第一篇：青少年必讀書系(小學(xué)生必知的科學(xué)知識(上))_失落的世界

科學(xué)家提出在遙遠的宇宙邊緣，存在著一些不為人知的與地球環(huán)境相似的行星，它們被稱為“失落的世界”。

科學(xué)家們相信，這些行星在太陽系形成初期被摒出太陽系，從而成為宇宙中的游魂野鬼。它們的氣候暖和而且濕度充足，足以支持生命的存在。

美國加州技術(shù)學(xué)院行星科學(xué)家史蒂文森表示，盡管這些地球的“孿生兄弟”沒有像太陽那樣的恒星為它們提供熱力，但它們的表面很可能有厚厚的氫氣層，氫氣層中蘊藏著由行星天然放射作用所發(fā)出的熱量，并使這些微熱得以長期保存。

史蒂文森說，這些“被逐者”從太陽系形成過程中所獲取的熱能，即使經(jīng)過幾百億年也不會冷卻。

史蒂文森強調(diào)，科學(xué)家們的這一新發(fā)現(xiàn)并不是簡單的推想，而是有一套完整的理論體系。早在數(shù)十年前，天文學(xué)家們就認為星際空間存在“被逐”的天體，這些天體是太陽系產(chǎn)生時的“副產(chǎn)品”。

在太陽系形成時期，與地球質(zhì)量大致相同的天體被認為往兩種方向發(fā)展，一是撞人像木星那樣的大行星，二是被更大行星的萬有引力引入太陽系以外的宇宙之中。

因為在太陽系形成的那一階段，太空中很可能充滿了氫。因此，被釋放的行星就可能被氫包圍，從而使它們能保留大致與地表相同的溫度，甚至也有海洋存在。

如果沒有陽光，像地球這樣的行星內(nèi)部的放射活動只能使溫度保持在絕對零度之上一點，但是厚厚的氫氣層卻能防止熱量逃逸，從而使被“放逐”的行星保持溫暖舒適。

液態(tài)的水被認為是與地球生命類似的生物存在所應(yīng)有的條件，但不是絕對條件。史蒂文森說，那些“被逐”天體上面也可能有火山及閃電從而使其表面溫度可以支持生命，并維持生命長久存在。此外，在這些行星的大氣層中，除氫以外還可能含有甲烷等氣體。這一切與40億年前地球開始有生命的環(huán)境相似。

不過，史蒂文森指出，由于這些星球獲得的能量只等于地球的1/5000，因此就算有生物存在，它們也是較為低等的。

史蒂文森這樣描繪這些星球上的景象：“那里并不完全是冰冷黑暗的世界，頻繁的火山爆發(fā)所噴出的紅色巖漿使整個大地呈暗紅色，而天空中則布滿氫云，你在這里可能看不到美麗的星空。”

“失落的世界”理論問世后，引起了極大的爭議，因為史蒂文森的論點目前基本上不能得到證實。那些遙遠的孤星如果存在的話，也只能發(fā)出極少的放射熱能或無線電波，以目前的技術(shù)而言，地球上的科學(xué)家根本無法觀察到它們。

第二篇：青少年必讀書系(小學(xué)生必知的科學(xué)知識(上))_冶煉的小行星

地球上的資源越來越少。科學(xué)家們經(jīng)過探測，發(fā)現(xiàn)人類所需的礦物質(zhì)都可以從太陽系的小行星中找到，如鐵、鎳、鋅、銅等，而有一些的儲量還相當豐富。那么，怎樣才能采集為我們所用呢？

美國的科學(xué)家提出一個名為“開發(fā)小行星”的設(shè)想，準備把這些小行星先弄到距地球比較近的軌道上，然后把它拉進附近的太空城的工廠里，冶煉成材料，再送到地球。首先，怎么把小行星從天上摘下來呢？科學(xué)家們設(shè)想：當小行星沿自己的軌道飛到離地球最近時，派宇宙飛船抓住它，拖入接近地球的軌道，用核彈頭把它炸毀。接著，將炸碎的礦石拉入太空工廠，就地冶煉。對于那些自然環(huán)境人類尚能適應(yīng)的小行星，可以采取另一種方法。直接用宇宙飛船將人和設(shè)備送上去，在那兒開采礦石，并設(shè)廠冶煉，這樣就用不著為冶煉后的礦渣尋找垃圾場了。

