时间:2023-05-30 10:54:32

地质学家告诉我们,地球的磁场会逆转,南极变成北极,北极变成南极。如今,研究太阳的专家也告诉我们,太阳的磁场也会逆转。
地球磁场的逆转没有固定的时间间隔,一般在10万年到几百万年的时间内会逆转一次,逆转过程需要大约1千年到1万年的时间。而太阳磁场的逆转却要频繁得多,11年逆转一次,正好与太阳黑子变化的周期相符合,而且太阳磁场逆转过程正好发生在太阳黑子最多的时候。太阳专家告诉我们,2012年是太阳黑子最多的一年,也正是太阳磁场发生逆转的时候。有意思的是,太阳磁场的逆转非常准时,就像时钟一样,每11年就会逆转一次。
这会不会与太阳黑子有关系呢?
太阳磁场为何逆转
对于太阳磁场,与地球磁场同样存在的问题之一就是,太阳的磁场为什么会发生逆转呢?
科学家发现,恒星都有自己的磁场,恒星的磁场一般都会发生逆转,只不过逆转周期各不相同。恒星磁场的产生,据科学家推测类似于发电机原理,恒星本身就是由各种带电的离子组成的,恒星的自转会导致体内的离子出现涡流,带电离子的涡流就相当于我们熟悉的导线里的电流。我们知道,电场的变化就会产生一个个磁场,带电离子涡流也会产生磁场,一个个磁场叠加起来,导致太阳对外呈现出总体的磁场。
至于恒星的磁场为何会逆转,可能与恒星体内的离子涡流方向经常变化有关,也就是恒星体内的涡流方向经常发生变化,从而导致磁场的变化。
磁场逆转的影响
地质专家告诉我们,地球磁场的逆转一般会给地球带来巨大的变化,那么太阳磁场逆转那么频繁,为什么我们却没有什么感觉呢?
其实太阳磁场的逆转对于太阳本身的影响还是很大的。在磁场逆转过程中,磁场处于变动最大的时候,此时产生的太阳黑子最多。说白了,太阳黑子其实就是强烈的局部磁场,这局部磁场会把太阳内部的很多物质抛撒出来,释放出比较强的离子流,也就是太阳风。
关于世界末日的预言古往今来有许许多多,特别是玛雅预言,由于好莱坞灾难影片的放映,扩大了知名度,受到相当广泛的关注。广为流传的说法是,已消亡的古老民族玛雅人预言:2012年12月21日的黑夜降临以后,12月22日的黎明永远不会到来。更有一种说法精确指出玛雅预言中世界末日的时间是2012年12月21日下午3点14分35秒。
随着灾难性地震的频繁发生、极端天气的不断光临,越来越多的人从姑妄听之、半信半疑,直到深信不疑“世界末日”说。玛雅预言、太阳风暴、地磁反转,都成了令人闻之色变的名词。
关于世界末日的说法,究竟从何而来?2012年究竟会不会成为世界末日?这一年是不是真有特殊的天象,使得我们的生活环境产生巨变?我们会不会面临毁灭性的世界末日?对于末日之说,我们又该怎样科学认知和理性对待?
为此,本刊记者专访了中国科学院国家天文台李竞研究员,请他就上述问题从科学角度进行了解读。
玛雅文化与末日预言说
《百科知识》:现在大多数人都知道所谓玛雅人的末日预言说。它是一种误解吗?在真实的玛雅历法中,2012是怎样的一年?关于2012年12月21日这一天,他们是怎样描述的?
玛雅是怎样的民族?人们是怎样知道2012年12月21日这一天是所谓末日的?
答:其实,根本就没有所谓玛雅末日预言之说。
玛雅曾是美洲大陆具有几千年文明和灿烂文化的古老民族,但在西班牙殖民者入侵后,于13世纪,这一文明,包括文字、宗教、风俗、习惯,均遭到毁灭性破坏,从地球上消失殆尽,剩下的只有口述传说、零星文物遗存和残破建筑遗迹。今日的印第安入即是玛雅人的部分后裔。
对于玛雅文明,今人知之甚少,人们只能通过遗迹来发现和破译玛雅人和玛雅文明曾经的过往。在南美洲国家危地马拉出土的文物中,有一通玛雅先民遗留的凿刻有文字的石柱。根据已破译的古玛雅文字,人们得知出土的石柱记载的是玛雅的历法,后人称之为“玛雅纪年柱”。该纪年柱建成于公元8世纪,约相当中华文明的大唐盛世年间。那时,也正值玛雅文明的鼎盛时期。
《百科知识》:纪年柱上究竟说了什么?
答:根据后人对纪年柱上玛雅文字的破译结果,得知“玛雅纪年柱”记载的是“第五纪”的历法以及起止年代。
《百科知识》:第五纪是怎么一回事?它和玛雅历法有关吗?
答:要搞清第五纪,就要从玛雅历法说起。
玛雅历算表明,玛雅历法为太阳历,每个月20日,一年18个月,合起来是360日;外加5个忌日,总共365日。此外,它有一个长达942万目的长周期,称为“纪”。纪年柱指认当时正值“第五纪”之中。现代天文学家将942万日的时间段,换算为今日的岁时,得出的数据是25800年。
25800年这个时间段,对于现代天文学家来讲并不陌生,它是地球自转轴类似陀螺的轴摆动那样旋转一周所需的时间长度。
《百科知识》:在玛雅人编制历法之时,地球人尚未建立太阳系的今日观、也未确认地球的天体运动观、更无从得知何谓地球自转轴的摆动,玛雅历法中的“纪”时长25800年的依据为何?这是否意味着玛雅的天文历法水平很高?
答:其实,这一数值在那时不止玛雅一个古代文明的天文学家知晓。例如,我国东晋之后,南北朝的大科学家祖冲之就首先在编篡历法中,计人改正量“岁差”,也就是每一岁都要加上一个改正量。尽管他当时并不知道春分点在天球上位移的“岁差”现象乃是地球自转轴摆动引起的后果。但祖冲之所定的,“岁差”的轮回周期正是25800年。
也就是说,无论是玛雅人还是中国人,古代编造历法的天文学家,都已知道有这样一个长度,这样一个周期。只是他们并不知道这个周期怎么来的,但是通过天象,他们知道存在着这样一个周期,这样一个周期也一定是要把它加到我们的历法中做一个改正项,以使历法更准。
这个时间长度是我们地轴自转周期值。所谓地轴自转,指的是除了地球公转、自转之外的第三种运动方式。我们地球的自转轴时时刻刻都在变动。今天自转轴指向现今的北极星,过一个小时就不在这里,元朝的时候不是这个指向,唐朝的时候也不是这个指向,等下次再回到这个指向,要在25800年以后。换句话说,我们的地球自转轴在像陀螺一样旋转,它旋转一周的精确时间是25800年。
所以,这个岁差值,无论是玛雅文明还是中国古代的文明早就定好了。这也是为什么在8世纪建立玛雅太阳纪年柱的时候,玛雅人就知道这个时间段。
《百科知识》:玛雅纪年柱和后来我们所谈的玛雅末日预言有什么样的关系?纪年柱上关于第五纪是如何记载的?这个第五纪的结束日期是不是就是我们现在所说的末日之日呢?
答:人们公认,人类的文明史只有几千年,不足万年,所以,玛雅文明不会亲历“第五纪”的最初一两万年,关于“第五纪”初始岁月的描述,不是史实,只是人们口口相传的神话或传说。
根据“玛雅纪年柱”的断代,一个英国天文学家团队将“第五纪”的最后一日换算为现行公历,结果是:2012年12月21日,即如今的2012年冬至日这一天。尽管-“玛雅纪年柱”记载了“第五纪”的起止时间,但它没有讲第五纪之前的第一己、第二纪、第三纪以及第四纪,纪年柱上的文字都不涉及这些。它也没有说第五纪结束以后,是不是就是第六纪。所以这个纪年柱并未涉及任何可能有的、在“第五纪”之前的“纪”,以及之后的“纪”;也未表明在第五纪最后一日的次日,是否是“第六纪”的首日,更没有第五纪最后一日乃是“世界末日”的明示或暗示。
鉴于“玛雅纪年柱”是唯一有关“第五纪”的历法文物。因此,关于玛雅文明预言“第五纪”之末日乃是“世界末日”的说法是个伪命题,把这个石柱上所说的第五纪的最后一天定为末日,实在是强加于古人。
《百科知识》:既然没有所谓关于玛雅预言的世界末日,那么末日预言到底是怎么出炉的?为什么会出现这样的预言?它最早来源于何处?
答:我不是玛雅文明的研究者。就我所了解到的,轮回之说可能是玛雅文明的特征之一,玛雅文明可能只有循环、生生不息的概念,而没有末日之说。因此,玛雅“世界末日预言”之说,我认为极有可能是固有“世界末日”理念的西方基督教文明强加给古代玛雅人的。因为世界文明中只有一个文明独有世界末日的概念,这个文明就是基督教文明。世界末日之说恰恰是基督教文明的主要特征之一。基督教文化中的世界末日之说换成今日的语言就是地球毁灭,世界末日等于地球毁灭。所以,我们有必要判明历史真相。
,至于玛雅纪年柱的建造者有没有末日概念,
我们不知道,至少没有这样的文字记载。如果有人认为玛雅人所提到的每一纪最后结束时都要出现巨大灾难,你得拿出证据来证明。至少目前我不知道有这样的出土文物。
因此关于2012年12月21日是世界末日,这个命题似是而非,我对2012年12月21日是世界末日这个命题是存疑的。至少那个石柱没有谈。
《百科知识》:关于玛雅的历法和天文学知识水准,有没有一个科学的评价和看法?
答:它至少并不比同时代的我们华夏文明或其他文明更先进。
2012年底确有特殊天象
《百科知识》:关于世界末日的预言,还有很多,为什么这些末日预言都会指向2012年这一年?从天文学角度看,这一年有什么特殊之处吗?
答:现代天文学告诉我们,2012年12月21日冬至时刻,即当日的北京时19时12分,确实将呈现一幅难得一见的天象。
2012年。当地球运行到公转轨道上的冬至点时,太阳在天球上的方位正好与星空背景上位于人马座方向的银河系中心区内的一点的方位重合,即地球、太阳和银心区的一点三者正好处在同一视线上。由于地球和太阳的空间运动,三者呈一直线的天象转瞬即逝。近几年,由于天文探测的进展,天文学家发现并确认银河系中心有一个约为400万个太阳质量的黑洞,我们称其为“银心黑洞”。
我们都知道地球围绕着太阳公转,所以,从地球上看太阳,它在天空中走一条线,一年走一圈,这叫做黄道。我们以太阳位置定地球位置,定春分、夏至、秋分、冬至这四时。春分点所在位置为黄经0度,在每年的12月21日冬至日这一天,地球就走到围绕太阳的公转轨道的某一点,也就是在黄经270度。那里正好是人马星座,银河系中心区就在那个方位。在2012年12月21日冬至日那个时刻,太阳的背后正好是银河系中心区内的黑洞,到了12月22日这一天,太阳背后虽然还是银河系中心区,但已不是12月21日那个黑洞所在之点了。
对于黑洞所在之点,直到20世纪90年代人们还不甚清楚,只知道在银河系中心有大质量物质存在,但对其具体情况所知甚少。到了21世纪之初,特别是通过哈勃空间望远镜,人们才确切知道银河系中心区某一点上有一个大质量黑洞,并测量出它的质量相当于400万个太阳质量。这个黑洞尺寸不大,从地球上来看绝对是一点,但是它的质量可不算小,这么大的质量都集中在一个非常小的空间,使得它的密度大到里面的一切信息都出不来。
《百科知识》:既然我们看不到黑洞,那么,天文学家是怎么知道它是黑洞的?又怎么知道它的质量有400万个太阳质量那么大?
答:黑洞是一种引力极强的天体,就连光也不能逃脱;它体积极小、密度和质量却极大。当恒星的半径小到一定程度时,就连垂直于其表面发射的光都无法逃逸。这时,恒星就变成了黑洞。说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”再不能逃出。由于黑洞中的光无法逃逸,所以我们无法直接观测到它。然而,可以通过测量它对周围天体的引力作用和影响推测出黑洞的存在,还能推算出它的质量大小。
也就是说。虽然我们看不见黑洞,它的引力还是会表现出它的存在,因为有质量就有引力,黑洞的引力作用决定其周围的天体以什么样的速度、什么样的姿态围绕着它运动。这就是哈勃天文望远镜的贡献。通过银心黑洞周围的其他天体的运动,人们算出它的质量为太阳的400万倍。
《百科知识》:对于不具备天文科学背景的广大公众,由于专业知识不足,通常会对那种密度超大、体积超小、质量超大、引力超强的奇异天体――黑洞,既好奇又畏惧。像您上面所提到的,在冬至日那天,太阳的背后是一个大质量的黑洞,这个黑洞的引力会不会对太阳产生影响,进而使得太阳发生变化,最终导致地球出现异常灾难?就像《2012》这部电影中所说的那样?
