作者：李慕南,姜忠喆
出版社：北方妇女儿童出版社
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仰望宇宙试读：
前言
科学探索是认识的神旨，具有巨大的前进力量。随着人类科学的萌芽，迎来了人类文明的曙光。随着科学技术的发展，推动了人类社会的进步。随着人类知识的积累，人类利用自然、改造自然的的能力越来越强，科学越来越广泛而深入地渗透到人们的工作、生产、生活和思维等方面，科学的技术成为人类文明程度的主要标志，科学的光芒照耀着我们前进的方向。
因此，我们只有通过科学探索，在未知的领域努力探索，在已知的领域重新发现，才能创造崭新的天地，才能不断推进人类文明向前发展。
但是，我们生存世界的奥秘，那简直是无穷无尽，从太空到地球，从宇宙到海洋，真是无奇不有，怪事迭起，奥妙无穷，神秘莫测，许许多多的难解之谜简直不可思议，使我们对自己的生命现象和生存环境是捉摸不透。破解这些谜团，就有助于我们人类社会向更高层次不断迈进。
其实，宇宙世界的丰富多彩与无限魅力就在于那许许多多的难解之谜，使我们不得不密切关注和发出疑问。我们总是不断地去认识它、探索它。虽然今天科学技术日新月异，达到了很高程度，但对于那些无限奥秘还是难以圆满解答。古今中外许许多多科学先驱不断奋斗，一个个奥秘不断解开，并推进了科学技术大发展，但又发现了许多新的奥秘现象，又不得不向新的问题发起挑战。
宇宙世界是无限的，科学探索也是无限的，我们只有不断拓展更加广阔的生存空间，发现更多的丰富宝藏，破解更多的奥秘现象，才能使之造福于我们人类的文明，我们人类社会才能不断获得发展。
为了普及科学知识，激励广大读者认识和探索宇宙世界的无穷奥妙，我们根据中外最新研究成果，特别编辑了这套丛书，具有很强系统性、科学性、可读性和新奇性。
本套作品知识全面、内容精炼、图文并茂，形象生动，通俗易懂，能够培养我们的科学兴趣和爱好，达到普及科学知识的目的，具有很强的可读性、启发性和知识性，是我们广大读者了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科普读物，也是各级图书馆珍藏的最佳版本。
知道别人在想什么
你可能非常希望把脑袋“关掉”！也许你会发现，你最好的朋友说“那件衣服很好看”时，实际上你心里却想着：“哇，这件衣服看起来可真怪！”如果每个人都能够看穿别人的心思，你就无法保守秘密了。
有些人说，他们可以知道别人在想什么，这种读心的能力称为“心电感应”。虽然有人声称心电感应是真的，但还是有很多人不相信。科学家曾做实验测试人的心电感应，例如，请一个人看着扑克牌，由另一个人来猜测那个人看到的牌。（请试试你自己的“心灵IQ”。）
到目前为止，没有一个实验显示出确实有心电感应。做实验的人往往不能确定另一个人有没有作弊，而且有时候猜牌的人只因为那一天特别幸运，猜对的次数就比平常多。
科学家目前还不能证明读心是有可能的，不过他们也无法证明那是不可能的。也许真有心电感应，只是极少发生。有些人认为那只会发生在非常特殊的场合，或是很特别的人身上，例如双胞胎。你觉得呢？不必回答，我已经知道了。
钻个洞贯穿地球
如果你没有被重力压扁，也一定会被熔化！地球中心承受着外壳所有的重量，这些重量从四面八方往内挤压，使地球中心变得非常热，温度高达3333℃。
事实上，地球中心热得连核心外围的铁都熔化成液体。你可以想像你企图挖洞穿过热水，就可以知道要钻洞贯穿地球是什么情况。
在我们这个星球上，曾经钻过的最深的洞也不过是14公里。这个最深的洞连地球的地壳（外面那一层，约有20公里厚）都没有穿透。
想到从地球的一端到另一端（地球的直径）有12 800公里那么长，你就会觉得最深的洞一点都不深。如果地球和篮球一样大，这个最深的洞甚至没有穿透球皮。
在贯穿地球的洞里面丢一颗石头
在深井里面丢一颗石头，并不会有什么好玩的事发生。你只会听到石头碰到水面的声音。
如果你丢了一颗石头到贯穿地球的洞里面，情况就不一样了。从上一题的答案中，你已经知道要钻个洞贯穿地球是不可能的。但如果你办得到呢？石头会在洞里面越掉越快。它会被重力一路拉到地球中心，而在快到中心点时，它的速度会非常快，甚至比流星还快！
可是经过了中心点，就会发生很有趣的事情。石头一旦通过中心点，就会越来越接近地球另一端的表面；它会继续往上移动，而不会往下！石头往上的速度很快就会变慢，因为地球的重力会把它往中心拉，使它慢下来。
为什么呢？你可以把重力想成橡皮筋的拉力。想像你把石头绑在一条长长的橡皮筋的一端，另一端连着地球中心。你丢下石头，橡皮筋即将石头拉向中心，而在石头穿过中心点，开始往上升到地球另一端的表面时，橡皮筋就会再度把它拉回中心。
方形的地球
如果地球是方的，旅行社就可以推出“地球八角之旅”的旅行团。这八个角可能会是高山。你可以想像吗？
好，让我们来想像地球是个八角盒子，而你小得像只蚂蚁，在盒子上到处走。“下”的方向永远都是盒子的中央。如果你站在盒子一边的中间，举目望去，地面都是平坦的。现在假设你开始用你那只细小的蚂蚁脚走向盒子一角，你越接近角落，就越觉得在爬山，地势越来越陡。走到角落时，你已经是在山顶上了。
地球和其他行星都是圆的，这是有原因的吗？原因就出在重力上。
重力把地球上所有的东西都拉向中心，也把地球自身的每个部分拉向中心。重力极为强大，即使地球一开始是方形的，或是形状像章鱼，往中心拉扯的重力也会很快地使它变成球体，但不是完美的球体，因为地球会自转，使中间有点鼓起。
