作者：薛贤荣,龙吟
出版社：湖北科学技术出版社
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绝妙的错误——中国青少年科普分级阅读书系试读：
探索无止境
科学无禁区，探索无止境。人类的历史，就是不断探索的历史。大到宇宙，小到细菌，无穷的秘密在等待我们去揭示。当一个个秘密被我们解开，并被普及到大众中，它就成为常识；同时，新的秘密又摆在我们面前。
绝妙的错误
◎[美]刘易斯·托马斯大自然迄今取得的唯一最伟大的成就，当然要数DNA分子的发现。我们从一开始就有了它。它装在第一个细胞之中，那个细胞带着膜和其他东西，在大约30亿年前这个行星渐渐冷却时出现在某个地方的浓汤似的水中。今天贯穿地球上所有细胞的DNA，只不过是那第一个DNA扩展和惨淡经营的结果。从某种本质意义上说，我们不能声称自己取得了什么进步，因为生长和繁衍的技术基本没有变。
可是，我们在其他方面却取得了进步。尽管今天再来谈论进化方面的进步已经不时髦了，因为如果你用那个词去指称任何类似改进的东西，会隐含某种让科学无能为力的价值判断，可我还是想不出一个更好的术语来描述已经发生的事情。毕竟，从一个仅仅拥有一种原始微生物细胞的生命系统中一路走来，从沼地藻丛的无色生涯中脱颖而出，演进到今天我们周围所见的：一切——巴黎城，依阿华州，剑桥大学……我后院里的马栗树，还有脊椎动物大脑皮层模块中那一排排的神经元——从那一个古老的分子至今，我们真的已经走得很远了。
我们绝不可能通过人类智慧做到这一点。即使有分子生物学家从一开始就乘卫星飞来，带着实验室，等等一切，从另外某个太阳系来到这里，也是白搭；没错！我们进化出了科学家，因此知道了许多关于DNA的事，但假如我们这种心智遇到挑战，要我们从零开始，设计一个类似的会繁殖的分子，我们是绝不会成功的。我们会犯一个致命的错误：我们设计的分子会过于完美。假以时日，我们终于会想出怎样做这事，核苷酸啦，酶啦等一切，做成完美无瑕的一模一样的复本，可我们怎么想也不会想到，那玩意儿还必须能出差错。
能够稍微有些失误，乃是DNA的真正奇迹。没有这个特有的品性，我们将至今还只是厌气菌，也绝不会有音乐。一个个地加以单独观察，把我们一路带过来的每一个突变，都是某种随机的全然自发的意外。然而，突变的发生又绝不是意外，因为DNA分子从一开始就命中注定要犯些小小的错误。
假如由我们来干这事，我们会寻求某种途径去改正这些错误，那样，进化就会半路停止了。试想，一些科学家正在专注地从事于繁殖文本完全正确的、像细菌一样的无核原生细胞，而有核细胞却突然出现，那时，他们会怎样地惊慌失措。
我们讲，犯错误的是人，可我们并不怎么喜欢这个想法。而让我们去接受这样一个事实——犯错误也是所有生物的本性，那就更难了。我们更喜欢立场坚定，确保不变。可事情还是这样的：我们来到这儿，就是由于纯粹的机遇，也可以说是由于错误。在进化路上的某处，核苷酸旁移，让进了新成员；也可能还有病毒迁移进来，随身带来一些小小的异己的基因组；还有来自太阳或外层空间的辐射在分子中引起了小小的裂缝，于是就孕育出人类。
不管怎样，只要DNA分子有这种根本的不稳定性，事情的结果大概只能如此。说到底，假如你有个机制，按其设计是用来不断改变生活方式的；假如所有新的形式都必须像它们先前那样互相适配，结成一体；假如每一个即兴生成的、能对个体进行修饰润色的新基因，很有可能为这一物种所选择；假如你也有足够的时间，那么，这个系统注定要迟早发育出大脑，还有知觉。
生物学实在需要有一个比“错误”更好的词来指称这种进化的推动力。或者“错误”一词也毕竟用得。只要你记住，它来自一个古老的词根，那词根意为四处游荡，寻寻觅觅。
置身于奇妙的对称世界（节选）
◎谈祥柏哲学家的寓言
14世纪，法国哲学家布列坦讲了一个怪有意思的寓言：有一只不幸的驴子，处在两捆完全一样的干草束的中间；驴子虽然饿得发慌，可是由于两捆草束完全一样，它没有能力去决定选择哪一捆，终于活活饿死在草束中间。诺贝尔奖金获得者、美籍华裔物理学家杨振宁博士很喜欢引用这则寓言。如果没有对于“对称”的深刻了解，他也就不会有那些惊人的发现了。
有正就有负，有实就有虚，有加就有减，有乘就有除，有左就有右，有前就有后，有上就有下，有“黑洞”就有“白洞”……在这张长长的名单中，我们还可以添上无数条。不知为什么，古往今来，有许多大哲学家、大思想家和大科学家们都相信，宇宙是受着一种无比完美的对称规律所支配的。
动物的对称相貌
在鱼、鸟、昆虫、爬虫，还有牛、羊等哺乳动物和人这些大生物的世界里，从几何学的观点来看，最明显的特点是躯干部分两侧的对称性。谁都知道，通过鼻子到两腿中间可以作一条中轴线，在其两侧有完全对称的器官：一只眼睛、一只耳朵、一个鼻孔、一只手、一只脚，等等。我们很容易理解动物为什么会演变出这种对称性来。大家知道，在地球表面，重力造成了上和下的差异，而运动则造成了前和后的显著差别。可是，任何运动着的直立动物在其所处的环境中——不论是陆上、海里，还是在空中，左和右两面的情况基本是相同的。动物为了更好地适应环境，需要在两面都能同样地看、听、嗅、触摸；“物竞天择，适者生存”。所以，左右两侧的对称性，对于动物个体的生存和发展就显得极有价值了。
艺术家的宠儿
事实上，在形形色色的装饰艺术中，对称是到处出现的。铜器、漆器、雕刻、壁画、织锦、刺绣……其中的图案，一概少不了它。至今，我们在甘肃敦煌莫高窟的华盖、藻井、龙眉等处，看到丰富的几何对称纹样。仍然感到有着一种非凡的魅力。
被人们称为“立体的画”、“凝固的音乐”的建筑领域，也留下了对称的足迹。例如古希腊雅典的巴特农神庙，就以它雄伟的对称形象著称于世。游过苏州拙政园或者留园的人，对于那些对称的花墙、地坪、栏杆、挂落和漏明窗等也都是极为赞赏的。
现在，在国外已有许多画家都在致力于创作对称性极为丰富的图案，并已形成一个风格极其特殊的流派哩。
斗智的策略