答:有人宣称,玛雅文明的2012冬至日将是地球毁灭的世界末日的预言会是真的。因为,地球、太阳和银心黑洞三者一线,银心黑洞的引力和太阳的引力二者迭加;黑洞引力促使太阳大爆发并产生中微子;突现的超强引力再加上太阳中微子,致使地球“天崩地裂”,更引发地球磁场极性翻转,南极变成北极,北极变成南极,一下子末日来临,地球毁灭。
这是多令人心惊肉跳的景象,说得有眉有眼,有根有据,其中还运用了诸如大质量黑洞、引力迭加、太阳中微子、地极翻向等诸多科学名词和术语,不怕你不信。
事实真是这样吗?
银河系的直径约为8.5-10万光年,太阳和银心的距离约3万光年。因此,银心黑洞的引力信息传输到太阳系需时不会少于3万年。所以,2012年冬至时刻,即12月21日北京时间19时12分,呈现在天球的银心黑洞乃是3万年前的“像”。与之类似,那一时刻的太阳是8分19秒前的“像”。2012年冬至时刻,银心、太阳和地球三者呈一直线实为视觉效应,银心黑洞于3万年前辐射的引力,在到达太阳系之时,历经了3万年,太阳和地球也同时都经历了时达3万年的空间运动,在3万年前,这三个天体肯定不在同一视线上。所以,对这一说法的科学结论是“千载难逢的三者一线”是个伪命题。
关于包括银河系中心黑洞在内的“星系黑洞”的存在可能是宇宙中的普遍现象,对于它们的起源和演化,我们还知之不多。如今大多科学家认为,它们是星系诞生之初,激烈的天体物理过程的产物。因此,可以认为银心黑洞已存在了不下100亿年,其年龄远大于太阳的50亿年和地球的46亿年。尽管人类发现并测定在银河系中心区有一个重达400万个太阳质量的黑洞只是最近几年的事,其实它在太阳和太阳系诞生之前早就存在了,它的引力场对太阳和地球的影响也一直是存在的,其影响力并不会受我们发现它的时间早晚的影响。
银河系中心区有一个恒星密集的棒状体,包括银心黑洞在内,质量约占银河系总质量的1/3~1/4。正因为银河系中心棒状结构的强大引力,才致使中心区的1000亿~2000亿个恒星围绕银河系中心区运转,其中的太阳和行星系约以每秒250千米的速度、2亿年绕行一周。
还有一点需要指出,天体之间的引力作用和二者距离的平方成反比。银心黑洞和太阳的距离不下3万光年,其引力作用已微不足道。“银心黑洞和太阳二者引力迭加引发地球毁灭”之说是似是而非的。
那些似是而非的说法
《百科知识》:既然银心黑洞和太阳二者引力迭加引发地球毁灭之说是伪命题,那么有关引力迭加所引发的太阳中微子导致地球毁灭是否也是没有科学依据的?
答:1930年,物理学家预言,宇宙中应该有这样一种物质,它的质量非常小,具体小到什么程度大家不知道,可能比电子还小,但它和电子不一样,它不带电。1933年,一位知名物理学家给这种理论上存在的粒子起名叫中微子,中代表中性,表明它既不带负电也不带正电。其次,它的质量非常小,难以测量,所以叫做微子。
到了20世纪50年代,人们证明中微子确实存在。当时,天文学家已经确认一切恒星的能源来自于热核反应,即核聚变――氢变成氦会放出能量。包括太阳的光和热都是通过太阳的热核聚变而来。
在太阳核心区的核反应过程中,诞生出了一种中性基本粒子,它就是太阳中微子。它的一个重要特征是几乎不与任何物质发生作用。在核聚变中产生的中微子带了一部分能量,以几乎是光速的速度脱离太阳,大量的中微子充斥在宇宙中。只是我们感觉不到。它具有极强的贯穿力。
退一万步讲,即使银心黑洞造成了太阳的扰动,也不会加速太阳产生中微子的进程,因为中微子是太阳通过自身的热核反应产生的,与黑洞引力没有关系。到达地球的太阳中微子,也不会对地球产生影响。所以太阳中微子的诞生与银心黑洞无关,太阳中微子更不会引发“地球毁灭”。
《百科知识》:还有一种说法称,地磁翻转会导致地球毁灭。是这样的吗?
答:我不是地球物理学家,对此了解不多,但我知道地磁极性的翻转是客观存在的。地磁极性的翻转是地磁内部的某种机制使得南极变北极,北极变南极,指南针变成指北针。
尽管人们如今还不知道地球磁极为何会发生转向,但通过古地磁学,人们可以了解地球磁场的变化情况。根据古地磁学,至少在侏罗纪和白垩纪,也就是恐龙生活的1.6亿年之间,地球磁场曾经有过至少3次反向,有岩石为证,所以恐龙很不简单,它们在那3次反向事件中都扛过来了。
究竟在地磁翻向中会发生什么样的改变,人类目前并不知道,因为人类还没有经历过这种完整的磁极反转。要知道,地磁翻向是一个很漫长的过程,很可能要经过几千年、上万年,地磁翻向的过程一般是这样的:地磁的磁场强度逐渐减弱,直至减弱到极弱时再变强。再变强的时候地磁的极性已经和之前相反了。而后逐渐恢复正常的磁场强度。
不过,地磁绝不会像某些影视作品中所说的那样,在极短时间内,比如在一秒的瞬间就完全反向。这不是科学而是臆测。但在今后的岁月肯定还会出现地磁极性的翻转事件。可以肯定的是,那不会是地球末日。
《百科知识》:有人说,2012年会爆发太阳风暴。它对地球的影响有多大?
答:有些人把2012年与太阳活动丰年挂钩。太阳是非常不平静的,内部的能量通过对流区不断辐射出来。会引起非常复杂的电磁相互作用。这些电磁相互作用过程导致的太阳大气中的物理活动现象,我们称之为太阳活动,它主要表现为太阳黑子的兴衰、太阳耀斑的爆发、太阳风的扰动等等。太阳活动是有明显的周期性的,我们称作太阳活动周,大约11年为一个周期,主要以黑子出现的多少为标志。在太阳黑子出现频繁,从而太阳活动剧烈的时候,称之为太阳活动的丰年;太阳黑子很少,甚至没有,称为太阳活动的低年或者宁静年。我们目前进入的是第24个太阳活动周丰年。
太阳活动,一般来讲有轻微的或者一般性的活动,我们称之为扰动。扰动激烈就变成爆发了,比如太阳耀斑、日冕物质抛射、日面暗条或者目珥的爆发,这都属于激烈的太阳活动,人们称之为太阳爆发。
太阳爆发可以产生电磁波、高能粒子和日冕物质抛射,冲击太阳系,进而影响到整个行星际空间。因此,地球所处的行星际空间正在太阳风暴的影响范围中。太阳风暴当然就要对我们的地球产生影响,
太阳风暴的本质是太阳的电磁活动,是电和磁现象的变化。因此我们也可以把太阳风暴叫做太阳电磁风暴。
预报太阳活动周期是太阳活动预报的重要内容之一。不过,每个周期并不是严格的11年,有时候长些,有时候短些。太阳活动周的周期编号是从18世纪才开始的,编到现在巳历经了23个周期,2009年9月开始为第24周。在第24个周期还没有到来的时候,就有很多人预报本轮活动周的丰年将出现在2012年。但在2008年和2009年,原本应该非常活跃的太阳活动,少之又少,极不活跃,这令天文学家非常迷惑。
从目前太阳活动的状态来看,在国际太阳物理界普遍接受的共识是峰期大概会在2013-2014年,2012还不是太阳活动的极大年,只是个普通年。
《百科知识》:天体重叠、行星列阵是怎么回事?这种天象对地球会有影响吗?
答:行星列阵说的是,当天文望远镜尚未问世之前,人类还只能用肉眼观天的时代,当看到两个、三个甚至四个、五个明亮的行星――金木水火土,在某个时间段会聚集在夜空的一小片天区内,中国古代天文学家将行星会聚称之为“联珠”,例如“四星联珠”、“五星联珠”,并将这类天象视之为祥瑞。现在人们已知“行星会聚”不过是不同距离的行星在天球上投影的视觉效果。
太阳系中行星和太阳的距离各不相同,它们真正在空间的位置排列,对地球的引力作用很小,其影响微不足道,不会诱发灾难。
在人类几千年的文明史中,经历过多次“五星联珠”,甚至“六星”,乃至“八星会聚”。事实是“行星会聚”从未、也不会引发影响和灾难。
末日离我们有多远
《百科知识》:撇开2012年不谈,地球会否真有末日来临呢?
答:肯定会的。地球面临的最大威胁是小天体和地球相撞,比如小行星撞击地球造成物种灭绝的灾难性现象就完全可能发生,根据历史经验和科学预测,这个问题只是时间早晚而巳,但在2012年不会出现这种情况。
地球外表被一层大气保护着,所以很多天上来的小行星到大气中就变成流星了,掉到地上就是陨石。它们很小,有的就是毫米级的,即便如此,落到地球上的流星跟流星雨的灰尘每年给地球增加的分量也超过10万吨。
自1994年全世界成立小行星监测网以来,人们所发现的小行星数字飞速增加,现在已经确认的有将近90万个,而太阳系中围绕着太阳运转的大小石头超过百万,这些小行星离我们很远,但它会朝我们运行过来。这是20世纪70年代天文学一个重大的贡献。这些小天体运行在火星轨道之外、木星轨道之内。当它们走到木星轨道之内的时候,和木星轨道成某种关系,受到木星强大引力的作用,就改变了原有轨道,其中一部分就有可能接近地球。
这种事情发生的概率是多少呢?上一次撞到地球造成物种灭绝的是6500万年前。6500万年前造成地球灭绝的小天体直径大概是10-15千米。我们称之为10千米级小天体,这样的小天体在太阳系中不止一个。根据现在的统计研究,10千米级小行星出现的频率将近1亿年。所以肯定会有小行星接近地球,因为木星的引力作用会向我们输出炮弹,即具有潜在威胁的近地小行星,甚至造成地球上的物种灭绝。
但在今年12月21日那天肯定没有。要造成地球灾难、物种灭绝的小天体的大小一定要在10~15千米甚至更大。10千米级的小天体现在威胁地球的没有。因为天文学家把这样的小天体一个一个的都记录在案,给他们造起居册,时时刻刻在研究它们。要有我们早知道了。所以2012年12月21日不会有造成地球上物种灭绝的小天
体光临。但是我们也不能掉以轻心,天文学家还在努力进行探索,如果有朝一日威胁袭来,天文学家也会采取应对措施。我们不能叫它不来,但是能够有办法减灾防灾。
《百科知识》:前面讲了这么多,那么2012年到底会是怎样的一年?
答:2012年可能和通常年份类似,也会出现多种形式的自然事件,诸如地震、火山、飓风、海啸、极端气候和气象,等等。但可以完全肯定,所有的自然灾害均与“玛雅‘预言’的‘世界末日’”无关。
《百科知识》:我们对预言应持什么样的看法?
答:科学家对所谓种种末日预言,其实是根本不屑一顾的,他们相信的是科学预报,因为科学预报的立足点是科学依据。历史上有许多预言是没有科学根据的,只是人们的臆测。
人们希望赋予其科学内涵,20世纪90年代,最出名的预言要算《诺查丹玛斯》了,这个预言说地球会在1999年毁灭。甚至还有日本历史学家推测出具体时间是在1999年8月18日,据说在这一天会出现行星排列大十字。按照我们前面所介绍的,行星大十字对地球产生的引力是可以忽略不计的,并不会使地球产生巨变。
其实,年年都有所谓预言,凡是一些特殊日子都有末日预言。
《百科知识》:虽然世界末日不会在短期内到来,但我们该如何应对末日思潮?通过其中,我们又能得到怎样的启示?
答:人们总是对于一些神秘的事情感兴趣。这是由于今天的科学还远远达不到解释许多神秘现象的程度,因而,才使类似说法流传甚广。面对这种现实,更重要的是向广大读者提供准确的科学知识,让人们在更全面了解情况的基础上做出自己的判断。
一些科学家预测2012年地球将遭遇强太阳风暴袭击,届时将给地球带来“多米诺骨牌式”的影响,其影响力将渗透到现代社会的方方面面。人们不禁会问,这次太阳风暴是否真的会到来?它究竟会给人类带来什么影响?
