2012年暑假高中语文科技文阅读素材 身边的科学(三)古怪的软木塞行星
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太空中气泡怎么爆裂
水滴石穿,人们总认为水流长时间冲刷石头就会出现这种现象。
随着高速摄影机的发展,利用每秒1500张的摄影机拍摄液滴“着陆”的情形,科学家发现,液滴在下落过程中内部容易产生气泡。
在着陆时,水滴由圆而扁,然后四散溅开,在这一瞬间,水滴中的气泡爆破,能量在很小的体积内爆发出来,产生局部的高温,放射出小液滴喷雾和冲击波, 冲击石头。
可见,水滴石穿的过程里,气泡的作用不可忽视。
科学家认为气泡是否爆裂,与它们的接触面有关,平坦圆滑的接触面,气泡就不容易爆裂,而坚硬的曲面就容易遭受气泡爆裂的冲击。
那么气泡在完美球形的水滴里面是什么行为呢?是否像科学家认为的那样不容易爆裂呢?在地球上,用黄豆大小的水滴做这个实验好像不可能,因为重力会使液体和气体之间的表面变形。
研究者把实验仪器搬到太空飞船上,通过特殊的管慢慢挤出直径约1厘米的圆圆的水滴,在水滴内用两个极薄的电极火花放电产生气泡,然后用高速照相机进行研究。
他们发现在完美球形的水滴内,气泡不是在中央产生,而是在边缘产生。
当气泡长大到一定程度时,也会突然爆裂,不过,爆裂的现象很独特:本来很稳定的水滴,突然间有两股细密的液滴喷流从水滴出发,向相反的方向分开。
这是研究者第一次看见气泡引起两股对称的喷流同时从一个稳定的水滴喷出。
发现这个现象对于研究球形崩溃和超新星爆发很有意义。
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树木也装死
人们通常认为,树木是靠温度来调节自己的生长的,它们的呼吸和光合作用都与温度有关,通过树木的外观,我们可以感受到春夏秋冬的季节变换。
然而,如果我们观察一些地区生长的针叶松和冷杉林,我们会发现,冰凉时节这些树木竟会郁郁葱葱,而温暖时节树林却一片萧条。
原来,对于旱季雨季分明的地区,树木的生长不由温度掌握,水决定着树木们生活的方方面面。
只要土壤湿度足够,无论是寒冬还是酷暑,它们的树根都会拼命吸收水分,呼吸旺盛,充分利用阳光进行光合作用,合成自己所需要的食物,抓紧时间生长繁殖。
对于这些地区的树木来说,雨季就是它们的春天。
当不好过的旱季来临时,为了保存体内的水分,无论外界气温如何,树木都会关掉光合作用的过程,呼吸大大下降,进入一种接近死亡的状态,它们是以假死来与旱魔周旋。
当干旱过后,雨季来临,它们又会重新焕发出旺盛的生命力。
这是一种与仙人掌完全不同的抵抗干旱的策略。
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被暗物质凝聚的星系宝瓶座的天空按照西方占星术,宝瓶座对应的时间是1月21日到2月19日,不过观察宝瓶座最适宜的时间是每年秋天的10月左右。
宝瓶座在天空中占据的面积不小,有980平方度,但没有什么亮星。
整个星座有3颗3等星,另外还有18颗4等星。
所以实际观察的时候,要想找到宝瓶座,最好借助于它旁边紧邻的飞马座。
宝瓶座一般被想象为一个正手持瓶子斟酒的少年。
按照希腊神话,他本是特洛伊的王子甘尼美提斯,容貌非常俊美。
有一天,甘尼美提斯替父亲放羊时,被从天空经过的宙斯看到。
正好这时宙斯的女儿,负责在众神宴席上斟酒的赫柏要出嫁了,于是宙斯就化身为一只鹰把甘尼美提斯掳到了奥林匹斯山,让他代替赫柏成为了众神宴席上负责斟酒的侍者。
古代,太阳进入宝瓶座的时候,干旱的中东地区正是雨季,于是宝瓶座的几颗亮星在阿拉伯语中都被冠以幸运之名。
