仰望星空

前言

　　世紀(jì)之交，《中國科普文選》——一套匯集國內(nèi)科普佳作、旨在向廣大青少年傳播現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識的科普叢書面世。數(shù)載耕耘，結(jié)出累累碩果，幾年來，該叢書在社會(huì)上反響良好，得到了市場以及廣大讀者的充分肯定，并被列為中宣部、教育部向全國推薦的圖書；獲中小學(xué)優(yōu)秀課外讀物等獎(jiǎng)項(xiàng)；在財(cái)政部、文化部送書下鄉(xiāng)等社會(huì)科普公益活動(dòng)及滿足中小學(xué)圖書館科普圖書裝備方面均發(fā)揮了較好的作用，受到了讀者的歡迎。　　隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，新知識、新觀念、新技術(shù)層出不窮，強(qiáng)調(diào)人與自然、環(huán)境的和諧相處，全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展已成為人類社會(huì)的共同追求。順應(yīng)科技發(fā)展的大潮，滿足廣大青少年日益旺盛的對新知識的渴求，是我們編輯出版這套反映最新科技發(fā)展的《中國科普文選》（第二輯）的初衷?！　　吨袊破瘴倪x》系“九五”國家重點(diǎn)圖書出版規(guī)劃項(xiàng)目：是中國科協(xié)普及部、宣傳部，中國科普作協(xié)，中國科技新聞協(xié)會(huì)，科學(xué)普及出版社組織全國百余家科普媒體共同參與，由著名科普作家擔(dān)綱主編，匯集了數(shù)百篇優(yōu)秀科普作品，按不同學(xué)科領(lǐng)域結(jié)集出版之作?！吨袊破瘴倪x》（第二輯）秉承了這一傳統(tǒng)，在中國科協(xié)科普專項(xiàng)資助的支持下，由多家著名科普雜志參與推薦，以及科普作家自薦，所遴選的作品涵蓋自動(dòng)化、通信、環(huán)境、資源、天文、氣象、航天、國防軍事及青少年心理等自然科學(xué)多個(gè)領(lǐng)域。重點(diǎn)反映新中國成立60年來，我國在科技領(lǐng)域取得的重大成就，特別突出反映了在航天、國防等領(lǐng)域取得的令世界矚目、振奮全國人民精神斗志的成果。　　黨的“十七大”提出了全面建設(shè)小康社會(huì)、加快社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的奮斗目標(biāo)。在經(jīng)濟(jì)全球化形勢下，特別是應(yīng)對目前世界金融危機(jī)，我們所遇到的機(jī)遇前所未有，挑戰(zhàn)前所未有，全面參與經(jīng)濟(jì)全球化的新機(jī)遇、新挑戰(zhàn)，落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，順利實(shí)現(xiàn)小康社會(huì)發(fā)展目標(biāo)，是時(shí)代賦予青少年一代的歷史重任。任重而道遠(yuǎn)，這就要求青少年一代，樹立遠(yuǎn)大的理想，以“可上九天攬?jiān)拢上挛逖笞谨M”的大無畏精神，勇攀科學(xué)高峰，在為完成歷史賦予我們的偉大使命中創(chuàng)造出輝煌的業(yè)績?！　V大青少年是祖國的希望，他們肩負(fù)著開創(chuàng)未來、全面建設(shè)小康社會(huì)的歷史重?fù)?dān)，這就要求全社會(huì)關(guān)注青少年的健康成長?！度窨茖W(xué)素質(zhì)行動(dòng)計(jì)劃綱要》中提出：“全社會(huì)力量共同參與，大力加強(qiáng)公民科學(xué)素質(zhì)建設(shè)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和人的全面發(fā)展，為提升自主創(chuàng)新能力和綜合國力、全面建設(shè)小康社會(huì)和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化建設(shè)第三步戰(zhàn)略目標(biāo)打下雄厚的人力資源基礎(chǔ)?！碧岣吖竦目茖W(xué)素質(zhì)，促進(jìn)人的全面發(fā)展，重點(diǎn)在青少年，要以提升廣大青少年的科學(xué)文化素質(zhì)來推動(dòng)全民科學(xué)素質(zhì)的整體提高，使公眾對科學(xué)的興趣明顯提高，創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力有較大提高，這也是科普事業(yè)最基礎(chǔ)性的工作。在《中國科普文選》（第二輯）的編選中，我們力求用優(yōu)秀、有益、生動(dòng)的科普作品吸引青少年，為他們的健康成長營造良好的土壤，如果能夠?qū)Υ擞兴暙I(xiàn)，將是對我們工作的最大褒獎(jiǎng)了。