最后的難題是如何把冶煉好的材料運回地球？科學(xué)家們設(shè)想，把金屬鑄成很大的塊狀，同時向它的中間注入氣體，讓這些大的金屬塊變得足夠輕，再操縱地面控制，讓它們落到指定的海洋上。

宇宙中蘊藏著無窮無盡的寶藏，到那時人類就不會再為資源短缺而煩惱了。但在沒有實現(xiàn)以前，可千萬要注意保護我們的現(xiàn)有資源。

第三篇：青少年必讀書系(小學(xué)生必知的科學(xué)知識(上))_河外星系的發(fā)現(xiàn)

河外星系是在銀河系以外，類似于銀河系那樣的龐大的天體系統(tǒng)，包括恒星、雙星、聚星、星團、星云、分子云、星際塵埃、宇宙線以及星際磁場等。現(xiàn)已觀測到的星系總數(shù)，差不多有1000億個。

人類發(fā)現(xiàn)和確認河外星系的歷史是漫長而曲折的。18世紀中葉，就有人提出宇宙中存在許多類似銀河系這樣的龐大恒星系的猜想。1755年德國哲學(xué)家康德明確提出，“在廣大無邊的宇宙中，存在數(shù)量無限的世界和星系”，并把星系形象地比喻為宇宙海洋中的“宇宙島”。1781年英國天文學(xué)家威廉·赫歇耳觀測了一些星云，發(fā)現(xiàn)這些星云大多數(shù)都可分解為恒星，他斷言所有的星云都可分解為恒星，康德的宇宙島的觀點是正確的。但是后來，1790年赫歇耳觀測到一些彌漫星云是不能分解為恒星的，于是他改變了立場，認為宇宙島即星系是不存在的。

1845年美國人羅斯伯爵制成一具當時口徑最大（1.84米）的望遠鏡，用這具望遠鏡他將許多赫歇耳未能分解的星云分解為恒星，使得宇宙島的觀念又引起人們的關(guān)注。但是，1864年英國人哈根斯使用光譜分析的方法觀測星云，他發(fā)現(xiàn)許多星云的光譜是由幾條明線組成，即是說這些星云是一些發(fā)光的氣體，從而又一次否定了星系的存在。

1918年，美國天文學(xué)家沙普利根據(jù)球狀星團的距離，把銀河系的直徑定為26萬光年（由于未考慮星際消光作用，這個數(shù)字偏大了）。而在這之前，對一些漩渦星云距離的測定由于方法不對或者測量不精確，普遍被縮小了，都小于沙普利所觀測的銀河系的直徑，因此，沙普利反對存在河外星系的見解。另一方面，美國天文學(xué)家柯蒂斯等人陸續(xù)在一些漩渦星云中找到一些新星，他根據(jù)新星的光度測定了這些旋渦星云的距離，得出這些星云的距離是很遙遠的，超出了銀河系的范圍。1920年4月，兩種對立觀點的代表人物展開了論戰(zhàn)，由于當時雙方的論據(jù)都不夠充分，未得出最后的結(jié)論。1924年，美國天文學(xué)家哈勃用當時最大的天文望遠鏡觀測仙女座大星云，他把仙女座大星云外圍部分分解為恒星，并從中找出幾顆造父變星，利用造父變星能夠指示距離的特性（稱為造父視差），求出仙女座大星云的距離為50萬光年（比實際距離要小得多），遠遠大于沙普利所定出的銀河系的直徑。后來在其他星云中也發(fā)現(xiàn)了造父變星，發(fā)現(xiàn)那些星云的距離更遙遠。這樣，人們才最后確認了河外星系的存在。