其他行星的重力和地球不一样，它们是什么情形呢？行星越大，重力就越强。譬如木星的重力就非常强，而像冥王星这种小型的行星，重力就很微弱。（想要知道住在太阳系的其他8个行星上会有什么感觉，请参阅“如果你去海王星或天王星旅行会怎样？”这一节）
住在北极
一年中白天会长达6个月，晚上也是6个月。在有6个月之长的白天，你可能会玩个不停，不肯上床睡觉。而在连续6个月的晚上，你可能会想要像熊一样冬眠。
为什么呢？因为地球绕着地轴旋转一次需要一天，地轴有点倾向地球绕行太阳的轨道。地轴穿过地球的两点是北极和南极。地球一边自转，一边绕着：太阳公转，旋转一圈需要一年。地球绕着太阳公转时，北极有6个月有阳光的照射，其他6个月则是黑暗的。所以在北极，一年之中有6个月是白天，6个月是黑夜。（请看看下一页的“北极探险”实验。）
如果你站在北极上仰望天空，你会看到什么？好像整个天空就在头顶上，绕着某个点在转动，一次费时24小时。要体会那种感觉，不妨抬头看着天花板，想像上面布满太阳、月亮和星星。你绕一圈看看，就会觉得天花板上的一切好像都在转圈圈。
如果你住在北极，在6个月的白天里，你都不会看到日出和日落。太阳会每24小时就在天上绕一圈。6个月的白天快要结束时，太阳会非常接近地平线，然后在接下来的6个月中降到地平线以下，但仍然每24小时就绕一圈。
没有磁性的地球
你去露营时可能会迷路。没有地球的磁性，指南针就不会指向北边，地球上也就不会有北美洲、南海、东海岸或西印度群岛。
你有没有玩过两个磁铁的游戏？磁铁的两端通常会标着N和S，代表北极和南极。两个磁铁的北极或两个南极靠近时，会互相排斥（将彼此往外推）。但是让北极和南极靠近时，两者就会互相吸引（拉向彼此）。磁铁的成分有铁、镍或钴。让磁铁一端靠近金属剪刀，剪刀就会被磁铁所吸引。拿美国的一分钱硬币靠近磁铁，磁铁并不会有反应，因为金属剪刀是铁制的，而一分钱硬币是铜制的，铜不会被磁铁吸住。
为什么指南针会指向北边？因为地球核心含有金属，让地球好像拥有一个巨大的磁铁。指南针其实具有一点磁性，一端受到地球带磁性的北极所吸引，而被南极所排斥。指南针的另一端则是相反的情况。这就是为什么指南针总是保持在南北线上，告诉你哪一边是北边的原因。
飞快旋转的地球
你必须用很坚韧的绳子或钢索把自己固定在地球上，否则你可能会被甩到太空中！
每天地球都会绕着地轴完整地转一圈，因为转得很慢，你一点也没有感觉。现在假设地球转得比实际上快很多。想像一下某些游乐场的旋转轮，有人让它转得很快时会怎样？你如果不抓紧，就会被甩出去。
如果地球自转的速度只快了17倍，也就是一天要转17圈，那会使赤道（在想像中环绕地球中间的线）上的物体（包括人）飞出去。赤道上的东西会先跑掉，因为那里距离地轴最远。
地球加快自转的速度，达到一天17次时，你正在靠近赤道的地方探险，如果你没有把自己固定住，就会飞到太空中。不过站在北极或南极一带的人，因为就在地球的地轴上，所以不会觉得有什么不同。（事实上，如果地球真的转得那么快，海洋和空气都会被抛进太空中，全世界的人住在哪里都是一样的。）
地球突然停止旋转
你会觉得心脏好像要从嘴里飞出去了。如果地球突然停止转动，所有的物体都会以最快的速度飞向东边。在赤道上，物体会达到时速1600公里！
这是为什么呢？因为靠近赤道的物体每24小时就环绕地球一圈，行走的距离约有40 000公里，因此它们的速度约是时速1600公里。由于地球的自转，这个速度会维持不变，即使地球突然停止转动，物体仍然会继续前进（往东边的方向）。
你坐车时，车子突然停下，也会发生类似的事情。你会觉得好像被甩到前面，因为车子停下来时，你仍在继续前进。这就是为什么我们要系安全带，好让我们在车子突然停下时不会往前冲的原因。
地球表面都是水
如果地球表面全都是水，“噗噗噗……”你就不会在这里看这本书……如果还可以看书，你就是一只很聪明的鱼。
科学家相信，地球上的生命是从微小的有机体（生物）开始的，这些有机体进化（发展）成较复杂的生命体，再从水里慢慢爬上陆地。如果完全没有陆地、陆地生物，包括人在内，就不会进化。总而言之，如果没有坚硬的地方可以踩踏，那又何必长脚呢？
现今的地球有三分之二覆盖着湖水、河川和海洋。稍微转一下地球仪，你会发现有一边很难看到陆地。为什么地球没有完全覆盖着水？地球有干燥的陆地，是因为它不是完美的球体，否则整个地球都会覆盖着一层几百米深的水。但由于地球不是平滑浑圆的，有些部分稍微突出水面，形成了陆地。
如果地球上的水比目前多两倍，所有事物就会陷在水中。而如果没有达到两倍之多，就只有最高的山峰会露出水面，变成被水环绕的小岛。可是，别担心，不论下多少雨，实际上都不会发生这种事。
地球被大陨石撞击
陨石是从外太空飞过来击中地球的岩石。如果有巨大的陨石击中地球，你并不会看到它，但是也许会感觉到它的后果。巨大的陨石可能会掉在海里，因为地球表面有三分之二覆盖着水。陨石掉在水中可能会造成很大的海啸。
可是从外太空往我们这里飞过来的岩石，并不见得会碰到地球的表面。地球有一层空气包围着，叫做“大气层”，陨石经过地球的大气层时，会因为摩擦发热。小块陨石会热得在抵达地面时烧尽，这种陨石称为“流星”。有时候，你可以在晚上看到流星快速地穿过夜空。
巨大的陨石碰撞地球时，也可能造成大爆炸。然而，即使是很大的陨石，也不会把地球撞离轨道。
