学生探索百科全书

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1学生探索百科全书本书采用最先进的科学研究方法，撷取科学、自然、历史上三大领域中最前沿的探索成果，将一个个激动人心、引人入胜的发现过程一一展现在读者面前，THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORAHowdotheparticlesgothroughourbody?激发培养创造性的思维方式。WhyshouldaTVbewrappeduptowatch?Whatisthebasisofpeople’sviewofbeauty?探索Doestheearliestswordcomefromthespace?人类穿越时空的奥秘●魔术方阵的无穷魅力复制世界的克隆技术●“魔鬼城”的真实来历●植物起死回生之术最早的美索不达米亚文明●古代埃及人的宗教信仰学习GPS如何布下“天罗地网”●列车悬空“飞行”的原理蜜蜂为何能拥有和睦的家庭生活古希腊高度发达的城邦体制●古罗马的城市文明发现印刷机下的毛细血管●地心深处的秘密●叶片上的肉食大餐如何发生睡眠时奇妙的大脑活动●秦始皇陵地宫的秘密南太平洋上神秘的孤岛文化●伟大航海家哥伦布的传奇身世TION

2学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION上卷科学探索北京出版社

3学生探索百科全书学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAXUESHENGTANSUOOFSTUDENTEXPLORATIONBAIKEQUANSHU总策划邢涛Publisher:XingTao前言主编纪江红Editor-in-Chief:JiJianghongDeputyEditor-in-Chief:GongXun欢迎进入奇妙的探索世界！执行主编龚勋Editor:JiaBaohuaDongMingYeJingLiPing“思维是地球上最美丽的花朵”，而探索精神是其中最灿烂的一枝。对编撰贾宝花董明叶静李萍未知事物的探求是整个人类赖以生存的希望和整个社会不断前进的动力。GuestEditor:ZhangJiamian千百年来，人类用孜孜不倦的探索精神，不断扩展了对应用科学、对神奇特约编辑张加勉ExecutiveEditor:MaoBaige大自然以及对人类自身的认识。在永不停顿的对未知领域的探究中，人类责任编辑毛白鸽DesignDirector:HanXinyu构建起了多彩多姿的现代文明。装帧设计韩欣宇Designer:QianYingSunJing我们能不能跨越时空？哥德巴赫猜想、蜂窝猜想、四色之谜，这些版面设计钱颖孙AssistantDesigner:ZhouDanJiangZhengqing数学领域的“未知”是怎么回事？为什么说碳纳米管是通向月球的天图片制作周丹蒋正清Illustrator:JiangXiaosongZhouChangfeng梯？地外文明真的存在吗？动物为什么要冬眠？人类最早的文明在哪里插图绘制姜晓松周长风崔树良钟健CuiShuliangZhongJian出现？古埃及人怎样修建金字塔，又是如何制作木乃伊的？亚历山大大技术支持任超TechnicalSupport:RenChao帝是被谋杀的吗？……这些充满神秘的问题都能在这套《学生探索百科全书》中找到答案。北京电子音像出版社出版PublishingHouse:BeijingPublishingHouse（北京北三环中路6号）Address:No.6,BeisanhuanzhongluRd.,Beijing《学生探索百科全书》共分三卷：《科学探索》、《自然探索》和《历史邮政编码：100011Postcode:100011探索》，分别以独特的视角给读者展示了不同学科的新知识构架，强调以网址：www.bph.com.cnWebsite:www.bph.com.cn科学的精神探索世界，培养青少年细致缜密的科学方法和求真唯实的探索ISBN7-900401-50-4ISBN7-900401-50-4精神。全书三卷均按照各自内容分为若干篇章，设置了引人入胜的探索主题，通过对各项内容丝丝入扣的细节分析和层层发掘，让读者在准确的文字讲述、严谨的原理说明中了解事实的真相。希望这套全新的探索百科全书能成为满足青少年求知渴望、拓展青少年知识视野、丰富青少年精神世界的良师益友。

4学生探索百科全书科学探索如何使用本书如何使用本书篇章名称本章所要介绍内容的总括，全《学生探索百科全书》分为上卷《科学探索》、中卷《自然探索》和下卷《历史探索》。章探索内容的核心各卷以不同的内容展示出探索百科的全新面貌。每卷分为若干篇章，篇内再按不同的内容一一分类，并展开细述。所涉及的知识点均从生动有趣、神奇奥秘的引言开始，并以清晰流畅的语言表述和科学严谨的知识系统，使学生在满足了好奇心的同时，也获得了应掌握的百科知识；同时，全书配有与内容相关的精美图片，也将让人爱不释手。双页书眉本书书名及本卷卷名主标题主文本或全文的精彩概括单页书眉本卷篇章名副标题凝练全文的知识点篇章内容概述介绍本章主要内容的说明主文本文字，引导读者轻松了解由引人入胜的情节导入本版探索的知识点与掌握全篇内容要点辅图图名主图对探索内容的概括集中展示本版探索内容的主要图片辅图照片配合主图拆分说明知识点的独立图片与本版知识点相关的照片让您对相关内容有更真切的认识辅图图注对辅图各项内容的具体解释原理图辅标题根据文章内容，由资深插图画家绘制的原理示意图，说明性强，使您与副标题相关的各知识点对复杂的原理一目了然辅文本小资料对辅标题的具体阐述或讲解与探索知识点相关的补充性背景介绍或趣味性知识链接主图图名主图图注主图各探索点的名称对主图图名的具体解释45

5学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION上卷·科学探索百变的激光全息摄影36全息拍摄的奥秘36目录到底什么是激光37让全息拍摄记录历史37运动发电的“人体电池”38电的产生38第一章给船长平反20电的储存38物理探索无辜的船长20家庭用电39伯努利原理21寻找“幽灵粒子”12卷起来的电视机40浮出水面22从预言到发现12电视的发明40浮力原理——阿基米德定律23构成物质的微观粒子13电视的发展41浴缸里的发现23物质只有三种状态吗14影像盛宴42充满摩擦的世界24固态、液态和气态14电影的诞生43摩擦力的种类25第四态15电影摄影机43第三章摩擦无处不在25我们能不能穿越时空16从无声无色到有声有色43绝妙的数学声音的谋杀26时间是相对的17什么是次声波26魔术方阵54什么是“维”17声波的种类26数字发展史54超弦理论17声音的传播27数的具体分类55是谁偷了哈桑的鱼18第二章把声音留住28关于数字“0”55地球重力惹的祸18奥秘化学麦克风28古埃及的丈量师56万有引力19把声音存起来29点金术里炼出的磷元素46圆周率π的测量56重心19海市蜃楼30元素周期表46地球周长的测量57上蜃景与下蜃景31元素的命名47阿基米德的数学测量57光的反射31新元素的发现极限47无处不在的黄金分割58光的折射31完美的造物结构——足球烯48自然界的黄金分割58宇宙是绿色的吗32足球烯家族48几何学的发展59天文学家的错误32同素异形体49几何的基本图形59太阳光的颜色32能力超强的碳元素49著名的几何定理59颜色加减法33人间仙境的形成50四色之谜60真正的火眼金睛——T射线34溶洞与化学反应50哥德巴赫猜想60T射线在哪里35化学反应的基本类型50蜂窝猜想61电磁波谱35氧化还原反应51孪生素数猜想61鬼屋惊魂36化学反应中的能量变化51回数猜想61

6第四章尼龙丝袜的革命74尼龙的发明74第六章能源和材料尼龙的应用75技术领域全新日光浴64什么是合成纤维75来自太阳的巨大能量64可以导电的塑料76计算机复原圣诞老人100太阳能电池65导电塑料的发现76计算机的基本构造100建筑中的太阳能65塑料的本质77计算机的发展101好风凭借力66塑料的种类77数字化生活102风力发电66腓尼基人的秘密78什么是互联网102风力发电机67玻璃产业的发展78互联网构件102风能资源67玻璃的加工79互联网的功能103海洋的温差能68玻璃的种类79毛细血管印出来104汽车的环保、节能技术91印刷术发展史104前景诱人的海洋能68天外来剑80汽车的防盗技术91印刷机的种类105水资源与水能69钢铁冶炼技术的发展80飞行中的列车92印刷术的前景105水力发电69铁冶炼80磁悬浮列车工作原理92直冲云霄106水力发电站69钢冶炼81磁悬浮列车的优越性92结构设计106亿万年后的燃烧70用纸也能包住火82磁悬浮列车存在的问题93建筑地基106煤炭的形成70如何制作阻燃纸82奔驰如飞的船94建筑材料107石油和天然气的形成71纸的分类82水翼船原理94魔鬼与天使72纸的加工83摩天大楼的电梯107船舶的基本结构94核能的产生72从地球到月球的天梯108造船材料95核电站73何谓“纳米”108船舶的种类95核能的利与弊73纳米科技109第五章会“呼吸”的飞机96纳米技术的广阔前景109战争引发的航空技术97通讯与交通DNA图腾110飞机怎样飞行97基因工程110天涯咫尺86飞机的控制97转基因技术111早期电话87黑匣子97克隆技术111从“模拟”走向“数字”87从“有线”到“无线”87可视技术87你的孩子丢不了88何谓“全球定位系统”88GPS的实施阶段89GPS的应用领域89拥有智能汽车的日子90汽车的安全技术90

7学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION上卷·科学探索第一章物理探索EXPLORATION1OFPHYSICS“如果我看得远，那是因为我站在巨人的肩上。”——牛顿(英)从本质上说，物理学的“第一推动力”是人类知与不知的矛盾，这一矛盾推动了物理学的发展。人类有试图理解、解释宇宙万物之理的天性。不明真相的小孩子总以为星星只有在夜晚才会出现，弯月与满月是两个不同的月亮……当他们渐渐看到事物的本质时，他们会惊讶地问“为什么”！正是这种探寻的欲望推动着物理学不断发展前进。物理学有一个永恒的主题—寻找各种“秩序”，因此才说它是研究物质世界的最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律的科学。而物质的各种状态比我们想像的要广泛得多，其间的“秩序”更值得我们去探求。有物理学家力图寻找一切物理现象的基本规律，从而统一地理解一切物理现象。这种努力虽然不断有所进展，但目前达到的程度距离实现这一目标还很遥远。人们对客观世界的探索、研究是无穷无尽的。

8学生探索百科全书科学探索物理探索夸克寻找“幽灵粒子”很长一段时间里，人们认为构成物质的最小微粒就是组成原子核的质子和中子。但这种认识是错误的，中子和质子并不是最基本的物质构成单元。夸克就是组成中子、质子这一类基本粒子的更基本的单元，很多中国物无限再分的微观世界理学家称其为“层子”。微子是由诺贝尔物理奖得主、胶子中奥地利物理学家沃尔夫夸克被“强作用力”紧紧地束缚在一起，而传递这种作用力的媒介就是“胶子”，冈·泡利在1931年预言存在的。它们像胶水一样，以很强的力量把夸克“胶黏”在一起。它是宇宙间的“隐身者”，是一种非常小的基本粒子，几乎不与任电子电子随时都在改变位置，它环绕在由质子和中构成物质的微观粒子何物质发生作用。所以，尽管每子构成的原子核外围不停地运动，每百万分之一秒可以绕几十亿圈。研究表明，在含有多个原子、原子核和电子等秒钟都有数以万亿计的中微子穿电子的原子里，电子的能量是不同的。能量低的电子，通常在离核近的区域运动；能量高的这些构成物质的粒子称为过我们的身体，我们却很难发现电子，通常在离核远的区域运动。“微观粒子”。其中，比原子核和探测它们的行踪，因此这些中小的物质单元，包括电子、中微子被称为“幽灵粒子”。子、质子、光子，以及宇宙射线和高能试验中发现的一系列粒子电子层被称为“基本粒子”。一般按其质量大科学上常把电子运动的不同区域划分为不同小以及其他性质上的差异分为光子、轻子的电子层。把能量最低、离核最近的区域叫第一层(K层)，比第一层能量稍高、离核稍远的叫第二层(中微子就属于轻子一族）、介子和重子四类。这(L层)，由里往外，依次类推，分别叫第三层(M层)、第四层(N层)等。核外电子总是尽量先排在能量最低的电子层反映了人类对物质结构认识的深化，但不能看成是里，然后依次排在能量稍高的电子层里，即排满了K层，才物质最后的、最简单的组成。试验结果已经显示：基本粒排L层，排满了L层才排M层等。子也还有它内部的结构，所以说基本粒子也是相对而言的。从预言到发现原子的大小中微子与其他物质的相互作用十分微弱，所质子原子很小，但原子核又比原以探测起来非常困难。那么，人们是怎么知道中到目前为止，质子被认为是一种稳定的、子小得多，它的半径约为原不衰变的粒子。但也有理论认为质子可子半径的几万分之一，而体微子的存在的呢?原来，科学家们发现：在核衰能衰变，只不过其寿命非常长，但物理积只占整个原子体积的几千学家没能获得任何能证明质子衰变的实万亿分之一。如果原子像一变中放射出的β粒子所带走的能量，不足以和原验数据。质子在化学和生物化学中起着座庞大的体育场，那么原子非常大的作用。核只相当于体育场中央的一子核失去的质量相平衡。在这一过程中，一部分只蚂蚁。能量“不翼而飞”了。这个事实让人们十分吃惊，因为能量守恒的原则适用于一切运动，即使在微观世界里也一样。奥地利著名的物理学家泡利认为，原子核在左旋的中微子放射时一定伴随着另一种神秘粒子的放原子的内部结构物质世界大到宇宙，小到基本粒子都是旋在一个原子里有一个由质子和中子射，不过它逃过了观测，打破了能量的平转运动着的。中微子被证实存在后便发现只存中子构成的原子核。这个原子中子是一种中性粒子，具有与质在着左旋的中微子，而没有右旋的中微子。为什核在原子的中心部分，另外还衡。后来意大利物理学家费米给这种神秘子大约相同的质量。它和其他常有一些电子围绕原子核高速旋么只有左旋中微子？相关科学家解释说：宇宙见的基本粒子最大的区别在于其的粒子取名“中微子”。中微子具有超乎寻原子核转。质子带正电荷，中子不带诞生初期，物质是对称的，有物质就有反物质，本身不带电荷。绝大多数的原子电，而电子则带负电荷。当质子核都由中子和质子组成。有左旋中微子就有右旋中微子。但后来由于宇常的逃逸能力，让那些想捕获它的科学家们的数量增加或减少时，原子的性质宙的膨胀运动和物质的演化，物质优势偏于一便会改变，甚至变成另一种原子。中伤透脑筋。不过，功夫不负有心人，物理学家方，对称性受到破坏。宇宙诞生时本身就是左子的数量改变时，原子的性质不会有们费了九牛二虎之力，终于在1955年将它捕获。大的改变。当电子的数量增加时，原子就旋的，因此作为宇宙间物质的基本粒子中微子会变成阴离子；当电子的数量减少时，原子也是左旋的。单个电子运动形成的螺旋状轨迹此时，距泡利当年的预言已过去了整整25年。就会变成阳离子。1213

9学生探索百科全书科学探索物理探索第四态物质只有三种状态吗固态、液态和气态是我们在生活中经常遇到的物态，但实际上，物态还有一种特殊的状态——第四态，前面所说的等离子体就是物质构成物质的状态第四态的体现。第四态是气态物质经过电离后生成的区别于固态、液态、气态的第四种状态。第四态物质既可以像液体那样流动，又能像一定已经听说过等离子电视机，它是一种以等离子显你固体的晶体那样拥有有序的内部结构。其实第四态在自然界中普遍存示器来显示图像的超薄电视，可以悬挂在墙壁或天花在：除了宇宙间大部分星际物质都处于等离子体状态外，地球上南板上。实际上，等离子电视利用了一种通过惰性气体放电的北极有时出现的五颜六色的极光、夏日雷雨时出现的闪电，以及生活显示技术，其工作原理跟日光灯管有些类似：每一个等离子中绚丽多彩的霓虹灯、日光灯等都与第四态密切相关。管就是一个发光元件，四周经气密性封闭，形成一个个放电空间，其内充满混合的惰性气体；然后经电极释放高压，混合气体发生电离，并产生紫外线，最后由紫外线轰击荧光固态构成固体的微粒间距离很屏，从而产生画面。这种等离子荧光屏的基础就是呈现物质小，作用力很大。粒子在各自的平衡位置附近作无“第四态”的等离子体。规则的振动，所以固体能液晶材料保持一定的体积和形状。“液晶”的概念对我们来说不算陌生，它在电子表、计算器、手机、传呼在受到不太大的外力作用机、电脑和电视机等的文字和图形显示上得到了广泛的应用。液晶材料属时，固体的体积和形状改固态、液态和气态于有机化合物，迄今人工合成的“液晶”已达5000多种。这种材料在一变很小。定温度范围内可以处于“液晶态”，即物质的第四态，它既具有液体的流自然界中物质的存在形态被称为“物态”。我们最熟悉动性，又具有晶体在光学性质上的“各向异性”，并且对外界因素(如热、的三种物态是固态、液态和气态，而且三者可以在一定条电、光、压力等)的微小变化很敏感。正是这些特性才使液晶材料被广泛各种晶体的结构应用于科技领域。件下相互转化。譬如，水分在循环运动过程中不断地改变晶体和非晶体着它的状态：液态的水可以凝固为固态的冰，也可以蒸发根据粒子排列方式的不同，固体可分为晶体和非晶体为气态的水汽；气态的水可以凝结为液态的雨，也可以凝两种。如果粒子的排列具有规则的几何形状，这样的物质叫晶体，如金属、食盐、金刚石等。如果组成固华为固态的冰雪；而固态的水可以溶化为液态的水，也可体的粒子杂乱堆积，分布混乱，这样的物质叫非晶体，如玻璃、石蜡、沥青等。以升华为气态的水。升华宇宙中已发现七种物态凝华在浩瀚无垠的宇宙中，除了我们人类经常接触到的固体、液体、气体三种物态以及已经被人们优先利用了的第四态外，科学家们又发现了“超凝结固态”、“反物质态”及“辐射场态”。蒸发凝固不同的物态，特性也大不相同。超固溶化态密度大，比金刚石还要坚硬很多。反气态水的三态变化物质态具有很大的能量：反质子和质气体分子间的距离比较大，因此它们之间的作用力子碰撞时，释放出的能量超过核反应很小，彼此之间不能约束。气体分子都在作无规则的热运动，在它们没有发生碰撞之前，气体分子作所释放能量的1000倍。辐射场态的特匀速直线运动，只有在彼此之间发生碰撞时，才改性从表面看，好似真空，所以科学家变运动的方向和运动速度。由于气体分子可以到处们又称它为“空无一物的第七移动，因此气体能充满它所能达到的空间，既没有布朗运动态”；但实际上，所谓的一定的形状也没有一定的体积。英国植物学家布朗在用显微镜观察水中悬“真空”却充满了热辐浮的花粉时，惊奇地发现花粉粒子在水中射，即各种波长的液态四处乱蹦乱跳，不停地作无规则运动。爱电磁波。因斯坦后来用分子运动理论解释了这种液体分子间的距离比较小，它们之间的作用力比较现象的成因——微小的、看不见的水分大，分子也在各自的平衡位置附近作无规则的振动。子在不断地剧烈撞击花粉粒子。因为这种液体分子的结构排布介于气体和固体之间，有一定现象是布朗发现的，所以把这种运动称为的体积，却没有一定的形状。在外力作用下，液体“布朗运动”。布朗运动永远不会停止，也就的压缩性小，不易改变其体积，但流动性较大。水中的花粉粒子是说物质分子的运动是永不停息的。1415

10学生探索百科全书科学探索物理探索时间是相对的一维我们能不能穿越时空直线对于时间的探索，古往今来从未停止过。爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论把时间和空间紧密联系起来，成为目前最具意义的二维时间与空间的秘密平面学说。简单地说，狭义相对论认为：物体的质量决定于它的速度，即E=mc2；广义相对论提出——引力是一种空间属性，而不是物体对30岁的孪生兄弟，弟弟是宇航员。2000三维之间的力。时间和空间一样也是相对的，所以“在同一时间”这一一年，弟弟乘坐速度为每秒24万千米的太空飞立体概念正与“在同一地点”一样，都是没有意义的概念。船向距离地球8光年的一个星球进发；以这种速度，他要在2020年才能返回到地球上来。那时，弟弟将看到哥哥庆祝50岁生日，而这时对他自己来说什么是“维”才刚刚过了12年，他才只有42岁！事实上，时间在物理学中，“维”指独立的时空坐标的个数。我们周围的空的伸缩已经被真实的仪器测量到了。1971年，美国间有三个维(上下，前后，左右）；而我们熟悉的“时空”有四个维(前面的三个空间轴和一个时间轴）。人们习惯把空间看成三维的，的两位物理学家作了环球旅行，并且捕捉到了时间的太空旅行把平面或球面看成二维，而把直线或曲线看成一维。伸缩：在旅行结束时,飞机上的原子钟比地面上的晚了太空旅行意味着一套和人类世界不四维的世界时间同的时间体系。在这个时间体系而四维空间的概念是这样确立的：将你每个时59纳秒！里，有可能回到遥远的过去，也可以进入未来，因为这里的时间具有刻的三维空间完整地拍成照片，再将这些可逆的方向性——可以正转，也可照片按照时间顺序排列起来。超弦理论蠕虫洞倒转，还可以相对静止。时间和空间根据爱因斯坦的广义相对论，一个沿着时间轴运动的人有可能在某个超弦理论认为空间有九维，在相对论创立之前，绝对的时空观在物理学中占时候遇到他本人或他的祖母。问题是这种情况是否真的会在宇宙中发着统治地位。在时间方面，这种观点认为时间的生。目前正在讨论的建造时间旅行器的最简单方法是利用蠕虫洞原理，加上时间一维，统称“十维时量度与参照系的运动无关，也就是存在着与参照穿过它就能够回到过去。“蠕虫洞”按照史蒂芬·霍金在《时间简史》空”。这增加出来的六维空间系无关的绝对时间。在空间方面，这种观点认为中的通俗解释是这样的：“蠕虫洞就是一个时空细管，它能把几乎平空间的量度同参照系的运动无关，也就是存在着坦的、相隔遥远的区域连接起来……因此，蠕虫洞正和只在10-33厘米这样极小极小同参照系无关的绝对空间。但事实上，时间和空其他可能的超光速旅行方式一样，允许人们前往间都是相对的，而不是绝对的。过去旅行。”也就是说，蠕虫洞可以让人从一的范围内才存在，一般情况下个时空到达另一个时空。人们是感觉不到的—在人们可以感知的尺度上，空间仍然是三维的。那么在消失掉的六以光速运行我们设想一个高速运行的列车，它的维里有没有时间呢？这六维全速度接近光速。光沿任何方向传播而是空间吗？如果有时间的话，速度不变，这充分证实了相对论的正黑洞确性，但同时，光速本身则是相对的。“黑洞”是一种具有极强引力场的天体，包括光在内消失的时间又是什么样的东西的任何物质，一旦掉进去，就再也不能逃出。黑洞的发现证实了相对论的正确性。根据广义相对论，空间呢？超弦理论还远远没有完善会在引力场的作用下弯曲。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播，但走的已经不是直线，而到能够回答上述问题的程度，是曲线。形象地讲，好像光本来是要走直线的，只不就让未来作回答吧。过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。弯曲的时间根据爱因斯坦的广义相对论，地球围绕地轴的自转将导致时间和空间的弯曲，这种现象就好比一条落网的鱼扭动身体会导致渔网变形一样。为了证实这一预言是否正确，科学家们发射了重力探测器——一颗装备了超精确设备的卫星。其内装有4只人类所制造过的、最灵敏的陀螺仪，这4个石英球体是有史以来最圆的物体；通过它们，卫星能监测到地球每8.8万年里发生的1度转角的变化。科学家先将这4颗陀螺仪的自转轴观察者瞄准一个特定的方向，如果爱因斯坦的论点正确，那么进入太列车通过站台时，甲站在站台上，有两道闪电在甲眼前闪过，一道在火车前端，一道空后的石英球将在地球重力的影响下改变自转方向。因此，在在后端。结果甲是同时看到两道闪电；但对于同列车一同运动的乙来说，他会先截取不久的将来，爱因斯坦的理论必定会得到印证。随着时间特性向着他传播的前端信号，然后收到从后端传来的光信号，因此对乙来说，这两起事件的一一揭晓，也许有一天我们就会在过去和未来任意穿梭了。是不同时的。这一事例说明，同时性不是绝对的，它取决于观察者的运动状态。爱因斯坦的宇宙空间1617

11学生探索百科全书科学探索物理探索重力是合力万有引力地球上物体的重量在受万有引力作用的是谁偷了哈桑的鱼同时还受到地球自转所产生的离心力的构成宇宙的一切物体之间都存在着相互吸引的力，这个吸引力就叫“万有影响，离心力抵消着万有引力的作用，而它们的合力便称为“重力”。地球旋转引力”。万有引力的大小与两个物体的质量的乘积成正比，与它们的距离的平探索地球重力的产生时，赤道地区的线速度最大——这是由于赤道是最长的纬线圈，因而离心力最方成反比，这一规律就叫万有引力定律。一般地说，物体所受的重力即地球施大。而万有引力在各处基本不变，所以予的万有引力。但严格说来，物体所受重力无论大小还是方向都不同于地球对比里亚商人哈桑在挪威买了12000吨鲜鱼，运回利比里重力在赤道处比在其他地利离心力方要小。物体的万有引力，两者存在微小的差别。这一差别是由地球自转引起的，即地亚首府后，一过秤，鱼竟少了47吨！哈桑回想购鱼时他球的惯性离心力。　是亲眼看着鱼老板过秤的，一点儿也没少秤啊，归地球引力各种形状物体的重心位置3途上平平安安，无人动过鱼。这47吨鱼到底G＝d２4以对角线(或中线等)的交叉点为重心的形状——三角G＝d３跑哪儿去了呢？哈桑百思不得其解。后形、平行四边形、正方形、具偶数边的正多角形等。以重d中心点为重心的形状——圆、半圆、球、半球、正多面d来，这桩奇案终于大白于天下—原力体等。图中重心用G表示。GG来是地球的重力“偷”走了哈桑地球重力场的鱼。三角形圆锥地球重力场是指受地球重力作用的空间范围。确定a(a+2b)d4r３地球重力场的精细结构G＝G＝G＝r3(a+b)3π８及其随时间的变化，不仅为大地测量学中定位d与描述地球表层及其GG内部的形态，同时也rrG地球离心力为现代地球科学中解以一定速度作圆周运动的任何决人类面临的资源、物体都受到一个向外的离开中心的环境和灾害等紧迫课b半圆半球力的作用，这个作用力就是“离心力”。题，提供基础信息。梯形自转的地球作圆周运动，因此也受到离心力作用。正是由于这个原因，地球才渐渐成为一个赤道重心略鼓、两极略扁的椭球体。地面及其附近物体都会受地球引力和离心力的作用，其合力(即重力)方向大致指向地心。若物体的体积和形状都不变，则无论物体在空间中处于什么位置，其重心相对于物体的位置不变。形状规则的均质物体，其重心一定在对称地球重力惹的祸重力加速度面、对称轴等对称中心上。重心位置在工程上有重要意义，例如，为减少高速地球重力是指地球引力与地球离心力的合自由落体运动中，物体的加速度是由于物体旋转物体的振动，须使其重心偏离转轴的距离(偏心距)小于规定数值；在汽车和飞力。地球的重力值会随地球纬度的增加而增加，受到重力的作用所致，因此也称为“重力加速度”，常行器的设计、制造中，也须计算和测定重心位置，并严格控制重心的变动范围，以赤道处最小，两极最大。同一个物体若在两极重用g表示。重力加速度的方向使汽车和飞行器具有良好的动力性能。190千克，拿到赤道就会减少1000克。挪威所处总是竖直向下，它的数值可由实验测定。实验表明，在地球上同纬度高，靠近北极；利比里亚的纬度低，靠近赤一地点的任何物体，无论它们的形状、大小和质量是否相同，在忽略空气道，地球的重力值也随之减少。哈桑“丢失”了阻力的条件下，它们自由下落的加速度的值都一样。根据“国际计量大会”的规定，重的鱼正是因不同地区的重力差异造成的。力加速度的标准值是g＝9.8m/s2。超重和失重月球超重或失重是指物体对支引潮力持物(或悬挂物)的作用力大于万有引力无处不在，地球上海水的潮起潮落就是月或小于物体所受重力的现象。球和地球间很明显的引力作用的结果。地球表面每个点受月球引力的大小并不一样：有的地方引力大物体处于超重或失重状态，并于地球离心力；有的地方小于地球离心力，而这两不是说物体的重力增加或减小个力之间的差值就是产生潮涨潮落现象的引潮力。地球了(甚至消失了)，地球作用于物体的重力始终是存在的，而且大小也没有变化；即使是完同一地点退潮时的海岸全失重的现象，物体的重力也地球月球太阳不会有丝毫变化。月球、太阳、地球呈直角形太阳乘坐过山车时，人们能深刻地体验成小潮。到超重和失重。涨潮时的海岸月球、太阳、地球呈直线形成大潮。1819

12学生探索百科全书科学探索物理探索飞行的伯努利原理伯努利原理固定翼飞机飞行靠的是给船长平反机翼，也就是因为其机船吸现象是流体力学“伯努利原理”的体现。翼截面具有伯努利原理的效果才使其能在伯努利原理阐述流速与压强的关系，即流速大处压伯努利原理的应用与空气的相对运动中产生升力，进而飞强小，流速小处压强大。可以用一个简单的生活现行。象来说明这一原理：两手各拿一张薄纸，使它们之1912年秋天，“奥林匹克”号正在大海上航行，在距离这艘在间的距离大约为4～6厘米；然后用嘴向这两张纸当时世界上最大的远洋轮100米远处，有一艘比它小得多的中间吹气，我们会看到这两张纸不但没有分开，反铁甲巡洋舰“豪克”号正在向前疾驶。忽然，正在疾驶中的“豪克”而相互靠近了；而且用嘴吹出的气流速度越大，两飞机升力的获得号好像被大船吸引似的，一点也不服从舵手的操纵，竟一头向“奥从空气流过机翼的流线谱可以看出：气流流过机翼时，分成上下张纸就越靠近。从这个现象可以看出：当两纸中间两股，分别沿机翼上下表面流过，而在机翼的后缘重新汇合向后林匹克”号闯去，结果酿成一起重大海难事故。究竟是什么原因造流去。因机翼表面突起的影响，上表面流线密集，流管细，因此有空气流过时，压强变小了，纸外压强比纸内大，内气流流速快、压力小；而下表面流线较稀疏，流管粗，其气流流成了这次意外的船祸？在当时，谁也说不上来。海事法庭在处理这外的压强差就把两纸往中间压去。速慢，压力较大。因此，在机翼上下产生了压力差。这个压力差就使飞机获得了上升的动力，并帮助飞机在空中飞行。件奇案时，也只得糊里糊涂地判处“豪克”号船长指挥不当。空气输送管流线和流管液体和气体都具有流动性，统称“流体”，人们常用“流线”来形象地描述无辜的船长避免海难流体的运动情况。流线是所有流经曲这起海难并不是船长的错误。原来，当两艘船平行着向前航行时，两鉴于这类海难事故的不断发生，同时线上各点的流体质点；而由一束流线由于轮船和军舰越造越大，一旦发生所围成的管状区域，称“流管”，在流艘船中间的水比外侧的水流得快，中间水对两船内侧的压强也就比外侧水撞船事故，其危害性也越大，世界海事体力学中，往往取一处流管作为代表组织对这种情况下的航海规则作了严加以研究。对两船外侧的压强要小。于是，在外侧水的压力作用下，两船渐渐靠近，格规定，内容包括两船同向行驶时，彼油漆输送管最后相撞。同时，由于“豪克”号较小，在同样大小压力的作用下，它向此必须保持多大的间隔以及在通过狭窄地段时，小船与大船彼此应作怎样中间靠拢时速度要比“奥林匹克”快得多，因此，造成了“豪克”号撞击的规避等。喷漆器工作原理“奥林匹克”号的事故。现在，在航海上把这种现象称为“船吸现象”。喷漆器有两条主要的管道，一条负责把油漆罐内的油漆向上输送；另一条负责将高速喷射的气流传送到油漆输送管上部。根据伯努利原理，运行到油漆输送管上部的高速气流使此处的压强相对于油漆液面的压强变小，油漆便被迫向上运输，并混合在高速气压力差流里，最后由喷嘴喷出。油漆储罐海上两艘并行的船只相距很近时，船中间的水流通道变得狭窄，水流的速度比两船外侧要快，于是压力变小；同时船的外侧压力变大，使小船推向大船，导致相撞。“香蕉球”的奥秘如果你经常观看足球比赛的话，一定见过罚前场直接任意球。这时候，通常是防守方五六个球员在球门前组成人墙，挡住可能的进球路线。进攻方的主罚队员起脚一记劲射，球绕过了“人墙”，眼看要偏离球门飞出，但它却又沿弧线拐过弯来直入球门，让守门员措手不及，眼睁睁地看着球进了大门。这就是颇为神奇的“香蕉球”。为什么足球会在空中沿弧线飞行呢？原来，踢出“香蕉球”的时候，球员并不是拔脚踢中足球的中心，而是稍稍偏向一侧，同时用脚背摩擦足球，使球在空气中前进的同时还不断地旋转。这时，一方面空气迎着球向后流动；另一方面，由于空气与球之间的摩擦，球周围的空气又会被带着一起旋转。这样，球一侧空气的流动速度加快，而另一侧空气的流动速度减慢。由于足球两侧空气的流动速度不一样，它们对足球所产生的压强也不一样，于是，足球在不同的空气压力的作用下，被迫向空气流速大的一侧转弯，漂亮的“香蕉球”就出现了。2021

13学生探索百科全书科学探索物理探索浮力原理——阿基米德定律浮出水面阿基米德定律在一定范围内普遍适用，其内容为：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它阿基米德定律排开的液体受到的重力；数学表达式为F=G。也可浮排以简单地说：当物体的密度大于水的密度时，物体就下人在空气中浮不起来是由1997年1月28日，殉难于武汉市金口镇长于人体的重量大于所排开在沉；当物体的密度小于水的密度时，物体就漂浮；当物的空气的重量。江底58年之久的一代名舰——中山舰重新体的密度等于水的密度时，物体就不上浮也不下沉而是浮出了水面。这个庞然大物是如何重现世人眼前的悬浮在水中。在气体中的物体也受到浮力的作用，同样呢？中山舰的打捞是利用了浮力原理：工作人员遵从阿基米德定律。将船与浮桶绑在一起，在浮桶内注满水时，船和浮桶所受的重力大于浮力；而当浮桶里的水借助于上浮与下沉“上浮”与“下沉”是描述物体刚放压缩空气排出时，船和浮桶所受到的浮力就大于它入液体中时受到不平衡力的作用而出现的运动过程，它遵守阿基米德们所受的重力，船便随着浮桶慢慢浮起。当中山舰定律。飞行的热气球气体的浮力冰山浮出水面后，工作人员对破损的中山舰进行了封舱热气球的飞行就是对气体浮力同液体一样，在空气中的物体也会当大陆冰川运动到边缘海附近时，因为浴缸里的发现的应用。加热热气球气囊中的受到空气浮力的作用，因此阿基米海水的顶托而发生断裂(海水密度大于堵漏，以恢复它的自浮能力。在整个打捞过程中，浮空气，膨胀的空气密度减小，浮德定律依然适用：当空气的浮力大阿基米德是古希腊著名的物理学家。有一次，希腊国王交给阿基冰体，于是便对陆棚冰架产生浮力顶力增大，最后飞上天空。通过控于热气球本身的重力时，托作用），断裂的冰体形成冰山漂浮米德一顶王冠，并让他查一查这顶王冠是否为纯金打造。阿基米德日思力原理的应用被开发到了极致。其实，人们对浮力制热气球上携带的燃烧器点火、热气球就会上升。在海面上，这时它排开水的体积熄火的间隔时间，就能调整球的利用从古时候就已经开始了。从独木舟到潜水等于自身的重量。夜想。一天，他去澡堂洗澡，当他慢慢坐进浴缸时，水从盆边溢了出囊温度(气体密度)从而控制热气球的上升和下降。来，他望着溢出的水，突然大叫一声：“我知道了！”竟一丝不挂地跑艇，从孔明灯到热气球，人们对浮力的利用上至天回家中。原来他想出办法了！阿基米德把王冠放进一个装满水的缸中，空，下至水底。而浮力原理的发现还要归功于古希漂浮与悬浮一些水溢出来了。他取出王冠，把水装满，再将一块与王冠一样重的金腊物理学家阿基米德。物体在“漂浮”或“悬浮”时，都是静子放进水里，又有一些水溢出来。他把两次溢出的水加以比较，发现第止状态，都受平衡力作用：Ｆ＝Ｇ。浮排漂浮体总有一部分体积露出液面，它的上表面一定高于液面；但悬浮一次溢出的水多于第二次，于是他断定王冠中掺了其他成分。这次试验体上表面一般低于液面，最高也只能跟液面相平。的意义远远大过查出王冠是否为纯金，其中蕴含着一条原理：物体在液体中减轻的重量，等于它所排出液体的重量。这就是后来人们以阿基米德的名字命名的浮力原理。密度与浮力浸在液体中的物体所受浮力的大小除了取决于物体所排开液体的体积新型游泳衣外，还与液体的密度有关，而与其他因素如物体本身的形状、密度等救生圈虽然可以使人浮出水面，但使用它时，人在水中的姿势因素无关，也与物体全部浸入液体是垂直的，这不符合游泳的姿势。有一种根据浮力特性研制的新型后的深度无关。游泳衣把救生圈和游泳衣合二为一，解决了这个问题。这种游泳衣的外形与普通游泳衣一样，但是人穿上后跳到水里，人体却能平躺在水上。那么，它的奥秘在哪里呢？原来，人在水里受到两个力的作用，即人体自身的重力和水的浮力。人体重力的合力作用点在重心，浮力的合力作用点在浮心。人在腋下套上救生圈后，浮心海中的船与河中的船的位置在胸部，因此人体在水中呈垂直状态。如果要使有人认为海水的密度比河水的密人体在水中保持水平状态，浮心的位置最好是在腹度大，所以船在海水中受到的浮力将比在河水中受到的浮力大。部；这种新型游泳衣不仅能使人体在水中的浮不完全适用的浮力原理这种观点是错误的。根据阿基米心位置移至下腹部，使人体保持水平，而阿基米德定律中所提到的浮力是静止水对浸没或漂德定律，浮力的大小是由液体的且还能使人体保持最理想的游泳浮的物体的作用力。如果水相对于物体有明显的流密度和物体所排开的液体的体积姿势，即人体上部的三分之动，此时用阿基米德定律算出的力只是近似值，这共同决定的。因此，只有在排开相一露出水面，下部的三种情形还要考虑流体动力学的效应，所遵循的规律同体积的液体时，液体的密度越也不仅仅是阿基米德定律。大，对物体产生的浮力才越大。船分之二仍浸没在所排开的液体的体积是变化的，水中，不致所以液体的密度大，对物体所产影响游泳。生的浮力不一定大。2223

14学生探索百科全书科学探索物理探索摩擦力的种类充满摩擦的世界摩擦力主要有三种类型。当一个物体在另一个物体表面产生相对运动趋势时，在接触面上产生的阻碍物体作相对运动的力叫“静摩擦力”。当两个相无处不在的摩擦力互接触的物体相对滑动时，在它们的接触面上便产生阻碍它们相对滑动的“滑动摩擦力”。当两个相互接触的物体发生相对滚动时，在它们的接触部分星是人们争相目睹的自然奇观。而天文界关于流星的种流会发生弹性变形，从而产生对滚动的阻碍作用的“滚动摩擦力”。种研究，可说是从狮子座流星雨开始的。1833年的狮子座流星雨出现时每小时竟多达35000条(约每秒10条)，景象蔚为壮观。流星雨是怎么形火柴头与火柴盒之间的摩擦使温度上升，从而流星雨之所以非常明亮是因为流星体在下坠到距地面点燃火柴。成的呢？原来，流星是游80～110千米的高空以后，与地球大气分子相互摩擦，致使周围空气明显升温，从而使得流星体开始燃烧，并发荡在太空中的散碎块体出强光。(流星体)撞进地球大气层时，和大气高速摩擦，进减少摩擦在自行车比赛中，选手往往而燃烧所形成的天文现象。穿着光滑的特制服装，以尽可能减少行进过程中与空这样剧烈的摩擦释放出耀眼气产生的摩擦力。的光芒，让人叹为观止。事实上，摩擦无处不在！摩擦力的方向在自行车的行进过程中，前后两轮的转动方向一致，但所受到的摩擦力的方向却是不一样的。正是由于脚施于踏板的力的作用才使后轮逆时针转动，此时后轮受到的摩擦摩擦力的大小静摩擦力的分析力是向前的；而前轮是受后轮驱动才有向前运动的趋摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力有静摩擦力是在物体间有相对运动趋势时产生的。钻木取火势的，因此，地面给前轮向后的摩擦力。由此可见，关：表面受到的压力越大，摩擦力就越大。它的方向总是沿两物体接触面并与物体间相对运两轮受到的摩擦力方向不同，这就是人们将后轮人类的祖先利用摩擦生热的原理发明了摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有动趋势的方向相反。物体受到静摩擦力的作用可称为“主动轮”，将前轮称自行车中的摩擦力钻木取火。克服摩擦力做功产生的热量关：接触面越粗糙，摩擦力越大。以处于平衡状态，也可以使其运动状态发生变为“从动轮”的原因。使木头、干草等易燃物体温度升高，最化。汽车在起步时，就需要先克服静摩擦力，然后达到燃点而燃烧起来。后再由发动机带动汽车前进。摩擦无处不在当两个相互接触的物体之间具有相对运动，或具有相对运动趋滚动摩擦与滑动摩擦势时，在它们的接触面上便产生阻碍物体运动的相互作用，即摩擦自行车在行进过程中，车自然界中的摩擦力。正是因为摩擦力的存在，人才能在地面上行走，车辆才能在地轮与地面产生的摩擦属我们的手掌、手指，脚掌及脚趾内侧表面的于滚动摩擦。而当自行面上行驶，机器才能传动和制动，纺织物才能编车紧急刹车时，车轮与皮肤凸凹不平，产生的纹路形成各种各样的图案，地面的滚动摩擦变为织成布……甚至可以说，“摩擦”是人类赖好像车子轮胎的花纹一样。这些纹路的存在增加滑动摩擦，以此来增了皮肤表面的摩擦力，使得我们能够用手来抓起大摩擦使自行车尽以生存发展必不可缺施力重物或用光脚站立而不倒。当动物在水中运动时，快停下来。要使车轮与地面产生少的条件。它们的皮肤表面会与水产生摩擦力，为减少这些相对运动，首先必须有阻力，它们的身体变得平滑且具流线形，同时“简力作用在车轮上，这个化”了不必要的突出部分，如外耳、毛发等。力即脚施于踏板的力。如果我们用手摸一只海豚的身体，就会发现增加摩擦力它的皮肤极光滑，无任何凹陷；其轮廓由头在自行车的前进过程至尾是纺锤形的，这些都可以降低它们游泳时中，轮胎与地面产生摩擦，使得自行车不会倾的阻力。倒。而刹车时，车闸与车圈之间产生的摩擦力使自行车停下来。车闸和车圈上有许多减小摩擦胎纹，这些凹凸不平的胎纹使车车的前轴、中轴及后轴均采用钢珠闸和车胎的摩擦力加大。设计以减小摩擦。为进一步减小摩擦，人们常在这些部位加润滑剂。2425

15学生探索百科全书科学探索物理探索反射可怕的次声波当声波在一种介质中传播，遇到的障碍物比较大(尺度至少比声波波长大5倍)时，声音的谋杀风暴与海浪摩擦，有时会产生次就会发生比较明显的反射现象。这时的前声波。强烈的次声波能使人的心进波将从障碍物表面反射回去；障碍物的脏及其他脏器剧烈抖动，以致血反射表面越大，则反射的效率越高。声音的种类与特性管破裂，最后促使船员死亡。艘荷兰货船通过马六甲海峡，一场风暴过后，全船多普勒效应在日常生活中，我们都会有这一海员莫明其妙地死亡；而船上没有丝毫燃烧的痕迹，种经验：当一列鸣着汽笛的火车经过身边时，我们会感到火遇难者遗骸上也看不到死前打斗的迹象。在匈牙利车汽笛的声调由高变低。为什么会发生这种现象呢？这是因鲍拉得利山洞入口处，三名旅游者齐刷刷地突然倒为声调的高低是由声波振动频率的不同决定的：频率高，声调地，停止了呼吸，是自杀还是他杀？死因何在？凶听起来就高；反之，声调听起来就低。这种现象称为“多普勒效应”。多手是谁……这些没有征兆的惨案引起了科学家们的普勒效应并不仅仅适用于声波，它也适用于其他类型的波，包括光波、电磁波等。普遍关注。经过反复调查，终于弄清了制造上述惨案的“凶手”，它就是一种当时不为人们所了解的声声音的传播波——次声波。声音是如何传到人的耳朵里的呢？首先，声波是由共振物体振动产生的。在介质(空气、水、固体)中，某一质点发什么是次声波次声波为什么会使人的脏生的振动将带动周围质点也发生振动，并且逐渐向各方面扩展。器狂跳不已呢？原来，人次声波是一种人耳听不到的声波。次体内脏固有的振动频率和而频率在20～2×104赫兹范围内的声波可以被人们感觉到，也就声的声波频率很低，一般在20赫兹以下，波次声频率相近似(10－4～20赫兹)，如果外来的次声频产生了听觉。在这一频率范围以外的振动波就其物理特性而言与声波长却很长，传播距离也很远。例如：1960率与体内脏器的振动频率相似，但对人类不能引起“声音”的感觉。相似，就会引起人体内脏年南美洲的智利大地震产生的次声波几乎器官的共振，从而使人产传遍了全世界的每一个角落；1961年，苏生头晕、烦躁、耳鸣、恶心、干涉四肢麻木等一系列症状。在同一种介质里传播的两联在北极圈内进行了一次核爆炸，产生的特别是当人的腹腔、胸腔等固列波，如果它们的频率、波长相有的振动频率与外来次声频率一致超声波同，那么在两列波相交的区域里，次声波竟绕地球转了5圈之后才消失！次时，更易引起人体脏器的共振，使内脏受由于叠加的结果，每一点的合振幅都超声波是频率高于2×104赫兹的声波，与次声波一样不能被人们损而丧命。声虽然人耳听不到，但它却时刻在产生并是一定的，并且出现振动最强和最弱相听到。当超声波在介质中传播时，会使介质发生物理和化学的变化，从互隔开来的现象，这就是波的干涉。威胁着人类的安全。在自然界，太阳磁暴、而产生一系列力学、热学、电磁学等的超声效应，因此被广泛地应用声呐声呐是利用声波对水下物体进行探测、定位和识别在多种技术中。平常说的“B超”就是根据人体内脏反射的超声波进行海峡咆哮、雷鸣电闪、气压突变；在工厂，的方法及其设备。在船上装置一个发射与接收超声造影，从而帮助医生治疗病人的。有趣的是，很多动物具备完善的发机械的撞击、摩擦；军事上的原子弹、氢弹波的仪器，垂直地向海底发射超声波，再接收来自海射和接收超声波的器官。以昆虫为食的蝙蝠，视觉很差，飞行中不断底的反射波，由声波在水中的传播速度就可算出海爆炸试验等，都能产生次声波。发出超声波，并依靠昆虫身体的反射波来发现它们。海豚也有类似的洋的深度。用这种方法可测得几千米海底深度，也可声音三要素超声波接收系统，这使它们能在混浊的水中准确地确定远处鱼群的位以用来探测鱼群和海底矿藏。听觉的主观感受主要有响度、音调和音色，因为它们置。这些动物的一些重要性能，如确定目标方位的精确度以及抗干扰可以用来描述具有振幅、频率和波形三个物理量的任能力等都远优于现代的无线电定位器。深入研究动物身上各何复杂的声音，所以被称为“声音三要素”。种器官的功能和构造，将获得的知识用来改进现有的设声波的种类声震备和创制新的设备，这也是仿生学研究的重要内容。根据声学原理，一架在空中飞行的飞机会导致一种气压波形声音是声波作用于人耳引起的听觉。声波按频率主要分为可波的产生；当飞机飞行速度达到音速(每小时1207千米)波形决定音色的不同。音色用来表现不同声音的特征，它是我们分或者超过音速时，这种气压波就会形成冲击波，当冲击辨各种声音的依据。音色不受响度、音调的影响：不同乐器，即使听声波、次声波和超声波三种。次声波的频率范围为10-4～20赫波达到地面时，我们就会听到“声震”。发出音调、响度相同的声音，我们也很容易识别乐器的种类，这就兹，可听声波的频率源于音色的不同。飞行速度低于音速。飞行速度与音速相同。范围为20～2×104赫振幅振幅是表示振动强弱的物理飞行速度超过音速。兹，超声波的频率范量，指物体振动时偏离原来位围为2×104～1012赫置的最大距离。声音振幅的大小决定声音响度的大小。兹。而频率在1012赫兹频率以上的声波称为特超频率是指物体每秒钟振动的次数。声音频率的单位用赫兹声波。只有可听声波(Hz)来表示。频率高的声音音声波在这里可听到隆隆声。冲击波调高，听起来尖细；频率低的才能引起人耳的听觉。声音音调低，听起来低沉。2627

16学生探索百科全书科学探索物理探索把声音存起来把声音留住声波声音可以通过“复制”的方法保留起来，方式是模拟录音和数字录音。模拟录音主要指以磁带作为介质，数字录振动膜磁带声音的储存音主要指以光盘作为介质。磁带录音时，麦克风把声音变成音频电流，进入录音磁头的线圈中，并在形设计精巧的液晶高清晰显示屏幕，具有快速选段、循环录放磁头外磁头的缝隙处产生随音频电流变化的磁场，播放功能，内置高灵敏度麦克风及扬声器，这就是时下磁带紧贴着磁头缝隙移动，磁带上的磁粉抹音磁头十分流行的录音笔，可用于会议、课堂、采访、调查、谈电池层被磁化，故磁带上就记录下了声音的磁判、电话和手机等各种环境及工具的录音。习惯了享受信号。数字录音是把声波转换成代高科技成果的你是否真正了解声音是如何被记录的？表声音高低的数字信息，并氧化铁粒子其中又有哪些奇妙的发明和发现呢？将其压制在光盘的膜片上；携带电信号的电线播放时，在激光器的照射磁头磁头在录音时把电信号转变为电容式麦克风处理电路下，数字编码被转变成明灭磁信号，在重放时把磁信号转变为电信号。录音磁带上涂着电容式麦克风的振动膜片多为超薄的金属或镀的光束，再被转换成电流，一层磁粉，实际上就是许多磁金的塑胶薄膜。当声波作用于振动膜时，电容性小颗粒。磁带紧贴着录音磁量随着振动而变化，使两边电荷的分布也发生最后还原为声音。头走过，音频电流使得录音磁变化，从而产生音频交流电压输出。抹音抹音就是对磁带进行消磁。抹音磁头的基本结构与录头缝隙处磁场的强弱、方向不放磁头相同，只是工作缝隙宽度大约为录放磁头的10断变化，磁带上的磁粉也就被倍。当磁带移近抹音磁头时，磁带上某点受到逐渐加磁化成一个个磁极方向和磁性强的磁场的影响，当到达间隙处时，掩盖了磁带上原强弱各不相同的“小磁铁”，声麦克风音信号就这样记录在磁带上了。有的磁性。磁带继续运行时，离开间隙处，磁场强度麦克风按工作原理分可为动圈式麦克风和电容式麦克风，它们逐渐减弱，当磁场强度减少至零时，磁带上的磁性也减小到零。于是磁带上原来录的磁迹就完全抹掉了。把声波转变成电流，这是记录声音的第一步。动圈式麦克风的主要装置是金属线圈；在声波的推动下，线圈在磁场中运动，切割磁音轨力线而产生出电流；电流的大小取决于线圈运动的速度。电容声波变为一系列数字信号后被压制在盘片的膜面上，形成其上由坑点与平台组成的“音轨”（一张光盘上的螺旋形式麦克风利用了导体间电容充放电的原理：声波被转换成电音轨大约有两万圈）。音轨上所有的坑点都有着相同的深度与宽度，一张CD盘片上共有约28亿个这样的坑点。解能讯号后，再经由电子电路输出。读坑点编码时，需要激光束的照射：编码被转变成明灭的光束，再被转换成电流；当扩音器收到电流后就能把它还原成声音。数字录音数字录音不会有磁带上的杂音，音源品质非常高。这么出色的性能源于数字讯动圈式麦克风号中只有0、1两种状态。无论外界干扰动圈式麦克风感受到的声波使有多强，只要不影响0、1这两种数字状留声机的发明其振动膜振动而带动线圈运动，态的识别，最后都可以通过整形电路将1877年，美国发明家爱迪生发明了世界上第一个记录声音的切割永久磁钢(磁铁)的磁力线，干扰去除，完全地复原原始讯号。实用机器——留声机。留声机的发明在当时的社会上引起了强烈的这样就会在线圈两端感应出音反响，人们对这种新产品的疯狂迷恋长达数月之久，并将这项发频电压。明称为“19世纪的奇迹”。留声机录下爱迪生朗读的《玛丽有声波振动膜只小羊》的歌词：“玛磁铁丽有只小羊羔，雪球儿似的一身毛，不管玛丽往哪儿去，它总振动膜震动是跟在后头跑。”共8秒钟的录音成为世界录音史上的第一声。留声机是爱迪生在改进电报机的过程中发明的。压电晶体35664212金属线圈数字输出纸盆011101110110100010001010数字输出包含一系列二进制编码的传输(1或者0)，每麦克风个数字的组合代表声波在某一特定时刻的高低。2829

17学生探索百科全书科学探索物理探索上蜃景与下蜃景海市蜃楼像海面上出现的向上抬升的正像为“上蜃景”，像沙漠里出现的仿佛是水中倒影的影像为“下蜃景”。这两种景象是光在密度分布不均匀光的各种特性的空气中以不同方式传播而产生的。夏天，海面上的下层空气温度比上层低，密度比上层大。远处景象发出的光线射向空中时不断被折射，进天，在平静无风的海面上，向远方望去，有时能看到山峰、船舶、楼夏入上层空气的入射角不断增大，以致发生全反射，光线反射回地面，人台、亭阁、集市、庙宇等出现在远方的空中。古人不明白产生这种景们逆着光线看去，就会看到远方的景物悬在空中。当太阳照到沙地上，象的原因，对它作了不科学的解释，认为是海中蛟龙(即蜃)吐出的气结成的，反射接近沙面的热空气比上层空气的密度小，从远处物体射向地面的光线进因而叫作“海市蜃楼”，也叫“蜃景”。在沙漠里也会看到蜃景，海面上的蜃入热空气层时被折射，也可能发生全反射，人们逆着反射光线看去，就景常常是正立着的，而沙漠中的蜃景往往是倒立着的，这又是什么原因呢？会看到远处物体的倒影，仿佛是从水面反射出来的一样。海市蜃楼光的直线传播本影光在均匀介质中沿直线传播，针孔成像、不透光的折射与反射点光源都会在物体背后造成影区，明物体在点光源的照射下产生影子等都是(光从水中射到空气中的情形)这些影共有的范围完全不会受到日食的形成原理直线传播定律的例证。在研究光的传播光的照射，这样的影区叫作本影。由于光在均匀介质中沿直线传播，光的反射折射光规律时，为了方便，常用一条直线来②因此，当光线在传播过程中被不透光传播到两种不同物质的分表示光的传播方向，这样的直线，折射角月球光的物体遮挡时，在物体背光面的叫作“光线”。但“光线”并不后方会出现光线照射不到的黑暗区界面时，有一部分会被反射，仍空气法线90°存在，实际中只能得到很窄产生全反射太阳域，这一黑暗区域称为物体的影。的光束，不能得到象几日食(或月食)就是由于光的直线传在原来的物质中传播，这种现象何线那样的光线。水反射光播而形成影子的结果。入射角①地球就是光的反射。反射遵循一定的入射光临界角当折射角等于90°时半影当太阳、月亮和地球运行到一条直线上，若月球位于太阳和规律：反射光线与入射光线、法本影周围还有一个能受到光源发地球之间，太阳发出的光，一部分被月球挡住，这时就会出（折射光沿界面传播出的一个部分光照射的区域，这现月球的本影区(图①区)和月球的半影区(图②区)。此时，线在同一平面内；反射光线和入时），对应的入射角叫若使入射角增大，则折射角就会趋近于一区域叫作半影。图①区的人可看到日全食；位于图②区的人可以看到日偏90°。产生全反射的最小入射角，我们临界角。射光线分居法线两侧；反射角等食。称为临界角，此时的折射光会沿着水面于入射角。镜面反射传播。当地球与月球的间距足够远(地球轨当平行的入射光线射向平滑的表面(如镜面、抛光的金属面、平静的道为椭圆，地球与月球之间的距离太阳水面等)时，经反射后会沿着同一方向反射出去，因此，在这一方向上是变化的)，月球的本影不能落在地的反射光最强，而其他方向上没有反射光，这种反射叫镜面反射。球上，而是它的半影区(图③区)落折射③在了地球上时，处于图③区的人们看到的是日环食。全反射光射到界面上的入射角等于临界角时，全部的光都被反射回来，这种现象叫作全反射。钻石是折射率最大的宝AB石，临界角很小，AB形成的面很宽，其作用类似于镜子。因此钻石才会闪闪发光，这就是一种全反射现象。光的折射光是什么“光是一种微粒流，微粒从光源飞出来，在均匀物质内当光线从一种介质射到另一种介质时，在分界面上，光以力学定律作等速直线运动。”17世纪后半叶，牛顿这样解线的传播方向发生了改变，一部分光线进入第二种介质，这释光的本质，当时被称为光的微粒流理论。19世纪下半叶，漫反射种现象称为折射。折射也遵循一定的规律：折射光线在入射麦克斯韦的理论预言了光是一种电磁波，并为实验所证实，如果表面粗糙不平，则反射光线不平行，而射向各个方向，这种反射叫漫反射。一般物从而巩固了光的波动说的地位。20世纪20年代，德布罗意体的表面都是粗糙不平的，人们便能从不同的方向看到这些本身不发光的物体。这就是光线和法线所在平面上；折射光线和入射光线分居在法线光发生了“漫反射”的缘故。创立了物质波动学说，他设两侧；入射角和折射角的大小关系由介质的转换决定。想“每一物质粒子的运动都和一定的波动相联系，光也光源不例外”，并为实验所证实。能够发光的物体叫光源，可分自然光源和人造光源。自然因此，光是具有波动性的微光源受自然气候条件的限制，光色瞬息万变，不易稳定，如粒，从而结束了光到底是微最大的自然光源——太阳。人造光源有各种电光源和热辐粒还是波的争论，统一了对射光源，如电灯光源等。无限个发光点的像才能组成完整光的本性的认识，也就是后的像。在光学中把一个发光(或散射)的点叫作一个“点光源”，它可忽略自身尺寸。来的“波粒二向性”。光既是波也是粒子。3031

18学生探索百科全书科学探索物理探索颜色加减法宇宙是绿色的吗加色法混合即色光混合，也称“第一混合”；减色法混合即色料混合，也称“第二混光与颜色的关系合”。将红、绿、蓝三种色光分别以适当比例的混合，可以得到其他不同的色光；反之，其他宙到底是什么颜色？为了回答这一问题，美国宇色光无法混出这三种色光来，故称这三种色光为光的约翰霍普金斯天文台的两名科学家研究了两万“三原色”，它们相加后可得白光。在减色法混合中也有三个星系的星光，并对它们的颜色进行综合平衡。此原色，分别是黄、青和品红，颜料的混合色与光的混合色是后，他们得出了一个惊人的结论：从整体上看，宇不同的。将减色法三原色颜料等量混合，将得到黑色。宙呈现的是绿色。宇宙是绿色的？正当人们困惑之时，美国纽约曼塞尔颜色科学实验室的几位科学家，很快就指出天文台科学家对宇宙颜色的判断是不准阳光透过大气层进入雨中并照在雨滴上时会发生折射，光线在通过雨滴后再确的。次发生折射和反射，最后形成弧形的彩虹。这时的雨滴就好像一个个棱镜，将太阳的白光分解成单色光，并且从外向内按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、色散紫的顺序排列。加色法太阳的白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、加色法混合效果是由人的视觉器官来完成紫等七种色光组成的“复色光”。红、橙、的，因此它是一种视觉混合。加色法混合的光谱黄、绿等色光叫作“单色光”。复色光分结果是颜色各种特征的改变，使明度提高而光谱是光源所发出光波经分光仪器分离后形成的各解为单色光而形成光谱的现象叫作光的折射率纯度并不下降。加色法混合被广泛应用于舞种不同波长光的有序排列。可见光谱中不同波长的“色散”。色散可利用棱镜等色散仪器实台灯光照明及影视、电脑设计等领域。单色光在视觉上表现为各种色调，如波长为710微折射率是可见光在真空中的传播速度与其现：复色光进入棱镜后，由于各种单色米的可见光谱为红色，波长为590微米的可见光谱在介质中的传播速度之比。由于不同颜色光具有不同的折射率，它们各自的传播为黄色，波长为530微米的可见光谱为绿色，波长光的折射率不同也就造成了物体颜色的不方向有不同程度的偏折，因而在离开棱为470微米的可见光谱为蓝色等。同，从而揭开了颜色之谜。镜时就各自分散，形成光谱。太阳光通过三棱镜后会产生自红到紫顺序排列的彩色连续光谱。视觉与颜色颜色不是固定不变的，大自然的色彩其实是由人的视觉器官来完成的，因此颜色是一种视觉混合。人类的视网膜中央区能分辨出各种颜色，并由中央区向外，对颜色的分辨能力逐渐减弱，直到色觉消失。另外，视网膜中央部位有一层黄色素，它能降低光谱短波(如蓝色)的感受性。又因为不同人种的黄色素减色法的密度有所不同，并且黄色素会随年龄的增人们平时在绘画、设计、染色、粉刷中的色彩调合，都属减色法应用。与加色法混合相反，减色混合后的色料加而变化—年龄大的人水晶体变黄(黄色素色彩不但主要特征发生变化，而且明度和纯度都会降增多的原因)。因此，不同种族、不同年龄的低。所以减色法混合的颜色种类越多，色彩就越暗越人的对颜色的感受都会有所不同。浊，最后近似于黑灰的状态。晶状体位于视网膜后天文学家的错误太阳光的颜色宇宙是由无数个像太阳一样的恒星组成的，各个星系的颜色也就主太阳光是什么颜色的？人们通常要取决于这些“太阳”的颜色。而在组成太阳光的所有颜色中，最为明会说：橘黄色。但实际上太阳所发出亮的是绿色。因此两位天文台的科学家就此得出结论：宇宙是绿色的。的是一种无色的白光，当这种白光透射入人眼中的光线他们的失误在于，当大量的绿色和其他各种颜色混合时，人的视觉就会过三棱镜后会呈现出红、橙、黄、绿、视网膜含有感光细胞，能对各感光信号通过视觉神经传给大脑种强度的光作出反应。对这种混合颜色作出不同的反应。而要想在真正的意义上谈论宇宙的颜蓝、靛、紫七种颜色，这就是我们人通过大脑的视觉中枢使色，应该是假想观看者置身一个黑暗的背景中，在这样的背景中，宇宙类视觉范围内所能看到的颜色，即可人产生红、黄、蓝、绿等各种颜色的视觉反应，呈现出的颜色就是米色。见光部分。此处用白色代表。3233

19学生探索百科全书科学探索物理探索T射线在哪里真正的火眼金睛——T射线红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，通过三棱镜人们能够看到七色可见光。在可见光的两头其实还有人们肉眼看不见的光——红光以电磁波谱解秘外还有红外射线、无线电波，紫光以外还有紫外射线以及X射线等，它们都已被开发和利用。但在电磁波谱的远红外线与微波之间，科学果一本书被严重损坏，怎样才能不打开它而记录下里面的内容呢？地质如家发现还有未开垦的处女地，那就是具有超强透视功能的的T射线。学家能不能在不损坏标本的前提下，就能识别出岩石中的化石，从而把它们挖掘出来呢？这就是科学界正在开垦的电磁波谱领域最后的一块处女地——TX射线射线的功能。此外，科学家还就T射线的其他用途提出了许多建议：除了提供物体X射线的波长很短，大约在10-19～0.1微米之间，具有很紫外线强的穿透能力。X射线主要应用在医学的透视、摄影和造的结构图像外，还能展现炸药的成分或癌病灶的内部情景；DNA分子的旋转和振动在可见光谱的紫光区外侧有一种影等技术上。虽然X射线对人类有很大的贡献，但另一方看不见的光线——紫外线，波长面，它对病人的身体也会造成损伤：如果受到长时间、大在T射线的射程之内，因此人们可以通过它来辨别基因突变。这种强大的成像新技术在0.04～0.39微米之间，一切高剂量的照射，就有可能导致白内障、绝育、生长发育迟缓，温物体发出的光都含紫外线。利甚至诱发恶性肿瘤或白血病等。将在安全、医学等领域被广泛应用。用紫外线很容易使照相底片感光，γ射线并能分辨出物体细微的差别；紫γ射线是波长极短的电外线还具有消毒杀菌的作用；但磁波，在医学上可用于强烈的紫外线照射对人体、生物透视医疗和定位肿块及强烈的紫外线会对人体造成伤害。都有害。杀灭病菌。微波无线电波红外线辐射微波是波长最短、频率最高的无线电波。然而，微波的无线电波在电磁波谱中波长最长，波长虽短，能量却很大。通常，微波的能量如果达到每红外线的波长范围在0.7～1000微自然界中的一切物体都以电磁波的形式不停地电磁波谱可达数千米。无线电波可以分为米之间，具有生热的特性。大多数向外传递能量，这种传递能量的方式称为辐射。平方厘米13毫瓦，就会使人感到疲倦、情绪反常。但有长波、短波和微波，雷达、微波炉、物体都会发出红外线，所以利用红以辐射的方式向四周输送的能量称辐射能。辐所有电磁波按波长顺序排列起来就组成电磁波谱。因为不同波效利用微波又能给人类带来方便，微波炉就是有效利用电视和收音机就是利用不同波长外线制造的夜视仪可以用在步枪的射能的不同，在于电磁波的波长不同。微波的典型。此外微波还可用于卫星转发通信、接力通长的电磁波表现出明显的差异，因此常将电磁波谱划分成若干波段。的无线电波来工作的。瞄准器上，因此被称为“黑夜中的信、导航等。眼睛”。此外，红外线还可用于远距光作为一种电磁波同样具有不同的波段，按照各种光的波长由短到长离摄影、红外线遥感等。的顺序可分为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线与无线电波无线电收音机(或称射电波)。其中，无线电波又可进一步细分成微波、短波和长波；红外线有时也细分为近红外线、远红外线与次毫米波。远红外线远红外线是红外线中波长最长微波炉的一段，具有较强的穿透力和辐射力，可以深入人体皮下X射线的发现3～5厘米。由于人体发出的红外线波长处于远红外线1894年11月8日，德国物理学家伦琴将阴极射的波长范围内，因此远红线管放在一个黑纸袋中，关闭了实验室灯源，他发外线对治疗人类疾病有现当开启放电线圈电源时，一块涂有氰亚铂酸钡的显著作用。荧光屏发出荧光。分别用一本厚书、2～3厘米厚的木板和几厘米厚的硬橡胶插在放电管和荧光屏之间，仍能看到荧光。他又用其他材料进行实验，结果表明它们也是“透明的”，铜、银、金、铂、铝等金属红外线摄影也能让这种射线透过，只要它们不太厚。伦琴意识为什么飞机逃脱不掉导弹的袭击？这是因为飞行着的飞机发动机的排气管X光片到这可能是某种特殊的、从来没有观察到的荧光，就是一个红外线辐射源，而装有红图中黑色部分代表肺，黄色它具有特别强的穿透力。他一连许多天将自己关在外线探测仪的导弹会毫不困难地发部分代表心脏，粉红色的条实验室里，集中全部精力进行彻底研究。6个星期现它。虽然飞机极力想摆脱导弹，纹代表部分脊椎骨和肋骨，后，伦琴确认这的确是一种新的射线。1895年12月但导弹上的电子导航系统又使得绿色代表腹膜、锁骨。手部的X光片22日，伦琴和他夫人拍下了第一张X射线照片。导弹始终咬住热源，速度低于导弹的飞机就会被击中。3435

