生物.自然.考古卷-青少年不可不知的科學(xué)猜想

內(nèi)容概要

　　自然科學(xué)是人類對(duì)自然規(guī)律的認(rèn)識(shí)和總結(jié)，它給人以理性和智慧，幫助人們告別愚昧，擺脫迷信，走向文明。普及科學(xué)知識(shí)，樹立科學(xué)思想，弘揚(yáng)科學(xué)精神，掌握科學(xué)方法，依靠科學(xué)發(fā)展，我們的社會(huì)將更加文明進(jìn)步，我們的國(guó)家將更加繁榮富強(qiáng)?！　】茖W(xué)的萌芽，迎來(lái)了人類文明的曙光；科學(xué)的發(fā)展，推動(dòng)了人類社會(huì)的進(jìn)步。隨著知識(shí)的積累，人類利用自然、改造自然的能力越來(lái)越強(qiáng)，科學(xué)越來(lái)越廣泛而深入地滲透到人們的工作、生產(chǎn)、生活和思維等方面，科學(xué)技術(shù)成為國(guó)家綜合實(shí)力和文明程度的主要標(biāo)志，科學(xué)的光芒照耀著我們前進(jìn)的方向。

書籍目錄

天文篇太陽(yáng)系七大謎團(tuán)月球的十個(gè)未解之謎火星上存在生命嗎地球可能爆炸嗎日冕的溫度之謎星體“自相殘殺”土衛(wèi)八的明暗之謎埃德蒙·哈雷的預(yù)言想象中的白洞怎樣實(shí)現(xiàn)星際飛行地球大災(zāi)難與彗星宇宙的“崩潰”未來(lái)的天地大沖撞宇宙的最后結(jié)局太陽(yáng)的結(jié)局太空采礦蟲洞的秘密太陽(yáng)系也發(fā)瘋火星熱帶冰川可能來(lái)自降雪地球的磁極倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象尋找人類“兄弟”的夢(mèng)想移民火星的夢(mèng)想數(shù)學(xué)篇黎曼猜想費(fèi)馬猜想哥德巴赫猜想角谷猜想龐加萊猜想費(fèi)馬數(shù)猜想柯克曼女生問(wèn)題探秘西爾維斯特猜想首位數(shù)謎解卡邁克猜想四色猜想歐拉猜想——三十六軍官問(wèn)題物理篇解讀黑洞之謎物理學(xué)上的十大謎題時(shí)間的本質(zhì)之謎撲朔迷離的反物質(zhì)世界物質(zhì)能夠無(wú)限分割嗎“諾貝爾”難題重力異常之謎粒子束的神奇功用未來(lái)的等離子體武器揭開“怪屋子”之謎能否制成永動(dòng)機(jī)污膜之謎神奇的微波未來(lái)的反電磁波輻射導(dǎo)彈不可思議的電磁力球狀閃電之謎未來(lái)激光的應(yīng)用揭秘飛機(jī)窗外的奇幻現(xiàn)象引力的秘密怪坡之謎夜明珠發(fā)光是一種物理現(xiàn)象嗎化學(xué)篇元素周期表的空白能填滿嗎生命體奇妙的能量轉(zhuǎn)化金屬有記憶能力嗎門捷列夫的預(yù)言罪魁禍?zhǔn)椎腻a未來(lái)的化學(xué)技術(shù)——生物化學(xué)技術(shù)點(diǎn)石成金的秘密“烈火金剛”——鎢未來(lái)能出現(xiàn)“植物化學(xué)”嗎鹵水點(diǎn)豆腐的秘密可以分解的塑料蜘蛛網(wǎng)的啟示

