引领青少年的100个神奇奥秘故事(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：竭宝峰

出版社：辽海出版社

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引领青少年的100个神奇奥秘故事试读：

前言

孩子们都想要知道一些自己不知道的事，也喜欢寻找答案，念书或是探索的行动，也是出自于一种好奇心。

所有的儿童书籍里都具有探索的架构，其中探索架构最浓厚的，莫过于神话故事、民间故事以及传说故事，内容包括侦探小说、冒险小说、科幻小说等。

一、体味科学历程的艰辛

今天我们生活在高度物质文明的社会中，在吃、穿、住、行日常生活的每一个环节都享受着现代科技的成果。但我们又对古今科学的发展了解多少？要知道今天的科技之果来得多么坎坷和艰辛，甚至要付出鲜血和生命。

历史不会死去，它最善于记住两种人：智者与愚者。牛顿、达尔文、爱因斯坦等伟大科学家的名字永远镌刻在智者之榜。相反，那些在科学面前变得弱智的人，甚至那些企图以假科学冒名顶替客观真理的愚者，都成为历史嘲笑的对象。“以史为镜，知兴衰”，读史可以明智，读科学史是现代人的明智。

二、激发发明创造的冲动

在科学的历程中，充满了许多有趣、动人的故事，例如，阿基米德在澡盆里发明了浮力定律。牛顿在一棵大树下乘凉，一颗落下来的苹果使他顿悟万有引力定律。瓦特呆呆地注视着被水蒸汽掀起的壶盖，结果发明了蒸汽机……这些传奇故事诱发了我们对奇妙的科学世界的向往。

在今天这样一个知识信息化的时代，未来时速招引着人类前进的步伐，如果不懂科学技术发展史，简直就无法从事科技创造劳动！从事创造性劳动，必须具有创造性思想。几千年来，我们人类之所以富于发明创造，是因为人类创造性思想的积累，在先天的智力变化不大的情况下，后天智慧却是呈巨大的增长。因此，我们需要追寻开创者的足迹，重温成功者的道路，在感受前人发明创造过程中，激发自己发明创造的冲动！

三、培养现代生存能力

了解科学思想观念和逻辑方式的形成过程，对于我们理科中的一些“难懂”的概念是大有益处的，使它们不再“难懂”，反而引人入胜。对一门功课的学习的“了解”和“理解”是有本质上的区别，大量的练习题训练，使我们可以很熟练地把各种符号、公式按照定律组合起来，这样只能称为“了解”知识，具有浅薄和机械性，谈不上深刻地“理解”，在科学问题上，“不但要知其然，还要知其所以然”。日新月异的现代科技，对人才的要求越来越苛刻。现代科学呼唤“理解”科学的人才，现代人类为了更好地生存，更需要具有创造性思维的人才。对待科学知识不但要有横向的了解，还要有纵向的理解，突破平面思维的束缚，到多维空间去邀游。在实践中培养自己发现问题，分析问题和解决问题的能力，使自己成为一个知识面广，具有开拓精神的人才。《激励青少年的千万个探索故事》共分十册：

1、引领青少年的100个世界文明故事；

2、引领青少年的100个时尚生活故事；

3、引领青少年的100个风景名胜故事；

4、引领青少年的100个著名建筑故事；

5、引领青少年的100个文化遗产故事；

6、引领青少年的100个奇妙环境故事；

7、引领青少年的100个神奇奥秘故事；

8、引领青少年的100个医学发现故事；

9、引领青少年的100个历史掌故故事；

10、引领青少年的100个民风民俗故事。

本书由竭宝峰任主编，杨亚庚、陈昕任副主编，参加编写的有周婷、董军、李平萍等同志。

本书编纂出版，得到许多领导同志和前辈的关怀支持。同时，我们在编写过程中还程度不同地参阅吸收了有关方面提供的研究资料、历史资料。在此，谨向所有关心和支持本书出版的领导、同志一并表示谢意。

本书在筛选编写等方面，由于时间短、经验不足，可能有不足和错误，衷心希望各界及读者批评指正。

为什么地球及其他行星看起来都是圆的

物理学家牛顿发现，所有物质都有相互的吸引力，叫作万有引力或重力。这吸引力和物质的质量及距离有简单的关系：物质愈多，质量愈大，吸引力就愈大；而物质之间的距离愈近，引力亦愈大。即使是两个人之间，也有引力；当人处身于重力极小的太空，人与人之间的引力便会将大家的身体拉近；两个大胖子的引力就比同样距离的两位小朋友大。万有引力支配着宇宙内各星体的运动。比如说月球围绕着地球转，就是月球和地球之间的万有引力造成。

每个行星都包含很多物质，例如地球，把它的质量以公斤写出来，就要在6之后加上二十四个零！而在宇宙中，地球只是一颗比较小的行星哩。地球有那么多的物质，引力就很大了，这也是我们站在地面不会飞出太空的原因。既然地面上的所有物质都被地球的引力吸着，地面就很难“起角”，山不可以太高，因为地球的引力要把山峰的物质拉向地心，所以地球就很圆了。月球的质量只有地球的八十分之一，所以月球的引力比地球小很多，月球上的山就比地球的高很多。

依照以上的理论，一颗星球质量愈大便愈圆。相反，若质量很小，引力也小，星体便未必是圆的。事实上，太阳系内除了九大行星外亦有很多质量很小的小行星，它们的形状不甚规则，就如一块大石的模样。