20学生探索百科全书科学探索物理探索感光板到底什么是激光感光板的二维表面和正常的照片鬼屋惊魂不同，其上的任何一片微小的碎那么，什么是激光？激光和普通光到底有什么不同呢？“激光”一词在英文片都包含着重建整个物体所需的全部信息。里是“Laser”，意为“受激发射的辐射光放大”。它是一种崭新的光源，是由激绚丽的激光应用光器产生的一种光。激光的颜色非常单纯，不像太阳光或其他普通光那样由不同色光组成。而且激光可以高度集中，从而亮度极高：一台普通激光器输出的亮度美国加利福尼亚州的一个游乐场里，有一间叫作在比太阳表面的亮度大10亿倍，即使从地球照到月亮再反射回来也不成问题。正“鬼屋”的房子。走进去就会看到很多人：有的在飞，是激光的这些优势使它在许多领域被广泛应用着。有的在吃东西；有的侃侃而谈，有的默默无语。与哈利波特所在的魔法学校无异。走近他们时，你会感到错愕不已，因为你可以径直走过他们的“血肉之躯”，但是——你根本激光器摸不到他们！这一切都会令参观者毛骨悚然。鬼影幢幢的别出心裁的运用第一台激光器用合成红宝石发光。红宝鬼屋是怎样被打造出来的呢？美国有一家立体食品公司，他们的石吸收闪光管发出设计师独出心裁地把“光”和“甜味”结的光并以激光的形激光全息摄影技术营造着诡异的气氛。合在一起，创制出一种令人叹服的新奇式发射出来。百变的激光全息摄影全息摄影的应用糖果，名曰“全息糖果”。这种糖果的制全息摄影技术首先是在广告中获得了应用。激光束全息摄影技术的发明造过程十分特别，他们在巧克力和糖果当然，真正的鬼屋是没有的。那些“鬼影”只不过是一幅幅精美绝全息摄影提供的图像能够显示更多的信息，大大地增强了真在摄影中，照相机拍摄的照片只记录了景物反射光的强实性。全息摄影技术在显微技术中也大有用武之地——可以的表面镶上一条条极细的激光波纹。当伦的浮现在空间里的全息摄影照片而已。激光全息摄影技术是利用激光弱，也就是反射光的振幅信息，而不能记录景物的立体半银反射镜获得微小物体很清楚的立体图像。由于激光全息摄影技术可光线照射到这些波纹上时，便会自动扩信息。1947年，伦敦理工学院的伽伯教授发明了一种光波的干涉，将物体影像与再现影像记录下来的一种摄影。它与一般的以拍摄物体的三维“照片”，这种“照片”不能复印，便于散，形成神奇的全息影像。该公司还打算“立体摄影技术”。这种摄影技术能够记录景物反射光的识别，难于仿制，因此成为国际上用于公众防伪的主流技术。振幅和相位，称为“全息摄影技术”。为了获得清晰的与好莱坞及一些食品商合作，使儿童电照相技术完全不同，我们可以围着它观看各个侧面，立体感强，栩栩如全息图，要求光源性能特别好，因此只有激光才能达影中的某些场面得以在糖果上重现。若线圈闪光管生。更为奇妙的是，所拍摄的每一点遍布在全息照片上，所以，即使全到。所以，在激光出现之后，全息摄影技术才迅速发展在糖果内层加上各式全提供能量。起来并获得了广泛的应用。息影像，更可使糖果在息照片碎成小块，但当每一小块再现时仍能给出整个物体的形象。溶化时出现不同的场景，这无疑非常神奇而有趣。人造红宝石棒激光全息照片能够呈现出物体前后左右的立体影像。让全息拍摄记录历史全息摄影的记录物体光束激光的全息摄影可以将珍贵历史文物的风貌纤完全反射镜把激光束分成两束：一束激光直接投射在感光板毫毕现地记录下来。一旦有文物古迹遭到破坏，即使上(参考光束)；另一束激光投射在物体上，经物体反射或者透射(物光束)后就携带有物体的相关荡然无存，我们仍然可以根据全息照相重建它的三维信息；物光束经过处理也投射在感光板的同一区域上。在感光板上，物光束与参考光束发生相干叠效果。被八国联军焚毁的圆明园，虽然现在不断重建，但因为我们没有亲眼加，形成干涉条纹，这就完成了一张全息图。见过整个建筑的结构面貌，所以难以完整地恢复。如果激光全息照相技术参考光束提早100年发明的话，我们就可以看到圆明园曾经是怎样地繁荣，而不全息拍摄的奥秘是只凭借书籍的描述来想像了。鬼屋里的景象是由化妆好的真人经全息拍摄再重新全息摄影的再现因为没有全景照片，圆明园的展现而获得的，其中的全部奥妙就在于这种新奇的拍摄用一束激光照射全修复难以开展。如果能用激光息图，这束激光的频全息技术为它拍摄一幅照片，方法。拍摄全息照片时，不用照相镜头，而是把一束激率和传输方向应该那将为人类历史留下多少绚丽与参考光束完全一而珍贵的影像财富！光和组成物体的小颗粒反射出的球面波一起照到照相底样，于是就可以再现片上。整个底片都受到光照，它记录下的是一组间隔很物体的立体图像。人从不同角度看，可看小的同心圆：看起来就像是用刀把一个圆萝卜切成一片到物体不同的侧面，就好像看到真实的片薄片，叠在一起，成为一组同心环那样。底片经冲洗物体一样。后，再用原来那束激光以同样的拍摄角度照到底片上。这时，我们就看到了物体的影像，而且，这个影像并不在底片上，而是悬浮在空中！激光全息拍摄不仅记录了物体的明暗，而且记录了这一物体的空间位置。3637

21学生探索百科全书科学探索物理探索运动发电的“人体电池”千奇百怪的电池电池除了比较正式和被广泛利用的类型外还有各种新奇的电池。你听说过导线移动方向“细菌电池”吗？将一勺糖浇到手机电池上，没电的手机就又能通电了。这种细电的产生、储存和应用菌电池的电力来源是地下土壤中的细菌，它们可以消耗糖分，将能量转换成电力。未来的人们可不可以借助菠菜等植物为电脑供电呢？一种以植物蛋白为能量近，法国科研人员从全自动手表得到启发，发明了来源的新型电池脱颖而出。这种电池的原理是先从菠菜叶的叶绿体中分离出多种电流流经灯泡使其发光。蛋白质，经过特殊处理后，将蛋白质铺在一层金质薄膜上，而后在其最上方再加最一种“人体电池”——一种能把身体运动产生的能正极一层有机导电材料，做成一个类似“三明治”的装置。当光照射到量转化成电能的微型装置。这个装置被固定在人的髋部，磁场方向这个“三明治”上时，叶绿体进行光合作用，将光转换成能量，最终形成电流。电动势或电流方向在髋部运动的作用下，利用惯性原理，将一个质量为50水果电池克、两端拴有弹簧且经过磁化的惯性重块放在一个10厘碳棒米长的圆筒里上下移动，圆筒的内壁上环绕着线圈。重块电磁感应电解质的运动形成感应电动势，最后被收集起来，形成电流。这电磁感应就是磁生电的现象。当一根导体在磁场发电厂中沿着一定方向运动时，在导体的两头会产生电发电厂按使用能源主要可分为利用种人体发电和储电装置所产生的电能足够满足各种便携电动势，这两点的电动势不一样高，如果用导线把燃烧燃料所得到的热能发电的火力这两点连起来，使整个导线成一个首尾相连的电器的需要，人们将可以随时随地使用随身携带的手机、手发电厂、利用高处的河水(或湖水、路，那么就会有电流在里面流过。这个电动势叫江水)通过导流引到下游形成落差感应电动势，电流叫感应电流。感应电动势的大提电脑、计算器、全球定位装置等，而不用担心电池会在推动水轮机旋转带动发电机发电的小取决于这根导线在磁场中运动速度的大小、运水力发电厂、利用核反应堆产生蒸动方向以及磁场的强弱。关键时刻耗尽。“人体电池”虽小，但它反映出来的用电汽驱动汽轮机再带动发电机旋转发电子流电的核电厂和利用风力吹动建造在本质却是一样的：发电——储存——应用。塔顶上的大型桨叶旋转带动发电机电塔发电的风力发电厂。负极(锌筒)电塔把输送电力的普通干电池的结构电缆高高地擎起在发电机发电原理空中，使其远离地发电机是电磁感应现象最直接的应用，发电机面，以保障安全。的发明实现了电能的大规模生产。发电机是把铜导线绕在铁辊上，由于铁辊旋转，线圈在电的产生相对强大的磁场中运动，因而切割磁力线，产生感应电动势，引起电子在现在所用的电大致可以分为利用发电机发电路中运动，产生电流。如果电的电和化学能变成的电(如电池)。除此之外，还子始终朝一个方向运动，那么发电机所发出的电就有一些正在开发的、还未被普遍应用但具有很是直流电；如果电子不断改变运动方向，就产生交流电。大潜力的发电方式，如磁流体发电、太阳能发电、燃料发电等。在磁场中转动的变压器线圈称“转子”。在导线中有电流输出。变压器是根据电磁感应定律将一种交流电变换为同频率不同电压的交流电的静止电机。变压器主要部件是绕组和铁心。绕组是变压器的电路，铁心是变压器的磁路，二者构成变压器的核心，即电磁部分。除了电磁部分，变压器还有油箱、冷却装置、绝缘套管、调压和保护装置等部件。家庭用电经过变压器降电压之后，电流通过接户电的储存线引入家庭。进入每家房屋之前，首先引接接户线利用外力使线圈在磁场中转动。电池是将化学能、光能、热能、核能等直室外电表，然后接入室内配电箱的总断路接转换为电能的装置。电池的种类很多，常见器，当电流超过规定值，断路器自动断开，电荷一切构成物质的原子都是由原子核和核外电子的有化学电池、太阳能电池等。我们通常所说以保证用电器安全。在总断路器之后，电流组成的，原子核带正电荷，电子带负电荷。当一个带正电荷的物体与一个带负电荷的物体相的电池指化学电池，其中的干电池是一种使用插座依照用电场所和用电量分成几个支路，再经互靠近，或者用能够导电的物体把它们连接起最广泛的化学电池。蓄电池通过充电将电能转各分支断路器接于附有过载保险丝的插座和来时，根据“同性相斥、异性相吸”的特性，电熔断器子就迅速转移到带正电荷的物体上去中和，这变为化学能贮存起来，使用时再将化学能转变墙上开关保险丝电表电灯。经过重重装置和设备的约束保证，家就是放电现象。家庭用为电能释放出来，也属于一种化学电池。电系统庭就可以按照自己的需要安全用电了。3839

22学生探索百科全书科学探索物理探索调谐器利用调谐器选择合适的载体波频率卷起来的电视机并接收信号，确定接收频道。接收天线电子枪同步装置3支电子枪的作用是产生聚焦很细同步信号经该装置分为横向和纵向偏电视机的发展和电视节目的录制的电子束以便轰击荧光屏产生光迹，转信号，然后输送至线圈。显示电信号波形。色度信号能想像一种屏幕可像毯子一样随意折叠、卷起的电视机吗？真空管亮度信号色彩信号你其内壁的导电涂层将射至荧这种以往在科幻片中才能看到的新型电视屏幕其实是可以实光屏的电子输送回电源。横向偏转线圈现的，它由极其轻薄的有机材料涂层和玻璃基板荧光屏制成。科学家们为这种产品描绘了美好的明小孔栅格天：当液晶电视普及以后，可折叠的电视将作为中高端产品走出实验室，走进音频信号音频检测器普通百姓家中。由于这种电视具该装置对音频信号进行解码和放大，并将视频解码器有比液晶电视更省电、更轻薄、信号送至扩音器。视频(色度和亮度)信号被转换为红、对比度更强等优点，因此被称绿、蓝色光信号。发射塔为“液晶杀手”。电视机生产技纵向偏转线圈电视发射塔都建在很高的地方，因为电视信号主要是靠微波传送，而微波容易被地面吸收，所术的迅速发展使电视成了人们以电视信号只能以直线方式传播。为了增大电视信号的接收范围，就要把电视发射天线架在生活中不可缺少的一部分。那电视接收机扩音器很高的建筑物的顶端。为了实现全球范围的信号传送，往往通过地球外的通信卫星转播信号。么，丰富多彩的电视节目又是怎样录制、成像并被我们看到的呢？荧光条图像闪烁该现象可通过隔行扫描技通过电子枪射出的电子束穿术加以消除，电子束首先扫电视的发展电视摄像管过删格打在荧光条上，使其镜头描图像奇数行，然后扫描偶每支摄像管的原色图像通过扫描电发光。电视从发明到现在，已经由一种简单的通讯镜头将入射光束会聚在数行，每秒钟可扫描50次，子束被转换为电信号。一些摄像机摄像管的光靶。传送25幅完整图像。媒介发展成为展现现代社会海量信息的最受人们使用电荷耦合器来取代摄像管。小孔栅格栅格使每一电子束只与单一欢迎的载体。最初的电视就是一台简陋的信号接监视器颜色的荧光条相碰。收器，只不过这台接收器能够反映出电子束收视率3条电子束通过栅格上的一个小孔。收视率是指在一定时段内收看某一节目的人数（或家户数)视觉上的信息。最放大器分光镜初的电视只有黑白放大器能通过并放大宽频占全体观众总人数(或总家户数)的百分比。收视率数据的采集来自被摄景物的光被分光镜分信号。在放大器输入端接解为红、绿、蓝光部分。分光电视的发明方法主要有两种，即日记法和人员测量仪法。日记法是指通过两种颜色，画面闪受讯号，并在输出端产生镜将某些颜色的光反射的同时由样本户中所有4岁及以上家庭成员填写日记卡来收集收视信较高准位有少许失真的相也允许其他颜色的光透射。形形色色的电视，把人们带进了一息的方法：样本户中每一家庭成员都有各自的日记卡，他们烁不定，而且不停同信号。个五光十色的奇妙世界，没有电视的现要把每天收看电视的情况(包括收看的频道和时间段)随时(每隔地出现噪声信号带15分钟)记录在自己的日记卡上。每一张日记卡可记录一周的代生活已不可想像，电视是20世纪人类来的雪花斑点。而调制器色彩信号收视情况。人员测量仪法是国际上比较新的收视调查手段：样视频编码器电视调制器可将摄像机、红、绿、蓝色信号被编为最伟大的发明之一。1884年，德国科学本家庭的每个成员在手控器上都有自己的按钮，而且还留有客如今，彩色、纯平、录像机、卫星电视解调器亮度和色度信号码。家尼普科夫发明旋转盘扫描式的传播方人的按钮；当家庭成员开始看电视时，必须先按一下手控器输出的视频信号和音频信音频编码器背投、数字电视等上代表自己的按钮，不看电视时，再按一下这个按钮；测量号转换成高频全电视信号，同步装置发射机式，为电视的发明奠定了基础。经过长仪会把收看电视的所有信息以分钟为时间段(甚至可以精确到电视技术的发展和并通过电缆电视系统反馈由该装置产生1个信视频与音频信号与无线电波载体相结合，秒)储存下来，然后通过电话线传送到总部的中心计算机。给电视机。时间的艰苦奋斗和无数次实验之后，使用已将人们带入号，使3支摄像管的亮度信号无线电波频率对应发射频道。扫描保持同步。1929年，英国发明家贝尔德终于用电信声色体验新领域。音频信号号将人的形像搬上了电视屏幕。传播信号振荡器振荡器输出载波信号，传天线输给调制器。同步信号电视摄像机色度信号4041

23学生探索百科全书科学探索物理探索观景窗电影的诞生让摄影者看到被摄对影像盛宴可以说电影的诞生是十分偶然的。当麦布里奇不知多少象的视窗。次展示那条录有奔马形象的照片带时，有人无意地快速牵动电影的来历那条照片带，结果眼前出现了一幕奇异的景象：各张照片中那些静止的马叠成了一匹正在奔跑的马！这一现象引起了人1872年的一天，在美国加利福尼亚州一个酒店在们的关注，生物学家马莱经过不懈努力，终于在1888年制造里，州长斯坦福与酒店老板科恩发生了激烈的出一种轻便的“固定底片连续摄影机”，这就是现代摄影争执：马奔跑时蹄子是否都着地？斯坦福认为奔跑机的鼻祖了。此后，许多发明家将眼光投片盒的马在跃起的瞬间四蹄是腾空的；科恩却认为马奔一个防光的隔间，向了电影摄影机的研制上。1895年用来放置即将曝光跑时始终有一蹄着地。为了解决这一问题，英国摄影12月28日，法国人卢米埃尔兄弟在与曝光后的底片。师麦布里奇在跑道的一边并排安置了24架照相机；巴黎的“大咖啡馆”第一次用自己传动系统曝光窗提供动力使底片得以运转过透在跑道的另一边，他打了24个木桩，每根木桩上都发明的放映摄影兼用机放映了《工镜而曝光。快门系上一根细绳，这些细绳横穿跑道，分别系到对面每厂的大门》、《婴儿的午餐》、《火车在底片曝光的过程中，控制滤光镜架到站》等影片，这标志着电影的正光线的射入。架照相机的快门上。当马经过跑道时，依次把24根由麦布里奇拍摄的连续照片中可以看出：奔跑的马在一瞬间确实是四蹄腾空的。式诞生。电影摄影机引线挣断，同时牵引对面24架照相机的快门，于是拍下了24张连贯的照片，麦布里奇把它们串成一组35毫米摄影机构造镜头罩电影摄影机的结构一般分为片盒、传动系照片，终于结束了这场争执。统、片门/爪头、快门、观景窗、镜头和镜座输片滑轮片门滑轮用来改变影片的移动方向，用等部分。电影摄影机的类型根据需要分为手提来限定影片位置，稳定影片移动速遮光器片门的作用是使每格画幅停留在和固定两种；根据规格又分为8毫米、16毫米、度和减缓影片的震动。遮光器中主叶的作用是在影片更换一个严格确定的位置上，并以一画幅时，挡住射向片门的光线，遮光定的面积接受光线照射。在放映35毫米、70毫米摄影机；根据特殊和特技摄影一次，使人们看不到影片更换时走过程中，如果影片画幅不正对片动的痕迹；副叶的作用是当画幅停门孔，可通过调节画幅的旋钮来的要求还可分为高速摄影机、立体摄影机、全留在片门中时，再遮光一次，可把每对正。影片在片门中做一停一动景摄影机等。摄影机的辅助设备有三脚架、升格画幅分两次映出，提高闪烁频率，的间歇运动。减少人眼观察银幕时由于明暗变化降车、轨道车等。供片装置频率太低所产生的闪动感。供片装置用来支撑供片盘，将胶片均匀地供给输片部分，并给供片盘以适当的阻力矩，不使从无声无色到有声有色其因惯性而自由转动。电影从黑白、无声到彩色、有声，从小银收片盘收卷已放映过的影片，常采用摩擦传动幕到立体电影、宽银幕电影，再到数字电影，不方式传递动力。断进行着技术革新与改造。目前的许多电影仍用能把影像记录到胶卷上的摄影机来拍摄。胶卷经过冲洗之后，再用放映机来运行胶供片盘卷。放映机可以发出光线，透过胶卷，影像就显示在银幕上了。而数字电影在放映的时候，可以用数码放映机来放映，也可以把数收片盘码影像转置到传统的胶片上，黑白片明通过传统星—卓放映机别林聚光灯电影放映机的放映灯泡经聚光后通过片门，射放映。电影放映机过影片，再经镜头将影像对焦至银幕上。4243

24学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION上卷·科学探索第二章奥秘化学SECRETS2OFCHEMISTRY“化学是壮观而神奇的美！”——居里夫人(波兰)化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学。世界是由物质组成的，化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。从开始用火的原始社会，到使用各种人造物质的现代社会，人类都在享用化学的成果。公元前2世纪我国的秦汉时代，炼丹术颇为盛行；大致在公元7世纪传到阿拉伯国家，并与古希腊哲学相融合而形成阿拉伯炼金术；阿拉伯炼金术于中世纪传入欧洲，形成欧洲炼金术，后逐步演进为近代的化学。进入20世纪，化学开始了全新的发展阶段。在与其他学科的相互渗透中，化学得到了迅速的发展，同时也推动了其他学科和技术的发展。科学的发展是没有止境的，因而化学的发展也决不会停滞不前。

25学生探索百科全书科学探索奥秘化学金属元素非金属元素元素的命名金属是一类具有光泽的物质，通常质地坚硬。金属的种类很多，非金属元素包括在室温20℃点金术炼出的磷元素构成金属的元素在元素周期表中占绝大多数。生活中常见的以下是气体的元素，例如氢元在欧洲，到19世纪初，随着铁、金、银和铅等都属于金属。除汞(水银)外，所有金属在室素和氧元素；还包括一些物质温20℃以下都是固体。大部分金属的密度较高，传热和导电呈固体的非金属元素，例如硫越来越多的化学元素的发现，化不断被刷新的化学元素周期表性良好。许多金属可用于制造物品，因为它们质地坚固并能制元素和碘元素。成不同形状。不同金属之间还可以混合形成“合金”。学家们开始意识到有必要统一化普通元素学元素的命名。瑞典化学家贝齐元17世纪的欧洲，炼金术十分盛行，据说只要以一宇宙中最为常见的元素是氢和氦，类金属元素公它们是星球中的主要元素，构成了类金属元素部分性质像金属元素，里乌斯首先提出用欧洲各国通用种特别的石头为原料便可以点石成金。于是炼金术士大约98%的星球物质。而在地壳部分性质像非金属元素。将元素仅内，氧的含量最大，其次是硅。在仅划分为金属元素或非金属元素并的拉丁文来统一命名元素，从们疯狂地采用各种稀奇古怪的物质，在幽暗的小屋里，口环绕地球的大气中，以氮元素最不容易，因为有些元素虽然表面上此，元素命名上的混乱状况改变多。对人体而言，碳、氢和氧是最具有金属元素的性质，但这类元素中念着咒语，在炉火里炼，在大缸中搅，朝思暮想点石成普通的元素，因为它们组成所有人构成的物质却易碎，并且是电的不了。化学元素的拉丁文名称在命体细胞中的化合物。所以碳、氢、良导体。因此这些元素构成的物质金的方法。1669年，德国汉堡一位叫布朗特的商人听说从氦、氮、氧、硅等都属于普通元素。均属于类金属，如锗。名时都有一定的含义，或是为了尿里可以制得黄金，于是使用尿做了大量实验。在一次实纪念发现地点、发现者的祖国，验中，他将砂、木炭、石灰等和尿混合，加热蒸馏，虽然或是为了纪念某科学家，或是借没有得到黄金，却意外地分离出一种像蜡一样的白色物质，用星宿名和神话人物名，或是为这种物质在黑暗的小屋里闪闪发光。这些物质虽不是布朗了表示这一元素的某一特性。在我们国家，在把这些拉丁文名称特梦寐以求的黄金，但那神奇的蓝绿色火光却令他兴奋得翻译成中文时，一是沿用古代已手舞足蹈。他发现这种“绿火”不发热，不会引燃其他物有的名称，一是借用古字，而最质，是一种冷光。于是，他就以“冷光”的意思命名这种多的则是另创新字。新发现的物质为“磷”。其实除了磷以外，还有许多化学元素都是由于偶然的机会才元素名称的简写符号被发现的。正是这些不断放射性衰变原子序数放射性元素衰变的速度，可以利用一定量的放射发现的元素，才组成了意性元素原子核数减半所需的时间来表示，即半衰期。例如铀238是铀同位素中最普通的一种。在义重大的化学元素周期表。6C它的原子核里有238个粒子。在一系列放射过程β辐射中，原子核粒子的数量在下降，每一步都有一种碳12新的元素形成。铀238的半衰期是45亿年，即45α辐射亿年后，铀238原子核数会剩下一半。原子量每一种元素的原子都有一定的重量，但原子极小，无法取出某元素的一个原铀238铅206子，因此不可能用直接的方法称量。所以，人们一直选择某一种元素的原子β辐射α辐射质量为标准，将其他元素与之比较，得到各种元素的相对重量，即为原子量。α辐射铅214一般取碳12的质量作为标准。焰色反应17世纪，欧洲的炼金术士们狂热地“钻研”点石成金新元素的发现极限有些化学元素以本生灯(实验煤气灯)的秘方。钋210人体必不可少的微量元素燃烧时，会产生特定颜色的火焰，一虽然到现在还没般称为“焰色反应”。这种特性可以用形态各异的氢人体对铁、锌、钙、锰、钼和硒等微量元钋214来检测物质的组成成分：将未知元素氢有三种同位素(原子核内质子数相同而中子数不同的一类原子)，素的需求量虽然极少，但它们却是维持有发现110号及以后的的化合物样品置于铂丝或石棉上，从分别为氕、氘、氚。同位素的电子数相同，所以具有相同的化学性身体健康必不可缺的物质，过多过少都会燃烧火焰的颜色就可以鉴定出该化合质。氕的原子核中只有一个质子，氕之间的聚变十分困难。氘的原影响人体健康。血红蛋白的主要成分是元素，但却不能说新α辐射β辐射物所含的元素成分。子核中有一个质子和一个中子，比氕的原子核重一铁。锌是“生命的火花”，头发、骨胳、眼倍。氘与氧结合生成重水(氧化氘)。重水可用在热睛、肝脏等都需要它。构成骨和牙齿的元素就不存在了。化钙铜钠锂钾钡铅核反应堆和化学试验里。氘还被广泛用作示踪原钙、参与体内代谢及的锰、某些重要酶的学元素周期表就是探求未子。氚又叫超重氢，用于热核反应堆，具有放射性。组成元素之一——钼、具有很强抗癌作用的硒等微量元素，都对人体健康有着巨大贡献。知元素的指南，它可以推测未知元素周期表元素的性质，以便确定研究它们的方法。要发现氕原子到19世纪60年代，已经有60多种元素先后被发现，但关于它们的110号及以后的元素困难很大，但理论证明，周期物理和化学性质以及相互之间的关系还缺乏系统的整理。1869年，俄国表上的元素可以排到164号，尽管已经预测114号科学家门捷列夫在总结前人研究成果的基础上经过自己的精心整理，发元素的化学性质类似铅，126号元素类似锕系元铂丝表了一张元素分类表；1871年，他又对此做了修订，这第二张表就是我素，164号元素和114号元素是同系列的，但要把氘原子们现在所熟知的元素周期表的前身。元素周期表不但理出了已知元素之这张新的元素周期表填满还需要化学家们不断地氘原子间的复杂性，而且还为新化学元素的发现指出了明确的方向。努力研究。本生灯4647

26学生探索百科全书科学探索奥秘化学石墨同素异形体石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞完美的造物结构——足球烯同素异形体是指由同样的化学元素构成的单质。生活中最常见的片状固体。工业上多用石墨作固体润滑剂；又由于石墨能抗高温又能导电、导热，是碳的同素异形体，即金刚石、石墨和足球烯。同素异形体的分子组所以被大量用来制作电极、坩埚、结构神奇的碳元素电刷等。此外，由于质地柔成或晶体结构不同，因此它们的物理性质有明显区别，例如金刚石软和具有片层结构，石墨也被用来制造铅笔是由碳原子以共价键连接形成的正四面体空间网状结球烯，即C，也叫富勒烯或富勒姆碳，它由60个碳原子形成笼状结芯、颜料等。60足构的原子晶体；而石墨是一种层状结构的过渡构，因形似足球而得名，与金刚石、石墨一样属于碳元素的同素型晶体，层内碳原子以共价键结合形成正六异形体。当它在1985年首次被发现时，连一向冷静客观的科学家们也石墨晶体边形网状结构，层与层之间距离较大，分子石墨的性质决定于石墨晶体的结构。在石墨晶体中，每为其独特而完美的结构感叹不已，大自然造物的精美和谐在足球烯4个碳原子形成共价单键，并排列成六角平面的网状结间力较小。构，这些网状结构又联成互相平行的平面，构成片层结的结构上得到了最充分的体现。它具有60个顶点和32个面，其构。由于石墨层间的分子间作用力较弱，因此石墨晶体的层与层间很容易滑动。中12个为正五边形，20个为正六边形。C的魅力不仅仅60在于它无与伦比的对称美，实验证明：它是已知最具有化金刚石学多样性的分子之一。足球烯对于人类研究星际分子的产纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。天然采集到的金刚石经过仔细琢生、天体的演变以及能源科学等都产生深远的影响，因而磨后，可以成为璀璨夺目的钻石。金刚石是天然存在的最硬的物质之一。更为化学家、天文学家所倾倒和迷恋。金刚石的分子结构金刚石是典型的原子晶体，每5世界上最小的足球个碳原子形成共价单键，组成正四面体排布。由于C-C键的键能足球烯家族足球烯由60个碳大，所有价电子都参与了共价键原子构成，与足的形成，使晶体中没有自由电足球烯C被发现并命名以后，又相继发现了球拥有完全相同60子，所以金刚石不仅硬度大、熔的外形。60个碳C、C、C、C、C、C、C、C、C、C原子处于60个顶点高，并且不导电。44507680849094120180540点上，构成20个正等纯碳组成的分子，它们均属于富勒烯家族。以C60六边形环与12个正为代表的富勒烯家族具有一系列新颖而奇特的物理五边形环组成的球形能力超强的碳元素32面体，堪称世界上最小和化学性质，这也是这类球形或管状分子的显著特的“足球”。碳元素在自然界中的含量不足1%，但由它构成富勒烯晶体征。除C60外，其他富勒烯分子虽然受到一定限制富勒烯晶体(如C60固体)由于的化合物却比其他元素构成的化合物的总量还多。是由一个个分子堆砌而成的，其分而没有进行深入研究，但初步分析表明：它们与C60优异的性质子本身的化学键已达到饱和和封闭，不这是由碳元素本身的特性决定的。碳原子外层有4一样具有某些独特的性质，并显示出广泛的用途。“足球烯”本身有着无数优异的性需要其他原子来满足其表面化学键的要质，它本身是半导体，掺杂其他元素求。因此从这种意义上说，富勒烯是今天已个电子，为了达到电子层的稳定状态，碳原子之间现在，富勒烯家族仍在发展壮大之中，人们有望发后可生成临界温度很高的超导体。由它知有限大小的唯一稳定形式的纯碳。极易形成共价键，而且它与某些其他元素原子之间所衍生出来的碳微管比相同直径的金属强度现更多具有独特性质的富勒烯分子及其衍生物，并高100万倍。也很容易形成共价化合。碳元素依靠这种特性构成使其走入实用化行列。氢原子了很长的分子链，甚至生物的有机体也以这种碳化烷烃合物为主体。只由单键相连接的碳氢完美的键结构化合物称为“烷烃”。C分子中的化学键可分为单键和双键：20共价键60炔烃前景广阔的足球烯个正六边环形中共有30个双键，其键长为共价键是原子之间通过共享碳原子炔烃是含有碳-碳三键13.9纳米，称为短键；所有的正五边形环电子而产生的化学结合作足球烯C高度对称的分子结构使得它堪称所有包含60个单键，其键长为14.6纳米，称为的碳氢化合物。60用。碳原子核外的4个电圆形分子中最圆的一个。由于它的圆球形状及其长键。这样，在C60分子中的每个碳原子均子形成等距离的4个特殊的稳定性，一出世就有人提议用它来做分与邻近原子形成4个均等的共价键，达到稳共价键，作用力十定结构。C的这种结构特点，决定了它丰分强大。子滚珠，制成润滑剂。进一步的研究发现：C6060富的物理化学内涵以及可能具有的广泛分子本身是不导电的绝缘体，但当碱金属嵌而神奇的用途。入C分子之间的空隙后，C与碱金属的系列烯烃6060化合物将转变为超导体，且具有很高的超导临烯烃是含有碳-碳双键的最独特的笼状结构简单的碳氢化合物。界温度。与氧化物超导体比较，C系列超导体60具有完美的三维超导性，电流密度大，稳定性富勒烯家族由于其独特的结构和性质，受到了广泛的重视。人们发现富勒烯分子笼状结构内可包裹一高，易于展成线材等优点，是一类极具价值的新型个或几个特定的金属原子。这些金属原子可以显著超导材料。地改变富勒烯分子的物理和化学性质，在单分子纳由碳和氢构成的化合物是最常米电子器件等方面有着广泛的应用前景。见、数量最多的化合物。4849

27学生探索百科全书科学探索奥秘化学氧化还原反应人间仙境的形成划分上面四种化学反应基本类型的方法是一种重要的分类方法，主要侧重于化学反应的形式。而根据反应物、生成物种奇妙的化学反应类的多少和类别，进行氧化还原反应和非氧化还原反应的划分则更加深入化学反应的实质。在化学洞构成的地下世界展现在世人面前，予人以幽静、自然的桃溶反应中，一种物质与氧化合，必然同时源感受，洞中各种溶蚀形态塑造出大量光怪陆离的奇妙景有另一种物质中的氧被夺去，即有一象，溶洞因之被称为“梦幻世界”、“人间仙境”。溶洞多分布在石种物质被氧化，必然有一种物质被灰岩地区，是碳酸盐岩在温暖湿润的条件下发育而成的一种特殊还原。像这样一种物质被氧化，地貌，往往形成风景秀丽的旅游区。溶洞内往往有玲珑剔透的钟同时另一种物质被还原的反应爆炸是一种急速的化学反应。其原理主要是生成大量的气体，如二氧化乳石、石笋和石柱，各种奇妙的景观争奇斗艳，各呈奇观。更妙就叫作氧化还原反应。碳、一氧化碳、氮气、水蒸气等，而且还要放出巨大的热量使温度骤升、的是溶洞内石钟乳滴水的声音——有的清脆悦耳，有的洪亮悠远，体积迅速膨胀从而冲破限制，发生爆炸。地下水从洞顶的裂隙渗出，遇到温度升高，压力有的雄浑辽阔，让人心旷神怡，如临仙境。如此美妙的大自然杰人和动物的氧化还原反应降低，水分蒸发时，水中的碳酸钙沉淀而形成自人和动物的呼吸作用把葡萄糖氧化为二氧化作是怎样形成的呢？原来，这些都源于一种天然的化学反应。洞顶向下增长的钟乳石；当水滴到洞底，碳酸钙碳和水。这样的作用把贮藏在食物中的分子沉淀形成自下而上的石笋。内能，转变为存在于三磷酸腺苷(ATP)的高能磷酸键的化学能，这种化学能使人和动物能够进行机械运动、维持体温以及促进合成臭氧空洞——分解反应生锈代谢、细胞主动运输等基础生命活动。人类在生产和生活中泄漏到大如果把一块铁放在潮湿的空气中，它溶洞与化学反应气中的氟利昂在高层大气中经就会生锈。生锈是一种氧化反应，也就紫外线分解成氯原子，氯原子是说铁分子会与潮湿空气中的氧分子溶洞的形成是石灰岩地区把氧给了另一个分子使臭氧产生了分解。南极封闭慢慢结合在一起，产生一种新的物质，氧化还原反应示意图的称为氧化剂。的大气环流系统使得被分解的地下水长期溶蚀的结果。石灰即红褐色的铁锈。臭氧得不到补充，因此在南极把氢给了另一个分子上空形成臭氧空洞。岩的主要成分是碳酸钙的称为还原剂。南极上空的臭氧空洞（CaCO），它在有水和二氧(2000年底)3燃烧化碳时会发生化学反应，生燃烧与人类的生产生活有着十分密切的成碳酸氢钙[Ca(HCO)]，后者联系。人们利用可燃物燃烧时32发出的光和热来照明、取可溶于水。由于石灰岩层各部分含石暖、烧煮食物、冶炼氧原子氢原子胆铜术—置换反应钢铁等。我们通常灰质多少不同，被侵蚀的程度也不同，从而逐渐被胆铜术是古代炼铜术的一种，所说的燃烧指的就是把铁置于胆矾水(天然硫就是可燃物跟溶解分割成具有互不相依、千姿百态、陡峭秀丽、景酸铜CuSO）中，使胆矾水中的空气中的氧气该分子已被还原，4铜离子与铁产生置换反应，将铜观奇异的溶洞。当溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶滴到发生的一种它得到了一个氢原子。沉淀下来的一种产铜方法。发光发热的洞底时，由于水分蒸发或压强减少，以及温度的变剧烈的氧化反应。该分子已被氧化，它得到化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙的沉了一个氧原子。淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。洞顶的钟乳石与地面的石笋连接起来化学反应中的能量变化时，就形成了奇特的石柱。化学反应都有新物质产生，同时还伴随着能量燃烧离不开空气中的氧气。把燃烧的蜡烛的变化，这种能量变化通常表现为热量的变化。化学植物的氧化还原反应蜡烛燃烧的过程，就扣在杯中，很快就灭是石蜡与氧气发生化了，这是因为杯中的植物的光合作用、呼吸作用上把有热量放出的化学反应叫作“放热反应”，把吸就是复杂的氧化还原反应。化学反应的基本类型学反应的过程。氧气用完了。收热量的化学反应叫作“吸热反应”，把释放和吸收化学反应的规律是元素化合物知识中最重要、最基本的规律。在化学反应中，的热称为“反应热”。化学反应中的热量问题对于化工生根据原子或原子团重新组合的不同方式，化学反应可分为化合反应、分解反应、置产有重要的意义。例如，合成氨反应是放热的，如果不设法将这些热量移换反应和复分解反应四大类型。化合反应是指由两种或两种以上物质生成另一种物走，反应器内的温度就会过高。这样，不仅会烧毁催化剂，使产量降低，质的化学反应。分解反应是指由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。置还可能发生爆炸事故。研究反应热对于化工生产适宜条件的选择、设备的换反应是指由一种单质跟一种化合物起反应，生成另一种单质和另一种化合物的反设计和使用以及对热能的综合利用等都具有重大意义。因此，以研究反应应。复分解反应是指由两种化合物相互交换成分，生成两种新的化合物的反应。热为主要内容之一的化学热力学成为化学科学的一个重要分支。5051

28学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION上卷·科学探索第三章绝妙的数学MAGNIFICENT3MATHEMATICS“万物皆数。”——毕达哥拉斯(古希腊)宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之变，生物之谜，日用之繁，无处不用数学。数学是一门古老的科学—在开始种植粮食之前，人类已懂得在树木上刻划横线以记录数目。数学是研究现实世界的数量关系与空间形式的科学，简言之：数学是研究数与形的科学。数学来源于人类的生产实践活动，它随着人类社会生产力的发展而发展。社会越进步，应用数学的范围也就会越大，所应用的数学也就越精密。与此同时，数学思想伴随着数学科学的产生而产生了。它是从数学内容中抽象概括出来的，是对数学科学的理性认识，是数学的精髓和灵魂。若能领悟到博大精深的数学思想，则有助于人类提高分析问题、解决问题的能力，发展创造性思维。

29学生探索百科全书科学探索绝妙的数学复数(a+bi)数的具体分类魔术方阵转化成数字后的实数(b=0)虚数(b≠0)数是一个十分庞大的“家族”，按照不同的“血缘”关系，它有不同的分支，魔术方阵有理数无理数在了解数的具体分类之前，我们先明确一下复数的概念。复数的产生来自解代数数字的奥秘纯虚数正0负正负(a=0)方程的需要。16世纪，意大利数学家卡尔达诺首先用公式表示出了一元三次方程有有无无非纯虚数的根，引出了虚数的概念。19世纪，数学家们对这些虚数参与实数的代数运算做说在我国古代大禹治水时，洛水曾经浮出一只大乌龟，理理理理(a≠0)传数数数数了科学的解释，并在解方程和其他领域中使虚数得到了广泛的应用，复数因此得只有大禹才可以指挥。这只乌龟背上奇妙的花纹引起了传说中背刻符号正正负负其中i2=-1。到科学而完整的诠释。众人的注意。这些花纹是由45个圆点所组成的图案，后人称的乌龟整分整分数数数数之为“洛书”。如果用阿拉伯数字来表示洛书所展现的内容，横行各数字和：4+9+2=15奇特的数字乘法数字的计算3+5+7=15算术中的加法、减法、乘法、除法运算统称为四则运算。就可以看到一个神奇的“方阵”。好奇的人们发现：龟背的图8+1+6=15四则运算的起源很早，有的几乎与数字同时发生，如罗纵列各数字和：4+3+8=15幻方的发展马数字6写成VI，即5加1的意思，4写成IV，即5减去形所代表的数字不管是沿着横行、纵列，甚至沿着对角线将9+5+1=1513世纪，我国南宋数学家杨辉在世1的意思。“+”与“-”这两个符号是德国数学家威特曼2+7+6=15界上首先开展了对幻方的系统研究，在1489年他的著作《简算与速算》一书中首先使用的，数字一个一个加起来，都能得到“15”这个奇妙的数字。相三阶魔术方阵的排列对角线数字和：4+5+6=15欧洲14世纪也开始了这方面的研究1514年被荷兰数学家赫克作为代数运算符号，后又经法在这个方阵中，无论横2+5+8=15工作。著名数学家费尔玛、欧拉都进国数学家韦达的宣传和提倡，开始普及，直到1630年才传，大禹按照洛书划分出“九州”，并制定了治理天下的九类列、纵列或斜行，3个数获得大家的公认。“×”是英国数学家奥特雷德于1631年行过幻方研究。如今，幻方仍然是组字的和都是“15。”提出来的，是表示增加的另一种方法，所以把“+”号斜合数学的研究课题之一。大法。由洛书发端的魔术方阵(幻方)过来就是乘号；另一种乘法符号“·”是德国数学家莱布尼兹首先使用的，以免“×”与“X”字母相混。“÷”在数千年后的今天更加生机盎然，是瑞士学者雷恩于1656年出版的一本代数书中提到的，当该书几年后被译成英文时，才逐渐被人们认识和接受。成为具有永恒魅力的数学问题。经过一代代数学家与数学爱好者的共1五阶方阵的构成法同努力，幻方与它的变体所蕴含的621173先画出一个五阶方阵，再在每边各种神奇的科学性质正逐步得到揭加上4个小方格(图中黄色所示）。161284然后把1到25各数字按右斜顺序示。1977年，幻方还作为人类的特殊21171395填入方格中。221814101语言被美国旅行者1号、2号飞船携23191562入太空，向广袤的宇宙中可能存在11732420的外星文明传达人类的信息。看似三阶魔术方阵的构成法25(图1)1641284在最上面一列的中间格内写1。211751395按箭头方向依次填写2、3……9。简单的数字背后隐含着许多已被揭奇数阶魔术方阵幻方的应用22101811410最后将2和8对调，就完成了魔术晓和更多莫测的奥秘。魔术方阵中若每列3个方格，就叫作“三阶”；目前，幻方已在组合分析、实验设计、图论、方阵的排列。1124720323619215同理，若每列有4个方格，就叫作“四阶”；依数论、对策论、纺织、工艺美术、程序设计、41225816次类推“五阶”、“六阶”……且具有各对角线、人工智能等领域得到广泛应用。接着把黄色方格2420各横行与纵列的数字和都相等的性质。将上下左右的黄色17513219中的数字按箭头25(图2)方块中的数字全部101811422指示方向放入魔阿拉伯数字的发明填满后，五阶魔术方术方阵。23619215阵就做好了。数字发展史我们现在常用的数字是阿拉伯数字，但阿拉伯数古巴比伦数字(图3)数字是人类祖先的一大发明创造。早期的原始人在最初的字的发明者却是印度人。两千多年前，印度人就开始使用1，2，3……９这9个数字。这些数字的“样品”最狩猎生活中产生了“有”和“无”的概念。随着打猎技术的提早发现在公元前750年左右，印度乌索库王朝建造的石关于数字“0”古埃及数字高、捕获物数量的增加，“多”和“少”的概念便出现了。人类柱上。此后，用这些数字表示数的方式与其他计数方法“0”不是数物体数出来的，而是为了记数的需要产生的，产生了很大差异，它采用进位计数，以0，1，2……最早用来计数的工具是手指和脚趾，当数目很多时，大多数的它出世很晚。我国古代用竹筹记数，遇零就空位，以后文字记9共10个数码表示任一数，低一位的数满10后就进到古罗马数字原始人就用小石子来计数。渐渐地，人们又发明了打绳结来记高一位上去，如11。这种革命性的变化令这些新型数数就用□表示空位。后来传到印度(当时印度人用圆点“·”表字进行数字运算要比罗马数字或字母符号方便很多。数的方法，或者在兽皮、树木、石头上刻划横线来记数。这些示空位)，逐渐书写演变成了“0”。7世纪初，印度大数学家葛13世纪时，阿拉伯商人将这种先进的计数方式带到欧玛雅数字记数方法和记数符号慢慢转变成了最早的数字符号(数码)。如洲，并因此风靡全世界。由于这些数字是由阿拉伯人传拉夫·玛格蒲达首先说明了0的性质：任何数乘0是0，任何今，世界各国都使用阿拉伯数字为标准数字。人类最早认识的到欧洲的，因而它称被数加上0或减去0得任何数。有的学者认为，0的概念之所以作“阿拉伯数字”或“印古印度数字数是诸如1，2，3……这样的自然数。随着认识的深化，逐渐度－阿拉伯数系”。在印度产生并得以发展，是因为印度佛教中存在着“绝对无”出现了零和负数的概念，后来又认识到分数和小数的合理性。阿拉伯商人使印度人发这一哲学思想。0的创造在数学史上是一个重大的发展，一产明的数字传入西方。近代以来，科学家们又提出了有理数、无理数、虚数和实数等生就成为一个独立的符号，意义越来越广泛，内容比其他所有概念。“数”发展成了一个十分庞大的“家族”。数字更为丰富。5455

30学生探索百科全书科学探索绝妙的数学测量直角三角形的土地面积地球周长的测量π比3大的理由直角三角形的面积与用绳子拉成的长画一个圆，在圆内做一个内接正六边形，并连接出3条对角线，古埃及的丈量师方形的面积相同。2000多年前，古希腊的埃拉托色尼是世界形成6个正三角形。假设圆的半径是1，那么，正六边形每条1边的边长也是1，则其周长为6，是圆直径的3倍。同时，由上第一个计算出地球周长的人。埃拉托色尼发于圆的周长比正六边形的周长要长(从图中即可看出)，所以数学中的测量圆周长比直径的3倍要多。现：离埃及亚历山大城约800千米的塞恩城(今埃及阿斯旺附近)，夏日正午的阳光可以一直照及位于尼罗两河，由于河水经常泛滥，淹没良田，所阿基米德对π的计算到井底；按照经验，这时候所有地面上的直立物首先在圆内做一个内接正六边形，再将它变成正十二边形，再变埃以属于个人的土地没有固定的大小。然而统治者需要测量直角梯形的成正二十四边形……一直做下去，所得到的π值就会越来越精土地面积都应该没有影子；但是，亚历山大城地面上的确。同时，再做圆的外切正六边形、正十二变形、正二十四边根据土地征收赋税，因此需要丈量师不断地重新丈量土地，直角梯形的面积与用形……一直做下去也可以使π值越来越精确。绳子拉成的长方形的直立物却有一段很短的影子。他认为：直立物划归个人。古希腊的历史学家希罗多德在《历史》一书中明面积相同。的影子是由亚历山大城的阳光与直立物形成的1确指出：“国王在全体埃及居民中间把土地作了一次划分。夹角造成的。从地球是圆球和阳光沿直线传播21他把同样大小的正方形土地分配给所有的人，而要土地持有测量不规则形状的土地面积这两个前提出发，从假想的地心分别向两城引先把土地面积用绳子围起来，然后再把它分成直角三角形、者每年向他缴纳税金，作为他的主要收入。如果河水泛滥，长方形或直角梯形等规则图形来计算面积。照这种方法做，两条直线，其中的夹角应等于亚历山大城的阳无论什么形状的土地面积都可以测出来。国王便派丈量师计量损失地段的面积。这样，他的税金就要光与直立物形成的夹角。按照相似三角形的比按照重新规划后的土地面积来征收。”古希腊数学家德谟克利特也曾指出：“我不得不深信，埃及例关系，已知两地之间的距离，便能测出地球的圆周长。埃拉托色尼测出的夹角约为7°，约是内接正六边形的边长为3，增加直径＝1算出外切正六边形周边的长，人几乎每个人都是拉绳定界的先师。”所谓“拉绳定界先师”就是指以拉绳为主要测量工具的测正多边形的边数，求得内接正九因此增加正多边形的边数，求得外地球圆周角(360°)的1/50，由此推算地球的周十六边形的周边长为：圆的周长(圆周)＝π切正九十六边形的周边长为：量师。实际上，几何学正起源于此。22322长大约为4万千米，这与实际地球周长(40076千＜π＜717米)相差无几。圆周率π的测量早在3500年前，巴比伦人就知道圆周率π阿基米德的数学测量面积的近似值是3，这与我国最早的数学著作《周髀圆的面积与一直角边等于圆周而另一直阿基米德在数学测量领域有巨大的贡献。他把要求面积(或古埃及的丈量师在测角边等于半径的直角三角形的面积相等。量土地的过程中渐渐算经》中提出的“径一周三”的说法一致。有关体积)的曲线形分割成若干直线形，无限加多这些直线形的数目，发展出了“测地术”。求解π值的方法有确切史料记载的是我国三国时则这些直线形面积(或体积)的总和就是所求的曲线形的面积期的数学家刘徽，他用圆的内接正192边形来近似地（或体积）。他用这种方法证明了圆面积与一直角边等代表圆的周长，得到圆周率的近似值是3.14。到了南北于圆周而另一直角边等于半径的直角三角形朝时期，祖冲之发现与π最接近的数是22/7和355/113，的面积相等。他还用这种方法结合力学原理后来他把圆周率的计算准确到了小数点后第7位，推算出大金字塔的奥秘得出并证明了各种复杂的平面曲线围成的面3.1415926<π<3.1415927。在计算π值的过程中人们逐渐认金字塔是古埃及文明的象征，是埃及人民的骄傲。金字塔，阿拉伯文意为积和各种曲面的面积及其所围成的体积，如“方锥体”，而且从四面看都呈等腰三角形。埃及迄今发现的金字塔共约80座，识到，π是个无限不循环小数，越算越没完，始终算不到底。到球和椭球的表面积与体积等。阿基米德的这其中最大的是人称“古代世界七大奇迹”之首的胡夫大金字塔。英国《伦敦观20世初，π值经计算机计算已达小数点后12411亿位。数学家们察家报》的约翰·泰勒曾根据文献资料中提供的数据对大金字塔进行了研究。种测量方法可以说是穷竭法思想的起源，为经过测量，他发现胡夫大金字塔令人难以置信地包含着许多数学上的原理。他试图研究π在数字排列上有什么规律，可惜始终没有弄清楚。后来牛顿等人完成微积分理论奠定了基础。首先注意到胡夫大金字塔底角不是60°而是51°51′，从而发现每壁三角形的面积等于其高度的平方。另外，塔高与塔基周长的比就是地球半径与周长之比，圆周和直径求π的方法因而，用塔高来除底边所得数值的2倍即是圆周率。此后又有人经过各种手段圆周率就是圆的周长和它的直径长度的比值。尽管的测量，发现了大金字塔更多的数学上的奥秘：例如，塔高乘以109就等于地不同圆的周长和直径不同，有大有小，但是对所球与太阳之间的距离，塔基的周长按照某种单位计算的数据恰为一年的天数等。有的圆来说，圆周率都是相等的。从这个角度大金字塔到底凝结着古埃及人多少知识和智慧，至今仍然是没有完全解开的谜。讲，圆周率是刻画圆的最重要的数据。用直尺和两个三角板就可以测出圆的直径。正立方体可以分成转动6个的体积相等的四角锥。将圆从一个位置滚动一圈回体积到原位，圆走球的体积是其外过的距离就是接圆柱体体积的这个四角锥相当于上一正立方体体积的1/6，可根据圆周长。2/3；其内接圆锥此法求得关于大金字塔的相关数据。体的体积是该圆圆周长柱体体积的1/3。5657

31学生探索百科全书科学探索绝妙的数学A几何学的发展无处不在的黄金分割人体中的黄金分割点在肚脐几何学和算术一样产生于实践。远古时代，人们在实践中积累了十分丰富的平面、处，这样人的上直线、方、圆、长、短、宽、窄、厚、薄等概念，并且逐步认识了这些概念之间的各种下比例就显得优美的几何协调而优美。关系，这些后来就成了几何学的基础。公元前3世纪，欧几里得集前人的几何知识之大成，演绎出全部欧几里得几何(简称欧氏几何)严密的定理系统，这标志着几何学已经发希腊著名学者毕达哥拉斯在公元前5世纪提出了“万物古展成为一门比较完整的纯粹数学的理论。17世纪，随着科学、生产的发展，欧氏几何渐皆数”的重要观点。他从铁匠打铁时发出的具有节黄金分割点渐不能满足人们的要求。顺应形势，法国著名科学家笛卡尔把几何和代数结合起来，创奏和起伏的声响中测出了不同音调与数的关系，欧几里得的贡献C立了解析几何。17世纪与解析几何几乎同时产生的还有射影几何。18世纪，由于曲线和早在公元前300年，古希腊人欧几并通过在琴弦上所做的实验找出了八度、五度、四里得就写了一本名叫《几何学原曲面理论的迅速发展，使微分几何学成了一门独立的数学分支，其中德国数学家高斯作理》的书，书中整理了大量希腊人度和谐的比例关系。在对“数的音乐”的研究过的几何学发现，特别是将那个时代出的贡献最大，他奠定了曲面论的基础。高斯的曲面论经过德国数学家黎曼的拓广，发的三大发明纳入这本书中，即尤多程中，毕达哥拉斯发现“和谐能够产生美感效果，萨斯的比例理论、西伊迪泰斯的无展成黎曼几何学。理数理论以及柏拉图的宇宙论中占和谐是由一定数的比例关系中派生出来的”。他把显著地位的5个规则形体的理论。美丽的几何曲线几何的基本图形树叶中的欧几里得的著作在几何学的发展史在我们周围有许多有螺这种数的比例关系推广到音乐、绘画、雕刻、建筑黄金比例上占据重要地位，对于数学发展的旋曲线的东西，小至蚊生活中的许多物体，如果不管它们的其等各个方面，“黄金分割率”就是这些“和影响经久不衰。香、弹簧大到宇宙中的星云。如果把鹦鹉螺截他性质(如颜色、重量、材料等），只注意它谐比例”关系中的一个。这个规律的意成两半，就会看到美丽们的形状、大小、位置，就得到各种几何图的螺旋图案。思是：无论什么物体、图形，只要形(简称图形）。平面的基本图形包括正方形、此图可看出有6个立它各部分的比例关系都与这种方体。如果将书倒过矩形、三角形、圆等；空间的基本图形包括正方体、长方体、棱柱、球、来看，你发现了几个分割法相符，这类物体、图形圆柱、圆锥等。生活中，我们还常常看到许多美丽的图案，它们是由这立方体呢？就能给人最悦目、最美的印些简单的基本几何图形组成的。DB象。这一比例就是1：0.618。著名的几何定理只要你愿意，就会发现生活中几何学中除黄金分割点外，还有一些著名的论断和定理。欧拉线:同一处处充满着优美的“几何”，这黄金分割率雅典的巴特农神庙应用了黄金比例原理，建筑正面的长度和高黄金分割是古希腊哲学家毕达哥拉斯的发现。三角形的垂心、重心、外心三点共线，这条直线称为三角形的欧拉线。费尔马也使得几何学在所有学科中独E度比满足黄金分割率。经过反复比较，他最后确定1:0.618的比例最点：已知P为锐角△ABC内一点,当∠APB=∠BPC=∠CPA=120°时,优美。后来，德国的美学家泽辛把这一比例称具魅力。为黄金分割率。PA+PB+PC的值最小,这个点P称为△ABC的费尔马点。勾股定理：在直角如何寻找黄金分割点设已知线段为AB，作BD⊥AB使BD＝AB/2，连接AD，以D三角形中，两条直角边的平方和等于斜边的平方。托勒密定理：在圆内接四边为圆心、BD为半径作弧交AD于E，再以A为圆心、AE为半径雪晶中的黄金分割作弧交AB于C，则C就是所求的分点，即黄金比或黄金分割点。形ABCD中，AB·CD+AD·BC=AC·BD。黄金分割的实际应用A长与宽之比为黄金比率的长方形是所有长黄金分割的实际应用最著名的例子是优选学中的0.618法。这CB七桥问题方形中最美丽的。所以，纸张等平面造型里的0.618是C的近似值，但在实用上已足够精确。优选法的18世纪，在哥尼斯堡城(今俄罗斯加里宁格勒)的普莱格尔河差不多都采用“黄金长方形”。法国画家米另一种方法是分数法，而分数列的极限正是C值。简化法上有7座桥，它们将河中的两个岛和河岸连结。城中的居民经常勒的名画《拾穗者》的构图就遵循了这样欧拉想到：岛的形状、大小及桥的黄金比例。的长短并不影响问题的结果，沿河过桥散步，于是人们提出了一个问题：能否一次走遍7座位置才是重点。于是他将图形桥，而每座桥只许通过1次，最后仍回到起始地点。这个问题看自然界的黄金分割简化，将小岛化为点，桥则用线起来似乎不难，但人们始终没能找到答案。最后，问题被大数表示，这样就画出了简单的图学家欧拉得知。欧拉以深邃的洞察力很快证明了这样的走法不0.618这个“黄金数”在自然界中随处可见。人的肚脐是人形，七桥问题就相当于能不能存在。欧拉是这样解决问题的：既然陆地是桥梁的连接地点，那一笔画出此图形的问题了。体总长的黄金分割点，人的膝盖是肚脐到脚跟的黄金分割点。大么，不妨把被河隔开的陆地看成4个点，7座桥表示成连接这4多数门窗的宽长之比近似0.618；有些植物茎上的两个相邻叶无法实现的七桥问题个点的7条线。于是“七桥问题”就转化成图形一笔画的问题了。建好后的几何图形中，每个点如果有进柄的夹角是137°28′，这恰好是把圆周长分成1：0.618两部分去的边就必须有出来的边，从而每个点穷举法一笔划定理连接的边数必须有偶数个才能完成一笔为了解决七桥问题，欧拉最先想到的是1736年，欧拉证实了自己的猜想——七的半径夹角，这种角度对于采光和通风效果极佳。各国建筑师们画。但此图中的每个点都连接着奇数条“穷举法”，即把所有可能的走法详细列桥问题的走法根本不存在，并发表了他对数字0.618也特别偏爱，无论是古埃及的金字塔还是巴黎圣母边，因此不可能一笔画出，这就说明不存出，然后一一检查是否可行。但是他马上的“一笔划定理”：一个图形要能一笔完在一次走遍7座桥，而每座桥只许通过一发现这样做非常麻烦，因为逐一检查实在成必须符合两个条件，即图形是封闭连院，或者是埃菲尔铁塔，都有与0.618相关的数据。人们还发现次的走法。欧拉对“七桥问题”的研究是太耗时了；而且，这样的方法没有通用性，通的和图形中的奇点(与奇数边相连的图论研究的开始，同时也为拓扑学的研桥的位置或数量一旦改变，就得再重新检点)个数为0或2。一些名画、雕塑、摄影作品的主题，大多在画面比例的0.618处。究提供了一个初等的例子。查一次！5859

32学生探索百科全书科学探索绝妙的数学蜂窝猜想四色之谜几种应用四色猜公元4世纪，古希腊数学家佩波斯提出——蜂窝的优想可以解决的地图着色情况美形状是自然界最有效劳动的代表。于是他猜想，人们所数学领域的各种猜想见到的、截面呈六边形的蜂窝是蜜蜂采用最少量的蜂蜡建造成的。他的这一猜想被称为“蜂窝猜想”，但这一猜想一1852年，毕业于伦敦大学的弗南西斯·格思里来到一在直没有得到证明。人们一直疑问：蜜蜂为什么不让其巢室家科研单位搞地图着色工作。一天，他发现了一种有呈三角形、正方形或其他形状呢？每一个蜂巢都是六面柱趣的现象：每幅地图都可以只用四种颜色着色就可以使有共体，而蜂蜡墙的总面积仅与蜂巢的截面有关。由此引出一同边界的地区拥有不同的颜色。这个结论能不能从数学上加个数学问题，即寻找以严格证明呢？这就是世界近代三大数学难题之一的“四色面积最大、周长最小蜂窝材料它们具有结构稳定、用料省、覆盖面广、强猜想”。四色猜想被提出以后成了全世界数学界共同关注的的平面图形。尽管蜂度高和结构轻等众多优点。其中，蜂窝复合材料是至今为止已知的最节省材料，具问题，越来越多的数学家对此绞尽脑汁，但一无所获。进入窝猜想一直悬而未有最大强度重量比的轻质高强结构材料。20世纪以来，电子计算机问世，演算速度迅速提高。1976年，解，但人们还是受到美国数学家阿佩尔与哈肯在美国伊利诺斯大学的两台不同的启发，创造性地发明蜂窝通讯在移动通讯领域，按蜂窝结构设置机站的位了各种“蜂窝技术”。电子计算机上，用了1200个小时，作了100亿个判断，终于置，具有以最少的投资覆盖最大区域的特点，中国西北部地图这使机站内的手机能获得最好的通讯信号。完成了四色猜想的证明。科学家牛顿有句名言：“没有大胆的猜想，就不可能有伟大的发明和发现。”事实表明，数学猜想是解决数学理论疑难问题和自身矛盾的一个有效途径，对数学理论的发展有着极其重要的意义。蜂窝工程蜂窝的结构蜂窝是一座十分精密的建筑工程。每一面蜂蜡隔墙厚度及误哥德巴赫猜想实例蜜蜂建巢时，青壮年工蜂负责分差都非常小。6面隔墙宽度哥德巴赫猜想我们从这些具体的例子中，可以看出哥德巴赫猜想都泌片状的新鲜蜂蜡，每片只有针完全相同，墙之间的角度“9＋9”是成立的。有人甚至逐一验证了3300万以内的所有偶头大小；而另一些工蜂则负责将正好120°，形成了一个完1920年，挪威数学家布朗证明了定理“9＋自然数中有无限多个素数。当人类数，竟然没有一个不符合哥德巴赫猜想的。20世纪，这些蜂蜡仔细摆放到一定的位置，美的几何图形。9”，由此划定了进攻“哥德巴赫猜想”的“大随着计算机技术的发展，数学家们发现哥德巴赫猜想以形成竖直六面柱体。知道了这个原理之后，便开始猜测和证包围圈”。所谓“9＋9”，翻译成数学语言就对于更大的偶数依然成立。可是自然数是无限的，谁是：“任何一个足够大的偶数，都可以表示成明有关素数的一些数学性质。历史上和知道会不会在某一个足够大的偶数上，突然出现哥德蜂窝结构技术及产品早已被广泛用于航空、航天等其他两个数之和，而这两个数中的每个数，都巴赫猜想的反例呢？高科技领域。素数有关的数学猜想中，最著名的就是是9个奇素数之和。”从这个“9＋9”开始，回数猜想全世界的数学家集中力量缩小“包围圈”，当“哥德巴赫猜想”了。它是由德国数学家然最后的目标就是“1＋1”了。孪生素数猜想如果一个数从左向右读和从右向左读都是一样哥德巴赫于1742年提出来的：任何不由于陈景润的贡献，人类距离哥德巴赫猜想的最后结果“1长期以来人们猜测孪生素数有无穷多组，这就是集令的数字，那么这个数就叫“回数”，比如101、32123、＋1”仅有一步之遥了。但为了实现这最后的一步，也许小于6的偶数都是两个奇素数之和；人惊异的简单表述和令人惊异的复杂证明于一身的著名猜9999等等。任取一个数，再把这个数倒过来，并将还要历经一个漫长的探索过程。有许多数学家认为，要想任何不小于9的奇数都是三个奇素数之证明“1＋1”，必须创造新的数学方法，以往的路很可能想——孪生素数猜想：存在无穷多个素数p,使得p+2也这两个数相加，重复这个过程就一定能获得一个回都是走不通的。和。显然，第二个猜想是第一个猜想的是素数。究竟谁最早明确提出这一猜想并没有确切的考数。这就是有名的“回数猜想”。至今仍然没有人能推论。因此，只需在两个猜想中证明一证，但1849年法国数学家波林那克提出：对于任何偶数确定这个猜想是对还是错。“196”这个三位数也许个就够了。可是直到19世纪末，哥德巴2k,存在无穷多组以2k为间隔的素数，对于k=1，就是能成为这一猜想不成立的反证。因为用电子计算机赫猜想的证明也没有任何进展，证明哥孪生素数猜想，例如3和5、5和7、11对这个数进行了几十万步计德巴赫猜想的难度远远超出了人们的想和13……10016957和10016959……。算，仍没有得到回数。但也像。1966年，我国著名数学家陈景润攻1966年，中国数学家陈景润在这方面没能证明这个数永远产生不从“9＋9”到“1＋2”克了“1＋2”，也就是：“任何一个足够1920年，布朗证明了(9+9），即每一个不小于6的偶数都可表示为两个不超过9个奇素数乘积的数之和。得到了最好的结果：存在无穷多个素回数猜想了回数。数学家对素数回数1956年，我国数学家王元证明了(3+4）。例如68，按猜想的做法进行运算，只大的偶数，都可以表示成两个数之和，1956年，苏联数学家阿·维诺克拉多夫证明了(3+3）。数p，使p+2是不超过两个素数之积。需要三步就可得到一个回数。进行了研究，他们相信素数1957年，王元又证明了(2+3）。而这两个数中的一个就是奇素数，另一孪生素数猜想至今仍未中有无穷多个回数，但是同1962年，我国数学家潘承洞证明了(1+5）。个则是两个奇素数的和。”这个定理被1963年，潘承洞与苏联数学家巴尔巴恩又分别独立证明了(1+4）。　　解决，但一般人都认为样没有人能证明这种猜想正1965年，苏联数学家布赫夕塔布与意大利数学家朋比尼都证明了(1+3）。世界数学界称为“陈氏定理”。1966年，我国数学家陈景润对筛法做了新的重要改进，证明了(“9＋9”)。是正确的。确与否。6061

33学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION上卷·科学探索第四章能源和材料ENERGY4ANDMATERIAL“我们在我们的劳动过程中学习思考；劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。”——高尔基(苏)能源和材料伴随着人类活动的每一步，可以说人类的历史就是对能源和材料发现、利用的历史。大自然为人类提供了丰富的水、煤、石油、天然气、金属……人类依靠它们创造了辉煌的地球文明。然而，大自然所给予人类的财富并不是无限的。面对能源紧张的情况，世界各国除了充分利用现有的传统能源外，都在大力研究开发新能源。于是，水能、风能、太阳能、核能成为人们研究的热点，并开始为人类服务。在寻找新能源的同时，人们也在努力开发新的材料。各种人工合成材料应运而生，把人类物质文明的发展又向前推进了一大步。新能源、新材料的开发和利用，揭开了人类历史灿烂的一页。

34学生探索百科全书科学探索能源和材料太阳能电池全新日光浴在将太阳能转化成电能的过程中，最核心的装置还要算太阳能电池。可以说，太阳能电池的开发、生产直接影响着太阳能的开发和利用太阳能发电的前景。太阳能电池或称“光电池”，是一种把太阳能直接转变为电能的半导体元件。半导体材料有一种效应久之后，我们就可以用身上穿的衣服来为手机充电了，这时的日光浴便多了一层别样的意不叫作“光生伏打效应”，即当半导体材料受到光照时，其内的味。这是因为科研人员发明了一种柔性塑胶太阳能电池，这种电池能利用阳光中的红外线，电荷分布状态发生变化，半导体两端会产生电位差，继而产并且可以在布、纸和其他材料表面形成一层柔性膜，这层膜可以把30%的太阳能转化为可利用的生电流。电能。由于这种电池能利用有弹性的材料来转化太阳能，因此可以把它与其他材料编织在一起，形成类似现在合成纤维的材料，然后把它做成可以穿在身上的太阳能板。这些新型太阳能板的制电子进入电路。从光能到电能造方法与传统太阳能板类似，但它只比照相用的底片厚一点。一片缝在夹克背面的柔软的太阳能太阳光当太阳光照射到P-N结由许多太阳能电池构成的太阳能电池板构的半导体时，光子所提太阳能电站板价值不到10英镑(约等于136元人民币)，却可以在夏季外出散步时为手机充电。在可再生资源供的能量会把半导体中的这是世界上第一座太电流电子激发出来，产生“电阳能发电站。它于1969储量几近枯竭和生态环境日益恶化这两大危机的夹击下，太阳能的开发和应用显得更加突出，太子-电洞”对，电子与电年建于法国的奥黛罗洞均会受到内建电位的影市。它是利用反射的太阳能建筑、太阳能灯、太阳能汽车等已进入应用阶段，还有许多对太阳能的开发正在酝酿中。人负载响，电洞往电场的方向移阳光，把水烧至沸腾，动，而电子则往相反的方们期待着“太阳能时代”的到来。然后再用水蒸气推动向移动。如果我们用导线汽轮机来发电。将此太阳电池与一负载连接起来，形成一个回路，电子半导体晶体太阳能电池工作原理就会有电流流过负载，光在这个水塔里，水变当太阳光照射到半导体上时，接受到阳光照射地方的电子防护玻璃能便转换成了电能。为水蒸气。水塔里的就会变得活跃起来而脱离周围的电子。这样，它们原来占温度可达3800℃。有的地方就形成一些“空洞”；这时，位于两个电极之间电子穿过接合面。的电场就把带有负电荷的电子带到电池的一端，带有正电荷的空洞就移动到相反的一端从而形成电流。这个巨大的镜面是内向弯曲的，空洞照在它上面的太阳光，都反射接合面到水塔顶的一个小点上。太阳能电池的构造一般的太阳能电池用两层半导体硅做成一个层状结构：将较建筑中的太阳能薄的N型半导体置于较厚的P太空帆船型半导体上，两者相结合。目前，太阳能技术在建筑中的应用自从人类能够进行太空飞行以来，用作飞行主要包括：提供生活热水、采暖及太阳光动力的只有火箭发动机。而现在，人类找到了克服来自太阳的巨大能量光伏效应地球强大引力的新途径。俄罗斯于2003年8月发伏发电技术的应用。其中，太阳能热水器地球所接受到的太阳能只早在1839年，法国科学家贝克雷尔就发射了一艘特别的太空飞船——“宇宙1号”太空帆是最为人们所熟悉的。据估算，每平方米现，光照能使半导体材料的不同部位之船。这次试验性发射的目的在于检测借助太阳光占太阳表面发出的全部能量的间产生电位差。这种现象后来被称为太阳能热水器年平均节煤150千克，节电的压力控制航天器飞行的可行性，这将为今后的“光生伏打效应”，简称“光伏效应”。二十亿分之一左右，这些能量星际飞行奠定可靠的技术基础。“宇宙1号”是第450千瓦，减排二氧化碳100千克。太阳1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅一艘没使用发动机的太空船，升空后完全依靠太相当于全球所需总能量的4万能建筑中的采暖主要包括主动采暖空调太阳能电池，诞生了将太阳光能转换为阳能获得动力。在没有空气阻力的宇宙空间里，太负电极倍，几乎可以说是“取之不尽，电能的实用光伏发电技术。阳光子会连续撞击“宇宙1号”的太阳能帆，使太技术与被动太阳房采暖技术，前者使用N型半导体用之不竭”。而且，太阳能和石阳能帆获得的动量逐渐增加，从而形成加速度。像太阳能热水器与溴化锂制冷机结合，实半导体材料“宇宙1号”这样规格的航天器能在5年内抵达冥油、煤炭等化石燃料不同，不会硅是最理想的太阳能电池材料，其中的王星，而传统宇宙飞船最快也要飞上9年。太阳光施冬季采暖和夏季制冷，但由于成本偏单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术接合面导致全球性气候恶化，也不会正作为一种新能源在星际旅行方面发挥着巨大作高，目前仍处在示范阶段；而被动太阳房也最为成熟，光电转化效率可达23.3%。用，因此专家预计太阳能太空飞船有一天将超越如果说单晶硅的特点是效率高、成本高，那造成环境污染。因此，太阳能的P型半导体是一种将太阳能采暖技术和节能技术相么由其他材料制造的太阳能电池无疑是成本低、传统的火箭发动机利用受到越来越多国家的重视，转化弱。与单晶硅太阳能电池相比，除多晶硅、碲化成为宇宙飞船的主结合的综合节能建筑，目前主要应用于镉等外，其他材料电池的光电转化效率普遍未超过15%。要动力源。大家正在竞相开发各种光电新学校、商店、农村住宅中。太阳光伏发电太阳能在资源贫乏的今技术和光电新材料，以扩大太在建筑中的应用主要是照明和通讯，但天越来越被广泛地使阳能的应用领域—发电、取非晶硅正电极用。图为美国宇航局“水尚处在示范阶段。随着太阳能电池成本要做成硅太阳能电池，必须在硅片上表面附一层掺有不同杂质的薄膜以形成手10号”宇宙飞船的太暖、供水以及各种各样的太阳P-N结构。由于硅单晶的尺寸受到制造设备等因素的制约，所以目前最有吸引力的阳能电池装置。的降低，太阳光伏发电技术在建筑中的是非晶硅太阳能电池。半导体玻璃，即非晶硅，制造工艺比较简单，也可制造出很大能动力装置。尺寸的薄膜材料，适合于工业化大规模生产，因而显示出巨大的应用前景。应用会逐步地得到推广。6465