太阳风暴指太阳在黑子活动高峰阶段产生的剧烈爆发活动。爆发时释放大量带电粒子所形成的高速粒子流,严重影响地球的空间环境,破坏臭氧层,干扰无线通信,对人体健康也有一定的危害。
空间天气和人类关系密切,太阳风暴可能对高度信息化的人类社会以灾难性打击。首当其冲的受害者是人造卫星。2000年7月14日,日本的“宇宙学和天体物理高新卫星”(ASCA)在太阳风暴中失去能源,姿态失控,几个月后便坠入了大气层。在几个小时内,太阳风暴就能使人造卫星的寿命缩短大约两年。因为带电粒子会侵蚀卫星的太阳能电池板,同时它还会在电路中引发错误的指令,或者造成放电等卫星故障。此外,太阳风暴能量的注入会使得地球大气层膨胀,增加了低轨卫星的大气阻尼,让它们提早坠落。
接下来毁坏的是供电系统。1989年3月13日,加拿大魁北克省有600万人在没有电力的情况下度过了9个小时,因为太阳风暴毁坏了电网中的变压器。侵入的等离子体会造成地球磁场的快速变化,变化的磁场在电网中诱导产生电流。但是电_网的设计无法应付这些直流电,于是最大的危险就会出现在电网中造价高昂且难于更换的变压器上。不断上升的直流电会产生强磁场,它会使得不堪重负的变压器磁核饱和,其结果就是变压器的铜线升温熔化。
太阳风暴还会影响GPS的无线电信号。它不仅会干扰传播信号的电离层,还会产生额外的噪音信号。在2003年万圣节的太阳风暴中,除了民航客机的导航系统受到影响,太阳风暴中的高能粒子还干扰了飞机的无线电通讯。特别是对于高纬度地区的航线,由于地球磁场的保护作用较弱,太阳风暴甚至会使得航班改变航线达数天之久。
太阳每隔11年就会进入一次活动高峰年,会向外面抛出很多物质,就像‘打喷嚏’一样,这让离它1.5亿万千米的地球也“感冒”。其实太阳风暴对人类的影响一直存在,只是近年来随着科学技术的发展,人类建立的高技术系统规模越来越大,对这些系统的依赖程度越来越高。然而,这些系统对于周围环境的变化也越来越敏感,因而技术系统的灾害事件对人类社会影响的程度也会越来越大。目前来看,对于太阳爆发活动敏感的高技术系统主要有:航天、通信、导航、电网、输油管道等系统。
但是太阳风暴对地球的影响并非那么“耸人听闻”。太阳风暴的影响主要集中在外太空,而由于地球磁场和大气层的阻挡效应,生活在地球上并不会因此受到过于明显的干扰。专家们表示,当太阳风暴活动活跃时,黑子不断燃烧、爆炸,期间释放的大量紫外线会使地球上空的电离层浓度突然增加,吸收掉短波的能量,从而造成对短波无线电信号的干扰。但日常生活中人们使用的手机,包括部分无线电都不通过电离层传播信号,因此一般的太阳风暴对地球表面的通信影响不会太大。理论上,一般的太阳风暴强度还不至于冲破地球大气和磁场的保护,对地球上的现存物种构成致命威胁。(文章代码:101609)
古今中外,数不清的文人墨客歌颂过夜空中璀璨的银河,它是星辰的河流、天堂的流光……然而,这些都是从大地仰望银河的感受,如果换成天文学家的视角,那景象就完全不同了。地球和银河系相比,比芝麻还要渺小。如果人类真有“灭顶之灾”,那多半是来自太阳系外浩渺的宇宙空间。本期介绍的科幻电影《末日预言》讲的便是这样一个故事:黑海海底突然裂开,海水全部漏到地壳之下,如纽约这般的大都市已完全崩塌,加拿大北极区域的地壳像碎玻璃一样开裂!这么多的超级地质变动,是因为地球面临双重引力异常。一方面,太阳系运行轨道发生了变化,它与银河系平面交会;另一方面,一个强大的黑洞进入了太阳系,吞噬着一个个天体。此时能挽救人类的,只有远古时期外星人留下的一套防御装备。作家鲁伯特·克兰在灾难发生前预言了这一切,但他却在关键时刻死于非命。他的编辑埃里克和考古学家卡尔文拿着克兰留下的线索,寻找破解危局的钥匙,将人类从灭亡之祸中拯救了出来。
Real Story
太阳系安全吗
地球围着太阳转,而太阳带着“一家子”,也在围绕着银河系中心旋转。这意味着太阳系要穿越银河系,有的地方安全,有的就不那么安全了。
河外星系有上百亿,银河系与之相比算是大块头。银河系内部千差万别,有的地方集中了很多恒星,引力波动就大。电影里把地球灾难的原因解释成太阳系平面与银河系平面相吻合,说的就是这样一种灾难。
太阳系的周期
我们知道,银河系的形状像一张中间稍凸的铁饼,太阳系就在铁饼靠近中心的位置上。不过,由于银河系里天体众多,影响分散,所以太阳系并非沿着一个绝对平面绕银河系中心旋转,其运行轨道以该平面为基点上下起伏。每隔6400万年,太阳系运行轨道就完成一次起伏,而每次起伏的波动幅度大约有几十光年。
不过,和电影里讲的不同,这种周期性轨道变化的影响不在于引力,而在于宇宙射线。每当太阳系飞到银河系平面稍靠上方或者下方的时候,周围的星体就会变得稀疏,星际磁场减弱,从而会有更多的宇宙射线穿过太阳系,其强度会比太阳系靠近银河系平面时高5倍!
宇宙射线增加这么多,足以对地球生物造成影响。古生物学家通过化石发现,当太阳系周围宇宙射线强度达到最大时,地球上物种减少得最快。这种变化很缓慢,长达上百万年,没有电影里那么“立竿见影”。
与黑洞交会
电影中的黑洞闯入太阳系时,强大的引力将土星、木星吸得解体,把它们裹挟着一路扑向地球。那么,我们的太阳系有没有可能迎来黑洞到访呢?事实上,据天文学家估计,银河系里大约有数百万到上千万个黑洞。不过,黑洞要对地球产生实际损害,必须进入太阳系周围3光年范围内,而这种巧合平均20亿年才发生一次。或者说,太阳在它有生之年,会有四五次机会与黑洞近距离接触,而这也只是擦肩而过,太阳和黑洞各自沿原来的轨道运行,彼此小有干扰而已。黑洞像电影里那样与太阳系轨道交叉,直扑而来的概率更小。
History and Future
看不清的银河
“不识庐山真面目,只缘身在此山中”。正因为地球处在银河盘中恒星密集的区域,人类反而不能一眼就把银河系分辨出来。当哥白尼建立日心学说时,虽然他能用肉眼看到银河,但并不知道它是什么,更不知道它和太阳有什么关系。伽利略发明天文望远镜后,开始用它观测银河,发现这条“河”由无数天体组成,但仍然不知道我们太阳系和它有什么关系。当时,天文学家还不能确定恒星的远近。
18世纪后期,赫歇尔开始统计恒星分布数量,发现天空中已知的恒星似乎组成一个扁平系统。20世纪初,天文学家才最终认定,太阳周围的恒星组成了一个庞大系统,并把它命名为银河系。20世纪20年代,哈勃才发现某些模糊的星云,其实是银河系外面同样的天体系统,我们今天认识的宇宙图景才确定下来。
所以,人类真正知道“银河系”的存在,到今天还不足100年。由于人类不能跳到银河外面观察它,只能通过各种观测结果推导,所以银河系的大小、形状究竟是什么样,天文学家一直争论到今天也没有定论。而银河系对太阳系、地球到底有什么影响,天文学家更是远远没有搞清楚。在我们欣赏着电影营造的星际灾难,感受地球命悬一线的紧张气氛之余,不妨从这些电影背景知识中去体会宇宙的浩瀚和宏大。未知的领域如此之广,你是否从中感受到学习与探究的使命感了呢?
False Tale
“失算”的黑洞
论文关键词:高中地理教学导引“地图-歌诀黄金搭档记忆法”
记忆是人脑的一种重要功能,它是知识形成和发展的重要因素,也是人类学习知识,提高认识能力的基本条件。记忆是智能活动的“仓库”和基础。英国哲学家培根曾说:“一切知识不过是记忆。”记忆能力的大小直接影响到其他各种能力的培养,同时也会影响到智力的发展。高中地理知识内容丰富、范围广大、识记点多、如果一味地要求学生死记硬背,不但会增加学习负担,而且会降低学习兴趣。那么在教学中如何使学生轻松记忆,提高效率呢?我个人的经验是积极采用歌诀识记法。它以韵化的语言荷载实用的内容,因其语音和谐、节奏鲜明、文字简练、顿挫有致、趣味易记而深受学生喜爱。实践证明,在教学中积极采用此法,不仅可提高学生的记忆效率,方便教与学,同时也培养了学生学习地理的兴趣。
地图是地理的第二语言,是培养学生观察、分析等各种能力的重要工具,在地理学习中占有重要的地位。但是在实际学习中,学生的识图能力往往表现得较差,在地图分析、归纳地理事物方面则显得力不从心。这也使得学生觉得地理很难。有很多学生因读图困难而畏惧地理。因此,根据教学经验,将歌诀与地图有机的结合起来,即增强了学生的记忆,又培养了学生的读图能力。大大激发学习地理的兴趣。下面,就教学中地图歌诀的特点采用不同的方法,点滴汇总如下,以飨读者。
一.顺序记忆法
在初学八大行星的运动特征和结构特征时,八大行星的名称及排列顺序是重点记忆的对象 ,为了激发学习地理的兴趣期刊网,图文结合,歌诀记忆。简便易懂,让学生心中有图,便于应用。
歌诀:八大行星排序
水浸(金)地球,火烧木星成土,天王海王都叫苦。
地球是一颗普通而特殊的星球,她的生命物质存在条件是掌握的重点,数字复杂,内容繁多,不便于记忆,观图记歌诀,效果显著。
歌诀:地球上生命物质存在的条件
宇宙天体数不清,唯有地球有生命。
自身条件是关键,宇宙环境很安全。
日地距离正合适,温度条件恰相宜。
自转周期不太长,白天增温夜晚降。
体积质量也适中,吸引保存大气层。
行星公转方向同,轨道倾角接近零。
互不干扰各自行,生命演化永不停。
速效基础演练:(1)写出下列字母代表的行星的名称:A水星 C地球 E木星(2)写出与地球相邻的两颗行星的字母 BD (3)八大行星绕日公转的方向都是 自西向东 而且轨道面几乎在同一平面上,他们都 互不干扰各自行 。(4)行星H与地球相比不能产生生命物质条件最主要的原因 距日太远温度太低 。
议一议:怎样运用歌诀的? 用歌诀一动手画一画 学以致用。
二.事物的联系记忆法
学习太阳的外部圈层结构及太阳活动影响时,太阳的活动及其表现形式是记忆的重点。
太阳活动,是指太阳释放能量的不稳定性所导致的一些明显现象。这些现象分别出现在太阳外部的不同圈层。圈层与现象有着十分密切的联系,圈层与现象联系,歌诀与图联系激发探究的兴趣,建立普遍联系的观念。
歌诀:太阳活动及影响
太阳不稳定,时常有活动。
光球有黑子,色球耀斑强。
活动剧烈时,地球受影响。
先是气候变,还能扰磁场。
干扰电离层,短波受影响。
太阳风一吹,及区现极光。
智能演练
(1)图中甲表示 光球层 乙表示 色球层 丁表示 日冕层 丙是 日珥 。
(2)黑子发生在太阳大气的 光球 层,黑子其实并不黑,是由于 太阳黑子的温度比光球层平均温度大约低1000-1500度,才显得暗一些。
(3)谁影响地面无线电短波通信?举例哪些国家能看到美丽的极光?
写一写 “磁暴”“黑子”“极光”所在圈层。手脑口并用让思维处于积极状态效果更佳。展开联想黑子“个儿”有多大,学生的探究性趣更浓。
三.想象记忆法
学习地球的内部圈层时,地震波的分类、传播特性,是划分圈层的依据,让学生展开想象,“透视地球”。歌诀 地图联合记忆,激发学生探索地球奥秘的兴趣。
歌诀:地震波的传播特性
地震波分横纵,速因介质各不同。
固快液降气最慢,介质弹性降低成。
纵快可通固液气,横慢仅通固态中。
介质交界都变化,转换之处界面生。
如此特性好利用,“透视”地球好轻松。
歌诀:地球圈层
同心圈层分内外,内外化界用地面。
内部圈层壳幔核,莫霍古登来分界。
气水生物同属外,一起构成自然界。
气圈最厚排在外,水圈水体分三态。
生物生存他圈外,外部圈层添光彩。
速效演练:
(1)图中地震波的名称A 横波 B 纵波(2)图中两个不连续的界面C莫霍面 D古登堡面。(3)地震波AB所通过的物质有什么相同和不同之处?