宝瓶座α,按中国古代星宿名是危宿一,阿拉伯名的意思是“帝皇的幸运星”;宝瓶座β,星宿名虚宿一,阿拉伯名意为“幸运中的幸运”,因为这颗星升上天空的时候,冬季结束,接下来将是连绵降水的雨季;宝瓶座γ,星宿名坟墓二,阿拉伯名的意思是“隐藏者的幸运星”,隐藏者指的是经过冬眠复苏的动物们。
宝瓶座虽然没有亮星,不过有许多其它有趣的天体。
例如球状星团M2和M72,以及两个著名的行星状星云——土星星云和螺旋星云。
这种星云因为是圆形,看起来类似行星,因此而得名。
土星星云编号为NGC7009,它距离地球2400光年,这个蓝色星云的两侧有细耳状突起的酷似土星的美丽光环,因此被称做土星星云。
螺旋星云编号NGC7293,距离地球700光年,直径大约3光年,在我们看起来足足有半个满月的大小,是人类目前所发现的2000个行星状星云当中最大的一个。
宝瓶座也有流星雨,虽然不大,却与大名鼎鼎的哈雷彗星相关。
其中的流星就来自哈雷彗星脱落下来的碎片。
宝瓶座流星雨一般出现在4月下旬~5月上旬黎明前,5月5日~6日活动达到最盛。
星系中的侏儒宝瓶座的深处,还隐藏着一个黯淡的星系,人称宝瓶座矮星系。
高中语文暑假科技文阅读之探索宇宙你在哪颗星下出生素材难道出生的季节能影响我们的性格?一位瑞典精神病学家对此作了调查。
瑞典城市于默奥。
独具风格的木屋,迷人的海滩景致,隐隐飘来的天堂气息……只可惜它位于北极圈以南仅500公里的地方,白昼在严冬最短时只持续4小时,而到了盛夏竟可长达20小时!就是在这四季极度分明的城市,2000年,贾扬提·乔泰(Jayanti Chotai),一位肯尼亚裔的精神病学家通过对于默奥自杀居民资料的统计,获得了一个令人震惊的发现:在于默奥,春季出生的人比其他季节出生的人更倾向于选择用上吊来结束生命。
怎么,是不是感觉头皮有点发麻啊?更离奇的是这位精神病学家据此得出的结论。
因为他知道,选择像上吊这样一种异常暴力的自杀方式,而不是相对比较温和的方法——如服毒,事实上是一种易怒、好斗的性格的反映。
如果数据无误的话,那么这项研究只意味着一件事:在春季出生的自杀者里有更多的“霹雳火”。
莫不是出生的季节影响了他们的性格?!受影响的大脑贾扬提·乔泰对结果查了又查,没有任何错误。
于是他又遍查所有相关的科学文献,想知道是否有人已经提出过类似观点。
一无所获!相反,他发现,人们很久以前就开始注意到季节对大脑发育的影响。
1929年,瑞士精神病学家莫里茨·特拉梅(Moritz Tramer)发现出生在冬末的人,成年后更有可能患上精神分裂。
之后其他研究显示,在北半球,出生在2月、3月、4月的人陷入精神分裂的风险要比其他人高5%~10%。
“如果季节对人脑发育有如此剧烈的影响,或许它也能以更微妙的方式改变性格特征?”贾扬提·乔泰觉得受了启发。
因为正是在我们的头颅深处藏着我们的个性。
这个有点含糊的名词对于精神病学家而言,是指人们在固定背景下会产生某些几乎一贯的想法、情感,并采取特定行为模式的倾向。
比如说,面对风险,有些人会埋头往前冲,另一些人却会显得比较谨慎。
出生在夏天?那你准喜欢冒险!在大脑中并没有确切的“性格区域”,但贾扬提·乔泰知道某些个性特征与某种物质的产生有关。
暑假高中语文科技文阅读素材身边的科学(三)魅力的魔
力
一群男男女女由于旅游而聚在一起。
在相会的最初半秒钟内,你会发现几乎所有的人都会把眼光集中在好看的人身上,有的盯着漂亮的女性,有的盯着英俊的男士,不舍得把他们的目光移开。
这时你会感叹:长得漂亮的人真是有魅力啊!是的,长相好看的人总是能够吸引眼球,爱美之心,人皆有之嘛!