35学生探索百科全书科学探索能源和材料风力发电机好风凭借力早在1000多年前，中国就采用了风车提水；大约12世纪初，风车从中东传入欧洲；16世纪前后，荷兰人利插着翅膀的风能用风车排水，在低洼的海滩地上建国立业。实际上，在机泵、电泵出现前，风力提水在欧洲十分普船在一些工业发达的国家里曾一度被人遗忘，帆遍，至今北欧国家还保留了大量荷兰但今天它又以崭新的姿态呈现在人们面前。式的大风车，它是人类文明史的1980年，日本的风帆船“新爱德凡”号开始在沿海水象征。目前，风力发电机可算最先域做运输航行。这是一艘新式帆船，载重量1600吨，这艘船充分扩大了风帆的面积，并采用微处进的风车，是风力发电的主要装理技术控制风帆的迎风方向，同时减小发动它装有两面卷折式纤维增强塑料巨帆，同时装有一台机的功率，以便在风速增大时，能以最少的燃置。风力发电机的种类很多，按其带动大直径螺旋桨的低速柴油机。当主机与风帆配合料消耗保持原定航速。正在发电的风电场形状及旋转轴的方向可分为水平使用时，每小时航速可达24千米，比相同载重的普通机动船节省50%的燃料。有齿轮变速箱轴式和垂直轴式；按桨叶受力情况可由于风轮的转速比较低，而且风人估计，如果将全世界货船中的20%装上风帆，那么一年中节约的燃料价值将达力大小和方向的经常变化使转速驱动轴垂直型风力分成升力型和阻力型；按叶数则分为单叶、不稳定；所以，在带动发电机之发电机的风驱动轴随着桨叶的双叶、三叶和多叶型；按照风向来分则有逆风型到30亿美元。现在，古老的风能配之以现代新技术，正发挥出它更大的威力。在前，还必须附加一个把转速提高向与转轴相旋转带动发电机。到发电机额定转速的齿轮变速箱。垂直。和顺风型。能源告急的21世纪，风能正作为一种具有无限潜力的安全、清洁的新能源受到全世界的关注。古老的风车12世纪盛行于地中海沿岸的风车：使用时把帆张开到必要的大小，用来磨米磨面，抽水灌溉。15、16世纪欧洲使用的风18世纪盛行于荷兰的尾舵车：风力推动风车旋转，塔形风车：用于排水、用于保持风轮始终对准旋转轴经齿轮传动运转石磨米、榨油等。风向，以获得最大的功臼和提水机。率。其外形类似风向标。发电机发电机的作用是把由风轮通过齿轮变速箱得到的恒定机械能转变为电能。水平轴式风力发电机风力发电风电场水平轴式风力发电机是目前技术最成熟、生产量最19世纪美国西部的塔17世纪的欧洲箱风力发电场简称风电场，多的一种。它由风轮、增速齿轮箱、发电机、偏航形风车：具有圆形翼，形风车：用于磨风能的利用方式大体上那里有多台大型并网式的装置、控制系统、塔架等部件组成。用于抽水灌溉。米、灌溉。风力发电机按照地形和主可分为两种：一种是将风能风向排成阵列，组成机群直接转变为机械能应用，比向电网供电。这些风力发电机就像庄稼一样排列在风塔如帆船的航行；另一种是将地面上，所以风电场也被风塔是支承风轮、尾舵和发电机的形象地称为“风力田”。风铁架，里面有连接发电机的缆绳。它风能先转变成机械能，然风能资源电场于20世纪80年代初在一般修建得比较高，为的是获得较后带动发电机发出电能加美国的加利福尼亚州兴起。大和较均匀的风力。风塔的高度视风能资源常以风能密度表示，即单位时间内垂直通过单位地面障碍物对风速影响的情况以及以使用，即风力发电，这是风轮直径的大小而定，一般在6～20面积的气流所具有的能量。当风速大于2米/秒时，风能就可开风轮米的范围内。如今人们利用风能最广泛和有效的形式。利用风力发电风轮将风能转换为机械能，它发利用，因此，一般取3～20米/秒作为有效风速，在这一范围由两三只或更多只螺旋桨形的的尝试早在19世纪末就已经开始了。1891年，缺乏煤炭内计算出的平均风能密度称有效风能密度。我国幅员辽阔，海岸桨叶组成。当风吹向桨叶时，前景广阔的风能资源的丹麦建成了世界上第一座风力发电站。20世纪30桨叶驱动风轮旋转。桨叶的材风能属于清洁能源，而且取之不尽，线长，风能资源比较丰富。特别是东南沿海及附近岛屿以及内蒙料要求强度高、重量轻，目前用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通年代，丹麦、瑞典、美国等国家应用航空工业的旋翼技术，成功地研多用玻璃钢或其他复合材料不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和古、甘肃走廊、东北、西北、华北和青藏高原等部分地区，每年(如碳纤维)来制造。高原地带，因地制宜地利用风力发制了一些小型风力发电装置。不过，当时的发电量较低，大都在5千电，大有可为。风速在3米／秒以上的时间近4000小时，一些地区年平均风速瓦以下。而目前已生产出单机发电量为上千千瓦的风力发电机了。可达6～7米／秒以上，具有很大的开发利用价值。6667

36学生探索百科全书科学探索能源和材料发电机固定式波力发电汽轮机水资源与水能固定式波力发电固定式波力发电装置把空气海洋的温差能发电机涡轮机活塞室固定在海岸边，通过凝汽器水资源是指大气降水、地表水和地下水。它们空气流动蒸汽与冷海水管道内水面的升降来使活塞蒸汽接触而冷却。三部分之间的关系是相互转化，相辅相成的。其中，室内的空气反复受到压缩和喷嘴阀扩张。受压缩的空气冲向涡地球水利资源的应用与人类关系最密切的是淡水资源，包括河流、地下轮机，进而带动发电机发电。水以及固体冰川。水能资源是指水体的动能、势能、起潮汐发电，许多人都了解，但你知道利用海压力能等能量资源，主要包括河流水能和海洋水气袋式波力发电提温海水洋的温差也能发电吗？海洋温差发电主要采用这种波力发电方式是让一个能，是一种可再生能源。个软胶质气袋浮在海面上，开式和闭式两种循环系统。在开式循环系统中，表用链状轴串连成排，好像一个横跨海面的巨大的流动管层温海水在蒸发器中产生蒸汽，蒸汽进入汽轮机带深海冷水道。当海浪扑打气袋，里面水力发电的空气就会受到压缩；压缩动发电机发电。在闭式循环系统中，来自海洋表层冷却后排出的海水空气驱动涡轮机，然后再带开式温差发电水力发电是利用水能的主要形式。由于天然水海面下降时动发电机发电。的温海水先在热交换器内将热量传给丙烷、氨等低表层的温海水被吸入后，通过喷嘴喷出，并形成蒸汽，进而推动低压汽轮机；然后汽流有明显的季节性，大量电能无法贮存，因此可兴沸点物质，使之蒸发，产生的蒸汽推动汽轮机带动固定式波力发电轮机带动发电机发电。随后，蒸汽被引入建水电站以有效地利用这部分能量。水力发电利用发电机发电。海洋温差发电的主要优点是不会产生凝汽器，依靠取自深海的冷水冷却。蓄水水库造成的河段落差，通过压力水管向水轮发筏垫式波力发电污染物和温室气体，因此具有广阔的前景。随着矿水库水库一般建在山谷、河道或低电机组供水，水轮机接收水流的能量并将其转变成筏垫式波力发电机在筏垫下物燃料的日渐减少，水能成了非常重要的替代能源。洼地区，以提供足够的水力资安装了活动减摇橇板，可以自身旋转的机械能，然后再带动发电机旋转，完成吸收波浪能。它通过灵活的源。水库的高位水经引水系统连杆、脚链、棘轮、齿轮、转流入厂房，推动水轮发电机组机械能到电能的转换。水力资源是一种可再生能轴、链条、飞轮等转动机构把发出电能，再经变压器、开关站和输电线路输入电网。源，无需再消耗其他动力资源，发电成本低。而且，波浪造成的摆动变为单向的闸门转动，从而推动发电机发电。前景诱人的海洋能闸门是用于关闭和开放泄水筑坝拦水形成了水面辽阔的人工湖泊，控制了水道的控制设施，可用以拦截泄洪道广阔的海洋蕴藏着极为丰富的动力资源。据估算，世界海水流，以便控制水位、调节流泄洪道不经常工作，流，因此兴建水电站一般都兼有防洪、灌溉、航运、量、排放泥沙和漂浮物等。但却是水库枢纽中给水以及旅游等多种效益。洋能的蕴藏量达750多亿千瓦。潮汐、波浪、盐差以及上面提的重要建筑物。海面上升时到的海水温差等都可用来发电，都是前景极为广阔的新能源。潮汐是人类最早开发利用的一种海洋动力资源，周期性的潮水力发电站涨潮落(潮汐)蕴含着巨大的能量。据估算，世界海洋潮汐能约水力发电站(水电站)一般在江河中筑起大坝拦水，通过水的有10多亿千瓦，每年可发电12400万亿度。海水的波浪运动落差将水的势能转变为动能，推动发电机旋转从而进行发电。水能产生十分巨大的能量，世界海洋中的波浪能达700亿千瓦，水坝电站通常包括由挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系占全部海洋能量的94％。但要利用波力发电，其装置必须能常见的水坝主要有混凝土坝和土石坝。统、发电厂房、机电设备等。大型水电站的机组单机容量将向巨充分吸收波浪能，并将其集中转换成机械能，再带动发电机运型化发展；由于电网的特殊需要，抽水蓄能电站将有较快的发展。转发出电来，这就需要解决发电装置承受波浪冲击力和耐腐现代大规模的水力发电建设工程，往往涉及到整条河流的综合开蚀的问题。海水和淡水交汇的地方，蕴含着巨大的盐度差能。发和利用，以及全流域甚至几个国家电力能源的发展规划。据估计，世界上盐度差能约有10亿千瓦。随着科学技术的不断进步，强大而充足的海洋动力资源必将吸引人们去认识、开厂房发和利用。水电站厂房包括安装水车种种水轮发电机组或抽水引水系统蓄能机组和各种辅助人类利用水力作为动力，比风力的利用还要早。中国水电站引水系统建筑物可设备的主机室，以及在西汉时期已经有用水舂米的水碓了。欧洲在公元500年涡轮发电机采用渠道、隧洞或压力钢组装、检修设备的装前后，水力在生产中也获得了广泛的应用。这些水车起初管。引水建筑物将水流导配场。另外还建有供涡轮发电机旋转的涡只用于磨粉，后来入水轮机，经涡轮机和尾水电站操作人员工轮带动电机产生电力。用于粉碎矿石，挤水道进入下游。作、生活的副厂房。为水库的强力输水通道了将电厂生产的电能缩布匹，带动加工提供强大的水流，涡轮输入电网还要修建开木材的锯和榨油因此得到足够的动力机电设备关站。机械，甚至用来带旋转。然后水流从涡轮机电设备是将水能转变为中央流走，通过水流管电能的机电动力设备。通动锻造金属的汽流出。常由水轮机和涡轮发电机锤以及各种生产组成水轮发电机组。机械。古老的碾稻水车6869

37学生探索百科全书科学探索能源和材料石油和天然气的形成石油和天然气的形成过程亿万年后的燃烧井筒提升间化石能源除了煤炭外通风间选矿。还包括石油和天然气。关于通风间内设通风机，它通化石能源的形成和利用过一个斜向井筒把提升石油和天然气的形成有无装运。井筒内的空气抽出来；而新鲜空气从人员升降机成因说和有机成因说漠联合科考探险队于2001年6月23日首次对新疆维吾井筒到达地下，再扩散到沙整个矿区。两种，过去虽对此有尔族自治区的奇台硅化木园进行勘探。各种探测数据表一些争论，但目前明，在这里的地下1～6米处发现地磁波有异常——地下蕴藏着有机成因说已被大量硅化木群，距今1.7亿～l.5亿年，十分罕见，有可能形成广泛承认，即认大量微生物死亡石油和天然石油和天然气形成贮油层断层。是世界上最大的硅化木集群。硅化木到底是什么呢？硅化木为石油和天然气后沉积到海底。气形成。向上移动。和瓦斯层。又称石树，是侏罗纪时期松柏、苏铁、银杏、真蕨、种子蕨是由大量有机质等15种以上古乔木的遗骸，可能是侏罗纪时期地壳变化或火转化而来的。一切有机质均可作为石油形成的原始物质，包括高等运输车山爆发时将大片森林掩埋在下面，经过上亿年的演化而形成植物在内。有机质中的蛋白质、脂肪和碳水化合物等都可转化为石井筒煤矿至少有两个垂直井油的组成成分。这些生物遗体和泥砂一起沉积在海、湖底部，逐渐形成的树木化石。那么，其他没有形成化石的树木又以何种形态筒。提升井筒用来运输保存下来了呢？煤炭，人员升降井筒用提升井筒有机质淤泥。沉积物中的有机质在一定的物理、化学因素和各种地质作用来运送工作人员到达平下转化为石油和天然气。煤的形成过程巷，进行采掘工作。这是个半浸没式的钻塔，当海水浸没馏分部分用途脚架后，钻塔便会固定在水中。分馏塔平巷液化石油气罐装石油气平巷从井筒处延伸并分化学品叉，用来运送矿工、矿石和一些机器设备。汽油汽车燃料塑料人员升降井化学品煤矿深度超过20米时，就应煤油配备人员升降井来运送人员。喷气发动机燃料提升吊斗煤油炉燃料死亡的植物形成泥炭。泥炭变化成为褐煤。烟煤在挤压下形成。无烟煤煤层最后形成。井下的提升吊桶必须地下矿藏的开采需用缆绳牢固地系于支撑横梁，而支撑横石油的分馏过程柴油巷道挖掘机货车和公共汽车燃料梁必须安全和坚固。中央暖气系统燃料煤炭的形成巷道挖掘机具有一种大钻塔给钻机提供了稳定的支架后，强力型移动切割头，能在地支撑系统钻头便能钻入深埋地下的储油层。远古植物的大部分遗体都在地表被微生物分解了，没有留下下挖出坑道。支撑系统保证煤炭在被运走重油润滑油后巷道的稳定性。任何痕迹。但是，也有一部分植物遗体被泥土掩埋，由于它们与旋转式切割头蜡、蜡表层擦亮剂化学品氧隔绝开来，在岩层的压力和地热的作用下，其中一部分热的原油即将枯竭的化石能源逐渐石化，它们的炭质部分留下来形成植物化石。但由天然气多由管道输送。发电站燃料煤炭、石油与天然气共占全球正于地壳的不断运动，已经形成的植物化石常常会随着裂炼在使用能源总量的85%以上。资料显液压顶撑蒸汽外部环境的变化而被埋得更深，于是在厌氧菌的作用示：在技术与成本的限制下，预估世界石油蕴藏量只可再开采40年，天然下将其炭质部分(如碳酸钙)还原，成为暗色的富炭物气可开采62年，煤炭可开采230年。质，也就是煤炭。因此煤炭被称为“化石能源”。除了运输带残余物可以看出，现在全世界依赖最深的主运输带把煤炭运到料铺修路和屋顶的沥青要能源——石油及天然气，在21世纪由植物化石还原成的煤炭外，大部分煤炭由埋在地下斗里，再通过提升井的前半叶就将趋于枯竭，这已成为无筒运到地面。深处的植物遗骸首先形成多水和富含腐殖酸的腐殖质，即可争议的事实。因此，风能、生物质泥炭；然后随着温度的不断升高、压力的不断增大，泥炭逐渐失移动式支撑能、太阳能等可再生能源以及各种新能源的开发利用日益突出。水、固结，含碳量相对增高，煤炭便形成了。7071

38学生探索百科全书科学探索能源和材料控制调节系统核电站链式反应的速度很快，如果不加以控制，在极短的时魔鬼与天使核电站是指利用核反应堆作为热源，间内将释放巨大的能量使核燃料爆炸。因此控制调节系统是反应堆中的关键部分。当反应强烈时，反应堆产生高温高压蒸汽从而驱动发电机发电中的控制棒将插入得深一些，因而链式反应减慢；反难以取舍的核能利弊之，将控制棒向外拉出一些，反应速度将加快。的工厂。它的发电方式与火电厂相似，只是所用燃料不同：火电厂用煤、石油、1908年6月30日早晨7点15分，位于西伯利核能的利与弊在天然气等化石燃料，而核电站用核燃亚中部通古斯河上游瓦纳瓦拉镇以北50千米的核能让人们看到了它的光明前景，如核电料。核电站主要由核岛、常规岛、配套密林上空，突然出现了一个比太阳还亮的巨大火球，站、核供热、核潜艇等的投入使用已经取得了设施等部分组成。撞击地面后，蘑菇状的烟云冲到19千米的高空，同时核爆炸预期的效果。经过几十年的发展和完善，核能反应堆伴随着天崩地裂的巨响，大地剧烈颤抖。随后是冲击已经成为经济、安全的新型能源，核电站跃居反应堆中释放出的能量绝大部分转换为热波夹着狂风把方圆30千米的森林夷为平地，远在400千米外的屋顶都能。堆中的温度是很高的，通常利用普通水、能源产业最安全的部门之一。然而，人们也都重水、液态金属钢等做冷却剂，将堆中的热被掀走；森林中的树木被烧着，动物被烧焦；当时，世界各地的地震量输送出来，再通过热交换装置把水变成高知道核能的利用是从制造军用核武器开始的。压高温的蒸汽，用来推动汽轮机发电；而冷核能的安全防护1945年美国先后投放于日本的广岛和长崎的两仪、地磁仪都记录到了十分反常的数据突变。这是有史以来人类真正却下来的冷却剂又压回堆中继续使用。由于核能具有放射性，因此核电站的安颗原子弹不仅使日本蒙受了巨大的损失，更给耳闻目睹的最大爆炸，据当时记载来估计，这次爆炸的威力相当于一全防护显得格外重要。它的安全防护主核岛要是将核燃料及其产物严密禁锢在三道核岛是电站的核心，它的主要部件包全世界人民的生命安全蒙上了一层阴影。因此千万吨级核爆炸。通古斯大爆炸虽然至今尚未定论，但此次爆炸的威屏障内。第一层屏障是核燃料元件包壳，括核反应堆、蒸汽发生器、主循环泵、由锆合金管或不锈钢制成，核燃料元件稳压器和主冷却剂四路系统，均对于核能的利用，只有趋利避害才能给人类带力都使人们把它与核能紧密联系起来，因为核爆炸是目前人们所知道（通常是棒状）即被密封于包壳内。第二置于安全壳内。核电站发电来安全、舒适的生活。层屏障是压力壳，壳体为一层厚合金所用的高温高压蒸汽的最具威力的能量释放。钢板；压力壳需能承受17.7兆帕即在核岛内产生。的压力和350℃的温度。第三层屏中子障是安全壳，即反应堆厂房，是核能的产生一座顶部呈球形的预应力钢筋混凝土建筑物，其壁厚约1核裂变反应核能又称“原子能”，是指在核米，内衬6～7毫米钢板。安全壳重金属元素铀235的原子核吸收一个中子后产反应过程中，原子核结构发生变生核反应，使这个重原子核分裂成两个(极少情况下会是3个)更轻的原子核以及两三个自由中化而释放出的巨大能量。核能主保护层子，并释放出能量；这两三个中子又能引起其他铀核分裂，产生更多的中子，分裂原子核裂变时不仅放出中子，裂变后要包括由核裂变产生的能源和核铀核更多的铀核，这一过程称为核裂变。的产物还要放出大量的射线。为了防这样形成的链式反应可在瞬间把铀全聚变产生的能源。核裂变反应是将止这些射线对人体的危害，反应堆外部分裂，同时释放出巨大的能量。层通常筑有很厚的混凝土保护层。较重的原子核打碎，使其不断分裂，同时释放出大量的能量。现在各国所建造的核电站，就是采用这种核原料大多数元素是稳定的，但在核裂变反应，原子弹爆炸也是核裂某些重原子核中，核力的控变反应产生的结果。核聚变反应是制能力弱，元素难以稳定，比如铀。通常所说的把两种较轻的原子核聚合成一个较常规岛核裂变，主要指铀235常规岛是电站的发电核分裂。重的原子核，同时释放出大量的能部分，主要有汽轮发电机组和输变电系统。量，氢弹爆炸就属于这种核反它们将电站所发电能核裂变反应示意图应。这两种核反应都是由核送至电力系统。燃料通过核反应堆所产核能火箭生的。变压器核能在航空方面的应用将主要体现在核动力火箭上。核火箭发动机选址依靠核燃料裂变产生的巨大热能，将推进剂加热到极高温度(4000℃以核电站在选址方上）；推进剂因而获得动能，再以极高的速度从尾部喷出，从而推动火面有极严格的要箭高速飞行。由于核燃料体积小、发热量大，核火箭可做到重量轻、体求，即要预防地震、洪配套设施积小，使化学燃料火箭根本不能与之抗衡。带足燃料的核动力火箭载着水等危害及其他意外事故的影响，核电站的配套设施主要有反宇航员离开地球轨道，飞向遥远的星球；在完成考察任务后返回等候还要注意风向。由于对核电站运行时产生的强放应控制系统和紧急停堆系统、安在轨道上的母船，对接后重返地球轨道。核火箭在地球轨道和遥远星球射性采取了严格、科学的防护措施，因而核电站发展40多年全壳喷淋系统、容积控制系统和化来，除了美国三英里岛核事故和前苏联切尔诺贝利核事故外，其他核电学控制系统等，其主要功能是保障核电之间往返运行，可以长期肩负星际航行的任务而无需返回地面。站的安全运行记录一直很好。站及周围环境的安全。7273

39学生探索百科全书科学探索能源和材料原料尼龙的应用生产聚酰胺的起始原料尼龙丝袜的革命主要来自石油，少量来切割尼龙纤维在柔韧性、弹力回复性和耐磨、耐碱、抗自煤和植物原料。将聚合物丝切碎。酸方面均有极佳的表现。从用途上区分，尼龙纤维主要合成纤维的发展加热加热原材料，使之成分为三大类：产业用、衣着用以及家饰用。其为聚合物熔液。中产业用途占22%，衣着用途占28%，家饰用途龙是世界上首先研制出的一种合成纤维。尼添加溶剂占50%。科技的发展也带动了尼龙产业的进步，尼龙的合成奠定了合成纤维工业的基础，添加溶剂使尼龙近年来，尼龙被广泛应用于飞机、火箭等高科碎片更为精细。它的出现使纺织品的面貌焕然一新。用这种纤维技产业。尼龙的应用不仅降低了材料成本，更织成的尼龙丝袜既透明又比以往的丝袜耐穿，因提高了使用性能，是其他产品所无法取代的。此，1939年10目24日，杜邦公司在总部所在地加热公开销售尼龙丝长袜时引起轰动。人们将之视为珍奇加热器将烘干机送来的材料再次加热、熔化，之物争相购买，并用“像蛛丝一样细，像钢丝一样强，喷丝压入喷丝头小孔，经挤球形纤维压喷出雾状纤维胶丝。聚合物熔液经挤压通一般的合成纤维填充材料，包括三维卷曲纤维在内，在使像绢丝一样美”的词句来赞誉这种纤维。尼龙的出现引冷空气将其变成硬的固过喷丝头，成为丝状。冷却体精细纤维。用时纤维互相缠结，易造成铺垫不匀甚至空洞现象。因此用于起袜业的革命，美国杜邦公司成功发明尼龙之前，人们聚合物细丝在冷制作被褥、垫子等制品时，在持续受压的情况下，其蓬松性难却槽中形成固体。以保持长久和均一。而球形纤维就是针对填充材料这些缺点研用各种材料制作袜子，其中包括自纺的纱布、棉布、织制的。球形纤维原料可以是实心纤维也可以是中空纤维，在特锦、丝绸甚至皮革，但用这些材料做成的袜子都有一制的容器中经充分碰撞而成球。球形纤维具有良好的长久的弹烘干聚合物碎片经性和易填充性，制品只需轻轻拍打，即可恢复原状，是一种具个共同的缺点——缺乏弹性，穿着极不舒服；而尼龙烘干机烘干。有蓬松记忆功能的纤维。出现后，女性不用再穿松松垮垮的袜子了。切割机尼龙绳尼龙绳按用途可分为吊装绳、牵引绳、引纸绳等。按材料可分为耐酸绳、耐碱绳、耐腐蚀用绳、复合尼龙绳等。按生产方式可分为全编织绳、空心绳、三股绳、六股绳、八股绳、阻燃绳、麻花绳等。由棉花纤维变成衣服的过程成品松散的棉花经伸张器的拉伸和卷曲，最后形成另作它用的尼一捆捆尼龙丝或尼龙纤维。棉花被清洗、捶薄。尼龙丝袜于1939年10月24日在纽龙纤维棉花纤维约首次公开销售时，出现了人们排(天然纤维)棉花纤维垫队争相购买的场面。什么是合成纤维棉花被梳理。合成纤维是指以简单化合物为原料，合成制得的高分子化合物(通常称为成纤高尼龙的发明分子物)，通过纺丝加工工艺制成的纤维。用来织成纺织品的纤维分为天然纤维和化尼龙是一种合成纤维，被放大24倍以后，我们可以清楚地1926年，美国最大的工业公司——杜邦公司出于对基础科学的兴趣，看到尼龙的内部结构。学纤维两大类。天然纤维是由自然界里生物生长形成的，主要有棉、麻、毛和丝等：棉绳开展了有关发现新科学事实的基础研究，32岁的卡罗瑟斯博士受聘担任该棉、麻是植物纤维，毛和丝是动物纤维。化学纤维又分为人造纤维和合成纤维：人项目负责人。他主持了一系列用聚合方法获得高分子量物质的研究。1935造纤维是用天然纤维素经化学加工而成的，用量最大的是粘胶纤维，可做成人造棉花旋转器年以己二酸与己二胺为原料制得聚合物，由于这两个组分中均含有6个碳毛、人造棉、人造丝；合成纤维主要有尼龙、涤纶、腈纶等，涤纶用途广泛，可以原子，当时被称为“聚合物66”。他又将这一聚合物熔融后经注射针压出，纯纺，也可与棉、毛、丝、麻以及其他化学纤维混纺，适宜制作男女衬衫、外衣、在张力下拉伸为“纤维”。这种纤维即聚酰胺66纤维，1939年实现工业化儿童服装以及室内装饰用料或絮棉；腈纶俗称“人造羊毛”，美国杜邦公司于20世最后加工好后定名为尼龙(Nylon），是最早实现工业化的合成纤维品种。卡罗瑟斯为纪40年代研制成功纯聚丙烯腈纤维(商品名为奥纶)，因染色困难、易原纤化，一直的棉线发展全世界合成纤维工业奠定了基础，遗憾的是他本人并没有尝到成功的未投入工业化生产，后来在改善聚合物的可纺性和纤维的染色性的基础上，腈纶才用棉线来织成布匹，滋味：他在1937年提出最后一份专利申请报告的几个星期之后去世了。得以实现工业化生产。再把布匹制成衣服。7475

40学生探索百科全书科学探索能源和材料用真空成形法制造塑料盆塑料的本质真空成形法可以高效地把塑料片制成各种形可以导电的塑料塑料是人们相当熟悉的材料之一，它可以合成、加状的用品。一片塑料工，可以使用和回收，它几乎遍及人们生活的方方面面。塑料的广泛应用夹具塑料的定义是“以合成树脂或天然树脂为基料，加入(或不加入)各种助剂、增强材料和填料，在一定温度密封室密封垫时，我们可以见到并使用一些塑料制成的机械零件和日用和压强下成型所得到的固体材料或制品”。塑料抽气孔模子平品，它们是以不导电著称的绝缘体。然而，你听说过可以聚合物聚合反应与树脂的区别在于，前者指加工成形后的导电的塑料吗？科学研究发现，经过特殊改造之后，塑料也能像合成材料或制品，后者是指未加工的原始金属一样具有导电性，例如聚乙炔、聚苯硫醚等。目前，已制成高分子材料聚合物，两个术语常常通用。塑料易加工把一片塑料夹在模子上加热，使塑料变软。构成物质的分子中有些所含的原子个数比较一批导电性与银、铜相当的有机聚合物，被称为“有机金属”或少，分子量较低，因此人们称它们为“低分成形，易于着色；采用不同的原料和不同子”；而有的分子中含有的原子个数多，分子“合成金属”。与真正的金属相比，导电塑料的优点是容易加工，量较高，人们称它们为“高分子”。高分子或的加工方法，可将塑料制成坚韧、刚硬、柔者像链子一般，由很多链节组成；或如鱼网重量轻。导电塑料可以使信息社会的梦想成真，因为导电塑料具一般，由很多网眼组成。总之，一个整体高单体软、轻盈、透明的各种制品，广泛用于日常分子中有很多重复的单元。高分子材料也称有消除静电的功能，因此在计算机及其他电子设备机房的抗静电生活和工业生产中。为“聚合物”，或“高聚物”，它可分为有机高分子物和无机高分子物，塑料属于有机高防护要求上扮演重要角色。利用导电塑料，人们还研制出了保护分子物。用户免受电磁辐射的电脑保护屏幕和可除去太阳光的智能窗户。塑料的种类真空而近来研发的一些半导体聚合体甚至可以应用在发光二极管、太塑料的种类通常按树脂的固抽掉模子中的空气，使塑料下面变为真空，大气压力使塑料陷进去。阳能电池以及移动电话和微型电视的显示屏中。化特点分为热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料用热塑性树脂制成形的塑料盆塑料颗粒成，可反复加热软化、冷却固化。加工热塑性塑料占所生产塑料塑料冷却，变硬成形。导电塑料的发现总量的70%，它们的直接热塑性塑料的基料是长链状高分子树脂，20世纪70年代，日本筑波大学名誉原料呈小球状或颗粒状。将它们加热使之逐渐软化，并呈现胶状；继续升高温度、加压，则变为流动状原料在压力下加热熔化成教授白川英树等人在实验室里用乙炔气制黏稠状流体，冷却时形成态；温度进一步上升，则黏度降低，此时若加以冷却，即会固化。由于熔融是所需的成品。取一种聚乙炔塑料时，因偶尔加入了比实在低于裂解点的状态下进行的，所以熔融固化可反复进行，因而热塑性塑料是际要求量多了1000倍的催化剂，结果得到可以再生利用的材料。聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙稀、聚氯乙稀等均属于热塑性了一种银白色的薄膜。后来，该实验室的塑料材料。热固性塑料用热固性树脂制成，在热压下交联固化成型后即成为螺旋推进器研究人员和一些美国教授对“聚乙炔为什将塑料颗粒传送到加热器。不溶不熔的物质。将分子较低的树脂加热到90℃左右，使之呈现流动性，么成为了银白色的薄膜”进行了共同研加热器再进一步加热，则产生化学反应进行交联，形成高分子化合物，并变硬，加热塑料颗粒使之达究，结果意外发现聚乙炔在掺入碘后居然到一定熔点，使塑料这样便制成热固性塑料。酚醛树脂、尿素树脂、环氧树脂等都属于热变柔软，以便形成想能像金属那样导电。在塑料中添加某固性塑料材料。要得到的模型。种杂质，绝缘的塑料就具有了像金属那样的导电性。这项技术的挤压后得到的塑料板研究已逐步进入了实用化阶段，再生塑料桥人类的许多梦想都会因此而成为用塑料制成在美国新泽西州南部的马利卡河上，有一座以塑料汽的人工关节水瓶和咖啡杯为基本原料建成的长16.8米的桥。这座桥之现实。由于导电塑料的本质是塑坚固耐磨。所以独特，是因为它除了镀锌的钢扣件以外全部采用了再料，所以它具有塑料的拉伸性、弹生塑料，即相当于是由制奶瓶的高密度聚乙稀和制作挂衣钩的聚苯乙烯制造的。这座别具一格的桥重量很小，只有性和柔韧性，而且可以做得很细，木桥重量的一半，建造时间仅11天，耗资7.5万美元，而因此在微电子领域具有重加工方法建同样的一座传统的木桥通常要花35万美元。这种新型的大的用途。据专家预测，塑料的加工方法主要有挤出、压延、吹塑、造桥材料是混合了65%的聚乙烯同35%的聚苯乙烯的混合模压、层压、浇铸等。其中挤出、压延、吹物，由于聚苯乙烯的加入填充了聚乙烯海绵状结构中的空未来机器人的内部线塑用于热塑性塑料成型，层压用于热固性洞，从而使这种材料不仅强度高而且不易断裂。尽管在塑料成型，注射成型、模压和浇铸可两者路将完全由导电塑料塑料制品1998年，这种新型塑料配方就发明了，但是直到2002年在兼顾。塑料通过加工可制得管、棒、板、中塑料制成的各种日常用品马利卡河上架成了这座再生塑料桥，才引起人们的关注。空制品、薄膜、异形材及各种零件和用品。承担。形状各异，色彩缤纷。7677

41学生探索百科全书科学探索能源和材料玻璃的加工腓尼基人的秘密玻璃的原料中主要含有氧、硅、钙、钠等元素。因此石英、纯玻璃的加工碱和石灰石成了制造玻璃的主要原材料。传统的玻璃成形方法有玻璃的加工工艺吹制法、压制法、拉制法和离心浇注法。现代玻璃的制造术还发原料玻璃生产的主要原料有玻璃展了一种低温化学合成玻璃的新方法。这种方法由于不需要高千多年以前，地中海沿岸的贝鲁斯河口旁有一块美丽的形成体、玻璃调整物和玻璃温，所以对节约能源、降低成本有很大的作用，更解决了原料中四中间体，其余为辅助原料(包沙洲。有一天，一艘大商船满载着大块的天然苏打(含括澄清剂、助熔剂、乳浊剂、某些成分用高温难以熔成玻璃的难题。碳酸钠)停泊在这里。船上的腓尼基人一见到眼前美丽的沙着色剂、脱色剂、氧化剂和还原剂等）。洲，都纷纷走下船来，兴致勃勃地观赏着海岸迷人的风光。中浮法玻璃玻璃的应用用柱塞将热玻璃浮法玻璃的制造是一种极为巧妙的工艺方法，它先使熔融的玻璃体浮玻璃从形态上可分为两类：第一类是玻璃板午，腓尼基人开始生火做饭。于是有人扛来几块天然苏将熔融的热玻璃体体掏出一定空间在熔融的锡所形成的“河”上,因此玻璃表面就像金属表面一样平滑；材，主要用于装饰中需要采光的部分，有磨放进模子里。然后再用滚筒把玻璃传送去冷却、固化。这种工艺在制造窗用玻璃薄打把锅撑了起来。吃过饭，他们收拾好东西准备回船砂玻璃、刻花玻璃、钢化玻璃等品种；另一板上应用十分广泛。类是玻璃砖块，用于玻璃隔断、玻璃墙体等吹入空气，使热玻璃了。这时，有人惊奇地尖叫起来，他发现锅底附近有工程，主要为中空玻璃砖。下体膨胀成气泡，并扩图为精美的磨砂玻璃花瓶。展成模子的形状。许多闪闪发亮的、从未见过的东西。它们玲珑剔透、晶玻璃的种类莹耀眼，在阳光的照射下分外夺目。原来，这片沙滩制造玻璃瓶玻璃按其主要成分可分为氧上都是石英砂，在腓尼基人生火做饭时，支着锅的天化物玻璃和非氧化物玻璃。氧化然苏打在高温下和石英砂发生了化学反应，变成了玻物玻璃又分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等，其中的硅璃！聪明的腓尼基人在无意中发现了这个秘密，从此酸盐玻璃品种多，用途最广。非氧开始了玻璃的生产，并发了大财。不久，腓尼基人制造化物玻璃的品种不多，主要为光学玻璃的秘密被人泄露出去。埃及人首先用同样的方法制出玻璃。玻璃按性能特点又可分为钢化玻了玻璃，许多其他地方也都相继制造成功。从此，玻璃生原料预加工璃(有均匀的内应力，破碎后呈网状裂纹，安全性能冷却后就可以将产得到了普遍的发展，玻璃的用途也越来越广泛。将块状原料粉碎，瓶子取出来了。好）、多孔玻璃(即泡沫玻璃，用于海水淡化、病毒过滤等）、使潮湿原料干燥，将含铁原料进行除导电玻璃(用作电极和飞机风挡玻璃)、乳浊玻璃(用于照铁处理，以保证玻璃质量。明器件和装饰物品等)和中空玻璃(用作门窗玻璃)等。装调料用的玻璃瓶配合料制备切割玻璃制配原料在池窑或坩埚窑冷却、固化后的玻璃可用玻璃刀进行切割。内进行高温加热，使之形成均匀、无气泡，并符合成型要求的液态玻璃。会洗脸的玻璃窗成型清洗玻璃是日常生活中一件麻烦装饰用的玻璃器皿将液态玻璃加工成所要事，清洗摩天大楼玻璃窗的工作更是求形状的制品，如平板彩色玻璃分外危险。“自净玻璃”的出现解决了或各种器皿等。在许多国家的教堂、城堡和住宅里，常常用铅条镶嵌这一难题，由于它会自动“洗脸”，因着很多小块彩色玻璃来装饰窗户。吹玻璃是一种古老的玻璃制造方法：一面轻轻吹气，一面此省去了人工擦洗的不便。这种玻璃慢慢转动吹管，玻璃不断膨胀成空心体，同时可以挤压、拉冷却的神奇之处全在于它表面上的二氧化伸成需要的形状。由于吹制时的气流运动，瓶内有一波一玻璃板在滚筒上慢慢冷却，通波的天然纹路，而且因为是人工操控，所以造出的玻璃比过退火、淬火等工艺，以改变钛涂层，这层“外套”的厚度相当于人玻璃产业的发展一般的玻璃薄得多。坚韧的玻璃玻璃的结构状态，使之固化。头发丝粗细的1/1500。自净玻璃上的玻璃自四千多年前被无意中“发明”以来，就以其美观、实用的优“全防”玻璃及其他防弹玻璃既不怕猛这层薄膜能与太阳光线中的紫外线发烈的撞击，也抵得住枪弹的冲击。这种生反应，并产生双重作用：其一是催化点受到人们的喜爱，不过当时的玻璃都是有色的。约公元前1000年，中玻璃是由不同强度的玻璃层组成的，各层间夹有质地坚韧的合成物质。作用，即可以使可见光中的紫外线分国制造出“无色玻璃”。公元12世纪，世界各地出现了“商品玻璃”，玻解落在玻璃上的有机污物，使其分解消失；其二，它能使玻璃表面变得具有璃开始成为工业材料。18世纪，为适应研制望远镜的需要，“光学玻璃”亲水性，能把雨点或雾气变成一个薄应运而生。1873年，比利时首先制出“平板玻璃”。此后，随着玻璃生产层而使玻璃表面湿润，并洗掉玻璃表的工业化和规模化，各种用途和各种性能的玻璃相继问世。现在，玻璃已面的脏物。而且，这个涂层被日光“充电”后，夜间也能工作。成为日常生活、生产和科学技术领域的重要材料。7879

42学生探索百科全书科学探索能源和材料高炉煤气高炉炼铁法转炉炼钢法炼钢制造铸件从炉顶放出的一氧化碳、二氧化碳和氮气等混合气体叫将铁水倒入转炉，并加入适量当钢水流入模具后，可以浇成钢的铸件天外来剑高炉煤气。高炉煤气里含有大量灰尘和有害气体，必须的造渣材料(如生石灰等）。加或钢锭。钢锭可以再轧制成各种钢材。建经过净化处理，以防止污染环境。除去尘粒后的高炉煤料后，再把氧气从炉顶吹入炉筑中常用的“I”字形钢梁就是由水平和气里含有热量很高的一氧化碳，可作为气体燃料。内(纯度大于99％的高压氧气垂直轧辊轧制而成的。钢铁的冶炼与应用流）。氧气直接跟高温的铁水炉料发生氧化反应，消耗掉大量的除碳炼铁的时候，把铁矿石、焦炭和石碳。当钢水的成分达到要求把生铁冶炼成钢就是适当灰石按一定比例配成炉料，从炉顶侠小说中总会闪现神兵利器的光芒，金庸名作时，停止送氧，准备出钢。降低生铁里的含碳量，调进料口分批加入炉内，同时把预热整钢里合金元素含量到规出钢武《神雕侠侣》中杨过“重剑无锋，无坚不摧”的过的空气从炉腹底部的进风口鼓入铁水定范围之内，并除去大部出钢时使炉体倾斜，钢水炉内。铁矿石中含有二氧化硅，石分硫、磷等有害杂质。从出钢口注入模具，并排“玄铁剑”更为人们所熟知。这种玄铁兵器并非子虚灰石的加入主要是将其中的二氧化出废渣。硅转化为炉渣排掉。焦炭是冶铁所乌有的杜撰。1972年在河北省藁城市台西村商代中用的燃料。期遗址中便发掘出这样一把“玄铁钺”。它由玄铁薄片嵌入青铜器身而构成，长11.1厘米，宽8.5厘米，热空气炉内反应面呈青铜色。此外，在西亚古苏美尔人所建的古乌尔进风口在进风口附近，焦炭遇热空气燃烧生成二氧化碳，并放城的古墓中，也发现了由玄铁制成的小斧，被当地人出大量的热。热的气体由下称为“安巴尔”，意思是“天降之火”。那么玄铁到底上升，炉料由上下落，它们在炉内能够充分接触，使反是什么呢？其实，玄铁就是陨铁，即从太空掉下的含应得以顺利进行，同时又能使炉料逐步预热，使热能得铁质较多的陨石。因为陨铁的数量极少，因此以其为以充分利用。炉渣原料制作的器具显得十分珍贵，同时还蒙上了一层炉渣可以作为水泥、渣砖等的原料。神秘的色彩。由此可见，人类使用铁的历史可以追溯到四五千生铁和钢铁水生铁和钢都是铁的合金。一般来说，含碳量年以前，只不过那时的“铁”是从高炉里放出来的铁水可以直接用在3％～4.3％的铁的合金叫生铁；而含碳量从太空掉下的陨铁而不是人工来炼钢或铸成铁锭等铸件。在0.03％～2％的铁的合金叫钢。由于钢在工农业生产和国防建设中的用途远远超过了废渣冶炼的“钢铁”。随着社会的发生铁，因此，大部分生铁都会被冶炼成钢。展，钢铁生产的脚步大踏步地向前迈进，冶炼技术也得到飞速提高，如今，钢降落于我国新疆铁行业的发展甚至代表着一个国家的生产力水平。境内的陨铁钢冶炼炼钢主要是以高炉炼成的生铁和钢铁冶炼技术的发展铁冶炼直接还原炼铁法炼成的海绵铁以及废钢百炼成钢中国有详细史料记载的刀剑工艺最高水由于人类对铁的需求量不断增加，人们开现代炼铁绝大部分采用高炉炼铁，即将铁矿石在高炉中熔为原料，用不同的方法炼成钢。主要的准应该是东汉时代出现的“百炼钢”。百炼，始主动寻找铁。当人们学会了从矿石中提炼出化炼成“生铁”。此法操作简便，能耗低，成本低廉，可大量生炼钢方法有转炉炼钢法、平炉炼钢法、即反覆加热、折叠锻打一百次，使得杂质尽铁以后，青铜时代就让位于铁器时代了。无论产。生铁除部分用于铸件外，大部分用作炼钢原料。由于适应电弧炉炼钢法三种。为了生产更高质量出，最后锻造出最精纯的钢。“十炼”，“三十炼”的说法在公元前1世纪的西汉后期就已在世界的哪个地区，冶铁技术的发明都是当时高炉冶炼的优质焦炭日益短缺，于是相继出现了使用其他能源的高级钢，可用炉外精炼的方法，如真出现，最初用于炼铜技术；“百炼”则是东汉划时代的重大事件。世界上最早使用铁的国家的炼铁方法，例如直接空脱气、炉外脱硫等；对转炉、平炉、时期才出现的，由于制作比较艰难，成本比锰钢较高，主要用来制造宝刀、宝剑等一类贵重是中国、埃及和印度。我国至迟在公元前6世还原炼铁法。此法将铁当钢中的含锰量增加到13%时，生成电弧炉炼出的钢水进行附加处理之后也液态钢在冷却前，由轧钢机轧成形。当钢器物，耗费数年也才得神兵三五把。唐末，“安纪就掌握了矿石炼铁技术，但那时炼出的铁所矿石在固态下用气体或的锰钢就变得既坚硬又富有韧性。现带变冷时，轧辊能把它们压成平板。可以生产出高级的钢品种。对某些特殊史之乱”使社会大乱，十室九空，制作百炼在，铁路钢轨交叉处，掘土机的铲含杂质较多，实际上不如当时的青铜好用；春固体还原剂还原，在低斗、钢磨、滚珠轴承等，常用锰钢制用途所需要的钢则要用特殊炼钢法炼制，如电钢的技术就逐渐失传了。百炼钢凝聚着我国造。在军事上，还用锰钢来制作古代劳动人民的勤劳和秋晚期至战国时代，出现了最早期的炼钢技于铁矿石熔点的温度坦克和战车的装甲等。渣重熔(把转炉、平炉、电弧炉等冶炼的钢铸智慧，一定程度上反映术；到东汉时期出现了鼓风式炼铁炉；在隋唐下，炼成含有少量杂质造或锻压成为电极，通过熔渣电阻热进了当时金属冶炼和加工技术的先进水平。时期开始用煤炼铁；到明代已用焦炭炼铁。欧的固体或半熔融状态的行二次重熔的精炼工艺)、真空冶金(在洲在14世纪炼出铁水。现代的大规模炼钢法始海绵铁、金属化球团或低于一个大气压直至超高真空条件下创于19世纪中叶，平炉炼钢法标志着炼钢工业粒铁，作为炼钢原料(也进行的冶金工艺，包括金属及合金的液态钢出炉后，锻造机将钢压成更复杂的形状，最后熔钢在大生产的开端和铁时代向钢时代的过渡。可于高炉炼铁或铸造）。冶炼、提纯、精炼、成型和处理）。模子里面冷却成形。8081

43学生探索百科全书科学探索能源和材料造纸原料经过将近100年的“草木之争”，造纸原料中木材所占的用纸也能包住火剥皮并切片比重由1880年的10%上升到1970年的93%。现在，世界上主要的造纸国家几乎全部用木材纤维造纸。因为由草浆造纸，纸张在产量和质量等方面均不如木材优越。木纸的加工与创新材造纸具有技术上的先进性和经济上的合理性。释出纤维是一种很容易燃烧的材料，俗话说：“纸里包不住火。”因为纸一般是以植软木片用酸加纸热，硬木片用物纤维为原料制成的，而植物纤维的主要成分包括半纤维素、木质素等，碱加热释出纤早期造纸术古代造纸工序图维状物质。古时候人们用丝帛、竹简等材料写字，都是极易燃烧的物质。植物纤维的易燃性也就决定了纸质品的易燃性，也就使但有很多不足之处。东汉元兴元年(105)蔡伦发明造纸术，扩展了造纸原得纸张只能在特定条件下使用。可是你听说过有烧不着的纸吗？这种纸的性能原木加工料的品种和来源。他把树皮、麻头、破很奇特，即使把它放在火上烤，也不会燃烧，只是慢慢焦化，这种纸各种木料经过剥皮、切布和旧渔网等物都充分利用起来，既片后加工成长约2厘米、扩大了原料的来源，又降低了纸的成叫作“防火纸”。还有一种耐火纸板，就算把它盖在熊熊燃烧着厚约0.5厘米的木片。本。蔡伦还对造纸的工艺流程进行了改革，他在传统的造纸工艺流程基础浸原料→切碎→洗涤→浸石灰的火炉上，用手去摸纸面也不会烫手；如果在它上面放上，增加了用石灰进行碱液蒸煮的工序，使植物纤维的分解速度加快，分布一壶水，烧三天水也不开，这种既耐火又隔热、还能阻过滤得更加均匀细致，使纸张的质量大大用吸抽法除去纸浆提高了，书写起来非常方便。自从造纸燃的纸叫“耐火纸”或“隔热纸板”。这些阻燃性纸制中的水分。术发明之后，纸张便以新的姿态进入社会文化生活之中，并逐步在中国大品为什么会有如此特别的功能呢？地传播开来，以后又传布到世界各地。回收回收废纸作为纤维备料→蒸煮→舂捣→洗涤→打浆纸加工原料。小木片被分离成纤维，包括蒸如何制作阻燃纸煮、研磨、搅拌等程序。制作阻燃纸一般有四种途径。浸渍法是把水溶性阻燃剂配成溶液，浸形形色色的纸制品漂白渍到纸中，经加热干燥后即可制得阻燃纸。浸布法是把不溶或难溶的阻燃除去浆料中残留的木日本一家公司研制生产了一种新颖的质素和色素，使纸浆→抄纸→晒干→揭下压平剂均匀分散在黏结剂中，制成乳状涂料，然后把涂料涂在纸的表面上，经“纸被”。该产品由14层质地柔软又非常坚具有洁白色泽。加热干燥后即可得涂布型阻燃纸。内添法是将不溶于水的阻燃剂与其他填韧的纸张缝纫而成，保温性好，盖在身上柔纸的加工软、舒适，适合医院使用。脱水料一起添加到纸浆中去，然后抄造成纸。喷雾法是将阻燃剂溶解于溶剂中纸浆在线网上排水，简单地说，纸是由悬浮在水中的纸浆在造纸机成形日本卡西欧计算机厂研制出了一种又并制成雾状，然后将纸从喷雾中穿过，再经干燥箱干燥后即得成品。并用毛毡吸干剩余轻又薄的全纸手表。这种表的厚度仅3.9毫的水分。网上沉积成错综交织的纤维层，再经压榨、干燥后制成米，只有同功能的电子石英手表的一半厚。宣纸的。具体过程包括原料准备、制浆、造纸，直到制成卷美国一家公司发明了一种用特别阻燃宣纸原产地为中国安徽省泾县，历代王朝都把泾县宣纸张的颜色纸做成的锅，可节约热能10％～20％，只筒或平张成品。首先，纸张原料被剥皮、切片，然后加纸列为贡品。宣纸品质纯白纸张颜色的生成主要有两种工要温度不超过400℃，该锅就不会烧坏。用艺：一是在纸张生产过程中向纸入各种添加剂制成纸浆，最后经过造纸机的压榨、脱水细密，柔软均匀，防虫防蛀，这种纸锅烧菜做饭，受热均匀，饭菜质量浆里掺入染料；二是在纸张成形适合长久保存而色泽不变。高，又能降低能源消耗。和烘干使纸浆形成纸幅，经过卷纸筒后纸张便做好了。后，将染料涂在纸的表面。这两种历代文人墨客、书画名家都生产工艺很好区分，撕开纸张看很喜欢选用宣纸题字作画。断面是否是白色就可分辨出来。用宣纸制成的册页、信笺、第一种工艺，颜色附着度好，不易对联等工艺文化用品具有有大的色差，深色也不容易褪掉；很高的历史性、艺术性、观第二种工艺颜色多样，但往往有赏性。此宣纸为清代粉白地不同程度的色差，深色纸张染色双龙戏珠暗花宣纸。滚筒压制遇水容易褪色。纸浆在滚筒的压挤下去掉了更多的水分，纸的分类并且表面变得平滑，成为阻燃纸只是纸制品中的一种，纸的品种还有很多。按生产方式可将纸张纸幅。然后把纸幅均匀稳定地送到网上，并进行脱水、压分为手工纸和机制纸：手工纸以手工操作为主，质地松软，吸水力强，适用榨，挤出湿纸页的水分，改善纸页表面性质，消除网痕并增加平滑于水墨书写、绘画和印刷，如宣纸；机制纸是指以机械方式生产的纸张，如度、紧度和强度。印刷纸、包装纸等。按纸张的厚薄和重量可分为纸和纸板：一般以每平方米烘干重200克以下的称为纸，以上的称为纸板。按照用途和规格，纸一般分为平使经压榨后的湿纸页进一步脱水、板和卷筒两种：平板纸主要用于逐张使用，如供平台印刷机印刷或书写、绘收缩，使纤维结合得更加紧密。画等用的纸张；卷筒纸主要供连续性加工机械使用，如供轮转机印刷，制袋工人们正在以传统的方法造纸，卷纸机他们把层层纸浆铺在亚麻布板之机连续制袋等。纸张经过卷纸筒被加工成卷。间，然后用力挤掉其中的水分。8283

44学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION上卷·科学探索第五章通讯与交通COMMUNICATION5ANDTRANSPORTATION“一切经济最后都归结为时间经济。”——马克思(德)横向的信息交流就是通信，它是跨越空间的信息交流方式。通信的历史几乎和人类的历史一样久远。最早的通信方式包括“烽火狼烟”、“鸣锣击鼓”，而现代通信可以说是从莫尔斯的电报和贝尔的电话开始的。由于使用了电子手段进行通信，信息能在瞬间被传送到更加遥远的地方，因此被称为“电信”。今天，各种通信系统已经形成了错综复杂的通信网络，并朝着宽带化、智能化和个人化的综合业务数字网方向迅速迈进。交通也是交流的一种方式，不过它不仅仅传递信息，而且更多地强调“运输”的概念，主要包括铁路、公路、水路、航空四种方式。交通也是随着人类生产和生活的需要而发展起来的。从人类原始的“肩挑手提”、“以马代步”的交通方式演变为今天现代化的交通运输，经历了十分漫长的历史过程。通讯和交通极大地缩短了时空间隔，形成了全球的紧密联系，使人类能够在众多领域更加快捷地进行发明和创造。

45学生探索百科全书科学探索通讯与交通固定话机的话筒和听筒早期电话天涯咫尺振动膜在电话诞生以后的100多年里，与之相关的话筒和听筒都有振动膜。讲话人的声音使振动膜发生振动，振动通过话筒中的送话器将声音转变成电信号，传到受话电话通信事业发展之迅猛令其他产业望其项背。人电话的听筒中。听筒里的振动膜接收到传输过来的电信电话发展史让我们从头看看电话是如何改变人们生活的！号，并使之在空气中形成声波。1876年，美国人贝尔发明了电话，就此开始了电前，英国伦敦正掀起一场电话亭革命。随着移动电话的电话机金属膜目话突飞猛进的发展，人们深刻地感觉到世界变小电磁铁发展，伦敦电话亭近年的生意非常清淡，几近垂死边听筒了。早期电话属于人工交换式电话配线线圈电话机振动缘，英国政府已将电话亭的最低收费降为20便士。鉴于此，早期电话机，由通话、信号发送和信号接收三英国电话公司的发言人表示：在未来，电话亭将有很大改变，碳粒部分组成，其内部通话电路由送／受亭中不再有电话筒，而以建立在墙上的视觉话器、电感线圈、干电池等构成；信号话筒画面接收器取而代之；电话亭墙上的大荧发送功能由手摇发电机完成；信号接收拨号卫星通信光幕可以呈现各种虚拟环境—热带雨部分由交流铃碗实现。电话的发明解决了直接把声音转换成连续变化的电话拨号有两种方式，一种是通过简单的卫星通信是利用人造地球卫星作为中继脉冲信号，另一种是音调信号，它们都会站的微波通信。卫星通信可以在大面积模拟电信号的问题。林，甚至海底深渊；电话亭的地面设计沿电线传送出去。范围内进行高质量的通信，已经成为全球远距离和洲际通信的重要手段之一。成步行机，让用户在立体虚拟的环境中自由步行，而四周的环境会随用户步从“模拟”走向“数字”一次性手机行而自动改变，景象如同科幻电影。接收信号因为传送说话声音的电信号是“模仿”说话人尽管大部分手机生产厂商认这台碟形天线接收来自卫星的无线电这样的实景电话亭不仅挽救了穷途为手机的功能应该朝着越全面越的声音变化的，所以过去的电话属于模拟通信。随波，并把信息输送到交换台。好的方向发展，但也有一些手机着计算机技术、数字信号处理技术的日益发展，电末路的电话亭业务，同时这种“声厂商对此并不认同，它们开始开国际交换台地区交换台话通信技术也在一步步向数字化的方向发展。这种色大餐”也代表着电话发展的方电话、传真发一些功能简单的手机，这种低电话及传真等电信信成本、简化功能的一次性新型手电话的数字化就是在电话传送时先把模拟的电话信向—多媒体技号通过一个复杂的通机很有可能为日趋饱和的手机市讯网络，从一个地方号变换成数字信号，在接收时再把数字信号恢复成场带来新的商机。与传统手机不术的参与。传到另一个地方。同的是，一次性手机的设计十分模拟信号。电话通信数字化后，电话网不仅可以通卫星通信碟形简洁，没有显示屏和数字键盘，话，而且可以在数字化的电话网中传送各种通信信收发天线拨号用语音实现，不使用SIM卡，20世纪70年代，随着蜂窝式移动通电信网络而是由信用卡购买一定的话费，息，使电话网成为“综合业务数字网”(简称ISDN)。信网的建立，出现了最早的移动电地区交换台将一个地区各个电话当通话时间达到后便可以丢弃。这是20世纪电信业的一大成就。话。交换机互相连接起来就会形成一套完整的微波通信国际交换台电信网络。每个用户进1915年，首次跨越大西洋的无行电话拨号时所发出线电话通信成功实现，当时利微波通信塔的信号沿着导线进入用的是“短波无线电波能从电当地交换台，交换设备离层折射返回地面”这一特从“有线”到“无线”可视技术蜂窝式移动电话网可以自动识别这些信地区交换台性。20世纪40年代微波被发在蜂窝式的电话网络中，号。如果是拨打本地电现，由于微波都不能从电离层无线电话是20世纪的重大发明。简电话技术的改进将使未来的用户不仅能“听到我在说些什么”，而每一个地理范围（通常是话，交换机就会自动接折射，但可以穿过电离层沿直一座大中城市及其郊区）通。如果是拨打外埠电线传播，人们利用这种特性开单地说，有线电话的工作原理是将声音且能“看到我说的是什么”，即能同时接入各种媒体技术，如信息传递、都有多个基站，并受一个话，则需要交换机与外发了多路无线接力通信。这种信号转换成电信号，借助电话线来传送，语音、影像和游戏等，这将极大地改善个人通信体验。可视电话便属于移动电话交换台的控制。埠电话交换机互相传微波接力通信还可以用来传送在这个区域内任何地点输信号，通过外埠电话彩色电视信号。然后在接收端将电信号再还原成原来的多媒体通信范移动电话交换台的移动台车载、便携电话交换机接通所拨叫的都可经由无线信道和交用户。如果拨打国际长声音信号。而无线电话不需要借助电话畴，它使人们换机联接公用电话网，真途，则需要通过国际交线，而是利用无线电波的特性进行通信在通话时能够正实现随时随地的通信换台进行转接。通过这联络。个庞大的电信网络体的。20世纪70年代后期出现的蜂窝式移看到对方的影系，用户与用户之间的通信变得简便轻松了。动电话系统是无线电话的重大发展，这像。它不仅适移动电话一技术迅速在世界各国投入使用。20世用于家庭生移动电话会发射无线电波(也称为射频能量)。这些无线电波可被距离最近的基站纪90年代，覆盖整个地球的卫星通信(把活，而且还可接收，一旦基站接收到移动电话传来的无以广泛应用于移动电话系统的基站设在卫星上)使用户无线电通信线电波，就会将其传输到交换台，交换台地区发射台无线电通信虽是1895年发明的，但无根据当前呼叫的类型将呼叫转接到另一个能在任何时间、任何地点与任何人进行各种不同行业线电话却是在20世纪初发明了真空三基站或固定电话线网络，从而实现通话。极管之后才出现的。通信的“个人通信”成为现实。的多种领域。开会用的影像电话8687

46学生探索百科全书科学探索通讯与交通地面控制部分GPS的实施阶段地面控制部分由主控站、上行注入站和相互远离的你的孩子丢不了监测站组成。监测站设有GPS用户接收机、原子GPS系统的实施分为三个阶段。第一阶段为方钟、收集当地气象数据的传感器和进行数据初步处理的计算机，其主要任务是取得卫案的论证和初步设计阶段，共发射了4颗试验卫星，永远不会迷路的全球定位系统星观测数据，并将这些数据传送至主控站。主控站利用这些数据计算每研制了地面接收机并建立了地面跟踪网。第二阶段颗卫星的轨道。上行注入站的为全面研制和试验阶段，陆续发射了7颗试验卫星，些家长有过在闹市区遗失小孩的经历。一家美国公司开发任务主要是在每颗卫星运行至其上空时，把这类导航研制了各种用途的接收机。第三阶段为实用组网阶某出了一种新型定位仪，可以用来帮助家长摆脱这种烦数据及主控站的指令注入卫星。这种注入段，1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功，恼。位于美国硅谷的一家无线电公司根据全球定位系统对每颗GPS卫星每天表明GPS系统进入工程建设阶段。1993年底，实用进行一次，并在卫(GPS)的原理开发出一种新产品，他们将GPS接收器制作星离开注入站作用的GPS网即(21+3)GPS星座已经建成，此后将根据范围之前进行最后成适合儿童佩带的色彩斑斓的塑料手表。只要孩子们戴上的注入。计划更换失效的卫星。它，家长便可随时通过电话或上网查寻，获知孩子所在的GPS的定位原理具体位置，误差不会超过1米。这种新型定位仪通过卫星GPS的定位是利用卫星基本三角定位原理，其接收装置以测量无线电信号的传输时间来量测距离，第一颗卫星确定接收器所在的位置，再将信息传输到处理中心，并在以距离来判定卫星在太空中的位置，这是一种高假设卫星在11000千轨道与精密定位的观测方式。米高处测量我们的电子地图上显示出来。手表的表带上装有特别的电子扣，距离。首先以11000可防止顽皮的孩子把接收器随意扔掉。手表上另有一个报千米为半径，以此卫第二颗卫星星为圆心画一个圆，警用的紧急按钮，遇到特殊情况时按下这个按钮，警方便可再假设第二颗卫星距离而我们的位置正处我们12000千米，而我们于球面上。及时知晓。家长们再也不用担心会把孩子弄丢了。正处于二颗卫星所覆盖球面相交的圆周上。第四颗卫星第三颗卫星GPS的初衷如果要获得更精确现在我们再以第三颗卫星做GPS系统最初是美国出于军事目的而开发的定位，则还要再测精密定位，假设高度13000的。现代军备诸兵种强调协同作战，要求指量第四颗卫星。千米，我们即可进一步缩小何谓“全球定位系统”挥员必须随时随地掌握各参战单位的准确位置；飞机、范围到两点位置上。舰艇执行各种作战任务也需要随时了解其自身的位置信全球定位系统(GlobalPosition-息；发射导弹必须首先测定出发射地点的精确位置；位于丛林或沙漠地带的士兵为了不迷失方向，也最好能为他们提供一GPS的应用领域ingSystem——GPS)是美国从20世种便于随身携带的小巧轻便的定位设备。这些都客观地反映出了对GPS的运行纪70年代开始研制，历时20年，耗资发展某种高精度(譬如定位误差不超过10米)、大覆盖(最好能覆盖全GPS的工作概念基于卫GPS系统卫星的分布使得在全球的任何地方，无论何时都可观球)定位系统的迫切需求。这些促使了GPS的出现。200亿美元于1994年全面建成，具有星的距离修正。用户通过测到4颗以上的卫星，并能保持良好的定位解析精度。根据“三角测测量到太空各可视卫星的距离在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位系统的组成用户部分来计算他们当时的位置，卫星左量”原理，GPS信号接收机可以输出地面任何地点的位置信息。这GPS系统由三部分组成，即空间部分——卫星，地面控制右相当于精确的已知参考点。每能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS早期用户部分由GPS接些位置信息可广泛地用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、地壳部分——监控系统和用户部分——信号接收及处理系统。颗GPS卫星时刻发布其位置和时收机、数据处理软件间的数据信号，用户接收机可以运动监测、工程变形监测、精细农业、个人旅游及野外探险、紧急救仅限于军方使用，由美国国防部计划发展，其载体及相应的用户设备测量每颗卫星信号到接收机的时空间部分(如计算机气象仪器目的乃针对军事用途，例如战机、船舰、车辆、GPS信号接收机所位于的运动物体叫作间的延迟，根据信号传输的速度生和车辆、飞机、轮船的导航与定位等许多领域，甚至有赶超计算机全球定位系统的空间部分由等)所组成。它的作载体，如航行中的船舰、空中的飞机、就可以计算出接收机到不同卫星行走的车辆等。载体上的GPS接收机天21颗工作卫星和3颗在轨备用是接收GPS卫星发展速度的趋势，GPS产品将成为人们生活中最基本的生活必需品。人员、攻击目标的精确度定位等。时至今日，的距离，同时收集到至少4颗卫星用卫星组成GPS卫星星座。所发出的信号，并利线在跟踪GPS卫星的过程中相对地球而的数据时就可以精确地解算出载GPS早已开放给公众作为定位使用。这项结合运动，接收机用GPS信号实时地获得运每颗卫星装有遥控、遥测、用这些信号进行导体三维坐标、速度和时间。收发天线、原子钟和导航分航定位等工作。动载体的状态参数(瞬间三维位置和三太空卫星与通讯技术的科技在民用市场已蓬勃系统等设备。24颗卫星以约维速度）。暗藏玄机的可乐罐为11小时58分的周期运行发展起来。GPS全球定位系统利用在地球上空GPS手持机在近似圆形的6个轨道面上世界著名饮料公司——美国可口可乐公司推出一种内附一般的手持型GPS接收机(每个轨道面4颗）。环绕在近地轨道上的24颗卫星，为地面上的使多为导航使用。为了方便全球定位系统(GPS)芯片的可乐罐。这种新型可乐罐是为了配各类用户使用，GPS手持合一次促销活动而推出的，从外表上看，它与普通可乐罐有用者测定出精确的方位。通过GPS接收装置，机可以将经过的路点、路明显的不同：外面有一个凹下去的面板和一个红色按钮，只人们可以确定目标的经度、纬车载GPS线记录在机器内，在返回要摁下按钮就可以激活内附的全球定位系统，可乐罐就可以车载GPS是指可以放置在汽车上完时为使用者起到提示、告度，如果是移动物体还可以得成GPS导航、定位或监控的设备。车警的作用。有些机器还加当手机使用了！不过，这个手机只能呼叫可口可乐公司的兑载GPS通过接收到的卫星信号准确入了坐标系间相互转换，奖中心，其发出的信息也只能被该中心接收。可口可乐公司到其运动方位角及运动速度等信定位，并能结合电子地图自动规划计算日升、日落时间等功推出的这种促销方法的确很有创意，但美国军方却对此保持息。而且，与以前的导航系行驶路线，最终引导驾驶员到达目能。因此，GPS手持机的功高度警惕，担心有人利用这种内附全球定位系统芯片的可乐的地。车载GPS还能随时跟踪车辆的能性越来越强，已不再是罐作为窃听设备，使军事基地的安全受到威胁，因此明令禁统比较，它不受多云、下雨行驶路线、位置、速度、高度等；并简简单单的定位工具，而止士兵和军官携带这样的可乐罐进入军事禁区。且可以根据需要控制汽车的油路、是成为了微型智能化电子等天气状况的干扰。电路、车门、灯光等。“向导”。8889