不过，即使最大的行星——木星，也不是完全圆的。这是因为木星自转的速度很快（每十小时便自转一周，是八大行星中自转最快的一个），自转造成离心力，而在赤道附近离心力最大，以致整个星球扁了少许。其实所有的行星都发生同样的情形，我们要很小心才能观察到。

为什么云有各种不同的颜色

天空有各种不同颜色的云，有的洁白如絮，有的是乌黑一块，有的是灰蒙蒙一片，有的发出红色和紫色的光彩。这不同颜色的云究竟是怎么形成的呢？

很厚的层状云，或者积雨云，太阳和月亮的光线很难透射过来，看上去云体就很黑；稍微薄一点的层状云和波状云，看起来是灰色，特别是波状云，云块边缘部分，色彩更为灰白；很薄的云，光线容易透过，特别是由冰晶组成的薄云，云丝在阳光下显得特别明亮，带有丝状光泽，天空即使有这种层状云，地面物体在太阳和月亮光下仍会映出影子。

有时云层薄得几乎看不出来，但只要发现在日月附近有一个或几个大光环，仍然可以断定有云，这种云叫做“薄幕卷层云”。孤立的积状云，因云层比较厚，向阳的一面，光线几乎全部反射出来，因而看来是白色的；而背光的一面以及它的底部，光线就不容易透射过来，看起来比较灰黑。

日出和日落时，由于太阳光线是斜射过来的，穿过很厚的大气层，空气的分子、水汽和杂质，使得光线的短波部分大量散射，而红、橙色的长波部分，却散射得不多，因而照射到大气下层时，长波光特别是红光占绝对的多数，这时不仅日出、日落方向的天空是红色的，就连被它照亮的云层底部和边缘也变成红色了。

由于云的组成有的是水滴，有的是冰晶，有的是两者混杂在一起的，因而日月光线通过时，还会造成各种美丽的光环或虹彩。

为什么海水无色而大海是蓝色

我们站在轮船上看大海，海水总是碧蓝碧蓝的。但是，如果舀一勺海水看看，就会发现海水并不是蓝色的，而像自来水一样，是无色透明的。这是怎么回事呢？

其实这是太阳光在“变戏法”。我们知道，太阳光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光组成的。当太阳光照射到大海上时，波长较长的红光和橙光由于透射力最大，能克服阻碍，勇往直前。它们在前进的过程中，不断被海水和海洋中的生物所吸收。而蓝光、紫光等，由于波长较短，一遇到海水的阻碍就纷纷向四面八方散射开来，甚至被反射回去，只有少部分被海水和海洋表面生物所吸收。

大海看上去是蓝色的，就是因为这部分被散射和被反射的蓝光和紫光进入了我们眼中。海水越深，被散射和被反射的蓝光就越多，看上去也就越蓝了。

为什么会发生泥石流

泥石流是一种自然灾害。当泥石流发生时，洪流中不仅有大量泥沙石块，也夹杂着洪水或冰雪融水等，它们混合成一股黏稠的泥浆，像脱缰的野马一般，沿陡坡奔腾而下。泥石流所到之处，良田变荒漠，房屋变废墟，冲毁路基、桥梁，给人类的生命财产带来极大的损失。据统计，全世界每年都要发生近10万次大大小小的泥石流。1970年南美洲秘鲁的安第斯山脉曾发生一次冰川泥石流，3010多万立方米的冰雪泥石一下子冲入一个名叫罗嘉依的城镇，顷刻间，全城被彻底淹埋，3万居民全部遇难。

泥石流是山体松动造成的，常常发生在半干旱的山区或高原冰川区。这里地形陡峭，树木植被很少，一旦暴雨来临或冰川解冻，石块吸足了水分，便出现松动，开始顺着斜坡向下移动。随着互相挤压、冲撞，大大小小的泥石夹杂着泥浆水，汇成一股巨大的洪流滚滚而下，于是就出现了泥石流。

为什么夏天晚上星星越多，隔天的天气越热

夜间，星星的多少和当时的天空状况有十分密切的关系。天空有云层的时候，由于星星被云层遮去一部分，同时星光经过水滴，也会被反射和吸收掉一部分光，因此从地面望去，星星就很稀少，星星的光度也弱。如果天空没有云，空中的水汽比较少，那么从地面望去，星星就会很多。

夏季，当有些地区受副热带高气压系统笼罩时，这些地区由于空气多作下沉运动，在下沉过程中，空气由于气压逐渐变小，气层变得比较干燥，以致出现碧空无云的天气。入夜以后，太阳辐射热源中断，地温迅速减低，水汽的蒸发作用减弱，下层空气温度下降，气层变得更加干燥和稳定，人们看到的星星就会较多。

因此，人们可以从夏夜星星较多，判断出当地正被副热带高气压所笼罩。由于在这种气压笼罩下，天气多晴朗少云，白天太阳能充分照射到地面，使地面增热强烈，而且在这种高气压盘踞时，天气常稳定少变，因此，可以进一步从夏夜星星多这一现象，判断第二天天气将较热，这就是“满天星，明天晴”，“夜里星光明，明朝依旧晴”说法的道理。

为什么日出时间的早迟与天气变化有关系

地球每天不停地绕着太阳公转，同时又绕着地轴在自转。按理说，在同一个季节相近的日子里，太阳进入地平线的时间是差不多的。但是，当连日天阴，夜雨一直下到清晨，正当天亮的时候，云层消失，太阳比前些时提早照耀到大地上。根据老农民的经验，像这种现象，不久还会下雨。这究竟是什么原因呢？