举例来说，假设有个直径达16公里的陨石坠落地球，由于地球的直径是那块陨石的800倍，情况会像一粒小尘埃打中了一颗棒球。不过巨大陨石的坠落会影响地球的气候。大陨石击中地球表面时，会有大量的尘埃飘到大气层，而且升到很高的地方，在大气层停留很长一段时间。大气层中的大量灰尘会遮住阳光，使地球的温度降低。
如果陨石非常巨大，阳光可能会被遮挡许多年，这对大部分动植物和人都是很糟糕的事情。人类必须呆在屋内避寒，而植物没有阳光就不能生长，食物就会缺乏。科学家认为，在6500万年前，可能有巨大的陨石撞击地球，才会使得恐龙和不少动物灭绝。
现在还有可能发生这种事吗？每隔一段时间，就会有个大陨石从地球旁边“咻”地飞过去。根据“差点击中”的数量，科学家认为，每隔5000年就会有个大陨石打中地球。那表示陨石击中地球的几率是每5000年一次。有些科学家主张，我们应该小心向地球飞来的大陨石，看见有一颗飞过来时，应该趁它还在远处时，用炸弹使它偏离轨道。
一天变成了一年
地球每天绕着地轴自转一次，而且以365天的时间走完环绕太阳的轨道。这就是一年有365天的原因。可是想想看，如果地球环绕太阳时，只沿着地轴转一圈，而不是365圈，每一天就会有一年那么长。
如果一天变成了一年，地球就会一直保持一面对着太阳。（要知道原因，请参阅“最长的一天实验”。）如此一来，地球就会有一边一直有阳光照射，另一边却总是黑漆漆的，而对地球的气候造成巨大的影响。面对太阳的那一面会极其炎热，黑漆漆的那一边却是极其寒冷。
住在地球两边的人可能会整理行李，搬到两边之间的狭长地带。那会是以纵向环绕地球的圆圈，是惟一能够居住、免于冻僵或燃烧的地方，也是惟一有水的地带。地球明亮的那一面可能会热得水都被蒸发掉（变成气体）了，而高空的风会把湿气带到阴冷的那一边，水就会冻结，变成雪降下来。
一天有可能变成一年吗？地球的自转正在逐渐变慢，但是绝不可能慢得让地球一直以同一边对着太阳。地球倒是有可能慢到自转一次要一个月的程度（以同一边对着太阳），不过那是几百万年以后的事情。
没有季节变化
没有季节变化，你可能就没有暑假！没有季节，不论你住在哪里，整年都是同样的温度，就像现在的赤道地区。如果平均温度和现在一样，那么冬天会比现在暖和，夏天也会比较凉爽。植物在一整年都会长得很好，鸟儿也不需要迁徙（飞到较暖和的地方过冬）。
我们为什么会有季节变化呢？有些人认为，季节的存在是因为地球绕行太阳的轨道不是完美的圆形。有时地球会比较靠近太阳，有时又离得比较远。地球与太阳的距离在一年中确实会改变，但是那并不是季节的原因。
季节的存在是因为地轴是倾斜的。北半球处于夏天，是因为那个部分被阳光直射的缘故，把那里晒得很热。
在地球仪上，赤道以下的部分称为南半球。北半球是夏天时，南半球的人就要过冬了。在冬天，太阳以低角度照射地球，因此阳光不像夏天那么温暖。6个月后，地球来到轨道的另一边，北半球在过冬，南半球就是夏天了。
如果地球的地轴没有倾斜，就不会有季节变化。无论地球在太阳的哪一边，阳光散发出的能量都是一样的，不管你住在哪里，天气都不会有太大的变化。
天下起狗和猫（或鱼和青蛙）雨
你需要一把很坚固的雨伞，才能避免那些毛茸茸的动物掉在你头上。常有人用“下狗猫雨”来形容下大雨，这种说法并没有听起来那么奇怪，因为有些人（不只是童话故事里的人）真的看过下鱼雨或青蛙雨。
怎么会有这种事？有一种可能是龙卷风。龙卷风是倒圆椎形的风，会猛烈地旋转，把汽车，甚至整间房屋卷到空中。在湖上刮起的龙卷风会把许多湖水，连同鱼和青蛙刮到空中，然后在几公里外的地方抛下，那里就下起了“鱼雨”和“青蛙雨”。
还有一种就是冰雹，它是与豌豆一样大或更大的冰球，在雨滴结冰时就会出现。雨滴不会很大，但冰雹却可能大得像葡萄柚。这是因为冰的结晶经过大气层时，会附着许多层冰冻的水分，然后才掉在地面。不要在下葡萄柚冰雹时出门，就算你戴着钢盔也一样。
如果你觉得被大冰雹打到并不会很严重，至少也要小心陨石。起初科学家并不相信那些岩石真的是从天上掉下来的，他们以为持这种说法的人是疯子。现在我们已经知道，这个说法是真的。宇宙中有许多岩石，是我们的太阳系在几十亿年前形成时留下来的。
人可以控制天气
你所企盼的游行绝不会下雨；你永远都不会因为下雪量不足而必须断了滑雪的念头；你在夏天绝不会觉得热得好像皮肤要融化了！可是，等一等，如果你姐姐喜欢天气很热呢？或者你的邻居一直希望下雨呢？这么一来，事情就复杂了！
科学家无法控制天气，但是有时候在需要时可以人工降雨。云是大量聚集的小水滴悬浮在空中。云里面的小水滴结合成较大的水滴时，就会形成雨滴，从天空落下来。科学家可以把某种化学药品洒在云里面，化学药品就会使云中的小水滴结合，形成较大的水滴，最后从天空中掉落。可是要在广大的地区使用这个方法，不仅很困难，还要花很多钱。
除了人工降雨，科学家也很想让雨停止来预防洪水，或是阻止大风暴的发生。飓风是非常大的暴风，海上广大区域的空气开始回旋时就会发生。到目前为止，我们还没有足够的资料可以预测飓风发生的时间和地点。
动物比人还聪明
如果人类和其他动物没有区别，就有可能被关在动物园的笼子里，让黑猩猩拍照；也可能是狗的“宠物”；或者更糟糕的，被狮子和老虎饲养，用来煮大餐；甚至被一些大象当成飞盘，扔来扔去。换句话说，如果有些动物比人类还聪明，它们就会代替我们统治地球。