47学生探索百科全书科学探索通讯与交通汽车的环保、节能技术拥有智能汽车的日子在能源匮乏和环境恶化日益严重的今天，环未来的环保节能型汽车保、节能型汽车相继出现。从20世纪70年代开汽车技术的应用始，世界各国开始了大规模的环保汽车研发计划，电动车、燃气车等新型环保汽车先后投入生仪表盘上输入目的地，将自动驾驶设置在70迈，你在产。汽车的节能产品突出小型化高能发动机，即就可以舒舒服服地睡上那么一觉了。或者你也可以一在排量和油耗不变的情况下，通过应用一系列先进边聆听优美的音乐，一边欣赏窗外的风景，尽情感受旅途的概念车概念车是最能代表世界汽车科技发展和设计水平的展览型汽技术，使发动机输出更大的功率，从而解决发动机的动力性和节能惬意。偶尔你会瞟一眼仪表盘，说一句：“交通。”显示器立车。概念汽车的展示，是世界各大汽车公司借以展示其科技性的矛盾。“环保、节能”成了21世纪汽车工业发展的大方向。实力和设计理念的最重要的方式。因而，概念车也是艺术性刻显现出方圆10千米内的交通流量情况。清晨拥挤的车流并最强、最具吸引力的汽车。没有让你感到头疼，你又说道：“重新设置路线。”显示器上发动机发动机是汽车的动力马上自动出现了另外几条路线供你选择。这时，一辆大型拖离合器装置，其作用是使供入1.空气和汽油的混合2.活塞向上移动挤3.火花塞的火花使4.活塞向上移动把废离合器位于发动机与变速器之其中的燃料燃烧而产物被吸进汽缸。压混合物。混合物爆发。气推出汽缸。车突然变线驶进你的车道，车载雷达系统及时发现险情，汽间的飞轮壳内，其功能是使汽生动力(将热能转变为车平稳起步，便于变速器换机械能)，然后通过底废气排车自动减速，使你与拖车保持着适当的距离。这是哪位司档，防止传动系过载。盘的传动系驱动车轮，阀门空气和汽出汽缸火花塞点燃使汽车行驶。发动机按空气和油被挤压机的美梦吗?不，这是一种已部分实现的智能汽车技工作的行程分为四冲汽油活塞向活塞向下移活塞向程发动机、二冲程发动下移上移术，是计算机人工智能、控制理论和电子技术等多学机；按燃料类型分为汽活塞向上移油机和柴油机。旋转轴科交叉的产物。自诞生以来的200多年时间里，汽车以其惊人的发展速度为公路交通描绘了美妙的蓝图。四冲程汽油发动机工作循环四冲程汽油发动机工作循环由吸气、压缩、作功、排气四个过程组成发动机一个工作循环。制动系汽车的安全技术行驶系制动系包括行车制动装置和驻车制动装置两套各自独立的系统。行驶系由车架、车桥、悬从20世纪70年代的ABS、80年代中后期的其作用是根据需要使汽车减速或在最短的距离内停车，并保证架、车轮与轮胎等四部分汽车停放可靠，不致自动滑溜。TCS技术，到90年代中期出现的VDC车辆行驶动组成。其作用是将汽车构成一个整体，支撑汽车的力学调整系统，汽车安全技术不断向前迈进。ABS总质量，使汽车获得行驶汽车的防盗技术的驱动力，承受并传递路(Anti-LockBrakingSystem，防抱死制动系统)面对车轮的各种反力，并底盘全世界每年汽车销售量达5000多万与转向系配合以正确控制底盘是汽车的基础。其作用是接受发是一种防止制动过程车轮抱死的汽车主动安全装动机的动力，使汽车产生运动，并保辆，保有量已超过4亿辆。与此同时，被盗汽车的行驶方向。置，可提高汽车在制动过程中的方向稳定性和转向证正常行驶。它由传动系、行驶系、转冷却系的汽车也越来越多，汽车防盗技术已经与向系和制动系四个部分组成。冷却系的作用是对发动机进行适当冷却，操纵能力。TCS(TractionControlSystem，牵引紫色为使汽车变换方向的装置保证发动机在最适宜的温度状态下工作。安全、环保、节能一起被列为汽车技术发展蓝色为使汽车停止的装置水箱内水温在80～90℃时为宜。水温过高力控制系统)是ABS基础上的扩展。当汽车在恶劣或过低都会造成发动机动力下降、油耗增的四大课题。在20世纪90年代，汽车防盗绿色为照明器具及仪表等装置转向系大、使用寿命降低等不良后果。路面上行驶时，TCS可通过操纵发动机来控制车橘黄色为使乘坐更加舒服的装置技术得到了迅速发展。借助于汽车电子技转向系由转向器和转向传动机构两部分变速器电气设备轮上的驱动力，防止车轮打滑，取得最好的驱动牵黄色为传输动力的装置组成。其作用是通过驾驶员转动转向盘，术，智能化防盗系统逐渐完善起来。数码防变速器的功能是改变汽车车电气设备由电源和用电设备两大部分组成。电源部红色为发出动力的装置根据需要保持或改变汽车行驶方向，并引效果。VDC(VehicleDynamicControl，车辆速及牵引力，使汽车前进和分由蓄电池、发电机组成，其作用是向汽车上的用电盗钥匙、指纹信息防盗钥匙、红外线信号防减轻驾驶员的劳动强度。倒退，在发动机不熄火的情设备提供充足的电源。用电设备包括发动机的起动行驶动力学调整系统)，又称为ESP(Electronic况下切断发动机与传动系之系以及照明、信号、仪表装置等。盗钥匙、遥控无钥匙车门开启系统等可防间的动力传递。StabilityProgram，偏航稳定控制系统)，止窃贼进入车内将汽车偷走。即使窃贼进在增加汽车转向行驶时横向摆入车内也还有通过锁止方向盘，使之不能动角速度传感器的基础上，控操纵汽车而防止汽车被盗的技术。车辆被制车轮的驱动力和制动力，速度最快的车盗查询技术也是汽车防盗的重要环节。这确保汽车行驶的横向动力学1997年，由英国战斗机飞行员安迪·格方面的技术较突出的是GPS查询技术。它稳定状态；VDC的开发成功使林驾驶的“推力SSC号”汽车创造了陆地行不但可以追踪到被盗汽车的准确位置，还驶速度记录。车速比声音的速度还快，平均汽车所有的工作状态都能为驾驶员提时速达1227.98千米。可以在地面站发出指令，利用汽车的遥控供主动有效的行驶安全保证。装置将汽车锁定，使车门自动关闭。9091

48学生探索百科全书科学探索通讯与交通磁铁模块导槽轨磁悬浮列车存在的问题磁铁模块堪称磁悬浮列车的灵导槽轨套骑在导轨上运行。飞行中的列车魂部件，列车的上浮、运行和常导磁悬浮列车车身尽管磁悬浮列车技术有上述的许多优点，但仍然存导向都将通过磁铁模块来实现。模块的外面还包着一层流在一些不足。首先，由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬磁悬浮技术的应用线型的裙板——这层与车身同色的外衣，既能起到装饰作浮、导向和驱动功能的，断电后磁悬浮的安全保障措施用，又能减小空气阻力。仍然没有被完全解决。其次，常导磁悬浮技术的悬浮高有司机，没有轮子，列车神奇地浮在轨道上，没度较低，因此对线路的平整度及道岔结构方面的要求很以500千米的时速奔驰前行。在车内，你只看高；而超导磁悬浮技术由于涡流效应，悬浮能耗较常导见高架桥上的小轿车飞速地往后退，两旁的大树、房技术更大，而且强磁场对人体与环境都有影响。屋也都一眨眼就不见了。虽然轨道线路设计有很多转弯，但即使在弯得最厉害的地方，人坐着也没排斥与吸引列车前进是因为列车什么感觉，只是看见窗外的房子都“斜着身子”头部的电磁体(N极)被安装在靠前一点的一晃而过。这就是被称为“地面飞行器”的磁轨道上的电磁体(S悬浮列车。那么，如此神奇的磁悬浮列车究竟线圈极)所吸引，并且同时线圈是列车又被安装在轨道上稍是一种什么样的交通工具呢？这种新型的高科列车底架推进设备。后一点的电磁体(N底架引力极)所排斥。磁悬浮列导轨技交通工具又将给我们的生活带来什么样的变列车两侧的导向磁铁受车的轨道底部安装有安装有导向和磁悬浮列车行驶中并不接到导轨的吸引，但控制高速地面线圈，通电后，线悬浮磁铁的底触导轨。化呢？现在，就让我们一起揭开磁悬浮列车的系统使其彼此不能接触。圈产生的磁场极性与架盘悬挂在车克服了传统轮轨铁路提高身下方。速度的主要障碍，创造了列车上的电磁体极性总保持相同，两者相互排斥，排斥力使列车悬浮起来。磁悬浮节能神秘面纱吧！517千米/小时的速度纪列车的轨道两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体，并与列车上的磁铁相互吸试验结果表明：在时速同为300千米时，磁悬浮录，目前已进入500千米/引，使列车前进。简单地说，排斥力使列车悬起来、吸引力让列车开动。悬浮磁铁列车的能量消耗只占普通轮轨列车的70%，而安装在底架盘中的电磁铁将整个小时实用运营的建造阶段。时速同为500千米时，磁悬浮列车每个座位的列车托离导轨。能量消耗仅为飞机能量消耗的1/3。电磁悬浮系统空间磁悬浮技术常导磁悬浮和超导磁悬浮德国所采用的常导型列车从悬浮技术上随着航天事业的发展，模拟微重力环境下的空间在研制磁悬浮列车的世界角逐中，德国和日本是最大竞争对讲属于电磁悬浮系统(EMS)。它是一种吸导向系统手。而这两个国家的磁悬浮列车在设计上截然不同：德国采力悬浮系统，由结合在机车上的电磁铁导向系统保证悬浮的机车能够沿着导悬浮技术已成为进行相关高科技研究的重要手段，目用常导磁浮方式，用铁芯电磁铁悬浮在车体的下方，导轨为与导轨上的铁磁轨道相互吸引产生悬浮。轨的方向运动。机车底板上的同一块前已研制出了磁悬浮发射实验装置，利用磁悬浮技术磁铁，从而使车体浮起，这种磁悬浮列车的悬浮气隙较小，此外，由于悬浮和导向实际上与列车运电磁铁可以同时为导向系统和悬浮系发射宇宙飞船也将在不久的将来成为现实。该实验装一般为10毫米左右，速度一般为每小时400～500千米，适行速度无关，所以即使在停车状态下列统提供动力，也可以采用独立的导向置的磁悬浮加速轨道的长度仅为15.2米，但却能使合于城市间的长距离快速运输；而日本则采用超导磁力上浮车仍然可以进入悬浮状态。系统电磁铁。宇宙飞船的时速在0.5秒内由零加速到96.5千米。方式，用超导磁体与轨道导体中所感应的电流之间产生的相斥力使车辆浮起，这种磁悬浮列车的悬浮气隙较大，一般为目前，磁悬浮技术驱动列车时速可达500千米以上，100毫米左右，速度可达每小时500千米以上。已经超过了运载火箭将卫星送入1000千米高度圆轨道的时速——498千米。科学家们相信，空间磁悬浮技术完全能够产生第一级运载火箭发射时需提供的推动力，使宇宙飞船的时速达到磁悬浮列车的优越性升空要求。利用磁悬磁悬浮列车是当今世界最快的地面客运交通工具，有速度快、爬坡能力强、能耗低、运行时噪音小、安浮技术发射宇宙飞船全舒适、不燃油、污染少等优点，并且它采用高架方式，占用耕地很少。磁悬浮列车不同于一般轮轨粘着式铁具有许多优点，比如路，它没有车轮，是借助无接触的磁浮技监控人员可以在发射过程中随时关闭电机，磁悬浮列车工作原理术而使车体悬浮在导轨面上运行的铁路。使疾驰的飞船立即停磁悬浮列车是一种采用无接触电磁悬浮、导向和驱动系统的磁磁悬浮列车与其轨道没有直接的接触，没下来，这会大大提高悬浮高速列车系统，分为常导磁悬浮列车和超导磁悬浮列车。我们都有旋转部件，靠磁力推进，时速可达500发射的安全系数。知道把两块磁铁相同的一极靠近，它们就相互排斥；反之，把相反的千米以上。磁悬浮高速列车的无接触技一极靠近，它们就互相吸引。托起磁悬浮列车的悬浮之力其实就是这术，第一次克服了车轮/铁轨系统受到的种吸引力或排斥力。根据吸引和排斥的基本原理，国际上的磁悬浮列技术限制和经济限制。因此，磁悬浮列车电力悬浮系统推进系统日本所采用的超导型悬浮列车从悬浮技术上讲属于电力悬浮系统(EDS)。它将磁从电动机的工作原理可以知道，当作为定子的电枢线圈通电时，由于车有两个发展方向：一个是以德国为代表的常导吸引式悬浮系统，另具有高速、安全、舒适和低噪音等优点，铁使用在运动的机车上以在导轨上产生电流。由于机车和导轨的缝隙减少时电磁电磁感应而推动电机的转子转动。由于电磁感应作用，承载系统连同斥力会增大，从而产生的电磁斥力为机车提供了稳定的支撑和导向。然而机车必列车一起就像电机的转子一样被推动做直线运动，从而使列车在悬浮一个是以日本的为代表的超导排斥式悬浮系统。被喻为21世纪纯净的交通运输工具。须安装类似车轮一样的装置以使机车在“起飞”和”着陆”时进行有效支撑。状态下可以完全实现非接触的牵引和制动。9293

49学生探索百科全书科学探索通讯与交通上升力造船材料奔驰如飞的船水翼船在水面航行，水对水翼会形成上构成船舶的零件有成千上万种，所用材料品种多、数量大，其中以钢材用量最大，主要升力。这个力量把水翼船托出水面，使它在空气中行驶，空气的阻力比水中小得是碳素钢和低合金高强度钢。船舶因为要受到水中的盐含量、水流速、温度、水受污染的多，所以水翼船要比一般的船快。船的种类及构造程度以及生物等因素的影响，所以建造船舶的材料应该是非常耐腐蚀的一类不锈钢以及含镍合金。此外，船舶是经焊接而成的，因此，材料的焊接性能好坏也是造船最基各种交通工具中，船舶航行的速度是比较慢的，大多数船在本的要求之一。只每小时只能行驶20～30千米。可是，有一种船，速度可以达到每小时100千米，这就是水翼船。水翼船的气垫船船底装着宽大扁平的水翼，就像鸭子的脚蹼。当船在水中速度越来越快时，水翼会受到一种向上的升力，把到整个船身都托出水面，靠水翼贴着水面滑行。气垫船工作原理使用水翼减小阻力的设想是法国人拉米斯提出来的。气垫船有一个充气的气垫，可使船体浮出水面航1905年，意大利飞艇设计师福拉尼尼建造了一艘小型行；由于水的阻力减少，因此航行速度很快。气垫船并非只是在水上浮动，而是受气垫的支撑，水翼艇。1968年，美国洛克希德公司制造了世界上最还能在沼泽或陆地上移动。气垫船通过自带的巨大风扇来形成气垫，这股气垫被一圈称为“围裙”大的水翼船，它在平静的水面上航行的速度超过40节。的橡胶圈围封在船身周围。喷水推进器水翼船采用水螺旋螺旋桨水翼船原理桨或喷水推进器来推进，航速一般为人们在努力提高船速的时候，一方面要提高船的动力，另一方面30～40节。风扇围裙就是要减小船的阻力。于是，人们设想建造一种能在水面“飞行”的缺点水翼船，它能有效克服一般船只过多沉入水下所遇到的阻力，而这正是水翼船水翼船也有它的弱点。由水冀船的水翼形式多样，常用的有浅浸式、于船体之下安装了水翼，割划式、梯式和深浸式等。其中，以深浸式的优点，它与其他船舶的不同之处是在船的底部装了两副“水翼”。船舶航因此不适用于浅水航道；水翼的耐波性为最优，但不具备自稳作用，气垫行时，水流经过水翼，由于上下流速不同，产生了升力，把船体向上托起。而且水翼一般大于船宽，需要通过自动控制系统来调整升力大小。吸水口停靠码头也很不方便。此船速与引力成正比，船速越快，升力越大，最终将船体全部托出水面。这喷水推进器在水翼船后外，水翼船因为航速快而水辗水翼的吸水口把海水吸完全依靠助航标志导航，船舶的种类时，对船舶来说，水的阻力大大降低，航速也就自然而然地迅速提高了。伸出的水辗推动船体正好入，经喷水泵把海水高但助航标志在夜间难以辨离开水面，这样就降低了速喷出；船体借着海水认，所以一般都不夜航。船舶的种类繁多，可按不同标准进行划分。船底与水体的摩擦，因此高速喷出所产生反作用按用途可分为民用船舶(如客货船、打桩船等)和军用船舶速度与效率大为提高。力，使水翼船在水面上高速航行。(如航空母舰、护卫舰、潜艇等)。按推进动力可分为机动船(如柴油机船、船的稳定性所有船舶在海浪中都要受到颠簸，因此增加船的稳定性显得燃气轮机船、核动力船等)和非机动船(如帆船等)。另外，按航行状态可分尤为重要。稳定器可以减少船在波涛汹涌的海上的波动，使一个水手创造的“节”为排水型船舶、滑行艇、水翼船和气垫船等。按船体数目可分为单体船客轮更舒适，并防止货物晃动。左图是以救生艇为例介绍的“节”是现在国际上通用的航海速度船的稳定性与自调复位功能。和多体船。按船体结构材料可分为木船、钢船、铝合金船、钢丝网水泥单位，1节=1852米/小时，关于它的由来有好几种说法。其中最有意思的是船、玻璃钢船、橡皮艇、混合结构船等。船舶的基本结构一个“抛绳记数”的故事。16世纪，海1.船的自调复位系统2.船的翻滚许多救生艇装有充水的压载舱，利用当船即将扣翻时，压载舱中的水流水翼船是较为特殊的一类船舶，但它仍具备普通船舶的基上航行十分盛行，可是由于没有记录航破冰船它来增强船只稳定性。发生翻船时，入船侧面的复位水箱。程的仪器，人们无法知道船舶的航行速破冰船是进行极地探险的开路工具。当冰层不厚时，主要靠螺旋桨的力量把冰层劈开；随着压载舱的移动，船可自行复位。本构造。一般的船舶主要由船体、动力装置和其他辅助设施组度。有一天，一个水手想了个办法：他当冰层较厚时，则采取“冲撞式”破冰法，使船头吃水浅，轻而易举地冲到冰面上，利用船体的重量把冰层压碎，开出新航道。成。船体由船壳(船底及船侧)和上甲板围成具有特定形状的空在船舶航行的时候，向水面抛出有绳索心体，这是保证船舶具备所需浮力和船体强度等航海性能的关的浮体，然后根据一定时间里拉出的绳索长度来计算船舶速度。为了更加方便键部分。船体是由板材和型材组合而成的板架结构，可分为纵地计算船舶速度，这个水手在绳索上打骨架式结构和横骨架式结构以及混合骨架式结构。船舶的动力了许多结，结与结之间的长度相等，所以只要计算出一定时间里放出的绳结的装置可分为推进装置和辅助装置，由主机(如蒸汽机、汽轮机、节数，就可以得知船舶的速度了。这种3.船的倾覆4.船的自调复位柴油机等）、各种仪表和其他辅助设备组成。此外还包括锚等方法虽然并不精确，而且后来也有了更当船体完全扣翻时，压载舱中的水随着船体恢复至正常位置，复位水科学的测量方法，但“节”却作为航海全部流入复位水箱，这部分仅在船箱中的水回流至压载舱。系泊设备、舵与操舵设备、救生与消防设备、通信与导航设备、的一侧添加的重量，迫使船体向正速度单位沿用至今。常位置继续转动。照明与信号设备等。9495

50学生探索百科全书科学探索通讯与交通莱特“飞行者”战争引发的航空技术1903年12月17日，美国的威尔伯·莱特和奥维尔·会“呼吸”的飞机飞机发明后不久就赶上了两次世界大战，其在战争中不可替代的作用使莱特兄弟俩设计制造的“飞行者”号飞机在美国北卡罗来纳州的基蒂霍克试飞成功。这是世界上公认得航空理论和技术有了长足的发展，应该说这是航空技术的幸运。如今的飞的第一架飞上天空的可操纵载人动力飞机，为世界不可思议的航空技术航空史留下了光辉的一页。机在现代战争中的作用更为惊人，不仅可以用于侦察、轰炸，而且在预警、反潜、扫雷等方面也大显其能。在民用航空技术的研究和应用方飞行速度超过一定限制后，飞机在温度、压当面，往往要核算成本，而在军事上几乎是不计成本的，只要有可力等方面会遇到极其异常的飞行环境，因此能，就要寻求更快、更高、更精，这就注定了军用航空技术超过这一速度即被认为是“高超音速”。而要制造能带动整个航空科技的发展方向。如同其他技术一样，发够突破这种速度的发动机，便是被人们称为“能呼展起来的航空技术也必然要造福于人类。莱特公司莱特兄弟因“飞行者”吸的发动机”的超音速燃料冲压式喷气发动机。简如今，大容量、高速度的民航客机的试飞成功，1909年制造飞机的场景获得美国国会荣誉奖，单地说，这种发动机可以吸进氧气，以作为一种补已经把地球变成了一个村庄。从同年创办了“莱特飞充动力，与动物进行呼吸运动非常相似。靠这种以航空理论和技术的发展来看，在机公司”。吸入氧为燃料的方法工作的发动机，飞机获得了无某种意义上可以说是战争推动了静电排放器人类航空技术的进步。比强大的动力，同时也极大地减轻了飞机飞行时的“飞行者”号飞机燃料载荷。虽然此项技术还没有完全成熟，但已经垂直尾翼构成尾翼的横梁和支柱在使展示出了无穷的魅力。航空技术的发展使许多“不尾翼重量减至最低的同时也使其更为坚固。可能”成为现实，未来的人们将享受到更多的航空飞机怎样飞行科技成果。方向舵尽管飞机的尺寸、形状与引擎的布置几经变化，但现代的飞机大部分具有右翼导航灯方向舵用轻质合成材料制成，相同的基本元件：机翼、机尾与起落架。飞机的飞行通过这些基本元件在克服绿灯和白灯分别被安置在它控制飞机的左右转弯。机翼尖端的前缘和后缘。了各种力的制约后才得以飞行。飞机的发动机推动机身前进，机翼可以使飞机波音777客机构造水平尾翼耐压舱壁舱壁可保持舱内气在空中停留。机翼呈曲线型，上表面弯曲度较大，因此机翼上面的气流速度快，压的稳定。高速副翼使得上部的气压较低，下部气压较高，所以使飞机获得了飞行需要的升力。机外阻流翼片翼片抬起产生阻力，它使飞翼上的可移动表面也可以为飞机起飞产生更大的升力，并且在飞机飞行中形成内机翼后缘副翼机减速并迅速下降。平滑的流线型使飞机高速前进。外机翼后缘副翼中心部位燃料箱飞机驾驶舱这个副翼可降低并向后伸展，使升降舵飞机在低速时获得追加升力。升降舵的抬起与落下控制飞协和式客机是目前唯一的超音机向上和向下速客机，其飞行速度是音速的超音速喷气客机黑匣子前缘副翼舱门/紧急出口的倾角。两倍。协和式客机机身长达副翼向前和向下伸展，使飞机在低速61.7米，飞行高度可达18000超音速飞机的飞行速度大于音速。超音速军用飞机很虽然飞机在各种交通运输工具飞机为机组人员和旅客安飞行时得到追加升力。米，这一高度的装了10个紧急出口。多，但是只有两种超音速客机(超音速运输机)投入了生产，即中是安全性相对最高的，但飞行事天空已呈太空般苏联的图-144和英法联合生产的协和号。图-144的外皮的黑色。机翼用轻质铝静电排放器最大飞行速度大于协和号，但在投入航线飞行仅7个月故依然严重威胁着人们的生命安机身安装于机翼后缘合金片覆盖。之后，于1978年退出了运营。全，甚至造成惨重的伤亡；而且，机身外壳采用铝和机尾的放电棒合金制造。可防止机身静电比起其他交通工具，飞机失事中人荷的积累。驾驶舱们的生存几率是最低的。因此，今飞机的控制天的飞机上都安装了俗称“黑匣起落架飞机计算机控制技术现在已被广泛应用。但计算机控制飞机也有缺子”的仪器，它记录着飞机飞行时空调导管机翼燃料箱117000公升(31000加仑)空气通过装置发电机点：一旦飞机控制装置出现故障或遭到破坏，驾驶员便无法操纵飞机。于的各种数据。黑匣子设计了非常好在机身内侧的的燃油存置在机翼和机身飞机各系统需要的电行李舱导管循环流动。中部的油箱内。是又开始出现了确保飞行安全的另外三项技术:一是为计算机控制飞机安装的保护措施，即使飞机坠毁也不能能由安装在发动机内前部着陆轮行李被存放的发电机提供。左翼导航灯多路控制系统，这样，如果一个系统出了故障，备用系统会马上派上用场；使其受到损坏。发生空难后，如果在旅客舱下红灯和白灯分别被安装在层底舱。二是当飞机控制装置的部分电路出现故障时，可以将其卸下，重新组装新型能找到它，并分析其中的飞行记涡轮风扇发动机机翼尖端的前缘和后缘。涡轮风扇发动机采用大型叶控制系统；三是将用电信号传递信息、指令，改为用光信号传送，以抵抗录，就可以帮助人们找出事故原气象雷达扫瞄器片，发动机保持相对静止，并且产生44500牛顿的推力。各种因素产生的电噪音。现代飞机的制造已越来越向人性化、智能化发展。因，以避免同样事故的再次发生。9697

51学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION上卷·科学探索第六章技术领域FIELD6OFTECHNOLOGY“每一秒钟都应该有所创造。”——歌德(德)技术的最原始概念是熟练。所谓熟能生巧，巧就是技术。它既指人造物品、精巧的器具，又指人的创造能力，即经过实践获得的经验、技能和技艺。当人类首次用石头做成原始的劳动工具—石器工具，实现了从猿到人的转变，从而也揭开了人类改造自然的历史序幕时，就有了技术的最初萌芽。随着人类社会的进步和科学的发展，技术的内涵不断得到充实。技术的发明是科学知识和经验知识的物化，使可供应用的理论和知识变成现实。科学要回答“是什么”和“为什么”的问题，而技术则回答“做什么”和“怎么做”的问题。在人类改造自然的历史上，技术上的每一个划时代的发明和运用，都标志着人类的一次解放和对自然的支配范围的扩大。技术的进步还使新能源、新材料得到更广泛的利用；技术成为人类创造社会财富的重要手段和源泉。

52学生探索百科全书科学探索技术领域“苹果”计算机计算机的发展1977年，“苹果”Ⅱ型计算机病毒计算机复原圣诞老人圣尼古拉斯是当时东计算自机诞生以来经历了四个发展计算机诞生，标志着个正教的首领，在民间计算机病毒实际上是一种程序，人电脑时代的来临。它很有威望。在荷兰以阶段。第一阶段是从1946年到20世纪50它们能把自身附着在各种类型的文件的设计者沃兹尼克由此获得了巨大的成功。神奇的计算机及其他地方，12月6日上。当该文件从一个用户传送到另一年代末，应用以科学计算为主，所研制的是圣尼古拉斯节，荷个用户时，它们就随同文件一起蔓延兰移民者将这一习俗都是单机系统。第二代是从20世纪50年起圣诞老人，人们脑海里通常会浮现出一位红脸颊、蓝带到了美国，圣尼古开来。当你看到病毒载体似乎仅仅表提拉斯便和英国的圣诞代末到60年代中，应用领域扩大到数据现在文字和图像上时，它们可能已经眼睛、身着红色饰白色毛边衣服的欢乐的老人形象，而之父合而为一，圣诞毁坏了你的文件，格式化了你的硬盘处理，开始出现操作系统，计算机开始向老人因此流行开来。驱动，或引发了其他类型的祸患。计蓝色巨人真实的圣诞老人像却与此大相径庭。圣诞老人究竟长得什么样系列化方向发展。第三代是从20世纪60算机病毒之所以称为“病毒”是因为IBM公司继“苹果”Ⅱ型计算机之后大规模地进入呢？英国科学家通过计算机复原出了圣诞老人的原型像—一它具有传染性，其传染渠道主要是通个人计算机领域，销售上的巨大成功为它赢得了年代中到70年代初，其主机及主存储器“蓝色巨人”的称号。名土耳其圣徒的脸部。这名土耳其圣徒是生活于公元4世纪的圣过使用已被感染的软盘(例如来历不明均采用集成电路，应用领域迅速扩大。第的软件、游戏盘等）；通过硬盘传染也尼古拉斯，60岁左右，身高1.68米，皮肤呈橄榄色，表情坚定，方四代即目前被广泛使用的计算机，其系是一个重要的渠道；而通过网络传播的病毒传染扩散起来最为迅速，能在脸庞，凸起的下巴上有短短的白色胡须，有一双褐色的炯炯有神的眼睛，统已向网络化、开放式、分布式发展，正很短时间内传遍网络上所有的机器。这便是人们熟知的圣诞老人的真实形象！这是计算机复原技术的特别运发挥着巨大的经济和社会效益。而在未用，这项技术已经被广泛运用于医学、考古等领域。其实计算机还具备许来的信息社会中将建立起和谐的人-机系统模式，人工智能技术将使计算机不仅是处理数多让人们出乎意料的功能，它的神奇表现改变了人们根深蒂固的观念，提早期IBM个人计算机据的工具，也成为处理知识的帮手，其他各种多媒体高了速度和效率，影响了整个世界。技术的参与将使计算机和人类之间的联系更加紧密。控制部件该部分主要负责“翻译”指令（简单指令寄存器部件指令预取部件是由3～5个微操作组成，复杂指令则要由该部分包括通用寄存器、专用寄存器和控制寄存该部分通过对指令进行缓存来判断如何处理收到的运算逻辑部件几十个微操作甚至几百个微操作组成），并器。通用寄存器是中央处理器的重要组成部分，指令，并且在译码器和控制器进行解码和执行当前该部分的电路元件既可以执行算术且发出用以完成每条指令所要执行的各个大多数指令都要访问到通用寄存器。专用寄存器指令的时候，决定应当如何进行下一步操作，从而大运算操作、移位操作以及逻辑操作，操作的控制信号，具有指挥微处理器执行是为了执行一些特殊操作所需用的寄存器。控制大减少了CPU用来等待指令的时间。也可执行地址的运算和转换。指令操作的功能，其中主要包括：指令预寄存器通常用来指示机器执行的状态。取、指令译码、地址转换与管理等。译码部件总线接口部件计算机都有自己的指令系统，对于本机指令系统的指令，计算机能识别并执行。识便携式电脑该部分提供了微处理器与周围其他硬件电路的接口，它可有效地将微别就是进行译码—把代表操作自1987年英国人克里夫·辛克莱的二进制码变成操作所对应尔发明了一种可随身携带的便携处理器的地址、数据、控制指令等集成电路的控制信号，从而进行式电脑以来，计算机领域掀起了各种信号通过总线与各有关部件接微处理器就是一个“集成电指令要求的操作。一场力求内置高速、外形完美的通，并在它们之间传送微处理器完路”，它被包容在单一的硅高科技革命。成指令功能所需要的各种信号。片上。集成电路将所有的导体和晶体管放在微小的硅中央处理器片上。在微型计算机(简称微机或个人计算机)中，中央处理器又称为“微处光敏三极管理器”，它是机器中控制数据流动光敏三极管在接收发光二极管发出的光并执行指令，对计算机正在运算的时被光栅轮间断地阻挡，从而产生脉冲一切程序做出反应的部分。信号，通过芯片处理之后被CPU接收。计算机的基本构造橡胶球当鼠标在一个平面上滑不论何种计算机，它们都由硬件和动时，橡胶球随之滚动。软件两部分组成。硬件是计算机系统中所使传输信号右键被按动时触用的电子线路和物理设备，是看得见、摸得着的芯片发芯片给计算机从转换器和按键发出传送信号。实体，如中央处理器(CPU)、存储器、外部设备(输的信号在进入算机前转换器入输出设备等)及总线等。软件是使计算机硬件系统高效要经过芯片的处理。电缆线率工作的程序集合，主要通过磁盘、磁带、程序纸、穿孔卡光栅轮电缆线将鼠标与橡胶球带动其侧计算机相连接。等来表达。可靠的计算机硬件如同一个人的强壮体魄，有效的保护检测部件面的光栅轮转动。该部分在程序执行过程中由微指令代码软件如同一个人的聪颖思维。控制，用来检测指令，避免出错。机械鼠标的结构100101

53学生探索百科全书科学探索技术领域广域网互连工具互联网的功能当建立一个计算机广域网时，很难要求各子网及其数字化生活所用的计算机都是同一种类型和结构的，因此往往互联网是一个应用平台，在它上面建立异构型广域网。其互连工具包括网桥、路由器、桥路由器和网关等。可以开展很多应用。首先，我们可以获互联网时代的信息技术取和发布信息。互联网是一个涵盖极广的信息库，你可以得到无穷无尽的信“您下班离开办公室的时候，您的数字个人装置会下载那些当息，同时你也可以将自己的信息发布出可能包括您妻子要您购买物品的清单的电子邮件。您可以来。电子邮件是互联网功能行使的一个利用烹制晚餐的间隙，登录到你们家族的私人站点，发现所有的重要方面，通过它我们能在世界任何地亲属都在聊天室里，讨论不久的家庭聚会有什么活动可以安排。方收发信息。此外，还有网上交际、电当您准备看电视的时候，您可以使用一种代理软件帮助选择，它互联网的种类服务器子商务、网络电话、远程教育、远程医互联网是世界上最大的电子计算机网络，计算机网服务器是一种高性能计算机，作为网络的节点，会根据您的标准在数字电视数以百计的电视节目中推荐几个节目，络可按不同的标准进行分类。从网络结点分布来看，存储、处理网络上80％的数据、信息，因此也疗等。由于互联网技术的出现，通信技可分为局域网(LAN)、广域网(WAN)和城域网被称为“网络的灵魂”。服务器的构成与微机基例如您选择看西部牛仔的竞技演出，看的时候您使用一个互动式(MAN)。局域网是一种在小范围内实现的计算机网术也发生重大变革。无线通信方式介入本相似，有处理器、硬盘、内存、系统总线等，络，一般在一个建筑物内、一个工厂或一个单位内菜单切入比赛并评判输赢，而观众的打分占最后成绩的一半；又它们是针对具体的网络应用特别制定的，因而互联网已成为现代、高效的信息传递方部，为单位独有。广域网的范围可遍布于一个省、一服务器在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、如您收看一则小汽车的广告，绝大多数观众仅仅认为它是一辆小个国家或几个国家，主要功能是使在地域上相隔很可扩展性、可管理性等方面比微机更加强大。式，蓝牙技术的兴起和发展充分展示远的用户既可共享公共信息，又可互相传递信息。城域网是在一个城市内部了网络通信的魅力。蓝牙技术产品与因运货车，但软件提供的统计数字会表明这辆车并不适合您家使用，组建的计算机信息网络，特网之间的通信，使得家庭和办公室的您需要一辆足够全家人使用的大货车。”这是微软巨子比尔·盖茨提供全市的信息服务。设备不需要电缆也能实现互通互联，大20多年前描述的互联网时代的日常生活，而这些早已经成为现大提高了办公和通信效率。互联网的出实。那么，互联网技术是怎样改变人们的生活方式的呢？现为我们开拓了一个更新的时空，它正迅速成为人们日常生活中必不可少的一部分。广域网的发展什么是互联网计算机广域网的发展是与世界通信中高新技术的发展密切相关的，总的趋势是在原来窄带的ISDN国际互联网，简称互联网，又称因特网，是英文Internet的译称。全世界浏览器的基础上向宽带的BISDN、智能化的IISDN、移动互联网上的信息资源是按照统一的格式和拥有数以亿计的计算机，每台计算机就是一个小“仓库”，每个小仓库都存放化的MISDN的方向发展，一个通信量大(声、图、一定的规则组织和存放的，为了能够正确文一体化)、覆盖面广、功能齐全、智能化程度高地打开信息资源，用户必须有一个能够识有大大小小的“信封”，信封里都装有内容长度不等的信息。如此众多的计算的广域网是实现所期望的先进通信手段的关键。别这些信息并将其通过计算机输出设备正机连在一起，每个计算机还有那么多的文件，如果没有一定的规则，要互相确显示或播放出来的软件，浏览器就是这样的一种软件。协调工作是绝对不可能的。于是，大家制定出一个共同银行联网后，储户TCP/IP协议组件的四个层次可使用任意一台电遵守的协议，以方便人们查阅文件。这个协议即TCP/脑取款机提款。链路层，通常包括操作系统中的设备驱动程序和IP。它是一个真正的开放系统，是计算机之间最常应用计算机中对应的网络接口卡。它们一起处理与电缆(或其他任何传输媒介)的物理接口细节。的组网形式，也是建立互联网的基础。互联网正在越来网络层，处理分组在网络中的活动，例如分组的路越深刻地影响着人们的生活，我们正居住在一个数字由选择。运输层，主要为两台主机上的应用程序提供端到电子邮件化的地球上，并采取数字化的方式生存着。端的通信。电子邮件是计算机网络用户之间传递信息的一种方式，用户可以身处世界任何地方，应用层，负责处理特定的应用程序细节。包括远程通过电话线和互联网收发电子邮件。以前，电子邮件的内容仅限于文字信息，但今登录、文件传输协议、用于电子邮件的简单邮件传天，你可在邮件中附加图像、音响甚至影视内容等。电子信息可在数秒钟之内抵达输协议和简单网络管理协议等。目的地，这一时间取决于互联网硬件的运行速度，而与信息传越的距离远近无关。互联网构件电子邮件的收发一个网络连接通常由客户机、传输介质和服务器三个部分组成。客户机是一个向服务器发出请求并等待响应的程序。网络采用客户机-服务器模式进行通信。一个服务器应用进程被动地等待请求，一个客户机应用进程主动地发起通信。一个服务器应用进程必须在远方的客户机进程尝试进行通信之前与协议软件进行交互，通知本地协议软件它所等待的信息的特定类型，然后等待信息的到在互联网上，你可以5.网络服务器将信息内做很多事情，比如购买东西——每天来。当到来的信息与应用进程详细说明的信息类型完全匹配时，协议软件便将这1.因特网用户发电子邮件。2.客户软件将邮件信息3.邮件服务器可将4.互联网将编码信息容转换为收件人计算机6.收件人接通服务器，所至少有100万人通过互联网购买物品。编码通过互联网传递。邮件传往准确的收传给收件人所在区域软件可解读的形式，并将有新到的邮件信息被投个信息移交给应用进程。件网址。的网络服务器。它安置入准确的邮箱。递到他的电子信箱中。102103

54学生探索百科全书科学探索技术领域凸版印刷印刷机的种类凸版印刷是一种古老的印刷方法，它的印刷毛细血管印出来部分突出于非印刷部分。当油墨涂于凸起的印刷机的发明和发展，对于人类文明和文化的传播具有重要表面并且用一张纸覆压在这涂过油墨的表面上时，油墨就转移到纸上了。作用。它的种类很多，按使用印版的不同可分为凸版印刷机、凹印刷术今昔录应用版印刷机、平版印刷机和孔版印刷机四类；按装版和压印结构可因为凸版印刷中，印刷部分与非印分为平压平式印刷机、圆压平式印刷机和圆压圆式印刷机三类；本东京齿科大学利用一种特殊的印刷技术，成刷部分有着明显的高低差，因此印刷成品不仅色调鲜艳、油墨浓厚，而且另外也可根据可印颜色、单双面等进行分类。日功培育成与人体血管形状相同的毛细血管。研线条与文字也都很清楚。一些大型印刷品如报纸、杂志、广告传单等和小型印刷品如名片、信究人员先对人眼底毛细血管进行拍摄；然后通过照封、请帖、报表、标签、包装纸盒等都用此方法。射紫外线，把图像中血管的形状固定在由光触媒覆凹版印刷现代化的全自动印刷每小时可印上千册杂志。盲文印刷与凸版印刷的原理正好相反，凹版印刷的印刷部盖的基片上，印出血管的形状；最后，研究人员在分明显低于非印刷部分。印刷时印版上先涂满油盲文是由凸起的点组成的墨——使凹陷(印纹)处留有油墨，接着去除非印印痕上粘附从人体其他静脉中采集到的血管皮细胞，印刷术的前景拼音文字。盲人用手触摸点的位刷部分的油墨，再借助印刷机的滚筒压力将凹纹置，以此识读文字。因此，盲文上的油墨转印到纸上去。由于此印痕含有水分，细胞容易附着，所以几天印刷品具有信息量大、图像质量高、成本低廉、阅读方便和便于长期保存等书籍是利用特殊的方法印刷的。应用印刷时，将双层凹凸的铁皮印版内就会长出和眼底毛细血管形状相同的血管，其凹版印刷因为版面耐度极强，因此适合优点。通过卫星传递的文字图像信息数据处理系统，使远距离地区同时出版书报大量印刷。不过，由于制版印刷的成本分别固定在圆压圆印刷机的两个长度可达5～6厘米。如果用类似的方式在心脏内较其他印刷高，一般性的印刷物很少采成为现实。不用照相软片，以激光扫描直接制版的新工艺已趋于成熟。电子彩色滚筒上，对准规矩，安装好卷筒用凹版印刷。过去的雕刻凹版主要应用在有价证图像处理系统可以存储、处理彩色图像信息，将其显示在荧光屏上修正色调和层纸版；机器启动后，纸版从印版部生成毛细血管，将会对治疗心肌梗塞大有帮助。券的印刷上，如礼券、邮票、股票、纸钞等；现在的照相凹版，因制作过中穿过，经滚筒加压，纸版上便程较麻烦且费用较高，故很少用在一般印刷上，通常以大数量的印刷为主，次，并能组合、变化图像。高速多色胶印机上将更多地装备各种计算机控制系统，特种印刷的技术已经应用在了医学领域，如今的印形成隆起的盲文圆点。如彩色杂志、广告宣传单等。能精确控制套印准确程度，实现印刷过程的自动化管理。包括合成纸在内的印刷刷工艺不再是简单的复制流程，它更多地运用了图适应性更好的纸张与印刷油墨相继出现，其中紫外线固化印墨已在生产上应用。像信息处理技术、激光技术、高分子化学材料彩色平板(胶印)印刷机的工作流程此印刷机由四台前后相连的单色印刷机组成。每台大面积彩色喷墨印刷技术进入实用阶段，全息印刷、立体印刷和热敏复制等新技和其他各种尖端科学成果，印刷工业将因此得印刷机分别印刷蓝、黄、红、黑四种标准色。只要将标准色构成的各种颜色准确套印，就能得到所需要术也取得显著进展。在各种高新科技成果得到有效应用的基础上，印刷品还将对到长足的进步。的印刷品。人类文化发展继续做出贡献，前景十分广阔。蓝色印刷机被吸起的纸张送到第应用平版印刷一台蓝色印刷机上。压辊印版滚筒油墨盒涂油系统橡胶滚筒平版印刷不仅制版快速、价格低廉，同时装版容平版印刷不同于盲人通过触觉阅读盲文书籍。易、套色精准，目前已成为印刷业的主流工艺。由前述的凸版印刷与凹版吸气装置于适用于平版印刷的大小印刷机相当齐备，因此印刷，其版面上印刷部分与非单张的纸通过吸气装可适应各种不同尺寸、颜色、印量等的要求。除了印刷部分在同一平面上。平版印刷利用印刷油墨置被吸起。图书、杂志外，其他如报纸、广告、日历、包装纸、与水不相容的化学原理，使印纹的部分沾满油墨，说明书等各种大小、不同数量的印刷品全都适合非印纹的部分只吸收水而排斥油墨，因此达到印采用平版印刷。刷的效果。印刷术发展史自中国北宋的毕创造了活字印刷术以来，各种印刷工艺在世界各地传播开来。1439年，德国的谷登堡制造出木制凸版印刷机。1812年，德国的柯尼希制成第一台圆压平凸版印刷机。1847年，美国的霍伊发明轮转印刷机。1904年，美国的鲁贝尔发明胶版印刷机。20世纪50年代以前，传统的凸版印刷工艺在印刷业中占统治地位，印刷机的发展也以凸版印刷传输滚筒机为主。20世纪60年代以后，滚筒滚筒起传输作用，把具有周期短、生产率高等特经过第一台印刷机的我们见到的彩色印刷品是由四种颜色共同合成的。纸张运送到下一台印点的平版胶印工艺开始兴起刷机上。蓝黄红黑四色合成和发展，并逐渐取代了铅合金凸版印刷。此外，软凸版印刷、孔版印刷、静电印刷和喷泥活字版示意模墨印刷等也得到了发展。型与其印刷品104105

55学生探索百科全书科学探索技术领域摩天大楼剪力墙结构的大厦中心由混凝土墙建筑支建筑材料摩天大楼在建筑方面不仅要求坚固、稳定性好，更要能够抵御强摩天大楼撑主体。直冲云霄风、地震等自然力的破坏。整座建筑物的重量由地基承载，地基建筑材料有基本建筑材料和装饰材料之分：基被牢固地置于土层或岩石层上。摩天大楼地上主体部分是由钢材或混凝土制成的一个完整框架，由框架承载墙体、屋顶及楼层的悬梁承受楼板本建筑材料主要指建筑物的基础材料、承重材料，越来越“高”的建筑技术重量，对整座建筑施以支撑。现在的摩天大楼通常是一座整体的重量。管状建筑，像个硕大无比的烟囱，筒壁上开挖一些孔洞做窗户。例如水泥及其代用品、大理石和砖瓦制品等；装饰“烟囱”内部加有支撑，然后一层一层地装设楼板。楼板的中央是楼板由轻型混材料主要指用于基本建筑材料表面的材料，起保003年，台湾101大楼完成塔尖微调定位，将60米高空的，使整座大楼的中间形成竖井般的空心。凝土制作。护、防护、美化等作用，例如板材、内墙涂料等。此2的塔尖顶出塔顶，使得主体建筑垫高至508米，成为外，还有很多突出节能、环保的新型建筑材料。世界最高的建筑。“世界最高建筑”的桂冠一直在推动着建筑材料混凝土结构随着现代建筑技术的人们挑战建筑工程的极限。不论是1890年美国的约瑟夫·发展，对建筑物功能一般的混凝土框架普利策20层报业大楼、1931年的帝国大厦，还是马来西的要求愈加科学合理，筒式摩天大楼今天的摩天大楼因此建筑材料必将配筒式摩天大楼密集的梁柱使整个大楼成为了建得更高，如今的摩天亚吉隆坡的双子塔，都曾一度代表着当时最先进的建筑合建筑物的功能要求为一体。而且，为了抗拒自然力的影响大楼多在外结构上增加对角而发展。这些材料的(如风吹、地震等)，要使用有弹性的建筑线梁杆，这样可以避免因增加入钢筋的混凝土技术。而即将兴建的是更高的摩天大厦，包括美国纽约市功能包括保温、隔热、材料；因为一旦使用劣质无弹性的钢筋，加内梁柱带来的不便，使楼隔音、防潮、防雨、防一经摇动，楼体很容易断裂，造成灾难。房有更多的空间作室内设计。的自由塔以及韩国汉城的商务大厦，将达到700米甚至上火、轻质、充分利用太阳能、抗震、无毒等。千米。为了解决城市不断膨胀的人口和有限的城区地面使再浇铸混凝土摩天大楼的电梯用面积的矛盾，高层建筑已成为城市发展的一种必然选电梯是高层建筑建设中的一个关择。那么，越建越高的建筑物是凭借什么直冲云霄的呢？楼板键点。高层建筑所使用的电梯通常有楼板除了承受竖向荷载并将它传给框架外，还将双层电梯和立体电梯。双层电梯是为双层结构电梯中的升降梯水平力传到各个柱上，因马来西亚吉隆坡的双子塔，此楼板平面内的刚度、整了提高电梯井道的运输能力而采用的高452米。体性和承载力十分重要。升降机总控制系统结构设计一种电梯形式，较适合在超高层建筑升降机由电动机和传动此系统大部分采滑车轮(滑轮组)组成，用计算机控制。中使用。它在同一梯井内安装上、下高层建筑的基本结构体系分为框架体系、剪力墙体系、筒式体系等用于牵引升降缆索。两层重叠在一起的双层轿箱，使每次主要结构体系。早期的高层建筑多为框架体系，用这种方法建筑大楼会速度控制器升降缆索外饰运行具有两台电梯的运输能力，出发控制器通过缆索的运成套的钢缆索用受到一定限制，因为如果超过一定高度，整体框架就会承受不住楼房的于增加传动滑轮建材外饰品的应用是21世纪建动调解电梯间上升或层分上下两层，停止层分别为偶数层的牵引力。重量而倒塌。运用剪力墙体系的建筑技术可建盖40多层的超高层建筑，筑物的一个重要特征，外饰材下降的速度，如果发料是用两种以上材料组合生产专用和奇数层专用。立体电梯厅也是生意外，可对电梯实门控装置这种结构使楼房具有一个核心，通常由相互交错的钢筋混凝土墙构成，的高性能复合材料，例如石膏、施安全制动。此装置由一小型电低辐射玻璃等。超高层建筑所采用的电梯方式。所谓动机完成开关电梯它能承受作用于大楼的力量以及楼房本身的重量。筒式体系所有承重部限定转换器门的过程，设备中立体电梯厅就是在建筑物的上部设一分都向外延伸，这样能够承受更多的大楼本身的重力及其所受到的外当电梯接近预选楼层的安全装置可确保剪力墙个或几个特定的换乘层电梯厅，用大时，转换器发出电梯有人处于入门处位力，这种建筑结构的典型特点是外墙体有很多通过横梁的桩或柱。剪力墙又称抗风墙或抗置时，电梯门再次减速信号。震墙、结构墙，分平面型往复电梯将乘客运至换乘层，再从打开。剪力墙和筒体剪力墙。导轨平面剪力墙用于钢筋混该层电梯厅换乘普通分区电梯。电梯间电梯间沿钢制导轨槽建筑地基凝土框架结构、升板结载客的电梯间运行，导轨槽可防止构、无梁楼盖体系中。具有防水功能。地基是整个建筑工程中的一个重要组成部分,它电梯发生横向移动。筒体剪力墙用于高耸结美国芝加哥的希尔思大厦，质量的好坏以及基础设计是否合理，不仅直接影响工构和悬吊结构中，由电世界最轻的摩天大楼卡夹高443米。梯间、楼梯间及辅助用卡夹是导轨上的安全楼层电梯门程造价，而且关系到建筑物的安危。地基类型的选择，房的间隔墙围成，其刚美国加利福尼亚建筑师彼装置。当速度控制器度和强度较平面剪力墙得·特斯特和奥雅纳纽约结构设测出电梯运行速度过应根据建筑场地的地质、水文、上部结构荷载、建筑高，可承受更大的水平计公司正在合作研究设计直径40快时，卡夹立即进入荷载。米、主要由碳纤维作为建筑材料工作状态，对运行电材料、施工条件等因素，全面深入地调查、分析，经综的40层摩天大楼，它将成为世界梯实施紧急制动。合比较后才能确定。当高层建筑的地基特别软弱、荷上最轻的摩天大楼。这座摩天大减震器载又很大时,地基可做成由钢筋混凝土整片底板、顶板楼将由40根碳纤维棒(每根棒的速度控制器缆索如果电梯因失速而下降过混凝土基础快或降至底部，液压减震高层建筑通常由主(塔)楼和裙断面30毫米宽、300毫米高)沿着混凝土配重块和钢筋混凝土纵横墙组成的箱形基础。这种基础像一器可吸收这一冲击过程所楼构成，这种情况有可能使地建筑物的外围从底部至顶部螺旋产生的震动。块巨大的钢筋混凝土空心板,其整体抗弯能力相当大,基承受不均匀的竖向荷载而造形上升而形成的菱形网络，组成滑轮美国纽约的世界贸成结构的沉降。所以，对于高缆索补充器了一个刚度很大的筒体结构，来易中心，高417米使上部结构不易开裂,但其造价较高,常在高层建筑及层建筑的设计和施工，必须考电梯运行高度超过30米时，必须安装补充（2001年因遭恐怖虑地基沉降的问题。承受大楼的竖向和水平荷载。器。当电梯升高时，需要将补充的缆索重分子袭击而毁）。重要的构筑物中运用。量加入电梯重量部分。106107

56学生探索百科全书科学探索技术领域纳米科技从地球到月球的天梯纳米科技的应用也就是在纳米尺寸范围(10-10～10-7米)内认识和改造自然，通过直接操作和安排原子、分子创造新物质。纳米科技的研究内容包括创造和制走近纳米世界备性能优异的纳米材料，设计、制备各种纳米器件和装置，探测和分析纳米量级的性质和现象等。纳米科技大致涉及以下七个分支：纳米材料学、纳米电子学、纳米管在1991年被人类研制成功，它是由石墨碳原碳纳米生物学、纳米物理学、纳米化学、纳米机械学(制造工艺学)、纳米加工及表子层卷曲而成的碳管，管直径一般为几个纳米到几征。这些分支科学的每一门类都是跨学科的边缘科学，不是某一学科的延伸或某十个纳米，管壁厚度仅为几个纳米，结构很像铁丝网卷成一项工艺的革新，而是许多基础理论、专业工程理论与当代尖端高新技术的结的一个空心圆柱状“笼形管”。它非常微小，5万个并排起晶；并且主要以物理、化学等的微观研究理论为基础，以现代高精密检测仪器和来才有人的一根头发丝宽！碳纳米管韧性很高，既轻又结先进的分析技术为手段，是一个原理深奥、科技顶尖和内容极广的多学科群。　碳纳米管实：其强度比钢高100倍，比重却只有钢的1/6。因为性碳纳米管之所以强度极高是因为管中的碳－碳键非常稳定。研究人员希望将碳纳米管作为复合材料的加强材料，目前有待解决的能奇特，碳纳米管被科学家称为未来的“超级纤维”。这问题是碳纳米管的尺寸太小，难以直接测量其结构性能。纳米电视纳米材料可制成极好的微种超级纤维的潜在用途十分诱人：用这样轻而柔软，又非细探针和导线。它使壁挂电常结实的材料做防弹背心是最好不过的了；碳纳米管的细视技术更加先进，并可能在纳米器件纳米技术将来替代硅芯片，从而引发纳米器件在航空航天领域的应尖极易发射电子，可用来做电子枪；还可用它做成只有几进入21世纪以来，纳米技术已经成为科学界的热门计算机行业的革命。用，不仅增加了航空航天器的话题。这项技术将推动信息、医学、自动化及能源有效载荷，更重要的是使耗能纳米陶瓷厘米厚的壁挂式电视屏，这也是电视制造业新的发展方科学的迅速发展，给人类生活带来新的变化。指标大幅度降低。随着纳米技术的广泛应用，纳米陶瓷随之产生，并希望以此来克服陶瓷材料的脆性，使陶瓷具有向。碳纳米管超强的韧性更可作为加强材料制造强度更高像金属一样的柔韧性和可加工性。的复合材料，如果用作制造绳索，它将是唯一可以从月球上挂到地球表面而不被自身重量所拉断的“天梯”。到那纳米技术的广阔前景时，人们在月球定居也许就会成为现实了。由此可见，纳纳米技术将给医学带来变革，米技术必将在信息技术、医学、环境科学及能源等诸多领例如：纳米级粒子将使药物在人体域发挥更加神奇的作用，给人类的生活带来深远影响。内的传输更为方便，用数层纳米粒子包裹的“智能药物”进入人体后可跟踪纳米颗粒比人体细胞要小得主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤何谓“纳米”多，而且具有发光功能。科学组织。在电子领域，有从阅读硬盘上读取信息的纳米级磁读卡机以及存储容量家们把这种纳米颗粒送进人的纳米(nm），是英文namometer的译器官内，然后从人体外部向内为目前芯片上千倍的纳米级存储器芯片等高科技产物。环境科学领域将出现功名，是一种和厘米、分米一样的尺度单位，照射近红外线，纳米颗粒在体内也会发光，这样就可以跟踪能独特的纳米膜，这种膜能够探测到由化学和生物制剂造成的污染，并对这些为10-9米。纳米与米的对比，就像一个网了解人体细胞的变化情况，从制剂进行过滤，从而消除污染。利用先进的纳米技术，还可制成含有纳米电脑而达到追踪病毒的效果。球与一个地球，或者说，一只蚂蚁与一条的、可人-机对话并具有自我复制功能的纳米装置，它能在几秒钟内完成数十5000千米长的公路。纳米概念是科学家创亿个操作程序。还可利用具有强红外吸收能力的纳米复合体系来制备红外隐身造的术语，可纳米物质却不是人类的新发材料，这也是很具有应用前景的技术开发领域。明，纳米材料在自然界中早就存在。中国古代的人们已经知道用收集到的蜡烛燃烧的烟尘来制造精墨。其实这种烟尘就是纳不用洗的“纳米服”米尺寸的碳墨。中国古代制造的铜镜表面我国开发出一种纳米新技术——使油或水无法与服装材料的表面直接接触。经过这种技术有一层薄薄的防锈层，这就是纳米氧化锡处理过的纺织材料(棉、麻、丝、毛、绒、混纺、化纤等)表面形成了一层稳定的气体薄膜，不构成的一层薄膜。当材料被细化到纳米量早期诊断仅具有防水、防油的功能，也能阻止墨水、果汁、酱油等液体的“入侵”，同时还使这种纺织纳米技术可对前列腺癌、直肠癌等多种癌症类型进物具有了杀菌、防辐射、防霉等特殊效果。这种技术将改变人们用洗涤剂洗衣的习惯，即使洗级时，其物理特性极其活跃：声、光、磁、纳米材料纳米的医学贡献行早期诊断。其具体做法是：将人的血液——哪怕也只需要用水一冲，这不仅大大节约了水资源，还减轻了对水环境的污染。这一技术在其他领热、力等可能产生特殊的变化，使纳米微纳米材料又称为“超微颗粒材对于运用在生物工程方面的纳米技是很少的一小滴血，放在一块用纳米技术做成的检域也具有广阔的应用价值，如各种金属表面经处理后，其防腐性能将大大提高；输油管道的管料”，由纳米粒子(超微颗粒)术研究主要有两个方面：一是利用测板或仪器上，当仪器传感器中预置的某种癌细胞道内壁采用此技术处理后，可以实现石油与管道壁的无接触运输，这对于管道安全高效运行、粒具有该材料在宏观尺寸时所不具备的许组成。当人们将宏观物体细分纳米“齿轮”纳米技术跟踪生物体内活动；另一抗体遇到相应的抗原时，传感器中的电流会发生变成超微颗粒(纳米级)后，它将纳米机械专家设计出了只由方面是利用纳米颗粒极高的传感灵化，通过这种电流变化就可以判断血液中癌细胞的减少渗漏损失有重要价值。多奇异的物理、化学特性。显示出许多奇异的特性。几个分子构成的微小“齿轮”。敏效应对疾病进行早期诊断。种类和浓度。108109

57学生探索百科全书科学探索技术领域转基因技术DNA图腾转基因技术是指利用分子生物学技术，将某些生物的基因转移到其他物种中，改造生物的遗传基因，使得到的生物在性状、营养和消费品质等方面向人类需要的目标转变。转“复制”世界的基因工程DNA双螺旋基因技术在农业生产、动物饲养和医药研究诸多领域有着广泛的应用前景。世界上结构模型1953年4月25日，英第一种转基因植物是1983年培育成功的一种含有抗生素药类抗体的烟草。世界个人的DNA都可以提取出来，并制成项链挂在脖国《自然》杂志发表了(美)沃森上第一种转基因食品是1993年投放美国市场的转基因晚熟西红柿。转基因技每子上——这是千真万确的！英国一家公司开拓了一和(英)克里克的文章《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结术在动物饲养领域也取得了很大进展，这些通过转基因技术获得特殊基因的项新业务——将顾客的DNA图谱设计成首饰出售，并获构模型》，共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型，从此揭示了生命遗传的奥秘。动物不仅可能直接生产多种药品——比如转基因绵羊能生产人的一种蛋白酶，得了意想不到的经济效益。这家公司位于英国北部，其主显微镜下观而且利用这些动物的器官还可能对人类器官进行移植。察到的染色业是替一些医疗公司收集DNA样本。看多了奇形怪状的体和DNA转基因西红柿的培育DNA结构图，公司董事长灵机一动，认为可以根据DNA将基因①与土壤中杆菌的脱氧核糖核酸环②连接起来得到③，植物细胞得到改变了形状的遗传基因。然后，①③图谱打造首饰出售。送礼人可用棉签蘸取收礼人的唾液，细胞分裂逐渐形成植株，直到结出西红柿新品种。然后送交公司检验DNA结构，同时写明自己的要求。不改良西红柿久，收礼人就会收到根据自己的DNA结构做成的项链或手链等饰物了。我们都知道，DNA是极小的无色分子，②外来基因成为植物染色体不能被肉眼看见。然而，现在的生物技术已经能够的一部分。细胞分裂。形成小苗。运用特殊的提取技术和纯化过程，实现分离大量基因转基因的是与非基因是含特定遗传信息的核苷酸序自第一种转基因生物问世，人的DNA分子的目的，并使其形成肉眼可见的结列，是遗传物质的最小功能单位。类有关转基因技术和转基因产克隆技术除某些病毒的基因由核糖核酸品的争论就从未停止。对转基克隆(Clone)是指在遗传上和原有生物体一模一样的生物个体，也就是说克隆具有和晶。这种DNA首饰正是运用了这一技术使无形(RNA)构成以外，多数生物的基因因技术的主要担心有：含有抗由脱氧核糖核酸(DNA)构成，并在虫害基因的食品是否会威胁人原有生物体完全相同的基因，同时克隆也指这种“复制”的过程。克隆一般指DNA克隆，的DNA分子成了真正有形的“图腾”。自DNA染色体上作线状排列。类健康；转基因产品对环境的影响；转基因产品是否会破坏即DNA重组；在个体水平上，克隆也指基因型完全相同的两个或更多的个体组成的群被发现以来，人们利用它的种种特性和规律不仅生物多样性；转基因产品带来体，比如，两个同卵双胞胎即为一个克隆。克隆技术已经在一些领域取得了成功：在农业的伦理问题等。揭开了遗传的秘密，更为各项生物技术的蓬勃兴方面，人们利用克隆技术培育出大量具有抗旱、抗倒伏、抗病虫害的优质高产品种，大大起奠定了坚实的基础。提高了粮食产量；克隆技术对保护珍稀、濒危物种具有很大的应用前景；在医学方面，人DNA的构成们正是通过克隆技术生产出治疗糖尿病的胰岛素、使侏儒症患者重新长高的生长激素和能DNA是由成千上万个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连抗多种病毒感染的干挠素等。接而成的一类核酸，是染基因工程色体的主要成分。DNA双链基因工程又称“重组DNA技术”，DNA由两条多核苷酸链构成，双胞胎是生活是体外重新组合脱氧核糖核酸(DNA)分这两条链的方向相反；脱氧中常见的克隆核糖和磷酸形成的骨架在外现象。子，并使它们在适当的细胞中增殖的遗侧，碱基在双螺旋内侧，两两配对；每对碱基处于同一平传操作。这种操作可把特定的基因组合面，而和中心轴垂直，不同碱到载体上，并使之在受体细胞中增殖和基对的平面互相平行。表现。这种重组DNA技术的基因工程一科学家与克隆羊般包括四个步骤：一是取得符合人们要求的DNA片段，这种DNA片段被称为太空生物“目的基因”；二是将目的基因与载体人类想要在月亮、火星上居住的话，就必须先搞清楚包括人类DNA分子连接成“重组DNA”；三是把遗传操纵技术在内的地球生物是否适应太空的生存环境。事实上，地球上所有的在分子生物学的基础生物都可以从遗传学上对其进行改造，科学家正试图通过基因技术重组DNA引入宿主细胞；四是把目的基上发展起来的基因技术，创造出适合在太空环境生存的生物。人们在太空站上也做了一系列通过人工转移和重组DNA，增加因能表达的宿主细胞挑选出来。基因工生物科学试验，对一些经过数代遗传进化生物的基因做进一步的分生命体的基因种类，从而设计和重新安排生命过程。通过这种遗传操纵技术来培育有新组合性析研究，希望能发现适应太空生存环境的生物。因此，科学家和圉程在20世纪取得了很大的进展，转基因转基因植状的新品种，要比通过自发突变方法得到新品种的速宇航员们正在为试验出适合太空生存环境的生物而不断努力着。物——紫技术和克隆技术便是两个有力的证明。度快几亿倍。色康乃馨110111

58学生探索百科全书本书采用最先进的科学研究方法，撷取科学、自然、历史中三大领域中最前沿的探索成果，将一个个激动人心、引人入胜的发现过程一一展现在读者面前，THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORAHowdoesfheblackholeswallowthestars?激发培养创造性的思维方式。Whydoesthewhirlwinddestroyeverything?Whatisthecausethegreatmigrationofanimals?探索Whatshallhappenifhumanlosespain?人类穿越时空的奥秘●魔术方阵的无穷魅力复制世界的克隆技术●“魔鬼城”的真实来历●植物起死回生之术最早的美索不达米亚文明●古代埃及人的宗教信仰学习GPS如何布下“天罗地网”●列车悬空“飞行”的原理蜜蜂为何能拥有和睦的家庭生活古希腊高度发达的城邦体制●古罗马的城市文明发现印刷机下的毛细血管●地心深处的秘密●叶片上的肉食大餐如何发生睡眠时奇妙的大脑活动●秦始皇陵地宫的秘密南太平洋上神秘的孤岛文化●伟大航海家哥伦布的传奇身世TION

59学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION中卷自然探索北京出版社

60学生探索百科全书太阳活动139太阳黑子形成139THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION不会被磨灭的脚印140中卷·自然探索人类的探月方式140月球的世界141目录月球的起源141被掠夺的光明142日食现象142第一章月食现象143“自由号”卫星的惊人发现126宇宙日食和月食的出现规律143黑洞家族126谁让月亮变了脸144从宇宙深处传来的信息120探测黑洞127地壳运动156月球运动145宇宙背景辐射120黑洞引力的形成127垂直运动157月相成因145宇宙形成的大爆炸理论121占星术中的玄机128水平运动157月球运动对地球的影响145有待于探明的宇宙形状121星座命名128大地颤动了158祸起四方的灾星传言146来自天河传说的启示122星座中的星星排位129地震是怎样发生的159彗星的旅程146银河在哪里122星座的运动129致命的海啸159彗星的形态变化147银河系的自转123从五行说起130来自地下的灾难之火160慢慢消逝的命运147银河系的空间运动123太阳系成员130火山爆发160外星人你在哪里148漫长的生命之旅124行星131火山活动区161外星球存在生命的可能性148恒星诞生124行星的卫星131火山监测161关于外星人存在与否的争论149平稳的活动状态125拜访地球的亲兄弟132钻石谷中多毒蛇的秘密162恒星的生命特性125水星的秘密132矿物的发光性162金星的谜团133矿物形成163探寻火星上的生命133用途特殊的矿物——宝石163第二章到底是不是恒星134与流星擦肩而过164地球巨行星的特点134大气层结构164行星中的“巨人”——木星135地球的身世之谜152大气层存在的意义165长“耳朵”的土星135地球的起源之说152探究臭氧层165再也藏不住的远日行星136地球的年龄153揭开海底的秘密166躺着转的天王星136原始地球的变化153海底地形166蓝色的海王星137向地心进发154海底沉积物167神秘未知的冥王星137地震波带来的地球内部信息154海底扩张167卫星被太阳风暴“击中”了138地球内部结构155谁制造了“杀人浪”168太阳风暴是怎么回事138沧海桑田的巨变156无处不在的海浪168

61遍布全球的洋流169“睛天霹雳”是怎么回事180解读树木的年轮194可怕的“海底风暴”169雷电本质180木质茎与草质茎比较194与文明相伴发展170奇形怪状的闪电180茎加粗195河蚀作用170各种雷声181年轮的形成195搬运作用171天降奇物之谜182会跳舞的植物196沉积作用171龙卷风来了182植物的运动196“魔鬼城”的来历172成因分析183植物的向性运动197“魔鬼城”形成172龙卷风的特点183植物的感性运动197风蚀作用173天上“水世界”的赐物184神奇的起生回生198风蚀地貌173降水成因184抗旱策略198楼兰古城的消亡174雨雪转化184耐湿热的技巧199分蜂211沙漠的特点174雹的发生185适应严寒的本领199人类无法模仿的飞行212沙丘形成175叶片上的肉食大餐200鸟类飞行探源212土地沙漠化175食肉植物200特异的体型213离奇的佛光176生存环境201适于飞行的生理构造213佛光本质176第三章秘密陷阱201不高明的鹦鹉学舌214佛光的发生环境176生物装死的真相202发声的用意214佛光成因177形形色色的伪装202发声方式215“地球尖叫起来了”188千变万化的云178弱者的生存之道203各异的听觉215生命的本质188云的发生条件178防身自卫203难舍难分的共生情结216生命的诞生188各式各样的云178它们要到哪里去204共栖216生命形式复杂化189云层的形成与消散179迁徙行为204互利共生217发现化石里的侏罗纪公民190迁徙的原因205寄生217认识恐龙190定位导向能力205失去痛觉意味着什么218恐龙家族的兴衰191长睡不醒206认识疼痛218恐龙的灭绝191动物的冬眠习性206疼痛的感觉及反应219微生物“宇航员”192冬眠动物的代谢特征207因人而异的痛感219微生物王国192动物的入眠与觉醒207“主场获胜”归功于谁220微生物的特点193动物也有情感吗208什么是激素220对自然界的贡献193奇妙有趣的求偶行为208激素分泌控制220择偶的特点209激素与神经的协作221求偶的意义209寻找脑袋里的“瞌睡虫”222和睦的家庭生活210睡眠控制222有序分工210睡眠状态下的身体反应223工蜂的一生211脑电波与睡眠223