章節(jié)摘錄

插圖：火星上存在生命嗎火星和金星是離地球最近的行星，科學(xué)家們普遍認(rèn)為，金星是地球的過(guò)去，而火星是地球的未來(lái)。如果火星上有生命存在，地球人有朝一日很可能會(huì)把火星當(dāng)做自己的“第二故鄉(xiāng)”。擺在科學(xué)家面前的緊迫問(wèn)題是：火星上到底有沒(méi)有生命？20世紀(jì)70年代中期，美國(guó)宇航局先后發(fā)射了兩枚“海盜”號(hào)火星探測(cè)器，根據(jù)探測(cè)器提供的資料，科學(xué)家們對(duì)火星環(huán)境的演變過(guò)程進(jìn)行了推測(cè)：三四十億年前，火星表面十分溫暖，河湖密布，水流潺潺，那時(shí)候火星上應(yīng)該有很多生命。20億年前，火星驟然降溫，大氣逐漸減少，水也大量蒸發(fā)，河湖干涸后形成了今天火星表面坎坷不平的河溝。火星與地球同樣有點(diǎn)傾斜且自轉(zhuǎn)，它一年中也有四季的變化，只不過(guò)四季的時(shí)間比地球上的四季要長(zhǎng)，相當(dāng)于地球上的16個(gè)月?；鹦且灿袃蓸O。為了研究地球上的何種生物在火星環(huán)境中能存活多久，美國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一個(gè)模擬火星環(huán)境的裝置——低溫恒溫器，該裝置所盛的是科學(xué)家們?cè)O(shè)法制造的與火星條件相似的組合氣體。火星空氣稀薄，缺乏臭氧層，以至于紫外線可以直撲地表?？茖W(xué)家們使用重氫燈照射比實(shí)際火星環(huán)境多1000萬(wàn)倍的紫外線量，又以加速器照射比實(shí)際火星環(huán)境多1億倍的宇宙射線，以重現(xiàn)火星環(huán)境。研究人員利用這個(gè)裝置把一些生物放到里面進(jìn)行試驗(yàn)。由于它體積小，大型動(dòng)植物無(wú)法到里面“過(guò)把癮”，但微生物卻可以在里面“盡情體驗(yàn)”。首先是讓低溫恒溫器在大量高強(qiáng)度紫外線和宇宙射線下進(jìn)行相當(dāng)于火星上同一地點(diǎn)照射200年時(shí)間的曝曬，結(jié)果發(fā)現(xiàn)桿菌孢子的存活率為25％。一種常在不新鮮的餅干上繁殖的霉菌孢子存活率也是25％：而一種只在缺氧狀態(tài)下繁殖的厭氧性細(xì)菌芽胞梭菌的孢子存舌率達(dá)40％～70％?？蒲腥藛T又以類似火星的干冰(厚度1～2毫米)覆蓋桿菌孢子，并曬之以相當(dāng)于火星上同一地點(diǎn)照射2000年日寸間的紫外線和宇宙射線，結(jié)果經(jīng)干冰覆蓋的孢子存活率竟然在90％以上?？茖W(xué)家們由此認(rèn)為，即使在目前的火星環(huán)境下，仍有存在生命的可能性。為了尋找充足的證據(jù)，科學(xué)家們又設(shè)法從其他方面論證火星生命的存在。由行星學(xué)家、微生物學(xué)家、土壤生物化學(xué)家和工程師等11人組成的美國(guó)宇航局科研小組曾進(jìn)入新墨西哥州卡爾斯巴德洞窟國(guó)家公園的勒楚吉拉洞穴，從暗無(wú)天日的洞中采集細(xì)菌標(biāo)本。勒楚吉拉洞穴已知的深度是480多米。在暗無(wú)天日的艱苦環(huán)境中，科研人員發(fā)現(xiàn)細(xì)菌、真菌的存在。另外他們還發(fā)現(xiàn)了一些蝙蝠骨骼以及一頭2.5萬(wàn)年前貧齒目哺乳動(dòng)物和1只4.5萬(wàn)年前環(huán)尾貓的遺骸?？茖W(xué)家們又對(duì)南極洲的一個(gè)常年冰封湖泊進(jìn)行了探測(cè)。該湖泊深30米，冰層厚度4.6米，常年溫度在零下20攝氏度以下，就是這種酷寒地帶，仍有藍(lán)綠藻和矽藻生存。另外，科學(xué)家們還多次在深海海床、火山熱噴泉和地殼深處發(fā)現(xiàn)原始微生物，它們并不需要陽(yáng)光和氧氣，而是靠那里的熱量、水和巖石來(lái)維持生命。