生物.自然.考古卷-青少年不可不知的科學猜想

內容概要

　　自然科學是人類對自然規(guī)律的認識和總結，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。普及科學知識，樹立科學思想，弘揚科學精神，掌握科學方法，依靠科學發(fā)展，我們的社會將更加文明進步，我們的國家將更加繁榮富強?！　】茖W的萌芽，迎來了人類文明的曙光；科學的發(fā)展，推動了人類社會的進步。隨著知識的積累，人類利用自然、改造自然的能力越來越強，科學越來越廣泛而深入地滲透到人們的工作、生產、生活和思維等方面，科學技術成為國家綜合實力和文明程度的主要標志，科學的光芒照耀著我們前進的方向。

書籍目錄

天文篇太陽系七大謎團月球的十個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·哈雷的預言想象中的白洞怎樣實現(xiàn)星際飛行地球大災難與彗星宇宙的“崩潰”未來的天地大沖撞宇宙的最后結局太陽的結局太空采礦蟲洞的秘密太陽系也發(fā)瘋火星熱帶冰川可能來自降雪地球的磁極倒轉現(xiàn)象尋找人類“兄弟”的夢想移民火星的夢想數(shù)學篇黎曼猜想費馬猜想哥德巴赫猜想角谷猜想龐加萊猜想費馬數(shù)猜想柯克曼女生問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——三十六軍官問題物理篇解讀黑洞之謎物理學上的十大謎題時間的本質之謎撲朔迷離的反物質世界物質能夠無限分割嗎“諾貝爾”難題重力異常之謎粒子束的神奇功用未來的等離子體武器揭開“怪屋子”之謎能否制成永動機污膜之謎神奇的微波未來的反電磁波輻射導彈不可思議的電磁力球狀閃電之謎未來激光的應用揭秘飛機窗外的奇幻現(xiàn)象引力的秘密怪坡之謎夜明珠發(fā)光是一種物理現(xiàn)象嗎化學篇元素周期表的空白能填滿嗎生命體奇妙的能量轉化金屬有記憶能力嗎門捷列夫的預言罪魁禍首的錫未來的化學技術——生物化學技術點石成金的秘密“烈火金剛”——鎢未來能出現(xiàn)“植物化學”嗎鹵水點豆腐的秘密可以分解的塑料蜘蛛網的啟示