62学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION中卷·自然探索第一章宇宙THESPACE1“在我们之上有天空，散布着星星，我们曾躺着观看，讨论着它们是有人做的，或只是刚刚好碰巧出现。”——马克·吐温(美)宇宙是永恒黑夜里默默滚动的团块，没有生气，缺乏契机。人类运用想像力赋予宇宙各式各样的面貌。然而依据神话解释事物的时代已经过去，知识和科技能够真实地反映种种天象，人类的心智和视野因而扩展起来。如今，我们终于得知：宇宙大世界里遍布各式各样的天体，它们组成大大小小的星系；雾一般的星云环绕在星群周边，让遥远的宇宙空间愈显神秘；在那些什么也看不见的黑暗空间里或许还藏着一类可以吞噬一切的特异天体—黑洞。尽管这样，宇宙还是太大太神秘了，大得让人无法判断其是否存在边界，神秘得让人无法获知外星人住在哪里。对于那些处于遥远星际空间里的未知事物，人们只能用猜想和推断来获得认识。但在相对属于咫尺空间的太阳系里，人们却能凭借太空仪器，近距离地接触这些与地球同生共息的伙伴，看清它们的真实面貌。当然这还仅仅是宇宙探索的初级阶段，随着视野空间的打开，人们很快就能洞悉宇宙深处的神秘事物了。

63学生探索百科全书自然探索宇宙1027℃1013℃108℃104℃-170℃-270℃宇宙形成的大爆炸理论从宇宙深处传来的信息科学家推断，在大爆炸发生之前宇宙空间一片漆黑，宇宙内的所有物质和能量都聚集到了一起，并逐渐浓缩成一个体积很小但温度和探索宇宙密度极大的点。大约在150亿年前，这个点的温度和密度达到了自己所能承受的极限，于是就发生了大爆炸。大爆炸使凝聚在这个点上的类为了探测宇宙，向太空中发射了很多天文卫星和空间探测器，人物质和能量四处迸飞，使得宇宙空间不断膨胀，宇宙的温度也相应下希望它们帮助人类解开宇宙的奥秘。然而令人感到神奇的是，不降。在大爆炸后的1秒钟，宇宙的温度降到约100亿℃，这时的宇宙仅太空仪器能探测到从宇宙深处传来的信息，连任何普通的电视机天线接受宇宙的信息地球外围的大气层阻隔了来自太空的大10-43秒10-32秒10-6秒3分钟30万年10亿年150亿年是由质子、中子和电子构成的一团混沌。这团混沌逐渐变冷，当温度也都能捕捉到这些信息。不信你打开任何一台普通电视机，将电视机调部分电磁波。但对于那些波长较长的电-10宇宙物质的形成过程降到10亿℃时，混沌的中心开始发生反应，生成各种元素。这些物质磁波，例如波长从4000到8000埃(10宇宙在大爆炸后经历了降温以及基本粒子形成的过程。随着到没有电视节目占用的频道上，你将看到屏幕上全是跳动的白点，听到米)的可见光，以及紫外线和红外线等，的微粒相互吸引、融合，像滚雪球一样越滚越大，并逐渐演化成星系、温度的迅速降低，核反应就有了出现的可能。而在宇宙中产便可通过大气层到达地球。于是，透过生的氘、氦等元素，为星系和恒星的生成准备了条件。随着“咝咝”的噪声。在20世纪60年代，两位研究无线电的工程师彭齐亚斯这些电磁波，人类可以更近一步窥探地恒星和行星等各种天体。时间的流逝，宇宙中的星系和恒星相继形成。球之外的宇宙。另一方面人类也利用各和威尔逊一度想消除这些讨厌的噪声干种仪器设备在地球之外观测更多的电磁粒子形成原子形成波，从而发现更多有关宇宙的秘密。扰，然而他们却始终无法改变这一现有待于探明的宇宙形状宇宙中的“红移”效应象，但却发现噪声中大约有1%来自宇浩瀚的宇宙深不见底、宽不见边，那么它究意是什么形状呢？20世纪初，天文学家发现远星系光谱线的频率随着它离我们距离的远近而有规律地变化，即谱线宙深处的微波辐射。别小看关于这个课题的研究，比较普遍的观点是：宇宙的形状是扁平的，红移。1929年，哈勃总结出谱线红移的规律：对遥原子核形成这些微波辐射，它们可是人而且自形成以来一直在不断扩展。但是这种说法也不尽完美。有一远星系，红移量与星系离我们的距离成正比，比例系数H叫哈勃常数，这个红移叫宇宙学红移。此后，些科学家认为，光在宇宙大爆炸后开始向外传播，而光是沿四面八类研究茫茫宇宙的重要在红外及整个电磁波波段都观测到了这个规律。它创世大爆炸方传播的，那么，宇宙很可能是球形的，因为它符合“有限无边”被解释为是由星系系统地向远离我们的方向运动时依据。下面就让我的多普勒效应产生的。这就像火车远离我们行驶时宇宙背景辐射波纹的条件。也有一些科学家推断，宇宙是有限的，大约只有70亿光们来研究这些汽笛的声调(即频率)比静止不动时的声调更低一样，宇宙微波背景辐射总体是均匀的，到处年那么宽，形状为五边形组成的十二面体。人们之所以感觉宇宙是由此天文学家得出结论：星系都在做远离我们的运都差不多，没有太大的起伏变化；但是微波信息中隐细看又有一定的差异，有的地方温度稍无限的，是因为宇宙就像一个镜子迷宫，光线穿梭往来，让人们产动，离我们越远运动速度越快。高(红色斑块)，有的地方温度稍低(蓝色藏着的宇宙斑块)。仔细分析宇宙微波背景辐射中热生错觉，误以为宇宙在无限伸展。星系形成点和冷点的差异所构成的图样就可以获秘密吧。星系的红移与蓝移得宇宙演化的大量信息。星系的红移量与星系距地球的距离及星系质量成正比。那些离地球谱线星系星云我们远去的运动速度越快的星系就是质量越大的星系，其能量暗物质星际物质在宇宙空间的分布并不均匀。在引力辐射就越强，因此我们能够测观测到的红移量就越大。蓝移则红移太阳系形成宇宙中存在着大量不可见的暗物质，如作用下，某些地方的气体和尘埃可以相互吸引与红移正好相反，表明星系在向我们靠近。大质量的星系若出今日的宇宙行星、行星群、褐矮星、死去的恒星、不而密集起来，形成云雾状，人们形象地把这些现很强的蓝移，则表示它们在向我们快速靠近。蓝移宇宙大爆炸发光的气云、宇宙早期生成的小黑洞、中区域称作星云。星云正如它的名字一样，没有微子以及人们目前还不了解的许多奇异明显的边界，直径在几十光年左右，常常呈不星团宇宙背景辐射从大爆炸到星系诞生，宇宙大约经历了星系150亿年的时间。在这一过程中，宇宙在的粒子等。暗物质和通常的可见物质在规则形状。星云的形状不一，明暗程度也不等。星团是由10个以上的恒星组成的、星系是由几十亿到几千亿颗恒星以及星际物质组成的。星系的大小引力的作用下聚集，形成一些从个别星就形态来说，星云可分为弥漫星云、行星星云、那些来自宇宙深处的微波辐射被称不断膨胀。气体的膨胀使宇宙的温度降下被各成员星间的引力束缚在一起的不一，直径从几千光年至几十万光年不等，质量在太阳质量的100万系到巨大的超星系团大小不一的天体。超新星爆发后的剩余物质云；就发光性质而言，恒星群。恒星之间弥漫着星云。星团来，同时原子核、原子乃至星系相继出现。倍至1万亿倍之间。星系的形状多种多样，可以粗略地划分为椭圆星为宇宙背景辐射，它们是宇宙大爆炸的整个宇宙中有90%的物质为暗物质。星云可分为亮星云和暗星云等。可分为球状星团和疏散星团两种。系、透镜星系、旋涡星系、棒旋星系和不规则星系5种。产物。宇宙在爆炸过程中产生大量的光波，但膨胀过程会导致光波的波长增长宇宙里有什么当人们提到宇宙空间时，总是联数毫米，即成为微波。肉眼是无法看见微想到一无所有、黑暗寂静的真空。其实宇宙并不是绝对的真波的，因此要通过微波望远镜来观察微空，其内部充斥着星云、星团、星波辐射。微波在宇宙中传播是需要时间系、总星系，总体呈多重旋转结构，处于不停的膨胀和运动中。的。在宇宙中，当我们观测越遥远的星天文望远镜体，微波带来的信息反映的就是它越早星体以前的样子。因此通过研究宇宙背景辐宇宙里存在着无数个类似银河系射，我们不仅能够看见140亿光年大小的宇宙尘埃的星系，这些星系包含着数百万宇宙尘埃包括星际气体、尘埃和个不同星龄的星体。有些星体类宇宙，也可以看到140亿年前的宇宙。宇粒子流等，因此也称星际物质。似于太阳，能够发光发热，所以星际物质与天体的演化有着密切被称为恒星；有些星体则围绕恒宙背景辐射是在宇宙大爆炸后10万年发的联系。星运转，不能发出光亮，被称为出，经过140亿光年才到达地球的。行星。120121

64学生探索百科全书自然探索宇宙银河系的自转银河系自转动速率差异来自天河传说的启示银河系内的所有天体都绕着银心转动，3000秒差距臂这种运动叫银河系自转。1887年，俄国天银河系揭秘文学家斯特鲁维首次观测研究银河系自转。1927年，荷兰天文学家奥尔特对恒星视向晴朗的夏夜，星空里有一条长长的光带，这就是银河。其实在人马臂在速度进行了细致的分析，给出了银河系自人马臂是最内圈的主旋臂，环绕很早以前世界各地的人们就已经注意到这条光带。在中国古着银河系中央向右伸展。人马臂转的证据。银河系自转不同于固体转动，银上靠近银河系中心的部分主要由代，人们称银河为“天河”，还为它编织了一个非常美丽的传说。传说分子云组成。盘内从中心到边缘的不同地方自转的速度200千米/秒王母娘娘为拆散恩爱的牛郎和织女，特用玉簪划下了一道长长的天河。都不同。银心附近和银盘边缘的自转速度较猎户臂图为相机拍摄到的银河，它展现了在天250千米/秒又称本旋臂，介于英仙臂和人马臂之间，此后，牛郎和织女只能隔河相望，只有到每年的农历七月初七才能在天空中观察到的银河的样子。慢，而太阳附近的部分自转速度最快，达250千太阳系位于该旋臂的内缘。河边相会。然而在博茨瓦纳沙漠地区的游牧部落，人们将这条光带称作米/秒，太阳以这一速度绕银心旋转一圈，约需两240千米/秒英仙臂“夜空的脊梁骨”。古希腊人则认为，银河是天后赫拉乳房中流出的乳汁。如今，望远镜等天文仪亿多年的时间。英仙臂属于外圈旋臂，分布相当松散，有些地方和猎户臂几乎合在一起。它是由一系列不连贯的年轻器的使用，或许“阻碍”了人们再像古人那样用浪漫和充满神话色彩的视角来看待银河系，但却恒星和星云构成的臂段组成。将人们带入了一个前人无法想像、更加引人入胜的世界——看清银河系的真实面目。天球上的银河银河系的空间运动由于我们不能看见地平线以下的部银心银河系中的恒星分，因此，银河只有一半可见。银河系除了自转以外，也在宇宙空间运银心是银核的中心，也是银河系的中心。银整个银河系约有1400亿颗恒星。天文学家根心直径约为两万光年，厚1万光年，位于人动。由于我们住在银河系里，因此不能直接据这些恒星年龄的大小，将它们分成两大马座方向。这个区域由高密度的恒星组成，旋臂类：一类是一些年轻的恒星，多分布在银盘主要是年龄大约在100亿年以上老年的红色观测银河系在宇宙空间的运动，但可以从一银河系是旋涡星系，由4条旋臂组成。距离的旋臂附近，太阳就是一例；另一类是一些恒星。银心的质量约是太阳质量的400万倍。银心最近的一条约在1.3万光年处，人们习年老的恒星，多聚集在银核及银晕中。些河外星系相对于银河系的运动，来研究银惯上称它为“3000秒差距臂”。太阳附近有3条旋臂，即人马臂、猎户臂和英仙臂。旋臂河系的自身运动。天文学家已经测出，银河系是由气体和尘埃物质混杂而成的区域。除了自转外，还以211千米/秒的速度朝麒麟座的方向运动。也就是说，银河系一边旋转一边飞驰，像银晕银晕是弥散在银盘周围的一个球状区域，一个巨大的飞盘，沿着一条复杂而奇妙的路线在宇宙空其直径约为9.8万光年，范围比银盘大50倍以上。这里恒星的密度很低，分布着一间里运动。些由老年恒星组成的球状星团。银冕在银晕外面还分布着一层巨大的呈球状的射电辐射区，称为银冕。银冕离银心更为遥远，至少延伸到距银心32万光年远的地方，宛如银河系的一顶“凤冠”。银河系的样子银河系为地球和太阳所在的恒星系统，是由大约1400亿颗恒星和大量星际物质组成的庞大天体系统，其直径大约是10万光年，即9.6×银盘大麦哲伦云1015千米。从侧面看，银河系呈中间厚、边缘银核的外面是银盘。它是银河系的主体，直径约为8万光薄的扁平状盘体，但是由于我们是从内部观察年，中间部分厚度大约有6000光年，太阳附近银盘的厚度银河系的，所以看到的银河系是由大多数星星大约为3000光年。银河系的绝大部分恒星和星际物质都集在天空构成的一条繁星密集的光带。从正面中在这一扁平的圆盘状的区域内。银盘主要由4条巨大的看，银河系呈旋涡结构。银核旋臂环绕组成，每条旋臂中都有数百亿颗年轻的恒星。侧视银核是银河系中央略为凸起的部太阳在银河中的位置分，呈很亮的球状，其直径约为太阳的位置两万光年，厚1万光年。很多证太阳远离银河系的中心，在人马臂和英仙臂之据表明，在银核区存在着一个巨银河系的伴娘——麦哲伦星云正视间的猎户臂上，距离银心2.8万光年。大的黑洞，其活动十分剧烈。麦哲伦星云和银河系是两个伴星系。麦哲伦星云由两部分组成，银河在哪里它们在天球上离南极只有20°左右，是南天银河附近两个用肉眼清银河是银河系投影在天球上的一条淡淡发光的带。银河在天鹰座与天赤道晰可见的云雾状天体。1521年，葡萄牙航海家麦哲伦航行到南美洲星体太阳的位置南端时发现了它们，并对它们作了精确描述。后来就称这两个天体宇宙里面存在着无数类似银河系的相交处。在北半天球，它经过天鹅、蝎虎、仙王、仙后、英仙、御夫、金牛、为麦哲伦云，其中较大的为大麦哲伦云，小的为小麦哲伦云。大麦的星系，这些星系包含着数百万双子和猎户等星座，跨入天赤道的麒麟座，再往南经过大犬、船尾、船帆、船哲伦云属矮棒旋星系或不规则星系，质量为银河系的1/20。小麦哲个不同星龄的星体。星体中的有伦云属不规则棒旋矮星系或不规则星系，质量为银河系的1/100。现些类似于太阳，能够发光发热，所底、南十字、半人马、圆规、矩尺、天蝎、人马和盾牌等星座。银河各部分的以被称为恒星；有些则围绕恒星大约10万光年在大小麦哲伦星云都正以冷氢气流的形式和银河系融为一体。运转，不能发出光亮，这星体被宽窄和明暗程度相差很大。小麦哲伦云称为行星。122123

65学生探索百科全书自然探索宇宙恒星的大小与温度及光度的关系平稳的活动状态恒星并不都是一样的，它们的大小、质量、光度、颜色漫长的生命之旅和化学成分各不相同。但这些特点并不是相互间毫无恒星恒星一生中约90%以上的时间处于主序星阶恒星的原料联系的。一般而言，质量越大的恒星，其温度便越高，恒星是从微尘段。我们观测到的恒星，90%以上是主序星。当颜色则越蓝。质量小一些的恒星呈红色，温度也低一和氢、氦两种失去质量点。太阳呈橘黄色，表面温度为5500℃。恒星的一生恒星形成气体的分子云主序前星的内部温度升高到1500万℃时，氢聚变深蓝色恒星35000℃光度中形成的，氢及为氦的热核反应开始全面发生。当热核反应产生宙中有无数颗恒星，仅人类肉眼看到的就有6500多颗。氦又在恒星内部分子云转变成更重的元的巨大辐射能量使恒星内部的辐射压力和气体压蓝色恒星宇这些恒星有各自的生命周期，但都会经历诞生、成长及素。恒星在演化发展25000℃白色恒星过程中会将部分材料归还力增高到足以与引力相抗衡时，恒星就不再收10000℃衰亡的过程。它们的生命历程极为规则，当然也极其漫长。尽给太空，这些抛弃的材料循环再生，用以产生新的恒星。当缩，从而成为青壮年期的主序星，进入一生中最黄色恒星恒星的生命结束后，所有材料又会返还到太空中，投入到管这一演化进程缓慢到人们无法追踪观测，但天文学界对这一新一轮的恒星生命体系中去。辉煌、活力最充沛的时期。7000℃课题的研究兴趣却与日俱增。我们对那些天文学中未解的疑超新星橘黄色恒星问，如宇宙的年龄、太阳系形成的方式、宇宙中除地球外存在当质量很重的恒星以惊人的爆炸结束生命时，恒星通过喷黑洞5500℃发向太空扩散，在几天之内其亮度超过整个星系，处于这智慧生物的可能性等，所获知的认识，或者说对这些问题做出种状态的恒星称超新星。超新星爆发后的残骸极为炽热，黑洞是围绕一个无限致密点(称为奇并且在接下来的数百年或数千年里继续扩展和发光。点)的强大重力区域。包括光在内的任红色恒星的猜测，多数都是基于对恒星一生历史的了解而获得的。因何物质只要落入其内，便无法逃脱。质温度4500℃量比太阳大3倍以上的超新星残骸坍缩此，天文学家通过研究分析，得出的恒星演化理论，成为20后就形成了黑洞。世纪天文学的一项重大成就，它为探索恒星的基本性质奠定了坚实的基础。下面就让我们根据恒星的演化特点来了解恒星的白矮星恒星的生命特性当行星状星云在太空中消散时，剩下生命历程。的特别密集的核心叫作白矮星。由于1906年，丹麦天文学家赫兹普朗绘制出恒星不再产生能量，白矮星坍塌成非常小分类图，将恒星分为两群，现在称为主序星和巨超巨星的体积。典型的白矮星质量和太阳相当，体积却只有地球那么大。恒星核内的氢耗尽后，便进入巨星相。较低质量星。在恒星的一生中，停留在主序星阶段的时间的恒星增亮成为红巨星；高质量的恒星则保持同微中子质子样亮度，成为超巨星。超巨星有蓝色(最热)、白长短取决于恒星的质量大小。质量大的恒星热核红巨星色、黄色或红色的。在超巨星的内部，氦融合产反应进行得快些，燃料消耗也较快，因此寿命较生的碳和氧可以进一步融合成更重的元素。正电子短；质量小的恒星热核反应进行得缓慢，燃料也巨星氘恒星内部的热核反应消耗得慢，因此寿命较长。成为巨星的恒星则意恒星在内部的高温高压下发生着剧烈的味着生命已走向衰亡了。热核聚变反应。反应中，两个质子(氢原子核)首先聚结在一起，形成氘。然后氘γ射线行星状星云再与另一质子结合成氦3，两颗氦3融合亮星行星状星云通常比较暗淡，成氦4。在这一系列过程中，最后有两个原恒星氦原子核质子被释放出来，之后它们重新进入到它是红巨星衰亡时向外喷原恒星由一团疏散的星云包围着。散成为扩散状的星云。地球的近邻恒星热核聚变反应链中。在热核聚变过程中，核能以辐射的方式穿越恒星向外传播，除了太阳以外，离我们最近的恒星是半人马座α星云主序星这样我们才看到了恒星闪烁的光芒。红巨星星。这颗星坐落在天空的南方，靠近南十字星座。半人恒星的青壮年红巨星是膨胀的恒星，它吞没了周围的行星。在红恒星诞生马座α星距离地球4.3光年(40×1013千米)。半人马座阶段都处于主巨星内部，当氢的供应几乎耗尽时，核心收缩成原恒星的衰亡历程序星状态。本大小的1/10，只比地球大一些。在这微小的核内，α星与太阳不同的是，它不是一颗孤立的恒星，而是由恒星是由炽热气体组成的，能自行发光的球形或当恒星中心区的氢燃烧巨大的温度和压力将氦融合成碳和氧等元素，来产三颗恒星组成。这三颗星互相绕着转。最亮的两颗星称完毕时，氦也开始燃烧，接近球形的天体。恒星一般在宇宙深处星云密集的地接着碳也加入燃烧的行生热量。而在核外，薄壳层的氢继续合成氦。作A和B，相互绕着转，每转一周需80年；第三颗星被方诞生。构成恒星原始星云的气云在重力作用下坍缩，列。此时恒星的中心温称为半人马座比邻星，是这三颗星中离地球最近的星，度变得更高，可达几亿为一颗小恒星，其质量大约是太阳的1/10，每100万年内部开始出现物质数量和密度不等的区域。当部分区度，发光强度增大。引力绕恒星A、B旋转一周。其次近的恒星叫巴纳德星，它坐会将恒星核心挤压得更域的气云收缩成团时，其密度会变得越来越大，温度也紧密，同时外层在得到落在距离地球5.9光年的位置上。相对于其他恒星而言，核心收缩释放的能量后亮星巴纳德星有一个独特之处：在天空中位置的变化比其他随之升高。当中心的温度达到1000万℃时，氢原子核剧烈膨胀，成为了红巨主序星在演化过程中慢任何星都快得多。罗斯154聚变成为氦核，释放能量，恒星便开始发光。最初形成星。当红巨星的热核反慢变亮，成为亮星。巴纳德星半人马座A和B应不再发生、核能接近图为距离太阳10光年的恒星称为原恒星，它在引力的作用下继续收缩，密度枯竭时，红巨星的内部鲸鱼座UV型之内的恒星。这些恒高温使外部发生爆炸，并抛射大量物质。飞抛出去的物质星A和B太阳半人马座比邻星继续增大，经过一段时间后，内部的压力逐渐增大，最脉冲星超新星星中，我们能用裸眼形成一个行星状星云，最后剩下密实的核恒星。此核质量巨星豺狼座359看到的只有两颗星：终能够阻止星体坍缩。这时星体的质量不再增加，内部若小于1.44倍的太阳质量，则此恒星演化成白矮星。若恒亮星进一步发展并旋转的中子星就是脉冲星。中子星天狼星和半人马座α天狼星A和B星的质量较大，膨胀后则成为超巨星，以剧烈的超新星爆膨胀，成为巨星。脉冲星好像一座灯塔，从热当质量比太阳大1.4倍至3倍的超新星残星。天狼星是夜空中气体处于完全对流状态，成为主序前星。主序前星接着发的形式结束生命。爆炸时，恒星的外层高速向外抛出，点或表面上能发射出辐射束。骸坍缩为最大限度的固态物质时，即形成最亮的恒星。10光年拉朗德21185留下的内核坍缩成一颗中子星。如果这是一颗质量更大的脉冲星的自旋所造成的巨大中子星。这些中子星的密度大得惊人，其又向主序星演化。恒星，则它在超新星爆发后坍缩成一个黑洞。磁场，为地球磁场的1兆倍。一个针尖大小的物质就有数百万吨重。124125

66学生探索百科全书自然探索宇宙进入毫无希望的陷阱黑洞之行在黑洞的视界里，离心力可以使飞船假如有魔法使一个宇航员能乘飞船安然无恙地钻“自由号”卫星的惊人发现保持运动。一方面离心力阻止飞船到到黑洞内部，那么他就会给我们讲述许多惊人的达奇点，另一方面也使飞船永远无法事。下面就让飞船接近一个旋转着的黑洞，开始驶出陷阱。若飞船进入的是科尔黑洞，黑洞之行。探索黑洞那么它就会陷入黑洞内部。惊险逃跑奇点进入能层的飞船如果和黑洞的旋转方向1970年，美国发射了一颗“自由号”人造卫星进入轨黑洞的中心包含着死亡恒星完整相同，它会旋转着落入视界；如果方向的质量。由于无法抵抗不可抗拒相反，它则有可能从黑洞的能层中出来。在道。其目的是为了跟踪发射强X射线的物体：强辐射的引力作用，星体被挤压成密度无穷大，而且实际上不占空间的产生拉面效应标志着宇宙中的剧烈运动。“自由号”发现了上千个新的X射点。这一点被称为“奇点”。每个当飞船坠入由质量几倍于太阳的濒死星黑洞的中心都有一个奇点。体所产生的黑洞时，由于黑洞内产生了线源。在大多数情况下，射线源是一个密集的中子星，但是极度扭曲的空间，飞船及其内在物体在天鹅座X-1却不同，位于这个X射线源位置上的是一个比太从白洞出来坠入极其陡峭的引力井时，会受到强大飞船在穿越黑洞后，会从的拉伸力，变得细长，从而产生了“拉面阳重30多倍的巨大发热的蓝色星球。这个大恒星被一个质量黑洞的直接对立面—白效应”。越深入黑洞，物体就变得越细长。洞中出来。原来白洞会强约10倍于太阳的不可见物体拖曳着。天文学家一致认为这个烈地向外排斥物质，显然时间收缩它成为物质和能量的源头。看不见的物体是黑洞—是迄今发现的第一个黑洞。这样飞船就通过白洞进入在进入视界后，宇航员受“拉面效应”的影响，身体开了新的宇宙空间。视界观察黑洞始被拉长。尽管在他看来时小而慢的轨道在巨大物体周围存在一个“魔大而快的轨道上两图是黑洞活动时的情形。左下图中的蓝点处有一个间的流逝没有什么异常，但圈”，圈内引力极强，任何物体处于这一轨道上的可视星离平衡点很处于这一轨道上的可视星远离平衡点，巨大的黑洞。右下图，恒星的伴星为一处黑洞，太空中出在黑洞以外的人看来，时间都不能移出圈外，这个圈就称之近，因此它必定比伴星重。因此它比伴星轻。现了吸积体。开始变慢了。黑洞的强大引为视界。视界显示出了黑洞的边力使时间发生了变异。界范围。黑洞的视界周长与黑洞中子星(伴星)黑洞的特点的质量成正比关系。平衡点可视星黑洞可视星所有的黑洞基本结构都相同，中心的奇点部分被一个不可见的边界(伴星)平衡点围着，我们称为它为“视界”。但是黑洞的类型很多，有静止的、旋探测黑洞转的以及带电的。不同类型的黑洞特点也不同。有些黑洞是会致命的，而另一些则能够让我们进入另一个宇宙空间。当天文学家发现恒星的轨道上有一颗看不发现类星体当1963年类星体被发现的时候，没见的伴星时，他们可以通过测量伴有一个人意识到它就是包纳宇宙中最大星的质量来分辨该星是一颗中子黑洞的物体。不久天文学家就得知类星测出黑洞的质量黑洞形成的凹陷很深，以星还是一个黑洞。中子星的质量体距离我们有几十亿光年远。实际上，类当任何两颗恒星绕同一平衡点做轨道运行时，这两颗恒至形成一个井。这种引力星体并不是恒星，而是遥远星系的发光星的相对质量都可以通过这个平衡点的位置求得。天文造成的井壁非常陡峭，甚外视界不可能超过3个太阳，所以任何质学家再从亮度、颜色来发现可见恒星的质量，然后就可至连光也无法逃逸。外视界核。正是由于巨大黑洞发出的引力作用，能层以算出它的伴星的质量了。当伴星是个黑洞时，据此就量超过3个太阳的星体就一定是黑洞了。使如此狭小的区域才可能聚集这么高的可求出黑洞的质量。视界内视界内视界能量。亮光是旋转进入黑洞的气态碟形黑洞只有在靠近恒星时才会被探测到。黑转动的科尔黑洞吸积体。尽管吸积体拥有惊人的力量，但不转动的施瓦希尔德黑洞科尔黑洞有旋转运动，洞的强大引力将恒星上的气流高速拉离恒星。它却无法永恒存在，最终所有的气体和黑洞家族施瓦希尔德黑洞既不转动也不带电的不动黑洞其中的奇点被延展成尘埃会被黑洞吸入。如果黑洞周围没有带电，由一个奇点和包围它的这种带电但不转动的黑洞有两环形，奇点外也被两气体向黑洞倾泻时，恒星周围出现一个螺旋状了能被吸入的物质，它就静静地潜伏在黑洞是宇宙中最神秘的物体，它们根视界构成。任何进入视界的物层视界。两层视界的中间是一层视界包围。外视界体都会被压向奇点。个单向环带，在这里物质被强的旋涡，叫吸积体。磨擦使吸积体内旋转的气一旁，不会引起注意。但是一旦有恒星以内是能层—这一本不发射可见光。然而黑洞却是宇宙中最奇点迫向内运动。一旦进入内视界，区域就像宇宙旋涡，体变热，发出强烈刺眼的光，最热的部分达到或气体靠得太近，黑洞就会活动起来，明亮的超新星爆炸后的遗留物。宇宙中的物质便不再向内吸引。物质不仅被向内吸引，“狼吞虎咽”，这时类星体重新点燃发亮。而且被涡动。同时在1亿℃，并发射出X射线。黑洞大小各异。其中最普通的黑洞质量相奇点奇点这种黑洞的对面区域空间凹陷会有一个白洞。当于10个太阳。另外还有一些隐藏在宇宙牛顿认为密度越大的物体逃逸白矮星的密度较大，它中央的特大黑洞，它们产生于宇宙形成初速度也越高；而爱因斯坦则认在空间产生的凹陷相对中子星产生的凹陷黑洞引力的形成为密度越大的物体在空间产生太阳的要明显得多，当具有很陡峭的边缘。期，已存在150亿年之久，吞噬了所有靠的凹陷越深。物体靠近峭壁时便高速滑进凹口的物体速要理解黑洞，关键在于理解引力问题。其实每个物体都产生一个引力场。物体的向其靠近运行。度可达光速的一半。近它们的物质。最大的黑洞质量相当于上质量越大，引力场就越强。物体上的物质越向中心集中，引力场就会越强。另一方面，百亿个太阳，在星系早期曾推动类星体的物体上的物质都会受到引力场的牵制，它们只有快速运动才能脱离这种牵制。这种脱离剧烈运动。现在，这些特大黑洞就隐藏在引力场的最小速度叫作“逃逸速度”。太阳的直径为1,390,000千米，设想将太阳压缩成许多看似平静的星系中央。在另一极端，中子星，直径只有14.5千米，那其上的物质逃逸速度就高达每秒193,000千米。物质很科学家确信宇宙中还有无数个微型黑洞，对于像太阳这样大小的少能够脱离中子星，但是光却能够，因为光速是每秒310，000千米。继续压缩太阳至直星体产生的凹陷相对它们仅有原子那么大。这些黑洞产生于宇径为5.8千米，其物质的逃逸速度就超过了光速，这时光也逃逸不了了。对于缩小到这浅，周围的物体以中等宙形成初期，后来逐渐缩小了。的速度向它运行。种地步的太阳，连光都不能“跑出来”，会是绝对的黑暗。因此，这样的星体就是“黑洞”。126127

67学生探索百科全书自然探索宇宙黄道星图双鱼座将星星在星空中的分布和特征(亮度、形态等)绘制在平面三垣四象二十八宿占星术中的玄机白羊座天球赤道图上，这就是星图。星图是认星、天文观测和研究的基本工具。由于将球面上的星座形象地画到平面的星图上，有些图三垣四象二十八宿是我国古代对星空的划分，它们的起源远北极星图案会扭曲变形。为了将这个效应减到最低，天空被分成几在周、秦以前。三垣是北天极周围的三个区域，即紫微垣、太微垣识别星座天鹰座天鹅座金牛座片，好像剥橘子皮一样，然后把这些切片压平。和天市垣。四象分布于黄道和白道近旁，环天一周。每象各分七天琴座段，称为“宿”，总共为二十八宿。它们是：东方苍龙之象，含角、小熊座猎户座亢、氐、房、心、尾、箕七宿；南方朱雀之象，含井、鬼、柳、星、古代的农业社会里，人类全是靠天吃饭。然而风云变双子座张、翼、轸七宿；西方百虎之象，含奎、娄、胃、昴、毕、觜、参在地球化、冰、雷、水、火全是无法抗拒的，大部分人更是相大熊座七宿；北方玄武之象，含斗、牛、女、虚、危、室、壁七宿。巨蟹座信宿命。与此同时他们在劳作中逐渐发现：星辰的运动与万狮子座物兴衰甚至人的性格命运，都有着若干微妙的互动。因旦夕室女座黄道带和黄道十二宫星座中的星星排位祸福无法操控，于是许多人把自己的命运与星星联系在一起，南极星图黄道带为天球上黄道两边各8°(共宽16°)天球赤道室女座的一条带。日、月和主要行星的运行路径星座由许多明亮的认为星座的周期活动能给自己带来幸福或者灾难。人们长期黄道都处在黄道带内。古人为了表示太阳在恒星所组成，每个主要黄道上的位置。把黄道分为十二段，叫观测星相，通过经验积累发展出了十分有趣的占星学，用星银河“黄道十二宫”。从春分起依次为白羊、的恒星都有名称，其名天秤座金牛、双子、巨蟹、狮子、室女、天秤、相来预测事件的发生，问卜人或事的吉凶祸福，甚至还用来天蝎、人马、摩羯、宝瓶和双鱼。过字是用希腊字母表示的。推测人的健康与疾病。这些占星结论到底能不能真实反映事去的黄道十二宫和黄道十二星座一天蝎座α代表最亮的恒星，然致。由于春分点一直在向西移动，两猎户座物的普遍规律尚难断定，但这却暗示了天体对地球、对我们千年前在白羊座中的春分点已移至双后依序从β到ω表示较鱼座，所以现在命名与星座方位已不人马座的生活有着一定的影响，同时也指出在辽阔的星空我们还有天鹰座吻合。暗的恒星。希腊字母前摩羯座许多未知的事物有待于进一步发现。面加上星座名则是恒星天轴的全称，例如仙后座α宝瓶座天球转动的轴。天球坐标天球坐标也是通过经纬坐星。中国天文学家则用图为天球上能观察到的主要星座。黄线代表黄道。上图为天标系来实现。天空中的纬度星座的日周运动球赤道以北的北半天球星座图，下图为天球赤道以南的南另一套星宿命名系统。称为赤纬(赤道北边为正值，南边为负值)。经度星座的日周运动是指星座中半天球星座图。称为赤经。①的天体每天由东向西转1圈的③翌日2时天球运动，它是由地球的自转引起天文学上为使人们能够更方便地观察星座，就的。由于地球绕日公转的缘把天空假想成一个巨大的球面，这便是天球。天星座的运动故，星座在日周运动的同时，②20时球的中心是地球，它的半径无穷大。③每天还会向西移动约1°角。人们用肉眼观测星座时，星座总是固定不做任何变化。随着科学的发地球自转360°角需24小时，②仙后座北极星白道展，人们逐渐认识到宇宙中的运动是绝对的，而“静止”永远是相对现象。也就是每4分钟做1°角的自月球以椭圆轨道绕地球运转，这个轨道平转。所以，在自西向东转的地②大量观测表明，星座并不是固定不变的，它们也在运动。星座中的恒星自①面在天球上截得的大圆称白道。白道平面球上看来，同一星座在同一方不重合于天球赤道，也不平行于黄道面，它向出现的时刻每天提前约4分小熊座在空间的位置不断变化。白道对黄道的平行运动的绝对速度并不慢，往往比行星的运动速度快得多，只不过除太钟，也就是1个月提前2小时。均倾角为5°09′。阳外的恒星离我们都太遥远了，它们运动得再快，从地球上看去也跟静这样要想在同样的时间看到北斗七星同样的星空，则须在一年以③后。图为一夜内，星座周日运①16时黄道太阳止差不多。但经过上万年之后，星座中恒星的位置变化就会较为明显。动产生的星座方位变化。①为在天球上太阳经过的路径，即地球的当然那是星座本身的运动。对于观测者而言，星座在天空里的位置变16时的方位，②为20时的方公转轨道平面和天球相交的大圆称黄位，③为翌日2时的方位。道。黄道和天球赤道成23°26′的角，化则是由于地球的自转和公转相交于春分点和秋分点。运动引起的。星座命名天球赤道人类在生产和生活中需要通过认星来定时间、判别方向和季节等，因此，世界上古老天球赤道是天球上与两天极等距的轨道，为地球赤道在天球上的投影。的民族都有自己传统的认星方法。中国古代为了认星方便，把在黄河流域见到的星空划分成三垣四象二十八宿。垣和宿都是星空区域的意思。古巴比伦人在公元前3000年左右，把较亮的恒星划分成许多区域，这些区域叫星座。每个星座根据较亮的恒星连线组成的图案北斗七星图为以大熊座为中心的北天中形状，再结合神话故事中的人物、动物的名字来命名，如人马座、狮子座等。1928年，国天极纬度天空的一部分，北斗七星向南北两个方向无限延长际天文学联合会决定，在已有星座名称的基础上，将全天划分为88个星座，其中沿黄道有位于大熊座的背部和尾部。七地球自转轴所在的直线，颗星星在空中排列成一个长柄与天球形成两个交点，分12个星座，北半天球有28个星座，南半天球有48个星座。每个星座面积大小不一，形态勺子状。通过斗口的两颗星连别叫作北天极和南天极。线朝斗口方向延长约5倍远，各异。88个星座中有45个星座是用动物名命名的。就可找到北极星。128129

68学生探索百科全书自然探索宇宙从五行说起认知太阳系水星自转轴90°金星自转轴88°地球自转轴66.5°火星自转轴66°木星自转轴87°土星自转轴63°天王星自转轴8°海王星自转轴61°冥王自转轴33°行一词的出现与古代圣贤观测宇宙有关，他们首先发现了太阳系中行星自转每颗行星都绕自己的轴线旋转，这叫自行星五的金、木、水、火、土五大行星，注意到这五颗星在夜空下特别明转。行星的轴线是指一根贯穿星体南北极的假想线。自转一圈需要的时间长短不行星位于太阳的周围，各自在固定的轨道上，依相同的方向做有规律的运动。亮，并会在黄道星座之间不停地东转西移，且因距离的变化而改变其亮一，变化很大。九大行星中，除金星是自行星本身不发光，以反射太阳光而发亮。在主要由恒星组成的天空背景下，行星有东向西转的，其余的行星都与地球一样是度。这一天象使他们误以为这些星与国家或国王的命运有关，于是将它们自西向东转的。明显的相对移动。离太阳最近的行星是水星，以下依次是金星、地球、火星、木以神的名字命名，并赋予其许多传奇的神话故事。例如，最亮的金星被希星、土星、天王星、海王星和冥王星。从行星起源于腊人称为美与爱之神，罗马人称之为维纳斯。红色的火星被希腊人和罗马逆行不同形态的物质出发，可以把九大行星分为三天空人视为战神的象征。木星因移动的速度缓慢，颇有王者之风，被希腊人称顺行类：类地行星(水、金、地、火)、巨行星(木、土)为天神宙斯。尽管这些传说很美妙，然而最早研究太阳系运行的谬论学说及远日行星(天王、海王、冥王)。在一些行星的周围，存在围绕行星运转的物质环，它们由大却层出不穷，直至波兰天文学家哥白尼提出的“日心地动说”正确地描述量小块物体(如岩石、冰块等)构成，因反射太了太阳系，让人们认知了五行与太阳系的关系。7654阳光而发亮，称为行星环。20世纪70年代3太阳系形成82研究资料表明，地球以及其他大行1之前，人们一直认为只有土星有光环，以后外行星的视运动54太阳系成员星和太阳一样，都已有46亿年的年63公转轨道在地球外侧的行星称外行星，如相继发现天王星和木星也有光环，这为研究太阳系龄。这就是说，整个太阳系几乎是太阳2火星、木星、土星、天王星、海王星、冥太阳系是个行星系，由太阳和包含着卫星及光环系统的九大行星家族组成。九大行在同一个时刻由一个巨大的气体7的起源和演化提供了新的信息。王星。外行星的运动形态通常为顺行，“合”1星云和尘埃星云所形成。那时，这8星沿着椭圆轨道绕太阳运行。在太阳系的控制范围内，还存在着难以计数的小行星和彗的时候则与太阳处在同一方向上，但由于地块星云越聚密度越大，而且旋转的地球的轨道上合(或下合)球向东运转的速度较快，外行星运动暂时变成星。如在火星与木星之间分布着数十万颗大小不等、形状各异的小行星，它们一直处在速度也越来越快，最后因离心力的内行星在上合与下合内行星的视现象逆行。在逆行的中途，外行星的运动形态又会变作用形成一个扁平的煎饼状圆盘。时，方位和太阳一致，成“冲”，并于夜半出现在正南方，这时候，又会被不断被发现的过程中。在最远的冥王星轨道之外，科学家推测还有许许多多的小天体存其他的物质以气束的形式垂直于地球上无法观察到。绕行太阳一圈的地球由西赶上而转变成“合”。满月形圆盘的方向流出。外行星的轨道内行星在，这其中也包括奥尔特彗星云。奥尔特彗星云中经常会有零星的彗星窜出，越过浩瀚的太空，来到太阳系的腹地。行星的视运动东大距公转在宇宙空间里，行星做着有规律的运内行星离太阳东侧最远半月形太阳半月形逆行顺行九大行星均以太阳为中心公转。它们的公转轨道面除了冥王动，但是对于在地球上的观察者来说，时称为东大距，这时行(下合)星的倾斜度稍大之外，其余的几乎在同一平面上；它们朝它们的运动非常复杂。天空中的行星星会出现在日落后的西金星火星同一方向绕太阳公转，即从北方看为逆时针方向；它们的天空方天空。有的由西向东移动(顺行)，有的由东轨道和圆相当接近，为椭圆形。公转的速度以离太阳最太阳水星地球向西移动(逆行)，有的则静止不动地球近的水星最快，离得越远的行星其速度就越慢。(留)。我们由地球上所见到的移动，称新月形为行星的视运动。除了冥王星以外，其内行星的轨道他的行星都在黄道面南北两侧约8°行星西大距地球的轨道角的范围内运行着。冥王星短轴内行星离太阳西侧最远时则称远日点太阳6西大距，这时行星会出现在日在行星的椭圆形轨长轴天王星1出前的东方天空。道上，距离太阳最远近日点冲木星土星海王星的点叫远日点。在远焦点焦点6内行星的视运动所谓“冲”是指外行星按行星、地合在行星的椭圆形轨道上，5日点附近，行星的运2太阳公转轨道在地球内侧的行星称内行球、太阳的顺序排列。当外行星到所谓“合”是指外行星按行星、太阳、最接近太阳的点称为近日45地球的顺序排列。当外行星出现动速度较慢。3星，如水星、金星。内行星是以太阳“冲”的时候，我们会在日落时的点。在近日点附近，行星的14为中心，在一定的角度内往东或西运东方天空看到，隔天早晨就消失，“合”时，我们在地球上看不到它。运动速度会加快。23动。其中自西往东运行称为顺行，自所以观测时间只有一个晚上。外行星的视现象木星东往西则称为逆行，从顺行转为逆行“冲”的时候，外行星距离地球最或由逆行转到顺行的过程都叫作留。近，视直径最大，太阳光直射行星满月形土星表面，此时是观测的最佳时期。太阳系行星成员的大小比例示意行星的卫星外行星卫星是围绕行星运行的天体，月球就是地球的卫星。卫星反射太阳太阳天王星光，但除了月球以外，其他卫星的反射光都非常微弱。卫星在大小和质量离角海王星方面相差悬殊，它们的运动特性也很不一致。太阳系中，除了水星和金星地球凸月形凸月形以外，其他的行星各自都有数目不等的卫星。卫星数最多的是木星和土水星金星地球冥王星满月形火星星，到目前为止，它们各拥有15颗以上的卫星。130131

69学生探索百科全书自然探索宇宙金星的谜团太阳光80%被反射出去拜访地球的亲兄弟壳金星是太阳系中距地球最近的行星，也是浩瀚星空中最亮的一颗启明星。但是金星比较羞涩，总是被浓厚的云层包围着，即使用天文类地行星：水星、金星、火星望远镜也很难窥见它的真面目。金星的外表最像地球，且质量和大小硫酸层浓云二氧化核都与地球相近。然而，金星也有自己独特的方面，如逆向自转且转速碳吸收类开始探索太空以后，最先关注的就是太阳系里的类地行辐射热人很慢，周期为243天，这比它绕太阳公转的周期还要长18.3天。因星，因为人们想知道类地行星是否与地球一样，有生命存幔此金星总是一面朝向地球，另一面却要隔200年才能看到一次。人类红在。为此人类发射的空间探测器首先从探测金星开始。1961年，红外发射的一系列空间探测器造访金星后，揭开了金星的神秘面纱：原来外线由苏联发射的“金星1号”第一个飞向金星，但未能完成探索任线在浓密的大气之下，金星是一个表面温度达480℃的火球；同时，不务就消失了。美国于1962年发射的“水手2号”首次成功地接触到断喷发的火山加剧了金星大气的对流，促成了一年到头的狂风，其风表面温度480℃20%落到金星表面了金星。火星也是人类关注的目标。1964年11月发射的“水手3号”、力比地球上的台风还要猛烈6倍。类地行星的特点金星炎热高压的成因1975年发射的两个“海盗号”和1992年发射的“火星观察者号”都曾类地行星一般都比较小，密度较大，相对来说没有多少大气。类地行星是以硅酸盐岩石金星地貌金星上的大气密度是地球大气的100倍，大气中97％以上的成分是二氧化碳，此外还有厚达20～30千米的浓硫酸组成的浓云。二氧化发回过有关火星的信息。水星离太阳最近，所以很少有探测器能到达作为主要成分的行星，其结构大致相同：有金星的地形地貌与地球大体接近，也碳和浓硫酸云层使得金星表面的热量不能散发到宇宙空间，这样金一个主要是铁的金属核心，外层则被硅酸盐有高山、峡谷、丘陵和平原。它表面星表面就变得越来越热，温度最高可达447℃，形成所谓的温室效那里，仅在“水手10号”路经水星时才拍下了第一批水星表面的细部地幔所包围；表面一般都有峡谷、陨石坑、山2/3的地区是丘陵，有大量火山群和应。金星的大气压力为90个标准大气压（相当于地球海洋深1千米脉和火山。小规模的火山分布，其中一座被命名处的压力），这样就算钢筋，到了金星也会被压得粉碎。影像。目前由探测器发回的数据资料已能初步揭开类地行星的神秘面为马克斯韦·曼蒂斯的火山是太阳系九大行星中的最高山峰。纱，但相关的细节还需进一步探索。漫天的尘暴尘暴是火星上的奇特现象之一，通常出现在南半球的春季和夏季，是火星上最活跃的天气现象。每年大约发生100次地区性的尘暴，微薄的大气其风速差不多是地球上12级台风的6倍。这火星的大气比地球大气稀薄得多，气压仅为地球大气压的0.5%～0.8%，相种尘暴往往覆盖半个甚至整个星球。当于地球上空30～40千米的地方。火星大气中二氧化碳占95.32%，氮气占2.7%，氩气占1.6%，氧气占0.13%，水蒸气仅占0.01%。这些微不足道的水蒸气，仍能凝结成云并高居于大气之上，而且还可在山谷中形成晨雾。奥林匹克火山火星表面地貌火星表面有数不胜数的火山，它们中的很多都气势宏火星表面十分荒凉，遍地都是红色的土大。最高的是奥林匹克火山，高27.4千米。壤和岩石。覆盖火星表面积75%的是由硅酸盐、褐铁矿等铁氧化物经太阳辐射和火星表面的风化作用而形成的沙漠。火星上也有由火山喷发形成的高山和峡探寻火星上的生命谷。著名的“水手大峡谷”深达7千米，在类地行星中，火星是一颗红色的行星。火长4000千米，宽约300千米。星上一天的长度几乎和地球相同，自转轴倾角也坑坑洼洼的水星表面和地球差不多，因此火星上也有四季的变化。火水星表面布满伤痕，有着大大小小数千个陨石坑。这是由于水星表面没有大气层保护，陨石不断撞击水星表面形成的。由于星也是一颗最具传奇色彩的行星。望远镜出现没有风雨的侵蚀，水星表面的地形地貌能保持数百万年不变。以后，人们观测到火星的多种特性与地球相水星的秘密近，因此一度将它誉为“天空中的小地球”。水星距太阳5800万千米，是离太阳最近的行星，也是九大行星中个头关于“火星生命”、“火星人”等激动人心的话最小的一颗，半径仅为2439千米，比月球稍大。水星的公转速度奇快，在题传扬了将近一个世纪。为了探索火星的秘距太阳近时，可达56千米/秒；在距太阳远时，速度减为37千米/秒。水密，近30年来人类已发射了20多个探测器对星有个奇妙的特点，那就是它的自转周期与它围绕太阳运行的公转周期非火星进行科学探测。这些探测器拍摄了数以千常接近，因此水星的一面会长时间地对着太阳。在朝着太阳的一面上，全水流的痕迹计的照片，采集了大量火星土壤样品进行检验。迄年白昼无夜，同时由于水星上几乎没有大气，炽热的阳光直射裸露的水星，火星上最引人注目的地形特征今为止的实验结果表明：火星上没有江河湖海，土壤中是干涸的河床，它们多达上千因此表面温度很高，赤道附近的温度高达400℃。与此相反，在阳光照射不条。各种河道蜿蜒曲折，相互也没有动植物或微生物的任何痕迹，更没有“火星人”等智交错，场面十分壮观。火星的面貌到的水星背面，永远是长夜无昼，酷寒难熬，表面温度达到-162℃。慧生命存在。132133

70学生探索百科全书自然探索宇宙行星中的“巨人”——木星土星到底是不是恒星大气层木星是太阳系行星中的“老大”，直径达到14.28万千米，体积是木星和土星与地土星地球的1316倍，质量是地球的318倍。如果木星的内部是空的，它能球的大小对比分子氢巨行星：木星、土星装下1000多个地球。木星大约每11.96个“地球年”绕太阳公转一金属氢周，可是自转周期却大约只有9小时50分。与地球一天24小时相星与其他几大行星不同，它有自己的能量，能够发光。近年冰地球木比，木星的自身旋转快得惊人。由于木星自转太快，因此它不能来，人们通过对木星的研究，证实木星正向宇宙空间释放着巨核木星够形成球形，而是沿赤道隆起、呈上下扁平的椭球形。木星的成大的能量，它所释放的能量是它从太阳那里所获能量的两倍，这说分也比其他行星更为复杂。从造访过木星的空间探测器发回来明有一半的能量来自于木星内部。那么木星到底是不是恒星呢？在人的信息了解到，木星表面有许多连绵不断的呈明暗相间们的认识中，行星不具备辐射发光的能力，它完全靠反射恒星的光来的条纹，以及奇妙的大红斑。“先驱者10号”和“先发光，而恒星一般都是燃烧着的发光气体球。研究表明，木星是由液氨、甲烷等气体驱者11号”是人类最先派到木星附近考察的使体状态的氢组成的。尽管木星也能发出微弱的光，但与恒星相比，又固态氨者。1989年10月18日，美国又把“伽利略固态硫化氢、固态氨算不了什么。所以从严格意义上说，木星是处在行星和恒星之间的特号”木星探测器送入太空。1995年12月云(水、冰)殊天体。太阳系中除了木星外，土星也属于这类较特殊的天体。下面7日，探测器抵达木星，探测了木星的水滴大气层和辐射带，测绘了木星的16颗土星环就让我们来进一步研究这类独具特点的巨行星。土星有一个极薄但却很宽的环状系统，卫星，揭示了木星的真面目。虽然厚不到1千米，却从土星表面朝外卡西尼环缝延伸到约32万千米的高空。土星环的主土星的表面在伽利略发现土星光环后，意大环包括数千条狭窄的细环，它们是由小土星表面的纹理图巨行星的特点利天文学家卡西尼进一步发现土微粒和大到数米宽的冰块所构成。这些案虽不似木星表面液态氢星的环带并非完美无缺，而是由冰由甲烷、氨和硫化氢等物质组成。土那般清晰，但也有木星和土星是行星世界的巨人，称为巨行星。通过望远镜和空间探测器所拍摄同心环组成。环与环之间的缝隙星环和土星本身的赤道面位于同一平面云带状条纹存在，的照片，人们了解到，木星和土星拥有浓密的大气层，在大气之下并没有坚实的表叫作环缝。后来人们将一个最著上。当这个环和地球成水平时，地球上有时还会出现白色名的环缝命名为卡西尼环缝。的人们将无法用望远镜观察到它。的斑点。面，而是一片沸腾着的由氢组成的“汪洋大海”，所以它们实质上是液态行星。然而我们所见的木星和土星只能反映巨行星的外层结构，认识巨行星的内部构造却十分木卫一木卫二木星的卫星家族困难。因此，科学家利用由空间探测器观测到的数据，建立了一个能与所有限制条木星至少拥有18颗卫星，其中最大最亮的四颗卫星（木卫四、木卫二、木卫三长“耳朵”的土星件相符的木星和土星静态模型，以此来了解巨行星的内部结构特点。另一方面，木木星的大气结构土星的卫星成员和木卫一）早在1610年就被伽利略发现木星的密度极小，几乎全部是呈固态或目前探知的土星卫星有22颗，有些了。1995年“伽利略号”在进入木星轨大约400年以前，当伽星和土星都能发出相当于它们所接收的阳光两倍的辐射。这些辐射很可能来自其内液态的氢。外被一层厚约1000千米、含在光环内运行。土星的卫星系统非道后，陆续观测到木卫一上的火山喷发、氨和甲烷等气体的大气所包围着。常稳定，多数卫星的轨道都是近圆木卫三木卫四利略将自制的望远镜指向部液体的对流，那么与此相对应的内部应该是怎样的一种结构，例如是否有核、固木卫二的冰水圈、木卫三曾经历板块活形的，并都处于土星的赤道平面动的线索以及木卫四遍布陨石坑的地貌。态区在哪等，这些都有待于进一步探明。上，而土卫八和土卫九是例外。另土星的时候，他发现土星外，在所有卫星中，只有土卫六拥木星有明显的大气层。土星环偏向南多了两个“耳朵”，但他并边的状态。不清楚这是什么。直到半木星环奇妙的大红斑原始大气层1979年，美国发射的“旅行者1号”发现木星的腰间也木星上的这块大红斑耸出顶部云层约8千米，近似椭圆，其由于木星本身的巨大尺寸及远离太个世纪以后，荷兰的天文学家惠更斯用更强大的望远有环带，后来“旅行者2号”证实了这一发现。木星环长轴平行于木星的赤道；长度在24,000～40,000千米间阳温暖的光线，几乎所有的木星物只有几千米宽，厚不足30千米，主要由岩石碎块组成，变化，宽度则保持在约13,000千米；颜色在浅红浅灰质都保留在行星上而未失散到太空镜发现，土星的“耳朵”实际上是围绕土星的一个环不反射阳光。由于这条又薄又暗的光带显得很暗，以至和鲜红色之间变化。经人类探测，这块大红斑是一个中去。另外，木星高层大气非常带，从而完整地描述出了土星的面貌。土星是一个几于天文学家用地面望远镜观察不到它。巨大风暴中心，它与飓风相似，但没有“风眼”。冷，大约为-150℃，原子和分子的运动速度较低，这使大气保持乎和木星一样大的气体巨星，赤道直径约12.05万了大量的原始成分。这样木星木星的大气运动千米。土星也是由氢及氦组成的，但密度则只有明亮部分对流方向就等于给了科学家研究46亿年太阳由于大气对流的缘故，明亮的部分为上升核前形成太阳系物质的机会。地球水的70%。假设把土星放入水中，土星会浮在水气流，黑暗的部分则形成下降气流。红色的部分推测大概是大气的乱流。金属氢(液态)面上。土星的公转周期约为29.5年，自转周期风的转向土星环的观测土星为10小时14分。由于自转速度很快，因此赤道附木星美丽的条纹由于土星与地球相对位置的不同，液态氢木星上那些美丽的条纹与赤道平行，呈亮、暗交替状，其从地球看过去，土星环时而面北，时而面近的离心力很大，使得土星的形状变成扁圆形。探中明亮颜色的带称为“亮带”，暗色带则称“带纹”。带南，1980年曾消失，至1987年又在南边出现。纹是随着木星自转而环绕在木星上的不同种类气体的云测土星对于了解和认识太阳系的形成及演变具有重要层。亮带是由高度在80～100千米、气压在0.5～1个地黑暗部分意义。迄今为止，只有“先驱者11号”、“旅行者1号”、球大气压聚积成云层的氨晶体组成；高度在30千米的是深色云层带纹，由硫化氢氨晶体组成；而高度为20千米“旅行者2号”以及“卡西尼号”控测器飞临土星，进或更低处的深色云层是冻结的冰晶组成的蓝色云层。1966年1972年1980年1987年1995年行过探测土星的活动。134135

71学生探索百科全书自然探索宇宙蓝色的海王星再也藏不住的远日行星有争议的“第十大行星”海王星是类木行星中最外侧的一个，也美国宇航局于2004年3月15日宣布，美国天文学家在距离地球130亿千是最小的一颗，它的体积远比天王星小，可质米远的地方发现了一个类似行星的天体。有些专家已把它称为太阳系的“第十远日行星：天王星、海王星、冥王星量却比天王星大；直径只有地球的4倍，公转颗行星”。美国天文学家们把它命名为“塞德娜”（Sedna）。这颗“新”行星比冥王星小，是一颗红色的星体，直径不到1700千米，与地球的距离比冥王星周期约为165个“地球年”。海王星离太阳有1781年3月13日晚，在英国当时还是业余天文学家的赫歇尔来到天王星的蓝色表面远3倍，因此，它应该是太阳系中最远的天体。塞德娜到底算不算第十大行星，在天王星表面散发出带有白色的蓝绿45亿千米远，这使到达它的太阳光辉已无法还不能下定论。其实早在冥自家花园，用一架自制的望远镜做巡天观测。当他把望远镜对准双光彩，据推测这是大气中可能含有王星发现之后，就有一些天温暖它。科学家推测海王星的表面温度大约子星座时，突然发现那里多了一颗陌生的小星星：它并不是双子星座的很多甲烷的缘故；也有观点认为，由文学家认为，天王星和海王于大气层的甲烷吸收了红光，使得在-200℃以下，地面被厚厚的冰层包裹着，就星轨道多变，不可能是冥王地球来自太阳的白光在缺乏红光的成分“成员”，怎么跑到双子星座的天区里来了？带着疑问，他接连十几天对这像一个大冰球。海王星内部有热源，它辐射出星独自造成的，因为冥王星塞德娜星后，使天王星呈现蓝绿色调。的引力没有那么强。他们断位陌生的“客人”进行观测。起初，他认为这是一颗彗星，但是不久得到的能量是它吸收的太阳能量的两倍多。1989Quaoar冥王星言肯定有第十颗行星存在，(2002年发现)证实，他发现的这颗星是太阳系的第七颗大行星—天王星。就这样天年8月25日，“旅行者2号”探测器飞越了海它必位于极远处，否则早已月球被发现。人们现在需要一个王星成为用望远镜发现的第一颗行星，而在此之前人们都是用肉眼来王星，观察到了海王星的大黑斑，发现了海王更好的望远镜，来搜寻、核实观察太阳系行星的。后来，人们在观测天王星时，发现它很不守规星的6颗新卫星及海王星光环。太阳系的第十大行星。塞德娜星与其他天体的大小比较矩，时常跑出自己应当遵循的轨道。对此英国大学生亚当斯测算出了另一颗未知的大行星存在。1845年9月23日，法国天文学家勒维烈根据亚当斯的推测观察天空，终于在茫茫星海里发现了它—神秘未知的冥王星海王星。冥王星是在1930年3月，由在美国洛韦尔天文台工作的冥王星是距离太阳最远也是最小的汤博发现的。至此这三颗遥远的行星行星，体积仅为月球的1/3。但因为冥王一一亮相。星的轨道是椭圆形的，所以在它249年的海王星冰火山喷发公转周期内，有20年会插入海王星轨道发现天王星光环天王星的赤道上空有11道环，每一道环都只有数十的内侧；但冥王星的公转面与黄道面呈千米宽，非常纤细。与木星及土星不同，天王星的17°角的倾斜，因此不可能与海王星相光环是由碳粒石或岩石组成的，所以非常暗淡。环带是因牧羊人卫星的作用而存在。因为环外侧卫撞。冥王星是一个石质行星，其表面温星的公转速度比环慢，使得环粒子往行星的方向云带掉落；相反，在环内侧的卫星公转速度较快，则会与其他气体行星一样，天王星也有带度为-230℃～-215℃。甲烷冰构成的地把环粒子往外推。两种力共同作用，使得天王星的状的云围绕着它快速飘动，只是不够环粒子不易脱逃。明显而已。另外云层中还有向外喷射表上堆积着氮、甲烷、一氧化碳的霜。冥的气流。这些云带都是大气层中风作王星还拥有非常稀薄的大气，约为地球用的结果。的1/1000000到1/100000。不过这层大躺着转的天王星气在冥王星渐渐远离大阳时，会慢慢凝天王星距离太阳约29亿千米，其体积仅次于木星和土星，约结成固态。在冥王星上看太阳，太阳只为地球的65倍。尽管天王星的直径约为地球的4倍，质量约为地是一颗明亮的星星。冥王星是如此之小，奇特的海卫一球的14倍，但密度却不及地球的1/4，这是因为天王星与其他类海王星的蓝色成因海王星有8颗卫星。其中海卫一是一颗最奇特的卫星，它不仅与距离地球又远，因此还没有任何人类的海王星大气的主要成分是氢其他几颗卫星“背道而驰”，逆时针绕海王星旋转，而且表面温木行星一样，都是以氢、氦等气体为主要成分构成的。天王星的最和氦，但是它们是透明的。海空间探测器拜访过它，我们对它所知也度极低，比最远的冥王星还冷。在海卫一上，几座活动的冰火山王星蓝色的色泽，由大气中大特征是自转的倾斜度很大。一般行星的自转轴与其公转面都很接正把水和氨、甲烷的混合物抛向高高的太空。就极其有限。含量较少的甲烷造成的。近垂直，唯独天王星的自转轴与公转面成98°角的倾斜，几乎是横躺着运行。因此，太阳有时整天都照在北极上，而这时的南半球冥王星特殊的公转轨道就全天黑暗。1986年1月24日，“旅行者2号”在距天王星8万千米的地方掠过，对其进行了为期46天的考察，结果发现，天王星大黑斑海王星大气层内的云有着显著绕太阳公转一周大约需要84个地球年，而自转只有16.82小时。“旅的特征，其中最明显的是大黑斑。大黑斑位于南半球，是由两行者2号”还发现，天王星的表面被汪洋大海所覆盖，深度达8000海王星环条长约4345千米的巨大黑色风云海王星有4道又窄又暗的细环，带和一块面积有地球那么大的风暴区米，水温高达几千摄氏度。由于其大洋上包围着厚达几千千米的大这些环很可能是由微小的陨石猛构成。这块大黑斑沿中心轴向逆时针烈撞击海王星的卫星所产生的灰气层，所以超高温的海水也不能沸腾出来。方向旋转。尘微粒形成的。136137

72学生探索百科全书自然探索宇宙太阳活动卫星被太阳风暴“击中”了地球极光太阳活动是指发生在各个相对稳定的太阳分层结构上的扰动现象。极光是一种地磁风暴。地磁风暴在到目前为止，只有发生在太阳光球层以上的活动能够直接观测，而光球通常情况下是不可见的，但有时它们能强烈的太阳活动层以下的活动只能利用间接手段推测。时间尺度较短，空间尺度较大，释使大气层产生出地球上最壮丽的自然光，这就是极光。由于地球磁场并不是对称放能量较多的太阳活动称为剧烈太阳活动。太阳活动主要类别包括黑子、太阳活动峰年期间，太阳风暴对地球造成的影响非常显太阳风暴对地球的影响的，在太阳风的吹动下，它变成某种“流在耀斑、日珥爆发和日冕物质抛射。太阳上出现结构复杂的黑子是发生太线型”，也就是说朝向太阳一面的磁力线著。例如1989年3月13日至14日，太阳风暴造成加拿被大大压缩，相反方向却拉出一条长长太阳风阳风暴的征兆。耀斑、日珥爆发和日冕物质抛射三种活动现象往往在强大魁北克地区电网停电，同时，全球无线电信号受到干扰，日的，形似彗尾的地球磁尾。由于与日地空太阳风暴中全部出现。目前普遍认为太阳活动是由太阳磁场变化引起的。间行星际磁场的耦合作用，变形的地球本的一颗通信卫星工作异常，美国的一颗卫星轨道下降。在新太阳活动呈周期性变化，周期约11.2年。观测表明每隔一个太阳活动周磁场的两极外各形成一个狭窄的、磁场地球强度很弱的极尖区。因为太阳风中的等一轮的太阳活动峰年里，卫星被太阳风暴“击中”的事件再次期，太阳两极的磁场极性就会倒转一次，因此，太阳活动完全受控于太离子体具有“冻结”磁力线特性，所以，发生。1998年5月，美国“银河4号”卫星因受太阳风暴影响阳磁场变化。我们将太阳活动出现频率相对高的年份称为“太阳活动高这些粒子不能穿越地球磁场，而只能通过极尖区进入地球磁尾。在极区，这些带而失灵，造成北美地区80%的寻呼机无法使用，金融服务陷入峰年”。电粒子撞击高层大气中的气体分子和原脱机状态。在2000年7月14日发生的一次强太阳风暴事件中，辐射区子，使大气里的粒子被激发—退激而太阳辐射区里包围着太阳的核心区域，温度太阳是一颗中等规模的恒星，由大约75%发光。不同的分子、原子发出不同颜色的地球电离层发生强烈的突然扰动和电离层暴，短波通讯中断，所有科学卫星受损减寿。太阳风暴由内向外降到约700万℃。在此，太阳内的氢、25%的氦和部分重元素所构成。它的光，这些单色光混合在一起，就形成多姿虽然很可怕，但也是有规律可寻的。下面就让我们来认识一下太阳风暴。部的能量通过辐射向外输送。直径为140万千米，它的质量是地球的3.3多彩的极光。万倍。它的年龄在46亿岁左右，是一颗比表面较年轻的恒星。它还将经历一个46亿年，直太阳的表面温度大约5500℃。温度的分布到最终变成白矮星。并不均匀，有些地方高，有些地方低，而且核聚变反应受到其他因素的干扰，例如太阳黑子。太阳风暴是怎么回事在温度高达1500万℃的太阳对流区太阳黑子形成太阳风暴为太阳活动的一种表现，是指内心深处，氢经核聚变反应在太阳内部的外层，气体通过相互转变成氦，并同时产生两个运动(即热气上升，冷气下降)形成太阳黑子是由强烈的局部磁场作用所形成氦原子核辐射太阳因能量增加而向空间释放出大量的带电正电子和两个中微子以及γ强劲的对流：位于太阳内部的气体的。在太阳旋转初期，电磁线几乎是以直线形射线，它们像光一样释放出能发热后升到表面，它们在那里冷却粒子流。由于太阳风暴中的主要物质是带电量。能量先传播到太阳表面，可见光后接着又降回内部。在此区域，太阳式从太阳磁性北极走向磁性南极。但由于太阳然后再从太阳表面以射电波的内部的能量通过热对流向外输送。等离子体，它们以每小时150万到300万千米赤道附近的旋转速度比其他地方快，所以，磁形式向太空发射出去。的速度闯入太空，因此，会对地球空间产生巨场线也就顺着旋转方向呈螺旋形缠绕起来，并太阳黑子色球层大的冲击。在太阳风暴爆发时，太阳内部常常中子太阳黑子实际上是发生在太阳光球层若把光球层当作太阳的表面，其上的色且越绕越密。最后，磁场线的弯结由内穿出，到伴有X射线、紫外线辐射增强，高能粒子流暴内的涡旋运动，其温度一般比光球辐射球层就等于太阳的大气。耀斑、日珥均发的其他地区低1000℃～2000℃，生在色球层上。达太阳表面，形成了磁性相互对立的两块黑色涨和日冕物质抛射等活动。这些太阳活动使因此看起来呈现为较暗黑的斑块。如果在一个半球上，第一块黑子呈北极斑块。紫外线核心地球磁场产生剧烈变动，电离层受到强烈扰太阳核心部分的温度高达1600万℃，性，第二块黑子呈南极性，那么在另外一个半动，地球高层大气化学成分、密度和温度发生米粒组织质子核聚变反应便在此进行。太阳中心的核反应产生的热球上，黑子极性排列的顺序则正好相反。大约急剧改变。上述变化可进一步引发灾害性的喷向表面形成翻动的气体，X射线日珥每隔11年，北半球和南半球的极性互换一次；称为米粒组织。日珥是升腾在太阳表面边缘的一事件：无线电传播受到强烈干扰；电磁遥感测种太阳活动现象。日珥的喷射每隔22年，新的一轮磁性周期重新开始。耀斑高度可达几万、几十万、甚至上量在磁暴期间常常发生错误；电波路径发生在色球层中有时会出现一百万千米。与太阳黑子一样，日位置移动，GPS定位、导航产生误差；电网超块突然增大，并迅速增亮珥的多少同太阳活动强弱有关，的亮斑，叫作耀斑。耀斑出也有约11年的周期变化。太阳黑子形成示意图载，造成传输中断；卫星衰老并过早陨落，星现也称“色球爆发”。耀斑过磁场线弯结程中释放的能量相当于数百日冕层穿破表层载电子仪器受到严重损害。北半球黑子亿颗原子弹爆炸。耀斑能使日冕层位于色球层外，是太阳大带电粒子加速。气层的最外层，厚度达几百万千太阳黑子活动情况米以上。由于这层大气非常稀薄，因此只能用仪器或在日全食时见到。黑黑子数目变化的周期约为11年。在太阳活动峰年，日冕呈圆形；在太阳子活动谷年日冕呈扁形，两极处收缩；在数太阳活动一般年份，日冕呈辐射状。150100光球层南半球黑子太阳磁场转变光球层是太阳的表面，我们从地球所观测的所有现象，磁场线旋转缠绕50几乎全部发生在太阳表面上。光球层是有一定厚度的不透明发光气层，厚达数百千米。太阳黑子就发生在光球层。1700年1750年1800年1850年1900年1950年1980年2000年138139

