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作者：李慕南,姜忠喆

出版社：北方妇女儿童出版社

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我们身边的科学试读：

前言

科学是人类进步的第一推动力，而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代，社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高，为我们广大人民群众的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机，大力普及科学知识，传播科学精神，提高科学素质，是我们全社会的重要课题。

科学教育则是提高广大群众素质的重要因素，是现代教育的核心，这不仅能使广大读者获得生活和未来所需的知识与技能，更重要的是能使广大读者获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。

科学教育，让广大广大读者树立这样一个牢固的信念：科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象，研究和掌握新规律，它是创造性的，它又是在不懈地追求真理，需要我们不断地努力奋斗。

在新的世纪，随着高科技领域新技术的不断发展，为我们的科普教育提供了一个广阔的天地。纵观人类文明史的发展，科学技术的每一次重大突破，都会引起生产力的深刻变革和人类社会的巨大进步。随着科学技术日益渗透于经济发展和社会生活的各个领域，成为推动现代社会发展的最活跃因素，并且是现代社会进步的决定性力量。发达国家经济的增长点、现代化的战争、通讯传媒事业的日益发达，处处都体现出高科技的威力，同时也迅速地改变着人们的传统观念，使得人们对于科学知识充满了强烈渴求。

对迅猛发展的高新科学技术知识的普及，不仅可以使广大读者了解当今科技发展的现状，而且可以使我们树立崇高的理想：学好科学知识，为人类文明作出自己应有的贡献。

为此，我们特别编辑了这套《科学原来这样美》，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。

一、天文气象

太阳为什么会发光

科学家对太阳光谱的分析，太阳由67种元素组成。其中氢的含量占太阳的50%，其次是氦，大约占40%，其余65种只占太阳总质量的10%。而太阳内部的温度高达2000万℃，压力可达2500亿大气压，在这种高温和高压的条件下，物质都在以每秒几百千米的速度运动，它们相互间进行猛烈的撞击，叫像氢弹爆炸时所发生的核反应过程一样，使氢和氦产生热核反应，放出大量的热和光，因此，太阳也就发热发光了。

早晚太阳为什么发红

太阳光是所有颜色的混合体，一般情况下呈白色。整个地球被一层厚厚的大气层包围着，大气层中有许多种气体、尘埃、水汽和各种交通工具排出的污染物，以及其他杂质。当阳光通过这些物质时，这些物体就像三棱镜一样散射出七种不同颜色。

太阳升起和下山时，阳光穿过大气层的距离较长，太阳光是斜射在地面上，它通过的大气层比其他时候厚得多。大气层中的物质散射出红、黄两种颜色。这样，我们早晚就看到一个发红的太阳。

傍晚的太阳为什么会变成扁圆形

这是大气的变化所形成的。一般来说，在一定的区域内，横向的气温、空气密度、透明度都没有什么变化；可是，竖向就不同了。气温、空气密度、透明度都会有不同的变化。由于竖向不同高度的空气密度不同，就会产生光的折射，这在气象学上叫“大气差”。越接近地面，大气差也就越明显，这就使本来圆圆的太阳，看上去竖向尺寸有了收缩。这时，看到的太阳也就是扁圆形了。

三个太阳

不，只有一个太阳。这种三个太阳的现象叫做假日，实际上是日晕的一种。它们的成因和彩虹差不多。不同的是：彩虹的发生是空气中许多水滴在起作用，而假日的形成是漂浮在高空中的卷云在起作用。卷云是大气高层中许多小冰晶体组成的云。因为这些小晶体成六角柱形状，有时候，某些小冰柱垂直地悬浮着。这样，阳光经过小冰柱一定路线的折射后，再进入人们的眼中，就好像有些光线是从太阳两侧射出来的，于是就看见太阳两侧的假日了。

我们为什么感觉不到地球在转动

这是因为旋转着的地球，对我们来说是静止的，我们和地球之间的位置没有改变。这就像我们坐在船里一样，船在河里航行，我们不觉得船在动，因为我们和船之间的位置没有改变。同样道理，旋转着的地球对我们来说是静止的，我们和地球的位置就和我们在船上一样没有改变，所以也就感觉不到地球在旋转。

月亮为什么不发光

陈雄说的对。因为月亮的质量比太阳小得多，内部的温度很低，而表面的温度就更低。因此，不能产生“热核反应”的变化，所以也就不可能发出一般的可见光来。

月亮为什么掉不下来

因为月亮在不停地绕着地球旋转。它旋转的速度，每秒钟可以达到1.02千米。地球对月亮的引力正好维持着月亮的这种运动，保持和地球远近不变的距离。因此，月亮不会掉下来。

月亮为什么老是一面朝着地球

这是因为月亮一方面在自转，一方面在绕着地球公转，而它自转一周的时间，正好和公转一周的时间相同，所以，月亮的一面老是朝着地球，另一方面则老是背着地球。

月食为什么在望日

这和日食是同样道理。当月球运动到地球阴影中的时候，地球在背着太阳方面的这条阴影就使得月面变暗，因而发生月食现象，而从月球进入地球阴影发生月食的位置来看，正好是日、地和月处于一条直线上时，而这一情况，只能是逢望的满月时候，所以，月食都发生在逢望的日子里。

星星眨眼

其实星星并不会眨眼，所以感觉它在一闪一闪像眨眼似的，是大气在作怪。

原来大气层的大气不断在运动，热空气上升，冷空气下降。因此，它的密度是不一样的，而大气的透明程度取决于它的密度，这和玻璃透光的道理一样。玻璃的密度均匀，薄厚相同，它的透光性就好，透过它看到的东西不变形。如果密度不一，透过它看东西就不真实，而薄厚不均的大气就像一块质量不好的大玻璃，使我们看星星时，总觉得星星在晃动，就像眨眼一样。

冬天银河哪去了

原来，我们说的银河带，夏天，地球转到太阳与银河带之间，银河正好是夜晚出现在天空。在其他的季节里，银河不是在白天出现，就是清晨或黄昏的时候出现，有的时候，它不在天空中央，而是出现在靠近地平线的地方。所以，除了夏天的夜晚我们能看到银河以外，冬天和其他的季节就不容易看到它了。

二月为什么有时是二十九天

原来地球绕太阳转一圈的时间要比我们说的一年多一点。是三百六十五天五小时四十八分四十六秒。如果一年一年老是多下去，时间就要不准了。于是人们想了一个办法，每四年设一个闰年，把四年中多出来的一天，加在二月。这样，二月就有了二十九天，也就是说，每四年有一个闰年，这年的二月有二十九天了。闰年的一年之所以是三百六十六天，就是这样来的。

八月为什么是三十一天

原来，现在我们用的公历，是从古罗马统帅儒略·恺撒执政时候制定的儒略历演变来的。这种历法规定，一年十二个月，逢单是大月，三十一天，逢双是小月，三十天，全年共是三百六十六天。但一年只有三百六十五天，多出一天怎么办？据说，二月份是罗马帝国的杀人月，为了使这个不吉利的月份快一点过去，就决定把二月减少一天，成为二十九天。

儒略·恺撒生在七月，正是大月，后来，他的继承者屋大维是八月生的，屋大维觉得八月是小月，有失自己的体面，就又把二月减去一天，加到了八月。这样，二月就成了二十八天。而八月也就成了三十一天了。