说一说:七嘴八舌,畅所欲言,对地震的了解。面对突如其来的灾害起到预防的作用。
四、联想记忆法
学习锋面系统与天气时期刊网,锋面可分为冷锋、暖锋、准静止锋。三种锋面过境时的天气特征很难分清,教学时,让同学们图文对照展开联想,激发探究问题的兴趣,树立联想的观念。
歌诀:冷锋、暖锋、准静止锋的性质
黑色三角冷冰冰,降温下雨刮大风。(冷锋)
符号半圆暖融融,连续降水锋前成。(暖锋)
三角半圆线居中,阴雨连绵缓慢行。(准静止锋)
对点剖析:
此图北半球(1)A、B、C、D四地中,目前在冷气团控制下的是A、D,在暖气团控制下的是B、C。(2)此时A地吹西北风。C地吹西南风。(3)A、B、C、D四地中,目前最可能发生降水的是A、D(4)未来一段时间内,B地的天气变化是大风、阴雨、降温、降雨或降雪。C地的天气变化会出现阴雨天气。
想一想:再看天气预报的时候是否看到此图,有何变化。使学生知道课本与生活实际相结合,地理就在我们身边,激发同学们更愿意关注身边的事物
用口诀精炼的用词、形象的描述,与多种图像相结合,在观察活动中开展想象和空间智力活动,加深对观察成果的认识,边观察图像边概括记忆,不仅能很好地体现教师的教学意图,而且使学生更易理解和接受。流畅而优美的教学语言、活跃而主动的学习气氛、教学的艺术和教学的目标,都会在这一过程中得以实现。若在平时的地理教学中,能适时而恰当地运用这些口诀,再配以地图,真可以称得上黄金搭档。不仅能活跃学生的思维,开发智力,提高学生的综合素质,而且还能调节课堂气氛,提高学生学习地理的兴趣。
那么,原始火球的结构怎样?由它爆炸产生的宇宙是怎样以对数螺线形方式加速膨胀的呢?
一、 原始火球的超级恒星结构模型
1、原始火球的恒星结构模型
笔者认为原始火球有类似太阳的结构,是宇宙中的第一个、第0级唯一超级特大恒星。它包括内核、辐射区、壳层结构(对流区、光球、色球)、日冕等部分,其活动规律与太阳相似。
2、原始火球的大爆炸类型
由于笔者假定原始火球有类似太阳的结构,是第0级超级特大恒星,它和所有的恒星一样存在周期性超级大爆炸。它有三种爆炸形式,即,有壳周期性大爆炸、抛壳周期性大爆炸和无壳周期性大爆炸。
(1)、原始火球的有壳周期性大爆炸
这个时期的原始火球有类似于太阳的完整恒星结构,但同时又存在周期性大爆炸,此时由于不能抛射原始火球的壳层结构(对流区、光球、色球),这种有完整恒星结构的周期性大爆炸,就叫做原始火球的有壳周期性大爆炸。这时还不能由原始火球对流区黑子形成相对独立的新的超级恒星。从规模上比原始火球的抛壳周期性大爆炸小。
(2)、原始火球的无壳周期性大爆炸
原始火球的无壳周期性大爆炸是一种介于原始火球的有壳周期性大爆炸和抛壳周期性大爆炸之间的过渡类型。它开始于上一次抛壳大爆炸熄灭后,结束于下一次有壳周期性大爆炸的点火时期,爆炸极不稳定。对原始火球这个时期非常短暂,而对其它恒星,这个时期相对较长。
(3)、原始火球的抛壳周期性大爆炸
因为原始火球的黑子同样存在于原始火球壳层结构的对流区。所以,从原始火球的第一次抛壳大爆炸开始,宇宙中便由原始火球的黑子产生出了第一代超级恒星。为了明确表示某代恒星第多少次数的抛壳周期性大爆炸,笔者提出一种“代~次” 表示法或叫x~y表示法来进行表示。
比如用数字0表示原始火球是第0级超级特大恒星,用数字代号0~y表示由原始火球产生的抛壳大爆炸次数。那么,由原始火球产生的抛壳周期性大爆炸次数可表示为0~1,0~2,0~3,~~~~,0~y。
到目前为止,在原始火球的抛壳周期性超级大爆炸0-y表示法中的y,已经是一个非常巨大的数字,以它为中心形成了我们这个至今还在加速膨胀的宇宙。
一般来说,第一代恒星还要发生很多次数的抛壳周期性大爆炸,这样形成第二代恒星。用“代~次”表示法表示成1~1,1~2,1~3,~~~~,1~y。
同样,第2代恒星也要产生抛壳周期性大爆炸,用“代~次”表示法表示可表示为,2~1,2~2,2~3,~~~~~,2~ y,如此等等,依次类推。
一般说来,我们人类目前观测到的第x代恒星在形成超星系团或星系时,y=1时的情况最多,而y>1时的情况较少。所以,第x代恒星形成的超星系团、星系或行星系统可表示为{x、y:x~y,y≥1}。如果y=0,则表示第x代恒星还没有发生抛壳周期性大爆炸。
以太阳系为例,用代-次表示法,可表示为{x、y:x~y,y=1}。前一个x表示太阳是第几代恒星,而y表示太阳发生的第几次抛壳周期性大爆炸。根据笔者的研究,太阳系的行星系统是在一次抛壳大爆炸中形成的。但是,太阳还发生过多次有壳周期性大爆炸,只是其规模比太阳的抛壳大爆炸小得多。
二、 宇宙的时空结构
1、第x+1代天体(恒星或行星)与第x代恒星之间的时空距离规律
(1)、在第x代恒星周围怎样形成螺旋形的第x+1代天体的旋臂
当x≥1时,第x代恒星就开始有了自转,当y≥1时,第x代恒星就开始发生抛壳大爆炸。
但是,我们人类目前观测到的第x代恒星,在宇宙起源过程中,基本上属于最后几代恒星,大多数只发生了一次抛壳大爆炸 ,因此,形成螺旋形旋臂者数量最多。
在第x代恒星壳层结构的南北半球各自都有与赤道形成一定角度的线状分布的黑子群。而且常常是在第x代恒星壳层结构的对流区,上一周期的黑子群还没有消失时,下一周期的黑子群又产生出来了。所以,在第x代恒星的壳层结构的南北半球有两条或两条以上的线状分布的黑子群。可以说,这就是第x代恒星周围形成螺旋形的第x+1代天体旋臂的胚胎。
当第x代恒星进行抛壳大爆炸时,被抛出的第x代恒星对流区的磁孔、磁结及黑子便以大黑子为中心,在第x代恒星周围形成两条或两条以上的巨大的螺旋形旋臂。
在螺旋形旋臂中的磁孔、磁结及黑子都可以将弥漫的星云物质聚集起来,形成第x+1代天体。
(2)、第x+1代天体螺旋形旋臂的轨道膨胀与收缩公式
设第x代恒星第1次抛壳大爆炸之前的恒星质量为m0,第x代恒星的质量衰减后为m=m0e-λt,λ是待定常数,t表示时间。当第x代恒星进行第x~y次大爆炸时,把第x+1代天体的相关常数代入第x代恒星的中心力场中的比耐公式,得到第x+1代天体(恒星或行星)与第x代恒星的轨道方程为
r=h²/[k²+(ah²/k²)cosθ],
k²=gm0 e-λt。
其中的常数待定。这个公式表明第x+1代天体(恒星或行星)的轨道大小随着时间的推移而不断变大(膨胀),这就是“宇宙的时空膨胀方程(公式)”,或叫“轨道漂移方程(公式)”。
哈勃定律实际上就是“宇宙的时空膨胀方程”的特殊形式。比如取cosθ=0,方程两边对时间t求微商得v=dr/dt=λr,这就是星系的退行速度与距离成正比的哈勃定律。但是,在严格的求解过程中,哈勃定律不成立。
由提丢斯—彼德定律指出的太阳系内的行星分距离公式布r=0.4+0.3×2n,n取-∞,0,1,2,3,4,5,6,7.(取天文单位)。实际上就是太阳系内的行星分布在太阳周围的时空公式.它也是“宇宙的时空膨胀方程”的特殊形式。这决定于太阳的抛壳大爆炸的规模和各常数的具体取值。经笔者化简后,形式上完全与提丢斯—彼德定律公式的形式完全相同。
当星云物质以第x代恒星为中心重新集积时或以磁孔、磁结及黑子为中心将星云物质聚集形成第x+1代天体时,由于它们的质量和引力随时间呈指数形式不断增大,即第x代恒星和第x+1代天体的质量都将以m=m0eλt方式增加,其中λ前面取正号。第x+1代天体的运行轨道将按变质量的比耐公式r=h²/[k²+(ah²/k²)cosθ],k²=gm0 eλt。
随时间的变化呈螺线形收缩。所以,这又是“宇宙的时空收缩方程(公式)”。
总之,比耐公式r=h²/[k²+(ah²/k²)cosθ],或比耐方程h²u²(d²u/dθ²+u)=-f/m是一条轨道大小为r随时间t变化的函数关系式,是宇宙天体(恒星或行星等)的“轨道膨胀或收缩公式”。以它为基础形成宇宙的时空结构。
三、 恒星系统的形成
超级恒星系统(星系团、星系)的形成决定于抛壳恒星的质量大小,它决定于第几代恒星的第多少次抛壳周期性大爆炸。超级恒星系统的形态结构决定于抛壳恒星的代数x,自转周期t1,恒星壳层结构的形成周期t2,黑子形成周期t3,抛壳周期t4的大小。其时空轨道表现出时空对数螺线性膨胀与收缩的特性。
在第x代恒星南北半球的对流区各出现的一条或几条长线状分布的黑子群,它是下一代恒星或行星系统的胚胎。
在第x代恒星的抛壳大爆炸中,一般都能在第x代恒星的周围形成第x+1代天体的两条或两条以上的旋臂。但是,如果第x代恒星南北半球的对流区没有线状分布的黑子群,那么,在第x代恒星的周围一般说来不能形成旋臂。
1、 第x+1代天体的形成规则
以太阳系的形成为例:
(1)、规则一
靠太阳赤道越近的黑子,太阳爆炸后,由黑子形成的行星离太阳越远。反之,则近。
这是因为太阳在自转,越靠近太阳赤道,太阳黑子的角速度和线速度越来越大,因此,当太阳爆炸后离太阳中心距离越远。
太阳北半球 与南半球的其中一对前导黑子与后随黑子分别形成了一组行星:海王星和天王星,而另一对前导黑子与后随黑子分别形成了一组行星,即土星和木星。而其它在太阳上的在蝴蝶图中呈一定角度分散分布的黑子依次形成了火星、地球、金星、水星。而冥王星和太阳系的第十大行星sedna比较特殊,很可能是由最靠近太阳赤道的隐形大黑子形成的,所以离太阳最远。
由于前导黑子与后随黑子周围形成了一个黑子群,并且有大量的磁孔与磁结,所以在前导黑子与后随黑子形成大行星的同时,在它们的周围也形成了由黑子形成了卫星和由磁孔与磁结形成的大行星的星云盘。
(2)、规则二
由于下进上出,磁孔或磁结或黑子密度较小,被太阳抛出距离较大,因而形成太阳系边缘的奥尔特云和彗星。
由于上进下出磁孔或磁结或黑子密度较大,被太阳抛出距离较小,因而形成太阳系内火星与木星之间的小行星,形成小行星带。
但是,规则一与规则二是相互作用的,它们有一定冲突,所以,这使太阳系行星系统轨道的大小和形状的形成在它们相互作用中形成,情况比较复杂,变数较多。
应该注意的是太阳系的大行星密度是变化的,原来黑子密度小,可能因为密度小的黑子在集积过程中因为集聚了其它密度大的磁孔、磁结或黑子,而形成行星时,结果其本身的密度变大。反之,原来黑子密度大的黑子可能集聚了其它密度小的磁孔、磁结或黑子而密度变小。可以说行星带和奥尔特云及彗星就是改变大行星密度的重要的影响因素。
(3)、规则三
太阳爆炸时各黑子由绕极轴旋转运动变成绕太阳中心的公转速度由外向内依次增大。
在这个变化过程中,根据行星的向心力由万有引力提供可知,gmm/r²=mv²/r,得v=(gm/r)½,所以,当太阳爆炸时各黑子由绕极轴旋转运动变成绕太阳中心的旋转运动时,离太阳赤道越远的黑子,形成行星时的轨道半径小,公转速度大。反之,离太阳赤道越近的黑子,形成行星时的轨道半径大,公转速度小。所以,太阳系内的行星系统由外向内公转速度依次增大。
(4)、规则四
由黑子形成行星,由于黑子在太阳对流区上表面和下表面旋转方向相反,但是,黑子在太阳对流区下表面旋转方向不稳定,磁孔、磁结情况类似,主要是受太阳辐射区的影响,辐射区巨大的离子动能对太阳对流区磁孔、磁结或黑子下表面的旋转运动有一定的抵消作用所造成。磁孔、磁结在太阳上的频繁变化就说明这个问题。所以黑子在太阳对流区的旋转方向主要决定于太阳对流区的上表面的黑子的旋转方向,这同时决定黑子形成行星的自转方向。
行星的自转方向是电磁学规律所决定的。
太阳磁场可以与太阳对流区的磁孔、磁结及黑子相互作用。当太阳的抛壳大爆炸使它们脱离太阳而进行轨道膨胀的时候,所有太阳系的行星,包括其卫星都会向同一方向自转,即自西向东转动,这决定于爆炸的太阳在扩大后的内部磁场方向的影响。
当然,不排除太阳系中的偶然事件改变行星自转方向的例子。比如金星的自转方向就是自东向西转动,虽然非常返慢。