73学生探索百科全书自然探索宇宙近观月球月球的世界宇航员踏上月球后，看到月球一片荒凉，满目都是呈灰色的月壤和不会被磨灭的脚印人类踏上月球以后，发现月球是一个荒凉沉寂的世界。那是月岩的世界。因为月球上没有大气，因而就没有了风、云、雨、雪、雾等气象，人类登月探索也没有四季变化。但因月面上缺少大气和水的调节，昼夜温差很大，白天在阳光垂直照射的地方温度高达127℃；到了夜晚，最低索地球之外的行星，一直是人类渴望的宇宙之旅。和其他天探可达-183℃，能使温度计中的水银冻结，是名符其实的广寒宫。体相比，月球可以说是“近在咫尺”了，因此人类征服太阳由于没有空气，所以没有传播声音的媒介，万籁俱寂。宇航员在系的第一站就是月球。自1959年9月12日苏联发射的“月球2号”月面上谈话时要用无线电通过耳机才能听到。由于没有大气的反探测器击中月球以来，人类已经对月球进行了数十次探测，甚至不射，月球上的天空像黑丝绒般深沉乌黑。由于没有空气散射，从惜以宇航员宝贵的生命为代价，获得登月成功。1969年7月21日人类登上月球表面。月球上看到的星星就不再是一闪一闪的了。由于没有风雨的侵蚀，是一个永远值得纪念的日子。这一天格林尼治时间4时7分，美国月球一直保持着老样子。月岩月壤月岩的组成比较简单，主月球表面覆盖着的厚厚的岩屑和玻璃宇航员阿姆斯特朗走下登月舱扶梯的最后一节阶梯，在月面上迈出了具有历史意义的第一步。虽花岗岩外壳要是玄武岩。在月海中主质的物质被称为月壤。月壤不是由月要为溢流玄武岩，它的颜岩风化剥蚀形成的，而是来自宇宙尘然从扶梯到月面只有几十厘米，但这一步却意味着人类登月梦想的实现。在月球这个寂静的世界月球的内部构造色较深，从地球上看，表现埃，其主要成分是玄武岩和斜长岩。月球也可分成月壳、月幔和为月面上的暗斑。里，这个脚印永远不会被磨灭，因为月球上根本不存在能破坏它的风雨现象。当岩质月核。月壳厚约60～65千米，月幔它最上部的1000～2000米主然在人们的记忆中，这个重要的脚印留有的印象也同样深刻而久远。要是月壤和岩石碎块。月壳创建月球城的梦想以下到1000千米处是月幔。“阿波罗号”的登月之行从月幔以下直到1740千米深月球探测点燃了人类踏上月宫的希望之火。月球虽然神秘的背面处的月球中心为月核，主要液态是蛮荒之地，但有广阔的开发前景。月球上最吸引人的资火箭发射地面的指挥中心环绕月球飞行的指挥仓降落在月球的登月小艇由于月球始终是一面朝着地球，所由铁、镍、硫组成。外核以另一面就显得神秘许多。月球的源是地球上没有的氦－3，它是太阳风带来的，可为人类背面基本上没有月海，而以坑坑洼提供高效而长久的能源。更为诱人的是，用氦－3进行的固态核洼的月坑和环形山为主，因而显得核反应，设施简易，不会产生难以处理的有放射性的废料。崎岖不平。月球没有大气和磁场，可在月球上建立对地监测站、天文环形山观测站及科学实验站。由于月球的重力只是地球的1/6，航1.发射火箭月球的外貌(正面）环形山是月面上最显著的地貌特征，山的中央有一块圆形的平10.宇航员由登月小6.逆向喷天器从那里起飞，可以大大节省能源。月球上有大量的矿月球有两种特殊的地形：深灰色的平原(或称为月海)，还有较亮的高地。地，外围是一圈隆起的山环，内壁陡峭，外坡平缓。环2.环绕地球飞行艇转移到指挥仓射火箭降藏，可以建立采矿区，就地取材生产水泥、陶瓷、玻璃和高地由无数的坑洞覆盖，是月壳年龄最老的部分。平坦的平原则是形山的高度一般在7～8千米之间。在月球直径上超9.指挥仓和登月小低速度过1000米的环形山有33000多个。金属材料。这些产品不仅可以用于月球基地的自身建设，5.指挥仓和登月一些充填了熔岩的大型月坑。平原之中还有一些较小的新形成小艇飞向月球艇会合的月坑，月坑周围环绕着环形山。还可以用来建造高地球轨道和月球轨道上的空间城，其运亚平宁山脉费只是从地球上运送的1/20。这些都是月球的优势所在。月球上最长的山脉是亚平哥白尼环形山预期在2015年左右，人类可在月球上建成第一个有生命保宁山脉，蜿蜒640千米。哥白尼环形山是月球上最突出的环形山之一，障系统的月球基地；2025年时，将兴建大规模的“月球其山壁上有像台阶一样的台地，直达环形山城”，城内有各种的底部。3.点燃第三节月陆保证长期居住的设火箭飞向月球12.飞向地球月坑月陆是月球表面高出月海的地备；2040年，月球在月球表面，特别是月陆地区，布满了大区。月陆比月海平均高出城内的一切设施逐大小小的月坑，其中辐射状月坑的辐射线2000～3000米，在面对地球8.指挥仓环绕月通常从月坑中心呈放射状向外延伸，极为的正面，月陆的面积和月海渐完善；到了20504.指挥仓放出登月小艇球飞行壮观。的总面积大致相等；而在年，将有部分移民月球背面，月陆的面积要来到月球。人类构想中的月球基地11.登月小艇月海比月海的面积大得多。7.登月小艇慢慢降落在月球表面脱离指挥仓由凝固的熔岩构成的盆地，称为月海。说是海，但没有一滴水。月亮上一共有22个月海，其中3个位于月球背面，4个跨越月球的起源正背两半球，其他15个均在月球的正面。人类的探月方式“月球起源”是个十分古老的问题，但今天天文学家对此仍然是众人类主要以四种方式对月球进行探测。第一种方式是探测器在月球附近飞过，或者在月说纷纭。18世纪以来的月球起源假说归纳起来，可以分为三类，即“同球的表面硬着陆。硬着陆时，探测器撞击月球表面，利用破碎的短暂过程来探测月球周围环境源说”、“分裂说”和“俘获说”。“同源说”是最早出现的一种月球起源假和拍摄月球照片。第二种方式是利用月球卫星来获取信息。这种方式能有比较长的探测时间，还说，它认为月球和地球具有相同的起源。“分裂说”则认为在太阳系形成初可以获取比较全面的资料。第三种方式就是在月球表面软着陆。这种方式可以拍摄局部地区的高期，地球还处于熔融状态时，地球的转速相当高，以致于有一部分物质被甩出分辨率照片，还可以进行月面的土壤分析、月震测量等。软着陆的方法是，在接近月球的时候开始去后形成了月球。继同源说和分裂说之后提出的“俘获说”认为，月球和地球逆喷火箭，逐渐减小探测器的运行速度，然后缓缓着陆。第四种方式是载人或者不载人探测器软着陆后是在不同的地方形成的，一次偶然的机会，地球把运行到附近的月球俘获，成为自取得样品，返回地球，进行实验分析。己的卫星。这三种假说都获得了一些实验的支持，但在某些问题上又都难以自圆其说。140141

74学生探索百科全书自然探索宇宙月食现象被掠夺的光明白道面满月时，月球进入地球的影子里，月球表面的全部或一部分陷入黑暗中的情形，称为月食。月食发生日食和月食月球太阳时，无论我们在地球上的哪个角度来看，其结果完全一样。月食可分为月全食和月偏食。月食总是从月亮出东方，太阳给我们带来了光明和温暖；傍晚时分一轮明月升的东边缘开始。与日全食一样，一次月全食也要经历日起，又为这个世界洒下柔和的光辉。不过有时候光明也会被莫名黄道面钻戒环初亏、食既、食甚、生光、复圆这样五个阶段。而月地掠夺。公元前585年5月28日，中亚细亚的吕底亚和米底两国为争日全食时，在食既前与开始复圆的一刹每月的朔或望不会发生日食和月食的原因偏食只有初亏、食甚和复圆三个阶段。由于地球的影夺小亚细亚而激烈交战，突然太阳消失,天地昏暗起来，双方惊恐万那，可以看见的奇妙景象。月球绕地球运动的轨道面(白道面)与黄道面并不重合，而是倾斜的，所以不会每到朔子较大，所以月食的时间要日食的时间长。在月全食就发生日食，也不会每逢望就发生月食。分，以为“天神”发出了警告，都自动放下了武器。日食制止了一场发生时，我们在地球上仍能见到暗红色的月球。这是战祸。在中国古代，当日食或月食出现时，人们说那是天狗在吃太阳、因为太阳光中的红色光在通过地球大气时发生折射，日食和月食的出现规律吃月亮，于是他们就敲盆击鼓赶走天狗，收回光明。这些有趣的行为从而使月球看起来呈红色了。由于月亮围绕地球运动的轨道(白道)和地球围绕太阳当然只是在人们缺乏天文知识的情况下才会发生。下面让我们来科学影子凡是不发光、不透明的物体在太运动的轨道(黄道)有一定的夹角，因此日、月食的发生必地认识日食和月食。阳光的照耀下，都有一个影子拖须是新月和满月出现在黄道和白道交点的一定界限之内，在后面。地球和月球本身都不发日全食光，它们背对着太阳的一面，都这个界限就叫“食限”。计算表明，对日食而言，如果新各自拖着一条长长的影子。日全食月食过程在日全食发生时，太阳的日冕就很容易如果月亮的本影扫过地球表面，那月在黄道和白道交点附近大约18°角的范围内，就可能月食从月球左方开始，月日食成因观察到了。么在本影区内，太阳射向月亮的光球全部被遮住后，地球的月球运行到地球和太阳之间，本影发生日食；如果新月在黄道和白道交点附近16°角左右线被全部遮住，因此在这一区域的影子从右方离开。当月球遮住太阳的光线时，就会发生影子最黑的部分，称之人们就会看到太阳的整个圆面被月全部被遮住时，天空并非日食。由于月球比太阳小得为本影。我们在月球的的范围内，则一定有日食发生。对月食而言，如果望月在亮遮住的日全食现象。一片黑暗，我们还能看见多，它的直径大约是太阳直径本影区内看不见太阳。笼罩在月球上的暗红色光。的四百分之一，而月球与地球黄道和白道交点附近12°角左右的范围内，就可能发生间距离也差不多是太阳与地球月食；如果望月在黄道和白道交点附近10°角左右的范间距离的四百分之一，所以从地球上看，月亮与太阳的圆面围内，则一定有月食发生。由于黄道和白道的交点有两大小差不多相等，因而月亮能把太阳遮住而发生日食。半影个，这两个交点相距180°，所以一年之中有两段时间可本影周围稍微暗淡的影子，称之日偏食如果月亮半影扫过地面，则在半影区能发生日食和月食，这两段时间都称为“食季”，它们相为半影。我们在月球的半影内区只能看见太阳的一部分。内，太阳射向月亮的光线一部分被月距半年。一般说来，最常见的情况是一年中有两次日食和亮遮住，在这一区域的人们就会看到日环食日偏食现象。两次月食。上述这种情况是针对整个地球来说的。对地球当月亮的伪半影扫过地面，那么在伪本影区内的人们就会看到太上的某个地点而言，一年内能看到日、月食的机会就要少阳中央部分被遮，而太阳四周只日食现象得多。留下一圈窄光环的日环食现象。在地球上观察，月球遮住太阳的一部分或全部的现象称为日食。日食有日全食、日偏食和日环食三种。由于月亮是自西向东绕“食分”表述的意义地球转动的，所以在日食发生时，月亮总是从太阳的西边缘开始一月食成因我们在日食和月食的预报中，常常会看到“食分”这样一个词，点点遮住太阳，并慢慢向太阳的东边缘发展。一次日全食的全部过月全食月亮绕地球公转伪本影当月球完全进入它用来表示食甚时日面或月面被遮掩的程度。对于日偏食，食分是程共分为五个阶段：初亏、食既、食甚、生光、复圆。月面的东边时，有时会进入地伪本影只在日环食时才存在。地球的本影区时，指日面被遮去部分和日面直径之比。将太阳的直径视作1，如果食球的本影区，于是就发当太阳中心部分射来的光线被缘和日面的西边缘相外切时称为初亏，即日食开始的时刻；初亏地球上就能观测分为0.5，就表示太阳的直径被遮去了一半。对于日全食或日环食，生了月食。地球的本影很长，月球挡住，但太阳边缘部分射月偏食到月全食。食分是月面直径和日面直径之比。很最短的也有136万余千米，这比来的光线却未被遮挡，这时在过后，当月面东边缘与日面的东边缘相内切时称为食既，这是日全当地球的本影遮显然，日全食时的食分总是大于或等月球和地球之间的最大距月球的影子上就形成了一块特住月球的一部分食的开始；食既以后，当月面的中心和日面的中心相距最近时称离还要长很多，因此殊的影区，那就是伪本影。时，我们看见的于1，日环食的食分小于1。对于月偏月球永远不会进入就是月偏食。食，食分是指在食甚时月亮直径被遮为食甚(对偏食来说，食甚是太阳被月亮遮去最多的时刻）；当月面地球的伪本影的多少和月亮直径之比。如果食分为区，所以我们也的西边缘和日面的西边缘相内切的瞬间称为生光，这是日全食结束0.7，那么就表示月亮的直径被遮去就不会看到月的时刻；生光之后，月面继续移离日面，当月面的西边缘与日面的环食现象。7/10。对于月全食，食分指月亮直径进入地球本影部分与月亮直径之比，东边缘外切时称为复圆，日食的全过程到此结束。日全食的前后过所以月全食时的食分大于或等于1。程通常在2～3分钟之间，最长者不超过9分钟。日偏食时只有初日全食过程中的“食分”是在不断变化的。亏、食甚和复原三阶段，日环食的过程则与日全食一样。142143

75学生探索百科全书自然探索宇宙月球的运行轨道月球运动谁让月亮变了脸由于地－月系统的公共重心存月球每天东升西落的周日视运动是地球自转的结果。月在，月球绕地运行的轨道呈椭圆月球绕地球运动的特点形，且轨道面会与黄道面相交。月球的轨道球本身还在恒星间自西向东运动，这种运动是月亮围绕地球月球的运动月球实际上是在围绕地球－月球系统的公共重心运动。由于月球质量为地球质量的1/81.3，地－月系统的公共重心在地球内部距地心每隔27.3天绕轨道一圈月球公转的结果。如果在几小时内连续观察月球相对于某一亮星4.671千米处，所以，月球绕地公转的轨道呈椭圆形。月球与地球最的相地位置，就会觉察出月球不断地向东移动：每小时大约远古时代，许多民族就注意到月亮的圆缺变化具近的近地点距离为36.33万千米，最远的距离为40.55万千米。在地球移动0.5°，每天移动13°。经过27日7时有“天文历法”的意义，并把月亮的盈亏变化作为月球的运动近地点43分12秒，月球运行一周又回月球的运动包括自计时单位——月，但月亮怎么会有圆缺变化呢？《周髀转、绕地球公转以及到恒星间的同一位置。月球5°9′黄道面升交点随着地－月系统绕算经》中提到：“故日兆月，月光乃生，故成明月”。汉太阳公转。从恒星间某点再回到同一点月球的轨道面代科学家张衡在《论衡·灵宪》中也说“故月光生日之所需的时间间隔叫作恒星地－月系统的所照魄(亏缺)，生于日之所蔽；当日则光盈，就日则光尽公共重心月。但由于月球还有相对于也。”他把月相盈亏的道理说得很清楚。北宋科学家沈括太阳的运动，所以月球绕地月相成因在月亮盈亏问题上，以“银丸”做类比实验，指出：“月一周的运行时间不是一个恒月球本身不发光，只因本无光，犹银丸，日耀之乃光耳。光之初生，日在其傍，星月，而成为29.53天。月球它反射太阳光，人们才能看相对太阳的运动是由月球绕地故光测而所见才如钩；日渐远，则斜照，而光稍满。”他到它。月球迎着太阳的半球是公转和地球绕日公转这两种运动用“银丸”形象地说明了月亮盈亏现象的原因。虽然古亮的，背着太阳的半球是暗的。又因月球合成的。月球绕地球公转轨道即白道面和黄道面相交成一个人已明白月相是因太阳而变的，但是对于“飞镜无根谁围绕着地球运转，月球还伴着地球绕太阳运转。随很小的角度(在4°58′至5°20′之间，平均5°09′)，这个系”这一问题还一直存疑。现在，科学研究已充分说明着太阳、地球、月球三者相对位置的不断变化，站亏凸月角叫黄白交角，同时出现两个交点。由于在太阳引力作用下，月亮的盈亏现象与月球的运动有关。满月之后，月亮的圆面一天天缩小，在地球上的人们就会看到月球被太阳照亮的部分下弦月这个样子的月相常见于农历二十日月球的轨道不断在变化，白道和黄道的交点不断地沿黄道向在不断地改变着形象，这样就有了圆缺变化，就月球在太阳西边，呈现凸向左边左右。这时，月亮升起的时间也越来西运动，每年约19.4°。经过18.6年，交点沿黄道运行一周，朔(新月)晦残月（或者东边）的半圆形。子夜时分越晚，因此，只能在后半夜看到。当月球运行到地球和太一月的末期，月亮变得下弦月以后，细如产生了不月亮才从东方升起；在早晨太阳升潮汐运动的产生所以月球每次公转走的都是新的路线。阳之间时，月亮被照亮全黑，不能被看见，这蛾眉的月亮又出现起时，月亮在南方天空。此月相出同的月相。的半球背对着地球，月是农历大月的三十日，了，农历二十五日现在农历二十二日或者二十三日。望(满月）太阳球淹没在太阳光之中。或者小月的二十九日。前后的月相都可以农历十五、十六在天空月相的变月球这时我们将看不见的月叫作残月。中呈现出圆盘一样的大潮亮叫作新月，也叫月相叫作满月，也叫化周期为新月月球运动对地球的影响满月“望”。这个时候，地球地球“朔”，它是农历月的开农历的一夹在太阳和月球之间，大潮月球的运动使地球的海洋出现了意义重大的潮汐现象。始，即农历的初一。月球因此月亮和太阳在天个月。太阳由于月球绕着地球旋转，地球吸引月球的同时，月球也在影上的方向正好相反。当上弦月太阳西落时，月亮就从响着地球上的东西。这个时候，地球上的海洋会受到月球的地球小潮东方升起了。一轮圆圆的明月整夜可见。引力牵引作用，导致面对月亮的地球那一面出现高潮。而就下弦月同一个时间，沿着一条直线，在刚才出现高潮处的地球另一太阳面也会出现一个高潮。这是因为月球对地球的地球引力牵引作用大于对地球上面的水体作用，从阴历的由来而使地球上的海水向外“鼓”起来。这两个隆起古人把地球绕太阳一周定为一年，年与年之间，非常容易界定，只要观察就像两个指示标志，指着地心和月心的连线位两个相邻年中出现白天最短的日期之间的间隔数就可以了。但“年”这个单位太大，不好用，“天”虽然很方便，但又太小，于是古人想办法在“年”与“天”置。这就意味着月球和地球之间的引潮力的方中加一个计量单位“月”，这样“历法”就形成了。两河流域的古人发现，在向并不是完全和地心-月心真正地重合，而是在多数的年份里，月亮大约有12个盈亏，少数年份有13个，故将1年粗略地定月地之间产生了额外的力矩，它的作用会导致为12个“月”。他们通过观察发现，月亮绕地球一周的周期为29.5天，为了取整，于是定大月为30天，小月为29天，12个月共有354天，这样已经接近月地系统的一部分能量从地球上逐渐转移到月上弦月一年的365天了。但这样计算下来，比标准回归年约少11天，平均三年左右球上。这个影响是不可以忽略的，这部分转移掉初七、初八时的月亮叫上盈凸月少一个月。为了符合“一年有365天”这一事实，故每三年左右加一个月(闰蛾眉月弦月(凸的一边向西)，在上弦月后，半圆的月相月)。长期观测证明，这一方法仍然不够精确，故人们又将“3年1闰”改为更的能量使得地球自转每世纪减慢1.5毫秒；与此过了新月，月亮被照亮的部分逐渐这几天的上半夜，我们可渐渐变得饱满。农历十转向地球，我们看到一钩弯月。农历以看到“半个月亮爬上至十二日月相大概都是精确的“19年7闰”。月亮又称“太阴”，故由此推出的历法又称“阴历”，也同时，月球的公转轨道每年升高，也就是说月球初三到初五的月牙叫蛾眉月。来”。下半夜，月亮又溜到这个样子。太阳落山时，称“农历”。阴历的优点是：每月的15日必定是月圆之日。西方地平线下面了。月亮在东南天空出现。愈来愈远离地球了。144145

76学生探索百科全书自然探索宇宙彗星的形态变化祸起四方的灾星传言短周期彗星轨道一颗彗星在其绕太阳公转的过程中，其亮度和形态随它距离太阳的远近而发生变化。在远离太阳时，彗星只是个云雾状的小认识彗星斑点。一般彗星在运行到距离太阳大约3个日地平均距离(约等于4.5亿千米)时才能从望远镜中看到，少数大的、明亮的彗星古以来，不分中外，大抵人们都有一个共同的迷运行到土星附近时，就可以从大望远镜中观测到。当彗星距离太自信，认为彗星是一颗不祥之星，只要它一出现，可太阳阳3亿千米左右时，受太阳光和太阳风的作用，彗核物质“蒸发”怕的天灾、人祸、疾病或是战争就会尾随而至。原来人并从头部抛出，形成彗发和彗尾。彗尾形状各异，有的还不止一们喜欢把天空想像成是稳定不变的，但是，彗星会突然出海王星轨道条。彗尾一般总向背离太阳的方向延伸，且越靠近太阳就越长。1998年1月发射的收集彗星尘埃物质的“深空1号”探测器正向彗星现，而且一连几个星期高悬在天空，这似乎是不祥的先兆，长周期彗星轨道驶去。火星轨道久而久之人们便认为彗星的来临是有缘故的。1066年，诺曼人彗尾彗星的轨道慢慢消逝的命运目睹了一次哈雷彗星的出现，他们认为彗星预示着王朝的衰亡，绝大多数短周期彗星是顺向公转的彗尾的体积很大，大彗尾长度可达上亿千米，宽度从数千千米到2000多万千米不等。(即跟行星公转方面相同)，它们的轨彗星在宇宙里的存在期没有像一般星体那样久远。彗星每绕于是立即采取行动，入侵英格兰。后来，诺曼人征服了英国，诺道面相对于黄道面的倾角小于45°，但彗尾的物质是相当稀薄的，其密度只有也有少数逆向公转；而长周期彗星和地面上空气的十亿亿分之一。彗尾有两种：太阳一周，构成彗核的尘埃、冰冻团块都要损失掉一部分物质曼统帅的妻子把当时哈雷彗星回归的景象绣在一块挂毯上以示长一点的、呈蓝色的直尾由发光的气体组非周期彗星的轨道面倾角是随机分布成，称气体彗尾(离子彗尾)；短一点的、呈(大约损失千分之一)，因为彗发上的气体全被吹走了。的，顺向、逆向公转的都有。纪念。在我国，人们把彗星称为“扫把星”，用以专门讽刺那些黄色弯曲的彗尾由尘埃组成，称尘埃彗尾。因此，彗星也是有“寿命”的，它们的寿命长短取成事不足、败事有余、浑身倒霉气的人。难道彗星真是一颗灾决于其运转周期，周期越长，寿命则越长。当彗星星吗？其实彗星是无辜的，它只是一类形态和运动特点都比较的寿命要结束时，彗核中的气体和尘埃都被蒸完特殊的天体，只是当时的科学还不能很好地认识它。彗星轨道了，彗核变得非常松散，这时它极容易破碎，造成整体的瓦解。彗核瓦解崩溃后，一部气体彗尾尘埃彗尾分物质在太阳系中形成流星群，有彗尾变化的可能成为很小的小行星。观测彗尾在接近太阳时就会变大、变长。气体彗尾朝着和太阳相反的方向伸表明，地球上常见的流星雨现展，尘埃彗尾则会稍微弯曲。象与彗星有着密切关系。彗星的旅程彗发彗星是在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量较小的云雾状彗发是包裹在彗核外围的云雾状物质，形状也近似球形。彗发的直径比彗核大得多，一般有几万千米，小天体。彗星的轨道与行星的不一样，有些呈极扁的椭圆形，但它的质量却很小。彗发是由尘埃和一些分子、原有些甚至是抛物线或双曲线。轨道为椭圆的彗星能定期回子、离子组成的。各种成分在彗发中的分布情况不彗星的模样同，散射太阳光所发出的光谱也不同。到太阳身边，称为周期彗星。轨道为抛物线或双曲线彗星的体形庞大，但其质量却小得的彗星，终生只能接近太阳一次，而一旦离去，就会可怜，就连大彗星的质量也不到地球的万分之一。彗星形态一般包括永不复返，称为非周期彗星。非周期彗星只是太阳系三个部分，即彗核、彗发、彗尾。彗核与彗发合称为彗头，少数彗星不的过客，在经过太阳系后会义无反顾地回到茫茫的宇一定有彗尾。带着明显双尾的海尔－宙深处。周期彗星又分为短周期(绕太阳公转波普彗星的周期短于200年)和长周期(绕太阳公转的周太阳彗星的起源之谜期超过200年)彗星。宇宙中彗星的数量极大，彗核彗星的起源是个未解之谜。有人提出，在太阳系但目前观测到的大约仅有1600颗，其中科学家与整个彗星比起来，彗核很外围有一个特大彗星区，那里约有1000亿颗彗星，叫小，但它却集中了一颗彗星已经计算出轨道的有600多颗。彗星的轨道可的绝大部分质量。彗核由凝奥尔特彗星云。由于受到其他恒星引力的影响，一部结成冰的水、二氧化碳(干分彗星进入太阳系内部，又由于木星的影响，一部分能会受行星的影响而产生变化。当彗星受行星影响而哈雷彗星冰)、氨和尘埃微粒混杂组彗星逃出太阳系，另一些被“捕获”，成为短周期彗哈雷彗星是人类第一个进行深入加速时，它的轨道将变扁，甚至成为抛物线或双曲线，从成，是个“脏雪球”，其平均星。也有人认为彗星是在木星或其他行星附近形成3细致研究，并描述出其运行轨迹密度为1克/厘米。的。还有人认为彗星是在太阳系的边远地区形成的。而脱离大阳系；当彗星减速时，轨道的偏心率将变小，长周的彗星。大约每隔76年，哈雷彗甚至有人认为彗星是太阳系外的来客。星便从太阳附近经过一次。下一期彗星变为短周期彗星，甚至从非周期彗星变成了周期彗次我们将在2061年看到它。星，从而被“捕获”。146147

77学生探索百科全书学生探索百科全书自然探索自然探索宇宙篇宇宙宇宙特殊的交通工具许多人认为他们看到的不明飞行物就外星人你在哪里是外星人所乘的交通工具，也就是“飞碟”。的确，飞碟具有人类科技望尘莫及的“神通”,它们能够克服地球寻找外星人的引力悬浮于空中，能够在瞬间加速或刹车，甚至在行进时能突然改变方向，向完全相反的方向飞去。不少与1989年9月初，俄罗斯不明飞行物专家柯辛诺夫在树林中捡坚果时，突然不明飞行物有过接触的飞行员还证实，不明飞行物能干扰无线电通讯，在看见一个灰色的圆盘从天空悄然而降。它好像是由金属制成的，一道红光从使罗盘等仪器失灵。圆盘下方的黑色圆锥体中射出，红光所到之处的泥土四处飞溅。当他走到圆盘边想探明究竟时，圆盘突然腾空而起，以惊人的速度消失在天际。无独有偶，另一个俄罗斯不明飞行物研究任务小组成员在1990年的一个夜晚，地球只不过是茫茫银河系中一颗极普通的行星。也曾亲眼目睹类似现象。迄今为止，宣称自己目击过外星人的事例在世界各地已经屡见不鲜了。在这茫茫的宇宙中，除了人类之外，难道真的有其他生命存在吗？如果有的话，它们长什地球的名片么模样，是否比人类具有更高的智慧呢？地球的名片是地球人送给外星人的礼物。1972年3月和1973年的4月，美国先后成功发射了“先驱者10号”和“先外星球存在生命的可能性驱者11号”探测器，它们携带了两张完全相同的“地球名片”飞离太阳系，在茫现在，科学家们对人类在宇宙中的位置已经了解得非常清楚了，地有人可能错把这种碟状的云彩看成飞碟，事实上这种云彩在茫的宇宙中寻找“外星人”。地球名片是球只不过是一颗再平常不过的星球，绕着一颗普通的恒星转动。美国天天空中很常见。一张22.5厘米长，15厘米宽的镀金铝板。文学家戴维·休斯顿从地球生命形成的基本规上面画有氢原子的结构，太阳系在太空中的位置、地球在太空中的位置，以及地律而推断：宇宙存在着难以计数的行星，球上的人类—一男一女正在向外星人仅银河系就有600亿颗，其中40亿颗致意。地球名片承载了地球人的智慧和友谊，飞向遥远的太空。如果外星人真的行星的自然状况与地球相似—存存在，它们一定会在着水分，而且温度适宜，完全有收到地球人的问可能孕育地外生命。据科学家们候的。推测，仅在银河系，每100万颗恒星中平均就有18个高技术文明世界，更何况还有那么多的河外星系呢。关于外星人存在与否的争论尽管迄今为止关于外星人的报道已是数不胜数了，但人们对外星人是否存在还是莫衷一是。肯定者认为，20世纪80年代以来，英国各地的农田里会出现倒伏平整的几何图形，有人怀疑它与外星人有关，说它外星人是客观存在的。他们从历史文献资料中找到不可能是不明飞行物着陆时留下的痕迹。但也有可能少古代发现飞碟的记述，以此证明这是古今中外都曾是恶作剧者的杰作。有过的现象。否定者则认为，所谓的“外星人”只不红外线观测所拍摄到的火星过是一种最强烈的公众幻想，根本不可能存在。因为许多不明飞行物现象常在地震前后出现，因此外星人的故乡—火星外星人的长相尽管现在看来火星上一片贫瘠，但过去却完全是另一外星人大致可分为四种类型：矮人型、巨人它们极有可能是地震时所伴随的一种地光现象。番景象。空间探测器对火星的近距离观察表明，火星型、蒙古人型和怪物型。矮人型的外星人的上很可能有过滚滚的江河流水和适宜的大气。数十亿数量似乎最多，它们的身高在0.5～1.2米之另外，闪电、流星、迁徙的鸟群或昆虫、坠毁的年前，火星是极其活跃的，火山频频喷发，火星地震间，头颅比较大，很像远古的类人猿，他们可能人造卫星等，都能造成出现不明飞行物的假象，令常常发生，而且气候也比现在暖和得多。科学家们甚至来自引力比较大的星球。巨人型的身高在1.8～3猜测，火星上曾经有过浅海洋。这样的环境和条件跟早期米之间，同样有比较大的脑袋，皮肤颜色较淡，有巨人产生误解。至于外星人，则是由某些恶作剧者凭空杜撰的地球有些相似，生命是完全有可能存在的。因此，在漫长型的爪子和蹼。这些巨人很可能来自被水覆盖的星球。的历史中，火星上很可能有火星人生存过。后来，由于种种原蒙古人形的外星人也很“常见”，他们的外形与人类最为相出来的，用于故弄玄虚、哗众取宠罢了。由此看来，外星因，他们迁徙到别的星球上去了。那些经常光临地球的外星人近，看上去跟亚洲人差不多，有宽下巴，高颧骨，黑眼珠。他们很可能就是他们又回太阳系探亲来了。居住的星球环境可能和地球类似。至于，怪物型，则是什么形状都有。人是否存在还有待于进一步的科学证明。148149

78学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION中卷·自然探索第二章地球2EARTH“我们所经历的最美丽的事就是神秘，它是所有真正的艺术与科学的起源。”——爱因斯坦(美)地球是美丽的，因为它不仅有碧海、蓝天、白云、草木、花鸟，还有奇山异石、险峰峻岭、河域谷地以及光怪陆离的自然奇观。这些美景都是地球之外的行星所不曾拥有的。同时地球又是神秘多变的。46亿前，地球也许与现在宇宙空间中那一颗颗形态还未定的原始行星一样，但在不到几亿年的时间里，它就发生了翻天覆地的变化，形成了天空、大地和海洋。又过了几亿年，生命居然也奇迹般地诞生了。从此后，生命成了地球世界的主角，它们配合着大陆漂移、海底扩张以及气候变迁等一系列的活动，将地球渐渐改造成了现在的模样。目前，地球仍会不时地操练一下地动山摇、火山喷发的把戏，隔三岔五地以风起云涌、电闪雷鸣、狂风骤雨的形式发泄一下。这些变幻不定的自然现象是无法操纵和改变的，但人们却通过探索，发现了它们的发生规律，以此来适应它们。当然探索地球的意义还不止于此，人们更希望用自己的智慧之手预测地球的活动。

79学生探索百科全书自然探索地球地球的年龄地球的身世之谜46亿年前地质学领域较精确的测定地球年龄的方法，主要依据的是放射性同位素的衰变。放射性元素的原子不稳定，探索地球的形成必然衰变为另一种原子(如238U衰变为206Pb等)，而且衰变速率不受外界温压条件影响。我们只需在岩石17世纪以前，大多数欧洲的基督教徒们都非常相信创世说的2亿年前在1亿年前中测出衰变前后元素的含量，就可以获得母体岩石形成故事。圣经《创世纪》中勾画出了一个地球历史事件的时间地球的形成演化历程现在的年龄。地球上已知最古老的岩石出露于澳大利亚西南表，认为世界是在六日之内造出的。1650年，大主教乌舍尔以圣经部，根据其中所含矿物(锆石)的形成年龄测定，证明其已有41的年代为参照，再加上亚当全部后代的生命历程，估测出世界是在亿～42亿年的历史。根据地质学研究，这种岩石和矿物只能来公元前4004年被创造出来的。18世纪后期工业革命兴起后，采矿专原始地球的变化自地壳的硅铝质部分。所以科学家据此做出推论，地球的圈层分家维尔纳在开采矿石的过程中，发现了岩石分层刚诞生的地球没有海，也没有空气，更没异在距今42亿年前就已经完成。由于42亿年之前的历史没有留分布的特点。维尔纳的发现引起了地质学家的有生物存在，是一个凄凉寂静的星球。但这个下岩石记录，因此我们只能根据间接证据去推断地球的起源以及兴趣，并改变了他们的思考方法，使他们学原始地球是炙热的。内部的高温导致熔融的流早期演化历史。由于科学家已经测出月球和许多陨石的年龄达会通过解读地球表面的岩石来追溯时间动性熔岩(即岩浆)顺裂缝喷出地表。与熔岩一46亿年，所以推测地球也形成于46亿年前。的旅程，探究地球的身世之谜。时值今起储存于地球内部的气体和水蒸气，也一起喷日，地质学家仍旧进行着这样的工作，出地表。气体逐渐聚积，在地表附近形成原始大气。水蒸气来到地表后，一部分停留在地面寻找一系列与地球的形成、发展有关岩石的低洼处，一部分上升到天空成为云彩。的线索和证据，以此来解开地球的起经过三十多不久因地球温度降低，水蒸气变成雨，由天空亿年来植物源之谜。地球内部变热，不的光合作降至地面，雨水溶解岩石的成分，最后，逐渐久，容易熔融的部用，大气的地球内部发生热熔化。分开始逐渐熔解。聚集扩大而成形成海。那时候的空气与现在的主要成分已成为氮气和空气成分不同，而生物呼吸所需的氧气几乎不氧气了。海地球的起源之说铁和镍等重元素开始在地心洋同地球表存在。随着生命的出现，大气中开始出现氧气。有关地球起源的问题自18世纪中叶以来周围沉积。轻元素熔入岩浆，面岩层中的地球的外部变化浮在地球表面以下的不远处。氧气的出现不仅影响到了生命的进化，而且玄武岩发生反原始地球的表面由于就众说纷纭。过去科学家们认为包括地球、水应，酸度越来越没有大气层，强烈的阳改造了陆地、海洋和大气，使之逐渐变小。蓝天碧海的星、金星、火星在内的石质行星，是由一块光直接照射地表，所以景象出现了。不可能有海洋存在，如成现在的样子。尘埃云在快速旋转的引力作用下坍缩而形成果有也会被蒸发掉。后向地心沉积的铁、来由于内热导致的火镍等开始形成地的。但在20世纪70年代，人类登月之后的有核。轻质的岩浆重的地核在地球中心形成。地山普遍喷发完全改变关研究结果改变了这种观点。研究发现月球了地表形态。则浮在较上方。表冷却，大陆地壳开始形成。内部构造已经很接近现在的地球。上数量众多的月坑形成于46亿年前，它们是地球内热的形成之谜由大量天体撞击而形成的，但后来撞击的次地球内部的变化我们从地球的进化过程中可以了解到，地数就少多了。这一研究结果使有关天体形成地球形成之前是一个球的演化离不开地球的内部热源。但内热是怎样大火球，后来随着气的吸积理论恢复了活力。该理论认为，宇宙温的频繁变化，内部形成的还未曾求证，对此仅有三种说法。第一种温度降下来，质量较说法认为是小行星撞击产生的热能。在太空中的尘团聚在一起成为颗粒，颗粒变成砾石，砾重的物质相继下沉到小型天体撞击地球的同时，尘埃碎片的摩擦和碰石变成小球，然后小球逐渐变大，成为微行地下，而较轻的物质撞的巨大动能转换为热熊。一部分热散失到宇宙浮在地表。星(即星子)，最后，微行星终于发展到月球那中，另一部分就在地球上保存下来。第二种说法原始海洋中的各种物认为是压缩导致了温度升高。地球在演变过程中样的大小。随着星体越变越大，星际间的尘质不断地相互作用，体积逐渐变小，这样地球内部的压力也就越来越熔岩在喷发过程中带出大量经过极其漫长的岁埃砾石数目大为减少。结果，星体(即陨石)之火山灰和氮气、水蒸气、二氧大，重力压缩的后果就是使地球内部的温度急剧月，逐渐形成了原始化碳、甲烷等气体，使天空显升高。第三种说法提出地球内热来自放射性元素间碰撞的机会就减少了，能够用于吸积的东的生命。原始生命经得黑压压的。随着气温的下过进化发展后，种类的衰变。聚集于地球内部的宇宙尘埃中所拥有的降，大量水蒸气变成降水落到西也越来越少，这意味着大行星开始集结了。变得丰富，数量也巨放射性元素铀、钾等逐渐放出辐射线而衰变，进地面的洼地上。随着降水量增增。与此同时地球的气而产生热量。此种辐射在地球内部的贮存量增地球与其他星体一样，经过了这段漫长的集大，原始的酸热海洋形成。候也变得温暖湿润了。加，终于使地球变得炽热。结过程后才成为一颗大行星。152153

80学生探索百科全书自然探索地球地球内部结构向地心进发6000我们无法直接观察地球的内部状况，但可以根据地震波在地球内部介质传播过程中的规律进行推测和分析。在地球内部，地震波的速度因深度不同而不同。这探索地球内部大陆地壳4000大陆地壳主要分布在是因为地球内部物质的密度和弹性因深度而不同。这样，地球内部物质可按深度，大陆以及毗邻的大陆2000即按其密度和弹性，分成不同的圈层。地球的外层是地壳，地壳之下由外向里分类虽然生活在地球上，但对地球内部只了解一些皮毛。世架、大陆坡附近，其在横向分布上有明显的别为地幔和地核，地核又分为内地核和外地核。人界上最先进的钻机也只能钻到地下1万多米深的地方。1万不均一性。温度(℃)200040006000米以下的地球是什么样，人类还不能探知。1864年，法国著名的由地表附近的变质深度(千米)性沉积物构成的上作家儒勒·凡尔纳在他写的科学幻想小说《地心游记》中，绘声地球内部的温度变化软流层地壳层地球内部是高温的，其热量不断地发散到地在上地幔上部大约60～250千米的范围内，存在着一地磁变化绘色地描述出了地底下的情景。那里有漫长的地下隧道和浩瀚的由花岗岩沉积层构球表面。一般每深入地表100米，温度则增个不连续的低速带，这里地震波的传播速度明显减慢。成的中地壳层高约3℃。这一地带被认为是一处具有很强可塑性的岩石群带，地磁是由地球外核中铁镍组成的液态物地下海洋，地底下还生活着怪异的史前动物和远古的原始森林。称为软流层。软流层处于岩石圈的下面，可以相对容质的对流运动所产生的。只要地球还存在，并易地进行移动，所以它的存在对于解释构造运动和板且是按自身内在的规律运动，地磁就不会消看了这部小说后，不少人真的尝试着到地下洞穴里做一次地心旅由变质岩和结晶岩组块移动、极移等现象都有极其重要的意义。成的下地壳层失。然而地球的磁场在两千年来一直在减弱，行。然而那些深深浅浅的洞穴只不过是地表的小刻痕罢了，人类近50年来减速越来越快。不过即使如此，这也只是地球历史上曾多次重复出现过的一种地幔对流根本不可能通过直接观察的方法去探测地下世界，而是需要通过地幔层地幔中热的物质在软流层现象而已。其实地磁是会随着时间的演进而寻找间接证据来发现地球内部的构造。中上升，直至顶部，扩散变异的，只是绝大多数地磁变化是外在的原并挤开比较冷的物质；而因造成的，反映着地球大气层内的带正负电较冷的物质由于密度大而荷流体和太阳风里的强烈正负电离子流间的S波:沿传播方向上下或左右摇摆前进。下沉，回到软流层底部，交互作用，但长期性的地磁改变与地核内铁于是构成对流循环。质流的运动有关。证据显示：自地球在46亿P波：如蚯蚓运动般伸缩前进。地震莫霍面年前形成以来，地球的磁北极就动个不停，现莫霍面是地壳和地幔的内核在磁北极已经移过地球的大部分空间，并发分界线。莫霍面在大陆内核的深度在生过磁场逆转现象。在距今500万年的时间地区的深度在20～70千5100千米以下，米左右，在大洋地区深是固态圈层，由里，地磁以每20万年一次的周期进行着逆转，约7～8千米。铁镍合成物构成，最近的一次磁场逆转大约发生在80万年前。初始S波(面波)温度较外核高许密度(克/厘米3)地震波的波速(千米/秒)多，可达4000℃以上，内压极大。地磁场初始P波246810124681012140地壳地震波的波形特点1700℃上地幔深度(千米)太阳风地球1000地震波带来的地球内部信息P波下地幔地震产生于地球内部，其释放出的能量通过波S波4000℃在太阳风的影响下，地球外部的磁场呈现像彗星一的形式传播。能量波从同一个中心沿不同的方向传2000岩石圈样的分布形态。岩石圈指的是由各种岩石播开，形成各种地震波。地震波在经过地表时，能组成地球表层的固体硬壳，厚度大约在60～120千米，够被灵敏的地震仪监测到。被地震仪记录下来的震3000其中包括地壳的全部以及波有三种，即纵波(P波)、横波(S波)和面波。纵波外核上部地幔。大洋地壳的传播速度比横波快，它总是比横波先到达地表。5000℃大洋地壳主要分布在大陆坡以4000地壳下海水较深的大洋地区，通常横波不能通过液态和气态介质。面波是沿地壳层面地壳是地球外层坚硬的盔甲，它主比较薄，而且形成年代较晚，大要是由许多种类的固状岩石组成古登堡面约在2亿年前。传播的波，在地球深部很少见，其传播速度最慢。地的，其厚度大概在几千米，但也不古登堡面是地核与地幔震波之所以能够反映地球内部的物理性质，是因为5000内核是地球上所有地方的地壳厚度都相外核的分界层，纵波波速到6000℃同。大陆下面的地壳一般有30千米外核的深度介于这一区域会突然降低，海洋沉积物层它的传播速度因地内物质的弹性和密度不同而不同。厚，但最厚处可达100千米。海洋2900～5100千米之而横波则突然消失。镁铁质火成岩层，以玄武岩和下面的地壳中仅有7千米厚。间，是液态圈层，主由于地震波速度的变化，地震射线有折射现象；在辉长岩为主。6000要由液态金属铁以及少量镍元素组合地幔地震波速度发生突变的地方，地震射线还有反射现而成，圈层温度可地幔是夹在地壳和地核之间的部分，象。折射和反射现象使地震射线由直线变为曲线和达到4000℃，内部也可以说是莫霍面以下古登堡面以上压力极大。的那部分。在地壳层以下大约700千米岩浆柱折线。由此可见，地震波的传播是十分复杂的。造深的地方是上地幔和下地幔的分界线。下地幔一般被认为是固态的，上地幔海洋层，主要由地幔顶部水化成地震波传播复杂的原因，是地球的内部结构。则是由塑性(半融化的)物质所构成。作用形成的蛇纹石构成。154155

81学生探索百科全书自然探索地球模拟造山运动板块运动垂直运动用机器将不同颜色的砂沧海桑田的巨变垂直运动指地壳物质沿着地球半径方向进行缓慢的升降运动。由于子层层铺在一层纸上，大洋地壳然后慢慢卷起这层纸，升降运动表现为长期交替进行的特点，有人把这种运动称为振荡运动。带动砂层，使砂层缩板块碰撞探索地壳运动短，产生褶皱、断层而大陆地壳它使地壳发生上升或下降运动，使岩层隆起或凹陷，从而引起地势地幔对流模拟出板块潜没带的造山过程。的高低起伏和海陆变迁，所以垂直运动又称为造陆运动。地壳上们人类居住的地球是一个多变的星球，那里的一切都处于我升引起海退、陆地扩大，使原来的沉积区的沉积物或岩石遭受无休无止的运动和变化之中，其中最为引人注目的变化是地核风化侵蚀；地壳下降引起海侵和沉积作用大规模进行。高山的崛起和大海的消长，这就是人们通常所说的沧桑之变。沧桑之变在很早以前就已被人们所关注了。1077年，我国北宋板块移动原理板块的挤压和分离目前的研究理论认为，地幔循环引发了板块移动。两个板块碰撞时出现一个板块下降的科学家沈括在出使河北沿太行山进行考察时，发现山麓石壁到另一个板块之下，这一过程称潜没。潜没产生的挤压大约在2.2亿年前，所有的大陆是间“往往衔螺蚌壳及石子如鸟卵者，横亘石壁如带”，就大胆推大陆地壳力使地壳抬升。而某些一块完整的泛大陆，被巨大的泛大岛屿出现地方处在板块张裂处，断太行山乃是“昔之海滨”。近代，科学工作者在喜马拉雅山地洋包围着。那里熔化的岩浆不断从板块移动方向区的地层里，也找到了许多古海洋动物和植物的化石，如三叶两亿年前，泛大陆以上地幔涌出，上升到顶山的历史山古地中海为界开始分部，冷却后再凝结，形成虫、有孔虫、鹦鹉螺、菊石、海百合等。这些证据都说明，地裂成两大块。大洋地壳新的地壳，并取代潜没最壮观的山峰和最高大的山脉都是的板块。板块潜没火山岛近期造山运动的结果，例如诞生于大约大陆地壳大洋地壳壳曾经历了一系列漫长而久远的运动，地表形态因此发生了巨4500万年前的喜马拉雅山。但是，也有80千米大的改变。许多山是更早年代里大陆相撞的例证，像贯穿整个北美大陆东海岸的阿巴拉契大陆的漂移运动还在海底扩张亚山脉、斯堪的纳维亚北部高地、格陵侵蚀作用继续，北美洲仍在慢慢地壳运动兰东部高地以及部分苏格兰高地等，都远离欧洲，而缓慢地向亚洲靠近。有约2.5亿年的历史。虽然许多山脉仍地壳运动指由地球内部能量所引起的大洋地壳地幔在增高，但它们却抵不住大自然的作用沉积作用板块张裂岩浆上升上升地壳的机械运动。地壳中的各种地质构造，力。各种侵蚀力量作用于山脉时，峭壁基本上是地壳运动的结果，因而地壳运动又水平运动和峡谷会将地貌分割得支离破碎，山谷变宽、山丘变平坦，岩石露出并逐渐分山地残余称为构造运动。地壳运动使地壳发生变形和大约在1.1亿年以前，北美洲和南美洲开始渐水平运动指地壳物质沿平行于地表，即沿地球表化。时光流逝，山峰变成台地，山地变渐相连。随后，澳大利亚和南极洲开始分裂，移位，形成各种行迹的地质构造，并促使岩而印度也迅速从非洲北移至亚洲。欧洲和北面切线的方向运动。它使岩层发生水平位移和弯曲变成相对平坦的高原。老山系消亡，新山美洲于6000万年前分裂，大约在同期，恐龙系则不断兴起。浆活动和变质作用发生，因而对自然环境有形，形成强烈的褶皱和断裂构造，有人把这种运动称40千米在地球上灭绝。山脉的夷平非常重要的影响。地壳时刻都处在运动中，陆地变迁示意为造山运动。当地壳岩层在水平方向上遭受强大的挤山体的岩石一旦暴露出来，就会受到风化侵只是其速度强弱是不均等的，最快的是地很难相信大陆在漂移，但这是事实。经过上千万年的运动，大陆之间的距离变得十分遥远。在压或引张力时，常形成巨大的褶皱山系。柔软的弱岩蚀，并被水、冰和风所搬移。再加上岩石自身过去两亿年间，大陆漂移改变了世界的面貌，未来的世界会继续随之而改变。的沉积作用，山体高度会慢慢降下来，山地形态也会发生很大的变化，如侵震，但多数地壳运动是十分缓慢的。如地壳层水平受压时，会弯曲或折叠；坚硬的岩石则会产生蚀作用冲出峡谷，泥沙又堆积成冲积锥等。的升降运动、板块的移动，只有经过漫长的背斜倾斜褶皱断层或断裂。如果岩石处于紧张状态，会形成裂谷。岩背斜为岩层向上拱起的中心线倾斜，表现在两翼倾斜角不等而地质时代，才显示出变化。地壳运动所波及拱形褶皱。它经风化、剥成不对称状态，又叫不对称褶皱。石受挤压时，断块山或称作地垒的岩块会隆起。蚀后露出地面的地层向的范围，大的可影响到全球，小的仅涉及到两侧呈对称出现，老地层向斜在中间，新地层在两侧。中心线平移断层断层局部区域。根据运动性质和方向的不同，地向斜为岩层向下弯曲中心线为褶曲直立褶皱平移断层是指断层岩块垂直运动岩石受力破裂并沿破裂面有地堑的槽形褶皱。它经风直立褶皱表现为两翼岩明显相对移动的现象叫断两条断层间相对下降的岩地垒倾斜角的最顶峰。无垂直运动而是由水平壳运动可分为水平运动和垂直运动。化、剥蚀后露出地面层倾斜角相等而成对称层。著名的东非大裂谷就是块称地堑。地堑所形成的相对于地堑是处于上倾斜角指拱起的岩运动所造成的断层。的地层向两侧呈对称状态，又叫对称褶皱。岩石发生断层造成的。狭长凹陷地带叫裂谷。升位置的岩块。层与水平面的交角。出现，新地层在中平卧褶皱间，老地层在两侧。水平运动褶皱变形进一步加剧，一翼岩层倒转，轴面歪倒呈水平或近水平状，称作平卧褶皱。褶皱板块堆积在一起，彼此相挤压，使岩石层发生一系列波浪状的弯曲变形，垂直运动小的只有几厘米，大的可高达几千米，这种现象叫褶皱。如喜马拉雅山脉、安第斯山脉、落基山脉和阿尔卑斯山脉等都是褶皱现象造成的。156157

82学生探索百科全书自然探索地球震中地震是怎样发生的震源上方正对着的地面称为震中。震中及其附近的地方称为震中大地颤动了地震往往发生于地壳板区，也称极震区。震中到地面上任一点的距离叫震中距离(简称震中距）。震中距在100千米以内的地震称为地方震；块边缘，容易产生断层的地在1000千米以内的地震称为近震；大于1000千米探索地震的地震称为远震。方。由于地壳物质的不断运动，板块之间产生相对运动，1995年1月17日日本时间清晨5点46分，东方刚刚破在或相互倾轧，或相向而行。当地震波晓，大部分的日本人还在睡梦中。突然伴随一阵阵蓝光大板块相撞时，岩石层受到震源处的能量通过地震波以同心圆的形闪动，关西大地传来一种可怕的吼声，大地随之激烈地晃动起来，式传到地表。地震波主要包含纵波和横内应力的作用，产生巨大的能波。振动方向与传播方向一致的波为纵一次可怕的地震降临了。伴随着大地上下左右激烈地颠簸摇晃，几波，它能引起地面上下颠簸振动；振动深源地震带浅源地震带量。当能量一旦超过岩石所能承受方向与传播方向垂直的波为横波，它能万栋房屋顷刻成了一片废墟，路面开裂，地基变形，铁道弯曲，列的最大极限时，就会使岩石在一刹那引起地面的水平晃动。横波是地震时造全球地震带分布成建筑物被破坏的主要原因。车脱轨，港口破坏。地震引起的火灾将神户市上空映得通红，整座城全球主要有三个地震带：环太平洋地震带，是地间发生断裂，或者使原来已经存在的断裂震活动最为强烈的地带，全球约80％的地震都震源市被笼罩在一片恐怖之中。这次地震造成5466人死亡，3万多人受发生在这里；欧亚地震带，亦称地中海－喜马拉突然活动，释放出大量能量。一部分能量传到震源是地球内部发生地震的地方。震源有深有浅，雅地震带，跨欧、亚、非三大洲，其地震发生频伤，几十万人无家可归，受害人数达140多万人，造成的经济损失达地表，就形成了地震。浅源地震的震源深度在地下0～70千米，中源地震率占全球地震总量的15%；海岭地震带，主要分的震源深度在地下70～300千米，深1000亿美元。破坏如此巨大的地震是怎样形成的呢？它为什么会造布在太平洋、大西洋、印度洋中的海底山脉，比源地震的震源深度在地下300千前两个地震带小。米以下。成这么大的危害呢？卫星监测震级人们根据地震时所释放的能量大小，把地震分成不同科学家通常会借助卫星来探测地壳运动。的等级，这些等级就叫作震级。地震释放出的能量地震探测他们通过激光束在地球与卫星之间的反越大，震级就越高，危害也就越大。3级以下的地科学家可以通过各种非常先进的灵敏仪器，监测全世界地震频繁的地区。复运动，来测量大规模的岩石运动。震叫微震，一般人感觉不到，不会造成危害；3～仪器测出全球每年有60多万次地震，大多数地震都发生在大洋地壳处或5级的地震是弱震，人们可以感觉到，但造成的危少有人烟的地方。除了使用仪器外，科学家们通过监测动物的行为也能害较小；5～7级的地震是强震，会造成较大的破得到地震即将发生的蛛丝马迹，因为大多数动物都能感觉到即将发生的坏；7级以上的大地震可以使房屋倒塌，山崩地裂，地震。例如，1975年我国辽宁省海城县出现了鸡、蛇、青蛙和狗焦躁不给人类带来巨大的灾难。右图为1964年发生在美国安的现象，仪器也记录到该地区北部有轻微地震。有关部门指挥100多阿拉斯加的里氏9.2级地震造成的破坏情景。万人迅速撤离该地区。当天傍晚，那个地区果然发生了强烈地震。监测岩石运动的射电望远镜致命的海啸射电望远镜用巨大的卫星天线接收太断层线空的无线电波，并把无线电波到达地如果地震发生在海底，剧烈的震动会激起海浪。越来越大的海浪最终会形成致命的球的时间作为测量岩石运动的参考点。海啸。海啸与海面波涛不同，它是从海底升到海面的整条水柱，能以高达800千米/小时的速度穿越海洋数千千米，速度之快犹如喷气式飞机。这种巨浪从一个浪峰到另一个浪峰可伸展数百千米。巨浪逼近海岸线时，由于海底陡然隆起，波底遇到阻碍，巨浪被迫停下来，像高耸的水壁那样以雷霆万钧之势冲上陆地。强劲的海浪猛烈拍击海堤，淹没海岸，在沿海地区造成巨大的财产损失地震卡车和人员伤亡。地震卡车用大块金属板强烈敲如何预防地震击地面，产生一系列小冲击为了预防地震中的建筑物倒塌和人员伤亡，夏威夷波。附近有一辆记录卡车监测在地震多发地区建设房屋时，必须采取防震措施。这些冲击波。科学家们借此测定地球内部的各个岩层。许多现代建筑都建在钢筋混凝土结构的特殊基础上，在冲击波通过时能屹立不倒。对于已经建成的建筑物，可采用交叉支撑墙壁、楼板、屋顶的方法，使之能更好地承受来震中自四面八方的冲击。房屋中的家具等要固定在墙壁上。生活在急速而来的海啸长基线测斜器地震频发区的人们还1960年5月，智利中南部的海底地震引起了巨大的海啸。海应变仪钻洞测斜器这个地面测斜器有十地震仪要经常进行地震演习，啸波横扫了西太平洋岛屿，仅仅14个小时，就到达了美国的这种仪器放置在地下科学家在地下钻出深米多长，两端各有一夏威夷群岛，不到24小时，海啸波走完了大约1.7万千米的的断层线上，用于测安放在特定部位的地震约100米的洞，放置个盛着水的容器。水掌握在地震中的生存路程，到达了太平洋彼岸的日本列岛。最近又有一次海啸灾量岩石的任何轻微变仪用于探测和记录地壳钻洞测斜器，来测量位改变表示地面倾斜技能，以把地震带来难重演。2004年12月26日，印度尼西亚苏门答腊岛以北海化或运动。的任何轻微颤动。地面的倾斜变化。度发生了变化。的损失降到最低。域发生8.5级强烈地震，引发海啸，使东南亚和南亚数个国家受波及，造成重大人员伤亡。158159

83学生探索百科全书自然探索地球火山活动区来自地下的灾难之火火山活动一般发生在板块交接的地方或其附近，这些区域大致可划分为三种类型。板块扩张带：探索火山活动太平洋中脊带、大西洋中脊带及印度洋中脊带的火激烈式喷发火山喷发时产生猛烈的爆炸现象，同时喷出大量的山均属于此带。板块隐没带：环太平洋带及地中海元79年，意大利维苏威火山喷发，掩埋了庞贝、赫库兰气体和火山碎屑物。这类喷发常造成重大灾害。公带的火山均发生在此附近。热点(由软流层涌起并穿尼姆和史达比三座城市。1883年5月至8月，印度尼西亚透岩石圈而形成的热地幔物质柱状体在地表或洋底的喀拉喀托火山连续喷发时，在山上炸开了一个深达300米的的出露区域）：位于地幔上部，在此可生成岩浆。当汇聚拉张转换断层热点溢流玄武岩和喷发大坑，150千米以外仍是尘土飞扬，遮天蔽日，雅加达上空几板块做水平移动时，热点上便有火山生成。这样的板块边界板块边界边界年龄(百万年前)乎是一片黑暗。大量火山灰飘入几万米高空，悬浮达数月之久。过程若连续发生则会生成一系列的火山，而火山离火山活动区分布图中间式喷发1980年，美国圣海伦斯火山在沉睡了123年之后突然喷发，浓介于宁静式和激烈式之间的过渡型，威力不大，通常热点越远其形成年代越早。夏威夷火山群岛就是在枕状熔岩发生小型连续的喷发。密的火山烟直冲云霄，高达16千米，其威力相当于引爆一颗热点上形成的。从水下的火山中喷出的熔岩叫枕状熔岩，它在地球上最为常见。3000万吨级的氢弹。事件造成63人死亡。2001年夏，意大利绳状熔岩的又一座火山——埃特纳火山猛烈地喷发了，浓烟和火山灰溅表面光滑、呈波浪状、温度高、火山灰流动快的熔岩为绳状熔岩。到空中高达几千米，熔岩顺山流淌下来。山边的居民纷纷背井火山口由一些岩石碎屑及火山气体构宁静式喷发地表上岩浆离开成，其中火山气体绝大部分为离乡躲避灾祸。这一桩桩一幕幕真实的场景，就是火山爆发带火山喷发时，只有大火山通道的出口。水蒸气，另有少量的二氧化熔岩流块状熔岩量炽热的熔岩从火山碳、二氧化硫、氮气等。熔融状态的岩石从表面粗糙、温度较低、流速给人类的震惊和创伤。口宁静而缓慢地溢出，火山口喷流下来。稍慢的熔岩为块状熔岩，其火山坑喷发物含气体较少，侧火山口干燥后呈锯齿状。火山口周围的碗状区无爆炸现象。有时岩浆从火山的域，熔岩在这儿集中。山坡上喷发出来。火山监测地质学家预测火山比预测地震准确，因为火山内部及其周熔岩岩浆到达地表后形围的岩石在爆发前的一段时间内就会发生变化，向人们发出警成熔岩。报。地质学家利用倾斜计、激光对准仪等仪器来探测因岩浆活动引起的地面高度和倾斜度发生的细微变化；测量地磁场强火山通道度、火山口湖水位和火山释放的气体；探测地下水的温度，了窄窄的、几乎垂直的裂隙式喷发地壳裂隙，为岩浆流解地下水是否变热——岩浆接近地表的信号；监测发生于火山裂隙式喷发多见于大洋中脊处。喷发时玄武岩质岩向地表的通道。浆沿着垂直的巨大断裂或裂隙冲出。周围的很多小地震，因为岩浆进入岩浆室和穿过火山通道时都可引发地震。所有这些现象都为我们提供了火山即将喷发的线火山爆发索，但人们至今仍无法预测火山喷发的类型和强度。在地球深处的某些地方，有温度在1000℃以上处于熔融状态的岩石，我们称之为岩浆，它们来自地幔的软流层内。因液态岩浆的密度住在火山附近比周围固态物的密度要小，所以它会沿着地壳裂隙向上渗透。当岩浆在一些火山活动地区，尽管火山频频爆发，但仍有人渗向地表时，压力逐渐变小，溶解的气体不断析出，产生大量气泡。一岩浆愿意冒着生命危险在火山的虎口底下居住。原来火山喷出岩浆是温度极的火山灰是极好的天然肥料，含有磷、钾等多种农作物所旦遇到地表破碎带，这些气体会与岩浆一起喷发出来，形成壮观的火高的熔融状物需的养分，能把不毛之地滋润成沃土良田。农民在火山坡质，其中含有山喷发景象。岩浆到达地表形成熔岩后，气体就散逸了。上种植庄稼，放牧牛羊。在印度尼西亚，居住在活火山岛大量的气体，包括水蒸气。屿上的居民比居住在无活火山岛屿上的居民要多。在冰岛，居民依赖岛上众多火山的能量提供热和电力。在维苏威火岩浆室山口下，意大利人还建了几家岩浆在从地下大型化工厂，利用火山喷出的破火山口形成向地表上升的巨大的火山喷发可将火山气体制造硼酸、氨水、磷酸化合过程中，在地口和岩浆室掏空，于是山物等天然化学肥料。下形成一个体就成了一个空壳，因失“口袋”，称为火山脚下的沃土营造出一个欣欣向去支撑而向下塌陷。火山岩浆室。荣的植物园。口下塌后留下的大洞就是破火山口。160161

84学生探索百科全书自然探索地球风化与侵蚀作用矿物形成钻石谷中多毒蛇的秘密风雨造成的移动矿石和晶体的形成岩石是矿物的集合体，岩石中那些天然产出的均匀发生在海洋里矿石是含有金属的矿物，常常形成于地的沉积作用壳中的凝固岩浆体附近。固体，经由无机作用生成具有一定化学成分和规则探索矿物原子排列的物质就是矿物。我们将有经济开第一步：花岗岩熔岩进入砂岩层采价值的矿物称为矿石，无经济价值的丽的东西必难求，就像钻石总是与毒蛇共生一样。并抵达岩层上面的石灰岩层。美矿物称为脉石。矿物是自然界中各种地沉积物相传公元前350年，马其顿国王亚历山大东征花岗岩熔岩质作用的产物。根据作用的性质和能量印度，在一个深坑中发现有钻石，但深坑内有许第二步：炽热的岩浆引发石灰岩来源分为内生作用、外生作用和变质作多毒蛇守护着，这些毒蛇可以在数丈远的地方中的水循环。热地下水将许多元用三种。内生作用的能量源自地球内部，就使人毙命。亚历山大命令士兵用镜子折光(聚石灰岩层素从其流经的岩如地下岩浆的作用；外生作用为太阳能、石中分离出来，光），将毒蛇烧死，然后把羊肉扔进坑内，坑中使它们换一个地水、大气和生物所产生的作用(包括风化、沉积作用）；变岩浆的作用砂岩层方再沉积下来。的钻石就粘在羊肉上面，羊肉引来了秃鹰。秃鹰质作用指已形成的矿物在一定的温度、压力下发生改变的高温和高压下发生的变质作用水循环连羊肉带钻石吃进腹内后飞出深坑，士兵通过作用。矿物都是在一定的物理化学条件下形成的，当外界条件变化后，原来的矿物可矿物的成因变化形成另一种新矿物，如黄铁矿在地表经过水和大气的作用后，可形成褐铁矿。矿物与岩石相伴而生，因此也同岩石追杀秃鹰得到了钻石。从此人们便传说毒蛇是钻石的守一样，在地球内外因素的作用下，经历着一个发展变化的过程。护神。毒蛇真是上帝派来守护钻石的吗？其实毒蛇与钻石相伴生活完全出于一种巧合，看了下文你就明白其中岩浆用途特殊的矿物——宝石的缘由了。在矿物中，颜色鲜艳美观、折光率高、光泽强、透第三步：新的物质沉积地便可形明度好、硬度高、化学性质稳定者都可视作宝石。有些大晶体粒成一个金属矿的矿床。随着熔岩矿物的发光性矿物是有机物形成的，如琥珀(石化树脂)、煤玉(硬度较的冷却，毗邻的石灰岩发生质矿物在外加能量如紫光、紫外线和X射线等的照射变，形成矽卡岩层。大、黑色的煤)。许多半宝石(除钻石、红宝石、蓝宝石铁矿床下能发射可见光的性质称为发光性。矿物晶格在吸收了较和绿宝石这四种贵宝石之外，其他宝石的统称)是硅酸矽卡岩层在矽卡岩层中常常会高的外加能量后，会辐射出能量较低的可见光。除发出可有大的铁矿床诞生。盐矿物，如石英、紫水晶、玉、石榴石、黄晶等。最珍第四步：如果岩浆再冷一些，那么重的矿物见光外，有些矿物还能辐射出红外光。金刚石(钻石)也不就会呈一个完美的晶体形析出，而且所含水贵的石头也是最稀少、最持久的，如红宝石、蓝宝石、分也越来越大。如果冷却继续，含有特大晶体(伟晶例外，在受X光或者紫外线的照射后会发光，特别是在黑岩)的矿脉就会诞生。熔岩中的水分使得晶体得以在矿脉中生绿宝石和钻石，它们大多是在地球深处的高温和高压长，众多色彩艳丽的晶体生成。暗的地方或夜里会发出蓝、青、绿、黄等颜色的荧光。我作用下形成的。国古时候称有这种特性的金刚石为“夜明珠”。印度木夫黄玉电气石晶体为含水的铝硅酸盐矿物，梯里附近深谷中的金刚石，白天受到太阳紫外线照射后，主要产在花岗伟晶岩、矽卡岩及冲积砂矿床中。夜里会发出淡青色的荧光。这些荧光引来了许多有趋光性的昆虫，昆虫又引来大量的青蛙，青蛙又招来许多毒蛇。玛瑙绿宝石经过一系列的沉积过玛瑙带有美丽的色彩，是二氧化硅的又名祖母绿，矿物名环环相扣，这就是有金刚石的深谷中多毒蛇的原因。程，那些缓慢生长的晶胶体溶液失去水分后形成的。每一层称为绿柱石，颜色呈体往往会变得特别大。的颜色因所含微量元素的不同而不同。翠绿色，主要产于绿柱石花岗伟晶岩及岩石与矿物的关系单一矿物构成的岩石(单矿岩)相应的砂矿中。岩石是由好几种不同种类的矿物蓝宝石方解石(矿物)开发人造矿物所组成。矿物的种类繁多，达属于刚玉晶体，因含有二价3000多种，仅有数种为造岩矿由于有些矿物在自然界产出较少，不能满足工业生产的需要，于铁离子和钛元素而呈现蓝色。物。造岩矿物中90%为硅酸盐大理石(岩石)是从20世纪40年代起人们开始了人造矿物的研究，现在已开发出许多类，其中又以橄榄石、辉石、角人造矿物。例如，自1947年实验室培养出人造石英晶体后，现在光学闪石、黑云母、白云母、长石以红宝石及石英等7种硅酸盐类为主。和电子工业上所用的石英晶体都是人造石英晶体。金刚石以其最大的属于刚玉晶体，因含有三价由数种矿物组成的岩石(复矿岩)硬度、半导体性质以及光彩夺目的光泽，分别应用于钻头切割、电子铬离子而呈现红色；其硬度工业和宝石工业上。1955年后，人造钻石开始在实验室合成，但颗粒仅次于钻石，为第二硬矿物。花岗岩(岩石)长石(矿物)第五步：上层的石灰岩较小只有1克拉左右，且不够透明，故多用于切割工业。随着人们生被冲蚀后，铁矿床便会钻石白云母晶体活水平的提高，宝石的需求量也不断增长，于是人工合成宝石就代替石英(矿物)黑云母(矿物)暴露出来，从而受到近钻石为最硬的矿物，由纯了相应的天然宝石。人造祖母绿、人造刚玉、人造变石、人造绿松石继续冷却后，含有地表地下水的侵蚀、分碳构成，那是碳在地下约特大晶体的矿脉解，并被搬移到二级矿等，与天然宝石基本一致，都已经生产出来并在市场上销售。600千米处经受高温、高压(伟晶岩)形成。石英晶体床中再次沉积下来。的作用后才形成的。162163