原来，在晴朗的夜晚，近地面的空气温度也随着下降。而离地面稍远的高层空气却冷却较慢，这就使得空气变得稳定起来。夜愈深，稳定性愈强。到了清晨，正是稳定性最强的时候，空气下沉也最盛，于是云层就会下沉而消散，因此，产生了太阳提早露面的现象。但是，这种云层因冷却下沉而消散的现象是暂时的，当日出之后，热力作用加强，对流作用加强了，云层又会合并而发展起来，天气就又会出现阴雨。日出早，其实是久阴后清晨云消，使太阳早些露面，并不表示天已转好，反而是继续下雨的先兆。因此有“日出时间早，天气不会好”的说法。

有些地区的人说：“慢开天，天气好。”这意思是说连日夜雨，但云的消散并不在清晨云层最稳定的时候，却是在太阳已升高，太阳的热力作用较强的时候。这时云层因蒸发而消散，太阳才露面。但这时，已不在清晨，而比较迟了。日出后，它的热力作用愈来愈强，云层蒸发也愈来愈剧烈，因此，云层将不可能再度合并，只能加快消散，使天气逐渐转晴。所以，“慢开天”的现象，预示着天气晴朗。

为什么沙漠中会有绿洲

提起沙漠，人们就会想起那一望无际的黄沙和死一般的荒凉。可是在我国的塔克拉玛干大沙漠中的哈密和吐鲁番等地，却到处一片绿，人烟稠密，物产丰富，哈密瓜、吐鲁番葡萄等闻名中外，被人们称为“绿洲”。

这是因为，哈密等地的地底下有着丰富的水源，流淌着一条条地下河。这些地下河的水来自“绿洲”附近的高山。高山上积有厚厚的冰雪，夏季冰雪消融，雪水穿过山谷的缝隙流到沙漠的低谷地段，隐匿在地下的沙子和黏土层之间，形成地下河。这些地下水滋润了沙漠上的植物，也可供人畜饮用，给沙漠带来生机，形成了一个个绿洲。在撒哈拉沙漠，人们甚至能从沙漠的地下河里钓鱼呢！

为什么河流总是弯弯曲曲的

在地图上我们可以看到，不论是长江、黄河，还是黑龙江、珠江，所有的河流都是弯弯曲曲的。

河流所以会弯曲，主要是两岸河水的不同流速造成的。在河水的长期冲刷下，有的地方河岸冲坍了，有的地方掉下一棵大树，或者在某一段流进一股支流，这样两岸的河水流速就会不一样。河水流速大的一边，河岸受到的冲击力也大。加上两岸土层结构不尽相同，有的比较松软，有的比较坚硬。天长日久，松软的河岸坍塌，使河流变成弯弯曲曲。河道一旦弯曲以后，就会继续发展，水流方向直冲凹岸，而凸岸的地方水流速度较慢。这样，河流在水流的长期作用下，凹岸会变得越来越凹，凸岸会变得越来越凸。

为什么雨点有大有小

在下雨天，我们会发现不同雨云所下的雨，雨点的大小是不同的。

决定雨点大小的因素，主要是由于空气中水汽含量的多少，和云中垂直运动是否强烈决定的。水汽含量越多，垂直运动越强，那么雨点就越大。

夏季，风从海洋上吹来，空气中水汽很丰富，而且地面的温度很高，空气的对流运动很强烈，大量的水汽被带到高空以后，因为温度降低，就凝结成为水滴，天空出现云块；如果对流运动十分强烈，云块就会变得很厚很大，像座大山，如果它的顶部生成了纤维状具有蚕丝光泽的云丝，说明云块已经发展到了最盛的阶段，气象上称这种云为“积雨云”。

在积雨云中，水滴很大，并且不断地相互碰撞合并，使水滴越来越大，直到云中强烈的上升气流再也阻挡不住时，它就落了下来，降到地面成为雨。因此大雷雨时的雨点可算是最大的了。根据实地测量，暴雨时的雨滴直径一般有3－4毫米，最大时可达6－7毫米。其次，在夏季当台风侵袭中国东南沿海地区时，由于台风中也具有水汽多、对流强、云层厚的特点，因此台风暴雨的雨点也是很大的。

最小的雨点要算毛毛雨了，它的直径在0．5毫米以下。由于下毛毛雨的云层很薄，空气很稳定，水汽不很丰富，所以雨点极小，下降时飘浮不定，落到地面上也不起波纹。

但是，即使在同一个雨云中，所下的雨点大小也是不同的。这是因为雨滴是由云滴增大而成的，而原始云滴由于凝结核的大小不同，凝结发生的先后不同，大小就是不相等的，大小水滴因水汽压的不同，水分容易由小水滴转移到大水滴上去，使大水滴不断增大，小水滴也会变小。而且云中各部分的水汽含量、温度、乱流、云滴的多少、上升气流的强弱等等，都不相同，因而云滴的凝结增大速率和碰撞合并增大速率也不相同，再加上云的厚度各部分有差异，不同云滴在云中移动的时间和路程也有不同，时间久、路程长，大小云滴之间水汽转移多，碰撞合并的次数也多，使水滴的大小相差更加明显。雨滴掉出云底后，蒸发的条件也有不同。

