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学科学,探奥秘,开阔知识视野;品英华,添食粮,托起梦想翅膀

发表时间:2013-01-11 点击次数

科普英华:1911年,有人在西伯利亚永久性冻土带中,发现一只几千年前的古象尸体。从象的黏膜中刮下来一些东西,经过培养,发现里面有许多活的微生物。这些冰冻了几千年的微生物居然复活了。

科普英华: 寒冷地带之首:宇宙中最冷的地方——美国桑地亚国家实验室。美国新墨西哥州实验室(Sandia National Lab)和哥伦比亚大学的物理学家们在实验中设法使温度达到了-272.59 ℃,这是目前所知宇宙中的最低温度。

科普英华:寒冷地带之二:超级冰河——布莫让(Boomerang)星云。布莫让星云的温度为- 272℃,是目前所知宇宙中最寒冷的地方,被称为“宇宙冰盒子”。

科普英华:寒冰地带之三:严寒地狱——冥王星。冥王星上现在正处在夏季,近期冥王星的气温在全年中属于较高的,为-200℃左右。冥王星的夏季相当于地球时间20年,除夏季之外的其他季节,相当于地球时间228年,这颗行星上的空气也同样是全被冻结,覆盖在其地表上。

科普英华:寒冷地带之四:巨大的红色冰工厂——火星。比南极洲更加寒冷的地方是火星南极,最低温度可达到-110℃。火星南极的冬天,极度的严寒使空气中的二氧化碳都凝结成干冰,导致火星大气压减小l/4。

科普英华:寒冰地带之五:寒冷大陆——南极洲。冬天的南极洲沃斯托克(Vostok)冰湖是地球自然界中最寒冷的地方,最低温度可达到-54℃。

 科普英华:变压器从结构上讲都有原线圈和副线圈之分,两个线圈一般都用绝缘铜导线绕制而成,尽管铜的电阻率较小(仅1.7 × 10-8 Ω · m),铜导线还是有一定的电阻。根据焦耳定律可知,当变压器工作有电流通过铜导线时,就有热量产生而导致能量的损耗,这种损耗叫做铜损。根据电阻定律可知,长为10 m、直径为1 mm的圆形铜导线电阻为0.22 Ω,工作时如果通过的电流为10 A,则损耗的功率达22 W,每分钟产生1320 J的热量。如果是大型变压器,由于线圈的电阻及流过线圈的电流都较大,损耗的功率可达几千瓦。

科普英华:变压器工作时,原线圈中有交变电流,它在铁芯中产生交变的磁通量,铁中就会由于电磁感应而产生涡流,使铁芯大量发热而导致能量损耗,这种损耗叫做铁损。为了减少铁损,变压器的铁芯常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成。这样涡流就被限制在狭窄的薄片之间,回路的电阻很大,涡流大为减弱,从而有效地减少了铁损。

科普英华:变压器工作时,有交变电流流过原线圈,在原线圈的铁芯中产生交变的磁通量。这个交变的磁通量绝大部分通过了副线圈,在副线圈中产生感应电动势,但也有很少的一部分磁通量没有通过副线圈,而是通过副线圈以外的空间。根据麦克斯韦电磁场理论,这部分变化的磁通量就会在周围空间形成电磁波而损耗一部分能量,这种损耗叫做磁损。

科普英华:在美国,有一些身患癌症等不治之症的人,自愿被冻在-196℃的液氮中,希望有朝一日医学的高度发展会帮助他们复活,并治好他们的病。

科普英华:在山东曲阜的孔府中,有一处著名的碑林。其中一座被称为“碑王”的乾隆皇帝钦赐御碑,其石料取自北京的西山。其碑身和碑座都有十几吨重,石碑先是乘船自北京顺京杭大运河而下,到济宁下船上岸。在从济宁到曲阜的沿途,每隔五里打一口井。隆冬,取水泼洒路面,待水结成冰后,将石碑在冰面上移动,一直运到了孔府。

科普英华:据记载,北宋杨家将的第二代中大名鼎鼎的杨六郎,在守遂城时,正值隆冬,杨六郎命人担水浇在城墙上,一夜之间就冻成了坚冰,城墙光滑难登,辽军无法继续攻城,只好撤退。

科普英华:生活在北极圈里的爱斯基摩人,每当冬天到来之前,都要建造冰屋。他们先把冰加工成一块块规则的长方体,作为“砖”,用水作为“泥”。在选择好的地方,泼上一些水,垒上一些冰块,再泼一些水,再垒一些冰块,前面的不断垒着,后面的不断地冻结着,最后就成为一个冻结成整体的冰屋。