85学生探索百科全书自然探索地球外逸层大气层结构大气层存在的意义热层之上就是外逸层，与流星擦肩而过它与星际空间之间没外逸层地球表面为一层大气所包围。这层大气既为生命所必需，有明显的分界，属于从地球大气层进入宇宙又为地面生物提供良好的保护，并且使地球上各式各样的天气10-111200探索地球大气层太空的过渡区域。极光现象产生。如果没有大气，来自太空的陨石将像超级炮弹一400千米样，将地面的一切事物毁坏殆尽。因有大气层保护，绝大部分你在睛朗的夜晚观看星空时，有时会看见一道热层陨石在尚未落地之前就已焚化消失。由此所产生的细微粉尘，当10-91000明亮的闪光急速地划破夜空——流星出现了。热层在中间层上，其上界可达800～1000则恰恰使直射的日光受到一定程度的散射，使光照变得柔和均虽然流星出现的时间很短暂，但却能给人留下深刻千米。由于热层吸收卫星匀，令人获得均衡的视觉。大气层还吸纳着生命必需的氧气、了许多太阳辐射的F层的印象。原来在我们居住的地球外层有一层厚厚的缘故，大气温度随高0水汽，防止地球被阳光烤干。高层大气对来自太空的电磁波有热层度增加而急速上升。大气存在，当星际空间里那些尘粒和小星体闯入地热层中有D层、E层卫星良好的屏蔽作用，否则过量的电磁波将危害人和动物的健康。和F层等电离层，其球大气后，会与大气产生剧烈磨擦，形成燃烧发光的中E层和F层具有反极光现象，这样流星就出现了。当然除了这些美丽的流星射电磁波的性质。臭氧层破坏氟里昂参与的臭氧反应由于人类活动排放的大量氟里昂（烃与氯、氟经常与大气亲密接触外，太空船在返回地球时也需10-5-90紫外线100千米化合生成的化合物)到了臭氧层后就会破坏原CFCl2中间层E层来的平衡反应，使臭氧含量减少，天空中出CFCl3Cl要与大气擦肩而过。如果太空船以40,000千米/小流星现臭氧洞，导致地面上的紫外线辐射增强。O3ClClO时的速度按锐角方向进入大气层时，会被反弹回太D层O紫外线2臭氧层中间层0O3O2空；当入射角接近90°时，太空船会与飘浮着的气在平流层中20～30从离地55千米到离地约80千米间的大气O千米之间的区域中层为中间层。在这一层，温度随高度的增Cl50千米10-3O体分子产生剧烈摩擦，几秒钟内船体会化为灰烬；2ClO有一片臭氧含量极加而迅速降低，并且层内大气又开始发平流层O高的臭氧层。大气中生垂直对流运动。臭氧反应只有当太空船以相对于大气层-6.2±1°的临界角的臭氧主要集中在40千米飞机OO2臭氧层，在近地表层紫外线O进入大气层，才能避免被毁或返回不了的命运。原来热气球平流层的含量很少。O30千米臭氧层O3从对流层顶到离地约55千米的部分，称O像流星、太空船等外来之物会被拒于地球之外是因-572为平流层。平流层中的水汽和灰尘的含20千米10-1量很少，且与对流层不同的是，此层内空O3O2为大气拥有独特的分层结构。对流层气上下扰动变得极微弱。紫外线O飞机卷云O2O210千米O3保持平衡容积(％)积雨云氮78.084对流层3O22O2氩0.934115对流层内空气会上下对流，各种云、雨、二氧化碳0.032雪、飓风等天气现象都发生于此层。大气成分氖0.0018组成大气的空气为一种混合气体，氦0.00052气压(标准大气压)温度(℃)并且愈到高空，变得愈稀薄。从地甲烷0.0002面到90千米的高度为止，空气成大气压变化大气温度变化探究臭氧层氪0.0001分的比例大致上是一样的。大气受地心引力的吸引而向由于太阳辐射在大气各层中的吸氢0.00005大气中那层微薄的臭氧层看来很不起眼，作用可不小，下沉，因此有向下压的力量，收情况不同，造成垂直方向上的氙0.000008由此就会形成大气压。大气气温变化差异很大。从对流层到臭氧0.000001它可以保护地球免遭紫外线辐射的侵害。在地球史的前半压一般随高度升高而递减。中间层气温呈下降趋势，但到了其他天空的颜色氧气20.946热层有了很大的回升。段，自由氧只以微量气体的形式存在。后来，在距海平面10由于大气中的众多微粒能使太阳光发生散射，所以天空呈现出蔚蓝色。米以下的地方首先诞生了原始植物。因为在这一深度，具有大气层结构破坏性作用的紫外线辐射照射不到这里。原始植物出现后，温室效应我们生活在包围地球的多层大气结构之中。大气层的边便将氧气作为其新陈代谢的产物排放到大气层中。而后，紫温室效应指大气层使星球变暖的效应，目前主要指界很难确定，一般认为其厚度约为3000千米。由于受地心引使温室效应加强而造成全球变暖的效应。太阳光射到地外线辐射将一部分双原子的氧分子打散成单个的氧原子。氧力的作用，大气物质主要集中在下部，其中50%的气体聚集球上，部分能量被大气吸收，部分被反射回宇宙，大部原子随即又在化学反应中与氧分子结合，形成有三个原子的分被地球表面吸收，晚上地球表面以红外线的方式向宇在离地面5000米以下的区域。大气在垂直方向上的物理性质氧分子，即臭氧。臭氧对紫外线具有很强的吸收能力，并能宙散发热量，其中也有部分被大气吸收。大气层如同覆是有显著差异的，根据温度、大气成分、电荷等物理性质，同盖温室的玻璃一样，保存了一定的热量。在大气层中，吸在吸收过程中，再次分裂成一个单原子的氧和一个双原子的收热量的主要成分是水蒸气、二氧化碳、甲烷等，它们时考虑到大气在垂直方向上的运动情况，可从下到上依次将氧。后来臭氧的新生与分裂开始不间断地反复循环起来，结被称为温室气体。如果大气层中温室气体的含量增加，地大气分为五层：对流层、平流层、中间层、热层和外逸层。层球的总体温度就会上升，两极的冰层会加速融化，造成果使地面上的紫外线辐射强度一再减弱。这样生物才从海里与层之间有些有明显的界限或过渡层。大气没有外边缘，只海平面上升，淹没沿海低海拔地区。目前温室气体的增走向陆地，并产生了更多的氧。在氧的积累过程中，大气层加主要是由人为活动引起的。是向外逐渐变薄，直到真空。中的臭氧浓度也相应增加，臭氧层出现。164165

86学生探索百科全书自然探索地球海底沉积物海底沉积物揭开海底的秘密海底沉积物的种类很多，石英与钙质软泥通常呈白色和浅色，含铁和以鲨鱼的牙齿或岩石碎锰的沉积物常呈红色、蓝色和绿色，在水交换弱的地方黑色沉积物较常见。探索海底世界片为核心形成的锰核。在远离大陆的深海区中沉积下来的细粒物主要是火山灰。在极地周围，在海山上所采集融化的冰山使较大的岩石和砂粒在此沉积。除了冰碛沉积物之外，深洋占据了地球表面积的绝大部分，但是，由于海水经年累月不会干涸，由尘埃和生物残体所形成到的花岗岩。海的红黏土。海沉积物里也含有细黏土成分。在水深约4500米的地方，红色深海所以海底的情况一直到不被人们所了解，直到1920年回声测距法被用黏土中含有钙，在再深一点的区域就只有硅酸盐沉积物了，因为富含来探测海底深度以后，海底地形的探勘工作才有了重大的进展。第二次世界火山岛海底火山出露海面就成为火山二氧化碳的水在这里可以分解碳酸钙。由铁化合物组成的红色深海黏土大战末期，美国的海斯教授在太平洋中部海域进行调查时，对从回声探测仪岛。太平洋上有很多火山岛，由微小的有孔虫层非常薄，每1000年才增加1～2毫米。而在深海沟里集结有大量的沉积物，它们夏威夷群岛就是其中之一。测到的剖面数据进行分析，发现海底有许多平顶山。1973年，一艘日本船在尸体堆积而成的来自于被剥蚀大陆上的风化岩石，经河流搬运到海里，最后在海沟处沉积下来。有孔虫软泥。菲律宾外海约2000米深的海底采集到了陆地上常见花岗岩。1979年，美法两国专家在大西洋考察中又发现，在百慕大三角的西海域矗立着一座巨大的海显微镜下放大的有孔虫软泥。海底新矿藏——可燃冰底塔。后来，海底“雪山”和洋底热泉也陆续被发现。随着人们对海底研究海洋是个大宝藏，储存的各种矿物约500的深入，海底的面貌已被构画出来—那是一个与陆地很像的世界。海底形成亿吨，其中有丰富的石油、天然气、矿物等能1962年，美国学者赫斯提出的海底扩张学说很好源，还有一种未来的清洁能源——可燃冰。这地解释了大陆漂移现象，海底也是在这一扩张过大陆架大洋盆地种可以用火柴点燃、像蜡烛一样燃烧的可燃冰程中慢慢形成的。大陆架是指大陆边缘在海面以大陆坡大洋盆地是指介于大洋中脊和大陆边缘之间的主要成分是水合甲烷，它大量沉积在大陆架的深海海区。太平洋和大西洋的大洋盆地被海沟联合古陆破裂下的延伸部分，一般深度为大陆坡是大陆架以外边缘。这些海底的甲烷来自于海底厌氧微生物0～200米，由河流挟带来的沙洋中脊一分为二，成为两个大洋盆地，而印海沟为深度超过6000米的海底到深海盆地处坡度陡海台的新陈代谢，或者是海底火山的产物，在海底质沉积物所覆盖。度洋则被三叉形的洋中脊分为三个大洋盆地。狭长形凹地，两侧坡度陡急，多急的过渡带。海台的山顶宽广平坦，分布在大洋的边缘，紧依岛屿或的巨大压力下，甲烷分子与水分子聚合成水合四周为缓坡。海台一大陆沿岸山脉的外侧，是地壳的甲烷。初步证据表明，可燃冰的储备量很可能洋底般由熔岩堆积形成，活动带。世界上最深的海沟是马超过了石油、煤炭和天然气的总和。现在，从洋底是海洋的主体部分，平均但也有具花岗岩基底裂谷里亚纳海沟，深约11,034千米。的海台，这类海台亦在技术上还无法实现可燃冰的大规模开采，相深度达3800米。洋底由有孔虫软泥和红黏土等沉积物覆盖。大洋中脊可称微陆块。海台在信不久的将来，可燃冰将会是海底能源开发的印度洋中最为发育。主要方向之一。大洋中脊是指狭长绵延的洋底高地，是地壳厚度最小、岩石年龄最轻，岩石圈板块不幼年洋断生长的地方。在大西洋、印度洋、太平洋、北冰洋内均有海底扩张连续延伸的大洋中脊。海底山脉科学家在海底发现或确认了许多未曾预见过的地质现象，他们用海底大洋中脊海隆扩张理论来解释这些现象。大大洋中还散布着外形洋壳呈等轴状的、宽缓的海底陆壳洋中脊轴部裂谷带是地幔物质高地—海隆，如百慕大海涌升的出口，涌出的地幔物质隆。海隆由熔岩堆积形成，其四周为陡坡。冷凝形成新洋底，新洋底同时3800～2600万年前推动先期形成的较老洋底逐渐向两侧扩展推移，这就海底地形是海底扩张。海底扩展移动的速度大约为每年几厘根据海底测深、声呐测量以及米。海底扩张在不同的大洋有不同的表现形式。一种1.4亿年以前深海钻探所获得的越来越多的洋底地形数是扩张着的洋底把与其相邻接的大陆向两侧推开，随据显示，整个洋底地形大多是构造地形和火山环礁2亿年以前6500万着新洋底的不断生成，两侧大陆间的距离随之变大。在热带海域，火山岛四年以前地形，洋底并不平坦，高低之差大于大陆。连绵的火大西洋及其两侧大陆就属于这种形式。另一种方式是周的水域下有珊瑚礁6500～3800山链高高地矗立于大陆架之间的洋底上。只有极少数的水下出现。随着火山岛的渐万年以前洋底扩展移动到一定程度便向下俯冲潜没，重新回到渐下沉和消亡，加上珊山脉，如冰岛和亚速尔群岛会矗立在水面之上，且部分被削蚀。5400～2600700～0万地幔中去，相邻大陆逆掩于俯冲带上。太平洋就是这瑚礁的不断增大增高，万年以前年以前平顶海山环礁就出现了。在一些大洋中，来自地幔层和外地核交界处的炽热岩浆以管流(即种情况。洋底处在不断新生、扩展和潜没的过程中，又称“海坪”，其山顶平坦。海山露2600～700万年以前地幔柱)的形式穿破地幔层，形成地点固定的“热泉”。漂移至“热泉”出海面的部分经海浪的侵蚀，山顶海底岩石的年代好似一条永不止息的传送带。大约经过2亿年洋底便变平坦，后来由于海面上升或海山调查海底岩石的年代，可发现年代愈新的岩石，愈靠近海底山脉；反之，上方的地壳板块在此不断地生成新火山。下沉，就出现了平顶海山。愈古老的岩石，则愈远离海底山脉。图为太平洋海底岩石的年代。可更新一遍。166167

87学生探索百科全书自然探索地球遍布全球的洋流谁制造了“杀人浪”寒流在大洋表面及深处，海水总是有规律地向着同一方向运波浪动，就像陆地上的河流，所以人们形象地把它称为“洋流”，探索强烈的海水运动暖流也叫“海流”。洋流形成的原因很多，也很复杂。信风和西潮汐风等定向风的吹送，是洋流形成的主要原因。同时，地球自1978年12月7日，德国的超级油轮“明兴号”在转偏向力作用，海岸轮廓和岛屿的分布，海面水位高低不同，在驶往美国的途中突然消失!更加离奇的是，随海水的温度和含盐度不同等，对洋流也都有一定的影响。洋洋流之展开的大规模搜救行动竟然一无所获。除了一艘残流还对世界各地的气候影响很大。在低纬与高纬间的热量传世界洋流分布缺不全的救生艇外，长度超过两个半足球场的超级油海水运动的能量洋流在南半球与北半球大致呈对称分布。在北半球的副热带洋面上，洋流基本海洋蕴藏着巨大的能量，如波浪、洋流、潮汐等动能，温海水与冷海输方面，洋流起了调节纬度间温差的作用。另一方面，由于上是围绕副热带高气压作顺时针方向流动，称为内循环；在大陆沿岸，还存在轮连同26名船员竟然全部消失得无影无踪。无独有水间的温度差所产生的运动，以及海水盐度差异引发的海水运动等。海洋东西两岸冷暖洋流水温存在的差异，导致同纬度大陆东着沿岸流，作逆时针方向流动，称为外循环。在纬度40°以北洋面，洋流是绕着副极地低气压作逆时针方向流动。南半球洋流方向与北半球正好相反。偶，2000年，英国超级油轮“奥里亚娜号”又突然西两岸气温会有显著区别，一般暖流沿岸多降水，冷流沿岸遭受狂风巨浪袭击!仅隔1个月后，英国又有一海滩多雾。另外，冷暖流交汇能引发涌流，再加上天气情况的影风艘拖船莫名其妙地沉入海底!与上述事件类似，响，交汇处会出现相对复杂的水文情况。可怕的“海底风暴”非洲的好望角、百慕大三角等地也频频发生这浪谷浪尖在未发现海底风暴之前，人们认为海底是一片海浪拍打堤岸大洋表层以下的环流种离奇海难。这究竟是怎么回事呢？科学家经大洋表层以下的环流以经线方向运动，其北大西洋深部洋流北大西洋深部洋流具有高特别宁静的地方。但近年来海洋科学家发现，海底并活动的深度主要取决于海水的密度，因此过研究，认定这是神秘的“杀人浪”所为，但运动减速仍以热盐效应起主导作用。但在某些海域盐、低温的特性，它们从不平静，类似于陆地上飓风的各种激流一年四季海湾洋流海水的下沉或上升也会由某些动力作用引北向南纵穿大西洋。海湾洋流为它是如何形成的，还没有确凿的说法。有人说圆周运动起。图以大西洋为例，进行说明。都在海底兴风作浪。海底的风暴海水以高达每表面洋流，“杀人浪”是一种巨浪，也有人说洋流交汇引发以大圈路径非洲秒50厘米的速度流动。科学家发现，当海水欧洲南极运动。了“杀人浪”，还有人认为这是海底风暴激起的。和大气运动的能量集聚到一定程度时就会深度产生海底风暴。风暴的最初阶段出现的尽管有关“杀人浪”成因的说法不定，但可归结为一海浪形成(千米)当一道波浪向岸边冲过去时，水粒子就做环形运动，上升是旋涡，大面积的海水连续不断地做点，那就是强烈的海水运动引发了灾难。成为浪尖、下沉成为浪谷。在海岸附近这种运动的周期性0减弱。海浪减速，浪尖卷曲，冲上海岸。1旋涡状运动，搅动水体中的海流。当海2面上空大气风暴持续数日，海浪就越3来越凶猛，传递到海底的能量就越大，无处不在的海浪4于是海底风暴就产生了。当海底风暴袭俗语说“无风不起浪”，可见海浪大部分是由风引起的。风将水面吹起涟漪，当风力加5来时，海底下也会发生类似陆地上沙漠0°赤道30°S强后，涟漪就变成了海浪。海浪与水一起前进时，有自己的轨迹。海浪的大小随风的强度、630°N60°S60°N尘暴的景观。海底风暴所经过之处，无论风吹的范围及风吹时间的长短而异。在宽阔的海洋中，强烈的飓风连续刮上好几天之后，南极中部洋流南极底部洋流是爬行动物、植物，还是礁石、海底通讯海浪的高度有时就可达20米以上。在海洋上，当风速急变、风向骤转时，各个方向的南极中部洋流为中层水的运动，分由于大洋底层水具有很大的密度，且非常布在次表层之下，主要由南极辐聚冷，所以会在极地地区下沉几千米，然后向电缆和测量仪器都会被掩埋在沉积层之下。海浪就能汇集起来，形成巨浪；当狂风怒吼时，海浪的能量剧增。据科学家计算，区和西北辐聚区下沉的海水所形成，热水、低盐区做补偿流动。波高每增加1倍，它所蕴藏的能量就增加4倍。这些拥有巨大能量的海浪就有可因此带有源地的低盐特征。能造成海难事故。海浪的大小迷失百慕大三角海浪的大小可按蒲福风级来区分：0级时，宽200千米12级几百年来，曾有不计其数的船只、飞机在百慕大三角海区神秘失踪，没有留下残骸，也没海面上波平如镜；2级时，海面上出现波有生还者，因此人们视这片海域为“不祥之海”，称其为“魔鬼三角”。几十年来，人们为解开高为0.5～1米的平滑微波。6级时，海面2级时速50百慕大之谜费尽心机，提出了各种各样的推想和猜测，众说纷纭上会掀起高达3米的海浪；8级时，巨浪千米6级翻腾，浪花四溅，浪高可达9米以上；12百慕大没有定论。据统计分析显示，在这个海域发生失踪事件的次数大时速3千米北美级时，飓风吹袭，海浪会高达14米。200米致与突来的强风暴预测的平均次数一致，这里强大的洋流还可将失事残骸很快地驱散而化为乌有。谁是造成这里海难的罪魁8级时速1千米迈阿密祸首，还有待于进一步的研究。400米百慕大三角方位古巴百慕大三角指从大西洋上的百慕大群岛到美国佛罗里达半岛南端的迈阿波多洋流的速度海地黎各密，从迈阿密到加勒比海的波多黎各，然后回到百慕大所连成的三角形，牙买加整个区域为100万平方千米。愈靠近洋流中心，流速愈快；水面上的洋流流速则要快于水面以下的部分。168169

88学生探索百科全书自然探索地球V形谷上游搬运作用流水搬运泥沙的方法卷入旋涡中溶解在源头附近，河流常流经一个坡度较大的地表引起水流速与文明相伴发展深切的V形河谷。流水通过长度加快，快速流动的水常常因侵蚀作用而形成的砾石、砂子及黏土等，会被河流转动跳动年累月的侵蚀作用会将V形河开辟出一些窄窄的水道。压动谷切蚀得更深。搬动。较大的砾石则不易被普通水流搬动，只有等到大雨探索河川的作用过后河水激增、流速增大时才可能搬动。若是圆砾就会在河底以滚动的方式移至他处，而角砾就有如被拉扯一般，在河底以滑动的方式移动。河牛轭湖形成览人类古代文明发展史，我们可以十分清楚地取直线河道流动的河流在遇到其一岸有纵水中的小砾及砂子随河水的乱流而时浮时沉，并伴着流水漂至下游，这一运动方式称松软的地层时，此部分即被削蚀成凸发现，世界文明古国的诞生和发展，莫不受惠于岸；对岸则开始沉积搬运来的砂砾。河为跳动。泥土和黏土本身不易下沉，因此很容易随着流水漂流。虽然道开始变弯。当变弯的河道改流后，剩伟大的河流。发源于非洲东北部的尼罗河，每年规律中游它们的颗粒极小，但搬运量却是最多的。我们可以从出露的地层上泥下的河曲就成为牛轭湖。河流宽度变大，河性的洪水泛滥在沙漠中营造出大片沃土，古埃及文水的流速因河床倾岩的量比砾岩和砂岩多的事实上得到印证。搬运作用的强弱斜减小而变慢。明诞生于此。位于西南亚的底格里斯河和幼发随物质颗粒的大小、形状及水流流速而河曲拉底河，哺育了生活在米索不达米亚平原以巴当河流流经易侵蚀的增减，其中以水流的急缓影响最大。地区时，水流使河道比伦城为中心的古人类。他们依靠两河流域灌变弯曲。牛轭湖溉之利，大力发展农业。印度河是奔腾在南亚牛轭湖是因沉积物的沉积作用而从河道中次大陆上的一条大河，它在中下游地区形成肥分离出来的河曲。沃的平原三角洲，人们在那里过着丰衣足食的安康生活，古印度文明因此发展起来。灿烂辉煌的泛滥平原瀑布和急流当河流拓展河谷的侵蚀中华文明最早也是在长江和黄河流域出现的。这河流流经地势落差力大于加深河谷的侵蚀较大的地区时，常力时形成泛滥平原。一部部文明古国的发展史，充分说明了河流对于出现瀑布和急流。冲积扇形成人类生产活动的重要意义。河流不仅为人类提供河川作用了生存水源，其长久而持续的作用还营造出了复河流的坡度和大小，以及它流经的地面决定了河流将下游杂各异的地貌，创造出适于农业生产的富饶土地。如何塑造地面形态。地表坡度变缓。支流的汇入增支流加了河流的水量。河流侵蚀原有的河床，使它变宽、变深。支流为流入干流的小河或小溪，它带给干流水与沉积物。河蚀作用三角洲河流流进海洋时，河流沉积物河流所引起的侵蚀作用称为河蚀作发生沉积作用，形成三角洲。河流由山地突然流向平原处，泥沙开始瀑布形成沉积。用，它不同于由风引起的风蚀作用以及由由于硬岩层不容易进行全面的河蚀作用，只有地层的前端因下面的软冰川引起的冰蚀作用，是地球上所见的侵岩层容易受流水侵蚀而后退，所以硬岩层也随之崩落后退，形成如阶蚀作用中最为普遍的一种。河流对河底的梯般的地形，水流经过此地形时就侵蚀作用叫作加深作用，又称下切作用，形成了瀑布。河谷拓展河口大多发生在河床岩石出露处。愈陡急的河当河流水位逼近海平面时，河流沙滩在河口处，河流的速度减慢，床，加深作用愈强。岩质河底由于没有沉洪水的威力产生更多的河曲，河曲发育成更河流携带而来的砂子并开始把它所运载的沉积物宽的河谷和更广阔的泛滥平原。遍布海岸形成沙滩。慢慢沉淀下来。积层，在河水流速又不够快等多种条件配当河床里的水量增加到可以没过两岸的时候，洪水就出现了。随着雨水与融雪的不断进入，河流沉积作用合之下，就会形成圆柱形的壶穴地形。另河流以出口处为中心流动，呈现放射状的速度与力量渐渐增强。泛滥的河水有着巨大的力变更其流路，而逐渐沉积泥沙，扩大所外，呈蛇行弯曲的河道在直行水流的冲击量，可以把树连根拔起，可以推动巨砾前行；当河水因风化、侵蚀而崩解的泥沙随水流漂移，一旦水流的搬运力变小，泥沙就会在形成的冲积扇。之下，会侵蚀弯曲部分的河岸，这就是河流入河漫滩的时候，甚至会冲毁桥梁与房子，给附河底或海底沉积下来。即使流速很急，大砾石也有可能沉积；至于颗粒小的沙土，就近的居民带来巨大的灾难。美国约有2000万人住在岸侵蚀作用或称加宽作用。还有一种情况连流速缓慢的河水也能轻易将之运走。由此可见，支配沉积作用的条件大致为流速洪水易发区。就世界范围来说，仅在19世纪，被洪是，上游的坡度十分陡峻，侵蚀力量特别水淹没的人数就达上百万，这些人大多生活在人口和颗粒大小。此外，河床坡度大的上游，侵蚀和搬运作用很强，因此暴雨之后，巨集中的河漫滩平原上。洪水是可怕的，但另一方面大，再加上源头地区泉水的涌出和雨水的大的岩块也可能被搬运到中下游，此时水量虽增加，但河床坡度变小，流速也减缓，它的发生却能使土地变得富饶。像古埃及人把他们侵蚀，使得河道逐渐向下延伸，这就是河那里肥沃的土壤看作是“尼罗河的恩赐”。这是因为于是会发生沉积作用。因此，河流流出山谷谷口，常会形成冲积扇；而在下游平原流的加长作用。总之，加深、加宽和加长尼罗河洪水带来了来自河流上流有机质丰富的泥沙地区常有泛滥平原出现；入海的河口处，沙泥沉积，形成三角洲。由上述可知，河沉积物，为他们营造了肥沃的土地。被搬运来的大量泥沙逐渐沉积，冲积可谓河川的三大侵蚀作用。川上游沉积的是大块角砾，中游以圆砾及砂子较多，下游则以泥沙较多。扇变得更大。170171

89学生探索百科全书自然探索地球风蚀作用空气中的细颗粒“魔鬼城”的来历又称风蚀，是吹蚀作用和磨蚀作用的总称。当风吹经地表时，由于风的动压力作用，将地表的松散沉积物或者基岩上的风化产风蚀地貌中等大小的颗物吹走，使地面遭到破坏，这种作用称为吹蚀作用。组成地表的风粒跃移物质越细小、松散和干燥，它要求的起动风速越小，受到的吹蚀我国准噶尔盆地西北部的乌尔禾地区，黄沙茫茫，杳无人在就越强烈。另一种是当风挟带砂粒贴近地面运动时，风沙流中的烟。每当夕阳西下、夜幕降临之时，站在高处远远望去，只砂粒对地表物质进行冲击、摩擦，如果岩石表面有裂隙或凹坑，风10厘米见尘土飞扬，在灰蒙蒙的荒野里，矗立着一座座大小相间、错落携砂粒可以钻进其内部进行旋磨，这种作用称磨蚀作用。吹蚀作乌尔禾“魔鬼城”有致的古老城堡，这便是著名的“魔鬼城”。每当狂风大作时，城“魔鬼城”的形态在地貌学上被称作“风蚀城堡城”，用和磨蚀作用是同时进行互相促进的。堡内立时凄厉之声四起，时而像野兽咆哮，时而像婴儿啼哭，时简称“风城”。“风城”在干旱沙漠地区较为常见。乌粗颗粒滑动式滚动尔禾“魔鬼城”就是一座“风城”。蘑菇石风蚀作用搬运沉积物的方式而又像女人尖叫，令人毛骨悚然。但在月白风清的夜晚，则又是风刮起来砂粒，由于其本身重量的作用，只能风棱石在地面处做跳跃式移动，结果侵蚀都发生在另一番景象：那奇形怪状的岩壁，在月光下显得如此静谧、温和。地面的卵石受到挟带砂粒的风猛烈撞击，会使卵石离地面一米高的范围内。高高的的一面很快磨损以致失去平衡，又使卵石的另一面石塔只在底部受到侵蚀，“魔鬼城”使人感到变幻莫测。住在这里的哈萨克牧民就认为城堡面向来风，其结果是卵石的几个面先后都被磨平，形搬动沙砾的风风蚀地貌留下的蘑菇形岩叫蘑菇石。成所谓的风棱石。里住着一个喜怒无常的魔鬼，他们将这儿叫成“萨依坦克尔希”，在干旱地区，由风蚀作用所形成的风蚀卵石的一面地貌在大风区域有广泛的分布，特别是正对即“魔鬼城”的意思。谁建造了这座奇异的“魔鬼城”呢？强风吹蚀卵磨平后失去卵石翻过去，暴石的一面。平衡。露新的一面。风口的迎风地段发育更为典型。由于风沙活动只限于距离地表较低的高度内，所以风蚀“魔鬼城”形成结果卵石有了地貌一般也以接近地面处最为明显。由于岩几个平滑的面。在一亿年前，准噶尔盆地本是一个巨大的淡水湖，这里沉积了巨厚的砂性、岩层形状等因素的影响，风蚀地貌多种多岩和页岩相间的地层。后来，因地壳上升，湖水干涸，岩层受挤压发生变形。样。棱角明显、表面光滑的风棱石是广大砾石风蚀地貌又因这里地处内陆，距海较远，因而气候变得越来越干燥，再加上昼夜强烈荒漠中最常见的一种小型风蚀地貌形态。石窝风蚀地貌大部分见于岩性强弱相间的沉积岩(主要是砂岩、泥岩等)地区。由于岩性软硬不同，导致差别多发育在石质荒漠中巨大岩石的迎风峭壁和岩上，是许多圆形或不的温差变化，使暴露于地表的岩石因受物理风化而破裂，为风的吹蚀作用提性的风力吹蚀，从而形成许多层状墩台，相对高度供了大量裂隙。又因乌尔禾地处佳木河谷口，这是个大风口，狂烈的西北风多为10～30米；有的由于岩层平铺，墩台顶部多平规则的椭圆形的小洞穴和凹坑。孤立突起的岩石在经受长期的风化坦，故称“蚀余方山”，亦有呈宝塔状的。从风口吹来，首当其冲的就是那块由砂岩和页岩组成的高地。当狂风吹入河和风蚀作用以后，形成上部大、基部小、外形与蘑菇相似的岩石，称谷的小盆地后，因受盆地地形的影响，风向转来转去，为风蚀蘑菇(蘑菇石）。而那些垂直裂隙发育的岩石在经过风蚀后，可又形成一股股旋风。旋风在魔鬼城内盘旋恕吼，使得形成一些高低不等、大小不同的孤立柱，称为风蚀柱。干旱地区雨软硬不均的砂岩遭到强烈的剥蚀。剥蚀掉的岩屑，随量稀少，暴雨产生洪流冲刷地面形成的冲沟在风蚀作用改造下会逐风狂舞，剥蚀后留下的岩石就构成了“风蚀蘑菇”、“风渐变成风蚀谷。风蚀谷经长期风蚀，不断扩展，使风蚀谷之间的地蚀柱”、“石兽”和“风蚀城堡”等千姿百态的“风城”面不断缩小而成为岛状高地或孤立小丘，称风蚀残丘。风蚀雅丹也景观。是一种风蚀城貌，它泛指风蚀土墩和风蚀凹地的垄槽地貌组合。与风蚀残丘不同，风蚀雅丹不是发育在基岩上，而是发育在土状堆积物中。风蚀柱风蚀城堡挟带砂粒的风造成侵蚀，使裸露的岩石风蚀城堡为水平岩层所形成的多被吹砂磨蚀成奇形怪状，从而产生山崖层状山丘，多发育在岩性软硬相倒悬、头重脚轻的岩石结构，称为风蚀间的砂岩、泥岩等地区。它一般高柱。它一般发生于岩性单一的岩层区内。10～30米，由于岩层顶部平坦，或呈宝塔状，远看好似颓毁的古城堡。172173

90学生探索百科全书自然探索地球沙丘形成楼兰古城的消亡沙尘暴天气连绵的沙丘构成了波涛起伏、浩瀚无垠的茫茫沙海。沙丘是风积作用的当强风将地面沙尘吹起，使空气很平顶山产生。砂粒在被风搬运的过程中，可以随风移动一定的距离，然而当风沙行混浊，水平能见度小于1千米的天气现四周陡峭、顶走近沙漠部宽阔平坦的进中遇到障碍物时，例如植物，会减慢风速，使挟带的砂粒落到地面。堆高象即为沙尘暴。沙尘暴是一个全世界范丘陵。围内的问题。目前北纬15°～35°、南的地面会造成更大的挡风效果，于是更多的砂粒掉落、堆积，渐渐形成新疆罗布泊洼地，楼兰古城曾是丝绸之路上的重纬15°～30°的范围内，是一个环状的沙丘。沙丘有流动和固定、半固定之分。流动沙丘的表面无植物覆沙漠地区。正是因为这些沙漠的存在，在地。早在2000年前，罗布泊本是一片美丽的绿深谷使得我们能常常看到沙尘暴。沙尘暴的深谷是为数不多盖，或仅在沙丘坡脚处有少许植物，植被覆盖度在15%以下，风洲。这里气候温和，土地肥沃，绿树成荫，街衢纵横，但异常猛烈的降发生是需要一定条件的。有利于产生大雨过程将山脉冲沙活动强烈，沙丘流动性大。半固定沙丘的表面，植被呈斑风或强风的天气形势，有利的沙源、尘店铺林立，商贾云集，是当时世界上最开放、最繁华的蚀形成的。块状分布，植被覆盖度在15%～40%，在植物生长较好的地源分布和有利的空气不稳定条件，都是沙尘暴形成的主要原因。除此之外，前城市之一。可是，由于战火以及地貌变迁等因素，楼兰方略有黏土或盐土结皮现象，有局部风沙活动，沙丘流期干旱少雨，天气变暖，气温回升，是逐渐没落了，后来就突然间不存在了。令楼兰消亡的真动性较小。固定沙丘有密集的植被覆盖，植被覆盖沙尘暴形成的特殊天气气候背景。具备干河谷这些要素后，强风掀起地表的沙尘，就正原因在于，公元3世纪后，流入罗布泊的塔里木河因干河谷是由被水冲蚀形成的。度超过40%，或大部分沙丘表面有薄层黏引发了沙尘暴天气。沙漠地貌形成由于沙漠地区雨水少，一段时下游河床被狂风吹来的沙尘淤塞，河水被迫改道南流，沙漠是一种降水量极间河谷因缺水而干涸。土或盐土结皮，不易被风吹蚀，沙丘少的干旱地区。劲风、冷热比较稳定。从此这片绿洲得不到水源灌溉，草木枯死，周边的黄沙悬殊的温度——白天酷热、夜晚农田和林带酷冷——和偶尔出现的快速的水流明渠沙丘有了水的灌溉，农田以及林木生长就有不断袭来，不久楼兰就隐没在了沙丘深处。楼兰的命运创造出了特殊的沙漠地貌。在导水层沿山谷下降的在风的作用下，形态各异的沙丘形成。了可能。同时沙丘因这些障碍存在不会过程中，其水位线接近继续前进发展。只是环境改变引发的沙漠化事件中的一例。在环境变地表，经人工开挖就形差的条件下，沙漠可以吞噬田地、村庄甚至整座城堡。成了明渠。砂粒沙丘形成示意砂粒来源于沙漠表面的基岩。风和水沙丘受到风的吹扫与侵蚀，风携带的砂的侵蚀作用侵蚀岩石，使之分解成微粒沉积下来，出现了各式各样的形态。小的颗粒。绿洲沙漠的特点沙漠中有水源和植被的区域就可沙漠是荒漠中最主要的类型，它的特点是地面由沙性物质组新月形沙丘只出现于风在绝大部分时形成绿洲。间从一个方向吹来的地区。它们大多绿洲泉成，常常是沙波滚滚、沙峦起伏。在世界范围内，沙漠面积约占零星地分布在沙漠的边缘地区。在导水层被山谷地质结构割断的地方，陆地总面积的1/10左右，几乎都集中在赤道南北纵向沙丘又称赛夫沙丘，其长长的地下导水层可形成绿洲泉。纬15°～35°之间。这种分布与地球自转时所沙垄与风向平行。这类沙丘在风沙没有被蒸发掉的雨水经山猛烈刮过裸岩的地区最为明显。脉岩石中的缝隙一直流到地下，形成的干热下沉气流对这些地带的长期影响有形成导水层。导水层在地下延伸数千米之长，一直通到山前。关。此外，定向的干燥信风，不断吹蚀这些地复合型纵向沙丘是两股成直角的风吹动形成的。带，致使这里成为独特的干旱带，进而形成了大土地沙漠化面积的沙漠。浩瀚沙漠中的滚滚黄沙来源很广泛，有的沙漠地区大多是由连绵起伏的沙丘组成来自岩石风化，岩石常年受到风吹日晒，逐渐由大块分裂成小的。多数沙丘在风力的作用下不断移动，使一些原块，再由小块分化成沙砾，经过风的搬运堆积而成；有的是因为来不是沙漠的地区沙漠化。沙漠学中把沙漠化定义为：在在久远的年代里，河流冲积形成了很厚的疏松的沙层，再经大风极端干旱、干旱、半干旱和部分半湿润地区的沙质地表条件下，吹扬后堆积形成的。沙丘运动由于自然因素或人为活动的影响，破坏了自然脆弱的生态系统平衡，荒漠的类型风吹着小沙砾沿短距离连续跳跃前进，当沙砾掉到地上时，它们碰撞大沙砾使之向金字塔型沙出现了以风沙活动为主要标志，并逐步形成风蚀、风积地貌景观的土地退化在大陆上干燥少雨的地区，植被稀疏，风力强劲，地表或者是前移动，渐渐沙丘就不断向前扩展了。丘则是在风向经常累累粗石，或者是一片黄沙。这种干旱、多风、地面裸露的地过程，称之为沙漠化。目前土地沙漠化现象已引起全世界的关注。变化的情况下形成的。区，一般称为荒漠。根据荒漠地区的地面形态及组成物质，可沙漠由连绵无垠的沙将其划分为岩漠、砾漠、泥漠和沙漠等类型。岩漠也叫石质荒漠，为干泥漠是一种由黏土物质组成的荒漠，多由湖丘构成。燥地区的山地或山麓。砾漠亦称戈壁，其特点是地面泊干涸和湖积地面裸露而成。覆盖着大片砾石，犹如一望无际的石海。174175

91学生探索百科全书自然探索地球佛光的成因离奇的佛光佛光的成因至今还没有很定论，有关的研究还在继续。目前较新的理论认为，佛光是日光在传播过程中，经过障碍物的边缘或空隙间产生的展衍现佛光揭秘象，即衍射作用形成的。当云层较厚时，日光在射透云层后，会受到云层深图A在眼睛里聚焦的光线处的水滴或冰晶的反射。反射线在穿过云雾表面时，在微小的水滴边缘发生古老的年代里，人们在一次长途跋涉和紧张攀登之后，终在了衍射，有一部分光束会偏离原来的放射方向，其偏离的角度与水滴直径成于登上一座山峰的顶点。突然，人们在云雾间发现了一个反比，而与各色光的波长成正比。于是，不同的单色光就逐渐扩散开来，在巨人般的幻影和套在幻影周围的彩色光环。在欧美的气象文献人们的眼前，出现一个彩色的光环。再由于衍射和漫反射的复杂作用，佛光中，称这种十分有趣的现象为“布罗肯幽灵”或“鬼怪”。我国的色相往往不像彩虹那样清晰分明，而是像也有类似现象。当游客站在峨眉山金顶背向太阳而立，而前下方水彩画那样湿润地融合在一起。至于人在佛图B公路信号玻璃球聚焦的光线又弥漫着云雾时，有时会在前下方的天幕上，看到一个外红内紫光中能看到自己身影的原因是因为所见光环，的彩色光环，中间显现出身影，且人动影随，人去环空。即使两只是各自眼睛所视顶点的那个光锥面的水滴人拥抱在一起，每个人也只能看到各自的身影。这种彩色光环很或冰晶点的作用结果,这就如同各自对着一面从树缝中透出的阳光也有一个多彩光环，这其实是自小圆镜照，看见的自然也就是各自的身影。像传说中菩萨头上的“佛光”，所以人们将这种现象称为佛光或然界中一种类似佛光的光现象，称为日冕。日冕发生的条件与佛光相反，人需要迎着光源才能观察到。宝光。佛光到底是怎么形成的呢？图C叶片上水滴聚焦的光线地面佛光有时在较平坦的地域也能出现佛光，这是由地面植物上水滴的反光原理佛光本质的露珠形成的。像眼球或玻璃珠那样，水滴大致呈圆球状，所以，水滴就把光线带到水滴后面不远的某个对焦点上。这佛光同大气中的各种奇异光象如虹、霞、华、个对焦点可能是支撑水滴的叶片，也可能是后面的充当障碍物的衍射水滴。聚焦后的光线会集中反射回去，完成反光作晕、幻日以及林冠华(森林中林冠上出现的一种彩色前方水滴阳光用。如图C所示。聚焦的光线光环)等一样，都是太阳光线射入云雾中后，经过云只有在在早晨或者云雾充当透镜的水滴傍晚太阳偏斜时才在观察者的前下方要有比雾中的冰晶或水滴的反射、折射和衍射等复杂的光可能观察到佛光。较稳定的浓密云雾，且云学原理作用后而产生的“杰作”。有些光象，如佛光、雾滴要小，而其本人所在佛光成因人的位置位置的云雾要很淡。佛光其实是一种彩光环，它是幻日、林冠华等的形成所要求的气象条件比较严格，观察者处在高处阳光能够由低层云中的水滴造成的。当光线的衍射原理出现的机会也就很少，海市蜃楼亦如此。一旦出现，照射到的方位，背对太阳，观测者从山顶向下看，他的身光的衍射是指光在传播路径上遇到障碍物沿着光线的方向观察。影就可以在彩光环中间显现。遂被人们视为奇观。其实，大气光象是很正常的自而偏离直线传播的现象。光在一般情况下，出现色环的均是直线传播的。但是，当障碍物(例如小衍射图样然现象，没有什么神秘之处，与“幽灵”、“鬼怪”、孔、狭缝、小圆屏、毛发、细针、微小的水滴等)的大小比光的波长大得不多时，就“佛”等更是风牛马不相及。能观察到明显的光衍射现象，即光线偏离直线路径的现象。视线一般情况下观察者需要采取俯视的视线寻找佛光。山峦上显示出奇妙的“佛光”。佛光的发生环境云雾作用光线在穿过无数组云雾滴时，先佛光呈现所需的客观条件其实并不苛刻，只要有光源和云雾，由后方的云雾滴层发生反射作用，然后再由前方的云雾滴层完成展观测者介入光源和云雾之间，三者位于一条直线上，观测者就有可衍分光作用。能看到佛光环在云雾上显现。这个佛光环的红光圈在外，紫光圈在里，其相应的光圈介于红、紫光圈之间，具体排列从外到内依次是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。佛光环中间的“佛”其实就是观测者自己的影子。光环在越接近环的中心部位，色彩就越淡，中心则是一片很模糊的幻影。佛光持续的时间一般为半小时至1小时，若风定雾稳，则可持续3～4小时左右。光环的大小与云雾中的水滴大小有关，水滴越大，光环越小。当云雾中大小水滴并存时，即可形成两个或两个以上的不同光环，称作多重佛光。176177

92学生探索百科全书自然探索地球云与天气卷云不同的大气气流、对流强度和潮湿程度等状况会形卷云为高空中细小的白色绢丝千变万化的云成不同外形的云，因此云的形态是当时大气状态的状云，是含有很多水汽的空气气压变低表现。我们通过观察云的种类和移动情形等，可以了形成的。在中纬度地区出现的气温15℃解大概的天气特征。卷云通常意味着2～3天后天气湿度100％会变坏。1500米云的形成凝结高度阔的天空是一个巨大的屏幕，各种云彩像变魔术一样，在上飞机云广面不断地变幻着。有时云像一簇簇纤白的羽毛，有时像蘑菇飞机飞过所生成的云，常变成卷云。这是因为飞机喷出的热气在空气中冷却及受到扰动后才形成的。气温21℃和山峦，有时像洁白的棉絮，有时又像万马奔腾的场景……总之1000米湿度70％冷却变得较云能让人充满遐想。然而对于“云从哪里来”这个问题，在18世潮湿，但未形成云。纪以前一直在令人困惑。现在我们知道云是一种天气现象，它的形成过程一点都不复杂，不信你留意一下自己身边的事物，也会卷积云气温26℃由冰晶形成，是一些像豆粒或小石500米湿度50％看到小片的云。冬天，我们在浴室洗热水澡，水蒸气充满浴室，很头的的圆胖形云的集合体，在天上看起来显得很明亮。卷积云变成卷像是云。夏季，我们放学回到家里，一打开冰箱的冷冻室，就会看层云的时候，云层会渐渐变厚。气温30℃较干的空气到有一股白色的雾由冰箱里冲出来，那也是云。其实云就是一团湿度40％能被我们看得见的水汽。云的形成过程卷层云地面由冰晶形成的云，不会发亮，呈帘幕温度状或薄纱状。卷层云从西方天空渐渐℃扩张起来后，逐渐变厚，会使日晕或月晕出现，天气就有可能变坏。30克积雨云云的发生条件30云层的形成与消散22.8克积雨云由浓积云发展而25高积云云是空气中的水汽凝结后生成的极细17.2克来，云顶受上空强风吹拂晴天的地面温度上升程度因植被覆盖率、颜色和20云的形状和排列状态与卷积而变成牵牛花形或铁钻小的冰晶或水滴聚集浮游在空中可以被看1512.7克云很相像，但高度低于卷积湿度等因素的不同而有很大的差别。随着地面温度的形。积雨云内部有强烈的云。云的下面呈灰色，大部109.3克上升气流，所以常伴有大见的现象。发生云的必要条件之一是空气6.8克雷雨，偶尔也下冰雹。分是由水滴冷却所形成的。上升，地面之上的空气温度也在升高，接近中午时分，5当高积云盖住蓝天时，则意受到上升气流的力量，被急速推往上空。因04.8克随温度变化而异的云盔味着天气逐渐变坏。空气中变热、变轻了的气泡开始从地面往上升。空气-53.4克饱和水汽量(1立方空气沿山坡上升时，受地形气流的干为上空的气压低，上升的空气就会膨胀，膨米空气中的克数)扰，而容易产生波动，导致山顶生成在上升过程中温度下降。当温度下降至露点以下，水伞状的云，称之为云盔。云盔是由高高层云胀时需要消耗热量，使空气的温度下降。干温度与水汽饱和量的关系积云、层积云和积云转变而成的。高层云比卷层云厚，所以不会形成汽凝结过程开始，并成第一批的积云。积云接着随风燥空气每升高100米时，温度下降约1℃。空气中所含有的最大水汽量叫作饱和水汽量，其日晕或月晕。这种云当低气压接近飘动。如果积云所到达的地区温度较高，小水滴或冰在温度一定时会维持定量。空气温度越高，含有时，或伴着暖锋时最容易出现，所以积云随着温度降低，水汽变饱和。然而，水汽在的饱和水汽量也就越多。雨层云天气变坏的机会比卷层云大。晶会吸热变成水蒸气，这时烟消云散，天空转晴了。如像棉花糖般的云，云底是平的。通常一种遮天蔽日而呈暗灰色的云，饱和状态时不一定会发生云滴，只有作为随着太阳升高，云头会随之扩大，到果积云被刮到另一积云的上方，它便改向高空升去，常在低气压中心和锋面附近发了下午最大，而傍晚时，多半会消失凝结核的种云存在才能使云滴出现。种云生，通常在2～7千米的高度，有掉。当日射较强时，云朵的上方会变并可能因此而形成积雨云。遇到山脉阻挡后，携带云20℃15℃10℃时候云底甚至低到500千米，会成像怪物的头一样的浓积云。包括空气中悬浮的细小灰尘，或从海水中带来雨或雪。与积雨云的雨势不层的空气被推得更高，云在高空凝结加剧并形成降雨。同，雨层云的雨和雪会很平静地蒸发的盐粒等，其大小约为1‰到2‰毫米。空气在下降过程中，云层消散。降下。湿度74%湿度100%湿度100%水汽必须附着在凝结核上才能凝结成云滴。水汽12.7克水汽12.7克水汽9.3克层积云当大量云滴组合在一起，受上升气流顶托与高积云很相似，但是层积云的云朵更大且水3.4克火烧云是如何形成的排列成波状。由于层积云是由水滴聚集而成悬浮在空中，就形成了云。湿度与水汽凝结的关系的，所以不太厚，多数时候不会下雨。在日出和日落时，有时天边的云彩会是通红的一片，像火空气冷却到15℃时，湿度达到100%时，水汽到达饱和状态并开始凝结。这时的15℃就叫露点。烧的一样，人们把这种云叫作火烧云，又称其为早霞和晚霞。火烧云的红色来自于尘埃粒子和水汽对太阳的折射作用。由于层云光线中的黄、绿、青、蓝、紫几种光的光波很容易被散射掉，剩各式各样的云颜色和雾相似，并且可以如雾般扩下波长较长的红光在穿越云层时，火烧云就出现了。火烧云不天空的云朵千变万化，乍看之下似乎没有一个是形状相同的，但经仔细地观察仍然展，有时会在近地面发生。层云和光是一种美景，它还能预测天气。中国有句谚语：“早霞不出雾是在同样的条件下发生的，为所门，晚霞行千里”。原来，早霞表明东方低空含有许多水滴，有可以归纳出形状和性质相似的云。凡属于同族的云，高度和明亮度大体上看来是相同的。有云中位置最低的云。他在日照射云层存在，随着太阳升高，热力对流活动也渐向平地发展，云增强时就会很快地消失掉。由性质相似点归纳云的形成和形状，同时以高度来区分云的基本形式，将云分为卷云、层也会渐密，本地天气将愈来愈坏。晚霞主要与尘埃等干粒子卷积云、卷层云、高积云、高层云、雨层云、层积云、层云、积云、积雨云这十类。另对阳光散射有关，这说明西方天气比较干燥，也就是说，西方大气中不会有风暴。外天空中还会有一些特殊的云出现，如云盔、飞机云等。178179

93学生探索百科全书学生探索百科全书自然探索自然探索地球地球“晴天霹雳”是怎么回事各种雷声如果我们仔细听雷声，会发现它也有很雷电的产生多种。一种是清脆响亮，像爆炸声一样的雷声，一般叫“炸雷”；另一种是沉闷的轰隆声，闪雷鸣是很普通的自然现象。一般情况下雷电出现在乌云密布人们叫它“闷雷”；还有一种是低沉而经久不电的天气里。然而令人不可思议的是，有时即使天上没有云，雷带状闪电绝的隆隆声，有点儿像推磨时发出的声响，人电依然会出现。雷声阵阵响彻在睛朗的天空下，一道淡金色的光影从们常把它叫作“拉磨雷”，实际上这是一种闷天而降，直扑地面上的人或物，形成所谓的“晴天霹雳”。这是怎么雷。炸雷一般是距观测者很近的云对地闪电回事呢？很长一段时间里，人们无法理解这一现象，认为这是上天给所发出的声音。观测者几乎在见到闪电的同予作恶人的惩罚，让他遭受莫名的电闪雷劈的报应。事实上“晴天霹时就听到了雷声。如果发生的是云中闪电，雷雳”并没有那么神秘可怕，它只是众多雷电现象中的一种，只是它的声在云里面多次反射，在爆炸波分解时，又产发生环境比较特殊，不符合常规，人们无法理解而已。生许多频率不同的声波，它们互相干扰，使人们听起来感到声音沉闷，这就是我们听到的线状闪电片状闪电闷雷。闷雷的时间拖长就成了拉磨雷。雷声拖长的主要原因是，声波在云内的多次反射以雷电本质及远近高低不同的多次闪电所产生的效果。当天空乌云密布，雷雨云迅猛发展时，突然一道夺目的闪光云－大气闪电划破长空，接着传来震耳欲聋的巨响，这就是闪电和打雷，亦称为雷电。雷属于大气声学现象，是大气中小区域强烈爆炸产生的云－大气闪电链状闪电云－云闪电闪电的发生冲击波形成的声波；闪电是大气中发生的火花放电现象。“晴天当天空中出现浓厚的雷雨云时，云内部强大的空气流使冰和水分子碰霹雳”则是对于那些未达到地面的横行闪电而言的。它们会从发撞在一起，产生了静电荷。当静电云－地闪电荷被释放时，人们就看到了闪电。雷雨云源地延伸到许多千米以外，然后才降落到地面，使晴朗无云的地人们通常把发生闪电的云称为雷雨方也出现电闪雷鸣。云，其实有几种云都与闪电有关，如层积云、雨层云、积云、积雨云，闪电的发生方位最重要的则是积雨云。闪电可在云内、云与云间、云与地面间产生，其中云内、云与云间闪电占大部分，而云与地面间的闪电仅占1/6，但其对人类危害最大。雷电的影响倾听雷声气流对流雷电与我们的生活联系密切。雷电可以使空气中的正电荷积聚我们通常都是在打闪之后听雷雨云在形成过程中，气流呈强烈的垂直雷雨云在形成过程中，较轻的氮、氧等气体发生一系列化学反应，形成的新物质与雨水奇形怪状的闪电到雷声，这是因为声音比光的对流状态。上升气流将水汽凝结而出现雾冰晶粒子上升最快，在上升过会合，一并降落到地面，与土壤中的无机物合成新的、能传播速度要慢得多。一般闪电滴，就形成了云。在强对流过程中，云中闪电通常是在有雷雨云时出现，偶尔也在雷暴、雨层云、大约持续不到1秒钟，但轰鸣程中它们之间相互碰撞摩擦，的雾滴进一步降温，变成过冷水滴、冰晶被植物吸收的氮肥。据测定，地球上每年的雷雨可合成氮成为正离子，升至云层的高处。的雷声则可达10秒钟。或雪花，并随高度增加而逐渐增多。肥约4亿吨。雷电不但有利于生物生长，还有净化空气的尘暴、火山爆发时出现。闪电的最常见形式是线状，偶尔也可作用。雷电能杀死空气中的病毒和病菌，减轻农作物病虫出现带状、叉状、链状、球状等。曲折开叉的普通闪电称为线负电荷积聚害的发生。但雷电也会带来灾害。例如，在气候干燥时，闪电的能量状闪电。线状闪电的通道如被风吹向两边，以致看来有几条平较重的冰晶粒子在气流运动雷电会引起森林大闪电平均最高电流约3万安培，但是一过程中成为负离子，占据着云火，有时会袭击人行的闪电，这样的闪电称带状闪电。闪电的两枝如果看来同时层的下部。些超级闪电可达30万安培。据估算，在体，有时还会破坏建闪电中心的空气温度有30000℃。闪电巨到达地面，则称其为叉状闪电。闪电在云中阴阳电荷之间闪大的能量能把大多数金属烧成一个洞，筑物。为抑制雷电带放电甚至还可将地下的沙质土壤熔化，形成来的灾害，在18世烁，而使全地区的天空一片光亮时，那便是片状闪电。链状闪当正负电荷积聚到一定程度，就会在云与云之一种特殊的被为闪电熔岩的岩石。纪，美国科学家富兰电色彩绚丽，有时也会出现串串珍珠似的闪电，奇特壮观。最间或云与地之间发生放电。这就好像两根高压克林发明了避雷针，电极在靠近到一定的距离时，在它们之间就会这样就可避免雷电神秘的要数球状闪电了，它像一个大火球，在空中出现，有时出现电火花，形成所谓的“弧光放电”现象。雷击与弧光放电不同的是，闪电是转瞬即逝，而电对建筑物造成破坏。在空中运动，有时在地上乱窜，有时会袭击人的身体，有时会雷电放电时，在附近导体上产生的静电极之间的火花却可以长时间存在。雷击感应和电磁感应能使金属部件之间产生闯入室内。以上都是有声闪电，另外自然界中还有一种无声闪火花。雷电波还可能沿着这些管线侵入雷击是由云－地之间的闪电引发的。雷电总是会选择最容易走的屋内，危及人身安全或损坏设备。路径，所以闪电易击中高耸在地面的物体。现在在很多较高的建电。通常在暴风雨中的海上，船只的桅杆周围可以看见一道火筑物上都装有避雷针，以防建筑物被雷击坏。红的光，人们称这种闪电为“圣艾尔摩之火”。180181

94学生探索百科全书自然探索地球第一阶段千米成因分析急流大气的不稳定性产生10天降奇物之谜龙卷风的形成条件复杂多样，通常在强烈的上升气流。由8于急流中的最大过境6气旋、台风等情况下都有可能生成，有时在气流的影响，上升气4探索龙卷风流被进一步加强。2晴朗的天气里也会突然生成。另外，大地暖湿空气010千米震、火山爆发、大火灾也有可能引发龙卷风和下雨本是极寻常的自然现象，但有些风和雨确第二阶段千米风。龙卷风多发生在高温、高湿的不稳定气刮由于与在垂直方向上实很奇异。1608年，法国的一个小城中降了一次罕10速度和方向均有切变团中。那里空气扰动得非常厉害，上下温度8西见的雨，雨的颜色是血红的，全城随处可见鲜血般的雨的风相互作用，上升6相差悬殊。当地面上的温度约为30℃时，在气流在对流层的中部4东南点。1940年的夏天，在苏联高尔基地区的一个村庄，伴开始旋转，形成中尺4000米高空处的温度仅达0℃左右，到80002度气旋。0随着电闪雷鸣、急风暴雨，突然从天上降下无数的银币。米高空时温度已降至－30℃。这种温度差使10千米1949年间，在新西兰沿岸地区下过一场“鱼雨”，几千条龙卷风来时会卷起大量破坏物的碎片。第三阶段冷空气急剧下降，热空气迅速上升，上下层千米随着中尺度气旋向地10鱼伴着暴雨同时由天而降，撒满大地。1960年3月1日，空气对流速度过快，从而形成许多在空中面发展和向上伸展，8气旋本身变细并增强，法国南部的土伦地区竟从天空中降落下无数只青蛙。此外龙卷风形成做旋转滚动的小旋涡。当这些小旋涡逐渐同时，初生的龙卷在6龙卷风是云层中雷暴的产物。具体的说，龙卷4气旋内部形成。上述天降“龙虾雨”、“海蜇雨”以及杏黄色、金黄色、翠绿色风就是雷暴巨大能量中的一小部分在很小的区扩大，再加上激烈的震荡，就容易形成大旋过程进一步加强后形2域内集中释放的一种形式。0涡，成为袭击地面或海洋的风害。不过，至成龙卷核心。10千米等五颜六色的雨的报道也屡见不鲜。这些骤然看来不可思今人们都没有完全掌握龙卷风的规律，不议的现象，其实都是龙卷风的恶作剧。能做出准确预报。龙卷风破坏近视图龙卷风过境时可将树木拔起或推远视图倒，其巨大的威力对所经过的地区造成极大的破坏。龙卷风来了盛夏雷暴的日子里，在一片乌云的底部，有时会伸出一个漏斗状云柱，或挂在半空，或延伸到地面，它一下沉气流上升气流下沉气流边快速旋转，一边向前移动。这就是可怕的龙卷风。龙卷风其实是一种空气涡旋：空气绕龙卷的轴快速旋转，西北风约241千米/小时第四阶段受龙卷中心极低气压的吸引控制，在近地面几十米厚上升气流龙卷核心中的气流旋转与气旋的不同，的薄层空气内，气流从四面八方流向涡旋的底部，并随龙卷核心的强度足龙卷核心处旋转上西风约101千米/小时龙卷风易发区以使龙卷从天空伸即变为绕轴心向上的涡流。龙卷中的风总是气旋性的，升的气流展到地面。当发展的在地球上，平原与其他地方相比，更是龙卷风其中心的气压可以比西南风约96千米/小时涡旋到达地面时，地的家。全球每年平均发生近一千个龙卷风，其中大面气压急剧下降，地周围气压低10%。面风速急剧上升，形概有一半发生在美国，不过，世界上的其他地区也成能快速移动的龙经历过龙卷风。印度东部和孟加拉国，也就是喜马龙卷风按形成地点卷风。拉雅山脉接近印度洋的地区，尤其容易发生猛烈的一般可分为陆龙龙卷风。世界上最致命的龙卷风于1989年4月26日卷、水龙卷和火龙辐合气流在孟加拉的达卡附近酿成，夺走了1300人的生命。每年龙卷风都被报道在北美、欧洲、俄国、中国东卷。若龙卷风发生在水部平原以及澳大利亚的东部和西部边缘等地出现。面上，则称为“水龙卷”；而寒带和赤道附近地区则几乎从未有龙卷风出现过。南风约48千米/小时若发生在陆上，则称为“陆龙卷”；当火山爆发龙卷风的特点和大火灾发生大多数龙卷风在北半球是逆时针旋转，在南半球是顺时针旋转，当然也有例外情况。龙卷风的风时，会有烟火夹速还无法用仪器测量，但根据龙卷风在经过区域内所做的“功”来推算，风速一般达每秒50～100米，杂的龙卷风即有时可达每秒300米，超过声速。龙卷风像一个巨大的吸尘器，所到之处一片狼籍，所经地面上的一“火龙卷”产生。切东西都要被它卷走：它经过水库、河流时常常卷起冲天水柱，有时连水库、河流的底部都暴露出来。同时龙卷风又是短命的，往往只有几分钟或几十分钟，最多几小时；当它移动几十米到10千米火山爆发时的喷出物造成了气流剧烈的扰动，火龙卷出现。左右时，便“寿终正寝”了。182183

95学生探索百科全书自然探索地球云滴0.02毫米冰晶生长雾滴0.15毫米强烈的循环气流使冰晶不断天上“水世界”的赐物毛毛雨0.5毫加厚，并最终形成雹块。米以下降水形成过程小雨1毫米水滴增长降水的形成云水量增加对于处于0℃以上的暖云，以气溶胶质降水只有在云水量充足时才粒为核心吸附空气中的水汽，凝结而有发生的可能。云水量指构成云滴，再通过凝结长大的大云滴的夏威夷考爱岛的维厄利耳山山麓，一年中竟然有350天降雨，年中雨2毫米成云的水滴和冰晶的量。浓碰并增长的过程，进而增长为雨滴。积云和积雨云等在形成过程在平均15,000毫米的降水量使得该地区成为世界上最潮湿的地区。中云水量会逐渐变多。变化的气流另一个气候极端就是干旱沙漠。不过即使是最干旱的沙漠地带，有时也在能够发生降水的雷雨云内部存在强烈的上升气流，它使雨滴或雪花形成。当云内部会有少量的降雨。除降雨能给地面带来丰富水量外，降雪或下小冰雹可雷阵雨3毫米存在强烈的扰动气流时，雹就有可能形成。使地面降温，云雾可使地面能见度减弱，大冰雹和拳头般大小的冰块则雪花形成当云中的过冷水滴到达－15℃区域时，使地面遭受暴砸。有水才有动植物的生存，而动植物的生存则意味着人云和雨滴的大小会形成一种叫冰晶的细小冰滴。当冰降雨出现晶降落到过冷水滴的云层时，水滴会类才能生存下去。如果没有充足的水分，人和动物就会渴死，植物就会雨滴的大小和落下速度当雨滴重量增加到一定程度时，蒸发，然后在冰晶上凝结，使冰晶长大云滴每秒只落下1～2厘米，从几千米的高干死。因此可以说，降水是陆地上一切生物的生命之源。便从空中落了下来，降雨出现。形成细小的雪花。雪花在下降过程中空往下看，好像浮游在空中，和空气一起流还会继续聚集变大。动着。雨滴越大，下降速度越快，所以大滴的雨都是以激烈的雨势落下。降水成因降雨降雪雹云降水云和雨滴的落下速度降雹冰雹是从积雨云中降落下来的一种降水是云中的水分以液态或固态的形式降落到地面的现象，它包括雨、雪、雨特殊形式的固态降水物，主要发生夹雪、米雪、雹、冰粒和冰针等降水形式。降水是在一定的宏观动力学条件和微观在春夏之交的过渡季节气流对流发云1～2厘米/秒展旺盛的时候。冰雹的形状很多，常条件的共同作用下形成的。充沛的水汽和空气的上升运动是形成降水的必要宏观条雾雨50厘米/秒见的有球状、圆锥状、椭球状、不规则形状，其形状与其下降过程的环件，只有具备这些条件以后，云中的微观过程才能进行。云滴比降水质粒小得多。要境性质有关。使云滴迅速增长为降水质粒并能降落到地面，其关键在于云滴能否在一定时间内(不毛毛雨2.2米/秒超过云的生命期)迅速增长到足以克服上升气流的抬升而降落到地面。故形成降水的冰雹生长区宏观条件和微观条件缺一不可，而降水的微观过程是云滴增长为降水质粒的过程。小雨4米/秒冰雹生长区雨滴的形成－20℃雨滴从凝结核开始，在运动过程中会形成冰晶或雪花。发生于热带地区的雨滴中雨6.2米/秒直接源于凝结核，而不会形成雪花。雪花下沉气流冰晶0℃上升气流上升气流雷阵雨7.8米/秒水滴地面地面雨雪转化雹云的内部结构雹云内气流分布雹的生长情况雪花的形成雪晶在降落时，通常会云层中的小水滴必须形成雨滴才可能产生降水，通常雨滴长到约2毫米时才在暖和的空气中开始能落到地面。只有一些持续时间较长的云层才能通过凝结产生足够大的雨滴。事雹的发生融化，然后，当它们再人工降雨彼此渗透成为一体时，实上凝结只是形成雨滴的过程之一，在大部分的中纬度地区，雨滴是在含冰水混夏季积雨云发生时，云顶层高度可达12千米以上，上部温度降就形成了雪花。云是由水汽凝结而成的，而云的厚度以及合物的普通稀薄云层中生成的。云团能在温度低达－39℃时含有液态水。当冰晶在低到－30℃～－50℃。此时，上层云由冰晶组成，而下层云中含有高度通常由云中水汽含量的多寡，以及凝结核的小水滴周围形成时，这些小水滴就会失去水分。当冰晶吸收水蒸气不断长大时，失过冷水滴，再往下还有0℃以上含大量水滴的温暖层。起初，冰晶变数量、云内的温度所决定。一般来说，云中的水雹块的形成汽胶性状态比较稳定时不易产生降水，而人工增雹胚在强有力的上水的空气通过从小水滴中吸收蒸发的水汽来弥补。几分钟后，每个冰晶冻成大开始落下，进入过冷水滴层时，水滴冻结在冰晶的表面，变成白雨就是要破坏这种胶性稳定状态。通常的人工降升气流中上下摆动的时间越长，过冷相当于100万个小水滴那么大，而云中的小水滴却不断缩小直至消失。较色的雹。这个雹再继续降落，进入下面温暖的水滴层，水滴再冻结雨就是通过一定的手段在云雾厚度比较大的中低水滴凝结在其上的大的冰晶降落下来，并且经常同较慢、较小的冰晶发生碰撞。一连串的在雹的表面，变成透明的冰膜。以这样的状态落向地面时，细小的云系中播散催化剂(碘化银)，从而达到降雨目量就越多，雹胚就的。这样做一是增加云中的凝结核数量，有利水发展成了雹块。雹反应使原来的冰粒碎片形成新的冰晶。随着冰晶在较低处融化并变潮湿，雹会融化成雨。然而因云中激烈的上升气流存在，细小的雹再度被汽粒子的碰并增大；二是改变云的温度，有利扰块由雹胚和透明的冰层、不透明的冰数个冰晶便拼在一起形成雪花。雪花在下降过程中，飘落到下面的云中时，再吹升到上空，给予附着的冰膜再度成长的机会。这样的过程周而复动并产生对流。而云中的扰动及对流的产生，将层包围而成。更加有利于水汽的碰并增大。当空气中的上升气聚集变大。经过这些过程，没有融化的雪花飘落到地上，成为了雪。但当雪花以始数次后，雹变得越来越大，最后导致上升气流也无法抵挡雹的重流承受不住水汽粒子的飘浮时，便产生了降雨。每小时32千米以上的速度下降时，便会融化形成雨滴，降落到地面上。量，而降落地面。184185