以上的种种原因，就造成了同一个雨云中落下来的雨点大小是不同的。

为什么雷会击落树皮

雷最容易打中高耸凸出的物体，是一个常识。在一望无垠的平坦土地上，树木常常凸出在地面上，是被雷打击的最显著的目标物。

如果我们去观察一些被雷打中的树的伤痕，就会发现一些很有趣的现象，那就是枯树被雷打中后，往往会被闪电烧焦，而活树被雷打中，却往往发生了剥皮的现象，而且树皮越是细密，剥皮现象也越是明显。

闪电当然不会专门剥活树的皮、专烧枯树的，因此要找解答，应当从枯树和活树的区别上去找。

枯树不会从土壤中主动地吸收大量水分，它有时虽然受到些雨露也会变潮，但是保持水分的能力很差，太阳一晒，就会变干，即使雨水，也只能弄湿它的表面，它的细胞中，因缺水而十分干燥，所以着火点就比较低。闪电通过它时，由于温度很高，好像干柴碰到了烈火，一下子就燃烧起来，将树身烧焦、折断。

活树就不同了。它内部不断地有水分流过，“灌溉”了体内的细胞。当闪电打中活树时，首先，必然要使水分发生沸腾汽化。一旦树皮下面的液汁，因闪电的高温而化为水汽时体积就要大大膨胀。水在一般情况下化为水蒸气，体积要膨胀20万倍以上，这样大的膨胀，事实上是在汽化的一瞬间发生的，因此树皮就“爆炸”了开来，产生了“剥皮”现象。

为什么台风的风眼中没有风

台风是热带海洋上猛烈的大风暴，它实际上是范围很大的一团旋转的空气，边转边走，它中心的气压很低，四周围的空气绕着它的中心呈反时针方向旋转得很急。低层空气边转边向低压中心流动，空气流动速度越快，风速也越大。在台风中心平均直径约为40公里的圆面积内，通常称为台风眼。由于台风眼外围的空气旋转得太厉害，在离心力的作用下，外面的空气不易进到眼区去，所以眼区好像一根由云墙包围的孤立大管子。它里面的空气几乎是不旋转的，风很微弱。

台风眼区外的空气，向低压中心旋进，它们挟带着大量的水蒸气，由于不易进入眼区，而在眼区外围上升，形成大片灰黑色高耸的云层，下着倾盆般的暴雨。而在台风中心的眼区，出现了下沉气流，因而云消雨散，夜间还能看到一颗颗闪烁的星星。由于台风眼中常常是无云或少云的，因而在卫星云图上常呈黑色小圆点状。等到台风眼一过，天气又重新变得很恶劣，发生狂风暴雨。

台风眼内虽然没有风，但是海上的浪潮却非常汹涌。这是因为台风中心的气压，和它四周比起来降得特别低的缘故。我们在实验室里可以证明，在排气钟（一般抽排空气的器具）里面放一杯水，然后把空气抽出来。当空气抽到非常稀薄，压力减到一定程度的时候，水就好像放在锅里煮开了一样，气泡朝着上面冒。因此在台风中心登陆的地方往往引起很高的浪潮，造成很大的损害。

为什么称珠穆朗玛峰为“世界第三极”

地球上最冷的地方要数南极和北极。但是珠穆朗玛峰也是非常寒冷的地方。即使在夏季，山顶上的最高温度也在零下几十度，狂风呼啸，寒冷程度不亚于南北极。根据气象观察，珠穆朗玛峰山顶上最低温度为摄氏零下60度；最冷月份的平均温度为摄氏零下35度；全年平均气温为摄氏零下29度。人们为了形象表达那里的寒冷，称珠穆朗玛峰为“世界第三极”。

珠穆朗玛峰从山脚到山顶，在不同高度所见到的自然景观和气候是不一样的。海拔2000米以下的河谷中，是亚热带景观。海拔2000米到海拔5000米的山坡上，是温带景观和寒带景观。海拔5000米以上的地区，是永久积雪区。

为什么说“清明时节雨纷纷”

每年4月5日（或6日）是清明节。这时春回大地，百花争艳，万紫千红，满园春色。可是，这个时候，江南一带却经常出现阴雨绵绵的天气，真是有点美中不足。所以古人说：“清明时节雨纷纷。”

为什么清明时节会阴雨连绵呢？因为清明时节，正是寒冷过去，春天来到的时候。冬天，来自西伯利亚的冷空气霸占着江南，雨水较少。等到春天来到后，东南方海洋上的暖湿空气开始活跃了。当暖空气和冷空气碰到一起时，就发生冲突。冷暖空气发生冲突的地方，就会形成阴雨绵绵的天气。清明节，冷暖空气正好在江南地区的上空来来往往，十分忙碌，所以经常出现细雨纷纷的天气。

另外，江南的春天，低气压非常多。低气压里的云走得很快，风很大，雨很急。每当低气压经过一次，就会出现阴沉、多雨的天气。还有，清明前后，江南一带大气层里的水汽比较多，这种水汽一到晚上就容易凝成毛毛雨，因此清明节下雨的天气特别多。

其实，清明时节不仅雨纷纷，而且天气变化多端，经常是正午时还是阳光普照，有“暖风熏得游人醉”的感觉，可是，一到傍晚，冷空气突然南下，使人又像回到了冬天似的，感到寒冷。所以有“春天出门须带三季衣”的说法，这对春天天气多变作了最恰当的形容。事实上，外出旅行也确实有此需要。