科普英华:据记载,有一支南极探险队,在向南极进发途中遭遇暴风雪。在与暴风雪搏斗的过程中,负责保管火种的队员将盛放火柴和望远镜的袋子丢失,待暴风雪过去天空放晴后,他们用冰块削制了一个凸透镜。让冰凸透镜对着阳光,在其焦点处放上一些易燃物,结果使易燃物燃烧了起来。

科普英华:在火药发明之前,生活在美洲的印地安人就掌握了一种奇妙的劈山采石方法。当寒冬来临之际,他们在石缝中灌满水,当气温下降到滴水成冰的时候,这些水便都冻成了冰。因为水结成冰时体积要增大,受到阻碍就会产生很大的力,使得岩石不劈自开。

科普英华:冰的密度小于水的密度,冰浸没在水中时,受到的浮力大于自身重力要上浮。所以,可以设法使沉船中的水结成冰,当达到一定程度时,冰就可带着沉船自动浮上来。

科普英华:地球上已知最近的一次超级火山爆发,发生在大约74000年以前,地点是苏门答腊岛上名为“多巴”的超级火山。人们今天还能够看到一个长100千米、宽60千米的火山口,里面充满了湖水。它就是如今印度尼西亚最大的内湖——枣多巴湖。

科普英华:世界上历史最悠久的自然保护区——始建于1872年的位于美国西部的黄石公园的地下岩浆正在一天比一天激烈地滚动。科学家们通过分析得出结论:黄石公园下的岩浆体积有40-50千米长,20千米宽,大约10千米厚。而且这团岩浆,还在继续变大。

科普英华:地热是指来自地下的热能资源。我们生活的地球由地壳、地幔和地核组成,它是一个巨大的地热库。越往地下温度越高,从地球表面往下正常增温梯度是每1000米增加25-30℃,在地下约40千米处温度可达到1200℃,地球中心温度可达到6000℃。

科普英华:地热能有许多种用途,例如,它可以直接用来供热、发电,也可以用于温泉养鱼、灌溉、温室栽培、皮革加工、食品加工以及造纸、晒盐、制碱等。地热作为一种清洁高效的能源,世界各国已经掀起开发利用地热的热潮。

科普英华:欧洲的冰岛是利用地热能的典型国家,那里一半以上的居民是靠地下热水取暖的。

科普英华:20世纪60年代,意大利利用地热发电点亮了第一个灯泡,成为世界上最早利用地热发电的国家。

科普英华:目前,有20多个国家利用地热发电,利用地热发电最多的是美国。日本的地热发电量位居世界第二,占到日本电力的1/3。

科普英华:我国开发利用地热资源已有上千年的历史,但是较大规模的勘查开发利用则是近30年的事,施工的地热井近2500眼,深度从数百米延伸到4000米,地热能的利用达500万吨标准煤当量。

科普英华:在太阳内部发生着核反应,温度高达1500万摄氏度,辐射出大量的热能。如果我们能把落到地球上的太阳能全部收集起来,只要收集50分钟左右就够人类消耗一年。

科普英华:在美国的太空计划中,未来的太阳能发电厂将设于地球上空约6000千米的卫星轨道上,然后利用微波将电能传回地球,不受日夜或云雨的影响。“宇宙发电计划”在理论上是完全可行的。

科普英华:由两个氢原子合为一个氦原子,就叫核聚变,太阳就是依此而释放出巨大的能量。大家熟悉的原子弹则是用裂变原理造成的,目前的核电站也是利用核裂变而发电的。

科普英华:核聚变反应燃料主要是氢的同位素氘、氚和惰性气体氦-3。氘和氚在地球上蕴藏极其丰富,而月球上的钛矿中蕴藏着丰富的氦-3,等待着人类去开采。

科普英华:近日,一批“机器鱼”在西班牙北部港口城市希洪开始“服役”,它们的主要任务是检测水质的污染状况,将污染地点报告给相关部门。

科普英华:这种“机器鱼”体积较大,长约1.5米。游泳姿势与真鱼没有太大区别,都是使用鱼鳍推进身体,并可在狭小的空间内改变方向。它们使用微电极阵列系统探测多种污染物,可以探测到分类化合物、重金属、氧气含量和水的矿化度等信息。

科普英华:在2010年中国上海世博会上,科学家使用一种淡水发光菌来检测水质是否安全。发光菌能够发出绿色可见光,用仪器观测发光菌的光强是否变化,就可以简易判断出饮用水是否安全。