立春不是春天的开始

早春更觉寒

这是因为冬去春来，皮肤上的“温觉感觉器”受不到凛冽寒风的刺激，神经冲动就随着减少。“体温调节中枢”得不到神经冲动的信息，汗毛孔的封闭程度就相应地降低了，所以早春时节天气尽管不太寒冷，春风却可以直入人的肌肤，使人有透心凉的感觉。

低气压区常有雨

我们知道，大气压是由大气层的重量产生的。但大气层的重量是不均衡的，因此，有高气压和低气压两部分，形成高压区和低压区。由于两区气压的不同，高气压区下层的空气就会往低气压区流，低气压区的空气就往上升。空气上升得愈高，气压愈低，体积膨胀得愈厉害。由于气体膨胀做功，空气的内能相应地减少，温度随之降低。当大气中的水蒸气温度降至凝结点时，就成了雨点降落下来。所以，低气压区常有雨出现。与此相反，由于高压区的下层空气不断往低压区流，上层的空气就不断往下层补充。这样，下层空气就受到压缩，压强增大，内能增加，温度随之上升，破坏了雨点的形成。所以，高压区常出现晴朗天气。

清明时节阴雨多

清明时节，正是寒冬过去，春天到来的时候。海洋上空的暖湿空气增多了，加强了，而江南地区上空的寒冷空气还没有完全撤退，暖空气和冷空气相持不下，因而形成了阴雨连绵的天气。另外，清明前后，长江流域天气转暖，大气中的水蒸气比较多，而夜间的天气还比较冷，许多水蒸气就会凝成毛毛细雨。

夏天为何下冰雹

雨和冰雹是在积雨云中产生的，夏天，地面温度高，被蒸发的水分随着热空气流急速上升，而高空中仍然很冷，水气遇冷便凝结成小水滴，小水滴继续变冷，就冻成小冰晶，小冰晶从高空中落下时，把上升的水气冻结在外面成为雪球，雪球继续下降，如遇到上升的热空气流，就又把它带到高空，再遇上小冰滴凝结到自己身上，变成冰球，就这样，冰球时下时上，最后上升的热空气流托不住了，落到地面，就是冰雹。

白色的雾

实验证明：当白光照射到一个透明物体上时，它所透过的光，主要是跟透明物体同一种颜色的光，其他颜色的光都被透明体吸收掉了。如果一种透明物体能使各种颜色的光都透过，那么，这种透明体就是无色的，如冰。但是当水变成雾之后，就形成了许多反射面。这时，光线就透不过去，而是被反射出来了，也就是说，各种颜色的光都被反射了，所以，雾就变成白茫茫的了。

雷雨前刮大风

因为下雨前，空气的上下对流运动很快，下层的空气大量向高空流动，到高空又向外面流。这样，地面所承受的空气重量就大大减少，大气压力降得很低，于是四周的空气就像潮水一样冲来。另外，雷雨云前面的空气温度比较高，密度小，气压低，而雷雨云后的空气温度低，密度大，气压高。这样，前后之间大气压力差异大，因此空气流动也就快了，空气流动就是风。因此，雷雨前经常要刮大风。

冬天冷是太阳离地球远了吗？

爸爸说的有一定道理，但不是主要的。主要的是由地球获得太阳热量多少来决定的，而且地球获得太阳热量多少与太阳的照射角度——直射和斜射有关。冬天，阳光斜射北半球，（我国位于北半球）斜射的光线没有直射的密集。因此，地面上单位面积所获得的热量比直射少得多，所以冬天的气温也就低了。

“三九”天最冷

原来，地球白天吸收太阳辐射来的热，到夜里就把它散发出去。夏天，白天吸收的热多，晚上发散的热少，这样，每天都能积存一些热。冬天，白天吸收的热少，晚上发散的热多，每天不但不能再积存，还要把夏天积存下来的热用掉一些。冬至这一天，白天吸收的热量少，可是地球上还有一些储存。过了冬至，储存越来越少，到“三九”，地球热的储存是一年最少的时候，所以也就最冷了。

吹北风为什么冷

因为地球上的冷热是由太阳辐射决定的。地球上各个地方接受太阳供给的热量是不一样的。太阳光直照的地方，要比斜射的地方热。赤道附近的阳光，一年到头都是直射的，因此天气热，所以叫热带；相反，在地球两极附近几乎有几个月不见阳光，天气特别冷，所以叫寒带。我国地处寒带和热带之间，属于温带。风是空气流动形成的，我国冬季的北风或西北风，是从寒带吹来的。因为那里的气温比我们温带的低，所以也就非常冷。相反，南风或西南风是从热带刮来的，所以就比较暖和。

下雪为什么不冷

原来液态物质在凝固的时候，要放出热量。当天空的水蒸气凝结成雪花时，放出热量，因此，气温并没降低，而任何固体物质的融化都必须有热源。雪在融化时，就必须吸收周围的热量。这样，太阳给予的热量被逐渐融化的雪吸收了。因此，下雪不冷，化雪冷。

融雪时为什么结冰凌

这是因为太阳光照射角度不同造成的。在晴朗的天空里，当温度只有零下1～2℃时，太阳光虽然照着大地，但斜射过来的光线并没有使地面上的雪融化，而倾斜的屋顶，几乎被太阳直射着，因此比地面温度高。这样，屋顶被融化的雪水，顺着屋檐往下流，而屋檐下的温度却在冰点以下，因此，流下的水滴，就一点一点地凝结成冰凌了。

天上的云有白有黑

这与天上云层的厚薄有关系。太阳光向地面照射的时候，云层薄的地方能透过阳光，云就是白的；云层厚的地方，阳光透不过来，云也就是黑的了。

冬天天气为什么寒冷

天气的冷暖跟太阳照射地球的角度及照射的热量有关：当太阳和地面呈垂直角度时，太阳对地面加热的温度最高，而斜度加大时，温度就随之下降。冬天，太阳照射的强度比较弱，当然气温不会升高。我们所处的地方是地球的北半球，是温带地区，到了冬天，太阳对地面的倾斜度最大，因此，地面的热度也最低，热量少。所以，我们就觉得特寒冷。

我国的气候多种多样

小明爸爸说的有一定道理。我国的面积是大，南北相距约5500多千米，共占49个纬度，南北温差很大。另外，东南部海洋多，河流也多，空气潮湿。在地势上，西北高，东南低，地势越高气候就越冷；地势越低，气候也就越暖和，如此等等，就使我国的气候变得复杂多样了。

高山能避暑

因为高山上除了有森林可以调节气温，主要是因为气温是随着海拔高度而变化的。太阳光照射到地面时，它的热以对流形式传给大气，所以离平地高的地方，离热源就越远，气温也就越低。在一般情况下，海拔升高100米，气温大约要下降0.5～0.6℃。所以高山能避暑。

海上无风也有浪

原来浪有两种：风浪和涌浪。风浪就是被风吹起来的浪。而在风停止后，风浪并不会马上消失，还在那里向前波动传播，并会波及到无风的海面，这种浪就叫涌浪。海洋是广阔无边的，总有一些地方有风在吹，总有一些地方有风浪。这就是尽管海上没有风，却也有浪的道理。