你大概不会希望这种事发生。想到这一点，你也许会对人类对待动物的方式感到不舒服。不过，人类并不是惟一会支配（控制）其他动物的动物，许多动物是以别的动物来维生，蚂蚁甚至会养蚜虫来吃，还有些黑猩猩之类的物种也会养宠物。
科学家相信有些动物很聪明，譬如黑猩猩、大象、鲸鱼和海豚。
有些黑猩猩认识两百多个字，也可以用手语代替语言与人交谈。黑猩猩还会用简单的工具来取得食物。科学家以前一直以为只有人会使用工具。
鲸鱼会唱出复杂的歌，有时候会持续一个小时。海豚似乎也有很复杂的“语言”。可是科学家并不清楚海豚和其他动物沟通的内容。就某些和人类不一样的地方来说，有些动物或许真的很聪明，但由于无法沟通，我们实在无从知道。
长得和昆虫一样大
你就可以用你又细又黏的脚在天花板上行走，而且可以跳到是你身高20倍的高度。你也可以扛起比你的身体重300倍的东西。当然，你经过人行道时，可能会被一个大脚给踩扁！
如果你长得和昆虫一样大，你就可以做一些惊人的事情。例如，跳蚤可以跳30厘米高，那是它身高的200倍，就像身高1.50米的人跳了300米的高度一样。
一只蜜蜂可以扛比它的身体重300倍的东西，相当于一个人同时拉动三辆卡车。
昆虫是怎么做到的？答案的关键就在于动物的身体大小、体重和力量的关系。试比较两种大小相差很多的动物，譬如人和热带的竹节虫。人比竹节虫高10倍，可是人的体重是竹节虫的几千倍。对于两种大小不同的生物来说，较小的生物相对于它的体重，肌肉的力量是比较大的。所以从体重的角度来看，昆虫远比人类强壮。
如果你是巨人
记得童话故事中的“杰克与豆茎”吗？在故事里，巨人的力量总是很强大，也很恐怖，会做出令人震撼的事情。但如果你真的变成了巨人，或许会让你讶异的是一些你不能做的事。光是早上从床上起身就要让你花费很大的力气。
如果你的身体是现在的10倍，你可能迈出一步会比现在大很多，但是因为身体很重，你可能跑得没现在快——或者根本跑不动。你不能快速站起来或跳跃，因为沉重的身体会把你拉回地面。你的动作会跟大象一样笨拙，一起身就容易跌倒。因为体重的关系，你可能会经常受伤。
重力对身体的拉力称为“体重”。重力对昆虫的作用远比对人的作用小。你有没有注意到，像大象这种庞大的动物和较小的动物相比，腿与身体的比例大了很多？巨型动物需要较粗的腿来支撑它的体重。假设你的身体是现在的10倍，但保持同样的比例，你就会高10倍，粗10倍，宽10倍，体重则是10×10×10，变成了现在体重的1000倍。就算你的腿是现在的10倍，你本身的重量，也会让你摔倒，因为你的腿必须要支撑是你1000倍的体重。
以你那10倍大的身体，一整天要做什么呢？光是找东西吃就要花很多时间，你根本没有办法去做别的事。动物的身体越大，就要吃越多东西来维持生命。大象身体庞大，是陆地上还存在的动物中体积最大的。你认为它们有时间打手机聊天、做运动或上学吗？没有，它们几乎一整天都在进食。大家都听说过恐龙吧，巨大的恐龙比大象还要大，不过没有动物可以重达大象体重的100倍，如果这样的动物存在的话，它们可能根本找不到足够的东西吃，而且搞不好连站都站不起来。
如果你有狗的嗅觉
你一定会觉得这个世界变得很臭！如果你有狗的嗅觉，你会闻到别人的汗臭味，即使那个人从你身边走过已有好几个小时了。
你会闻到埋在地底下的垃圾，你的鼻子可能会比较大、比较湿，而且不断发出声音！
我们对嗅觉的依赖没有视觉或听觉那么强烈，但是你的嗅觉和狗一样敏锐的话，可能就会用得比较频繁。狗会用嗅觉来察觉危险、寻找同伴或食物。狗还会用身上的气味来标识地盘，让其他狗知道应该回避。
你会闻到气味，是因为空气中的气味分子进入鼻子内的某个部位，而对脑部传送信号。
对狗和人来说，不同的分子在鼻子里有不同的感应部位，就像是不同的锁有不同的匙孔一样。
你闻到的气味要依分子对应的特殊部位而定。
大部分的气味是各种不同分子的组合，例如腋下的汗味就有250种。狗能够根据特殊组合的分子来察知气味，有点像是你的头脑能够辨别出一首曲子或某个人的声音一样。你能够认出特定的音符组合。鼻子里，就能闻出气味，人类要等到有500万个分子进到鼻子里面，才闻得出来。
像鸟儿一样飞行
如果可以拍着翅膀，想飞到哪里就飞到哪里，不是很美好吗？你不必担心找不到路，或是遇到交通阻塞。可是任何人都可以飞的话，天空可能会变得很拥挤。
几千年来，人们看到鸟都会梦想着飞行。有人甚至为了飞行，在身上装上大翅膀。但他们总是立刻摔下来。一直到一百年前，人们才乘坐飞机飞行。现在我们有很轻的飞机，没有引擎，一个人靠着自己的力气就可以在空中飞行。操纵这种特殊飞机的人要踩着类似脚踏车的踏板，好让飞机的螺旋桨转动。可是你必须身强体壮，才有足够的力气维持高速的螺旋桨，让飞机飞得很远。
你装上翅膀但不能飞上天的原因有三个：
第一，大部分人的手臂并不很强壮。
第二，我们还不知道如何制造像鸟一样运动的翅膀。飞机翼并不会上下拍动，而是利用螺旋桨或喷射引擎，使飞机在空中前进。
第三个理由是最重要的，那就是你没有强壮到可以支撑自己的体重。大部分的鸟很轻，骨头是中空的，只需拍动翅膀就可以让身体保持在空中。而鸟的身体越大，就要有越长的翅膀才能飞行。拍动大翅膀比拍动小翅膀所需要的体力多，这就是为什么没有一只鸟和人一样重的原因。
颠倒的世界
地板会在你的头顶上，山脉会指向下方，而如果你是颠倒看人，可能很难认出熟人——试试把家人的照片颠倒过来来看，头晕了吧？
可是这件事真的很奇妙，你的眼睛确实一直看到颠倒的世界！这是因为眼睛前面有个透镜，光线进入透镜里，在眼睛后面的“荧幕”上产生颠倒的影像。