下棋是一种有益的文娱体育活动，里面含有不少数学道理，甚至连课堂上一些枯燥乏味的概念，在棋戏中也会变得“活”起来。
随便画一个长方形的棋盘，然后拿出一堆陆军棋的棋子（形状也是小的长方形）。一两个人依次轮流放棋子，每块棋子都必须平平整整地放在棋盘里，放好之后就不能再移动了。两个人所放的棋子绝对不允许重叠，这样继续放下去，直到不能再放棋子时，棋赛就宣告结束。
胜负规则是极其简单的，能放下最后一块的人算赢，说得更明确一些，当棋盘上出现不能再放棋子的情况时，这时候轮到谁该放棋子，他就算输。
下这种“棋”，怎样才能百战百胜呢？初看起来似乎只能“碰运气”了，其实不然；有个窍门，只要你先走，并且采用“对称策略”，那就一定可以取得胜利，办法如下：
你可以把第一块棋子放在棋盘的正中心。以后就根据对方所放棋子的位置来决定你应放棋子的正确位置。请记住一点：每次你所要放的棋子位置，必须与上一次对方所放棋子成为中心对称。这样一来，只要对方能放得下一块棋子，你也一定保险能放得下一块棋子。所以失败是绝对不会轮到你的啊！“博弈论”是一门新兴的数学分科，在博弈论里，对称策略起着相当重要的作用哩！
物理学家的“智慧之泉”
少年读者们，你们在学校里已经学过了基础的物理和化学知识，知道原子里面还具有原子核，核外有电子。电子的质量很微小，但带有负电；原子核内还有质子，质子的质量要比电子大得多，却带正电。这种情况是不大相称的。那么，会不会存在着带正电荷的“电子”，带负电荷的“质子”呢？大家切勿讥笑这样的问题，在科学史上就曾有不少科学家提出过这个问题，并且还导致了新粒子的发现。
英国物理学家狄拉克根据数学推导，作出大胆的预言：电子应当有一个质量相同的对立物。1932年，人们果然在宇宙线中发现了带正电荷的电子——“反电子”，也称正电子。
1955年，人们用“原子大炮”——高能加速器发出的60亿电子伏特的质子，去轰击铜片时，发现了质子—反质子对。后来又发现了中子的对立物——反中子。总之，粒子和反粒子的对称，已经是千真万确的事实了。
那么，会不会存在反氧、反氢、反水，以至于反行星、反宇宙？科学家正是运用对称原理，在进一步提出和探索这些问题呢。
美科学家发现细胞分裂新形式
◎常丽君物理学家组织网曾报道，美国威斯康星大学卡邦癌症中心发现了一种人类细胞分裂的新形式，并称之为“核分裂”。这种新分裂形式是一种对错误细胞分裂的天然补救机制，能预防某些细胞步入“癌”途。他们在圣弗朗西斯克召开的美国细胞生物学协会年会上报告了这一发现。
正常细胞分裂每次都是一个母细胞变成两个子细胞。细胞先按照原有成分复制出一套完全一样的副本，包括细胞核中的DNA染色体；然后进入有丝分裂阶段，将这两套完全一样的成分朝相反方向分开，此时它们还在同一个细胞内；最后是胞质分裂，一个细胞分成两个子细胞，时间恰好在有丝分裂结束时。
一个世纪前，德国生物学家西奥多·博韦里通过海胆卵实验提出假说，错误分裂会导致细胞染色体倍数异常和细胞不受遏制地生长，这就是癌症。在癌细胞的细胞核中，染色体常常会在分裂过程中形成不止两套而是多套，约14%的乳腺癌和35%的胰腺癌细胞会有3套或更多染色体，没有多余染色体的癌细胞则含有错误染色体。
研究小组给人类细胞复制出了多倍染色体，以模拟癌症。他们用一种常规化学物质阻止了胞质分裂，结果发现分裂并未显出异常，子细胞在大部分情况下看起来都很正常，这和博韦里假设相悖。
他们进一步观察了人类细胞是怎样恢复正常染色体倍数的。该校医学与公共卫生学院医学部血液—肿瘤学副教授、主管研究员马克·博卡德说：“我们从一个细胞变成两个核开始观察，吃惊地发现细胞没经过有丝分裂，而是直接由一个细胞变成了两个细胞。”每个新细胞都遗传了一个完整无缺的细胞核，包含一套完整染色体。分裂发生的时间出乎预料，是在延迟生长阶段，而不是在有丝分裂结束时。他们还做了大量额外实验，以确定这种分裂和正常的细胞分裂形式“胞质分裂”不同。
他们还发现，有90%的子细胞恢复为正常的配对染色体。博卡德认为，在一个生物经过的所有细胞分裂周期中，每次的胞质分裂偶尔也会失败。这种新分裂是一种补救机制，让细胞能从故障中恢复正常。“如果我们能促进这种新形式的细胞分裂，就可能预防某些癌症的发展。”博卡德说，他希望能把这一数字提高到99%。现在他们的目标是为有多倍染色体的乳腺癌患者开发出新的治疗方案。
自然对待人类，没有科学家预想的那么残酷：一种分裂机制在适当的时候出现，补足了可能导致癌变的缺陷。这看起来简直是精心设计的。其实也很好理解：太容易癌变的生物，早就被时间长河冲刷殆尽。科学家感兴趣的，是顺势而为，搭上细胞天然抗癌机制的车，这比化疗可安全多了。
你好，冰川下别样的生命
◎杨雪埃尔斯沃斯湖位于南极冰层1公里以下，是南极最大最深的湖泊。十几年来，这个失落的世界就一直是英国布鲁斯托大学的冰川学家马丁·西格特魂牵梦萦的地方。现在，他探索这片神秘水域的时机终于来了。
据《自然》网站近日报道，英国和美国南极科考队将深入古老的埃尔斯沃斯湖，考察冰下生命。
两国南极科考队已整装出发
西格特已整理好行囊并踏上了去往世界另一端的旅程。他在到达英国南极科考站——罗瑟拉站后，将和队员飞行大约1000公里深入到南极洲的西部。2012年12月5日，开始从原始湖泊的冰层向下钻探，试图找到上百万年未见到阳光的微生物。考察队还将研究湖底沉积物，探寻南极西部地区的冰川痕迹，揭示巨大冰川如何随着时间消融。
西格特兴奋吗？他说：“这是我从新千年开始时就着手研究的最前沿问题，我能不兴奋吗？”
人们已经发现并在地图上标明了将近380个南极冰下湖泊，并通过穿透冰层的雷达，重力测量以及地震调查远程探索了这些湖泊。这些古老湖泊有大有小，是由于地热从底部熔化南极冰层而形成的。重力和冰层的压力促使熔化形成的水流动起来，最后聚集在冰层下大陆的空洞和山谷中。