最近科学家却告诉我们:长相好的人引人注目,更多的不是因为他们的美令人欣赏,而是他们的美引起了人们的一种关注心理,这种心理为这种魅力赋予了一种魔力。
对于上面的例子,你若仔细观察,就会发现,那些单身者一般是盯着漂亮的异性,而已婚者则更多地注意好看的同性。
为什么?因为人们都有一种关注心理,意欲寻求配偶的人会自动对漂亮的异性感兴趣,而已婚者则不由地关注好看的同性,因为他们嫉妒那些能够对自己构成威胁的竞争对手,并同时担心伴侣会对自己不忠。
可以说漂亮的人是比较浪漫的危险因素,即使是一对忠实的夫妻遇到一位长相很美的人,不论这个人是男是女,夫妻两个都会紧盯着这个人看:异性会无意识地想多看几眼,并在心里与自己的配偶进行比较;同性也会多看几眼,因为担心配偶是否会有非分之想。
于是,科学家建议,少接触那些魅力十足的人较好,有魅力的人有一种魔力:或者打击你的自信或者令你对伴侣不满。
但若我们克服了我们的关注心理,魅力也可以失去魔力,在魅力十足的人面前应对自如。
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专业. 不怕受伤的材料
突然之间,桌子上的玻璃杯不小心被碰倒了,玻璃杯在桌面上滚动,你急急忙忙去抓住滚动中的玻璃杯,结果由于动作太急,紧身的衣服撕裂了,兜里的手机也被甩了出去。
但手的动作还是慢了一步,玻璃杯落在地上摔碎了。
你脚踩着碎玻璃去捡手机,脚上那心爱的漂亮皮鞋被碎玻璃扎了个口子,雪上加霜的是,手指也被碎玻璃划破了,流出了鲜血。
这时,你心疼地看着那漂亮的衣服、皮鞋和手机上都出现了裂口,正要自认倒霉,结果却看到了神奇的一幕:你的手机、皮鞋和衣服就像你的手一样在流血,不过血的颜色各不相同,然后,你的衣服、皮鞋和手机表皮上的裂口竟然自动愈合了!
这是做梦吧?不,这是最近美国伊利诺斯州大学的科学家研究出的一种新材料,能够像皮肤一样不断愈合伤口。
这种材料采用的是一种微脉管循环系统,类似人体的毛细血管血液循环系统。
人体血液内含有愈合伤口的因子,这种微脉管循环系统中也填充着能够通过反应而愈合裂口的物质和催化剂,一旦材料出现裂口,微脉管中的液体就会像血液一样流出来,填充在裂口处开始反应,之后裂口就愈合了。
有了这种材料,就不用担心贵重物品的表皮破损了。
即使是一次又一次地受伤,这种材料做成的表皮也会一次又一次地愈合起来,特别像人类的皮肤。
冥王星再次降级
2006年8月,冥王星被取消了行星的资格,降为矮行星。
最近,可怜的冥王星又一次降级了,它没能保住自己最大矮行星的称号,在矮行星中的地位也下降了。
美国加州理工学院的天文学家利用哈勃太空望远镜和地面望远镜,第一次测出了另一颗矮行星——厄里斯星的确切质量。
科学家此前就已经知道,厄里斯星的直径比冥王星大,体积大约是月球的一半,但是并不清楚它的质量如何,因此暂时没有剥夺冥王星第一矮行星称号。
而这次的计算结果表明,厄里斯星比冥王星的质量大27%。
新的数据显示,厄里斯星由冰和岩石组成,与冥王星很相似。
因此它看上去就像是一颗白色的台球。
厄里斯星发现于2005年,名字来自希腊神话中的不和女神。
它的轨道很长,轨道周期是560年。
厄里斯星直径大约2400千米,刚好比2250千米的冥王星大一点,而且还有个小月亮围绕。
天文学家认为,在太阳系大约有50个未明天体有可能划入矮行星之列,其中的一些从体积上与厄里斯星和冥王星很接近。
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大楼还需细菌加固
世界上有许多建筑物是建立在松软的沙质土壤上的,因此这些建筑物很容易发生倾斜,更抗不住大地震的折腾。
以往,人们会用胶状的化学物质注入地基进行加固,但是这种化学物质有一定毒性,且很容易渗入地下,污染水源。
现在我们只要向建筑物的地基周围释放某种土壤中生长的细菌,不久,地基的沙质土壤就转化成一种沙岩状的坚实固体,这个方式比以往的方式要简单稳妥得多,而且还环保。
原来这种土壤细菌能够分泌使水份碱性化的代谢物,水一旦碱性化,水中溶解的碳酸钙就会均匀地沉积在沙粒上,再调配上细菌的分泌物,会使沙质土壤像被灌了水泥一样,不久就凝固在一起,但是又没有任何水泥的影子,于是,沙质土壤变成了沙岩状的岩石。
具有这种特殊能力的细菌叫做巴斯德杆状细菌,科学家已经在实验室里经过了充分的实验,效果良好,他们正准备把细菌释放到需要加固的建筑物周围,让它们发挥威力。
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睡眠一去不复返