內(nèi)容概要

　　《仰望星空》內(nèi)容為：世紀(jì)之交，《中國科普文選》——一套匯集國內(nèi)科普佳作、旨在向廣大青少年傳播現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識的科普叢書面世。數(shù)載耕耘，結(jié)出累累碩果，幾年來，該叢書在社會(huì)上反響良好，得到了市場以及廣大讀者的充分肯定，并被列為中宣部、教育部向全國推薦的圖書；獲中小學(xué)優(yōu)秀課外讀物等獎(jiǎng)項(xiàng)；在財(cái)政部、文化部送書下鄉(xiāng)等社會(huì)科普公益活動(dòng)及滿足中小學(xué)圖書館科普圖書裝備方面均發(fā)揮了較好的作用，受到了讀者的歡迎?！　‰S著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，新知識、新觀念、新技術(shù)層出不窮，強(qiáng)調(diào)人與自然、環(huán)境的和諧相處，全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展已成為人類社會(huì)的共同追求。順應(yīng)科技發(fā)展的大潮，滿足廣大青少年日益旺盛的對新知識的渴求，是我們編輯出版這套反映最新科技發(fā)展的《中國科普文選》（第二輯）的初衷?！　　吨袊破瘴倪x》系“九五”國家重點(diǎn)圖書出版規(guī)劃項(xiàng)目：是中國科協(xié)普及部、宣傳部，中國科普作協(xié)，中國科技新聞協(xié)會(huì)，科學(xué)普及出版社組織全國百余家科普媒體共同參與，由著名科普作家擔(dān)綱主編，匯集了數(shù)百篇優(yōu)秀科普作品，按不同學(xué)科領(lǐng)域結(jié)集出版之作?！吨袊破瘴倪x》（第二輯）秉承了這一傳統(tǒng)，在中國科協(xié)科普專項(xiàng)資助的支持下，由多家著名科普雜志參與推薦，以及科普作家自薦，所遴選的作品涵蓋自動(dòng)化、通信、環(huán)境、資源、天文、氣象、航天、國防軍事及青少年心理等自然科學(xué)多個(gè)領(lǐng)域。重點(diǎn)反映新中國成立60年來，我國在科技領(lǐng)域取得的重大成就，特別突出反映了在航天、國防等領(lǐng)域取得的令世界矚目、振奮全國人民精神斗志的成果。

書籍目錄

宇宙奧秘疑問多多的宇宙暗物質(zhì)黑洞探秘星際之塵宇宙膨脹的發(fā)現(xiàn)談?wù)動(dòng)钪婢€天文學(xué)宇宙怎樣從黑暗走向光明別樣宇宙花亦紅“斯必澤”揭露太空造星奧秘星空有約不可忽視的小行星怪異行星大揭秘隱藏在太陽系外圍的遙遠(yuǎn)行星橫掃火星的塵暴土星有多少衛(wèi)星類太陽恒星的最后一秀太陽系探秘?fù)渌访噪x的水星行星之王——木星因光環(huán)而美麗的土星奇妙的天王星筆尖上的發(fā)現(xiàn)一海王星最遙遠(yuǎn)的行星——冥王星冥王星“降級”背后的故事月球的未解之謎月球找水縱橫談?wù)材匪埂し栋瑐惻c地球輻射帶揭開神秘極光的又一層面紗欣逢日食話太陽宇宙探測“宇宙”1號將揚(yáng)帆啟航人造探測器“深度撞擊”成功擊中彗星掀起金星探測的新高潮——寫在“金星快車”號發(fā)射之前意義深遠(yuǎn)的月球探測2003年以來的火星探測觀天巨眼400年駭人天災(zāi)逐個(gè)數(shù)天上有人類的天堂嗎關(guān)于宇宙的幾個(gè)誤解2006新年閏秒瑣談我們宇宙的未來