二、动物世界

鸡为什么要吃沙子

原来，鸡是没牙齿的，吃东西时不咀嚼，就吞进肚（砂囊）里了。鸡吃的沙子等杂物，可以帮助它把食物磨碎消化。所以，鸡要吃沙子等杂物。

雄鸡早晨为什么啼鸣

这是因为在雄鸡的大脑和小脑之间有一个小内分泌器官，它的形状像松果，所以叫它为松果腺。到黑夜就分泌出一种叫黑色紧张素的激素。黑色紧张素能抑制鸡的活动量，使鸡处于睡眠状态。天一亮，黑色紧张素分泌停止，鸡也就醒了，这时雄鸡就啼鸣报晓。

鸭子冬天在水里不怕冷

因为鸭子的体内有丰满的脂肪，外面又有一层厚厚的不透水羽毛；还经常用咀往羽毛上抹尾巴上分泌出来的油脂，冷水浸不进羽毛里，皮肤受不到寒冷的刺激。另外，鸭子长年在水中，已经养成了习惯。所以，它不怕冷。

猫为什么能回家

科学家研究认为：猫狗等动物有着较完善的听觉和嗅觉，在它们的耳内有一种“曲折感觉器”。这种器官像眼睛一样，能断定运动方向和周围环境中物体分布情况。生理学家还试验证明，这种感觉器官还是一种特殊的指南针，这些动物的每个动作，都能由曲折感觉器记录下来，并变成信号传给大脑皮层。猫之所以能从很远的地方返回老家，是由于曲折感觉器发生作用的缘故。

猫在夜间能捕鼠

原来，动物眼睛的网膜上有两种不同功能的感光细胞——圆锥细胞和圆柱细胞，圆锥细胞多在网膜的中央部分，能感觉白天的光；圆柱细胞在网膜的周围部分，能感觉夜间的光。白天活动的动物眼睛里，只有圆锥细胞，所以能在白天看到东西。夜间活动的动物眼睛里只有圆柱细胞，所以能在夜间看到东西，猫这两种细胞都有，而且圆柱细胞较多。另外猫的瞳孔能够随光的亮度自动地收缩成狭缝或放大成圆形。在黑夜里，猫的瞳孔放得很大，所以它能在夜间看清东西，当然也就能捕捉老鼠了。

猫胡子的用处

原来，猫在捕捉老鼠的时候，常常要钻洞。猫的胡子长短和它身体的比例是一致的。当老鼠钻进洞里时，它就用胡子去探，如果胡子碰到洞壁，就说明洞子比较小，身子进不去；如果胡子碰不到洞壁，就说明洞子比身子大，能钻进洞去。所以，猫的胡子实际上是身上的一把尺子。

狗为什么会哀鸣

翠翠奶奶说的不对。世界上根本没有鬼神，狗号叫不是大难临头的预兆，而是雄狗发情的表现。也就是雄狗吸引雌狗所发出的呼唤声。狗的爱情期，一年有两次，多数在春、秋两季。正如猫思春，雨后蛙鸣一样，都是动物的一种自然生理现象。

狗为什么老是伸着舌头

原来，狗的皮肤里没有汗腺，体内的热量不能散发出来。狗的汗腺在舌头和脚趾上。所以，为了散发身上的热，就得伸出舌头呼哧呼哧地喘气，把身上的热散发出来。特别是在夏天天热，狗就把舌头伸到嘴外来了。

小白兔的眼睛为什么是红的

这是因为白兔身体里不含色素，眼睛的红色，是它眼球里血液反映出来的颜色，所以看起来眼睛是红的了。

牛嘴为什么总是在咀嚼

说的对。原来，牛有四个胃，第一个叫瘤胃，第二个叫巢胃，第三个和第四个分别叫垂瓣胃和皱胃。牛在吃草时，先把草料粗粗嚼碎，送进瘤胃里贮存，然后再送进第二个巢胃里发酵。休息时，就把草团送到嘴里慢慢咀嚼，最后把咀嚼碎的草料再送到另外两个胃里消化，吸收营养。

马为什么要钉蹄铁

凡是马都是要挂掌的。马掌就像我们人穿的鞋，是用来保护马蹄的。因为马蹄里面是马的肌肉，马每天走路干活，很容易把蹄子的甲壳磨损，露出肌肉。这样，马就不能走路了，钉了马掌就能把蹄子保护起来。所以，马掌磨损后，就要及时到铁匠铺去换上新的蹄铁——挂掌。

骆驼背上的鼓包的用处

丽丽说的对。骆驼有一个峰的，叫单峰驼，有两个峰的，叫双峰驼。但不管是单峰驼，还是双峰驼，它们的驼峰都是贮藏营养物的，是个营养库。如果驼峰高高隆起，说明贮备的营养充足，可以长途旅行了；如果驼峰萎缩、平塌，说明贮备的营养不足了，体力已经大量消耗了，不能继续远行，需要补充食物了。

象用鼻子吸水为什么不呛

因为大象的鼻腔后面的食道上方，生有一块软骨，用鼻子吸水时，水就进入鼻腔。由于大脑中枢神经的支配，喉咙部位的肌肉就发生收缩，促使食道上方的软骨暂时将气管盖住，水就由鼻腔进入食道。因此，就不会呛了。

大象为何不长毛

对。大象生活在地球最热的地方，它们如何散热要比如何保温更重要。如按身体体积越大，产热越多的法则来说，大象的体积，产生的体热大约是狮子的30倍，但是大象皮肤总面积大约只有狮子的10倍，还有20倍的热量需要设法散掉，因此不能像狮子那样保留妨碍散热的体毛。

兽中之王狮子

狮子都很大，特别是雄狮的身长可达3米，体重有200多公斤，吼声洪亮，威震四方，山林中的虎啸、狼嗥，都无法和它相比。狮子性情凶猛，捕食各种动物，就是老虎见了也害怕。所以，人们称它是兽中之王。

老虎为何不吃草

各种动物吃的食物之所以不一样，是因为它们的胃肠等消化器官不同。老虎是食肉动物，它的胃肠不能消化草，而且喜欢吃活蹦乱跳的活动物。所以老虎不吃草。

狼为何要嗥叫

狼是合群生活的。离群孤零零的狼，为了与其他狼保持联系，就发出嗥叫。

猴子吃东西特别快

其实，猴子抢吃到的东西（香蕉等），没有吞进肚里，而是存放在嘴里的口袋里了。猴子嘴的两边，有两个囊包，像口袋一样，吃到嘴里的东西都存放在袋里，等抢完食物后，躲到一边把食吐到嘴里再慢慢嚼碎，然后才真正咽到肚里去。

珍奇动物大熊猫

这是因为，大熊猫在世界上，只有我们国家的四川省内少数地区有。它是经历了很长时期留下的珍奇动物，不但数量少，它的繁殖能力也很低，幼仔又不容易养活。所以，我国把它列为国家一级保护动物，人们则称誉它为“国宝”。

冻不死的北极熊

原来，北极熊的毛与一般动物的毛不同，它的毛像一根根空心的小管子，只有紫外线才能在管子中间的空心管通过，从而能防御严寒的袭击，增强耐寒能力，所以北极熊冻不死。

鸟儿睡觉眼睛时睁时闭

在长期生物进化过程中，鸟类为了保护自己，形成了睡觉睁眼的习惯，而雄鸟比雌鸟漂亮，容易引起食肉动物的注意，被食的可能性大。另外，雄鸟还担负保护自己“妻子儿女”的职责。因此，雄鸟就得多长个心眼，频频睁眼，以免遭受敌害的袭击，所以睡觉时，雄鸟睁眼的次数要比雌鸟多。