这个荧幕称为“视网膜”。进入视网膜的光线会被转换成信息，进入大脑。你的大脑将信息倒转过来传回视网膜，你就看到正确的影像了。
有的东西也会产生上下颠倒的影像，譬如以前用来拍照的相机。相机设计的原理和人的眼睛相同，光线从外界的物体反射到相机的透镜里，在相机后面的软片上产生颠倒的影像。
人脑认识世界的能力是很惊人的。科学家做过实验，让一些人戴上特别的眼镜，透过这种眼镜看到的世界是颠倒的。假设你戴上了这种眼镜，眼前所有的东西都会显得很诡异。你走路时可能会撞到东西。可是很奇怪的，戴着眼镜过了几天，你就会开始看到正常的影像了！你的头脑知道如何使颠倒的影像变成正常，使你不觉得世界是颠倒的。但科学家并不知道头脑是怎么做到这一点的。
三只眼睛
你真的有！我们的头脑中间都有好像第三个眼睛的东西，称为“松果体”。它不是真的看得到东西，但是能感觉到光。它主要的作用是控制我们的心情，配合一天24小时的循环，维持身体的运作。有些生物真的有第三只眼睛，譬如某些鱼、青蛙和蜥蜴，它们可以看到与两眼不同方向的东西。
如果你有第三只眼睛，哪里是最适合安置的地方？头脑后面怎么样？如果那里有第三只眼睛，你就可以看到后方，不用转头，就看得到背后的一切了。把第三只眼睛安置在手指尖端怎么样？你只要把手指向某个地方，就可以看清那个方向的事物。
如果你伸长手臂，手指上的“眼睛”就会远离头上的两个眼睛。眼睛之间隔着那么大的距离，你就能较准确地判断物体在远处的位置。为什么呢？物体在很远的地方时，要判断有多远并不容易，因为你注视远处的物体时，两只眼睛几乎是对着同一个方向。而如果你的眼睛离得远一点，每只眼睛的方向就不会那么接近，要判断距离就容易多了。（请参阅前面“拇指朝上”的实验，就可以知道我们是如何判断距离了。）
长相和别人完全相同
我们要如何分辨谁是谁？也许所有人都要随时戴着牌子（贴着姓名），或者以别的方式来认人，例如气味。可是有人想要欺骗你，假装他是某个人的话，他可能会得逞。
有没有可能每个人都长得一模一样？科学家利用名叫“选殖”的程序，制造出复制母体的动物婴儿。依正常的生殖方式，一个卵细胞（能够独立存在的最小生物）借着父亲的精子细胞而受精，受精的卵细胞具有父母亲的遗传基因。这个细胞会分裂很多次，产生新的细胞，最后变成一个婴儿。婴儿的遗传基因是父母双方混合而成的，因此不会与任何一方完全相同。而在选殖中，动物是从单一细胞产生的，不是来自于父母亲，因此会长得很像。同卵双胞胎是来自于同一个细胞，所以从某方面来说，他们也是选殖来的。
近来有只名叫“多利”的羊就是以选殖的方式（克隆）出生的。这是第一次成功地用选殖繁衍出羊这种复杂的动物。科学家认为，人类也可以用这种方式来繁衍。可是大部分人并不觉得应该这么做。要复制哪一个人，该谁来决定呢？复制人会受到平等的对待，还是会遭受歧视呢？改变人类自然的繁殖方式是对的吗？这方面牵涉到的道德问题很多，这里谈到的只是人们所讨论的一部分而已。
天气变得更热
如果地球在1000年的时间内每个地方都很缓慢地暖化，动植物应该能够适应这种变化。可是如果地球快速地暖化呢？
如果地球的气温在未来的100年中升高了许多，有些动植物也许能迁移到较凉爽的地方，有些则可能会消失。
许多科学家担心地球的气候暖化过于快速而正在设法解决这个问题，以免后悔莫及。但是很难断定到底整个地球暖化了多少，因为每个地方的气温都不一样，而且一年到头都在改变。幸运的是，到目前为止还没有升高很多。
为什么地球会暖化？因为阳光照射地球的表面时，热气并不是都能够散发出去，它被二氧化碳之类的气体封在大气层里（C0是二氧2化碳的化学符号），像毯子一样，在夜间保持地球的温暖。这种暖化效果有些是好的，若没有这样的效果，地球表面的气温会低于零度，我们就无法在这里住得很舒服。
可是由于煤、汽油、瓦斯等燃料的燃烧，而产生了越来越多的二氧化碳。这些用来制造电力、生产热能的燃料，却使注入大气层里面的二氧化碳越来越多，好像在为地球盖上越来越多的毛毯。再这样下去，地球一定会热得让人窒息的。
一直是阴天
如果天空一直是阴沉沉的，地球表面接收到的阳光就比较少，下的雨就会比较多。雨量变多的话，地球上生长的植物就可能被淹死，因而影响到地球上所有的生命。
另外还有一个重要的影响，就是我们对世界的了解会比较少。如果天空总是覆盖着厚厚的云层，我们可能就不会知道星星、月亮和太阳，甚至有可能连地球是圆的都不知道！
在很久以前，人们以为地球是平的。两千年前的希腊人埃拉托塞尼，发现了一个测量地球直径的方法，可以证明地球是圆的。他是在不同的地方测量一根竿子的影子，发现影子的长度各有不同。
要了解这一点，你可以想像自己站在太阳直射头顶的地方，这时你根本没有影子。现在想像你有两个朋友站在地球上别的地方，由于地球是圆的，你的朋友一定有影子。但如果天空总是阴沉沉的，你们三个人都不会有影子，这个实验就做不成了。（请参阅“影子游戏”。）
如果一直是阴天，人们可能还没有开始探索地球。在早期的航海时代，水手是靠着星星的位置来判断航行的方向。如果看不到星星，水手可能不会远离陆地，因为担心无法顺利回航，甚至从地球的“边缘”掉落，因为他们相信地球是平的。
太空旅行就更不用说了。如果天空一直是阴沉沉的，我们连星星和月亮在哪里都不知道，不可能会无缘无故往那里发射火箭，进入太空的人也不会带回有蓝白两色、又大又圆的地球照片！
东西往上升