科普英华:以色列的科学家研发出一种听“声”判断水质的新技术,通过听水生植物发出的声音来判断水源是否受到污染,这一突破为水质监测开辟了一条新途径。

科普英华:以色列特拉维夫大学的一名物理学教授还成功研发一套实时监测系统,可及时发现家用自来水是否因人为因素或天然灾害而受到污染。这套系统运用“红外线纤维”作为水质检测剂,并联结红外线光谱仪。通过分析纤维呈现的颜色,可实时鉴定并通报有关单位水源是否遭污染。

科普英华:“太空育种”技术是将普通种子搭载卫星、飞船、太空飞行器上天,利用特有的太空环境,如空间宇宙射线、微重力、高真空、重粒子、高变磁场等因素对植物的诱变作用产生各种基因变异,再返回地面选育出植物的新品种。经过太空的“洗礼”,还会使一些种子已经退化的良好性状得到恢复。

科普英华:目前,世界上只有美国、俄罗斯、中国三个国家拥有返回式卫星技术。自1987年以来,我国利用返回式卫星和神舟飞船先后进行了10多次搭载,有1000多个品种的种子和生物材料上过天。

科普英华:已进行搭载的有粮食作物类如小麦、水稻、大豆、玉米、绿豆、豌豆、高粱等;蔬菜类有西红柿、辣椒、黄瓜、甜菜、茄子、萝卜等;经济作物有棉花、烟草等;花卉有万寿菊、鸡冠花、三色槿、龙葵、荷花、百合等;中草药材有黄芪、甘草;树木种子有油松、白皮松和石刁柏,还有草坪种子。

科普英华:转基因作物是用外源基因导入植物体内培育出来的新品种,如转基因大豆是用非大豆生物甚至动物、微生物的基因导入而产生变异。

科普英华:1674年,荷兰科学家发明了世界上第一台光学显微镜,并利用这台显微镜首次观察到了血红细胞,从而开始了人类使用仪器来研究微观世界的新纪元。

科普英华:1910年,英国植物学家将铂作为电极放进大肠杆菌的培养液里,成功地制造出世界上首个细菌电池。

科普英华:20世纪80年代末,英国化学家让细菌在电池组里分解糖,以释放电子向阳极运动产生电能,并在糖液中添加某些芳香族化合物作为稀释液,来提高生物系统输送电子的能力。

科普英华:美国设计出一种综合细菌电池,由电池里的单细胞藻类利用阳光将二氧化碳和水转化为糖,再让细菌利用这些糖来发电。

科普英华:日本将两种细菌放入特制糖浆中,让一种细菌吞食糖浆产生醋酸和有机酸,而让另一种细菌将这些酸转化成氢气,由氢气进入磷酸燃料电池发电。

科普英华:英国发明出一种以甲醇为电池液,以醇脱氢酶铂金为电极的细菌电池。

科普英华:美国科学家在大盐湖找到一种嗜盐杆菌,它含一种紫色素,可把大约10%的太阳能转化成电能。科学家们用它制造小型实验性太阳能的细菌电池,结果证明这些嗜盐杆菌是可以用来发电的,而且用盐代替糖,成本大大降低。

  科普英华:  瓦斯中的甲烷含量很高,甲烷的温室效应在全球气候变暖中的份额为15%,仅次于二氧化碳。

科普英华:美国是世界上率先取得瓦斯商业化开发成功的国家,也是迄今为止瓦斯产量最高的国家,目前美国每年抽出瓦斯的总量已接近400亿立方米。

科普英华:英国煤矿历史上瓦斯爆炸事故最严重的一次发生在1913年10月14日,死亡439人。但从1979年以来,就再也没有发生瓦斯爆炸死人事故,这与严格执行瓦斯抽取制度相关。英国矿井的瓦斯抽取率达到45%以上,抽出的瓦斯全部被利用,大多用于发电,获取新的洁净能源。

科普英华:澳大利亚也是世界上主要产煤国之一,对瓦斯的抽取也极为重视。澳大利亚有个阿平煤矿是一个有名的高瓦斯矿井,每年抽放瓦斯量达到3500万立方米,抽放率为90%,利用率为50%,主要用于发电。

科普英华:我国瓦斯资源蕴藏丰富,是世界上第三大瓦斯储量国。但是,我国开发利用瓦斯的水平还很低,目前我国瓦斯含量高的矿井平均瓦斯的开发率仅为10%左右。

科普英华:我国瓦斯的年抽放量可达到42亿立方米,如果这些瓦斯能被全部利用,相当于增加570万吨标准煤,可缓解能源紧张的局势,可增加产值15亿元以上,同时还可减少二氧化碳的排放量达6750万吨,极大减少大气污染。

 



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