(5)、规则五
行星的公转轨道可以膨胀和收缩。当太阳因为爆炸质量变小时,各行星轨道膨胀。
当太阳重新吸引那些因为自身爆炸而产生出的星云物质时,质量逐渐增大,各行星轨道收缩。
太阳系内磁孔、磁结及黑子在集积形成行星、彗星、陨石等的时候质量会逐渐增大,所以,大行星周围的卫星和星云盘的轨道,会因为大行星质量的逐渐变大而收缩。
(6)、规则六
太阳上南北半球的黑子形成了两条或两条以上的线形分布区,它们均与太阳赤道形成了一定的角度。它们在太阳的抛壳大爆炸中形成自然地形成了两条或两条以上的螺旋形旋臂,就象两盘或两盘以上的螺旋形的蚊香。由于它们的螺旋形旋臂在形状和大小上的差异,所以在围绕太阳公转的过程中彼此相交,它们的交点就是大型黑子集聚的地方,这使太阳系的大行星的分布主要出现在这些交点上。显然,它们在太阳的径向方向依次出现的轨道大小呈对数螺旋方式变化,这样就产生了太阳系行星分布的提丢斯——彼得定律。
(7)、规则七
太阳除了发生抛壳大爆炸以外,还要发生有壳周期性大爆炸。它直接改变太阳行星系统的面貌,使地球上的生物产生灾变性的后果。
比如发生在几百万年前的一次有壳周期性大爆炸,造成了地球上的恐龙的灭绝。&nbs p;
在这次太阳的有壳周期性大爆炸中,地表温度可能已经达到2000c以上了,不论陆地上还是天上的恐龙,由于躯体巨大,无法躲避在地球的阴凉处,导致严重烧伤和酷暑,相继在几天之内全部死亡。而恐龙蛋也因为太阳暴晒而失去生命。
由于地球上2000c以上的高温,直接导致森林火灾和飓风、暴雨、山洪与泥石流,它比其它任何时候都强烈,它使恐龙与恐龙蛋的一部分被泥石流淹没而形成化石。
唯有小型恐龙,或生活在水里的恐龙的近亲——鳄鱼,逃过了劫难。小型恐龙以后演变成了地球上的其它生物。而其。动植物由于体形较小,容易在短时间内在相对阴凉处躲过劫难,但是,仍然有各种动植物大量死亡,甚至灭绝。
在太阳的有壳周期性大爆炸中,太阳系部分行星改变了运行轨道,甚至发生碰撞。有的落在地球上,产生巨大爆炸,顷刻浓烟四起,尘土飞扬,山蹦地裂,飓风热浪,整个地球被覆盖上一层次陨石尘土,这就是人们在恐龙灭绝时,在同一地层中找到来自陨石的铱元素。同时,也出现大行星对小行星及星云物质的俘获现象。地球的卫星——月球有可能就是这样形成的。
太阳的有壳周期性大爆炸同时导致各大行星发生地质结构变化,形成火山和地震,导致地球大陆飘移。
太阳在这次爆炸中同时导致各大行星磁场反向,这是因为温差电出现了反转现象。
太阳在这次爆炸中还导致各大行星自转轴改变,导致气候改变,比如火星的气候变化就与此有关。
1987年美国的宇宙飞船发现各大行星背日面都有一条线形构造,这就是太阳多次小规模爆炸对各大行星产生作用力的合力造成的,即中间凸起两边低的一种线状结构。
太阳在有壳周期性大爆炸后,产热量明显下降,所以太阳在经历每次爆炸后,太阳系各大行星出现冰期。地球地质历史时期出现的冰期就是太阳的有壳周期性大爆炸之后形成的。
所以,即便恐龙没有在太阳的有壳周期性大爆炸中被热死,陨石砸死。那么,它必然在地球上出现的冰期中冻死。
2、第一代恒星的分布
原始火球是第0级超级特大恒星,自转周期t1=∞,壳层结构的形成周期t2≈0,大黑子的形成周期t3≈0,没有恒星黑子分布的蝴蝶图,黑子接近于均匀对称分布,而抛壳大爆炸周期t4≈0。所以在0~y抛壳大爆炸中,每次抛壳大爆炸都使第一代恒星的分布接近圆球形,
3、第x+1代恒星的分布
当第x代恒星,x≥1,由于它来源于上一代恒星黑子,所以第x代恒星有自转。即第x代恒星的自转周期t1为有限数值。它分以下几种情况:
当第x代恒星只进行一次抛壳爆炸时,而形成星系时,因为在第x代恒星南北半球的对流区各出现的一条或几条长线状分布的黑子群,所以这样形成的旋涡星系有至少两条或两条以上的旋臂,这样可以形成棒旋星系、螺旋星系及椭圆星系。
当第x代恒星没有在南北半球的对流区各出现的一条或几条长线状分布的黑子群时发生大爆炸,那么就没有旋臂形成,这样就形成不规则星系。
由于宇宙年龄较大,所以我们发现第x代恒星只发生一次大爆炸的恒星数量很多。这使我们容易理解为什么在哈勃研究过的600个星系中, 50%是标准的旋涡星系,30%是棒旋星系,17%是椭圆星系,只有3%是不规则星系。
参考文献
1、 王为民,原始火球有黑子的宇宙大爆炸学说,学习方法报,2001,9,16。
2、王为民,中微子——反中微子超旋统一场,学习方法报,2003,5,30。
关键词:黄河下游;旱涝;太阳黑子
1 旱涝数据的整理
1.1 黄河下游各站旱涝数据的整理
所收集到的旱涝数据为黄河下游的郑州、济南和菏泽地区1470-1979年510年的旱涝等级资料,首先对它们进行录入,然后根据《中国近五百年旱涝分布图集》[1](简称《图集》)将其续补至2000年,共531年,最后对缺测数据利用直线内插原则进行插补。
《图集》的资料始自1470年,截止于1979年,其1980-1992年的序列资料和逐年分布图已做了续补[2]。现对1993-2000年时段作再续补。覆盖面为全国范围,含120个站点,其中西部地区早期资料有缺失,东部地区较为完整。关于这项逐年旱涝等级值的评定方法、分级标准和逐年旱涝等级分布图的编绘方法,在该《图集》的“说明”中已简约陈述,嗣后文献[3]又作过较详细的说明,并论及该项资料的科学依据和可靠性。
1.2 旱涝数据的插补
将各站续补完成后的数据作趋势图并查找缺测值,然后利用直线内插的方法对缺测数据进行插补,如图所示:
郑州站所有数据都在1-5之间波动,没有异常数据,说明郑州站1470-2000年旱涝等级数据资料完整。
由上图2-2可以看出济南站1645年旱涝等级为0,根据相邻两年即1644和1646年旱涝等级分别为3和1 ,利用直线内插得到1645年旱涝等级为2,在以后的数据分析中,济南站1645年的旱涝等级以2进行分析。
图2-3 菏泽站1470-2000年旱涝等级趋势图
由上图2-3可以看出菏泽站1671年旱涝等级为0,根据相邻两年即1670和1672年旱涝等级分别为5和2,利用直线内插得到1671年旱涝等级为3.5,由于旱涝等级为1-5之间的整数,参考邻近年份的数值取4,在以后的数据分析中,菏泽站1671年的旱涝等级以4进行分析。
1.3 太阳黑子数据的整理
1.3.1 我国近三百年太阳黑子数据的收集
太阳黑子是在太阳的光球层上发生的一种太阳活动,是太阳活动中最基本,最明显的活动现象。一般认为,太阳黑子实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡,温度大约为4500摄氏度。
我们所收集到的太阳黑子数据为1700-1997年近三百年的太阳黑子资料。
1.3.2 太阳黑子数据的插补
将1700-1997年太阳黑子数据作趋势图并查找缺测值,然后利用直线内插的方法对缺测数据进行插补,其趋势图如下:
2 太阳黑子与旱涝的关系
我们对黄河下游的旱涝数据和太阳黑子进行了分析,图表表明了太阳黑子运动活跃时,黄河下游流量较小,旱涝等级较高,偏旱。
早在1801年科学家就开始研究太阳黑子与地球上旱涝灾害的关系,发现当太阳黑子少时,一些地区雨量就少,地面干旱,但是,后来有的统计研究认为当日面上黑子多时,一些地区雨量就少,地面干旱。
太阳黑子活动影响我国长江黄河源区降水和气温变化,国内研究人员在对我国长江黄河源区近50年来的降水和气温变化进行分析后发现,这一地区降水和气温变化周期同太阳黑子活动周期基本吻合,说明太阳黑子活动对我国长江黄河源区降水和气温变化存在影响。
新课导入:播放地球公转三维动画,问:地球在自转的同时还在做什么运动?
讲授新课:地球在不停自转的同时,还围绕太阳做公转运动。
根据三维动画或课本P11“地球公转示意”图,回答下列问题:
(1)地球公转的方向如何?(自西向东)
(2)地球公转的轨道是什么形状?(椭圆)
(3)地球公转的周期是多少?(一年)
(4)地球公转时地轴总保持什么状态?(地轴始终是倾斜的,而且它的空间指向保持不变)
设计意图:让学生据图说明地球公转的基本情况,包括轨道、方向、周期、地轴倾斜状态等,培养读图能力。
承转过渡:正因为地球公转时的这一重要特征,使得地球在公转轨道的不同位置,地表受太阳照射的情况也就不完全相同。
如“观察当地球公转到夏至日和冬至日时,照射到地球上的热量在南北半球的分布有何不同”?(夏至日时,阳光主要照射在北半球;冬至日时,阳光主要照射在南半球)
设计意图:让学生先粗略了解地球在公转轨道的不同位置受太阳照射的情况不同。
学生思考:一天当中,早晚和中午什么时候气温高?与什么有关?
教师补充:请观察图1“阳光的直射与斜射”,当阳光直射时,光线 (集中、强烈),地面温度 (高);当阳光斜射时,光线 (分散、微弱),地面温度 (低);太阳光斜射得越厉害,光线越 (分散、微弱),地面温度 (越低)。
教师小结:地球表面所获得的太阳热量与太阳照射的角度有关,太阳照射的角度越大,地面获得的热量越多,太阳照射的角度越小,地面获得的热量越少。
学生思考:请观察图2“地球表面受光照的情况”,图中A、B、C三点获得的热量有何不同?(图中A点光照是直射,B、C点是斜射,离直射点越远,斜射得越厉害)
教师演示:用电脑演示“地球公转图”,使地球在公转轨道上运行时,分别在二分二至这四个特殊位置停下,让学生观察这四个位置太阳直射点的纬度,并完成表1。
视频播放:播放地球公转三维动画。
学生思考:太阳直射点移动范围如何?(太阳直射点在南北回归线之间来回移动,也就是太阳直射点最北可达到23.5°N,最南可达到23.5°S)
学生小结:以北半球为例,说明随着一年中正午太阳的高度变化,地面获得的太阳光热变化情况。
设计意图:让学生通过图1知道地球表面所获得的热量多少与太阳照射的角度有关。让学生通过图2学会如何寻找某一时刻太阳直射点的位置(太阳光与地面的交角为90°的位置)。让学生通过表1观察地球运行到“二分二至”点时太阳直射点的位置,以及一年中太阳直射点位置的移动情况,培养观察、分析问题的能力。
承转过渡:地球表面所获得的太阳热量多少除与太阳照射的角度有关,还与白昼的时间长短有关。
学生思考:一年当中,每天的白昼时间长短一样吗?什么季节较长?什么季节较短?白昼时间长短为什么会发生变化?
教师演示:用电脑演示“地球公转图”,使地球在公转轨道上运行时,分别在二分二至这四个特殊位置停下,结合图3,让学生观察这四个位置全球的昼夜长短情况,并完成表2。
学生小结:以北半球为例,说明随着一年中白昼的长短变化,地面获得的太阳光热变化情况。
设计意图:让学生通过图3和表2观察和归纳“二分二至”日四个特殊位置时全球的昼夜长短情况,培养分析、归纳问题的能力。
课堂总结:请按照图示(图4),描述当地四季的变化。
设计意图:使学生掌握如何说明一地四季变化的思路。(主要从正午太阳高度的变化和昼夜长短的变化入手)
第一次课后反思
从本节授课过程中学生的反应和表情看,大部分学生似乎明白了由于地球的公转而引起一年中正午太阳高度的变化和昼夜长短的变化,从而导致地面获得的太阳光热有差异,进而形成春、夏、秋、冬四个季节。但从课后完成填充图册的作业情况以及期末考试情况看,学生对这部分知识并未完全理解和掌握。
《地理课程标准》中对应本节的内容标准是:用生活中的事实分别说明地球自转、公转及其产生的地理现象;比较不同季节正午太阳光下物体影子的长度。两条标准都强调从现实生活入手来掌握本节内容。
“生活离不开地理”是初中地理开篇绪论中所传达的理念。“地球的运动”这节内容正是学生日常生活中所观察和体验到的自然现象,如果在讲授本节内容时融入生活元素,尽量将地球运动中的抽象内容与学生生活结合起来,引用学生已有的生活感受和体验创设教学情境,其效果如何?