鸟在树上睡觉为什么不会掉下来

原来，鸟足上有天生的锁机机构，它的膝部屈曲方向与人相反，不是向前，而是向后屈曲的。这个膝的关节是鸟的脚后跟。膝以上的大腿骨，包在厚实的肌肉中，这些肌肉与足趾末端的筋腱连结在一起。当鸟栖身在树枝上时，双腿的各个关节就会屈曲，筋腱便把细长的足趾抽回，紧扣在树枝上。因此，即使睡熟了鸟也不会掉下来。

燕子站在电线上为何不会触电

向明的奶奶说的不对。电是从发电厂里发出来的，出来时有四根电线。一根和地面连接，叫地线，三根不与地连接叫火线。电到用户是两根线，一是地线，一是火线。如果人或动物碰到火线，又站在地面上，电流就会从身上通过而发生触电。燕子和别的鸟儿站在电线上，因为只接触一根火线，不和别的电线接触，也不和地面连接，身体里没有电流通过，所以就不会触电。

老鹰不拍翅膀能高飞

原来，老鹰有一种天生的本领，最善于识别气流。在阳光照射下的大地，由于受热的空气膨胀而变轻。因此，热空气便上升，形成了上升的气流，而老鹰便专找这些上升的热气流，张开翅膀，让上升的气流托住它的翅膀往上升。所以，老鹰不扇动翅膀也能向上飞。

麻雀不会迈步行走

原来，麻雀的后肢较短，由股部、胫部、跗、蹠部和趾部等部分组成。后肢的肌肉部分分布在股部和胫部，其他部位都是肌腱，这些肌腱贯穿到趾部，能控制足趾的弯曲。但它的胫部（胫跗骨）和跗部（跗趾骨）之间却没有关节臼，因而胫骨和跗蹠骨之间的关节不能弯曲。所以，麻雀也就只能在地上跳跃运动，而不能迈步前进了。

鲸鱼不能在陆地上生活

鲸鱼虽然用肺呼吸，但是，它在适应海洋生活的过程中，身体变成了流线型，后肢消失，前肢变成了鳍。它在海洋中完全依靠海水的浮力，来支持笨重的身体。如它一旦离开海洋上岸，笨重的身体就失去了海水浮力的支持，也没有四肢来支持它的躯体，而且腹腔内也没有骨骼支持，因而，会使心肺受到笨重身躯的沉重挤压，造成呼吸困难和血液循环障碍，最后引起窒息死亡，所以鲸只能生活在海洋中了。

鱼儿成群地游

不对。这和大雁排队飞的道理一样。由于前排的鱼向前游动的时候，会带动鱼儿之间的水，使它形成一股向前流动的水流，而后排的鱼正好处在这股向前流动的水流中。这样，后排的鱼便可以在少消耗能量的情况下，与前排的鱼等速前进。所以，鱼儿总是喜欢成群地游动。

鱼儿为什么能停在水中

鱼之所以有时能停留在水中，是由于鳔的作用。当鱼从水深的地方上升到水浅的地方时，水对鱼的压力减小，鱼鳔内气体鼓胀，鱼的体积也随着增大，水对鱼的浮力就增加，鱼便能毫不费力地上升。当鱼从水浅处游向水深的地方时，水对鱼的压力增加，鱼鳔内气体收缩，鱼的体积就缩小，鱼体受到的浮力减小，鱼就会迅速沉入水底，如果鱼不愿意一直沉到水底，就得增加鳔内气体。于是，就能停留在某一水层而不下沉。所以，鱼能停留在某一水层，完全是由于鱼鳔调节气体的作用的缘故。至于鱼在水中能自由游动，那不是鳔的作用，而是尾和鳍的功能。

鱼睡觉为何不闭眼

脊椎动物都要睡觉。鱼是脊椎动物，也需要睡觉，以消除神经系统和肢体的疲劳。但是鱼没有眼睑（眼皮），所以它睡觉（或死了）时不能闭上眼睛。我们常常看到鱼在水中静止不动，鳃一闭一合地活动着，这正是鱼在睡觉，如果你惊醒了它，它又会在水中游动起来。

海鱼不咸

这是因为海鱼的鳃片里有一种特殊的细胞组织，叫氯化物分泌细胞，它像过滤器，可以把咸的海水过滤成淡水。所以，尽管海水是咸的，但进入到鱼体内的是淡水。因此，海鱼也就不咸了。

上市的海鱼没有活的

这是因为海水中的压力要比空气和淡水大得多，而当海鱼被捕出水，由于外界压力的突然变化，会使鱼鳔膨大爆裂，或使体内的小血管破裂。这时，鱼就很快会死去，所以在市场上卖的海鱼也就没有活的了。

三、植物园地

会开花的植物

这是因为植物长到一定大小之后，叶子内部就会制造一种叫开花素的物质。这种物质对植物产生刺激而生花芽，最后就开出花来。

花儿多在春天开

春天，气候温暖潮湿，最适合植物的开花生长。各种昆虫在春天出土，它们给花传播花粉，花才能结果，传播后代。花在春天开放是植物在长期自然选择中形成的。

大多数花都在白天开

这是因为在阳光下，花的表皮细胞内的膨胀压力大，上表皮细胞又比下表皮细胞生长快，于是花瓣便向外弯曲，花朵开放；另外，在白天阳光下，花瓣内的芳香油容易挥发，能吸引许多昆虫前来采蜜，传播花粉，有利于植物结籽，传宗接代，所以植物大多数在白天开花。

夜间开花的夜来香

夜来香又叫晚香玉、夜香花。原来，许多花是靠白天的昆虫传粉繁殖后代的，而夜来香是靠夜间的飞蛾传播花粉的，为了吸引飞蛾传播花粉，所以一到晚上，它就开花了。

五颜六色的花

爷爷说的对。他所说的化学颜料叫色素。色素在一定条件下能变成各种不同的颜色。如花青素能变出各种深浅不同的红、蓝、紫色。而胡萝卜素多了，花就会显出黄色、橙色和茶色。白色花没有色素，而是有许多小泡泡，如果把这些小泡泡挤掉，白花就会变成无色透明的了。

花为何没有纯黑色的

花的颜色与花瓣内含的化合物有关。一般花瓣中含有两种物质：花青素和胡萝卜素。花青素的性质极不稳定，遇酸即呈红色；遇碱即呈蓝色；遇强碱呈蓝黑色；中性时呈紫色；没有色素时呈白色。胡萝卜素，它既可以呈黄色，也可以呈橘红色和红色，在植物体内不能产生黑色或绿色的因子。所以黑色和绿色的花就十分少见，也显得特别珍贵了。

放倒的盆花向上长

植物的向阳性，是受顶芽分泌的生长素控制的。盆花放倒后，顶芽分泌的生长素受地心引力的作用，集中到顶芽靠近的地方的一侧，这一侧的细胞在生长素的作用下生长较快。因此，倒了的盆花仍会抬起头来，仍向上长。