如果一切顺利，埃尔斯沃斯湖将成为第二个被探索的冰下湖泊。2012年2月，一支俄罗斯的考察队穿越了沃斯托克湖，从而完成了20年前开始的一个科考项目。第三次努力也将马上开始：另一支美国钻探队将向着南极的麦克默多站出发，并计划在2013年1月到达他们的目的地——维兰斯湖，一个小而浅的，靠近罗斯冰架的水体。
寻找南极冰下微生物
南极科考最让人激动的地方在于探寻这些湖泊之中或之下进化而来的微生物。科学家已经在别处发现了能从岩石和矿物质中获取能量的细菌。许多人认为生活在南极冰层下的湖泊里的微生物也有这样的能力。
参加英国南极科考的环境微生物学家大卫·皮尔斯说：“生命能存在于极端的生态系统，从深岩石圈到高层大气。如果我们到那没有发现微生物，那会令我难以置信。”
沃斯托克湖考察队在巨型冰川底部湖水结冰形成的积冰沉积物中发现了DNA（核糖核酸），这为嗜热细菌可能寄居在湖周围基岩中提供了证据。但在2012年11月斯德哥尔摩举行的第12届欧洲太空生物学研讨会上，俄罗斯彼得堡核物理研究所的微生物学家谢尔盖·拉特表示，在对俄罗斯考察队钻头上结冰的湖水的初步分析中，没有找到原生微生物，上层湖泊本身似乎没有生命存在。考察队即将回到站点以收集更多样本。
西格特认为，埃尔斯沃斯湖只有约长12公里、宽3公里、深150米的范围，与长250公里、宽50公里的沃斯托克湖相比，只是一个小水坑；埃尔斯沃斯湖坐落于大陆分水岭附近冰川下的山谷，上覆冰层移动最慢；埃尔斯沃斯湖的冰大约零下30℃，比南极东部沃斯托克高原的冰要“暖和”一倍，并且要薄将近1000米。所有的这些因素使得埃尔斯沃斯湖比著名的沃斯托克湖更容易进入并获得更广泛的样本，可能是探寻微生物更好的选择。
是否存在生命，年底就能揭晓
西格特说，埃尔斯沃斯湖提供了细菌需要的所有条件，包括液态水和营养，并且水温仅仅是零下几摄氏度，在其中找到生命的可能性极大。即使埃尔斯沃斯湖证明无菌，此次勘探也可能为揭示究竟什么限制了地球上和太阳系中其他地方的生命提供线索。
英国队希望用可以融冰的高压喷射90℃水的钻头，3日内到达埃尔斯沃斯水面。一旦凿洞完成，考察队在洞重新结冰前将有24小时时间部署采样探头和沉积物取芯管。
为确保不会有表面微生物污染湖水，设备的准备非常讲究，已在去年经过南极条约缔约国的检验。西格特估计钻头将消耗6万升水，这些水来自站点的积雪，经过五段过滤系统然后用紫外光杀菌处理。西格特说：“我们使用的水比湖里的自然冰融化形成的水还要干净。”5米长的圆柱形钛钻头将在湖的不同深度取样，钻头在英国南安普敦的一个无菌室组装，包装在无菌袋中。
西格特说，在非常短的时限内完成所有取样操作是面临的主要挑战。即使进展不顺利，考察队还有足够燃料吸入更多的热水重新开洞。如果钻头丢失或卡住，研究人员可以钻另一个洞并部署另一套取样设备。
埃尔斯沃斯湖是否存在生命，年底就能确定。但对南极冰下隐湖的勘探才刚刚开始，蒙大拿州立大学波兹曼分校冰川学家约翰说，我们还需要勘探这3个湖以外的更多南极湖泊，获得更多的数据。
约翰说：“我们已经走过了漫长的道路，不久前，人们还认为南极是个大冰块。我很高兴看到这些令人兴奋的科学探寻。但恐怕我们对南极冰川下的环境知道得仍然太少，比对火星上一些地方了解还少。”
“定时碳炸弹”北极藏祸根
◎张冬冬永冻土融化导致产生凹陷坑，并会增加自然界的碳释放量。
科学家们最近对埋藏在北极冰冻土壤中的碳有了新的担忧。2012年12月在美国地球物理联合会的秋季会议上，新的田野试验结果显示北极土壤碳含量约为1.9万亿吨，这表明之前的研究低估了这些碳一旦被释放对全球气候造成威胁的严重程度。另外，实验室中对解冻土壤释放碳的模拟实验表明，持续的碳释放会使北极碳系统崩溃。
吸引科学家大部分注意力的北极融冰，是由人为造成的气候变暖导致的。同时，永冻土的融化，会加速全球变暖。随着永冻土的解冻，之前储藏在微生物中的碳会以二氧化碳的形式逐渐释放。这些二氧化碳使碳污染更为严重，气候变暖从而进入恶性循环。
科学家们试图量化这一威胁。永冻土占北半球大陆的四分之一，但是研究者们找不到足够的数据资料来衡量这一威胁。“我们使用非常有限的数据来研究这么广阔的陆地。”瑞典斯德哥尔摩大学的自然地理学家Gustaf Hugelius说。测量永冻土中的碳含量需要在偏远艰苦地区的田野试验中使用重型钻井机械，卫星数据几乎帮不上什么忙。
这些环境大大限制了研究者们之前对永冻土中碳含量的测量。2009年的研究测量出北极永冻土中含有1.6万亿吨的碳，当时的田野试验中只有45个钻井点。在新的研究中，Hugelius增加了405个深入到永冻土表层以下3米左右的田野试验点。新试验中的测量数据显示，北极永冻土中共含有约18940亿吨的碳，比之前的数据多13%。
测量出更为准确的永冻土碳含量数据后，研究者们面临的下一个问题是，地球变暖会导致多少永冻土解冻。2012年早些时候发表的一项模拟研究表明，如果全球持续变暖，到22世纪初，包含4360亿吨的永冻土将会融化。在此次会议上的一个报告中，佛罗里达大学的土壤生化学家Christina Schaedel讨论了这个问题。她分析了之前利用冻土样本研究碳释放量的9个研究报告。在这些研究中，研究者们将土壤放在实验室恒温箱中一年或更长时间。她总结道，50年后融化的永冻土会释放它所含碳的20%。她称这是“保守的数据”。
这样的碳释放量比两年人为的碳排放量还要多。关于全球气候变化，这些新的研究表明与政策制定者所意识到的情况相比，“实际情况变得更加糟糕。”美国宇航局戈达德太空飞行中心的生态学家Peter Griffith说。这会加重人为温室气体污染所造成的威胁：海平面上升、越来越频繁的干旱以及海洋酸化等。关于北极的研究，Griffth表示，为了更深地了解永冻土中隐藏的威胁，更多的科学家需要进行实地考察和试验。
“偶然”的大发现
◎郭正谊1896年初，一件科学发现轰动了世界各国的大学和科学院。科学家们一碰头就会询问和议论：“你看到那篇科学论文吗？德国伦琴教授的。”“你知道吗？发现了一种看不见的射线——X射线；它能穿透各种东西！”“昨天用我们实验室里的阴极射线管作了实验，真有这种射线，奇妙极了！”