第二次课堂教学
1.将地球公转的周期、轨道与日常生活相联系
地球绕太阳公转一周相当于地球以太阳为中心自西向东在宇宙空间运行360°,绕行一周共用一年即大约365天,平均每天在椭圆轨道上向东运行1°(不考虑近日点、远日点的快慢)。那么如果用360个点将公转轨道分成360份,则每一点就相当于日常生活中的每一天。日常生活中一年有24个节气,即“春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连,秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒”(学生小学时学过),每两个节气之间相差15天,在地球公转轨道上则每两个节气之间的圆心角相差15°,二分二至日四个特殊的节气则在图4的相应位置上。
这样学生就能将地球公转轨道与日常生活中的日期与节气相联系,而无需死记硬背二分二至日四个节气的名称。
设计意图:让学生理解地球公转轨道上360个等分点实际上粗略对应于日常生活中的每一天,从而更好地将地球公转与日常生活联系起来,激发学习兴趣。
2.结合正午太阳高度变化说明正午物体影子长度变化
根据图5,结合扬州(约33°N )一年中正午太阳高度的变化说明一年中正午太阳光下物体影子的长度变化。
从图5可清楚看出:太阳直射点只能在南北回归线之间来回移动,也就是太阳直射点最北可达到23.5°N,最南可达到23.5°S,这也是把二者称为“回归线”的原因。从图中还可以明显看出,对于北回归线以北的地区(如扬州),一年中正午太阳高度最高出现在夏至日即6月22日附近,最低出现在冬至日即12月22日附近。
如果将扬州一年中正午太阳高度的变化图简化成图6,则请学生结合生活经验回答:①从扬州看一年中正午太阳每天不断向南移动的是哪段时间?(每年6月22日~12月22日)每天不断向北移动的是哪段时间?(每年12月22日~次年6月22日)②对图中的扬州人来说,哪一天正午太阳高度最高?(6月22日,对应的正午太阳高度角为∠1,这一天人的影子最短,长度为AB)哪一天正午太阳高度最低?(12月22日,对应的正午太阳高度角为∠2,这一天人的影子最长,长度为AC)③结合“地球表面所获得的太阳热量多少与太阳照射的角度有关”,说明扬州随着一年中正午太阳的高低变化,地面所获得的太阳光热是如何变化的,从而理解扬州一年中什么时间较热,什么时间相对较冷。
设计意图:以“扬州”为例,图像化说明扬州一年中正午太阳高度的高低变化情况及其所导致的地面所获热量多少的变化。体现“学习生活中的地理”这一课程理念。
拓展探究:扬州某太阳能热水器生产厂家,为扬州、北京、哈尔滨3市生产的“华扬”牌太阳能热水器,在北京、哈尔滨的销售出现问题。经调查发现,问题出在太阳能热水器的支架上,设计人员由于没有考虑地理因素,为3个城市设计了统一的支架。你能解释产生问题的原因吗?如果你是设计人员,应对支架做何调整,才能让3个城市都最大限度地利用太阳能?
设计意图:任务驱动,培养学生学以致用,解决“生活中的地理”问题的能力,激发学生学习地理的内驱力和学习成就感。
3. 北半球一年中昼夜长短变化情况
结合图7,以扬州为例说明北半球一年中昼夜长短的变化情况。
从图7中可清楚地看出扬州一年中昼夜长短的变化情况:每年3月21日前后这天,扬州白昼和黑夜的时间等长(都是12小时),过了这一天,白昼慢慢变长,黑夜慢慢变短,到6月22日前后,这一天成为一年中白昼最长,黑夜最短的一天,过了这一天,白昼慢慢变短,黑夜慢慢变长,但仍然是白昼长于黑夜,到9月23日前后,白昼和黑夜又一样长(都是12小时),过了这一天,白昼继续变短,黑夜继续变长,到12月22日前后,这一天成为一年中白昼最短、黑夜最长的一天,过了这一天,白昼慢慢变长,黑夜慢慢变短,但仍然是黑夜长于白昼,到次年3月21日前后,白昼和黑夜又等长。如此周而复始……
学生归纳:一年中,扬州白昼的长短变化如何影响当地地面获得的太阳光热。(当白昼时间较长的6、7、8月时,太阳照射时间较长,地面获得热量较多,反之,当白昼时间较短的12、1、2月时,太阳照射时间较短,地面获得热量较少)。
设计意图:仍以学生生活的“扬州”为例,用黑白线段框形象化地说明扬州一年中昼夜长短的变化情况,深刻理解和验证“生活中的地理”现象,避免死记硬背。
第二次课后反思
第一次教学反思后,笔者对教学内容进行调整,将抽象、繁杂的内容“生活化”。例如,将地球公转的周期、轨道与日常生活中的日期、节气结合;增加“太阳直射点的移动”图、“扬州一年中正午太阳高度的变化”图、“扬州一年昼夜长短变化”图,使学生对扬州当地一年中正午太阳高度的移动规律、正午太阳光下物体影子的长度变化和昼夜长短的变化等知识内容理解得更加透彻,从而水到渠成地理解因地球公转而引起的四季变化。而“华扬”太阳能热水器的案例一提出,学生的注意力被强烈吸引,思维火花立刻被激发,对“地球公转引起的正午太阳高度的变化”这一知识点进行强化和巩固运用,体现“学习对生活有用的地理”理念。
在银河系中心的确存在巨大的黑洞,像其他高质量密度的黑洞一样能够对其他星系产生引力作用。但是,银河系中心距离我们非常遥远,大约30000光年,所以黑洞对太阳系和地球的影响几乎可以忽略不计。银河系平面及银河系中心没有什么特殊的能量,能对地球产生直接影响的是太阳和月球的引力。考虑到银河系平面的影响,位置并不会产生特别的作用。地球上一次处于银河系平面位置的时间是几百万年以前,那种声称地球要穿过银河平面的说法是不正确的。
对于另一个星体对地球或太阳系其他行星的重力影响有一个普遍的误解,不管这一物体是一个遥远的黑洞还是距离很近的行星。我们经常会看到有人说某一个星体,比如尼比鲁星,会引发两极颠倒或者引发地震,但是这都不是星体的作用方式。外部引力能产生的唯一的影响,便是改变行星的轨道。如果我们确实面临尼比鲁星这样大规模的入侵,它会改变地球或其他行星的轨道,而这些也将会被天文学家马上观察到。
13 我听说2012年地球磁场将会发生偏移,因为史上最强的太阳风暴会发生。这会导致我们人类灭亡或者我们的文明毁灭吗?
在太阳活动极大年(大概每11年出现一次)将会有更多的太阳黑子、耀斑和太阳喷射物出现,耀斑和这些喷射物对地球上的人类以及其他生物并没有危害,它们只会对太空中的宇航员或者月球产生直接影响,这是美国航空航天局必须处理的问题,但不会是你我的问题。太阳风暴能够中断无线信号的传播,导致南极和北极出现更明亮的极光,并且破坏太空中的一些人造卫星。目前许多人造卫星在设计时都会考虑避免该问题,例如当太阳风暴袭来时会关闭那些精密仪器而进入安全模式状态。在极端情况下,太阳风暴可能毁坏地面上的电力系统,但是这种情况是极少发生的。
最后一次太阳活动极大年是2001年。但是随后的太阳活动极小值却是不正常的,有2年多时间几乎没有太阳黑子和其他明显的太阳活动标志出现。因此,科学家预测下次太阳活动极极大年可能会推迟到2013年。但是,太阳活动周期的细节目前还是无法准确预计的。地球的磁场通过在地球空间创建的磁气圈来保护人类,磁气圈能阻挡或捕获太阳喷射物。目前,没有理由预测两极偏移会很快发生,磁性逆转平均每40万年才发生一次。
14 2012年,福克斯网站上曾过一条名为《强大的太阳风暴会让美国停转数月》的新闻,里面援引了国家科学委员会的一项报告。我的疑惑是,如果2012年不会发生任何事情,美国航空航天局为什么会让这种毫无意义的报道刊出?
美国航空航天局曾要求国家科学委员会出具一份太阳物理学研究报告,它实际上与2012年没有多大关系。如你所指出的,这份报告包含了一个对太阳风暴可能产生的最坏结果的分析:如果今天重演1859年发生的最强太阳风暴将会怎样?问题是,这些信息不能脱离上下文的背景进行考虑。目前没有任何依据能够预测最近会发生那样强大的太阳风暴,也肯定不会是2012年,我们甚至无法确定下一次太阳活动极大年是否是2012年。所有与2012年相关的灾难说法都是谣言,部分起因于好莱坞科幻影片《2012》。我只希望多数人都能分辨好莱坞电影情节与现实世界的区别。电影《2012》在创作时丝毫没有提及2012这一日期,只是后来为了迎合大众对2012年的恐惧才加上去的。
15 我在学校的所有朋友都告诉我说2012年会有彗星撞击地球,然后我们都会死掉,这是真的吗?
你的朋友们都错了。地球经常遭受流星和小行星的冲击,但是严重的撞击事件很少发生。最大的撞击发生在6500万年前,并且直接导致了恐龙的灭绝。现在,美国航空航天局正在进行一项名为“太空防护观测”的研究项目,以期在撞击之前尽早发现任何大型近地小行星。我们早已确认,地球附近没有任何类似导致恐龙灭绝的小行星存在。所有这些发现每天都会在美国航空航天局的NEO网站,你可以自己去这一网站查一查,看看2012年是否有导致人类毁灭的事件发生。
16 现在有很多关于地轴偏移(两极颠倒)的报道,2010年美国不少航线就因为方向的转变而重新调整。2012年,太阳在北极格陵兰岛出现的日期比往年早了2天,许多人都说现在日出和日落的位置和以前都有不同。福克斯新闻网近日也报道说野鹅因为地轴偏移而向东迁徙。这些都是2012年灾难的预警吗?
当人们谈论地轴偏移时,我们首先要弄清楚他们在讨论地球的旋转轴还是磁轴。南北(也包括东西)方向是根据旋转轴确定的。地球上的北极是地球旋转时所围绕的轴指向的方向,而东方则是地球旋转的方向。这些方向的发现要早于地球是个磁场这一发现,也早于指南针的发明。磁轴与旋转轴的位置并不一样,磁轴在地球表面不断移动,因此指南针辨别的并不是真正的北方。磁轴的偏移需要那些仍然适用磁航向的小型机场重新对航道进行命名(却不是重新定位)。如果磁轴移动的幅度很大,或者磁场发生完全逆转,我们就必须重新调整指南针上的指针,但是一切都将保持不变,全球定位系统不会受到影响,太阳仍然是从东方的同一个地方升起。
也有的传言是关于地球的旋转轴的。实际上,地球的旋转轴非常稳定。所谓的在格陵兰岛提前观测到太阳以及太阳升起和降落的位置与以前不同等传言在互联网上泛滥。先让我们仔细想想吧。如果地球的旋转轴发生了偏移,就会被立刻检测到,全世界所有被计算机控制的望远镜以及全球定位系统都依赖地球稳定的自转。如果旋转轴哪怕发生一丁点的偏移,望远镜就不能指向正确的观测地点,飞机也会因为不正确的全球定位系统读数而相互碰撞。那么,这将是21世纪最大的新闻。因此,网上的这些说法显然是十分荒唐的。
17 人们普遍认为2011年9月—10月与地球擦肩而过的彗星叶列宁是一个威胁。有人在网上说尼比鲁星和叶列宁位于同一个轨道,也有人说尼比鲁星与它同时移动或者就躲在它背后。关于彗星叶列宁都有哪些事发生?