我们都知道熬夜的危害,也知道当某天睡眠不足时,第二天要多睡一会补回来,人才会有精神。
但是,科学家却警告说,睡眠长期缺乏是无法弥补的。
在工业化发达的国家,人们每天大约只睡7小时。
根据统计,美国人比40年前的睡眠时间差不多缩短了1个小时。
也许许多人都觉得,睡眠减少了一点没什么关系,毕竟自己没有感到困乏。
但是,他们想错了。
美国的睡眠研究专家做了一个实验,他们让动物们每天保持20小时的清醒和4个小时的睡眠状态,实验连续进行了5天。
检查动物的脑电波和肌肉活动情况后,专家们发现,动物在第一天睡眠缺乏后,会通过增加睡眠深度来补偿睡眠缺乏的损失,这可以看做是动物追求身心平衡的反应。
但是在接下来的日子里继续睡眠不足,它们就无法保持更深度地睡眠,也不再增加睡眠时间。
显然,动物们的睡眠调节系统被破坏了。
而且实验结束后,科学家给了动物们3个整天,它们可以想睡多久就睡多久,但是它们却无法恢复自己的健康。
这个发现支持了最近关于人类睡眠的另一项研究结论,即每天两到三小时的睡眠缺乏会对身体造成伤害,比如人会出现心血管、免疫系统和内分泌系统疾病。
即使人们并没有感觉自己很困,但是他们的身体其实已经遭到了伤害,而且由于睡眠调节系统被破坏了,因此身体的健康几乎无法从伤害中自动恢复。
千万别拿睡眠不当回事,少睡一点也不行。
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病菌诈术
植物叶子的气孔可以释放水汽,吸收外界气体进行光合作用,使得植物能够茁壮生长。
在干旱时期,植物还会通过关闭叶子的气孔避免水分流失。
除此之外,现在科学家发现植物叶子的气孔还可以阻止细菌入侵,但是也会陷进病原体的圈套当中。
同细菌相比,真菌可以轻而易举地渗透到植物叶片里去;但细菌必须要经过植物叶子的气孔,才能感染到植物叶片的细胞。
科学家做了一项试验,他们把某种植物的叶子完全暴露在细菌之下,发现植物叶子的气孔在一个小时内全都迅速关闭。
一个小时后,如果感到病菌是无害的细菌时,植物叶子的气孔还会继续关闭8个小时。
但奇怪的是,一个小时后,如果遇到的病菌是有害的细菌时,植物叶子的气孔反而会持续张开3个小时。
植物这种“亲敌”的举动,似乎有些反常。
原来,病原体使用了诈骗的伎俩。
这种病原体能够分泌一种与植物激素相似的激素,叫做冠毒素。
由于植物激素能够参与植物的新陈代谢,因而这种植物激素就欺蒙了植物的“双眼”,使得植物叶子的气孔乖乖地张开。
科学家还发现某些变异的这种病原体,如果没了冠生素,就不能使得植物叶子的气孔张开。
因而科学家认定,这种病原体先派冠毒素去当先锋,使植物放松警戒,然后再将其侵袭。
植物叶子的气孔的确能够主动抵抗细菌侵袭,只是植物“道高一尺”,病菌却“魔高一丈”。
可见生物界的生存斗争十分奇妙。
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古怪的软木塞行星
我们所熟悉的太阳系内的行星有两种,一种是像地球这样的固体行星,有一层坚硬的固体外壳,它们的体积小而密度大,被称为类地行星,距离太阳较近;另一种是像木星这样的气体行星,主要由氢、氦等气体构成,它们的体积大而密度小,被称为类木行星,距离太阳较远。
其中,土星是太阳系内密度最小的行星,为0.7克/立方厘米,还没有水的密度大。
这已经是很轻的一颗行星了,然而,最近科学家发现了一颗行星,密度只有0.25克/立方厘米,比一个暖水瓶上的软木塞还要轻!
这颗软木塞行星距离地球大约450光年,它的体积比木星大三分之一,而质量却只有木星的一半。
为什么它的密度会这么小呢?现在科学家还无法给出确切的答案。
有人猜测,这可能是由于行星内部的能量向外膨胀,把体积“撑大”的缘故。
然而这种情况产生的原因和具体的机理还没有令人信服的解释。
有人认为,也许这种行星的诞生与太阳系内的行星有着根本的不同。
地球等八大行星都是由原始太阳系内的微粒彼此撞击、结合而逐渐形成的,其中木星、土星等处在外侧,而且质量较大,可以吸附大量的气体,因此它们的密度较小。
系外行星的形成是不是存在其他的情况呢?目前科学家一共探测到了大约200颗系外行星,绝大部分都是类木行星,而且它们的公转轨道距离主恒星都比较近。
以这颗软木塞行星为例,它距离主星的距离只有水星和太阳间距离的七分之一,公转一周只需4.5天。
而按照传统观点认为,体积大而密度小的类木行星一般只能在距离主星较远的地方形成。
这颗软木塞行星显然太古怪了。
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