为什么下雪不冷反而化雪冷

在冬季，中国各地经常受到寒流的侵袭。寒流本身就是从北方向南流动的一股强烈的又冷又干的空气，当它的前缘和南方的暖湿空气一发生接触，因为冷空气比暖空气重，就会把暖湿空气抬升到高空去，使暖空气里的水汽迅速凝华成为冰晶，又逐渐增大成为雪花降落下来。

在寒流来临前，一般是南方暖湿气流很活跃，因此，天气会有些转暖。而水汽的凝华为雪花，也要放出一定热量，这就使下雪前及下雪时的天气并不很冷。

在寒流中心过境后，接着就云消雪止，天气马上变得晴朗起来。由于天空失去了云层的屏障，地面上就向外放散大量的热量，这时温度降得很低。加上积雪在阳光照射下，发生融化，融化时要吸收大量的热量。根据实验，1克0℃的冰，融化成0℃的水，要吸收80卡的热量，所以大片积雪融化时，被吸收掉的热量是相当可观的。因此人们就觉得天气反而冷一些了。

为什么喝海水不能解渴

有人曾经对海上遇险之后，在海面漂泊了3天的4000名遇难者作了一个统计，发现其中不饮海水的人只有3.3%的人死亡，而饮用海水的人死亡率竟高达39%！

海水为什么不能解渴？这是因为海水盐分很高，而且含有很多矿物质，喝了海水会使身体里的体液中矿物质浓度增大。人体为了保持体液的正常成分，就需要把过多的盐分和矿物质从尿里排泄掉。这样的排泄过程，就大大加重了肾脏的工作负担，而且在排泄过多的盐和矿物质的过程中，必然要同时排出相应数量的水分。其结果不但要把饮入的海水中的水分全部排泄掉，而且还不够，还要将人体内原来的一部分水一起排出去，造成人体严重脱水而使生命垂危。饮用海水愈多，人体脱水愈快，人便愈渴了。如果饮用海水太多，肾脏便不能完成使人体内部盐分保持平衡的任务，于是人体内部的化学平衡便会受到破坏，进一步导致中枢神经系统（脑）的伤害。这也就说明了为什么喝海水愈多，人死得愈快的道理。

不过，海水也不是绝对不能喝。在下列三个条件同时满足的情况下，可以考虑饮用海水，但不能超过五天：1.气候温暖；2.从落海后第一天起就开始饮海水；3.每天只饮500毫升，也就是每隔一个半小时饮一点点海水，一天饮用的总量为500毫升。五天之后必须恢复饮用淡水。此外，在气温25℃，相对湿度50%的温暖海面上，海水与淡水可按1∶6的比例混合饮用。

为什么南极地区没有地震

南极大陆发生的地震很少，有记录的几次地震的震级也不大，因此，南极大陆是地球上最大的地震活动不明显的地区。世界标准地震记录网只记录到为数极少的地震活动。自国际地球物理年以来，已经有十多个地震台站在南极大陆工作，这些台站所记录到的局部小地震通常都是由冰山崩裂或破裂而引起的，可能是火山活动成因的小地震，与埃里伯斯山、罗斯岛及南极半岛附近的火山活动有关。

世界标准地震记录网，几乎可以记录到世界上所有强度大于里氏5级的地震。南极地区达到或接近这种强度的较大地震只有3次：第1次是在1952年。第2次在1974年（强度为4.9级），这两次都发生在北维多利亚地区，在此地区有一个大冰川和冰舌。第3次地震是在1985年。地震学家们认为，虽然1974年的那次地震的特征和起因与正常地质作用引起的地震相似，但这次地震可能是由冰川的运动所引发的。地震主要是由于岩层在地应力的长期作用下，发生倾斜和弯曲，当地应力超过岩层所能承受的限度时，岩层便会突然发生断裂，使岩层中巨大的能量急剧地释放出来而发生的。在南极，地面上覆盖着很厚的冰盖，它的面积达1398万平方千米，平均厚度达1720米，最厚的地方可达4200米。厚厚的冰盖沉沉地压在地面上，使地层不易发生倾斜或弯曲变形，岩层自然不会发生断裂，地震也就不会发生了。

为什么极光出现在地球两极

我们已经知道，极光是高空稀薄大气层中带电的微粒所致，在带电微粒流的作用下，各种不同的气体所发出的光也不相同，因此就出现了各种不同形状和颜色的极光，美丽又壮观。

极光大多在南北两极附近出现，而很少发生在赤道地区，这是为什么呢？原因是地球像一块巨大的磁石，而它的磁极在南北两极附近。我们所熟悉的指南针因受地磁场的影响，总是指着南北方向，从太阳射来的带电微粒流，也要受到地磁场的影响，以螺旋运动方式趋近于地磁的南北两极。所以极光大多在南北两极附近的上空出现。在南极发生的叫南极光，在北极发生的叫北极光。我国在北半球，所以在我国只能看到北极光。

为什么冰总是结在水的表面

大多数物体都是热胀冷缩的。水在4℃以上的时候，也是热胀冷缩，但是当它在4℃以下的时候，温度愈低，它的体积反而膨胀，直到结成冰为止。由于膨胀，冰就比同体积的水要轻一些。因此，冰总是浮在水面上，而且总是水面上先结冰。

应该说，冰的这种怪脾气，对人类是很有好处的。要是冰和别的物体一样，也是热胀冷缩的话，那么，天一冷，水面上结成的冰会不断向下沉，到了最后，江河、湖泊里的水，会连底冻起来。