章節(jié)摘錄

　　同超新星的“聯(lián)姻”　　宇宙線中元素的比例基本上與我們在太陽系中見到的相同。它們的能量為109電子伏至1020電子伏，比地球上最好的加速器所能達(dá)到的能量高10億倍！這么高能量的宇宙線是從什么地方來的呢？這是一個(gè)大大的問號，高能宇宙線尤為如此?！　〈蠖鄶?shù)宇宙線是帶電粒子，它們在旅行中穿過大尺度磁場時(shí)，受到磁場的作用將彎曲和反射，即使在我們銀河系這樣弱磁場（約為地球磁場的十萬分之一）中，一般的宇宙線旅行幾光年后，方向也會(huì)變得雜亂無章，只有能量很高的粒子在這些磁場影響下才可以保持原有方向。因此科學(xué)家不能用收集單個(gè)宇宙線粒子的方法或者追蹤它們軌跡的方法來探索它們的起源，只能期望為數(shù)不多的宇宙線起源的直接線索。其中一個(gè)方法是對宇宙線作“能量預(yù)算”，即將星系中所有宇宙線的動(dòng)能加起來，然后將能量匯集在一起，當(dāng)作產(chǎn)生宇宙線的能量。計(jì)算表明，這個(gè)能量大約為每秒1042電子伏，這相當(dāng)于太陽輸出總能量的10億倍！這樣巨大的能量是從哪里來的呢？星系中只有一種事件——超新星能同粒子撞擊出這么大的能量。　　超新星爆發(fā)留下的膨脹殼層可以把帶電粒子掃集到一起，加速到高能。但一個(gè)世紀(jì)只有幾個(gè)超新星為所有星系的宇宙線提供能量，因此，這個(gè)加速過程的理論模型同科學(xué)家在宇宙線流量中測量到的特征沒有多大關(guān)系，它應(yīng)該用別的方法獲得，其中一個(gè)方法是用χ射線衛(wèi)星測量超新星遺跡的輻射。天文學(xué)家已在一些超新星遺跡中觀測到同步加速輻射，表明那里有大量很高能量的電子。因?yàn)檫@種輻射是電子在磁場中回旋運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，所以至少高能電子是在超新星中形成的?！　√貏e的探測技術(shù)　　用什么方法探測宇宙線源呢？科學(xué)家想到一個(gè)事實(shí)：產(chǎn)生高能帶電粒子的奇特環(huán)境同樣可以產(chǎn)生γ射線，這就是說，追蹤宇宙線源也就是追蹤γ射線的源。由于γ射線的軌跡不為磁場所改變，所以可以沿著γ射線軌跡追蹤到宇宙線的源區(qū)。由于這些原因，盡管γ射線流量不到宇宙線總流量的1%，天文學(xué)家還是想用γ射線來探測宇宙線源。在過去15年中，γ射線在粒子天體物理中提供了激動(dòng)人心的發(fā)現(xiàn)。20世紀(jì)90年代，科學(xué)家利用“康普頓γ射線天文臺(tái)”上的高能γ射線實(shí)驗(yàn)望遠(yuǎn)鏡（EGRET）觀測了銀河系中幾個(gè)超新星遺跡，測量了它們的能量為109電子伏的光子流量，發(fā)現(xiàn)它們的源就在銀河系里。如果如我們所期望的那樣，這些區(qū)域正在產(chǎn)生宇宙線的話，那么這是一組激動(dòng)人心的發(fā)現(xiàn)。但是，由于在“康普頓γ射線天文臺(tái)”以后沒有飛行器在較高能量上觀測，因此“康普頓γ射線天文臺(tái)”的觀測還沒有得到其他觀測資料的證明。　　2000年，“康普頓γ射線天文臺(tái)”飛行結(jié)束，接替它的是美國航天局的第二顆專用γ射線衛(wèi)星，它將攜帶大面積γ射線空間望遠(yuǎn)鏡，簡稱GLAST。這顆衛(wèi)星將于2007年8月發(fā)射。GLAST比EGRET大10倍，精確1個(gè)數(shù)量級。它除了有潛力發(fā)現(xiàn)幾千個(gè)新的γ射線“布萊扎”（“布萊扎”是蝎虎BL型天體與類星體的合稱）外，還對加速器實(shí)驗(yàn)中從未見到過的基本粒子（包括科學(xué)家急速尋找的某些暗物質(zhì)候選體和在大爆炸中有幸留下來的重原子）的大規(guī)模湮滅靈敏。　　構(gòu)成宇宙線的大量原子核源在哪里呢？為了回答這個(gè)問題，科學(xué)家試圖考察宇宙線演化同能量的函數(shù)關(guān)系，具體地說，考察能量增加時(shí)宇宙線成分如何改變。為此他們試圖測量宇宙線的特性，但是測量高能宇宙線特性是很困難的，因?yàn)殡S著能量的大量增加，宇宙線的數(shù)量急劇減少，能量增加10倍，宇宙線數(shù)目可能減少50到100倍！數(shù)目很少的宇宙線怎么測量呢？為了有效地測量宇宙線中高能原子核，就要大大增加儀器面積，宇宙線數(shù)目減少50到100倍，就要求測量儀器的面積增加50到100倍。這個(gè)要求在地面測量是不難滿足的。然而對宇宙線來說，地球大氣是一道天然屏障，大多數(shù)原始宇宙線在大氣中穿過時(shí)，同空氣中原子核發(fā)生激烈碰撞，在碰撞中被大氣衰減和吸收，產(chǎn)生大氣簇射的次級粒子。所以粒子物理學(xué)家在地面測量到的粒子都不是原始宇宙線粒子，而是大氣簇射的次級粒子?！　榱藴p少空氣干擾，大多數(shù)測量宇宙線的靈敏儀器裝在高空氣球上或人造衛(wèi)星上。2003年12月美國芝加哥大學(xué)就用氣球載“宇宙高能輻射的躍遷輻射陣”（簡稱TRACER）在南極上空飛行了14天，飛行高度為38千米。TRACER是尺寸很大的輕型探測器，可以在1014電子伏以上的能量范圍進(jìn)行詳細(xì)測量。

圖書封面

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