你会很难捡起任何掉落的东西！钥匙、钱、球或糖果都会飞到空中。也许人要带着捕蝶网，才能捉回掉落的物品。可是“反重力”（东西往上升而不是往下掉）的作用也有好玩的一面，你可以把普通的地毯当成魔毯，乘着它上太空。
在人们实际登陆月球之前，作家裘乐·维勒（1828—1905）就曾写过一本书，书名是《月球之旅》，里面就提到了利用反重力的物质去月球旅行。没有人认为世间真的有这种物质，如果它真的存在，也会自己跑到太空去，除非有什么东西挡住它。
可是有一种物质确实会往上升，那是称为“氦”的气体。当然充满氦的气球往上升并不是因为反重力。那为什么它会飘起来？因为空气是气体，我们住在名叫“大气层”的空气之“海”底下。在真正的海里，比水轻的物质（譬如木头）会浮起来，而不是沉下。同样的，氦气球会飘起来是因为氦比空气轻。在氦气球上绑东西它也能升到空中——只要这个东西加上氦气的重量仍比四周的空气轻。
东西可以互相穿透
最令人开心的是，你可以穿过墙壁。如果爸妈说：“你要做完功课才可以离开房间。”没关系，你可以直接穿过关起来的门，走出家门！而遗憾的是，捡东西时你不能让它穿过你的手掌。
在实际生活中，固体有一定的形状，不会轻易改变。一个固体穿过另一个固体时，会在上面留下穿过的洞。你把钉子钉在木头上，再把钉子拔出来，就会看到木头上有一个洞。大部分人不相信鬼魂，但是有些东西却能诡异地穿过墙壁，而不用打洞，那就是“球状闪电”。这是一种很不寻常的闪电，形状如同发光的球。球状闪电的移动比你在一般暴风雨中看到的闪电慢很多。还有一点和普通闪电不同的是，它不会在穿透物体时造成伤害。有些人看过球状闪电穿过房子的墙壁或飞机时，没有留下空洞。科学家还不能确定球状闪电是怎么发生的，也无法预测它什么时候会发生。
水不会蒸发
要穿上你的蛙鞋，因为水不蒸发的话，我们就会住在海里了！所有的水都在地球表面，没有一部分在空气里，所以永远都不会下雨。只有在湖水或海洋的水分蒸发时，才会下雨。要清洁空气、让植物生长，就必须有雨水。没有下雨，溪水和河流都会干涸。所以，如果水不会蒸发，地球上的生命大概只能在大湖或海洋里生存。
蒸发是液体（譬如水）转变成蒸气（液体的气态）的过程。水和其他物质一样，是由称为“分子”的细小粒子所组成。在液态时，水分子就像是任意游动的舞者，不过舞动的分子相互靠在一起，因为有强大的力量使它们聚集。可是水变热时，分子的动作会越来越快，如同在摇滚音乐会上跳舞的人。最后跳得够快的分子就会摆脱束缚，变成蒸气进入空中。
要了解蒸发的过程，可以想像你牵着一群小狗，每一只都用绳子绑着。如果有只小狗兴奋地不断跑来跑去，可能就会第一个挣脱你手上的绳子，自由跑开。同样地，动作迅速的水分子会甩掉其他的水分子，先蒸发出去。
巨大的水滴
想像水滴有水球那么大，只要淋到一滴雨，你就会全身湿透，甚至有可能受伤。
水滴有没有可能像水气球那么大呢？答案是不可能。雨一开始是云里面很小的水滴，掉下来时碰到其他的水滴而变大。大水滴就是沿路遇到小水滴而变大的，但是绝不会变得像水球那么大，原因是雨滴达到一定的大小时，会在掉下来的途中因为空气的摩擦而分散开来。
水是由细小的活动粒子所组成，这些粒子称为“分子”，会互相吸引。但除非有更大的力量让水分子聚集，否则雨滴或其他水滴不会像水球那么大。如果真有那么大的力量存在，露天冲澡会变得很辛苦，巨大的水滴会一再敲击你的头，而且那么大的水滴也不能用一条毛巾轻松地擦干。
水往上流
你也许会说：“真的可以呀，用饮水机喝水的人都看得到水往上流。”可是饮水机是利用某种水泵让水往上喷，水本身只会往下流，而不是往上，因为有重力在拉扯。
瀑布是蒸发的水分变成雨和雪，形成河川和溪水的结果。瀑布往下流时，滑落的水具有很大的能量，如果用来推动水车，就可以把那种运动的能量转变成别的能量——电力。我们来假设瀑布底下的水可以自己流回到上面。如果真的有这种情况，我们就有很多方法可以免费制造电力，要多少就有多少，而不必等待雨或雪把水带回瀑布顶端。
要使瀑布的水回到上面，你必须用水泵把水抽上去。如果你有不会浪费能量的完美水泵，用来抽水的电力将会与落下的水制造出来的电力相当。可是完美的水泵并不存在，总会有些能量变成热能而浪费掉。要把水抽回到瀑布顶端，实际上的水泵耗电量会比流下的水制造的电力还多。
还有一种工具可以让水往上流，那就是“虹吸管”。虹吸管是充满水的管子，两端接着不同的装水容器。如果其中一个容器的水位比较高，水就会从水位较高的容器沿着管子往上流，再沿着管子进入另一个容器。
虹吸管是怎么把水吸上去的？你可以把管中的水想像成绳子，低水位容器里的虹吸管露出水面的部分较长，而且有较多的水，因此水绳子比另一边重。较重的一边垂下来时，管子另一边的水绳子就会往上流进管子。水分子之间的力量让它们聚在一起，使水绳子不至于断裂。
所有东西的颜色都相同
转一转电视机的颜色调节钮，看看你喜欢的节目变成绿色、红色或蓝色时，你会对节目失去兴趣，还是会逐渐习惯那种单一颜色的世界？
电视机里的画面变成一个颜色还没有什么关系，如果真实的世界也变成这样，不仅你会觉得无聊，大自然也会乱了秩序。动植物是利用颜色来吸引异性、寻找食物，或者赶走外敌。在单一颜色的世界里，动植物就要另外想办法来做那些事了。
可是怎样才能使所有东西都显出同样的颜色？决定物体颜色的因素之一是照在上面的光线，如果光只有一种颜色，假设是红色，那么照在物体上时，一切都会显出深浅不同的红色。所以，如果只有一种颜色的太阳光照到地球上，所有地球上的东西都会呈现那种颜色。