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，科學家們普遍認為，金星是地球的過去，而火星是地球的未來。如果火星上有生命存在，地球人有朝一日很可能會把火星當做自己的“第二故鄉(xiāng)”。擺在科學家面前的緊迫問題是：火星上到底有沒有生命？20世紀70年代中期，美國宇航局先后發(fā)射了兩枚“海盜”號火星探測器，根據(jù)探測器提供的資料，科學家們對火星環(huán)境的演變過程進行了推測：三四十億年前，火星表面十分溫暖，河湖密布，水流潺潺，那時候火星上應該有很多生命。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傾斜且自轉，它一年中也有四季的變化，只不過四季的時間比地球上的四季要長，相當于地球上的16個月?；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，美國科學家設計了一個模擬火星環(huán)境的裝置——低溫恒溫器，該裝置所盛的是科學家們設法制造的與火星條件相似的組合氣體?；鹦强諝庀”?，缺乏臭氧層，以至于紫外線可以直撲地表。科學家們使用重氫燈照射比實際火星環(huán)境多1000萬倍的紫外線量，又以加速器照射比實際火星環(huán)境多1億倍的宇宙射線，以重現(xiàn)火星環(huán)境。研究人員利用這個裝置把一些生物放到里面進行試驗。由于它體積小，大型動植物無法到里面“過把癮”，但微生物卻可以在里面“盡情體驗”。首先是讓低溫恒溫器在大量高強度紫外線和宇宙射線下進行相當于火星上同一地點照射200年時間的曝曬，結果發(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)下繁殖的厭氧性細菌芽胞梭菌的孢子存舌率達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，并曬之以相當于火星上同一地點照射2000年日寸間的紫外線和宇宙射線，結果經干冰覆蓋的孢子存活率竟然在90％以上?？茖W家們由此認為，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)，科學家們又設法從其他方面論證火星生命的存在。由行星學家、微生物學家、土壤生物化學家和工程師等11人組成的美國宇航局科研小組曾進入新墨西哥州卡爾斯巴德洞窟國家公園的勒楚吉拉洞穴，從暗無天日的洞中采集細菌標本。勒楚吉拉洞穴已知的深度是480多米。在暗無天日的艱苦環(huán)境中，科研人員發(fā)現(xiàn)細菌、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2.5萬年前貧齒目哺乳動物和1只4.5萬年前環(huán)尾貓的遺骸?？茖W家們又對南極洲的一個常年冰封湖泊進行了探測。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，仍有藍綠藻和矽藻生存。另外，科學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，它們并不需要陽光和氧氣，而是靠那里的熱量、水和巖石來維持生命。德車雷根斯堡大學的卡爾斯德特教授說，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有水？地殼深處有沒有熱量？他認為如果有，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)來自于一塊叫做“阿蘭山84001”的火星隕石。2003年，來自美國宇航局和大學的科學家們在華盛頓總部舉行長達兩個多小時的新聞發(fā)布會宣布：他們找到了火星上過去存在生命的合理證據(jù)。研究人員認為，該隕石45億年前形成于火星之上，1500萬年前當火星受到小行星等天體撞擊時被濺落到太空中，1.3 萬年前降落到南極洲的冰面上，1984年被科學家發(fā)現(xiàn)，并由科研人員確認其老家是火星。研究小組成員，斯坦福大學化學家理查德·扎雷和用激光器和質譜儀發(fā)現(xiàn)一種叫做多環(huán)芬香烴的有機物分子，而多環(huán)芬香烴與生命關系密切：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)芬香烴來自火星，而不是來自外層空間或地球。另外，由于與這些多環(huán)芬香烴有關的碳酸醛形成于36億年前，這說明該有機分子并不是隕石在星際旅行過程中附著到隕石上的，與多環(huán)芬香烴有關的球粒碳酸酯中含有的磁鐵礦微粒和硫鐵粒子在化學成分、結構和形態(tài)方面和地球上細菌作用的磁性粒子非常相似；最新研究表明該隕石形成時火星上的溫度不是生物無法存在的高溫；隕石中發(fā)現(xiàn)了有可能進行氧化還原反應的正三價鐵離子，而地球上的生命現(xiàn)象基本都與氧化還原反應有關，這表明火星上可能曾經有水或氧氣存在。不少火星研究專家認為，無論從試驗和隕石研究結果，還是從“海盜”號火星探測器提供的資料看，火星有存在生命的可能性。

媒體關注與評論

我要把人生變成科學的夢，然后再把夢變成現(xiàn)實。　　——居里夫人科學的每一項巨大成就，都是以大膽的幻想為出發(fā)點的?！　　磐坏┛茖W插上幻想的翅膀，它就能贏得勝利?！　　ɡ谠诳茖W工作中，不愿意越過事實前進一步的人，很少能理解事實?！　　振憷鑼σ磺衼碚f，只有熱愛才是最好的老師，它遠遠勝過責任感?！　　獝垡蛩固箍茖W要求每個人有極緊張的工作和偉大的熱情?！　　透β宸蛭业娜松軐W是工作，我要揭示大自然的奧秘，為人類造福?！　　獝鄣仙非罂陀^真理和知識是人的最高和永恒的目標。　　——愛因斯坦

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《青少年不可不知的科學猜想:天文、數(shù)學、物理、化學卷》以獨特的視角向讀者展示了不同學科的新知識構架，強調以科學的精神探索世界，培養(yǎng)青少年細致縝密的思維和求真唯實的探索精神。希望《青少年不可不知的科學猜想:天文、數(shù)學、物理、化學卷》能成為滿足青少年求知渴望、開闊青少年知識視野、豐富青少年精神世界的良師益友。一次神秘而奇妙的探索之旅，一場品味自然、科學、歷史文化魅力的奢華盛宴?！肚嗌倌瓴豢刹恢目茖W猜想:天文、數(shù)學、物理、化學卷》將帶領中國學生了解人類在天文、數(shù)學、物理、化學等領域最前沿的科學猜想，親歷一個個激動人心的發(fā)現(xiàn)過程。

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