这到底是怎么回事呢？
原来，1895年10月间，德国波恩的物理学教授伦琴在实验室内装起了阴极射线管，开始研究阴极射线。过了不久，实验室中发生了一件怪事，有一包用黑纸包得很好的照相底片全部感了光。再去买来一包新的底片放在实验室里，过了几天一检查，又都感光了。这可是从来没有发生过的事。
伦琴想：过去没发生过的事，现在发生了，现在和过去不同的是实验室内新安装了阴极射线管。是不是阴极射线使底片感光了呢？
为了避免再发生底片自动感光的事件，11月8日晚上，他把阴极射线管用厚的黑纸包了起来，接通了电源，看了看，果然看不到射线管壁发出来的荧光了。接着他收拾了一下实验室，关掉电灯就离开了。刚走了不远，他猛然想起，阴极射线管的电源还没有关，于是他又走回实验室。
推开门以后，在漆黑的实验室里他看到有一处在闪闪发着绿光。打开电灯一看，原来是一块涂有铂氰酸钡的荧光屏。他把阴极射线管的电源关掉，再关上电灯，这时候荧光屏不再发光了。他摸黑把阴极射线管的电源重新接通，荧光屏又发光了。
真是怪事！铂氰酸钡是一种荧光物质，只有在强光照射下才会发出荧光。现在荧光屏发光，显然和阴极射线管有关。但是，阴极射线管发的光很弱，并且已经被厚的黑纸包了起来，荧光屏怎么还会发光呢？况且这荧光屏还在两米以外。
伦琴想试试是不是有什么光线从阴极射线管发出来照在荧光屏上。他把手伸在荧光屏和阴极射线管之间。果然，在荧光屏上出现了手的影子。但是仔细一看，伦琴大吃一惊！“在很淡的手影之中还显出了黑色的手的骨骼的影子。手动一动，影子也动一动，骨骼也在动，非常清楚！
面对着这个新发现，伦琴激动极了，他也不想回家了，在实验室里用各种东西放在这看不见的射线中间试验，一直搞到天亮。他发现纸片以至厚木板都挡不住这种射线，只有较厚的铅片才能把它完全挡住。
现在他清楚了，放在抽屉中的照相底片所以会感光，是因为木板和纸挡不住这种穿透力极强的射线。
伦琴几乎整天在实验室中研究这新的射线，回家也在讲他的发现。1895年12月22日，他妻子到实验室来看他的新发现。他从别的实验室拿来一片用黑纸包好的照相底片，放在阴极射线管旁边，让他妻子把手按在底片上，接着他把阴极射线管的电源接通了一会，然后把底片拿去冲洗。冲好的照相底片使他的妻子大吃一惊，这是一只手的骨骼的照片，手上戴的金戒指也显得一清二楚！
对于这种看不见的射线，伦琴开始认为是穿透了玻璃管壁跑了出来的阴极射线。他用磁铁去试了一试，这种看不见的射线没有偏转，说明它不是阴极射线。他又猜想可能是一种光线，便让这种射线通过三棱镜，结果证明它和普通的光线不同，三棱镜不能使它发生折射。真是一种性质未知的奇妙射线！
伦琴想起了代数中的未知数常用X来表示，所以他把这未知性质的射线起名叫做X射线。
伦琴把他的发现写成论文，于1895年12月28日在德国的科学杂志上发表了。伦琴的发现立刻震动了世界，不仅在科学界，社会上也轰动了，各种报纸和杂志都在讲X射线，有的还刊载第一张X射线照片——伦琴夫人的手骨。
新发现的消息传到美国的第四天，就有一位医生用X射线检查了受枪伤的病人身体里有没有留下子弹。X射线能看穿人的身体，可真是医生的好助手。伦琴也就在全世界出了名。
许多人都认为伦琴真幸运，他偶然地得到了这个伟大的发现。实际上并不是这样。在当时，许多实验室都在研究阴极射线，许多实验室也都使用照相底片，底片感光的“偶然”现象必然会在这些实验室发生。例如，发明高真空阴极射线管的克鲁克斯，在当时就曾经遇到过放在实验室里的底片感光的现象，但是他当时正专心地制作各种放电管去研究阴极射线，而没想到会有什么看不见的射线在作怪，所以他认为是底片厂的产品质量不好，把坏底片拿回厂家去退换，使照相底片厂蒙受了不白之冤。
还有一位美国科学家，名叫古德斯培德，在知道伦琴的发现以后，声称他在5年前就发现了X射线管。原来在1890年2月22日，他曾经偶然地得到一张线圈的X射线照片。但是在这5年中间，他并没有深入研究。只是伦琴说明问题以后，他才恍然大悟。
和古德斯培德相反，伦琴没有轻易放过实验过程中发生的似乎是偶然的现象，继续实验，深入研究，终于发现了X射线。
后来经过进一步的研究，发现X射线原来是阴极射线轰击到物质上的时候产生的。伦琴在高真空放电管中正对着阴极安装了一个金属靶子，当阴极射线集中射到靶子上的时候，就会发出很强的X射线管。这种装置现在就叫做X射线管，又叫做伦琴管。
由于这一伟大发现，伦琴获得了科学界的最高荣誉——1901年的诺贝尔奖金。他是第一个获得诺贝尔物理奖的科学家。
史前超文明之谜
◎齐路踩在三叶虫上的足印
1938年美国肯塔基州柏里学院地质系主任柏洛兹博士宣布，他在石炭纪砂岩中发现十个类人动物的脚印。显微照片和红外线照片证明，这些脚印是人足压力自然造成的，而非人工雕刻。据估计，有人足痕迹的这些岩石约有2.5亿年历史。
更早一些时候，有人在美国圣路易市密西西比河岸一块岩石上，曾发现过一对人类脚印，据地质学家判断，这块岩石约有2.7亿年历史。
最为奇特的发现，是在美国犹他州羚羊泉。业余化石爱好者米斯特于1968年6月发现了几块三叶虫化石。他叙述说，当他用地质锤轻轻敲开一块石片时，石片“像书本一样打开，我吃惊地发现，一片上面有一个人的脚印，中央处踩着三叶虫，另一片上也显出几乎完整无缺的脚印形状。更令人奇怪的是，那几个人穿着便鞋”。
之后，1968年7月，地质学专家伯狄克博士亲往羚羊泉考察，又发现了一个小孩的脚印。1968年8月，盐湖城公立学校的一位教育工作者华特，又在含有三叶虫化石的同一块岩石中发现了两个穿鞋子的人类足迹。
所有这些发现，经有关学者鉴定，均认为令人无法怀疑，是对传统地质学的严重挑战。犹他州大学地球科学博物馆馆长马迪生在记者招待会上说：“那时候，地球上没有人类，也没有可以造成近似人类脚印的猴子、熊或大懒兽，那么，在连脊椎动物也未演化出来之前，有什么类人的动物会在这个星球上行走呢？”