彗星叶列宁引发了很多伪科学家和阴谋论家的关注。叶列宁于2010年12月被发现,它是一个小的长周期彗星,直径不到4000米,在移向太阳时分崩离析。但是在近日点到来前的几个月,一些笃信2012世界末日的人开始关注这颗彗星,声称它将危及地球。第一个疯狂的流言是说,它并不是根据俄罗斯天文学家叶列宁的名字命名的。Elenin中“Ele”代表的是灭绝级别事件,而“nin”代表尼比鲁星就在它附近。然后就有网站消息说,叶列宁引发了2011年3月的日本大地震和海啸,并且它一定是非常巨大的——它可能不是一颗彗星而像是一颗褐矮星。当然,科学家都知道叶列宁只是一颗彗星而不是褐矮星。首先,叶列宁符合彗星的定义。它是一个有着细长椭圆形轨道的太阳星系物体。当它接近太阳时,会产生稀薄大气形成的彗尾。彗星的代表特征就是它的彗差和彗尾。其次,叶列宁不可能是像褐矮星那样超大的物体。如果它是的话,那么它就不会有彗差和彗尾。因为大气不可能从具有极大重力的物体上逃逸出来。此外,如果它是一个超大物体,我们就能观察到它对其他行星(如火星和地球)轨道的作用力。最后,如果它是一颗褐矮星,会很容易被天文巡查观测到,即使它当时远在太阳系之外。
2011年的夏天,叶列宁仍然非常微弱,有一些阴谋论网站指责美国航空航天局在使用障眼法(很显然,他们不知道那些彗星照片是业余天好者拍摄的,并界定它的位置,而不是美国航空航天局)。与此同时,一些网站预测叶列宁在9月靠近地球时会对地球造成很严重的损害(而事实是,它与地球的最近距离也是地球和月球距离的100倍)。大都声称叶列宁会引发地轴偏移和大地震,并且预言的日期是9月26日。此外,许多网站也称因为这颗彗星特别大,所以2011年9月的27日—29日会见不到太阳。有人还称美军届时会全面戒备,而美国政府领导人将会前往丹佛机场的庇护所。事实上,叶列宁特别小,并且在9月中旬靠近太阳时就已分崩离析,所以在那几天没有任何事情发生。有的阴谋论网站声称,伴随着这颗彗星的还有一个巨大的无形物体,因此灾难随时都会发生。有人也说彗星根本不存在,不过是政府为了转移大家对尼比鲁星的注意而散布的谣言,这也是对2012年12月将要发生的事情的预演。许多阴谋论者声称,尼比鲁将会在2012年12月21日摧毁地球。
18 如果尼比鲁星不是真的,那么2012年为什么还会发生这么多恐怖的事情?我们必须要对我们星球所经历的地震、洪水、暴雨、太阳风暴和全球变暖做出一些解释。
4年来,我一直就这一主题的问题进行回答,每一个对2012年灾害的预测后来都被证明是错误的。尼比鲁星明显不存在,因为如果它真的存在的话,我们能够看到它,而且能够感受到它产生的重力影响,这些都逃不过超过1万名专业的和10万名非专业的观测者的眼睛。2012年也不会出现行星连成一条直线的情况,这是个很明显的谎言。地球的磁场不会发生逆转,地球的旋转轴也不会发生明显偏移。太阳活动也会处于正常低值,而下一个太阳活动极大年将会在2013年出现。尽管2011年日本发生了罕见的大地震,但世界范围内的地震数量并没有增加。有趣的是,很多给我写信的人没有意识到天文学家、太空学家和地质学家每时每刻都在观测和记录地球上发生的事情,只要有任何异常马上就会发现。真正的变化就是全球变暖,这已经被科学家广泛认知,这可以解释暴风雨和洪水数量的增长。我们也知道,引起全球变暖的主因就是大气中二氧化碳浓度的上升。剩下的关于2012年的担忧便是玛雅历法的终结,但是学者们对历法终结发生在哪一年尚没有定论。世界末日这一说法不是真的,但是人们的恐惧被数不清的网站激发并放大,这已经不幸成为事实,尤其对儿童非常有害。
19 你能向我证明尼比鲁星只是一个玩笑吗?有很多资料指出2012年将会有灾难发生,我需要证据,因为政府和美国航空航天局一直在对很多事情保密。
是的,我可以证明。想想人们对尼比鲁星的描述:它是与地球一样大的一个行星,在周期为3600年的椭圆形轨道上绕太阳运转,当它在2012年与地球相撞或者靠近地球时就会威胁人类。如果它真实存在,那么在比2012年更早的时候大家就可以在白天看到它。很明显它不存在,你无法隐藏不到1年内便会出现的行星。此外,如果它是一个真正的行星,那么它将有足够的质量来扰乱火星和地球的轨道。有些人声称一个外来物体会改变地球的轴线或者引发地震,这是非常愚蠢的。我们知道,在地球和火星表面或绕火星运行的太空飞船之间每天都有联系,无线电信号对地球与火星问的准确距离和相对速度做出测算,任何偏离都会被马上发现。最后,我们也知道没有行星能够定期绕过内太阳系。如果有这样的闯入者的话,月球将会脱离地球轨道,太阳系内行星的轨道偏心率和倾角都会升高。不仅尼比鲁星不存在,我还可以肯定,在过去100万年间也没有其他行星进入内太阳系。
你不需要完全理解我的话,稍有常识的人便可知道这是个谎言。你看到尼比鲁星了吗?在2008年,许多网站说2009年的春天人们就能用肉眼看到它。如果一个大行星或者一个褐矮星在2012年将进入太阳系,那么它早已经被世界各地成千上万的天文学家及爱好者观测到了。你知道哪个业余天好者观测到了吗?你在一些著名的天文杂志,如《天空和望远镜》上看到任何关于尼比鲁星的照片或讨论吗?只需动动脑袋想想,如果尼比鲁星存在的话,谁也无法隐藏它。
20 如果尼比鲁星是一个谣言,为什么美国航空航天局部不出面否认?他们怎么可以纵容这样的谎言在人群中传播并产生恐慌?为什么美国政府不能有所作为?
1.拓展性实验
拓展性实验是教材实验基础上的拓展或延伸,多为将教材中定性实验改为定量实验、利用新方法测量教材中常规实验所测的物理量、对教材中的探究实验进行挖掘或拓宽。
例1.让一束光从某介质以不同角度射入空气中,观察光束在介质和空气中的径迹变化,得到光速在介质中的入射角i及其正弦值sin i、折射角r及其正弦值sin r的值如下表所示。
从探究中我们可以得出:
(1)折射角总是(填“小于”“等于”或“大于”)入射角。
(2)采用多次测量求平均值的方法,我们可以得到折射角的正弦与入射角的正弦之比等于(保留两位小数)。
解析:该实验是对教材“探究光折射时的特点”的定性实验的拓展,分析处理数据的方法仍用已掌握的方法。分析表中数据,通过比大小可得出“两角”的大小关系;求多次测量的平均值可得出“两角”的正弦之比。
(1)由表中数据可知,折射角总是大于入射角。
(2)求出各次测量的折射角的正弦与入射角的正弦之比分别为:sin r1sin i1=0.260.174≈1.49、sin r2sin i2=0.5130.342=1.50、sin r3sin i3=0.7510.5≈1.50、sin r4sin i4=0.9720.643≈1.51。
则其平均值:n=1.49+1.5+1.50+1.514=1.50
故折射角的正弦与入射角的正弦之比:n=sin rsin i=1.50。
图1例2.为了测出某液体的密度,某校物理兴趣小组用如图1所示的装置进行实验:将带有阀门的“U”型管倒置,两个管口分别插入盛有水和某种液体的烧杯中;打开阀门,从抽气口抽出适量的空气,待两管中的液面升高到一定高度时,关闭阀门;分别测量出两管内外液面的高度差h水和h液;记录的三次实验数据如下表所示。
实验次数水面高度差h水/cm液面高度差h液/cm12.73.024.55.037.28.0若当时外界大气压为p0,三次实验中“U”型管内的气体压强分别为p1、p2和p3,则它们的大小关系是:p0p1,p2p3(均填“>”“=”或“
解析:利用压强知识间接测量液体的密度,是不同于教材中测量密度的一种新方法。由实验装置图弄清测量原理,根据液体压强公式p=ρgh和压强平衡知识分析解答。
从抽气口抽出适量的空气后关闭阀门,此时“U”型管内仍封闭有部分空气,对左、右管中的液面产生的气体压强为p气,外界大气压p0作用在烧杯液面上,管内液柱的压强为p液;两管中的液面升高到一定高度时,液柱处于静止状态,由平衡原理可知,此时p0=p液+p气。
第1次实验,左管中:p0=p水+p1=ρ水gh水1+p1,故p0>p1;
第2、3次实验,左管中:p2=p0-ρ水gh水2,p3=p0-ρ水gh水3,因h水2p3。
当两管中的液面升高到一定高度静止时,左管中水柱呵课p水=p0-p气,右管中液柱压强为p液=p0-p气,因外界大气压p0、管内气体压强p气不变,故左、右管中液柱的压强相等,即p水=p液,由此式可得ρ水gh水1=ρ液gh液1,则待测液体的密度:
ρ液=ρ水h水1h液1=1.0×103 kg/m3×0.027 m0.03 m=0.9×103 kg/m3。
例3.小明在玩“水枪”玩具时,发现“水枪”水平放置,如果推动活塞的速度越快,水枪离地面的高度越高,水就会射得越远,据此,他提出了如下猜想:在空中水平抛出的物体,落地的水平距离与抛出的初速度及抛出点离地面的高度有关,为验证猜想,小明找来了如图2所示的装置进行实验。
图2(1)让小球从斜槽上自由滚下,是为了使小球到达水平槽时具有一定的;小球从斜槽滚下,重力势能(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)保持不变,分别让同一小球从斜槽上A、B、C位置由静止自由滚下,分别测出小球落地的水平距离sA、sB、sC,发现sA>sB>sC。这表明:空中水平抛出的物体,落地的水平距离与有关。
(3)逐步降低抛出点离地面的高度,分别为h1、h2、h3,每次都让同一小球从斜槽上A处由静止自由滚下,分别测出小球落地的水平距离s1、s2、s3,发现s1>s2>s3。这表明:空中水平抛出的物体,落地的水平距离与有关。
(4)若在水平槽铺上毛巾,使抛出点离地面的高度为h3,让同一小球从斜槽上A处由静止自由滚下,测出小球落地的水平距离为s4,根据上述实验的结果,应该有s4s3(填“>”“
解析:该实验是对教材“探究物体的动能跟哪些因素有关”实验的拓展和延伸,两实验的实验装置和实验方法大致相同,均为通过斜槽使小球获得一定的速度,利用控制变量法研究相关因素,可借用原实验,结合相关知识,分析解答。
(1)实验中,让小球从斜槽上自由滚下,是为了使小球到达水平槽时具有一定的速度;小球从斜槽滚下,高度降低,重力势能减小。
(2)“分别让同一小球从斜槽上A、B、C位置由静止自由滚下”,是为了让小球抛出时的初速度不同;“分别测出小球落地的水平距离sA、sB、sC,发现sA>sB>sC”,说明实验探究的是小球落地的水平距离与速度的关系,应采用控制变量法,需保持小球质量不变。小球的初速度不同,落地的水平距离不同,表明:空中水平抛出的物体,落地的水平距离与速度有关,速度越大,则平抛的距离越远。
(3)让同一小球从同一位置由静止自由滚下,说明小球的速度不变;降低抛出点离地面的高度,发现s1>s2>s3。表明:空中水平抛出的物体,落地的水平距离与距落地点的高度有关,相同情况下,距落地点的高度越大,落地点的水平距离越远。
(4)若在水平槽铺上毛巾,由于毛巾的表面较粗糙,摩擦力大,小球的速度减小,则小球的动能减小。因此,根据上述实验的结果,小球落地的水平距离变小,即s4
2.创新性实验
创新性实验多为全新的探究实验,探究目的、实验器材、实验方案、操作步骤等均有别于教材实验,且属于综合类探究实验,涉及科学探究的七个要素(提出问题、猜想与假设、设计实验与制定计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作),体现探究的全过程。
图3例4.小明同学想:物体从斜面的同一高度释放后滚动的快慢一样吗?他猜想物体滚动的快慢可能与物体的质量和形状有关。小明选择下列物品进行实验:一把米尺、一块塑料板、一个小球、同样规格的一只装满水的瓶子和一只空瓶子如图3所示。实验步骤如下:
①用塑料板搭成一个倾斜角度较小的斜面。
②将米尺横放在这块塑料板上,并握住它。
③将小球、b满水的瓶子和空瓶子放在斜面上。
④移走米尺,同时释放三个物体并观察它们滚动的快慢。
请回答下列问题:
(1)选取小球时应该注意的问题是。
(2)下面关于移走米尺的两种方案,你认为较为合理的是(填“A”或“B”)。
A.沿箭头a方向,快速将米尺移走
B.沿箭头b方向,快速将米尺移走
(3)在步骤④中,要判定物体滚动的快慢与物体的形状是否有关,你的观察对象和方法是:
。
解析:应用控制变量法选择器材;从误差的角度分析评价实验方案;根据比较运动快慢的方法确定观察对象和方法。
(1)探究物体滚动的快慢是否与物体的质量和形状有关,应采用控制变量法。选取小球与瓶子做实验,二者的形状不同,可探究物体滚动的快慢与物体形状的关系;而要探究物体滚动的快慢与物体质量的关系,应控制小球与某一个瓶子的质量不同。因此,选取小球时应该注意的问题是:小球与某一个瓶子的质量不同。
(2)若沿箭头a方向移走米尺,小球、装满水的瓶子和空瓶子开始运动的时间基本相同,误差较小;若沿箭头b方向移走米尺,小球、装满水的瓶子和空瓶子开始运动的时间不同,误差较大。答案:A。
(3)比较运动快慢的方法之一,是比较通过相同的路程所用时间的多少。在步骤④中,要判定物体滚动的快慢与物体的形状是否有关,观察对象是:小球和同质量的瓶子;方法是:看谁先到达底部。
例5.如图4甲所示,钢梁向下弯曲偏离水平位置的距离h叫做下垂量。小亮猜想:一根钢梁的下垂量h可能与重物对钢梁的拉力F、两个支撑柱间距离s这两个因素有关,并进行如下实验:
图4(1)要探究“一根钢梁的下垂量h与两个支撑柱间距离s的关系”,他必须控制一定,改变。
(2)要探究“一根钢梁的下垂量h与所受拉力F的关系”,必须控制两支撑柱间距离一定,记录下钢梁受到不同拉力时的下垂量(忽略钢梁自重的影响),数据如下表所示:
12345下垂量h/cm246.48.810.4拉力F/N10002000320044005200①图4乙的坐标系中已经描出三个点,请根据4、5次实验数据继续描点,并画出下垂量h与所受拉力F关系的图线。
②根据图象可知,当拉力为5000 N时,下垂量是cm。
③根据图象可得出结论:当两支撑柱间距离等因素相同时,。
解析:根据控制变量法确定控制量与改变量;应用描点法绘制图象;由图象读出下垂量;分析图象得出结论。
(1)由于下垂量h可能与拉力F、两支撑柱间距s有关,要探究h与s的关系,必须控制重物对钢梁的拉力一定,改变两个支撑柱间距离。
(2)①根据表中对应的数据描点,用平滑的曲线或直线连接各点,则下垂量h与所受拉力F的关系图线如图5所示。
图5②由图象可知,当拉力为5000 N时,下垂量是10 cm。
③由图象可以看出,图线是一条过原点的倾斜的直线,说明当两支撑柱间距离等因素相同时,下垂量与重物对钢梁的拉力成正比。
例6.太阳能作为一种新能源,已被人类广泛使用。例如太阳能路灯,其核心部件是光电板。某兴趣小组提出了一个问题:影响光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关呢?
