第一篇：青少年必讀書(shū)系(小學(xué)生必知的科學(xué)知識(shí)(上))_宇宙的中心

宇宙有中心嗎？就象太陽(yáng)系中所有的行星都繞著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，銀河系所有的恒星都繞著銀河系的中心旋轉(zhuǎn)一樣，宇宙中存在一個(gè)讓所有的星系包圍在中間的中心點(diǎn)嗎？

看起來(lái)應(yīng)該存在這樣的中心，但是實(shí)際上它并不存在。因?yàn)橛钪娴呐蛎浺话悴话l(fā)生在三維空間內(nèi)，而是發(fā)生在四維空間內(nèi)的，它不僅包括普通三維空間（長(zhǎng)度、寬度和高度），還包括第四維空間——時(shí)間。描述空間的膨脹是非常困難的，但是我們也許可以通過(guò)氣球的膨脹來(lái)解釋它。

我們可以假設(shè)宇宙是一個(gè)正在膨脹的氣球，而星系是氣球表面上的點(diǎn)，我們就住在這些點(diǎn)上。我們還可以假設(shè)星系不會(huì)離開(kāi)氣球的表面，只能沿著表面移動(dòng)而不能進(jìn)入氣球內(nèi)部或向外運(yùn)動(dòng)。在某種意義上可以說(shuō)我們把自己描述為一個(gè)二維空間的人。

如果宇宙不斷膨脹，也就是說(shuō)氣球的表面不斷地向外膨脹。則表面上的每個(gè)點(diǎn)彼此離得越來(lái)越遠(yuǎn)。其中，某一點(diǎn)上的某個(gè)人將會(huì)看到其他所有的點(diǎn)都在退行，而且離得越遠(yuǎn)的點(diǎn)退行速度越快。

現(xiàn)在，假設(shè)我們要尋找氣球表面上的點(diǎn)開(kāi)始退行的地方，那么我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)它已經(jīng)不在氣球表面上的二維空間內(nèi)了。氣球的膨脹實(shí)際上是從內(nèi)部的中心開(kāi)始的，是在三維空間內(nèi)的，而我們是在二維空間上，所以我們不可能探測(cè)到三維空間內(nèi)的事物。

同樣的，宇宙的膨脹不是在三維空間內(nèi)開(kāi)始的，而我們只能在宇宙的三維空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)。宇宙開(kāi)始膨脹的地方是在過(guò)去的某個(gè)時(shí)間，即億萬(wàn)年以前，雖然我們可以看到，可以獲得有關(guān)的信息，而我們卻無(wú)法回到那個(gè)時(shí)候。

第二篇：青少年必讀書(shū)系(小學(xué)生必知的科學(xué)知識(shí)(上))_火藥的發(fā)明

火藥的發(fā)明，與煉丹密切相關(guān)：古代的術(shù)士們沒(méi)有煉出“仙丹”，卻意外地發(fā)明了火藥。

在西漢時(shí)期，漢武帝為了長(zhǎng)生不老，常招來(lái)所有的大臣，為他出謀劃策。

一天，有個(gè)大臣建議說(shuō)：“陛下，我聽(tīng)說(shuō)有一種仙丹，吃了它，就能長(zhǎng)命百歲。”

漢武帝一聽(tīng)，高興極了，連忙下令全國(guó)的術(shù)士為他煉丹。于是，煉丹術(shù)開(kāi)始盛行起來(lái)。

可是，煉丹常常容易出差錯(cuò)，引起一次又一次的爆炸事故，有的術(shù)士甚至把自己也炸傷了。

但是，煉丹的術(shù)士們?yōu)榱瞬┑没实鄣臍g心，整天守在煉丹爐旁，一心想煉出仙丹。但漢武帝不僅沒(méi)有能長(zhǎng)命百歲，反而加速了“駕崩”。

原來(lái)，煉丹主要是用硫磺、硝石、朱砂混合，再加上蜂蜜來(lái)燃燒煉制的，其中含有毒性很強(qiáng)的水銀。因此，在煉丹過(guò)程中，如果稍不注意，就會(huì)引起爆炸。