中午不能浇花

因为中午，特别是夏天十二点左右，气温较高，这时植物根系吸水和叶面蒸发，基本相等。这时，如果用冷水浇花，土壤的温度就会突然降低，从而使植物的呼吸功能减弱，对水分的吸收能力降低，而这时花叶的气孔并没有关闭，照常蒸发，这样就会使植物生理失水，甚至死亡。所以中午不能给花木浇水。

自来水浇花不好

因为自来水中含有一种反射性比较强的重水，它对各种花卉的生命活动有一定的抑制作用。因此，常用自来水浇花，花卉容易死亡。另外，在自来水中还含有少量的氯气，也不利于花卉的生长发育，为了促进各种花卉生长发育，最好用清洁的池水、湖水、河水或江水浇灌花卉，如能用雨水浇花那就更好了。

雨水浇花好

因为雨水是一种接近中性的软水，含轻水比重较多。轻水所含的气体少，活性强，有利于土壤养分的溶解，能够促进各种花卉生长发育。另外，雨水中含重金属离子少，能够保持土壤团粒结构，防止板结，使土壤中水气并存，有利于花卉根系的呼吸。雨水中还含有一定的氦元素，可供花卉吸收利用。

会涝死的花

这是因为植物也要呼吸的。水多了，土粒的空隙填满了水，空气就不能进入土壤，造成植物根部缺氧，植物呼吸就受到阻碍，浸水时间过长，也就会窒息死亡。

植树节

这是根据树木生长的特点定的。农历的惊蛰，我国内地树苗的根系开始萌动，若与泥土接触，就能很快长出新根，再过上十天半月，树苗就会萌发叶芽，容易成活。而3月12日，一般都在惊蛰以后，为使树木容易成活，所以每年3月12日规定为我国的植树节。

另外，3月12日正好是孙中山先生逝世的日子，定这天为植树节，也是为了对他的纪念。

栽树要剪掉树梢

同学们讲的有一定道理，但最根本的是因为刚栽的树苗，根部吸收养分的能力较差，把树梢剪掉一部分，叶子长得少，可以减少水分的散发，保持树苗的生命力。另外，可以控制树苗猛长，使树干长得更加粗壮坚实，发出的旁枝整齐，树形好看。

柳树能插活

这是因为在柳树（还有杨树、月季等）的根茎、叶器官内形成层和射髓组织里，有许多分裂能力很强的细胞，这些细胞在温度湿润等条件适宜的情况下，能迅速分裂繁殖，形成根或芽的“原始体”，并逐渐发育成长，成为新的根和芽，所以能插活。

树木为何能长粗

对。因为树木茎部的形成层，能使树木的细胞不断分裂，向内产生新的木质部，向外产生新的韧皮部，随着树木年龄的增长，会不断地扩大茎部。因此，树干也就越长越粗，越长越高了。

不死的空心树

原来，树木所需要的营养物质主要是靠两条线路运输的。一条是木质部由下往上把根部吸收的水分和无机物质送到叶片，再一条是韧皮部由上而下把叶片制造出来的有机养分送往根部。

这两条运输线路，都在边材部分，而树木空心只是在木质部中的心材部分。边材还是好的，养分的运输并没有全部中断。这就是空心树不死的原因。

树剥掉皮后会死

因为树干的表皮里有一层韧皮部，上面排列着一条条通管，叫筛管。树根吸收了水分和无机物以后，由叶片通过光合作用创造成养料。养料就通过这些筛管输送到树的根部，供树木生长。如果围绕树干把表皮剥掉后，筛管也就被割断了。树木的根部就无法得到养料，树也就很快地会枯死了。因此，我们千万不要用小刀剥树皮。同时，也要管好牲畜，不让它们将树皮啃坏了。

森林里的树木长得又高又直

说的有道理。树木的生长是需要阳光的，有了阳光，树叶才能进行光合作用，供给树木丰富的养料，使树木生长成活。因此，没有阳光，树木就不能活下去。可是，森林里的树木都挤在一起，你挡住我，我挡住你，谁也得不到充足的阳光。为了能得到充足的阳光，于是，它们都争着向上蹿，往上长。结果，争来长去，大家都长得又高又直了。

树木能消除噪音

这是因为树木对声波有一种散射作用，当声波通过时，由于枝叶的摇摆，声音就被减弱消失。另外，树木的枝叶表面有许多气孔和粗糙的绒毛，可以吸收大量的声波。所以，城市植树，真是大有好处呢。

松柏常青

伟伟说的对。它们与一般树木所不同的是生长期长，它们从发芽到长成树叶，需要2～3年时间，而树叶脱落所需要的时间就更长了。同时，松柏落叶时，又总有新叶长出来。因此，我们感觉，松柏就好像是四季常青，永不落叶似的。

叶面水珠从哪来

不是露水，而是从植物的叶脉末端的小孔里分泌出来的水珠。这小孔叫水孔，这种叶脉分泌水珠的现象叫吐水。它是植物根系吸水后向茎叶输送而产生的。根系所以能吸水，是靠渗透作用进行的。植物的活细胞就是一个渗透系统，土壤中的水分通过一个个活细胞进入导管，并沿着导管向上输送到叶脉尖端，从水孔中分泌出来，遇到冷空气就形成了小水珠。

叶落为何在秋天

这是因为植物不但要进行光合作用和吸收作用，而且要进行蒸腾作用，通过叶面的气孔，不断地将体内的水分蒸发出去，以保持体内水分的相对平衡。我国处于温带，春夏气候湿润，植物生长旺盛，叶子葱绿。到了秋天，气候干燥，水分较少，植物的根因干燥气候的影响，吸水能力减弱，而叶面却比春夏蒸发更多的水分。这样，根对植物水分就供不应求了。时间长了，不但叶子会逐渐干枯，甚至整棵植物也会死亡。这时，植物为了避免死亡，就断绝给叶子供水，叶子因缺水也就枯黄脱落了。

树叶落地背朝天

树叶的叶面向着阳光，细胞内的叶绿体多，叶面表皮下栅栏组织的细胞排列整齐而紧密。而接近叶背的下表皮主要是由海绵组织组成，排列比较疏松，细胞空隙大，所含的叶绿体也比较少。叶绿体比同体积的海绵组织重得多。所以叶面比叶背重得多。当树叶脱落时，由于重力的作用，一般就叶面着地，叶背朝天了。

树木为何要涂白

原来，石灰有杀伤害虫的作用。冬天，在树干上刷上石灰水，可以防治害虫，还可防寒冻。特别是果园里的果树，在冬天，果树的细枝休眠早，粗干休眠晚，外面的天气很寒冷了，而粗干的水分还在活动，就容易受冻。涂上石灰水，白色反光，可以减少树干的昼夜温差，树干也就不容易受冻了。

竹子为何老长不粗

竹子是禾木科植物，它的茎没有形成层的构造，所以无法使茎部增粗，只能向上长高。所以，竹子老也长不粗。

开花的竹子

竹子开花是一种生理成熟和机体衰老的表现。一般竹子经过若干次无性繁殖以后，年龄增大，性细胞和性器官也逐渐形成，一旦性成熟，不论是新竹子，还是老竹子，都会开花。因此，认为竹子开花是不祥之兆，是没有科学根据的迷信。

