离，但挂钩却没有变形，用力扳也无法使它弯曲。把过滤器重又挂好后，他在二楼屏息静听，整个晚上未听到响声。第二天下楼一看，过滤器却又从挂钩上跌落在地下。在以后的一个星期里，过滤器又不明不白地脱落了两次。这段日子里并没有地震现象。
1939年，在英国，一座干草堆莫名其妙地升离地面六公尺，在
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]