寒冷的冬天，河面上往往结着很厚的冰，甚至人还可以在上面走路或进行滑冰运动。但在冰下面的水里，鱼和虾能照样游动。为什么鱼虾不会被冻死呢？就是由于4℃的水保护了它们。

为什么山区会出现焚风

焚风有时也能给人们带来益处。北美的洛矶山，冬季积雪深厚，春天焚风一吹，不要多久，积雪会全部融化，大地长满了茂盛的青草，为家畜提供了草场，因而当地人把它称为“吃雪者”。程度较轻的焚风，能增高当地热量，可以提早玉米和果树的成熟期。

在我国，焚风也到处可见，但不如上述地区明显。如天山南北、秦岭脚下、川南丘陵、金沙江河谷、大小兴安岭、太行山下、皖南山区都能见到其踪迹。

为什么会发生地震

在科学不发达的过去，人们对地震发生的原因，常常借助于神灵的力量来解释。在我国，民间普遍流传着这样一种传说，说地底下住着一条大鳌鱼，时间长了，大鳌鱼就想翻一下身，只要大鳌鱼一翻身，大地便会颤动起来。用现代人的眼光分析这种传说，简直是荒诞不经。但持这种说法的国家，并不只有中国。

例如，在古希腊的神话中，海神普舍顿就是地震的神。南美还流传着支撑世界的巨人身子一动，引起地震的说法。古代日本认为，日本岛下面住着大鲶鱼，一旦鲶鱼不高兴了，只要将尾巴一扫。于是日本就要发生一次地震。除此之外，埃及和印度也有关于地下住着动物在作怪的传说。

随着科学的进步，现在谁也不会相信这类迷信的说法了。

其实，地震就是地动，是地球表面的振动。引起地球表面振动的原因很多，可以是人为的原因，比如核爆炸、开炮、机械振动等；同样也可以是自然界的原因，比如构造地震、火山地震、陷落地震等。

按照地震的不同成因，我们可以把地震划分为五类：

1.构造地震：世界上85%—90%的地震以及所有造成重大灾害的地震都属于构造地震。

2.火山地震：由于火山爆发引起的地震。

3.水库地震：由于水库蓄水、放水引起库区发生地震。

4.陷落地震：由于地层陷落引起的地震。

5.人工地震：由于核爆炸、开炮等人为活动引起的地震。

为什么先看到闪后听到雷

在夏天经常出现雷电交加的现象，而且是闪电过后几秒至十几秒才听到雷声。

雷电是云层在运动过程中产生的电荷在放电时产生的电火花，既有光也有声。只不过雷电中的光和声比我们生活中见到的电火花强大。之所以先看到闪电后听到雷声，是因为在空气中，光的传播速度快，很快就能到达地面，而声音在空气中的传播速度慢，过一会儿才会传到大地上来。所以就会先看到闪电后听到雷声了。实际上闪电和雷声是同时出现的。

到地面的时间相差这么多，是因为光每秒钟要传播300000千米，而声音在空气中只能每秒钟传播0．34千米。声速只有光速的九十万分之一。你可以根据声音传到地面的时间大致判断云层到地面的高度。光到地面几乎用不了多少时间，可以认为是0，从看到闪电到听到雷声，间隔多少秒再乘以340米，就是闪电处到你的距离了。

声遇到云层或高大的建筑物后要产生反射，所以一个闪电后雷声一般要持续一段时间才会消失。

为什么卫星能观察到地面的情况

人造地球卫星，又称人造卫星，是一种利用运载火箭发射升空的一种人造天体，它沿轨道绕地球运行。从1957年人类第一次发射卫星以来，已经有许多颗人造卫星不断地绕地球运行，它广泛地应用于军事以及勘探、灾害预测等其他领域。

1991年的海湾战争，美军军队利用定位于伊拉克上空的军事侦察卫星，将伊军的调动以及武器布置等了解得一清二楚，并使得伊军始终处于挨打地位，防不胜防。那么，为什么位于几百千米高的卫星可以观察到地面的情况呢？原来，它主要通过遥感技术进行监视。遥感技术是一门新兴的综合性探测技术。它可以用传感器接收物体辐射的电磁信息，加工处理后成为可以识别的图像，用来揭示被探测物体的形状以及性质和变化动态等。因为探测距离较远，在几十千米乃至几百千米的高空，因此称此探测技术为“遥感”。

在人造卫星以及宇宙飞船或火箭上对地面进行遥感称航天遥感。卫星上的遥感设备能通过紫外以及红外或微波波段来感受地面一些物体的电磁波的反射及辐射。利用航天遥感可以在几百千米的高空迅速地收集地球表面、地表下及其四周的信息。遥感技术能应用于军事的侦察、气象的预测、地质勘探及陆地水文监测等。

遥感技术作为一种高级的探测手段，使人类的眼界提到一个新的高度，成为人类观察了解地球的“千里眼”。

为什么地球中心热，怎样测其温度

地球深处的热量有3个主要来源：1.地球形成时生成的热量；2.地核物质下沉至地心时摩擦产生的热量；3.放射性元素衰变产生的热量。地球热量的释放需要相当漫长的时间。这种释放通过液态外核和固态地幔中的热“对流”，以及边界层（如地球表面的板块）内速度较慢的热“传导”来实现。结果是地球原生热量的大部分被保留了下来。