蘑菇为何生长在松林里

因为蘑菇的生长和繁殖，需要充足的水分和有机养料。在旷野里，表面土层一般都比较干燥，土壤的肥力也较差。当孢子落在那里后，很难再进一步发育成菌体，长成小蘑菇。而在树林（特别是松林里和潮湿的草丛里），不仅温湿度适宜，而且还有蘑菇生长需要的落叶朽木，大量的有机物质。所以蘑菇一般都生长在松林和草地里。

一穗苞谷上为何有颜色不同的籽粒

妈妈说的对，原来玉米的雄花与雌花不是同时开的，一般雄花早开三五天。这样，雌花就由其他株的雄花花粉飘来授粉，造成籽粒颜色不同的品种间的杂交。于是就长出了各种不同颜色的玉米粒来。

蚕豆里为何会生虫子

蚕豆虫的名字叫蚕豆象，俗称豆牛。原来，它像其他昆虫一样，一生中有卵、幼虫、蛹和成虫四个生长阶段。它的成虫在蚕豆开花、结荚时，把卵产在蚕豆荚的表面孵化成幼虫后就钻进豆荚中，之后，再钻进豆粒里。幼虫在豆粒内发育生长，变成蛹，最后变成成虫，咬破豆皮钻出来，飞到田间或房屋壁缝过冬，第二年春暖花开，飞到田间交尾产卵。所以，蚕豆象并不是蚕豆内自己生长出来的。

没有籽香蕉

野生的香蕉是有种子的，而且很硬。现在我们吃的香蕉是经过人工长期选择，培育和改良了。而它实际上还是有种子的，那就是果肉里那一排排褐色的小点，只是没有发育而退化了。所以香蕉的繁殖就靠地下根分蘖的幼芽了。

四、人体奥秘

人体的组成

是由细胞组成的。我们的身体像楼房一样，也是由一块块“砖”组成的，这种“砖”就是细胞。这些细胞都有各自的分工，比如皮肤细胞组成皮肤；肌肉细胞组成肌肉；骨头细胞组成骨头；心、肺、肝、肠、胃等内脏细胞就组成心、肺、肝、肠、胃等内脏。它们组合在一起就形成了一个完整的人体。

人为何要呼吸

这是因为人活着需要吸入充足的氧气，呼出二氧化碳废气。而这只有通过呼吸才能实现。人呼吸就是吸入新鲜空气中的氧气，同时把体内血液里的二氧化碳废气随着呼气排出体外的过程。通过呼吸，我们才能保证提供给身体所需要的足够的氧气，才能活下来，才能完成各项活动。

人为何能说话

人之所以能说话，必须具备四个要素：动力、发声、共振和构音。

动力：就是肺和胸腹，把气吹出来。

发声：就是喉腔中的声带，它是人说话的发声器。

共振：人的共振器官主要是喉腔、咽腔、口腔和鼻腔。

构音：人的构音器官包括腭、舌、齿、唇。它们协调闭、开、半闭、半开，才能发出许多声音。

我们正常的人，因为都具有这四个要素，所以能说话。

人为何要喝水

在一个人的身体里，水占体重的一半以上，所以水是人体的重要部分。它能帮助人调节体温，冷了吸收热量，热了蒸发散热。而在一个人的血液里，水占90%以上，它具有溶解力强、流动性大的特点，它带着血液沿着全身的大小动脉、毛细血管和静脉血管，给身体各部组织细胞输送氨基酸、葡萄糖、脂肪、无机盐、各种激素和酶素等营养物质。同时，通过肺的呼吸把二氧化碳排出体外，通过肾脏将侵入体内的毒素随尿排出。另外，人在有病发热时，多出汗，蒸发散热，水能冲洗病菌，降低体温，使身体恢复正常。所以，人需要喝水。

人为何要睡觉

原来，在人们的身体内，有一种刺激睡眠的物质，叫尿核甙。这种物质在人们精神抖擞地从事工作时，它便在“脑干”的视直下部悄悄地堆积，当积聚到一定程度时，人们便产生了睡觉的要求。睡眠是机体本能的需要，因此，必须合理地安排睡眠与生活。盲目地限制或增加睡眠时间，对机体都是不利的。

眼睛为什么能看见东西

这主要是由于眼球的作用。我们的眼球中间有一个圆圆的小孔，叫瞳孔。我们看东西时，光线就是通过这个小孔，落到眼球的晶状体上，经过折射，最后在眼球后面的视网膜上成像，由视神经把看到的东西传给大脑。这样，我们就看到东西了。

眼皮为什么有双有单

原来，一个人是单眼皮还是双眼皮是父母遗传基因的一种反映。父母遗传基因中有双眼皮的基因，子女就会是双眼皮，父母遗传基因中有单眼皮的基因，子女就成为单眼皮了。

不怕冷的眼睛

人对冷、热、疼、痛等感觉，是由于皮肤上的感觉器传导的。人的眼睛暴露在外面的部分主要是角膜。角膜上没有接受冷刺激的感觉器，在眼球的巩膜上虽有较多的感觉器，但它大部分被覆盖在眼皮里，对冷的感觉不敏锐，所以眼睛不怕冷。

耳朵为什么能听到声音

人的耳朵由外耳、中耳和内耳三部分组成。物体振动使周围的空气产生振动波，这种波通过外耳道冲击鼓膜，使鼓膜发生振动，鼓膜的振动通过中耳的三块听骨传到内耳，使耳蜗的淋巴液振动，淋巴液的振动冲击听细胞，听细胞产生冲动，再通过听神经把冲动传到大脑的听神经中枢，这就使人听到声音了。由于各种物体振动产生的空气振动不同，冲击鼓膜时引起鼓膜以及内耳淋巴液的振动也就不同，因此，我们就能听出各种不同的声音。

会发烧的耳朵

原来，在耳朵上有很多毛细血管，平时流过的血液很少，处于收缩状态，所以没有发烧的感觉。可是，当其温度改变或者神经受到某种刺激，毛细血管扩张，血流量加大，耳朵就有发烧的感觉。因此，认为耳朵发烧是有人在骂的说法纯属迷信。

能辨别出各种味道的舌头

因为舌头上长有很多小米样的乳头，乳头上又长着很多花蕾似的味觉器官，叫味蕾。味蕾里面有味细胞，每个味细胞里又长着像小毛爪的纤毛，纤毛的一头伸到舌头表面，另一头通过像电话线似的味神经和大脑相连。当溶解在唾液里的食物碰到味细胞的纤毛时，纤毛就把感觉到的味道经味神经传导给大脑，于是我们就知道是什么味道了。

鼻子为什么能闻出气味

这是因为在上鼻道和鼻腔顶上有一种专门感觉气味的嗅觉细胞，由神经连接大脑。气味进到鼻子刺激了它们，它们就把这个消息报告给大脑，于是人就闻出气味了。

大拇指为什么只有两节

因为人手的其他四指下端都有一根掌骨，对手指的活动起支持作用，而大拇指同其他四指一样，也有三节，只是它缺少掌骨。大拇指的第三节下移，融成了掌骨，因而只现出两节。从手的功能来看，如果大拇指只有一节，那么它就无法和其他四指配合，抓握物体。反之，如若大拇指也同其他手指一样有三节，那它就可能软弱无力，无法胜任手的复杂动作。