你也许会以为，确实只有一种颜色的太阳光照在地球上，太阳光又没有很多颜色。实际上，太阳光不只有一个颜色。白色的阳光混合了彩虹所有的颜色（请参阅“颠倒彩虹”实验）。光以波状移动，每种颜色的光都有不同的波长，每一种波长都会呈现不同的颜色。物质的颜色各不相同，是因为它们反射出的光波和光量都不一样。
蓝色的物体主要反射出蓝色的光波，红色物体主要反射出红色的光波，而反射每种颜色的光量都差不多的物体呢？如果每种颜色的量都很多，看起来就是白色的，如果每种颜色的量都很少，看起来就是灰色的。
白天的天空也是黑色
把你的太空服拿出来。如果天空是黑的，你就要穿著太空服才能呼吸。晚上的天空本来就是黑的，而如果连白天也是黑的，那表示这颗行星没有大气层，和月亮的情况一样。
地球的大气层主要是由两种气体所构成，一种是我们吸进去的氧气，另一种是氮气。
我们通常以为空气根本没有颜色，这也难怪，因为我们的视线可以穿透它。可是太阳光遇到大量的空气折射出去，进入我们眼睛的光就是蓝色的。这就是我们看到天空呈现蓝色的原因。
你有没有从很远的地方看过山？那些山可能也会泛着蓝色，因为你真正看到的是眼睛与远山之间的空气。山离得越远，看起来就越蓝，因为你是透过空气去看的。
天空的颜色并不总是蓝色的，要依大气层中空气以外的成分而定。有些地方的污染很严重，天空就会泛白，或比较接近棕色。
曲线前进的光
你就可以看到背后发生的事了。有人从你背后偷偷靠近时，你会马上知道，还可以转过身吓他们一跳！
如果光不是直线前进，就会弯曲绕过物体，来自你背后物体的光会绕过你，进入你的眼睛。想想看，那就是声音移动的方式。你可以听到从背后或别的房间传来的音乐声。声音要进入你的耳朵并不需要直线前进。
为什么光是直线前进，声音却不是呢？光和声音都是以波状移动，都是从产生的地方扩散出去。把一颗石子丢进池塘里，就会有圆圈从石子进入水中的地方扩散出去。光和声音都是这样传播的。如果扩散的波纹碰到插在水中的小树枝，水纹会绕过它；声波就是这么移动的。但如果扩散的波纹碰到大的物体，就会受到阻碍，而无法绕过去。光波通常无法绕过物体，因为光波遇到的大部分障碍物都比它们的波长长。
有个方法可以让光波弯曲，你可能也做过很多次了。你有没有试过把吸管放在水杯里？那会显得好像水面上方的吸管和下面的部分并不相连。这样的错觉是光的折射引起的。折射是光从一个媒介到另一个媒介时的方向改变。例如从空气进到水中或杯子里。光在水和玻璃中的传播速度比在空气中慢，所以在进入不同的媒介中时会弯曲。（请参阅“折射中”的实验）
光走得很慢
想想每次你打开电视就会看到昨天发生的事，这就是光走得很慢时，我们生活中会有的感觉。要等到事情已经发生很久了，你才会看到。这样你就会活在过去中。
在真实的世界里，光的速度是最快的，每秒钟可以前进约30万公里。你眨一下眼睛，光就已经走了32 000公里。我们要看到东西，就必须有光通过那个东西反射进我们的眼睛。地球上的东西几乎都可以立刻让我们看到，没有时间上的间隔，因为光传播的速度是那么的快。
但是假设你透过望远镜观看远方的星星，你真正看到的是许多年以前的星星。光确实要花很多时间才会抵达我们这里，让我们看到远在太空中的物体。在这样的情况下，我们确实是在观看许久以前发生的事。
就算光移动得很快，可是它会不会在中途慢下来？记得本书的前言提到过的小时侯的爱因斯坦吗？他曾想到过追赶光的问题。从而我们了解了光在太空中的传播速度是永远不会改变的。他长大后成为科学家，并提出了震撼世界的理论，称为“相对论”。理论提出，光的速度在太空中始终保持不变，但是物体以超快的速度经过我们时，时间和物体的长度会改变。
看得见的声音
你的脑海里会充满影像——你所看到和听到的物体。我们实际上无法用眼睛看到声音，却能够制作声音的影像。
医师用称为“超音波”的声波来拍摄还在母体内的宝宝照片。超音波的波长很短，我们无法用耳朵听到。超音波进入母体内，从胎儿折回机器，机器就会将声波改换成影像。情况类似用来拍摄骨头或牙齿、名叫“X光”的光线。（请参阅“X光的性质”）
蝙蝠和海豚都是天分高于人类的“声音艺术家”。蝙蝠会不断“嘎嘎”发出人们听不见的超音波，海豚则会对着黑暗的大海发出一连串“叽叽”的声音（很像生锈的门绞链声）。嘎嘎或叽叽的声音会从物体上弹回，返回蝙蝠或海豚那里。
它们根据听到回声所需要的时间，就可以判断距离把声音弹回的物体有多远。这个过程称为“回声定位”。
回声定位不仅能透露物体的距离，还能让蝙蝠知道物体的大小和形状。没有人知道蝙蝠或海豚头脑里的结构，但是科学家认为，蝙蝠和海豚是根据它们的回声来了解周围环境的。你觉得声音产生的影像会是什么样子呢？
在黑暗中看见回声
你可以在晚上10点过后玩棒球，或是在黑漆漆的房间里看书。即使是三更半夜，你也看得到屋外的东西。
我们看得见东西，纯粹是因为有看得见的光波进入眼睛。但即使物体没有发出可见光，还是会发出其他的波，我们用别的方式就可以察觉。温度比四周环境高的物体会发出热波，又称为“红外线”。红外线是一种光，只是它的波长比可见光长。
你的手碰到屋里不同的物体时，可以感觉到某些发热的物体所传出来的热量。有些蛇能够在没有一丝光线的地方感觉到热，藉这个方式来“观看”环境。这种蛇也能知道附近是否有动物，因为动物的身体会发热。