三叶虫是细小的海洋无脊椎动物，与虾蟹同类，在地球上存在时间从6亿年前开始，至2.8亿年前灭绝。而人类出现的历史与之相比，很短，至于穿上像样的鞋子不过3000多年。这一切，又该作何解释？
20亿年前的核反应堆
原子能技术是人类近几十年中才开始掌握的一门高科技技术，而在非洲，却发现了一个20亿年前的核反应堆
法国有一家工厂使用从非洲加蓬共和国进口的奥克洛铀矿石，他们惊讶地发现，这批进口铀矿石已被人利用过。铀矿石的一般含铀量为0.72%，而奥克洛铀矿石的含铀量却不足0.3%。
这一奇怪的现象引起了科学家的注意。他们纷纷来到加蓬奥克洛铀矿考察，发现了一个不可思议的史前遗迹——古老的核反应堆，由6个区域约500吨铀矿石构成，输出功率估计为100千瓦。这个反应堆保存完整，结构合理，运转时间长达50万年之久。
据考证，奥克洛铀矿成矿年代大约在20亿年之前，成矿后不久就有了这一核反应堆。而人类只是在几十万年之前才开始使用火。
那么，是谁留下了这个古老的核反应堆？是外星人的作品，还是前一代地球文明的遗迹？
矿石中的人造物
人类学会制造工具不过几十万年历史，然而，人们却从几千万年甚至几亿年前形成的矿石中发现人工制造的东西。
1844年，苏格兰特卫德河附近的矿工，在地下2.44米的岩石中发现藏有一条金线。
1845年，英国布鲁斯特爵士报告，苏格兰京古迪采石场在石块中发现一枚铁钉，铁钉的一端嵌在石块中。
1851年，美国马萨诸塞州多契斯特镇进行爆破，从坚实的岩床中炸出了两块金属碎片。
这两块碎片合拢后，竟是一个钟形器皿，高12厘米，宽17厘米，是用某种金属制成，有点像锌，或锌与银的合金，表面铸刻着6朵花形图案，花蕊中镶有纯银，底部镌刻着藤蔓花环图纹，当地报刊誉为“精美绝伦”。
1852年，苏格兰一处煤矿中，在一大块煤炭中发现一件形状像钻头的铁器。而煤块表面无破损，也找不到任何钻孔。
1885年，澳大利亚一处作坊的工人在砸碎煤块时，发现煤中有一个闪闪发光的金属物，是一平行六面体，两面隆起，其余四面均有深槽，形状规则，使人无法否认这是一个人造物体。
1891年，美国伊利诺伊州摩里逊维尔镇的柯尔普太太在敲碎煤块时，发现煤里有一条铁链，两端还分别嵌在两块煤中。这两块煤原来是一个整体，只是在敲碎时才分开。
1961年，美国加利福尼亚州奥兰恰市洛亭斯宝石礼品店三位合伙人兰尼、米克谢尔和麦西，在一个海拔1311米的山峰上，找到一块化石，当他们用钻石锯开化石时，锯刃被坚硬的东西弄坏了，打开后才发现，化石中包着一个“晶洞”，里面有一个像汽车火花塞一类的东西，中间是一条金属圆芯，外包一个陶瓷轴环，轴环外又有一个已变成化石的木刻六边形套筒，套筒外面便是硬泥、碎石和贝壳化石碎片。据地质学家估计，这块化石在50万年前就已形成。而50万年前又何来汽车火花塞？
不可思议的史前文明遗迹
距离澳大利亚东海岸约1207公里的新喀里多尼亚岛以南64公里处，有一个叫派恩的小岛。岛上有400多个像蚁丘似的古怪古冢，用沙石筑成，高2.44米至2.74米，直径91米。
古冢上寸草不生，古冢内也找不到任何遗骸，只在3个古冢中各发现一根直立水泥圆柱。在另一个古冢中发现有两根并排的水泥圆柱。这些圆柱，直径从102厘米至191厘米不等，高102厘米至254厘米。用放射性同位素碳检验法测定，这些圆柱是公元前5120年至公元前1095年间的东西。是谁在人类发明水泥之前就已使用水泥了？这些圆柱究竟有什么用处？为什么在附近找不到任何有关的人类遗物？
在南美还发现了一个秘密的隧道系统。这个隧道系统的秘密入口处由印第安人的一个部落把守，一直通向250米深的地下。隧道内壁光洁平滑，顶部平坦。其中有几处宽阔的厅洞，竟有喷气客机停机库那么巨大。在一处宽153米、长164米的大厅中，放着一张桌子，七把椅子。这些桌椅不知用何种材料制成，像石头又不冰冷，像塑料却坚硬如钢。
在美国佛罗里达州、佐治亚州及南卡群岛一带海底，人们发现一条路面宽阔的平坦大道。潜水艇安上轮子后可以像公共汽车一样在大道上行驶。
超时代的技术
土耳其伊斯坦布尔的托普卡比宫珍藏着一张奇特的古代地图。这张古地图是18世纪初发现的，看样子是一份复制品。地图上，只有地中海地区画得十分精确，其余地区，如美洲、非洲都严重变形。然而，当科学家们进一步深入研究时，惊讶地发现，这张古地图其实是一张空中鸟瞰图。同“阿波罗”8号飞船所拍摄的地球照片相比，土耳其的这张古地图就像是它的翻版一样。地图上美洲、非洲的变形轮廓线，同阿波罗飞船拍摄的照片完全重合。尤其令人惊讶的是，古地图上还绘出了南极洲冰层覆盖下的复杂地貌，同南极探险队在1952年用回声探测仪对南极冰下地形的探测图毫无二致。是什么人在远古时代就已掌握了太空航拍的高技术？
南美喀喀湖高原，古城第阿瓦拉克神秘的废墟，有一座用整块红色砂岩雕刻成的巨大神像。神像上刻有一幅完整无缺的星空图以及上百个符号。考古学家多年研究，终于破译了星图及符号。他们认为，这幅星图所描绘的是2.7万年前的古代星空，那些符号记述的是极为深奥的天文知识。这些知识是现代人类所未掌握的。数万年前居住在南美喀喀湖畔的古人类，又怎样掌握了超过现代人类的天文知识？
更为奇特的是，1921年在非洲赞比亚，人们发现了一个古尼德人的头骨，头骨左方有一个边缘平滑的圆孔，这圆孔唯有子弹射击才能形成。而据考证，古尼德人生活在旧石器时代中期，距今约有7万年。当时的人类，才刚刚学会使用石斧！
还有，在巴格达城郊的一座古墓中，科学家发现一组2000年前的化学电池，他们仿造古电池成功地获得0.5伏电压，持续工作了18天。世界公认的第一个电池，是1800年发明的，距今不过200年。
在埃及金字塔中，考古学家们从一具男童木乃伊的左胸中发现一颗人造心脏。现代医学研制使用人工心脏不过十来年历史，而木乃伊的这颗人造心脏却在5000年之前，就已通过精密的外科手术安进一个男孩子的胸腔！
是否存在史前超文明
综上种种超文明不解之谜，一些科学家认为有两种解释：一是外星人访问地球所留下的痕迹；一是现代人类文明之前，曾经出现过前一届高级人类的史前超文明。