他们对这个问题有如下猜想:
猜想1:影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的光照时间有关;
猜想2:影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积有关;
猜想3:影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的颜色有关。
根据以上猜想,他们设计好实验方案,进行了实验探究,步骤如下:
A.先选用相同的三块0.1 m2的光电板,在其表面都涂上黑色,正对太阳光,照射时间分别为10 min、20 min、30 min,光电板吸收的能量被储存,让它们对相同的LED灯供电,并记录发光时间于下表中;
B.再选用0.2 m2、0.3 m2两块光电板,在其表面都涂上黑色,正对太阳光,照射时间都为10 min,光电板吸收的能量被储存,让它们对相同的LED灯供电,并记录发光时间于下表中;
C.然后再选用相同的两块0.1 m2的光电板,在其表面分别涂上绿色和白色,正对太阳光,照射时间都为10 min,光电板吸收的能量被储存,让它们对相同的LED灯供电,并记录发光时间于下表中。
序号光电板的
面积/m2光照时间
/min光电板表面
所涂颜色LED灯的发光
时间/min10.110黑色3020.120黑色6030.130黑色9040.210黑色6050.310黑色9060.110绿色2070.110白色5(1)由表中(填上表中的序号)三组数据对猜想1进行验证,得出结论是:光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关。
(2)由表中1、4、5三组数据能对猜想进行验证,得出结论是:。
(3)由表中数据分析可知:制作太阳能光电板用色最好。
(4)综合分析可知,影响光电板吸收太阳能多少的因素有光照时间、光电板的面积、表面所涂颜色,你觉得还与哪些因素有关?(写出一种即可)。
解析:实验中,用LED灯的发光时间反映光电板吸收太阳能的多少。应用控制变量法,分析表中数据,找出符合要求的实验序号,确定所验证的猜想并归纳概括探究结论;比较相同条件下LED灯的发光时间,确定制作太阳能光电板的最好颜色;从太阳光的照射和光电板本身方面猜想影响光电板吸收太阳能多少的因素。
(1)猜想1是光电板吸收太阳能的多少与光照时间的关系,需控制光板的面积、颜色相同,而光照时间不同,由表中数据可知,实验序号1、2、3三组数据符合要求。
(2)由表中1、4、5三组数据可知,光照时间、光电板的颜色相同,光电板的面积不同,验证的是猜想2;分析数据可知,在相同条件下,光电板的面积越大,LED灯的发光时间越长,说明光电板吸收的太阳能越多,可得出结论:光电板吸收太阳能的多少与光电板的面积有关。
(3)探究光电板吸收太阳能的多少与光电板表面所涂颜色的关系,需控制光电板面积、光照时间相同,而颜色不同,符合要求的是表中1、6、7三组数据;分析数据可知,在相同条件下,黑色光电板,LED灯的发光时间最长,说明黑色光电板吸收的太阳能最多,故用黑色最好。
(4)光电板吸收太阳能的多少还可能与光电板的材料、光照强度、光照角度等因素有关。
例7.磁场的强弱用磁感应强度(用字母“B”表示)的大小来表示,磁感应强度的单位是特斯拉(用字母“T”表示)。某种材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度。若RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值,图6甲为某磁敏电阻的电阻比值RBR0跟磁感应强度B关系的图象,现在要测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。提供的实验器材如下:一节旧干电池,磁敏电阻RB(无磁场时阻值R0=100 Ω),两个开关S1、S2,导线若干。另外,还有可供再选择的以下器材:
A.电流表A(量程:0~0.6 A,0~3 A);
B.电压表V(量程:0~3 V,0~15 V);
C.定值电阻R1(阻值:1.5 kΩ);
D.定值电阻R2(阻值:80 Ω);
E.定值电阻R3(阻值:5 Ω)。
图6(1)设计一个可以准确测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,磁敏电阻所处磁场磁感应强度B大小约为1.0~1.2 T。
请你从A、B、C、D、E五种实验器材中再选择两种器材,并根据要求完成下列问题。
①选择的两种器材是(填写器材前面字母序号)。
②选择电表的量程。
③在图6乙方框中现有电路的基础上画出实验电路图(实验测量过程中不拆接电路)。
(2)若要准确测出该磁敏电阻所处磁场的磁感应强度大小约为0.1~0.3 T的阻值,在你设计测量的电路中,从A、B、C、D、E五种实验器材中再选择两种器材是(填写器材前面字母序号)。
解析:根据图象获知磁敏电阻所处磁场磁感应强度B对应RBR0的值,求出RB;根据欧姆定律求出电路中的电流,确定电表类型;根据串联电路的分压特点设计电路,选择器材,确定电表量程。
(1)磁敏电阻RB所处磁场磁感应强度B大小约为1.0~1.2 T时,由图象可知,B1=1.0 T时RBR0=12,B2=1.2 T时RBR0=14;对应的电阻:RB1=12R0=12×100 Ω=1200 Ω、RB2=14R0=14×100 Ω=1400 Ω,即RB的阻值在1200~1400 Ω之间。
①一节新干电池的电压为1.5 V,则电路中的最大电流:
I大=UR=1.5 V1 200 Ω=0.001 25 A
故电流表不可用,应选电压表。
由串联电路的分压特点可知,若选用80 Ω或5 Ω的定值电阻,它们分得的电压过小,无法测量,故应选阻值为1.5 kΩ的定值电阻R1。
因此,选择的两种器材是BC。
②电压表应选0~3 V的量程。
③由上述分析可知,实验电路应采用串联分压;因实验测量过程中不拆接电路,则需要两个开关控制。电路图如图7甲、乙所示。
图7(2)磁敏电阻所处磁场磁感应强度B大小约为0.1~0.3 T时,由图象可知,RBR0大约在0.5~3之间,则RB的阻值在50~300 Ω之间。
电路中的最大电流:I大=UR=1.5 V50 Ω=0.03 A
因电路中的电流过小,故电流表不可用,应选电压表。
伍甜
地球上空布满了淡淡的云,当太阳或月亮从云中透出时,在它们的四周有时候会产生一圈甚至几圈光环,气象学把这种光环叫做晕。日晕是日光通过云层中的冰晶时,经折射而形成的光现象,围绕太阳环形,呈彩色。出现在太阳周围的晕叫做日晕,出现在月亮周围的叫做月晕。日晕大多是彩色的,像彩虹一样,不过它的七彩颜色顺序和彩虹正好相反,从内到外依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。而月晕的颜色则多是白色。晕的出现常常预示着风雨天气即将来临,这是因为晕的产生往往是在暖湿空气和冷空气交锋的时候。热空气带着大量的水汽上升到冷空气上面,爬上6000米以上的高空,由于那里的气温下降到了零下20℃左右,导致雨水的形成。
太阳黑子为何比较黑
王雨露
太阳黑子是人们最熟悉的一种太阳表面活动的现象。通过一般光学望远镜可以看到太阳表面有许多黑色斑点,这些就是太阳黑子。太阳黑子是由太阳表面巨大的旋涡状气流产生的,是太阳表面光球层活动的重要标志。太阳黑子之所以比较黑,是因为它们的温度相对于太阳光球比较低。通常光球的温度约为6000℃,而太阳黑子的温度比光球低1000℃~2000℃,所以太阳黑子就比较黑了。
什么是星云
常兴恒
星云是由气体和尘埃组成的呈云雾状天体,主要组成物质是氢。除个别外,多数星云必须借助望远镜才能看到。它是人们已知的天体中最美丽的,因为它的形状不规则,而且没有明确的边界。按形态来分,星云分为行星状星云、弥漫星云和超新星遗迹。人们有时将星系、各种星团及宇宙空间中各种类型的尘埃和气体都称为星云。同恒星相比,星云具有质量大、体积大、密度小的特点。一个普通星云的质量至少相当于上千个太阳。
为何夏夜的星星比冬夜多
李振华
整个银河系中有很多颗星星,它们大致分布成一个椭圆形。夏天地球转到银河中心与太阳之间,银河系最宽、最密、最亮的中心部分正好是夜晚出现在我们头顶上的天空。而在其他季节,这段恒星最多最密集、最亮的部分,有时在白天出现,有时在黄昏出现,有时在清晨出现,这样就不容易看到它。尤其是冬天,地球转到银河边缘与太阳之间,白天才能看到银河的中心部分,但由于白天阳光强烈,人们看不见星星,而晚上人们看到的是银河薄薄的边缘,那里的星星就特别少了。所以夏夜人们看到的星星比冬夜多。
湖水为何有的咸有的淡
李颖
地球上分布着许许多多大大小小的湖泊,这些湖泊多为淡水湖,但也有的湖水是咸的。多数湖泊里的水是由河水流入的,在流动的过程中,河水把所经过地区的土壤和岩石里的一些盐分溶解了,当河水流入湖泊时,就把盐分带给了湖泊,这样就形成了咸水湖。如果湖水能从另外的出口继续流出,盐分就会跟着流出去,如北美的五大湖和我国的洞庭湖,最终都流入了大海,所以它们都是淡水湖。
但有些湖泊排水非常不便,而且气候干燥,蒸发消耗了很多水分,盐分便会越积越多,湖水也就越来越咸,便成为咸水湖。也有人认为,在地质时期,咸水湖原是海的一部分,海水退了以后,有一部分海水遗留在低洼地方成为现在的湖,所以湖水保留了很多盐分。
为什么花粉能让人得病
田晓蕾
自从上世纪以来,人们就用爱因斯坦的“相对论”试着探索宇宙。到了上世纪六十年代,各国航天事业得到较快发展,1969年世界瞩目的“阿波罗11号”成功发射并将阿姆斯特朗等三人送至月球踏下了具有重大历史意义的脚印。
时至今日,我也想遨游太空,好一睹她的风采。
我好想遨游太空,因为她太美了!各种星云流光溢彩,令人目不暇接,不仅仅是星云,许多五颜六色的星系分布在宇宙各处,远的、近的、大的、小的,真是令人惊叹。也对宇宙的美丽和神秘无比憧憬。
我好想遨游太空,因为她太壮观了!。从大爆炸到恒星诞生再到星系生成,它已走过了136亿多年的历史。从卫星发回的图片来看宇宙是非常壮观的,而在宇宙中遨游则好比在万花丛中浏览。
我好想遨游太空,因为她太神奇了!就拿太阳黑子来说吧,它是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡,温度大约为4500摄氏度黑子的活动周期是11。2年,活跃时会对地球的磁场产生影响,严重时还会对各类电子产品和电器造成损害。还有黑洞,也是那么神秘莫测,
它是磁场很强的一种天体,就连光也不能逃脱出来。任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出来。由于黑洞中的光无法逃逸,所以我们也就无法直接观测到它。
我好想遨游太空,因为她的资源太丰富了!月球土壤中还含有丰富的氦3,利用氘和氦3进行的氦聚变作为核电站的能源,可用于地面核电站发电用。而地球上最常见的17种元素,在月球上更是比比皆是。以铁为例,仅月面表层5厘米厚的沙土中就含有上亿吨铁和大量的矿物质,在月球的两极还有丰富的水资源……
我坚信,这个看似很遥远的梦想,在不久的将来一定会实现的!
陇西小学六年级:武豪