人类通过运用热或红外线来产生影像。红外线很容易使用。海岸警卫队备有装设红外线侦测器的直升机，可以在夜晚用红外线找到在海上遇难的人。军队也用红外线导弹来攻击其他飞机的热引擎。有些房子甚至有红外线侦测器，一有人走近，灯光就会点亮。虽然眼睛看不见红外线，却可以用软片拍下来。而根据这个原理发明的眼镜就可以看到红外线，因此士兵会在夜间戴上这种眼镜，以便看到东西。
过去所有的时间都缩短成一年
或许你觉得一年是很久的时间，可是宇宙已经存在了150亿年，地球本身也有约50亿年的历史。10亿是很大的数字，大多数人很难想像那有多大。假设所有过去的时间都缩短成一年，我们就可以了解150亿年究竟有多久。
如果150亿年缩短成1年，一般认为这一年是从一场剧烈的爆炸开始的——有史以来最盛大的新年庆祝会。科学家相信我们的宇宙来自于一场巨大的爆炸，称为“大爆炸”，那是在150亿年前发生的。
早期的宇宙没有行星、恒星或银河，只有光和粒子在高速“咻咻”地奔窜。粒子互相碰撞形成较大的群体，产生恒星和银河。这些群体是因为重力而互相吸引的。
如果所有的时间都缩成了一年，恒星和银河会在3月产生。我们的太阳系，包括地球、太阳和其他8个行星大约是在9月时出现。地球上第一个生命则要到10月才会诞生。
到了12月，也就是想像中的最后一个月，第一只哺乳动物才出现。而人类直到这一年的最后一分钟才现身！汽车、电灯、飞机都不过是十五分之一秒前发明出来的——跟一眨眼的时间差不多。
去未来旅行
对许多人来说，只是瞥一眼未来并不够，还要进入到里面体验才行。去未来旅行一直是科幻小说和电影多年来的题材。
想像你只要进入神奇的机器中，按几个按钮指定你想抵达的时间，机器就会带你到那里。你可以看到你未来的情况，或是世界转变后的模样。当然，你会希望买好回程的车票！
你知道吗，也许有个方法可以去未来旅行！科学家已经懂得利用比家里的冰箱还冷的冷冻库，将某些动物以超低温冷冻。时间对冰冻的动物来说是静止的，直到它被解冻，重新活过来为止。动物虽然是冰冻的，却没有死，身体也不会老化。当然，在这种情况下，时间并没有真的静止。动物好像睡着了，在未来某一天醒过来。也许有一天，人类能够用这种方式去未来旅行。不过到目前为止，科学家还没有找到让冰冻的身体活过来的方法。
另一个去未来旅行的方法是以接近光速的速度旅行。物体前进的速度接近光速时，时间就会慢下来。时钟在高速移动的空间中，走得比较慢。人在高速移动时，会好像生活在缓慢移动的时间里——至少看到太空船高速经过的人会这么觉得。不过时间慢下来并不是幻觉，人在高速前进的太空船内并不会察觉有什么不同，要等到回到地球才会知道。
如果你用超高速飞行，你会发现，你只去了一个星期，地球上的时钟却已经走了100万年。而太空船上的时钟却显示出，你这趟旅行只花了一星期！你回到地球时，一切都会变得很陌生，你的朋友也都不在了。
当然你还不能计划这种旅行。要制造出速度接近光速的太空船，可能还需要很久很久的时间。
去过去旅行
你曾经希望回到过去，做点不一样的事吗？或者回到几百年前，看看当时的情形？
如果真的可以改变过去，你就能看到小时候的自己，而给自己各种有益的忠告。可是你小时候的自己可能不会相信你是来自于未来。如果有个年长的人自称是未来的你，你会相信他吗？
如果能改变过去，你可能会连带地改变现在，你就根本不存在了！譬如你不小心做了什么事，使得你的父母无法相遇呢？如果他们没有见过面，你也没有出生，那么你怎么会回到过去呢？这样的问题让大部分的人认为，回到过去是不可能的。
还有其他原因使大部分人认为不可能回到过去。如果未来有人懂得怎么做时间旅行，我们怎么会没有注意到来自未来的时间观光客？即使他们不想引起注意，你也会希望找到时间观光客来过的证据。过去有许多重大的事件，像签署《独立宣言》，对时间旅行者来说会是很大的“观光点”。
大部分人不相信可以去过去旅行，但是有一些科学家还是抱着希望。宇宙中有星球烧尽时，就会产生黑洞。有些科学家认为某些黑洞可以用来做时间旅行，这种黑洞称为“虫洞”。
地球上的虫洞是虫子挖掘的地道，用来连接不同的地方。至于星球造成的虫洞，一般认为可以连接两个不同的时间和地点。如果你跌进那样的虫洞里还能活命，应该会从不同的时间和地点出来，那也许就是过去。真的是这样吗？虫洞是否真的存在，没有人可以确定。
汽车不需要燃料
如果汽车行驶不需要燃料，所有石油公司和加油站都要关门，我们开车永远都不需要加油，也不必担心在偏僻的高速公路上没有油了。
可是到目前为止，大部分汽车还是要靠着燃烧汽油之类的燃料来产生能量。燃料燃烧时会借着汽车引擎内的小爆炸放出能量，这种小爆炸让引擎转动，引擎转动带动轮胎，使汽车行驶。可是汽车燃烧燃料时，会从后面的排气管排出污染空气的化学物质。
要去除汽车的污染物，我们就必须发明能利用不同能量的汽车。太阳能汽车是直接从太阳光取得能量。车顶上特殊的太阳能板可以把太阳光转化成电力，使汽车行走，这是另一种能量。太阳光提供的能量是免费的，可是太阳能汽车的制作成本很高，而且不能开很快。
可是也许有那么一天，大部分的汽车都能靠电力来行驶。电动车是用大电池供电，不会产生污染。电池里面有化学物质，能够储存能量。这些化学物质产生反应时，就会制造电力，电池因此失去能量，或逐渐耗尽。电动车的电池需要每个晚上接上电源，重新充电。
当然电力不是免费的，发电也会造成污染。电力来自于发电厂，可能也要燃烧一些化石燃料，才会产生电力。所以电动车不会直接造成污染，但是还是会间接造成发电厂排放的污染物。
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