越来越多的人更为相信后一种解释，有科学家提出了地球文明周期进化论。生物考古学家认为，地球诞生至今的45亿年历史中，地球生物经历了五次大灭绝，生生死死，周而复始，最后一次大灭绝发生在6500万年之前。
有人据此推断，20亿年前地球上存在过高级文明生物，但不幸毁灭于一场核大战或巨大的自然灾变。亿万年的沧海桑田几乎抹去了一切文明痕迹，仅留下极少遗物，成了现代人类的不解之谜。
也有人认为，前一届高级文明的毁灭，是因为地球气候的周期性变化，或者因为地球磁场的周期性消失。太阳系运转到宇宙空间某个特定位置时，地球上将会周期性地出现不适应人类生存的气候。6500万年前恐龙的灭绝便是一个例证。地球的这种周期性气候变化会导致高级智慧生物的周期起源和进化。
当然，这些仅是一家之言，或者说仅是一些猜测。然而，超文明的不解之谜，倒确实值得人们认真探索……
不可思议的时空变异
◎柯永亮科学家认为，宇宙可能是由两个相叠在一起、互相连接十分微弱的世界构成的，每个世界都有自己的位置，每个世界又都成了另一个的“影子”。如果这样，那么我们可能生活在“影子世界”的海底或山巅的某处，而在我们四周飘游或徘徊的，是“影子世界”居民的影子。
也许时间的确是以物质的形式存在，它自身存储着过去发生的事件，在一定条件下会出现时空交错的现象。我们希望在这个时代能够解开时空之谜。
来自古代的马车夫
1912年英国一个夏季的中午，在伦敦开往格拉斯哥的快车上坐着两位乘客——检察官斯科特列·雅尔德和年轻的护士。突然在靠近窗口的座位上传来一声男人的惊叫。“你叫什么？难道你从来没有坐过火车？”检察官问，希望让害怕的人冷静下来。“我叫比姆·特列依克，我是从乔特列姆来的马车夫，我现在在哪里？我跌到了什么地方呢？”那人因恐惧而痛哭起来。检察官赶忙跑去叫乘务员，当他们赶来时，马车夫已经不见了，小护士昏倒在地。如果不是座位上留着马车夫的鞭子和三角帽，一切都难以置信。事情也引起了车上旅客的兴趣，几个人看到帽子和鞭子后，鉴定它们是17世纪中期的东西。
后来，检察官和护士一起来到了马车夫提及的地方。在那里的市政局，他们了解到早在14世纪，铁路通过的地段就有个山村名叫乔特列姆。当地牧师在150年前教堂案卷的死亡名单中，找到了马车夫比姆·特列依克的名字，而且还看到当时牧师在空白地方写下的记载：特列依克一天夜里赶着马车回家，在途中看见前方有个“吓人的车辆”——铁的，巨大的，像蛇一样喷着火和烟的怪物。莫名其妙的是特列依克竟出现在里面，里面还有一些穿着古怪衣服的人，大概是魔鬼的仆从，被吓坏的特列依克呼叫上帝保佑。突然，他发现自己已躺在路边一条沟里，路变得空空荡荡，马和车子已无影无踪。后来其妻获悉，1个小时以前邻村的一个人牵回一匹马，这马是他在离家六英里远的地方捡到的。
检察官把所知的一切告诉了皇家协会。协会为此还详细核查了特列依克事件的整个过程。那顶三角帽至今仍保存在协会会馆里。
捡来的陌生人
20世纪90年代，法国地铁维修工们“拾到”一个奇怪的陌生人。这个男人穿着古代的服装，在隧道里面盲目地徘徊。“蓬松的头发，蒙眬的目光，身子一侧挂着佩剑，”最先发现这个人的维修工罗别尔姆于事后回忆说：“你会以为他刚从化装舞会里跑出来，但其神色十分痛苦。他不回答问题，总之就像听不懂别人的问话。”于是工人把这位陌生人送到医院。医生认为他的病况很像是严重的失忆症。“不排除患者因严重休克而导致彻底丧失记忆。”一位心理医生说，“他忘记了一切：自己的名字、往事、语言，甚至最简单的生活习惯。这是个成年体的婴孩。他必须重新学习语言和使用勺子。”
说到休克这一点，研究异常现象的专家埃若尔·菲尼普坚信：这是因为被带到几百年后的时空所受到的惊吓造成的，是生理的应激反应。专家对此人的衣服、武器进行鉴定，结果令人大为惊讶——陌生人的衣服、鞋子，从材料、式样和工艺制造来说，完全属于16世纪的产物，甚至他的佩剑和黄金饰品也完全是那个年代的东西。
对此，是否就意味着他真的是来自过去？还是个对古代特别钟情的疯子？问题在于医学上所知的这样的病例，患者总是将自己视为一个历史人物，而这位“捡来的陌生人”却没有将任何一个历史人物与自己混淆在一起。他的随身物仿佛是昨天才从中世纪工匠手里取来的，甚至身上的精美香包也像是那个年代做的。
诡异的《大峡谷》风景片
美国明尼苏达州克罗肯特市一个叫恰尔兹·乌·伊格烈索尔的青年，多年来一直期望能去“大峡谷”观光。他从1948年起就有这个强烈的愿望，直到1955年才实现。
当恰尔兹静观大峡谷美丽的大自然风光时，却因为没有带摄影机而感到遗憾，幸好他还带着一架照相机，于是便小心翼翼地走到峡谷边缘去拍照。
10天之后，恰尔兹到当地一家照相器材商店购买了一大盒黑白（大峡谷）风景录像带。售货员提醒他：这个录像带可是1948年拍的。但恰尔兹回答：“没关系，7年时间峡谷还不会发生多大变化。”
晚上，恰尔兹把风景录像带放给双亲看，他们不由大吃一惊：原来，他们竟在荧幕上看到恰尔兹小心谨慎走到峡谷边缘拍照的情景。在他的背后还可以看到1948年牌号的公共汽车和穿着当时装束的游人。在荧幕上还多次出现1955年才到大峡谷参观的恰尔兹·乌·伊格烈索尔本人的形象。恰尔兹对装片的盒子进行检查，上面分明注着“1948年印制”。商店老板也起誓：这个盒子摆在货架上已有一年多。
波光下的“魔鬼”
◎宫乃斌挪威海岸多峡湾、曲折和峭壁，风光独特旖旎，可就在这迷人的波光下面，却暗藏着无尽的玄机。
1893年6月，挪威探险家南森率领“福雷姆”号大帆船去北极探险。离开奥斯陆的航程开始时一帆风顺。几天以后，当进入巴伦支海时，大帆船却突然走不动了。此时，大西洋的季风依然徐徐地吹着，海面波光粼粼，帆船却像被“粘”在海水里一样，一动也不动。“魔鬼！海怪！”一个老水手惊叫起来。一些有经验的水手判定他们肯定是遇到了“魔鬼的死水”，不祥和恐怖的气氛迅速笼罩了全船。
直到一阵强劲的西风吹来，“福雷姆”号才渐渐脱离了险境。