总之，地球诞生之初产生了大量的能量，由于地球无法很快冷却下来，便造成了地球内部持续的高温。事实上，除地球板块像毯子一样起到保温作用外，固态地幔中的热对流也不能提供使热量得到有效释放的机制。不过，地球通过促使板块构造运动（尤其是在大洋中脊处）的过程也确实释放了一些能量。

科学家主要借助铁在超高压状态下的熔化特性来估计地球深处的温度。我们知道，地核是指位于地面以下2886公里至6371公里的部分，主要由铁构成。地核分成液态外核和固态内核两部分。如果我们能够估测铁在压力极高的内、外核交界处（离地面5156公里）的熔化温度，那么在实验室中得到的这一温度应该接近于这一界面上的实际温度。科学家在矿物物理学实验室中利用激光器和高压装置创造出了尽可能接近实际的高压和高温。实验结果显示，铁在上述状态下的熔化温度为4500K至7500K。据此，我们可以推算出地幔底部（即外核顶部）的温度，大约是3500K至5500K。

为什么地球上“三极”臭氧层破坏严重

众所周知，臭氧具有强烈吸收有害紫外线的功能，臭氧层是保护地球上生物的天然屏障。然而，随着生产力水平的发展，特别是进入现代社会以来，由于人类向大气中排放大量氯氟烃，导致地球上空的臭氧层变薄，严重地危害了人类自身以及其他生物的生存安全。

据观测，目前臭氧层破坏比较严重的地方在地球的“三极”上，即北极地区、南极地区和青藏高原的上空。而地球上的这“三极”自然条件恶劣，人烟稀少，当地人们向大气中所排放的氯氟烃数量有限，为什么“三极”上空臭氧层所受的破坏反而比较严重呢？

原来包围在地球周围厚厚的大气层，在垂直方向上可以分为五层：对流层、平流层、中间层、热层和外层。臭氧层就位于平流层当中。对流层是高度最低的一层，它和人类的关系最为密切，人类在向大气中排放的有害气体首先进入到该层当中。它的高度就是该层空气对流运动所能到达的顶端，因而其高度随纬度和地势高低而变化；赤道地区因所获得的太阳辐射较多，空气对流运动旺盛，因而对流层较高；两极地区因所获得的太阳辐射较少，空气对流运动较弱，对流层较低；南极相对于北极更冷一些，因而其对流层就更低；青藏高原虽然纬度不是很高，但由于它作为“世界屋脊”的较高的地势，使其表面温度降低，空气对流运动不够旺盛，因而对流层也较低。正是由于“三极”地区上空的对流层也较低，相应的平流层的高度也随之降低。人们向对流层大气中排放的氯氟烃会随着大气的环流运动而到达“三极”地区的上空，正是因为“三极”的平流层较低，所以氯氟烃能到达平流层中而破坏臭氧层。实际的观测结果也最低，臭氧层破坏最为严重，已经出现了臭氧空洞；北极地区臭氧层破坏较南极地区轻一些，青藏高原地区臭氧层破坏较北极地区又轻一些。

为什么南极的冰比北极多

南极和北极是地球上最冷的地方，那里寒风呼啸，气温很低，终年冰雪覆盖，一片银白色的世界。但事实上南极比北极更冷，冰川也更多，因为南极地区是一块大陆，储藏热量的能力较弱，夏季获得的热量很快就辐射掉了，结果造成南极的年平均气温只有－56℃。在南极大陆周围的海洋上，漂浮着大量的冰块，形成了巨大的冰山。相比之下，北极地区陆地面积小，大部分为北冰洋。由于海水的热容量大，能吸收较多的热量，而且热量散发比较慢，所以那里的年平均气温比南极要高。因此，北极的冰川比南极少，而且绝大部分积存在格陵兰岛上。

据考察，南极的冰层平均厚度为1700米，最厚处可达4000米，冰川总体积约为2800万立方千米；北极的冰层厚度约为2～4米，冰川总体积也只有南极的十分之一。

冰山是地球上的淡水资源之一。现在世界上一些缺乏水资源的国家，正在研究如何将南极的冰山运回本国，以解决当地的水荒与土地干旱。

为什么风在高处比在低处刮得大

站在高楼或高塔上，总会感觉风比地面大，大家都有这个经验。所以在城市里，高楼上的阳台就成为夏夜的一个乘凉场所。可见风速是随高度而增大的，山顶上的风就比山脚下的风刮得大得多，这也是我们常常感觉到的。拿在北京观测到的资料来看，当10米高度上的风速为每秒1.1米的时候，在50米的高度上为每秒3.6米，在100米的高度上为每秒4.4米。

高处的风一般总是比低处的风刮得大些，但高处风速和低处风速相差多少是随天气状况而不同的。在太阳照射很强的晴天里，空气对流也强，这时高处和低处的风速相差得比较小，也就是高处虽然风速很大，低处风速也不很小。太阳照射较弱的阴天里，空气对流不强，这时高处和低处的风速相差得比较大，也就是低处虽然风速很小，甚至于没有风，但高处却有较大而且强劲的风。

为什么高处的风比低处的风大呢？因为空气运动要受到摩擦力的影响，在地面上的空气所受的摩擦作用最大，尤其是在起伏不平的山地，空气最容易形成涡漩运动。随着高度增加，摩擦作用减少，风速也就大增了。就是同一地区，近地面的空气温度也不一样，有的高些，有的低些。这样，在同一高度的水平面上，温度就不均匀，引起气压的不均匀（称气压梯度），可使风速增大。