指甲下的小白斑

在正常情况下，半透明的手指甲，紧挨着指甲下面的肌肉生长。指甲下的肌肉里有很多的毛细血管，鲜红的血液使指甲呈现淡红色。可是，有的手指甲根部，因为指甲没和肌肉紧密地长在一起，便出现了小块的白色，所以这不是营养不良的表现。

指甲是怎样长出来的

指甲不是手指骨头的尖。指甲也和头发一样，都是自己长出来的。指甲像树一样也有根，指甲根里面有许多能够长成指甲的细胞，这种细胞是活的，而且长得特别快，它一个劲地长啊长，指甲就长成了。

头发为什么一个劲地长

头发之所以长得比人体其他毛发要长，与它的结构、生长状况和功能有密切的关系。头发是由毛小皮、皮层和髓质等三层结构组成的。它的生命力旺盛，寿命为2～5年，但其他毛发的结构形态就完全不同，没髓质，寿命也短，长不了多长，就会更换脱落。在人的生理需要上，头发还具有保护头皮和脑壳的作用，并有隔热、保温的性能。因此，头发长得就较长而粗。

白发为什么先白两鬓

科学家们认为，人到中年以后，头皮下的血管常常在颞部发生痉挛，这就使两鬓发根的毛乳头较其他部分供血不良，制造黑色素的功能发生障碍。因此，造成两鬓的头发先斑白了。

比头发长得快的胡子

不对。胡子之所以比头发长得快，原因是：胡子的生长是靠睾丸分泌的雄性激素的刺激，这种机能越旺盛，胡子长得就越快，另外胡子生长在口唇周围，下巴和颊部，这些地方血管分布较头皮部丰富得多，供养的养分较多，而且活动也很频繁。因此，胡子也就比头发长得快。

人为什么能长高

彤彤妈妈说的不对。人之所以能长高，特别是小朋友在生长发育时期，主要是人的长骨在不断生长。人体一共有206块骨头，有长、有短，其中最长的就是长骨。人在未成年时，长骨的两端有一层软骨，这种软骨有一个特点，它一边不停地长，一边不停地变硬骨化，使长骨慢慢地变长，于是，我们也就一点点地长高了。

人为什么有高有矮

人的身材之所以有高有矮，主要是由遗传、营养和体育锻炼等原因造成的。而遗传是主要的，如果父母的个子高，孩子的个子往往就高；父母的个子矮，孩子的个子往往就矮。但是，如果从小注意加强营养，积极参加体育锻炼，即使父母的个子比较矮，孩子也可能长得高些。

人为什么会变胖

原来，这是由于人体内的腺苷三磷酸酶的特殊酵素的含量不足而引起的。这种酵素是专门调节人体细胞内钠和钾的替换的。钠和钾在交换过程中，一方面消耗热量，同时又放出热量，以保持体温的平衡。当人体内腺苷三磷酸酶的含量过低时，吃进去的一部分食物就没有热量消耗，而是转化成脂肪积存在体内，于是人体就慢慢地胖起来了。

人的性格各不同

他们说的有一定道理。但主要是因他们血液内含血清素和去甲肾上腺素的多少有关。如果人体内含的去甲肾上腺素多，而血清素较少的人，脾气就急躁；相反，体内含去甲肾上腺素较少，而血清素多的人，脾气就温和。据医学家测验，女子血液中血清素的含量比男子高，而去甲肾上腺素的含量比男子低，所以性格比男子温柔。

人在危急时力气特别大

原来，人在危急时，人的大脑皮层会高度兴奋，促使运动神经指挥肌肉快速连续地收缩，从而增加了肌肉的力量。同时，交感神经也强烈兴奋，促使肾上腺素急剧分泌，进一步加强了血液循环和呼吸系统的功能，使血液中保持充足的能量和氧气，帮助肌肉做功。肾上腺素的分泌，还可反过来刺激大脑皮层，使大脑皮层的兴奋性进一步得到提高，肌肉收缩更快更强烈。因此，人在危急时，力气也就特别大了。

人受惊时身体会发凉

原来，这是人身体的一种适应性反应。因为惊吓是很强的精神刺激。它能使人体内的交感神经紧急行动，从腹腔和皮肤调动一批血液，送往大脑、心脏和运动肌肉，保证这些器官的血液供应，来适应环境，对付可能出现的灾难。这时，就会感到心跳加快，脸色发白，全身发凉，那是皮肤的血液减少了的缘故。

阴雨前会关节痛

这是因为下雨前，气温下降，气压降低，空气潮湿，冷容易刺激皮肤感受器，再通过神经反射传至大脑中枢，而使皮肤、肌肉的小血管和立毛肌收缩，从而降低对疼痛的耐受力。同时，潮湿能使人体热量散发增快，使人感到寒冷。因此，关节炎病人就容易感到疼痛。

晕车

原来，在人耳朵内侧的内耳里，有一个平衡感受器，当体位变动时，这个感觉器受到刺激，便产生神经冲动传至大脑，再由大脑传至小脑，再由小脑传到头部、颈部和四肢的肌肉，进而调整平衡，使其适应由于震摇引起的体位变动。但是，有的人平衡感受器过于敏感，神经系统的反应比较剧烈。在受到较强的震荡、摇摆刺激后，就产生晕眩，交感神经或副交感神经兴奋，于是就会出现冒汗、恶心、呕吐、心动减缓、面色苍白等晕车（晕船）的症状。

触电

从表面看来，人不是金属，不是水，但我们体内的血液、淋巴液等都含有大量的水，而且我们体内也含有金属离子，如钠、铁等，这些都能传导电流。当较强的电流通过人体时，会导致人体器官受到伤害，甚至死亡。所以人会触电。

人触电后为什么会有死亡的危险

人所以能活着，是全靠呼吸和血液循环。当人触电后，电流会刺激呼吸神经中枢，使它麻痹，从而失去指挥呼吸的能力。同时，电流对心脏的刺激会引起心脏颤动，失去正常的排血功能，使心脏停止跳动。因此，发生触电时，要迅速抢救，否则就有死亡的危险。

饭后疲劳

因为，人在吃饭后，为了帮助消化，大脑的血液会流向胃部。由于血压降低，大脑供氧量也就随着减少，这就是造成饭后疲劳的原因。

人不弯腿为什么跳不起来

人要跳起来，脚必须对地面施加一个作用力，这时，地面就会对脚产生一个反作用力。我们借助这个反作用力，人也就能跳起来。而且脚的作用力愈大，地面的反作用力也愈大，也就能跳得愈高。人不弯腿，脚就产生不了对地面的作用力，当然，地面也不会对脚产生反作用力，所以人也就跳不起来了。

早晨读书记得牢

因为，由于头一天的学习、劳动后，会引起人的中枢神经系统、特别是大脑的疲劳。而当人们经过一宿的休息后，消除了疲劳，恢复了精神和体力。这时，就能重新获得高度集中的注意力、良好的记忆力、思维能力，所以，这时学习印象就深，记得就牢。

CT帮助医生看病

在长期的使用中，人们也发现了X光诊断技术的某些缺点，如它把人体器官和组织投影成平面图像，使得全部结构重叠，需要的及不需要的信息都叠合在一起显示出来，使有些需要的信息看不清楚。另外，密度比较小的人体组织的病变也不易显示出来。