第四篇：青少年必讀書系(小學(xué)生必知的科學(xué)知識(上))_宇宙的中心

宇宙有中心嗎？就象太陽系中所有的行星都繞著太陽旋轉(zhuǎn)，銀河系所有的恒星都繞著銀河系的中心旋轉(zhuǎn)一樣，宇宙中存在一個讓所有的星系包圍在中間的中心點嗎？

看起來應(yīng)該存在這樣的中心，但是實際上它并不存在。因為宇宙的膨脹一般不發(fā)生在三維空間內(nèi)，而是發(fā)生在四維空間內(nèi)的，它不僅包括普通三維空間（長度、寬度和高度），還包括第四維空間——時間。描述空間的膨脹是非常困難的，但是我們也許可以通過氣球的膨脹來解釋它。

我們可以假設(shè)宇宙是一個正在膨脹的氣球，而星系是氣球表面上的點，我們就住在這些點上。我們還可以假設(shè)星系不會離開氣球的表面，只能沿著表面移動而不能進入氣球內(nèi)部或向外運動。在某種意義上可以說我們把自己描述為一個二維空間的人。

如果宇宙不斷膨脹，也就是說氣球的表面不斷地向外膨脹。則表面上的每個點彼此離得越來越遠。其中，某一點上的某個人將會看到其他所有的點都在退行，而且離得越遠的點退行速度越快。

現(xiàn)在，假設(shè)我們要尋找氣球表面上的點開始退行的地方，那么我們就會發(fā)現(xiàn)它已經(jīng)不在氣球表面上的二維空間內(nèi)了。氣球的膨脹實際上是從內(nèi)部的中心開始的，是在三維空間內(nèi)的，而我們是在二維空間上，所以我們不可能探測到三維空間內(nèi)的事物。

同樣的，宇宙的膨脹不是在三維空間內(nèi)開始的，而我們只能在宇宙的三維空間內(nèi)運動。宇宙開始膨脹的地方是在過去的某個時間，即億萬年以前，雖然我們可以看到，可以獲得有關(guān)的信息，而我們卻無法回到那個時候。

第五篇：青少年必讀書系(小學(xué)生必知的科學(xué)知識(上))_火藥的發(fā)明

火藥的發(fā)明，與煉丹密切相關(guān)：古代的術(shù)士們沒有煉出“仙丹”，卻意外地發(fā)明了火藥。

在西漢時期，漢武帝為了長生不老，常招來所有的大臣，為他出謀劃策。

一天，有個大臣建議說：“陛下，我聽說有一種仙丹，吃了它，就能長命百歲。”

漢武帝一聽，高興極了，連忙下令全國的術(shù)士為他煉丹。于是，煉丹術(shù)開始盛行起來。

可是，煉丹常常容易出差錯，引起一次又一次的爆炸事故，有的術(shù)士甚至把自己也炸傷了。

但是，煉丹的術(shù)士們?yōu)榱瞬┑没实鄣臍g心，整天守在煉丹爐旁，一心想煉出仙丹。但漢武帝不僅沒有能長命百歲，反而加速了“駕崩”。

原來，煉丹主要是用硫磺、硝石、朱砂混合，再加上蜂蜜來燃燒煉制的，其中含有毒性很強的水銀。因此，在煉丹過程中，如果稍不注意，就會引起爆炸。

一天傍晚，有個煉丹術(shù)士因疲勞過度，就靠在煉丹爐旁睡著了，一夜惡夢不斷。當他驚醒后，發(fā)現(xiàn)火光沖天，禁不住大叫一聲：“不好，發(fā)生了火藥事故！”于是，“火藥”一詞便傳開了。

后來，火藥引起了軍事家濃厚的興趣，他們進行了深入的研究，將硝石、硫磺和木炭按一定的比例，制成了世界上最早的火藥。于是，火藥就成為我國古代的四大發(fā)明之一。