为什么彗星有尾巴

流星雨彗星把人类恐吓了许多年代。偶尔，天空中会莫名其妙地出现一颗彗星。它的形状和其他任何天体都不相同。它模模糊糊，轮廓并不清晰，而且还拖着一个不甚分明的尾巴。在某些富于想象的人看来，这个尾巴很像是一个哭泣着的妇女的散乱头发（“彗星”一词就是从拉丁文的“头发”一词变来的），因此，人们认为它预示着大难将临。

到了十八世纪，人们终于确认出，某些彗星在固定的轨道上绕着太阳转动，不过，这些轨道一般都是非常扁长的。当彗星在轨道的远程时，人们看不到它们。只有当它们位于近端时——这在几十年中才有一次（也许是上百或上千年）——它们才成为可以看见的天体。

1950年，一位名叫奥尔特的荷兰天文学家提出，有一团巨大的星云，其中可能包含着几十亿颗小行星，在距离太阳一光年甚至更远的地方运行。它们比冥王星还要远一千倍，而且，尽管它们为数甚众，我们却全然看不见它们。每隔那么一段时间，可能在邻近恒星的引力作用下，一些小行星在轨道上的运动会放慢下来，并开始朝太阳的方向落下。偶尔会有某个小行星深深地钻进太阳系的内部，在离太阳几百万公里的近处翱翔，自此之后，它就将保持自己的新轨道，成为我们所看到的彗星。

几乎与此同时，美国天文学家惠普勒也提出，彗星主要是由低沸点的物质（如氨和甲烷）构成的，同时也包含有细碎的石砾。这团彗星云在远离太阳的时候，氨、甲烷和其他物质都凝固成为坚硬的“冰块”。

这种冰冷的彗星结构，在外层空间迅速运行时是稳定的。但是，一旦它们慢了下来，向太阳靠近时，又会出现什么情况呢？当它进入太阳系内层时，会从太阳接受到越来越多的热量，使得冰块开始变成蒸汽，原先被凝在冰块表层的石砾颗粒得到了自由，结果，彗星的核心就被一团尘埃和蒸汽所形成的云雾包围起来。越靠近太阳，这团云雾就越稠密。

太阳朝四面八方刮着太阳风——一种向外奔涌的亚原子粒子云。太阳风对彗星有一股作用力，这种力超过了彗星本身的微弱引力，彗星内的尘雾云就开始被太阳风吹出来，向背离太阳的方向伸展。随着彗星接近太阳，太阳风加强了，尘雾云就成了背离太阳方向的一条长尾。离太阳越近，尾巴就越长，然而，这种尾巴是由极其稀薄的分散物质构成的。

自然，彗星一旦进入太阳系的内层空间，就不会长期存在下去。每靠近太阳一次，就造成一次物质损失。这样，转了几十次以后，彗星就变成了很小的石头核，或者干脆碎裂成小陨石团。有一些这样的陨石团正在确定的轨道上围绕太阳运行。当它们在地球的大气层里穿过时，就会出现壮观的“流星雨”。这些无疑是彗星的遗骸。

为什么飞机在空中不会被雷击

由于机壳大部分皆是导体，因此当飞机遭雷击时，电流会经由机壳流过，并由机身或机翼伸出的避雷针放电，并不会进入导体内部伤害到里头的乘客，但强电流所形成的磁场，对机上的电子或电气系统会有影响。平均而言，飞机每飞行数万小时就可能会遭雷击一次，还好这强大的电流只会平顺地流过机身或机翼表皮，留下小小的烧蚀洞或缺口，对飞行并无大碍。现代新型的飞机都具有密封性佳、防止火花引爆的结构油箱。

如果是小型飞机，机身累积的电荷不会太多，在飞行途中，机翼尖端便可自行放电。但如果是大型飞机，就会在飞机主翼或尾翼装上“静电释放器”，它能够经由尖端放电，在飞行时将过量累积的静电荷释放至大气中，有的飞机的静电释放器甚至多达10个以上。

为什么山洞有冷也有热

我们知道，在石灰岩地区的山洞，那深邃的洞身，曲折的走廊是那么奥妙，轰鸣的瀑布又是那么惊心动魄，矗立在洞内的石笋和一串串倒挂着的钟乳石，奇丽多姿的五彩云，构成一幅幅美丽的图画，吸引着无数的游客。

更有趣的是这些山洞，有的是寒气袭人，有的却温暖异常，在同一个时间里进去，仿佛是经历了两个季节。宜兴的善卷洞，有上洞、中洞和下洞之分，当你从中洞进去，登级至上洞，使人感到温暖如春；若逐级而下进入下洞，又会感到寒气逼人。金华的双龙洞和冰壶洞里，气温也有显著差别，洞口朝下的双龙洞里温暖宜人，洞口向上的冰壶洞却是凉爽异常。

为什么山洞有冷又有热呢？原因就是冷、暖空气比重不同的缘故。冷空气较重而下沉，暖空气较轻而上升。洞口向下的山洞里，较轻的暖空气充塞其中，不能流出，因而显得格外温暖，成为“暖洞”；洞口朝上的山洞里，冷空气钻入洞内，越积越多，好像天然的冷空气库，这样的山洞就成了“冷洞”。

宜兴的善卷洞除了有这种冷暖不同的特点外，在上洞还常常可以看到雾气弥漫的“云雾大场”。这种云雾就是洞外的冷空气和积存在洞内上部的热空气相遇，而形成的奇妙景色。

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

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