一天傍晚，有個(gè)煉丹術(shù)士因疲勞過(guò)度，就靠在煉丹爐旁睡著了，一夜惡夢(mèng)不斷。當(dāng)他驚醒后，發(fā)現(xiàn)火光沖天，禁不住大叫一聲：“不好，發(fā)生了火藥事故！”于是，“火藥”一詞便傳開(kāi)了。

后來(lái)，火藥引起了軍事家濃厚的興趣，他們進(jìn)行了深入的研究，將硝石、硫磺和木炭按一定的比例，制成了世界上最早的火藥。于是，火藥就成為我國(guó)古代的四大發(fā)明之一。

第三篇：青少年必讀書(shū)系(小學(xué)生必知的科學(xué)知識(shí)(上))_冶煉的小行星

地球上的資源越來(lái)越少。科學(xué)家們經(jīng)過(guò)探測(cè)，發(fā)現(xiàn)人類(lèi)所需的礦物質(zhì)都可以從太陽(yáng)系的小行星中找到，如鐵、鎳、鋅、銅等，而有一些的儲(chǔ)量還相當(dāng)豐富。那么，怎樣才能采集為我們所用呢？

美國(guó)的科學(xué)家提出一個(gè)名為“開(kāi)發(fā)小行星”的設(shè)想，準(zhǔn)備把這些小行星先弄到距地球比較近的軌道上，然后把它拉進(jìn)附近的太空城的工廠里，冶煉成材料，再送到地球。首先，怎么把小行星從天上摘下來(lái)呢？科學(xué)家們?cè)O(shè)想：當(dāng)小行星沿自己的軌道飛到離地球最近時(shí)，派宇宙飛船抓住它，拖入接近地球的軌道，用核彈頭把它炸毀。接著，將炸碎的礦石拉入太空工廠，就地冶煉。對(duì)于那些自然環(huán)境人類(lèi)尚能適應(yīng)的小行星，可以采取另一種方法。直接用宇宙飛船將人和設(shè)備送上去，在那兒開(kāi)采礦石，并設(shè)廠冶煉，這樣就用不著為冶煉后的礦渣尋找垃圾場(chǎng)了。

最后的難題是如何把冶煉好的材料運(yùn)回地球？科學(xué)家們?cè)O(shè)想，把金屬鑄成很大的塊狀，同時(shí)向它的中間注入氣體，讓這些大的金屬塊變得足夠輕，再操縱地面控制，讓它們落到指定的海洋上。

宇宙中蘊(yùn)藏著無(wú)窮無(wú)盡的寶藏，到那時(shí)人類(lèi)就不會(huì)再為資源短缺而煩惱了。但在沒(méi)有實(shí)現(xiàn)以前，可千萬(wàn)要注意保護(hù)我們的現(xiàn)有資源。

第四篇：青少年必讀書(shū)系(小學(xué)生必知的科學(xué)知識(shí)(上))_河外星系的發(fā)現(xiàn)

河外星系是在銀河系以外，類(lèi)似于銀河系那樣的龐大的天體系統(tǒng)，包括恒星、雙星、聚星、星團(tuán)、星云、分子云、星際塵埃、宇宙線(xiàn)以及星際磁場(chǎng)等?，F(xiàn)已觀測(cè)到的星系總數(shù)，差不多有1000億個(gè)。

人類(lèi)發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)河外星系的歷史是漫長(zhǎng)而曲折的。18世紀(jì)中葉，就有人提出宇宙中存在許多類(lèi)似銀河系這樣的龐大恒星系的猜想。1755年德國(guó)哲學(xué)家康德明確提出，“在廣大無(wú)邊的宇宙中，存在數(shù)量無(wú)限的世界和星系”，并把星系形象地比喻為宇宙海洋中的“宇宙島”。1781年英國(guó)天文學(xué)家威廉·赫歇耳觀測(cè)了一些星云，發(fā)現(xiàn)這些星云大多數(shù)都可分解為恒星，他斷言所有的星云都可分解為恒星，康德的宇宙島的觀點(diǎn)是正確的。但是后來(lái)，1790年赫歇耳觀測(cè)到一些彌漫星云是不能分解為恒星的，于是他改變了立場(chǎng)，認(rèn)為宇宙島即星系是不存在的。