为了克服X光诊断的缺点，科学家们作出了不懈的努力。1964年，美国核物理学家柯马克，偶然闯入了医用X射线领域，他从体内X线减量考虑到体外X线减量，并提出了从许多不同角度用X射线测定内部结构的可能性，并用木头、金属制成的模型进行了实验研究。

1971年，根据柯马克的设想，英国科学家豪斯菲尔德成功地设计出一种新型的诊病机，定名为“X线电子计算机体层摄影机”。由于这个诊病机的英文全称过长，人们通常简称为CT。

CT机利用的仍是X射线的特性。当X线束从多个方面沿着身体某一选定好的部位进行多层次的照射时，X线射入并穿过人体后，部分被吸收，然后为检测器接收，被接收到的射线强弱与人的组织密度有关。探测器获得信息后，要经过繁杂的计算，因为大约有30万～150万组数据，用人力是无法计算的，因此只有靠电子计算机才能解决。电子计算机把多个经过处理的像素，转送给电视显示装置，就可在电脑荧光屏上显示出病变的画面，还可以自动拍摄出病变部位的照片。

CT改变了传统的影像摄取和贮存方式，而且由于CT扫描显示的图像一般是横断面，所以没有普通X光成像中前后重叠的缺点。另外，由于有电子计算机的帮助，CT对人体组织的密度分辨率很高，不仅可以区分骨骼、软组织、水、脂肪等密度差异较大的组织，而且对那些密度相差很小的组织，如对同属于软组织的肝、脾、胃等脏器都可加以区别。它的分辨度要比一般X光照片高100倍。

CT特别受到医生欢迎的是，它根据密度的不同识别正常结构和异常病变组织的功能远远超过普通X光检查。所以，目前临床上常用CT诊断脑、五官、肺、肝、胆、胰、脾、肾、膀胱、子宫、卵巢、前列腺的疾病。

如胰腺是临床和X光诊断最难检查的器官，虽然有选择性动脉造影和光纤十二指肠内窥镜逆行胰胆管造影，对胰腺病变的诊断有一定的作用，但这些造影比较复杂，并非每例都能取得成功，而且对病人也会造成痛苦。CT检查则能够直接看到胰腺的全貌。临床检查有时很难区分胰腺癌和慢性胰腺炎，而CT扫描就可以使有些病例得出准确诊断。目前，CT扫描胰腺肿瘤的准确率已达87%。

目前CT的临床应用主要在头部颅脑疾病，约占CT全部检查量的75%，其他如腹、胸部检查占25%。用CT来诊断肿瘤很有效，如CT对脑部肿瘤的诊断准确率高达95%，对肾囊肿和肾肿瘤的鉴别诊断，其准确率更是达到了惊人的100%。

做CT时，需要一张床台，让病人平躺；一套构台，这是像小隧道一样的仪器，内部装设X光发射器和探测器；另外还有一个X光发生器和一台电子计算机。这些设备都放在一个四周密闭的房间里，其中的一面墙上设有观察用的窗户，窗户的另一边坐着操作员，利用电脑操作扫描仪。每个扫描过的影像，可迅速显示在终端机的监视装置上。构造十分精细而复杂的CT电脑，不但能显示出某个特定角度上的断层面构造，也可以和由其他角度得来的影像合在一起，同时显示在终端机。病人在接受检查时不必脱去衣服，很是方便。

自从1971年CT机问世以来，它发展迅速，已历经4代，从每层扫描时间为5分钟，且只适合颅脑和眼眶检查的扫描机，现已发展到扫描时间仅为2秒～3秒，又能做身上任何部位扫描检查的现代化设备。缩短扫描时间很有意义，因为这可以消除呼吸运动和人体其他生理活动如胃肠蠕动等的影响，而这种运动会导致出现杂影、重叠，造成诊断困难。

CT的发明，是医学物理学自X射线发现以来最重大的进展，它使X光诊断技术有了革命性的飞跃。为此，它的发明者柯马克和豪斯菲尔德共同获得了1979年的诺贝尔医学或生理学奖。

B超与它的兄弟们

我们知道，物体振动就会发出声音，鼓是敲击鼓面，鼓面振动而发声的；人说话唱歌是由于声带振动而发声的；蝉的鸣叫是腹部的发音膜因肌肉收缩引起振动而发声的。这些能引起听觉的振动波叫做声波。可以传播声波的物质叫做介质，空气、金属、水等都是声波的介质，人体也是声波的介质。声波在介质中传播时，遇到障碍物就会产生回声。

声波的频率在20赫兹～20000赫兹之间，也就是每秒钟振动20次～20000次。在这个频率范围的声音，我们人耳都能听得到。可是，如果物体的振动频率超过每秒20000次，我们人耳就听不见了。这种人耳听不见的声波就是超声波。

然而某些动物却能听见超声波，并且利用它来飞行和捕食，比如蝙蝠的嘴里能发出每秒2万赫兹～10万赫兹的超声波，然后它再根据被物体反射回来的超声波回声，辨别出所接近的物体。蝙蝠就像一座极为精巧复杂的小型雷达，不仅能从回声判断出障碍物到底是无生命的物体还是生物，还能估计生物的大小、形状和运动方式，从而决定是避让还是捕食。

超声波与声波相比，具有更好的指向性，在传播中能量损失更小。因此人类很早就向蝙蝠学习，制成了声纳等仪器。声纳发出一系列复杂的超声波，然后根据所记录的目标反射的回声，就可判断出目标的距离、大小、速度等，这些特点，可用于跟踪潜艇、寻找沉船、发现鱼群等。超声波在工业上也得到应用，人们用超声波探伤仪来检查工件内部有没有裂纹和破损，那是我们用肉眼根本看不出来的。

然而能不能用超声波来检查人体呢，能不能把人体内的“裂纹”及“破损”也找出来呢？在这种想法的驱动下，本世纪40年代起，人们开始把工业上的超声波探伤技术应用到医学诊断上，制造了超声波诊断仪。

超声波进入人体后，遇到不同的组织器官，就会产生不同的回波。就是同一内脏器官，健康正常的组织和发生病变的组织，也会产生不同的回波。把这些回波通过电子技术调制，放大在示波器上显示出来，医生便可以根据波的高低和波的强弱程度来推算人体内组织和器官的变化。

50年代起，超声波诊断技术得到了广泛的普及和应用。它被有效地应用于颅脑、心脏、肝脏、胰脏等内脏器官疾病的探测，是临床医生的亲密朋友和助手。

70年代起，电子计算机日益成熟，开始被人们运用到超声波诊断仪上，使它发生了重大变革。以后，人们就把以前使用的在示波器上显示回波的称为A型超声诊断仪，而把新的利用电子计算机操作的在荧光屏上显示组织图像的称为B型超声诊断仪，简称为B超。

B超具有很高的技术性能，并且体积较小。高强度频率探头的使用，数字、波形与图像的相互转换，高分辨率的图像处理，仪器操作的程序控制以及自动检测功能的完备，使B超能快速准确地进行数字扫描信息处理，最终转换成影像。在荧光屏上可以清晰地显示人体内脏的大小和位置。医生根据这些图像，就能判断人体内的组织是否正常，得了什么病。

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

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