德車?yán)赘贡ご髮W(xué)的卡爾斯德特教授說(shuō)，這些原始微生物很可能是現(xiàn)代生物的共同祖先。在火星的地表巖石下面有沒(méi)有水？地殼深處有沒(méi)有熱量？他認(rèn)為如果有，那么火星上存在生命形式就十分可能了。研究人員的最新發(fā)現(xiàn)來(lái)自于一塊叫做“阿蘭山84001”的火星隕石。2003年，來(lái)自美國(guó)宇航局和大學(xué)的科學(xué)家們?cè)谌A盛頓總部舉行長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)多小時(shí)的新聞發(fā)布會(huì)宣布：他們找到了火星上過(guò)去存在生命的合理證據(jù)。研究人員認(rèn)為，該隕石45億年前形成于火星之上，1500萬(wàn)年前當(dāng)火星受到小行星等天體撞擊時(shí)被濺落到太空中，1.3 萬(wàn)年前降落到南極洲的冰面上，1984年被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，并由科研人員確認(rèn)其老家是火星。研究小組成員，斯坦福大學(xué)化學(xué)家理查德·扎雷和用激光器和質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)一種叫做多環(huán)芬香烴的有機(jī)物分子，而多環(huán)芬香烴與生命關(guān)系密切：這些多環(huán)芬香烴是在隕石裂縫深處發(fā)現(xiàn)的，其密度大大高于南極冰層中多環(huán)芬香烴的密度。這表明這些多環(huán)芬香烴來(lái)自火星，而不是來(lái)自外層空間或地球。另外，由于與這些多環(huán)芬香烴有關(guān)的碳酸醛形成于36億年前，這說(shuō)明該有機(jī)分子并不是隕石在星際旅行過(guò)程中附著到隕石上的，與多環(huán)芬香烴有關(guān)的球粒碳酸酯中含有的磁鐵礦微粒和硫鐵粒子在化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)和形態(tài)方面和地球上細(xì)菌作用的磁性粒子非常相似；最新研究表明該隕石形成時(shí)火星上的溫度不是生物無(wú)法存在的高溫；隕石中發(fā)現(xiàn)了有可能進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的正三價(jià)鐵離子，而地球上的生命現(xiàn)象基本都與氧化還原反應(yīng)有關(guān)，這表明火星上可能曾經(jīng)有水或氧氣存在。不少火星研究專家認(rèn)為，無(wú)論從試驗(yàn)和隕石研究結(jié)果，還是從“海盜”號(hào)火星探測(cè)器提供的資料看，火星有存在生命的可能性。

媒體關(guān)注與評(píng)論

我要把人生變成科學(xué)的夢(mèng)，然后再把夢(mèng)變成現(xiàn)實(shí)?！　　永锓蛉丝茖W(xué)的每一項(xiàng)巨大成就，都是以大膽的幻想為出發(fā)點(diǎn)的?！　　磐坏┛茖W(xué)插上幻想的翅膀，它就能贏得勝利?！　　ɡ谠诳茖W(xué)工作中，不愿意越過(guò)事實(shí)前進(jìn)一步的人，很少能理解事實(shí)。　　——赫胥黎對(duì)一切來(lái)說(shuō)，只有熱愛才是最好的老師，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過(guò)責(zé)任感。　　——愛因斯坦科學(xué)要求每個(gè)人有極緊張的工作和偉大的熱情?！　　透β宸蛭业娜松軐W(xué)是工作，我要揭示大自然的奧秘，為人類造福。　　——愛迪生追求客觀真理和知識(shí)是人的最高和永恒的目標(biāo)。　　——愛因斯坦

編輯推薦

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