光在真空中的传播速度为每秒钟约30万千米,是自然界中已知的最大速度。1905年,天才物理学家阿尔伯特·爱因斯坦发表了著名的狭义相对论,并指出光速是物质的极限速度,世界上任何物体的运动速度都不可能超过光速。世界上的所有物体果真都“跑不过”光速吗?虽然光的传播速度非常快,但是,在浩瀚无垠的宇宙中行进,哪怕是用光速也需要花费相当长的时间。例如,太阳发出的光到达地球大约需要8分钟。
那么,能否研发出超光速火箭,瞬间抵达遥远的星球呢?甚至有观点认为,如果实现了超光速通信的话,时光就会倒流,人类就能回到过去,遇到“昨天”的自己,并告诉自己“明天”将要发生的事情。当速度超过光速时,为什么有可能发生如此不可思议的事情呢?
海牛是生活在大海与河流中的大型哺乳类动物,和儒艮同属海牛目。虽然体长最大可达近4米,但其实它是性格温顺的食草动物。海牛们有时挤在一起相互取暖,有时让小鱼围在身边帮自己清理身体……本文介绍的是摄于美国佛罗里达州的可爱的北美海牛。
位于南纬54°、漂浮在南大洋的南乔治亚岛,是一个曾在20世纪初期繁盛一时的捕鲸基地。如今,这里的海滩上又挤满了数十万只王企鹅、南极海狗和南象海豹,变成了生物的天堂。
当配备储热系统后,太阳能和工业余热等资源能够得到更充分的利用。储热系统也是为城市提供清洁热能的好帮手。我们每天用的生活热水、暖气、电力的生产以及工业炼钢和许多化学工程都与热能息息相关。热能和机械能、光能、电能之间能够互相转化。例如,钻木取火是将机械能转化成热能。而发动机在工作时,首先将化学能转化为热能,使燃气温度升高、体积膨胀,进而推动转动部件做功,从而转化为机械能。
离子是指带正电或负电的原子或原子团。原子失去电子变为带正电的阳离子,获得电子则变为带负电的阴离子。我们可以根据元素周期表来预测哪种元素会变成带正电的离子,哪种元素又会变成带负电的离子。在日常生活中,我们经常与各种各样的离子打交道。例如,烹饪中最常用的食盐的主要成分就是由离子构成的。
咽喉里有气管与食道,其中气管与肺相连,食道与胃相连。那么,为什么吃东西时食物不会进入肺,而总会被准确地送到胃里呢?实际上,这是因为咽喉在进行巧妙的“交通管理”。从口腔到肛门存在着由消化道、肝脏、胰脏等器官组成的消化系统。下面,让我们一起踏上“消化系统之旅”吧。作为旅途的第一步,我们首先进入口腔,通过食道来到胃的入口。
被动房建筑摒弃了地热、暖气片等传统供暖设备,即使在寒冷的冬季,仅靠建筑物内部产生的余热就足以维持室内怡人的温度环境。冬季来临,我国北方地区又迎来了一年一度的集中供暖时节。然而,在享受室内怡人温度环境的同时,我们也不得不忍受冬季供暖效应所带来的空气雾霾加剧。为了保持较大的室内外温差,需要消耗大量的煤炭等燃料,这无疑加剧了空气质量的恶化。
人们很自然地就会想到,如果建筑可以节能,对能源的需求便可大幅降低。
国际空间站自开始建设算起,到2016年5月16日,已环绕地球10万周。空间站最初的组件于1998年被送入太空,最终于2011年建成。到2016年11月为止,共有226人到过这里。本文照片由驻留于国际空间站的航天员拍摄,让我们从他们的视角来欣赏地球的影像吧。
激烈运动后或夜晚睡觉时,小腿肚或足底会突然抽筋,感觉到强烈的疼痛。抽筋是由什么引起、又是如何发生的呢?什么情况下容易抽筋?相隔很久突然开始运动的话,有时候会突然感觉到小腿肚猛然产生剧痛,这就是所谓的“抽筋”(转筋)。这个症状的正式名称是“肌肉痉挛”。
海水水位达到最高的状态叫高潮,达到最低的状态叫低潮。高潮与低潮每隔约6小时重复一次,通常1天各发生2次。潮汐现象主要是由月球的万有引力(简称引力)造成的。
水是生命之源,在地球上广泛存在,构成水圈。石油是一种化石燃料,是以碳氢化合物(烃类)构成的液态矿产,被称为工业的血液。虽说地球上很多地方缺乏洁净的淡水,但水的总量几乎是一定的,它通过三态变换和大气输送在地球上周而复始地循环。总体而言,地球上永远不缺水,但石油却是有限的不可再生能源。惟其如此,把便宜的水变成珍贵的石油,才成为了“点石成金”一般的奇思妙想。
船底座中的船底η星云是一个大质量恒星形成区,与2017年第1期中本专栏介绍的孕育小质量恒星的金牛座分子云相对照。船底η星云距离地球约8000光年,是银河系中具有代表性的大星云。其中既包括暗星云(星云中聚集着致密的星际气体和尘埃,背景星和背景星系的光无法穿透)和弥漫星云,也混杂有包含巨大明亮恒星的疏散星团等。此星云的大小是猎户座方向的弥漫星云—猎户星云的4倍以上,一般认为其实际直径有200光年。
船底η星云中存在冷分子云(致密的星际气体和尘埃聚集的区域),这些分子云作为暗星云分散在星云各处。
有一句名言,经常被认为是出自达尔文或爱因斯坦:如果蜜蜂灭绝了,4年之内人类也会灭绝。理由是蜜蜂对植物传粉至关重要,它的消失会导致大约10万个植物物种灭亡。这其中包括了很多农作物,有些是可被人类直接食用的(例如我们吃的大多数水果),有些是可被家畜食用的,而家畜是人类的食物。因此,按照逻辑关系,上述名言可以这么解释:没有蜜蜂,就没有传粉,就没有植物,就没有动物,也就没有人类。
大多数人都认为,衰老是发生在身体上的一种现象,而不是身体自己的选择。不管在什么系统中,东西都会逐渐损坏、最终失灵。当超过一定的年龄时,身体总会慢慢出问题,这很正常,没什么好惊讶的。但是,从20世纪90年代开始,遗传学的证据却将衰老指向了一个截然不同的方向—身体竟然会按照一个时间表,一步一步蓄意毁灭自己。饥饿和锻炼等因素能够延缓衰老这一事实也进一步支持了上述观点。
另一方面,衰老程序的存在意味着它是有“目的”的,而这只能来自于进化。但我们很难在衰老中找到一个与达尔文进化论相容的“目的”。或许,我们对进化论的观点需要变革了?