究竟是什么“魔鬼”在作怪？
如今，海洋学家已经解开了挪威海岸的“死水”之谜——“密度跃层”和“内波”。
挪威海岸的峡湾大都与河流或冰川连接，有大量的淡水汇入海水。这就在海面上形成了一个密度较小的淡水层，淡水层的下面则是密度较大的咸水层，两层之间便有了一个密度变化，这就是“密度跃层”。由于密度相差悬殊，界面上的海水不再平静如初，会产生上下波动，这就是“内波”。
从字面上看，“内波”就是发生在水里的波动。“内波”的产生应具备两个条件：一是海水密度稳定分层；二是要有扰动能源，两者缺一不可。我们知道，海面与空气之间的密度不一样，加上风力的扰动作用，会导致海面上出现狂涛巨浪。在深层海水中，当海水因温度、盐度的变化出现密度分层后，受大气压力变化、地震等的影响以及船舶运动等外力的扰动，就可能在海水内部引发内波。
内波与海面波浪虽然都是液体波动，但它们各不相同。空气与水的密度相差近千倍，在海面形成的波浪，其波动最大值在海面，波动会随着海水深度的增加而减小，到达一定深度后就消失了。当海水密度上下分布不均匀，尤其是在海水中出现跃层，也就是两层海水的相对密度值大于0.1%时，在外力的扰动下，就会在两层海水界面上产生内波。由于海水的密度分布经常处于不均匀状态，因此海洋内波是一种比较普遍的现象。
内波具有极强的隐蔽性，它在海面之下，人们仅凭肉眼根本看不到。因此，即使海面波平如镜，海内却可能波涛汹涌。“福雷姆”号就是在水下遇上了内波，强大的波阻力自然会将它死死“粘”住，动弹不得。直到强风吹来，风帆的张力克服了内波阻力，帆船才能继续前进。水手们看不见内波，只能认为是“魔鬼的死水”在作祟。
内波还具有极强的随机性，其波高、波长、周期和能量范围都很大，目前观测到的世界上最大的内波波高达百米。有比较才会知道这有多么可怕，世界上破坏程度最严重的智利大地震海啸，波高只有25米，仅为最大内波波高的1/4。由此可见内波的破坏力之大。万幸的是，水面船舰受上层海水和大气的约束，即使碰上很高的内波也往往不会有灭顶之灾。但潜水艇可就没有那么幸运了，如果误入其中，巨大的内波足以把它撕碎。
1963年，美国海军的核潜艇“大鲨鱼”号在马萨诸塞州海岸外350千米处沉没，艇上129名船员全部遇难。事后经过对沉入海底、变成碎片的残骸的分析判断，潜艇失事的原因是在水中航行时，遇到了强烈的内波。
在1999年夏威夷国际内波研讨会上，还有科学家讨论这起惨案。但直到2006年，美国迈阿密大学的研究人员才得到海面下30米以内内波的卫星合成孔径雷达图像，内波的真面目才真正显现出来。这意味着尽管内波破坏力惊人，但人类掌握甚至驾驭内波的日子也许不远了。
谁在对命运指手画脚
◎赵尚泉你生在春天，他生在冬天，你们都出生在同一个地方，你们俩的命运会因季节差异而有所不同吗？如果你和他都生在春天，但你生在西伯利亚，而他生在赤道几内亚，你们俩的命运会因地域不同而有所差异吗？科学家发现，抛开人出生后的外界种种影响不说，人的出生时间和地域还真和人未来的命运有种种神秘的瓜葛。
季节与命运
美国和澳大利亚的学者用了7年的时间，追踪了2.1万名男孩和女孩的成长过程，结果发现，他们在智力、体重、高度和头颅尺寸方面，都因出生季节不同，而有比较明显的差异。如冬季出生的孩子比夏季出生的普遍要聪明一些。意大利的医生们对2500名女性进行了调查，发现出生在秋天的女性，更年期的不良反应不明显，而出生在春季的女性的相关症状最为明显。英国的研究结果显示，冬天出生者患心脏病的风险较高，出生在较冷月份的人患肥胖症的概率相当大。
不同季节会对人的命运产生不同的影响，不同月份也会有不同的影响力。德国一所大学的研究人员发现，出生在12月的人活过100岁的概率要比平均水平高出16%，但是如果是6月出生的人，他们活过100岁的概率比平均水平低23%。美国芝加哥大学的研究人员也发现，12月出生的人比其他月份出生的人一般能多活大约3年。瑞典的精神病专家认真观察和分析了2000人的性格，发现出生在2月到4月间的女性比出生在10月到1月间的女性更爱好新奇事物。
纬度与命运
研究人员还发现，出生地的纬度不同，人的命运也有明显的差异。出生在北纬53度附近的区域的人大都具有很高的创造力，因为在过去400年中，54%的数学家都出生在北纬53度的地方。美国哈佛大学的一项研究显示，人们离开赤道越远，牙病的发病率就越高。英国牛津大学的研究人员也发现，多发性硬化症这种中枢神经系统疾病的发病率，会随着人们与赤道距离的拉大而上升。瑞典研究人员将各地骨质疏松的发病率进行了比较，结果发现，纬度每增加10度，就会使髋关节骨折的危险增加0.8%。有关专家还分析了45年来全球前列腺癌发病率的统计数据，结果发现，位于北纬40度以北的一些国家有着全球最高的前列腺癌发病率。
谁在对命运指手画脚
为什么不同的出生时间和地域会对人的命运产生影响呢？究竟是谁在人出生以前，就开始对人的命运指手画脚呢？
科学家认为，隐藏在时间和地域背后的神秘力量很可能是太阳射线。因为，出生时间和地点不同，实际上对应的是太阳辐射程度的不同。即便是在同一纬度的区域，冬天受到的辐射也要远远低于夏天受到的辐射。
就对辐射敏感程度来说，人的生殖细胞的敏感度要高于体细胞，人在胚胎期的敏感度要高于出生后，而且人在胎儿时期所受到的辐射，会对后来的发育和成长造成长久影响。美国研究人员发现，较高的辐射水平会给胚胎和胎儿的免疫系统增加压力，或者会使它们的DNA发生突变，从而使它们更容易患上某些疾病（或者永远不会患有某些疾病），而且这种突变还会对大脑的形成和寿命的长短造成影响。12月出生者之所以活得更久，其原因可能是他们的母亲在3月份怀孕，使他们躲避了比较强烈的辐射。
研究人员还把人的理论数学水平作为衡量一个人创造力的一个指标，并以此分析了世界上最富创造力的数学家的情况，结果发现，大部分最富创造力的数学家的母亲大都是在当年太阳辐射由最强烈开始转弱的时节受孕的。这表明数学家们在母体内受到了特定的辐射，这种辐射可能赋予了他们卓越的数学创造力。