1845年美國(guó)人羅斯伯爵制成一具當(dāng)時(shí)口徑最大（1.84米）的望遠(yuǎn)鏡，用這具望遠(yuǎn)鏡他將許多赫歇耳未能分解的星云分解為恒星，使得宇宙島的觀念又引起人們的關(guān)注。但是，1864年英國(guó)人哈根斯使用光譜分析的方法觀測(cè)星云，他發(fā)現(xiàn)許多星云的光譜是由幾條明線(xiàn)組成，即是說(shuō)這些星云是一些發(fā)光的氣體，從而又一次否定了星系的存在。

1918年，美國(guó)天文學(xué)家沙普利根據(jù)球狀星團(tuán)的距離，把銀河系的直徑定為26萬(wàn)光年（由于未考慮星際消光作用，這個(gè)數(shù)字偏大了）。而在這之前，對(duì)一些漩渦星云距離的測(cè)定由于方法不對(duì)或者測(cè)量不精確，普遍被縮小了，都小于沙普利所觀測(cè)的銀河系的直徑，因此，沙普利反對(duì)存在河外星系的見(jiàn)解。另一方面，美國(guó)天文學(xué)家柯蒂斯等人陸續(xù)在一些漩渦星云中找到一些新星，他根據(jù)新星的光度測(cè)定了這些旋渦星云的距離，得出這些星云的距離是很遙遠(yuǎn)的，超出了銀河系的范圍。1920年4月，兩種對(duì)立觀點(diǎn)的代表人物展開(kāi)了論戰(zhàn)，由于當(dāng)時(shí)雙方的論據(jù)都不夠充分，未得出最后的結(jié)論。1924年，美國(guó)天文學(xué)家哈勃用當(dāng)時(shí)最大的天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)仙女座大星云，他把仙女座大星云外圍部分分解為恒星，并從中找出幾顆造父變星，利用造父變星能夠指示距離的特性（稱(chēng)為造父視差），求出仙女座大星云的距離為50萬(wàn)光年（比實(shí)際距離要小得多），遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于沙普利所定出的銀河系的直徑。后來(lái)在其他星云中也發(fā)現(xiàn)了造父變星，發(fā)現(xiàn)那些星云的距離更遙遠(yuǎn)。這樣，人們才最后確認(rèn)了河外星系的存在。

第五篇：青少年必讀書(shū)系(小學(xué)生必知的科學(xué)知識(shí)(上))_為什么說(shuō)“信息高速公路”

將開(kāi)創(chuàng)新的信息時(shí)代？

“信息高速公路”的正式名稱(chēng)是“全美信息基礎(chǔ)設(shè)施”。那么為什么要把它稱(chēng)作高速公路呢？原來(lái)，美國(guó)政府正在實(shí)施一項(xiàng)在全國(guó)建立一個(gè)光纖通信網(wǎng)絡(luò)的工程，讓每一個(gè)辦公室、家庭等都有暢通而方便使用的終端設(shè)施。這就像全國(guó)的高速公路網(wǎng)一樣，把全國(guó)各地連接起來(lái)。

建設(shè)“信息高速公路”需要鋪設(shè)成千上萬(wàn)千米的光纜，開(kāi)拓各種用途的軟件，建立各種傳輸和使用的終端設(shè)備。它工程浩大，費(fèi)用昂貴，然而一旦建成，將給人們帶來(lái)極大的方便，也將促進(jìn)經(jīng)濟(jì)更快地發(fā)展。

例如，人們可以享受到交互式電視，就是說(shuō)，觀眾在看電視時(shí)可以把自己想看的電視節(jié)目告訴電視臺(tái)，電視臺(tái)則把這節(jié)目直接傳輸?shù)侥愕碾娨暀C(jī)上，不像現(xiàn)在，電視臺(tái)播放什么你就只能看什么。又如，醫(yī)生可以把各種化驗(yàn)結(jié)果傳輸?shù)竭h(yuǎn)處，實(shí)現(xiàn)異地專(zhuān)家會(huì)診；家庭主婦可以在家里選購(gòu)商品；而一些有關(guān)自然災(zāi)害和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大信息，則可以在瞬間送到有關(guān)部門(mén)。

目前，許多國(guó)家都在計(jì)劃建設(shè)“信息高速公路”網(wǎng)，這已成為世界性的新潮流。