由此看来，不同命运的人们对太阳辐射还不能一味抱怨或者一味感激，有时太阳辐射是魔鬼，而有时它却是天使。塞翁失马，焉知非福？退一步说，即使先天的太阳辐射影响是负面的，人们也可以通过后天的努力或治疗予以弥补。
地球深处有大洋
◎张小平2007年，美国科学家对地球内部深处进行扫描时意外发现，在东亚的地下深处400～800英里（1英里≈1.61千米）有一巨大的水体，其中的含水量至少相当于一个北冰洋的水量，尤其是北京的地下深处岩石的含水量最为丰富。
这是人类首次在地幔（地球的地质结构分为地壳、地幔和地核，地壳下面就是地幔）下面发现如此巨大的水体。这项发现，是由美国华盛顿州立大学的地质学家迈克尔·维瑟逊和校友加州大学的耶西·劳伦斯一起研究得出的。他们两人一起分析了将近60万份的震波图（地震穿过地球时产生的震波的记录，通过分布在世界各地的装置收集起来）。他们注意到，在亚洲大陆下面，地震波会表现出一种减弱的现象，而在北京地下尤其明显，速度也略有减慢。维瑟逊在北京大学的一次演讲中，首次使用了“北京异常”这个名词，维瑟逊说：“水可以减慢地震波的速度，大量的减弱和减慢的迹象可以预测那里存在着水。”
维瑟逊表示，不过这个巨大的水体并不是真正意义上的大洋，因为水实际上存在于岩石的矿物结构当中。维瑟逊说：“那里看上去仍然像是固体岩石，你只有把它放到实验室里才能找到其中的水。当你把它加热的时候，它就会脱水，就如同你用火烧一块黏土一样，可以把里面的水全都去除。”
地表以下700到1400公里的位置本应该是属于地幔层，那么，地幔存在如此大面积的地下水是否有科学依据呢？
大多数科学家认为，地球在构造上是由同心圈组成的，最外面的一层叫地壳，地壳的平均厚度为33公里，有山脉的地方地壳就厚一些，那些海洋的地方地壳就比较薄。地壳的压力由上至下逐渐加大，由表面的一个大气压增至1300个大气压，温度至底部增加到1000℃左右。地壳往下的那一层叫做地幔，又称“中间层”，介于地壳和地核之间，厚度2900千米左右。地幔的物质可能是固态的，也可能像黏胶一样处在半流动状态。地幔再往里就是地核，它的半径约3500公里。地核可分为“外地核”和“内地核”两层。因为地核离开地面太深，所以我们至今对它了解得很少。
地震、火山是怎么产生的呢？原因是，地壳的某个地方发生裂隙，有了裂隙，“地幔”上部的物质就会喷出地表，形成火山。如果在地下700～1400千米的地幔层发现大量含有水分的岩石，那么在地下高温高压的情况下，岩石中的水必然会蒸发出来形成气体，而在地面形成温泉、汽泉等自然现象。可是，我们在北京很难看到温泉、汽泉等自然现象，因此，东亚地区地下是否真正含有美国专家所推测的含水岩石区还需要进一步研究。
水的存在，科学家有多种解释。以前，科学家认为地幔深处由于温度很高，岩石中不会存在有水分。到了20世纪，苏联有科学家就曾提出，现在地球表面的水仅仅占地球总水量中的13%，还剩87%的水量保存在地幔里，成为不断补充地表水分的后备来源。
还有一种关于地表水来源的说法：地球表面本来没有水，而地表最初的水，大部分以岩石结晶水的形成存在于地球内部，或者溶解在岩浆中。随着地球的演化，这些地球内部的水通过火山喷发，也可能通过岩浆侵入等方式跑出来，蒸发到大气中，再降落下来形成了地球上最初的地表水。甚至还有人估计，目前全世界每年仅因为火山爆发，就带到大气中4000～5000万吨的水。
对于维瑟逊的说法，也有科学家持不同意见，他们认为，地震波的衰减现象与多种因素有关，除了水之外，不同性质的岩石、板块、过渡层等都有可能引起地震波的衰减现象。因此，“北京异常”是否准确，还有待科学家进一步的研究。
会发出声音的沙子
◎张小平会发出声音的沙子，又称为响沙、鸣沙、哨沙或音乐沙，在海滩和沙漠中常有分布，尤以沙漠鸣沙最为罕见。
鸣沙现象，在世界各地是普遍存在的，在美国的长岛、马萨诸塞湾、威尔斯西岸；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，都会发出各种各样奇妙的声音。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有发出尖锐响亮的声音，就像食指在拉紧的丝弦上弹了一下，19世纪英国地质学家米勒这样描写的：“我用脚斜踏了它一下，沙发出尖锐响亮的声音，就像食指的指甲在拉紧的丝弦上弹了一下。每踏上一步，尖锐的声音就会重复，同样他们也一起踏，我们就好像在音乐会上演奏一样。”而在我国甘肃省敦煌县月牙泉畔的鸣沙山，如果从上面往下滚，沙子的声音如同轰隆隆的雷声，因此又叫雷音门。
一般来说，沙漠中的响沙“音调”比较低沉，海滨的响沙“音调”比较尖细。
那么，沙为什么会“响”呢？
有的科学家认为，响沙的基本原理是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，空气经过挤压，因此便产生振动而发声，如同鼓掌可以发出声音一样。也有的人认为，因为沙粒上面有一层薄薄的钙镁化合物，大量的沙粒相互摩擦，于是产生了类似提琴用搓上松香的琴弓沿着琴弦拉出乐曲一样的声音。与此类似的观点是，多数沙粒是石英质地，由于石英晶体具有特殊的压电性质，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，于是声音越来越响。可是科学家发现，这些石英晶体的响沙换个地方就变成了“哑巴”，看来，沙“响”的根本原因还不是石英晶体。
苏联科学家马里科夫斯基却认为：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，使沙粒的音量扩大到无数倍而发出巨大声响。
1979年，马玉明撰文《响沙》却认为，响沙的“共鸣箱”不在
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