96学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION中卷·自然探索第三章生物3BIOLOGY“生命，那是自然赋予人类去雕琢的宝石。”——诺贝尔(瑞典)有人说地球本身是有生命的，否则它怎么能够孕育出这么多复杂的生命呢!是啊，地球是有生命的，因为地球能用水、土壤、空气等孕育出生命，而繁衍不绝的生命体又令地球充满生机。郁郁葱葱的绿色植物给动物界的繁荣发展创造了有利的条件，而不起眼的微生物家族又在植物、动物的生命循环中发挥着重要的调节作用。地球因生物世界的存在而精彩，生命因纷繁多样而彰显神奇。神秘的恐龙化石揭示了史前生命的繁荣昌盛；一些植物靠“绞杀”的办法来维持生命；气势磅礴的动物大迁徙竟然能够如此有条不紊地进行；情感不只是人类的专利，动物间的“爱情”同样感人……当然除了动植物那些奇妙有趣的“行为”外，有关于人类自身的困惑也同样值得探索。诸如折磨人的疼痛到底是怎么回事，激素是如何控制身体机能的，睡眠中我们的大脑发生了什么……虽然我们对于地球上的生命万象还不能一一看透，但只要探索活动永不停止，生物世界就不会有永远的秘密。

97学生探索百科全书自然探索生物白垩纪末期的大灭绝生命形式复杂化“地球尖叫起来了”二叠纪末期的自从原始生命出现，地球上的生命从此进入生机勃勃的生物进化时大灭绝火花放电奥陶纪的代。原始生命通过遗传变异和自然选择，演变成为原核细胞生物。这类所有生物大灭绝生命的起源与发展生物大约在35亿年前或更早就已经出现在地球上了。随着繁殖数量的增2500水、甲烷、氨、多，原核细胞生物所需的物质日渐供不应求，随之而来的生存竞争便开海洋生物们生活的地球除了有岩石、水、空气外，其表面还生活着150多氢被密封在我容器内。始了。竞争是生命的特征，它可促使生命进化。约在30亿年前的太古代2000万种动物和30多万种植物。英国作家柯南道尔写过一个名为《地晚期，光合作用作为进化的一个早期成果，大大增加了大气的含氧量，由球尖叫起来》的故事，说的是当一些科学家把地壳钻穿时，碰到了一此加速了生命的进化过程。约在18亿年前，原核细胞生物演化成了拥有陆地1500生物种软乎乎的东西，再钻下去时，地球尖叫着颤动起来，原来地球是有冷凝真正细胞核的真核细胞生物。这是生物进化史上的一次大飞跃，它导致生命的。今天我们知道这并不完全是无稽之谈。在几米深的地下，生在以后的漫长岁月里，真核细胞生物中的一支渐渐发展成为多细胞生物，1000活着大量的蠕虫、昆虫和鼠类；而最近科学家在美国阿拉斯加万年冻之后逐渐演变出了更高级的动植物。世界因此变得多姿多彩。新生代土的400米深处发现了一些原始微生物，并发现在离地面33千米的高生物的多样化进程500水化石记录表明在最近6亿年里存活过空还蛰伏着一些细菌和孢子……在地球上生命几乎无处不在。这些生现代加热的生物已经变得多样化，但是增加的中生代命体是伴随着地球的成长发展演化而来的，使地球从最初的无生命状速率在不同时期有很大变化，生物0米勒的实验生命的年代“科”的数量在再次增长之间会突然减古生代态转变成今天的模样。1953年，美国生物化学家米勒进行了一个地球上生命的起源和生物进化，都是地质时期发少，即出现所谓的大绝灭事件。科的数量大胆的实验。他模拟原始地球条件进行实生的事情。所有生物都是依照从简单到复杂，从验，结果真的得到了氨基酸。实验说明，在水生向陆生，从低等到高等的过程发展进化的。前寒武纪一定条件下原始地球上的无机物能够转变为有机物。三叠纪(2.45亿年至2.08亿侏罗纪(2.08亿年至1.37亿年前)白垩纪(1.37亿年至6500万年前)年前)侏罗纪是植物界最为均一少变的时期，在白垩纪晚期，许多盛行的优势门类，如生命的本质二叠纪(2.9亿年至2.45爬行动物在三叠纪崛起，主要由裸子植物极盛(以苏铁、松柏、银杏为裸子植物、爬行动物、菊石等相继衰落亿年前）槽齿类、恐龙类、像哺乳动物一主)，真蕨类仍常见。而爬行动物、菊石或绝灭；新生的被子植物、鸟类、哺乳一块矿石如果不对它进行任何加工(加热、粉碎、水中两栖动物在二叠纪里繁荣昌样的爬行类组成。高大植物主要的大量繁殖是这一时期的典型特征。动物及腹足类、双壳类等有所发展。盛，不过更成功的是爬行动为针叶树和苏铁，覆盖丛林的矮浸泡)，绝不会发生任何变化。生命体则不同，它是不断变物，如成群生活的基龙和猎小植物主要是蕨类。化着的：生命体会在某一时刻出现(一棵植物破土而出，一食的异齿帆背龙。苏铁、松柏等植物也在这一时期出现。个动物出生)，接着便会发育(长大或分裂），最后会消失(死寒武纪(5.7亿年至5.1亿有机分子亡)，变成最简单的化合物。年前）石炭纪(3.63亿年至2.9亿年前）从寒武纪开始生物界便呈爆侏罗纪发式增长，统治者是三叶化石证据石炭纪的蕨类森林三叠纪动物一旦死亡，相当一部分会风化、腐烂掉。数里生活着数量众多白垩纪虫，此外还有腕足类、杯氮气氨以万计的生物死亡之后，幸运的话，或许会有一的两栖动物和昆海绵、水母、蠕虫等。此二叠纪两个生物遗体的甲壳、骨骼和牙齿等未腐烂，它虫，同时森林也时地球上的藻类繁多，们经历漫长的石化作用成为化石。成为最早的爬行结构复杂，为无脊椎动物西洛锡安蜥动物的发展创造了最40亿年前的地球，生命的前好的条件。二氧化碳的家园。寒武纪物质在海洋里聚积。石炭纪甲烷在大约6亿年前的前寒武纪末期，被认为是动物的第三纪(6500万至泥盆纪志留纪奥陶纪生物—埃迪卡拉生物群菊石属于海生无脊椎动物，1600万年前)泥盆纪(4.09亿年至3.63亿出现了。产于浅海的沉积地层中。年前）这一时期高等哺乳动物生命的诞生泥盆纪时，陆地生物已大有进展。在第三纪如马、象、类人猿等出现；海中，鱼类已变得非常普通，所以泥被子植物繁盛；鸟类、硬骨人们普遍认为，生命脱胎于水，起源于原始海洋。但是也有人提前寒武纪盆纪又称为鱼类的时代。鱼类、双壳类、腹足类、有孔第四纪出不同的看法，如陆地起源说、宇宙外来说、深海烟囱起源说，以及生虫等发展繁荣。第三纪也标志前寒武纪(5.7亿年前)着“现代生物时代”的来临。命诞生于空中、生命源于火山喷发等说法。虽然关于生命起源的说法各不相同，但科学历时约34亿年，约占地球地质历史年代的85%。该时期的生命形态以家对产生生命的化学进化过程，认识基本是一致的。他们认为，生命是从无机物合成有水生菌藻植物为主，但化石极少。第四纪(1600万年前至今)机小分子，如氨基酸、核苷酸等；再由有机小分子合成生物大分子，如蛋白质、核酸、第四纪是哺乳动物和被子植物高度发展的时代，最突出的事件是人类出现，故第四纪又类脂、多糖等；生物大分子在原始海洋中长期相互作用而构成蛋白质、核酸等多分子体称为“灵生纪”。志留纪(4.39亿年至4.09亿年前)系，进而演化成为原始生命。一般认为，地球上最初形成的原始生命，是一些功能与现志留纪时期常见的化石有三叶虫和珊瑚。奥陶纪(5.1亿年至4.39亿年前）鱼类在这一时期开始征服水域。陆生奥陶纪是海生无脊椎动物最繁盛的时期。最早的在病毒相类似的非细胞形态的生物，其躯体仅以一层“界膜”与水分开。久而久之，“界植物中的裸蕨植物首次出现。鱼类也在奥陶纪时期进化出来了，但更常见的化始祖鸟大小如鸽，有牙齿、羽毛，为46亿年前膜”发展为“细胞膜”，从此原始单细胞生物—原核生物出现。鸟类的祖先。石是灯酱贝、三叶虫、海百合和鹦鹉螺似的动物。188189

98学生探索百科全书自然探索生物三叠纪侏罗纪白垩纪第三纪恐龙家族的兴衰发现化石里的侏罗纪公民剑龙科在古生代末期，一群爬行动物的祖先从古生代开始分鸟臀目甲龙科化并逐渐统治了中生代的地球。从爬行类进化来的初龙类恐龙的兴起与灭绝鸟脚类分支在三叠纪从小型敏捷动物开始兴起，后来形成了大型(包括鸭嘴龙类)角龙科肉食类、笨重的植食类恐龙，还有精巧的能飞翔的翼龙。们对恐龙的认识是随着恐龙化石的不断发现而逐渐明朗的。1822年，一位肿头龙科人大约到三叠纪中期，恐龙来到世间时几乎没有对地球产生英国乡村医生曼特尔和他的妻子在英国南部苏塞克斯郡的岩石中发现了一蜥脚科多大影响，但到三叠纪末，它们成为了地球生命的统治些动物牙齿和骨头化石，经当时法国古生物学家居维叶鉴定，这些牙齿应是犀牛飞驰龙科者。根据对地质、化石和出土遗物等资料的研究，这个称的，而骨骼是河马的。但是曼特尔并没有满足这个结论，他亲自去调研，发现该鸟类霸地球的“生灵”有一个庞大的家族。蜥臀目恐龙由肉食雷龙兽脚类霸王龙科化石牙齿应该属于一种绝灭的古代爬行动物，并将它雷龙是植食性恐龙，长性的兽脚类和巨大的植食性的蜥脚类组成，它们在侏罗纪着长达6米的脖子，可以异龙科命名为禽龙。后来，恐龙类的化石发现得越来越吃到树木高处的叶子。蜥臀目取得了巨大的成功。到了白垩纪，鸟臀目恐龙取代了蜥臀蜥脚类角鼻龙科多。1842年，英国人欧文为概括当时地层中已被目，白垩纪后期鸭嘴龙类和角龙类成为最常见的植食者。恐龙家族发现的大型陆栖爬行动物，创建了恐龙这个名称，恐龙分为两大类群：蜥臀目和鸟臀目。大部分的蜥臀目恐龙都具有往前突出的耻接着，在6500万年前，所有这些动物几乎都消亡了，仅骨；而鸟臀目恐龙的每根耻骨都向后倾斜。除臀部结构不同外，两类恐龙在生活及留下少数小型长羽毛的兽脚类以及哺乳动物。意思是“恐怖的蜥蜴”。恐龙在地球上分布非常广泛，行为特征上也不一样。鸟臀目恐龙是植食动物，以四肢或两肢行走。蜥臀目恐龙包括以四肢行走的植食性蜥脚类恐龙，以及几乎用两肢行走的肉食性兽脚类恐龙。自1989年在南极洲也发现了恐龙化石以来，恐龙在全世界七大洲都已有遗迹发现。由此可见生活在中生代的恐龙，分布范围很广，并恐龙的灭绝鸟鳄类鱼且数量很多。恐龙在地球上生活了大约1.65亿年，可是到了距今6500有角认识恐龙万年前，这些盛极一时的恐龙在地球上突然绝迹了。关于恐龙恐龙朝向两侧的眼睛翼兽原蜥鸟装在地球的生物演化史中，恐龙算是有史以来最成灭亡的说法，归纳起来可分为两类，即渐进说和灾变说。渐进龙角蜥脚脚甲强劲有力的直尾类类脚类类角恐能进行伪装的斑纹刀刃般的牙齿功的动物种类之一。现在，古生物学上所说的恐龙，不说认为，由于中生代末期造山运动频繁，气候转冷，被子植物恐类恐恐龙龙龙恐龙龙飞龙是生物分类的专门名称，而是一种通俗的叫法，专指在许多地方取代了裸子植物，比恐龙更具生存竞争力的哺乳行背甲板爬肉长两龙恐中生代爬行动物中的两大类，即蜥臀目和鸟臀目。像动物兴起，这一系列原因导致恐龙灭亡了。灾变说则认为，恐行食早颈脚龙类恐期素素长食食今天的爬行动物一样，大多数恐龙的皮肤很粗糙，体龙灭亡是因为小行星撞击地球、超新星爆炸、太阳黑子等宇宙龙颈恐恐剑素龙龙龙朝下的手掌表有鳞，而且会生蛋。然而，不同的是，恐龙的脚位因素造成地球环境大变，恐龙不适应而绝灭。目前的每种假说食恐于身体下方，是直立的，这就使它们比当时的其他动虽然都有一定的道理，但恐龙灭亡的真正原因还没有定论，有龙强壮的手臂物能走得更远，跑得更快。待于进一步揭开。用来跳跃或行走的长后肢槽齿恐龙的祖先和亲属动物可抓握东西的手爪恐龙的种类所有恐龙都是从三叠纪一群槽齿动物进化而来剑龙我们通过化石了解到的恐龙大约有350马门溪龙的。槽齿动物同时也发展出鳄类和被称为翼龙的为了适应环境，剑龙脊背上长恐爪龙种。不过，地球上很有可能生活过1000多在中国发现的马门溪飞行爬行类动物。三角龙着约20块高而硬的骨板，这些恐爪龙的身长不超过一辆小汽车，种各式各样的恐龙。但是没有人确切知龙是现今发现的恐龙三角龙头上的三支犄角又长又利，它可用于防骨板可用于取暖和降温。恐怖的尖脚爪重量也不超过一个人。然而它们却道地球上到底出现过多少种恐龙。中脖子最长的。卫。另外，三角龙的脑袋既大又重，有900千甲龙异常凶猛，大长牙、尖利的长指(趾)克左右，相当于一头牛的重量。甲龙后背上覆盖着坚硬结实的骨板，爪以及强有力肌肉是它们攻击大型它可帮助它们避开肉食恐龙的袭击。动物的利器。霸王龙梁龙棘龙板龙鸭嘴龙异特龙副龙栉龙腕龙钉状龙双脊龙肿头龙古鳄似鸟龙190191

99学生探索百科全书自然探索生物细胞质中漂浮着微生物的特点微生物“宇航员”卷成团的染色体微生物具有极强的抗热、抗寒、抗盐、抗干燥、抗酸、抗碱、抗细胞壁内的缺氧、抗压、抗辐射及抗毒物的能力，这使得它们极能适应环境。微黏性荚膜认识微生物生物也要呼吸，但有的喜欢吸氧气，是好氧性的；有的则讨厌氧气，属于厌氧性的；还有的在有氧和无氧环境下都能生存，它们叫兼性厨房桌上留下一碗草莓或打开一瓶果酱的盖子，留下一块没在微生物。微生物的结构非常简单，一个细胞或是分化成简单的一群吃过的面包和一杯没喝过的牛奶，在所有这些东西里，你都坚硬的细胞壁细胞，就是一个能够独立生活的生物体，承担生命活动的全部功能。会饲养出一队未来的“宇航员”。几天之内，这些食物上就会神奇空气中无处不在的霉菌使食物变质了。细胞内的颗粒有些细菌虽然微生物的个儿很小，但其整个体表都具有吸收营养物质的机能，地开始长出霉菌。霉菌会突然显形是因为它们的孢子都是些“职业状物为核糖体长有鞭毛所以它们的食量特别大，而且无所不食。人们把那些只“吃”现成宇航员”，早在它们找到我们的厨房以前就开始了飞往另一片地域单个细菌有机物的微生物，称为异养型微生物；把另一些靠二氧化碳和碳酸的旅行。孢子能够环游地球，远行到所有传统航天器所能到达的高盐合成食物的微生物，叫自养型微生物。微生物不仅食量大，而且度还要高很多的地方。这些肉眼根本看不见的“宇航员”作为微生还贪睡。据报道，在埃及金字塔中，三四千年前的木乃伊身上仍有染色体复制物家族中的一份子，每时每刻都对我们的日常生活产生有益或有害细菌活细菌存在。微生物的休眠本领也令人惊叹不已。细菌属于无核生物。典型的细菌有一层坚硬的细胞膜，内的影响。下面让我们认识一下这些小不点。部包含着胶状的细胞质。自然界中大多数细菌都是无害，伸缩泡细胞壁展开只有少数能给生物体带来病害。长鞭毛(运动鞭毛）眼点短鞭毛细菌的繁殖真菌的繁殖细菌的繁殖方法是把自己的身体一分为真菌具有多细胞结构，能对自然界的贡献二。每一半成为一个单独的细菌体。此分裂成两个完全产生孢子进行有性繁殖。外，原生动物也是采用这样的方法繁殖。一样的细菌自然界中许多物质的循环是靠着微生物的作用进行的。如存在于自然界中的动植物蛋白质，只有在微生物作用下，才能转化为无机含氮化合核子实体病毒菌丝病毒是最小的生物，它们侵入另一生物——硝酸盐、亚硝酸盐或氨等物质，然后才能被植物吸收利用。物体内后就能制造大量同类病毒。典菌褶是产生和储存空气中大量的氮气，只有依靠固氮菌才能被植物利用，这样叶绿体型的病毒有一层由蛋白质构成的外壳孢子的地方。或外衣，内部有一段遗传物质，通常孢子在子实体植物才能很好地生长发育；否则，空气中的氮气和环境是DNA(脱氧核糖核酸)。核仁内受精成型中的有机含氮物质是不能被植物利用的。淀粉粒蛋白质外壳孢子脱离真菌原生动物真菌是微生物王国中原生动物既不是动物，也不是感染病毒的细菌遗传物质最大的家族，它的成员植物，而属于单独的一界。它病毒的增殖过程们由一个细胞构成，生活在约有25万种。真菌依靠活性病毒侵入细胞后会马上开始增殖，分解动植物组织为食，有水的环境中。图为眼虫的使被感染的细胞很快死亡。而其他病毒身体构造。它们大多能制造一种菌柄是由许多菌丝则在激活前，已经在宿主细胞中隐藏了叫菌丝的网，这种缠绕合在一起构成的。一段时间。图为噬菌体的增殖历程。的网铺在其生长的物利用微生物体上，用于吸收营养。隐性病毒增殖过程正在攻击细菌的噬菌体物品霉变、感染病菌生病等都是微图为蘑菇的结构。病毒的遗传物质成为细菌一段时间后，该生物给我们带来的麻烦，但是在工业生活性病毒增殖过程遗传物质的一部分。病毒的遗传物质产和科研应用上微生物却是个功臣。例自动移了出来，如，在基因工程中的施工中，切割基因的微生物王国病毒的遗传物质接替了细菌细变得有活性。手术刀—限制性内切酶，就是来自于胞的遗传物质后，行使合成病在大自然中，生活着一大类肉眼看不见的微小生命。无论是繁华的现病毒把自身的一些大肠杆菌；切割后的基因若要转移，毒蛋白质和遗传物质的任务。由蛋白质和遗遗传物质注入需要运载工具，病毒以及细菌质粒等便代城市、富饶的广阔田野，还是人迹罕见的高山之巅、辽阔的海洋深处，传物质所组装细菌中。首当其冲。与病毒和细菌一样，放线菌和的新病毒充满细胞开始合成病到处都有它们的踪迹。这一大类微小的“居民”称为微生物，它们和动物、了细菌内部。霉菌也默默地为人类做着贡献。例如，放毒的蛋白质和遗线菌可被用来生产链霉素、金霉素、红霉植物共同组成生物大军，使大自然显得生机勃勃。微生物王国里的“臣民”传物质，并组装成新的病毒。素等抗生素，另外还能生产氨基酸、维生分属于细菌、放线菌、真菌、病毒、类病毒、立克次氏体、衣原体、支原素、酶等多种产品。霉菌也不例外，在酿体等几个代表性家族。此外，单细胞藻类植物和原生动物等个体非常小的细菌中充满了新病毒，酒、制醋、饲料发酵以及有机酸、抗生素、最后细胞裂解并释放维生素等产品的生产中发挥着巨大的作生物体也被归入微生物中。这些家族的成员，一个个小得惊人，以至于人出新病毒。用。其实，只要善加利用微生物，它们的们只能用“微米”甚至更小的单位“埃”来衡量它。当然，微生物也有看一个病毒吸附在病毒把自身的贡献还远不止于此。细菌分裂，释一个细菌的表面。遗传物质注入一个病毒吸附在一得见的，比如蘑菇，灵芝、马勃等，都是微生物。细菌中。放出病毒。个细菌的表面。192193

100学生探索百科全书自然探索生物茎加粗生长点解读树木的年轮1年生不论多粗的茎都由非常细小的茎开始成长。首先在维管束的表皮木质部与韧皮部间生成一层分生组织，称为束中形成层，它可以3年生茎的横向生长分裂出许多新细胞。而后在两维管束之间又有一些分生组织形成，形成层称为束间形成层。束间形成层与束中形成层连接成环便称为维管19世纪90年代末，美国科学家道格拉斯在研究气象，他想把太阳活动与地球气象类型的在束形成层，简称为形成层。形成层会向内、外分裂出许多的细胞，髓4年生变化联系起来，但因没有很好的线索而暂停了工作。后来他尝试着从树木中寻找答案，于位于内侧的变成木质部细胞，外侧的则成为韧皮部细胞。由顶端是来到了当地的原木场。1904年的一天，道格拉斯到一位农夫家做客，院子里的一根老树桩引起分生组织产生的原始形成层会逐渐发育成木质部及韧皮部，分别了他的注意，这根老树桩表面因年久而发黑。他如获至宝，仔细地观察了它的年轮，发现有一圈称初生木质部和初生韧皮部。而后在初生木质部与初生韧皮部间6年生年轮很窄，他认为这正是1883年结束的长期干旱所造成的。这圈年轮外面还有11圈年轮。他问产生束中形成层，此束中形成层再在初生木质部与初生韧皮部间主人，砍倒这棵树的确切时间是不是1894年。主人非常惊讶，因为他说得一点儿不差。通过这形成新的木质部与韧皮部，称为后生木质部及后生韧皮部。老的件事，道格拉斯认识到，检查年轮可以知道当地过去的气象情况。事实真是这样的吗？下面让我韧皮部会逐渐死亡而剥落，但是木质部细胞壁厚而坚固，不会瓦年轮的成因分析们来了解年轮是怎样形成的，来解读其中的奥秘。解消失，会因树木的成长而越来越厚。随着木质部的加大，树干将树干横切，在内侧的木质部可以看到轮状的构造。从枝条的上方也就加粗了。顺沿下来，切开该枝条的1年生、2年生、3年生等部分，可见每一茎的结构髓年增加一个轮。这种轮一年产生一个，故称为年轮。观察木本植物茎横切面的显微结构，可以髓是植物的营养组织，用由外向内依次可看到皮层、木栓层、韧皮于贮存营养物质。部、形成层、木质部、髓等结构。髓年轮中的气象信息年轮的形成维管束年轮不仅能为人们提供树木的年龄，还能记枝迹茎内运输营养物质的年轮是木本植物茎干横断面上的同录和提示很多自然现象。19世纪90年代末，美国主要结构是维管束，在显微镜下观察为茎科学家道格拉斯创立了一个新的科学领域——树心轮纹，常见于温带地区的乔木和灌木。外围的几束椭圆形的一个年轮木年代学。树木年代学是一门把年轮当作过去气年轮的形成主要与形成层细胞分裂时的结构。维管束由初生象类型的标准来研究的科学。树木每年的生长在韧皮部、形成层和初很大程度上取决于土壤的湿度：水分越充足，年气候条件以及水分、无机盐等有关。春生木质部组成。形成层轮越宽。通过对同一地区树木年轮的比较，可以季，气候温暖，营养物质充足，这时，形在韧皮部和木质部之间有一层分辨出每圈年轮的生长年代，然后，可以判断出具有分裂能力的细胞，叫作形每圈年轮所代表的确切事件的日期，如一次森林成层细胞的分裂活动加快，所产生的木成层。它向外分裂出新细胞形树皮年轮观察年轮成新的韧皮部；向内分裂出新大火，一次滑坡事件的日期。质部细胞体积大、细胞壁薄，所以，木材细胞形成新的木质部。的颜色较淡，质地疏松。这部分木材叫作春材。秋季，气温下降，营养物质减少，这时，形成层细胞分裂活动减慢，所产生的木质部细胞体韧皮部木质部积小，细胞壁厚，所以，木材的颜色较深，质地致密。这部组成韧皮部的主要成分是韧皮纤维树皮以内的白色木质化部分就和筛管。韧皮纤维是又细又长的死木栓层是木质部，它主要由木纤维和分木材叫作秋材。同一年内的春材和秋材之间，颜色是逐细胞，具有弹性，起支持作用。筛木栓层是由维管束形成层导管组成。木纤维是细长的死渐转变的，中间没有明显的界限。但是，前一年的秋材和后管由许多管状细胞上下连接而成，的外层细胞分裂形成的。细胞，细胞壁厚而坚硬，没有弹其横壁上生有许多像筛孔一样的小木栓层不透水，可防止内性，但具有很强的支持力。导管茎的加粗一年的春材之间，界限就十分明显，形成了显著的圆环，该孔，细胞质通过小孔彼此相通。部组织的水分散失。是输导水和无机盐的管道。我们从木本植物茎的横断面来观察茎加粗的过程。圆环被称为年轮。通常根据树木主干上年轮的数目，可以木质茎与草质茎比较推断出这棵树的年龄。但对热带乔木而言，此法不管用，因日本椴树树干的横切面为热带乔木有些植物的茎比较坚硬，这种茎叫作木质茎。具有木质茎的植物叫终年生长，作木本植物，例如杨树、柳树等。木本植物一般能够生活许多年。有些幼茎出现形成层多不具明显植物的茎比较柔弱，这种茎叫作草质茎。具有草质茎的植物叫作草本植后生韧皮部形成层形成后生木质部秋材的年轮。物，例如芹菜、小麦等。草本植物一般只能活1～2年，也有生活多年木栓层木栓层形成层的。木质茎除了顶端有生长点之外，在表皮的内侧，还有“形成层”存后生韧皮部春材与秋材在，在那儿不断有新的细胞产生。茎的生长点主要是使茎长高，而形成形成层的界限后生木质部木材横断面上,春春材年轮材部分与秋材部层则向外侧及内侧产生新细胞，使茎变粗、变壮。多数草本植物因茎内后生木质部分细胞大小和结茎加粗后，后生木质部增多，构都存在着一定初生木质部只有木质部和韧皮部，而没有形成层，所以茎不能够加粗。木栓层也逐渐变厚。的差异。194195

101学生探索百科全书自然探索生物含羞草运动植物的向性运动含羞草是一种夜间合叶睡眠的植物，在会跳舞的植物白天触摸它时，叶也会闭合。因触摸强向性运动是指那些刺激方向与植物器官所产弱不同，闭合方式也不相同。轻轻地摸它，只有小叶会闭合；如果用力一摸，则生的运动方向之间有固定关系的运动。向性运动探索植物的运动除了小叶会闭合外，连叶柄也会垂下来。另外，强光、加热或通电也会使含大多为生长性运动，是不可逆的运动过程，主要羞草叶片闭合。包括向光性、向地性、向水性和向化性等。植物植物界中有一种草，白天跳了一天“舞”，晚上也像人一样要在叶柄基部结构之所以会产生向性运动，主要是生长素作用的结“睡觉”。这种植物就是舞草，它是一种多年生小灌木，一片叶片闭合时叶柄基部有隆起部分。果。向光性使植物的茎、叶处于最适宜利用光能复叶上生长着三片小叶，顶叶很大，两侧小叶很小。舞草“跳舞”的位置，这有利于植物接受充足的阳光而进行光并不是整株植物都在运动，展现舞姿的是顶叶下的侧小叶。在白天，合作用；向地性、向水性和向化性使植物的根向叶片时而做360°旋转，时而上下摆动，时而向上合拢。同一株上向阳运动土壤深处生长，这样，既有利于植株的固定，又豆苗在阳光的作用下，茎开始弯各小叶舞动的速度有快有慢，就像伴随着音乐节奏，跳起了热情、有利于从土壤中吸收水和无机盐。可见，向性运曲，朝向阳光的方向生长。奔放、优美的“迎宾舞”。到了晚上，叶柄会紧靠枝干，所有叶片动是植物对于外界环境的一种适应表现。都低垂下来进入梦乡。原来，舞草不疲倦地运动是为了使自己生长得更好。其实，除舞草外，自被触摸或光线变化致使叶柄上侧细胞膨胀，这使叶蕨类孢子的运动然界里还有许许多多的植物也都具有特定的运动行为。平时叶张开时，叶柄下侧片连同叶柄低垂下来。蕨类的孢子囊干了之后会弹出孢水分减少后的孢子的细胞是膨胀的，这使叶子，但是在进行这种运动时，孢子囊因需要恢复原状，和茎保持在正常位置上。囊的细胞已经死去。因此会将孢子弹出。植物的运动与多数动物不同，植物不能主动地整体移动，但植物体的某些部分却可以进行运卷须(或缠绕茎)的运动含水量充足维管束(叶脉)动。像细胞内细胞器的移动和原生质流动是非肉眼所能见到的，各种生长运动通常极的孢子囊当卷须缓慢地弯曲生长时，一旦碰到棒子等物体时，卷须就为缓慢，不易被人察觉。植物的运动现象很普遍，按不同的意义理解有不同的运动方会将棒子围在中心，继续伸角质层展。卷须的前端不断地生长，式，如原生质运动、膨压运动和生长运动，受外界刺激产生的向性运动或感性运动下方的卷须就将棒子缠绕起来等。这些运动是植物对外界环境发生感应的主要过程，它们受地心引力、光线、化学了，用以支撑植物体。上表皮物质(如生长素)等多种因素的影响。植物的这些运动不仅有益于植物的生长和发育，水分充足水分减少水分丧失这也是它们对环境条件长期适应的结果。栅状组织下表皮海绵组织气孔花的开闭运动很多植物的花会因昼夜变化而发生开闭运动。有些由感温性气孔运动生长运动引起，如番红花、郁金香等；有些由感光性生长运动引起，如小金盏花、蒲公英等。花的开闭运动一般昼开夜植物叶片的气孔开合在自然环境中也是周期性变化的，闭的较多；也有少数植物，如印度的睡莲及夜香树的花，是通常是昼开夜闭。气孔运动是由组成气孔的成对保卫细昼闭夜开。图为郁金香的开闭过程。胞的膨压变化引起的。气孔是植物体与外界环境进行多绕物生长出现螺旋卷须种气体交换的门户，它的行为直接调节着光合、呼吸以弯曲式生长当碰到棒子等物体时，经过生长素的作郁金香及蒸腾作用三者间的气体得失和平衡。图为叶片的剖面生长旺盛的前端会卷须在接触面处的生长用，卷须就会螺旋结构，气孔是叶片结构中的重要组成部分。缓慢地弯曲生长。素含量减少，内圈细胞式地缠绕在支持生长较慢；而接触面的物上。对面生长素含量增多，外圈细胞生长较快。植物的感性运动感性运动是指由某些刺激引起的，但其运动方向15℃花朵20℃～25℃15℃花朵合合起。花开。花的起。花的外是由植物体内部的结构决定的，而与刺激的方向无内侧生长。侧生长。关。这些运动既包括运动组织细胞壁的弹性运动，也包括能导致细胞生长的细胞可塑性运动。如睡莲花朵花苞开始绽放开花花朵收拢昼开夜合，合欢的复叶晚间闭拢、白天张开，含羞草的叶经触碰闭合，蕨类植物排孢子，以及叶片上的气孔白天张开、晚间关闭等，都属于植物的感性运动。196197

102学生探索百科全书自然探索生物臭哄哄的大王花孤立乔木的巨大树耐湿热的技巧大王花为了吸引苍蝇为冠散布在林冠之上。神奇的起死回生它传递花粉，常常散发生长在潮湿环境下的植物，会以不同的方法将多余的水分蒸出一种难闻的臭味。腾到空气中。例如，芭蕉和海芋的叶片表面光滑无毛，面积阔大，植物的生存技巧气孔数目较多，故水分的蒸发速度较快，容易将多余的水分带走。生长在泥滩上的红树，根部被海水所淹浸，故长有露出水面的气界上的事真是无奇不有，有些植物“死”后还居然世根，以获取充足的空气；同时又因经常受海浪冲击，故长有支柱能复活过来。这种植物因为能复活而被称之为还魂根，以支撑树身，避免被潮水所冲倒。另外，红树的叶片长有蜡草或九死还魂草、长命草、百岁草等，它是蕨类植物卷柏质，它可防止水分被猛烈的阳光所蒸发。离地30～40米科的卷柏。当干旱缺水时，还魂草的叶子便卷起来，像个的茂密森林顶空间竞争层形成林冠。适应湿暗环境卷尺似的，以减少水分的散失。如果天气一直干旱，体内在热带雨林里，植物除了努力往高长之“大肚子”的猴面包树的灌木丛位于外，还要为争夺空间和阳光而互相竞争。大部分水分将损失掉，整棵植株便干枯了，猴面包树也具有超常的贮水本领，当雨林的最底部。寄生植物和藤本植物往往会吸光高大树树干吸满水分后，树身周长可超过50木的养分或缠死这些树木；而高大树木看上去好像死了似的。但若降一场雨，还魂米。此外，猴面包树顶上的树枝比较的树冠遮天蔽日，阻挡阳光射入，一些细，这样可以减少水分散失。草便能迅速地吸收水分，恢复生命活力，叶矮小的植株又会因此而干枯。子重新舒展开并恢复绿色，看上去就好像复活了一落叶冬天寒冷的气温使根的活动变得缓慢，样。而一般植物在过度失水后，即使再补充水也不能这样供给植物全身各处的水分和养分的量都会相对减小，供应不足，于是落适应严寒的本领复活。还魂草神奇的起死回生之术其实并不神秘，那叶成为植物保全自己的方法。这时叶基部的离层使叶脱落，落叶处的离层对植物而言，冬天是个残酷的季节。在天寒地冻的时刻来临之前，是植物适应环境的独特组织结构在发挥作用。下会形成木栓质的壁，用以保护茎。大多数的植物都停止生长，而开始为越冬做种种准备。秋季里，叶会渐渐转红或枯黄，终而掉落，这也是越冬前的现象之一。冬天气温低，对叶兰的伪装术所以植物的活动变得迟缓，尤其是草、落叶树之类的植物，叶对叶兰的花看起来像一只雌蜂，这样就能吸引大批雄蜂。雄蜂试图与花朵绿体被破坏而无法制造淀粉。在这种情况下，落叶成为交配，但实际上却替花朵授了粉。植物自我保护的好方法。然而有的树木，在冬季也是绿意盎然，它们被称为常绿树。常绿树垂柳树叶变红不落叶是因为它们的叶很厚，而且又有以毒防卫垂柳属于落叶树，到了秋当气温转凉后，植物的生理循冬季节以落叶的方式来环变迟缓，再加上叶柄会产生硬皮保护着，叶内的水分不易蒸发且许多植物的叶子、花、汁液、果实或种子的表适应寒冷的气候环境。离层现象，因此当叶所制造的皮上含有毒。毛茛的花、蓖麻子、某些节茎植物的看不见叶子的仙人掌还可防寒，所以它们只在老叶需要淀粉转变为糖分流入茎时，通汁液都是有毒的。生腰果有毒，人吃了会使嘴巴起仙人掌上的尖刺是一种退化了的叶，碧路受阻而使糖分滞留在叶中。凋落时才出现落叶现象。水泡。通常，某一植物的一部分有毒是为了抵御敌绿肥厚的主干是多汁的茎，它已拥有了滞留的糖分会产生花青素，另人，而其他部分则是无害的，以吸引潜在的传粉叶的功能，能进行光合作用。仙人掌的根一方面寒冷又破坏了叶绿素，系发达，吸水能力很强，一旦吸到水，就于是花青素的红色便在叶片者。例如昆虫会避开番茄某些有毒的叶子；其他动把水分贮藏在肉质茎中。上显现出来了。物则吃番茄的果实，传播它们的种子。抗旱策略带刺的月季月季的枝条上有带钩的刺，它生长在干燥或潮湿环境的植物均有特殊的结构或方法去适应该种可用于自我保护。若动物与月环境，避免体内水分过度变化。生长在干燥地方的植物，叶片都有特季靠得太近的话就会被刺刺痛，以此警告动物离得远点。殊的构造，以降低水分的散失。例如：紫罗兰的叶片上有细小的绒毛，水生的芦苇芦苇的茎很硬，可以支持它立于水面之它可减少空气的流通，以免损失过多的水分；虎尾兰和玉莲的叶片肥厚，表上；叶长而阔，适宜于快速散发水分。面生有角质，可以减少水分被阳光蒸发；松树的叶成针状，使叶片面积减少，同时叶面上覆有一层蜡状物，可减少水分的蒸发；仙人掌的叶片退化成尖刺，不怕水的睡莲睡莲生活在河湖等浅水环完全没有气孔，藉此尽量减少水分的蒸发；年松、卷柏类会在干旱的时候，将叶境，它们的根茎叶都具有子向中央反卷，使白色的叶背包住绿色的叶表，减少曝晒面积与高热，避免水分过度适应特定水生环境的结构。散失。此外，莲、洋和姜会将水分储藏在地下茎内，以备天气干燥时使用；榕树和兰花则利用露出泥土的气根吸收空气中的水分，以免因缺水而死亡。198199

103学生探索百科全书自然探索生物生存环境叶片上的肉食大餐所有植物的生存都离不开一系列的基本营养物质，比如碳、氮、磷酸盐、钾以及其他一些矿物质和各种各样的微量元素。这些探索食肉植物物质对植物的生长很重要，是构成新的植物组织所必须的。对于氮、钾和磷酸盐等营养物质，绝大多数的植物要从土壤中吸收。然19世纪后半叶，欧洲的一些探险家到非洲探险。其在而有些植物一直生长在既缺硝酸盐(植物氮物质的主要来源)，也缺中有一位名叫卡尔·里奇的德国人回到欧洲后，声乏一些其他矿物质的地区。在这种低盐性的沼泽地，富含水分的土称在马达加斯加岛上亲眼见到过一种能够吃人的树，当地壤大都呈强酸性，以致那些能够将铵基和亚硝酸盐中所含的氮转变居民把它奉为“神树”。一位土著妇女因违反部族的戒律，成植物所需要的硝酸盐的土壤细菌几乎无法在这里生存。生活在这被迫爬上这种树，树上几片带刺的叶子立刻把她紧紧包裹种环境下的植物便通过将自己转变成食肉性植物的方式，来平衡起来。几天后树叶重新打开时，里面只剩下一堆白骨。相氮物质缺乏。食肉植物是通过消化其捕捉的昆虫和其他小动似的传闻还有爪哇岛上的“吃人柳”。“吃人柳”的外形与物体中的蛋白质来满足对氮的需求。但如果土壤中的氮垂柳近似，长有许多长长的枝条。行人如果不慎碰到某一物质能够满足其生存和生长的需要，许多食肉植物也会枝条，其他枝条会马上卷起来，将人紧紧地缠住。接着，枝暂时性地放弃捕食昆虫。毛毡苔毛毡苔生长在阳光比较充足的条上分泌出一种极黏的消化液，开始吸食人体，直至把人湿地上，外表好像一朵花，每一体中的营养成分吸收光。其实，历史上有关“吃人植物”的片叶上均有腺毛，而腺毛是带有黏液的，可粘住昆虫。传言还远不止这些。“吃人植物”真的存在吗？虽然现在还猪笼草猪笼草的叶像瓶子，可以积存雨水。叶的边缘多呈猩红、褐红没有确凿的证据能证明它们存在，然而不容置疑的是，食或紫色，带奶白色或鲜黄色条纹，叶内缘细胞渗出香甜的汁液，分泌细胞之下是一圈尖端向下硬毛，使落入陷阱的动物不肉植物千真万确的存在。从食肉植物那我们或许能够获得能爬出来。叶上的黏液一些有益的启发。这些黏液除了能粘住昆虫之外，还具有分解昆虫身体的功能。长叶毛毡苔的捕蝇过程食肉植物叶上停了一只苍蝇。叶片开始卷曲，将苍蝇叶片将苍蝇完全包住。一段时间后，苍蝇完全猪笼草的囊袋上由于沾到了叶尖上的身体包起来。苍蝇越挣黏液渗入苍蝇体内，分解。叶上的腺毛将分动物吃植物，天经地义，无可厚非。叶片的中脉延伸成有盖，用来抵挡黏液，苍蝇被粘住无扎，越刺激腺毛分泌更开始分解苍蝇的身体。解后的养分完全吸收。卷须，卷须顶端膨强暴雨。袋里富法动弹。多的黏液。(约1小时后)(约5小时后)(约10小时后)捕蝇草我们知道植物一般是自养生物，通过光合作用胀成捕虫袋。含消化酶的水。捕蝇草的叶就像蚌壳，叶制造有机营养物质。然而自然界里却有500多种吃动缘上布满粗硬的齿状秘密陷阱刺；中央呈玫瑰色或物的植物，它们靠捕食寄生虫、昆虫和其他动物为生，不同形态的植物，捕捉虫子的方式也不相同，但它们均对落在身上的粉红色，每边长着我们称这样的植物为食肉植物。食肉植物多生长在泥塘三根起扳机作用虫子敏感，能引起形态改变，用捕虫叶把虫子粘住或夹住，并分泌消化液把的感觉毛。沼泽及附近的潮湿土地或浸水的土地上，它们的新陈代谢虫子消化掉。食肉植物的捕虫器都是由叶变态形成的，这种叶称为捕虫叶。捕类型按同化作用分既是自养型又是异养型。常见的食肉植虫叶有囊状(如狸藻)、盘状(如茅膏菜)、瓶状(如猪笼草)等。食肉植物捕虫的技物有毛毡苔、茅膏菜、猪笼草、瓶子草、捕虫堇和狸藻等。巧大致有三种：陷阱式，等待昆虫掉进捕虫叶袋里后将其捕住；粘虫式，也就猪笼草的捕虫活动是用叶片上分泌的黏液来粘住昆虫；设圈套式，包括合拢叶片夹住虫子和在水猪笼草将囊袋上盖打开，等待猎中将昆虫吸入捕虫叶袋里两种。食肉植物这些巧妙的捕虫结构是它们长期适应环物的到来。境和自然选择的结果，当然它们的这些奇异特性也为人瓶子草类提供了有益的启示。如果人们利用食虫植物来捕瓶子草与猪笼草相似，用捕虫袋来觅食。与猪笼草不同的是，瓶子捉臭虫、苍蝇、蚊子和蟑螂等害虫，就可以切断被色彩和蜜汁吸引的昆虫落草的叶子长成了袋状，叶缘颜色在袋口后，因口缘光滑站不传染病的传播途径，减小传染病的发病几率。艳丽，看上去好像花一样。叶上稳而竞相跌落袋内。昆虫一也长有盖子，且盖上有蜜汁，旦堕入陷阱就直落瓶底，被捕蝇草捕虫能吸引昆虫前来。水淹死。下沉、腐烂后的昆虫昆虫爬过叶片，碰到叶中央的感觉毛，叶片就会迅速紧闭，叶缘的毛刺交错，尸体被消化液吸收。将虫子关起来，直到把昆虫消化为止。这个过程可能需要几个星期。如果叶片捕的不是昆虫或者没有捕住昆虫，半小时后叶片会重新打开。200201

104学生探索百科全书自然探索生物装死的真相弱者的生存之道快速奔跑是许多动物面临危险时的常用逃生办法。在自然界中，那些既没有自卫武器又没有警戒色的动物的逃生手段通常都动物的自我保护是快速奔跑，或者设法躲藏起来，如跳到水里，钻到洞里。对一个动物而言，既北美洲，负鼠已经逐渐成为了假死的代名词。当在使是长距离地奔跑，其消耗的能量也还负鼠这种小动物受到捕食者的威胁时，它会虚张是比终生生长和保养自卫武器少。例如声势，大声嘶叫，并且露出那50颗具有威摄力的牙齿。羚羊在被猎豹追捕时，尽管猎豹的速度如果这种方法失败了，负鼠会换一种方法：就地倒下，比羚羊快得多，但猎豹因能耗巨大，很装死并且完全不动地躺着，眼睛半开，张着嘴巴，表情做痛很多食肉动物只吃自己杀死的猎物。一些动物就利用敌人的这个特点，快就疲劳了，而羚羊则能凭着高一筹的耐力摆脱猎豹的追捕。因此，逃苦的假死状。如果这种戏剧性的翻倒还不足以迷惑对方在受到威胁时装死。图为装死的负鼠。跑也成为大多数动物所采用的明智的生存之道。的话，负鼠就会从身体的肛门孔中排放一种具有恶臭的蝴蝶的假眼许多蝴蝶的翅膀上都长有眼形花斑，它可用使捕食者产生错绿色液体，这种液体能使对手更加相信它已经死了，而误的判断，误以为自己是个大动物而自行逃走。且腐烂了。由于捕食者偶尔也会检查一下假死的负鼠，黄鼠狼的自卫黄鼠狼肛门附近长有一看它们做何反应，所以负鼠会有意识地始终保持这种状防身自卫对臭腺，臭腺是一种独特每种动物在生存的过程中都形成了它们独的“化学武器”。当遇到态，如果必要的话它会假死一个小时以上。最后，当捕被猎狗紧追、难于脱身之食者离开后，负鼠会慢慢抬起头，看看它是否还在旁边特的防身自卫武器，如坚硬的甲壳、长长的刺、时，黄鼠狼就放出难闻的臭气，用以摆脱猎狗的等待，然后再安全地跑开。其实自然界里像负鼠这样会锐利的鳍、尖锐的爪子、尖角、毒液等。动物追逐。身上的这些“武器”是由皮肤、鳍、齿、足、装死的动物还有很多，它们这种奇妙的行为从本质上来鬃毛、腺体等经过无数代遗传变异发展后形成说应是一种自我保护。斑马保护色当一只斑马待在大草原上时，它那身黑白相间的条纹看上去很显眼。的。除此之外，许多动物还有运用威慑体色来恐吓但斑马的习性是成群结队，当它们一匹挨一匹地聚在一起时，每匹斑马身上的条纹都和大群落的色彩融成一片。这样狮子和猎豹在追捕斑对方的防卫战术。威吓术分为三种类型：有些动物直会“隐身”的竹节虫马时往往会产生疑惑，不再能辨认出到底哪一匹是自己的原定目标。接向跟踪者展示其身上伪装出来的特大假眼，以迷惑捕食者，使其以于是斑马在分散捕食者注意力的同时保护了自己。竹节虫是一类典型的拟态昆虫，它在竹林中能很好地隐藏自己。为真的遇上了比自己大得多的动物而赶紧逃之夭夭；有些动物将隐藏于翅膀上和颈脖处或身体其他部位的红色、黄色细胞形形色色的伪装橘色和黄色等警戒色突然展现出来，也是一种极有效的方法；第三种就是动物身体的为了在大自然这个充满危机的世变色机理某个部位突然性地膨胀，这样也界中生存下去，动物们都会施展出自鸟粪色素细胞变色龙可根据环境光线的特点来能很好地警示对方。另外采用己独特的伪装生存技巧。多数动物都含黑色素的色素细胞改变自身的肤色。欺骗的手段来进行防卫也是一善于运用颜色保护自己，其体表有着正常黄肤色变色龙的皮肤内有一层黄色小些动物常用的策略，例奇异的保护色。凶猛动物的体色一般滴，这些黄色小滴下面是鸟粪色素细胞。起初色素细胞是无如负鼠装死。会与生活环境相一致，这使它们能够色的，于是皮肤呈现出由黄色隐蔽自己，出其不意地对猎物发起攻小滴反射出的日光颜色。击。弱小的动物身上都有一种天然保肤色变绿在暗色背景前，即当含有黑色护色，用以隐蔽身体，免遭凶猛动物的素的色素细胞扩散其暗色色素伤害。还有不少动物随着环境、季节的改变时，鸟粪色素细胞反射出蓝光。反射出的蓝光和黄光混合后，而改变身体的颜色，使自己身上的色彩与环境协调一致，即皮肤就呈现出了绿色。变色现象。更令人惊奇的是，许多动物喜欢将自己的体形和色彩模仿成树叶、树枝、鸟粪或其他无生命的对象，即拟态变色龙的变色肤色变暗变色龙学名避役，它能够根据周围现象。它们通过模拟自然环境可使自己不被发现。总之，动当暗色色素抵达黄色层中的黑的环境变换身体的颜色。借着体色伞蜥色素细胞顶端时，皮肤的颜色的掩护，变色龙既可防守，又可进伞蜥在感到危险时，其嘴巴就发出威胁般的“嘘嘘”声，同时身上那层像伞一样物的伪装术可谓是“八仙过海，各显神通”。就变暗了。攻，可谓是一举两得。的皮肤立即张开，用来威吓捕食者。如果这个办法不起作用，它就会逃跑。202203

105学生探索百科全书自然探索生物鸟的迁徙定向根据太阳定位一些鸟类可以在远隔数百千米以外的陌生地方太阳方位决定信鸽体内的生物它们要到哪里去飞回家，地面的可见标志对它们几乎不起作用，钟。实验通过人工灯光调节明它们会利用阳光或磁场或星空来定位飞行。下暗交替时间，来改变信鸽体内面以信鸽为实验对象，来测定白天迁飞鸟类是的生物钟，然后据此判定其利动物迁徙之谜如何定向的。用燕雀测试夜间迁飞鸟类的定位用太阳方位进行定位的特点。导向特点。非洲的坦桑尼亚北部，生活着一群为数35万头的角马。每年7在迁徙的原因月底，来自四面八方的角马，由小到大地形成一支绵延长达十对动物而言，最重要且最基本的行为是觅食，几千米的浩浩大军，沿着塞伦格提平原向500千米以外的马腊平原挺以维持生命和延续后代。因此，自然而然就会发生进。到了12月份，角马大军又开始返回故乡。就在人们对其迁徙原因动物为觅食和寻找繁殖场所而移动的情形。当然，作深入探究之时，我国西藏的墨脱地区又传来亿万老鼠大迁徙的奇也有不少动物很能适应原本栖息的场所，无需移闻。还有，世界其他地方的蝗虫结队迁移，一路吃光庄稼；蜻蜓“直动，譬如，麻雀、乌鸦等皆为留鸟。引发迁徙的原信鸽在生物钟正常情况下朝着太阳的正确升机”铺天盖地；青蛙大军鼓噪行进……这其中到底蕴含着什么样因到目前为止尚不清楚。但学者认为，可能是动物方向起飞(红色表示正确起飞方向，黑色表示的生物奥秘呢？其实，自然界又何止这些动物，鸟、海龟、鲸、鱼等在漫长的岁月中为了适应自然环境逐渐演进而来的实际起飞时的选择的动物也都有这样奇特的举动—迁徙。一种结果。而且这种迁徙的记忆可能会遗传给后方向。)。代，使之变成与生俱来的行为，即本能行为。当然实验者把信鸽体内的生物钟调前了6小时后，在中午12也有一些非规律性的迁徙，那可能是动物为了躲避时将它放飞。这时信鸽把太线圈磁场定位实验阳方位理解成18时的位置，测试内容用于调整磁场。自然性灾难的缘故，譬如地震、洪水等。北利用刚孵出的小海龟，测试它选择偏西的方向起飞。将刚孵出的小海龟系在们在两种不同磁场方向的影杠杆臂上，让它们在设响下定向游动的情况。测试结备中自由游泳。开始是东果说明刚孵出的海龟能够感在地磁的作用下游动，西地磁场知地球的磁场，并根据磁场来而且在东方有微光照耀。海龟洄游然后，将灯关掉，让每只确定自己游进的方向。生物钟小海龟在沙滩上孵化出来后，会爬向海里。若幼龟在完全黑暗中在与南干年后，它依靠磁场和海流又会在每一个筑地磁方向相反的磁场下南生物体内仿佛存在着一种类似时钟的机构，它调节着生阴天时，信鸽仍能按记录结果巢季节准确地向岸边洄游，它通常都能洄游游动。到其原来出生的海滩上，在那里筑巢产卵。物生命活动的内在节奏性，生物学上把这种现象形象地称为正确的方位起飞。在地球磁场作用下，大多数倒转的磁场幼龟在黑暗中是介于磁北和生物钟。生物通过生物钟能感受外界环境的周期性变化，如西东磁东之间的方向游动。磁场昼夜的转换、光线的强弱、温度的升降、气压的高低、湿度测向盘倒转后，它们游动的方向与的大小、环境的静噪等变化，并调节自身生理活动的节律，测向盘里装满了水，上上述情况差不多正好相反。使其在一定的时期开始、进行或结束，因此，又称生物钟为在阴天，若实验者将磁块绑在有套龟用的可水平随意北信鸽身上，结果一群信鸽向任活动的杠杆臂，臂上的“生理钟”。植物每年在一定的季节里开花，海滩动物在潮汐何一个方向飞的都有。这说明导线外接曲线记录仪。周期的一定时期产卵，公鸡黎明前的啼叫，鸟类按时进行的它们在没有太阳的情况下会迁徙等，大多是通过生物钟来调控的。靠地球磁场来定位。依靠星空定位把南北迁徙的鸟，如燕雀，放在天灯光的干扰文馆的人造星空室里，测试其在每年都有数百万只鸟在迁徙过程中撞在摩天迁徙行为夜间定位飞行的情况。实验表明，大楼的窗户上死去，原来城市的照明灯光给鸟可利用星空中的北极星及其附平常动物会以巢为中心，在附近活动。然而，有像近星的方位来定向。鸟造成了夜空倒置的感觉，使它们不能很好地判断方位了。燕子之类的动物，到了春天就会由南方迁移到北方，秋天时再由北方迁回南方，做周期性的移动，更换生活场定位导向能力所。动物这种由栖息场所转移到新场所生活，然后由新迁徙动物经过长途跋涉后，一般都能准确无误地到达目的地。足印说明，鸟朝着北极星的方向起飞。场所回到原栖息地的行为，称为迁徙。进行迁徙的鸟类对于这一点，科学家们做了大量的研究，并由此得出一些结论。原称为候鸟。但也有像旅鼠和大桦斑蝶这样的动物，它们来，海龟除借助洋流与海水化学成分导航外，还有凭借地球磁场导只会找新场所生活而不会再回老家，它们的这种行为称航的本领，它们洄游的特定活动时间是由体内的生物钟确定与控制移殖。此外，如鲑鱼、鳗鱼等鱼类，海龟等爬行类，以将星象图变换为的。许多鸟类靠着体内的生物钟，能随时感觉太阳的位置，因而它人工漫反射给星空12小时后的情形，及鲸、海豹等栖息于水中的哺乳类，也会做周期性的大加云后，鸟就会乱了们能以太阳的位置来确定方位，这就是所谓的“太阳罗盘”导航。鸟还是朝北极星方向，朝任何一个方规模移动。这种水中的移动行为称为洄游。动物的迁徙把鸟置于实验馆里的方向飞。向飞的情况都有。昆虫飞行之谜也正在被科学家们揭开。迁飞的昆虫之所以能准确无都是定期的、定向的，而且多是集成群地进行。迁徙动在模拟自然状态下的星空里，鸟起飞时误地到达目的地，是由于它们的机体内含有四氧化三铁，因而具有在脚下的复写纸留下了足印。物大都具有强有力的翅膀、脚趾和鳍等。感觉地球磁场的高超本领。204205

106学生探索百科全书自然探索生物棕熊的冬眠历程冬眠动物的代谢特征长睡不醒进入冬眠后，动物的许多生理功能，到了秋末，棕熊可以如代谢率、心率、呼吸频率等，都在发生长到600千克，大肚动物的冬眠着缓慢的改变。冬眠期间，动物的代谢率子都拖到了地上。下降很快，此时动物的体温、氧耗、呼吸加拿大，有些山鼠冬眠长达半年。冬天一来，它们便掘好在频率均维持在一个极低的水平，比正常活地道，钻进穴内，将身体蜷缩一团，开始冬眠。这时，即动状态下低几十倍，甚至近百倍。动物的使用脚踢它，它也不会有任何反应，简直像死去一样。睡鼠是秋天到了，棕熊开始大吃大体温可降到与环境温度仅差1℃～2℃，但喝，使体内的皮下脂肪大为增冬眠动物中有名的“瞌睡虫”，它一睡就是六个月，并且睡觉时狮子的睡眠加，把自己养得又肥又胖。脑部的温度不像皮肤温度那样可随外界环睡眠是一种短时间的休息，它可以缓解身体肌肉的疲的呼吸相当微弱，身体僵硬得几乎可以把它当球一样滚来滚去。劳。像狮子这样的大型猎食动物通常不需要冬眠，它境温度的变化而变化，其温度能保持基本没多久，棕熊就陷入沉沉的冬眠中了。通常在一天剧烈的捕食运动后会通过长时间的睡眠来吃饱喝足后，松鼠睡得更死。有人曾把一只冬眠的松鼠从树洞中挖出，它的应对身体不适。恒定。冬眠中的恒温动物，其心率可降到棕熊开始眯着眼睛打盹，酝头好像折断一样，任人怎么摇晃都始终没有动静，把它摆在桌每分钟5～6次；呼吸率可降到每分钟1昆虫的冬眠酿睡眠。上，用针也刺不醒，只有用火炉把它烘热，经过很长的时间它绝大多数的昆次；肾功能也大为减弱。深冬眠并不是一虫，在冬季到来种静止状态，此时动物仍会对内外刺激产才悠悠而动。刺猬冬眠的时候更可怕，竟然连呼吸也快停止了。时不是“成虫”或“幼虫”，而是以生一定反应。如果环境温度降低到威胁生有益的夏眠行为生物学家曾把冬眠中的刺猬提来，放入温水中，浸上半小时，才“蛹”或“卵”的形式进行冬眠。图为度过了一冬后刚从蛹中钻出的蝴蝶。命的程度，正在冬眠的动物可通过觉醒来有些动物冬眠是为了度过严见它苏醒。动物这种奇特的冬眠现象究竟是怎样造成的呢？增强代谢率，以此抵抗低温。冬，可是夏季的酷热对于变温动物而言，也是极为难耐的，必须想动物的冬眠办法避免体温过高。因此，在炎夏不同的动物有不同的冬眠方法，并且都各具特蜗牛这段时间里，有些动物也会长时色。冬眠时，它们往往处于昏迷或熟睡状态。蜗牛冬眠时会用自间地停止一切活动，进行夏眠。豹身的黏液把壳密封纹蝶、蜗牛、龟类、蟾蜍、蜥蜴等起来，只留一个小孔供呼吸用。动物都会夏眠。它们夏眠主要是蝙蝠刺猬为了适应夏天干燥缺水以及高温蝙蝠往往在屋梁上或山洞顶部的隐蔽处，把刺猬冬眠的时候更可怕，竟的环境。尤其是在旱季和雨季很身体倒挂着呼呼熟睡。冬眠时它们每分钟的然连呼吸也快停止了。原来，呼吸次数只有五六次。明显或异常干旱的地区，许多种刺猬的喉头有一块软骨，可将口腔和咽喉隔开，并掩紧动物都通过休眠来生存下去。睡鼠气管的入口。正常情况下刺睡鼠是真正的冬眠者，它能将体温降低到与环猬每分钟呼吸50次，但冬眠境温度相接近，因此身体会很硬，呼吸也变得熟睡时几乎可以不吸入空气。天气转暖后，棕熊醒来，张嘴打着哈欠，伸伸懒腰，开始活动了。非常微弱。然而它就是采用这种暂停时间的方在冬眠的这段时间里，棕熊就好像接受了一次减肥治疗似的，体法，退出令人不快的几个月的严冬。重降了下来，食欲旺盛起来，这时它就开始准备觅食了。熊熊在秋天吃饱喝足，把身子养獾胖以后，就跑进深山岩洞，把獾在洞穴或窝巢自己封闭起来，开始安安稳稳动物的冬眠习性中抱头大睡。地冬眠了。熊在冬眠时呼吸正动物的入眠与觉醒常，有时它还到外面溜达几天冬眠通常指动物在麻痹或昏睡有的动物进入冬眠的时间很短，只要几个小时，旱獭就是野猪再回来。雌熊在冬眠中，让雪状态下越冬的行为。动物的冬眠与野猪对于冬季恶劣环覆盖着身体。一旦醒来，它身其一。有的动物需要几天才能逐步入眠，如黄鼠，每到夜间，其境的适应性很强，所以旁就会躺着１～２只天真活泼睡觉不同。睡觉是动物用于消除疲它们不会冬眠。的小熊，显然这是雌熊冬眠时体温便逐渐降低，通过几个晚上的反复“试降”，直到一个转折产下的仔。劳的方法，时间较短；而冬眠是动乌龟点，才进入持续的冬眠。对于引起动物冬眠的触发因素，目前蛇蜥蜴乌龟钻到沙土层里冬眠。蜥蜴会躲到石头下面、枯物适应不良环境的一种生理现象，蛇会成群地睡在一起。还不是很清楚，但其明显地受环境温度、光照周期、洞穴空气叶丛里，或在树洞中休眠。时间较长。动物冬眠时不吃不喝，中的二氧化碳、食物中的化学成分和含水量的改变等影响。另以度过漫长的冬天。在冬眠前，动外，冬眠动物都表现出一种周期性的醒觉行为，即从深冬眠状物会把自己养得肥肥的。冬眠时由态自发地达到高体温，然后再重新进入冬眠。醒觉是个复杂的于体温下降，新陈代谢减少，营养生理过程，醒觉的频率和处于身体正常温度的时间长短在种内、青蛙物质的消耗量也比往日减少许多，种间以及一年的不同时期都有很大的差异。总之，冬眠是一种青蛙将自己埋在池底的泥里睡觉。因此，“不吃不喝”也不会影响冬眠复杂的生理适应过程。人们对冬眠生理学的研究进展也相对缓动物的生存。慢，目前还未能探明控制冬眠的确切机制。206207

107学生探索百科全书自然探索生物凶暴的交流求偶的意义在狮子的生活群体中，雄狮的地位至高动物也有情感吗无上，它们采取的是“一夫多妻求偶行为对保护种群的优良素质，更好地适应自然环境制”。最美丽最强壮的雄狮才有权利挑选自己的爱侣。在与爱侣具有重要的意义。每种动物的求偶行为都有物种的特异性，动物的求偶行为交流的过程中，雄狮还要不时地发出阵阵高亢的吼声，以显即使是很相近的物种也有细微的差异，这样可以避免不同动示自己的威武。物的种间杂交。种间杂交在相近物种之间也时有发生，如马情一直是人类永唱不败的主题歌，但忠贞的爱情并不只为人类所爱和驴杂交生骡，狮和虎也能杂交产仔，但这种情况大多是发特有。姿态优雅的天鹅总是出双入对，它们不仅在繁殖期成双成择偶的特点生在人工喂养的特殊环境下。求偶行为会刺激对方神经的兴对，相互恩爱非常，就是在其他时间，也一起觅食、休息、戏水，甚动物的性别个体因所奋，并激发与生殖有关的内分泌腺的分泌，以协调雌雄双方至在迁徙途中，也前后照应从不分离。这对天鹅中一旦有一只不幸死占据的角色不同，而形成的排卵和排精，提高受精率。求偶行为使雌雄双方有更多选去，另一只就会变得郁郁寡欢，不再另选佳偶。有的天鹅甚至绝食殉了自己的特定行为。两性择机会，使后代获得良好的遗传基因组合。求偶不成的，常情或者撞墙自尽。它们的爱情感人至深，真称得上是忠贞伴侣。除天之间的交往方式主要有三常是群体中的弱者。例如鹿科动物，雄性为争夺配偶而斗种：“一夫多妻制”，即一个鹅外，有一些鸟也有类似的情感。黄鸭是一种形同家鸭，身着土黄色殴，失败的弱者多为幼小刚成年者或年老体衰者、瘦弱有病雄性同多个雌性交配；“一妻羽毛的中型水鸟，它们也严守“一夫一妻制”。据说黄鸭伴侣中如果任爱侣之死者，它们不被雌鹿选中，对物种的繁衍有利。多夫制”，即一个雌性同多个天鹅是履行终生“一夫一妻制”的动物，何一只遭到不幸，另一只都会殉情而死。由此可见，动物两性之间的它们的忠贞历来是人们讴歌的对象。在雄性交配；“一夫一妻制”，即单个雄性固定地与单雄性的较量雌天鹅被枪打死后，雄天鹅还苦苦守在故事也是充满情趣的。白鹭平常是一种非常温其旁不愿离去。个雌性交配。在“一夫多妻制”的动物群体中，雄性和的飞鸟，但在繁殖季是要通过竞争来获得自由择偶的特权，它们择偶注节里，公白鹭为争夺与雌孔雀母白鹭交欢的机会和领重的是交配数量，而不是质量。对于雌性没有单独养地，从地面打到树上，再炫耀自己上升到空中。奇妙有趣的求偶行为雄孔雀比雌孔雀的羽色漂亮，尤其育子女能力的这类动物，雄性会为了自己的利益与是长长的彩色尾羽。于是雄孔雀求偶是动物繁衍的前奏，也是动物种群自我选育、优生雌性共同抚养孩子，这样雄性就没有时间和精力“开屏”，把尾羽竖成扇面，炫耀自雄蝶的基础。不同的鸟类有不同的求偶行为。如善鸣的雀形目鸟己，以吸引雌孔雀。再去向别的动物求偶了，于是雌雄之间会形雌蝶类在枝头跳跃、欢叫以吸引异性；鹤类则翩翩起舞，以优美雄孔雀成关系紧密的“一夫一妻制”。而“一妻多的舞姿来赢得对方的好感；羽毛华丽的雄孔雀，光彩照人，夫制”只在很特殊的情况下出现，像雌性同性的较量气味吸引它通过展示漂亮的羽毛来招引雌性……动物中除了鸟类，还不论动物是采用“一夫多在繁殖方面的投入比雄性多很多时，雌性在求偶季节，蝴蝶凭气味吸引伴侣。与飞蛾不同的妻制”，还是“一妻多夫有一些动物会唱“情歌”求偶。雄性青蛙在繁殖季节叫得最会对雄性很挑剔，为此雌性之间也会通过是，蝴蝶主要靠接触的方式传递性外激素。当两只制”，它们都要采用竞选雌、雄蝴蝶飞近时，雄蝶设法飞到雌蝶的头部上面，起劲，目的就是吸引雌蛙来到近旁。夏日里树上的蝉总是叫的方式来决定享有特权竞争来获得自由选择配偶的机会。从翅部、腹部、足部的腺体上，一起向外分泌性外的地位。激素，分泌物正好散落在雌蝶头前的触角上，促使个不停，这些会叫的蝉都是雄性的，它们高声鸣叫以吸引雌雌蝶降落下来。雌蝶落地后，双方才可完成交配。蝉前来交配。有些动物，如昆虫中的飞蛾等，甚至会以气味竞选对于羚羊而言，雄性雌羚的抉择外围的雄性传情。雌虫的身体能分泌出一种特殊的化学物质，叫性外激之间需要用头部的雌羚根据雄性统治的地盘外围的雄性虽有较大雌性素。这种物质散发出的气味能把雄虫从很远的地方招来。动角进行竞选争斗。判断谁是最强壮的。它们的地盘，但同雌性交选择处于中心地带的雄同最强壮的雄性交配。配的机会比较少。性作为交配对象。物求偶也并非都是这样“文明”的，有些动物为争夺雌性，是非要诉诸武力不可的。胜者争得配偶，败者认输作罢，如像海豹这样的大型哺乳动物。讨好对方看，求爱中的那对食蜂鸟：雄鸟正低声下气地向雌鸟献上一只蜻蜓，作为求爱的礼物。最强壮的雄羚它不仅能赢得竞技场中心的那一块地，还吸引了周边雌羚的关注。208209

108学生探索百科全书自然探索生物工蜂的一生和睦的家庭生活工蜂的一生大约1个月，它所负责的工作与身体的发育有关，随着不断的成长，工作内容会发生改变。在出生后的第1天到第蜜蜂社会3天，工蜂清扫空子脾，以便蜂后产卵。从第3天起，工蜂头部的乳腺开始发育，它们就变成保姆。它们先是照料稍大的幼虫，然蜂是人所共知可爱至极的小昆虫。它们的社会生活是十分蜜后在能够分泌蜂王浆后就照料小一点的幼虫。蜂王浆是从工蜂的有趣的，几万只蜜蜂群居在一个蜂巢里，过着集体的生活。咽喉腺和下颚腺中分泌出的，它是蜂后和幼虫的重要食物。这些它们有组织、有分工地劳动，在劳作中又表现出勤劳无私、团结腺体萎缩后，工蜂就开始干其他的工作：清除废物和蜜蜂尸体，储协作的精神，其行为确实让人赞叹！蜂群社会即简单又神奇，简口对口传送物质存花蜜和花粉。第12天到第19天，工蜂分泌蜂蜡筑造蜂房。筑蜂后会分泌一种物质，使工蜂吸取后因卵巢不发达蜜蜂的分蜂单的在于蜂群内只有一只蜂后，几只雄蜂，其余的都是工蜂；神而不能产卵，这样工蜂就可以不停地工作。蜂后的分巢工作一直持续到第20天。这时为记住巢的地点所在，工蜂会在在旧巢附近的树上，围绕着一群以蜂后为中心的工蜂。部分的工蜂，正泌物由照顾蜂后的工蜂以口对口的方式传送出去，在寻找筑造新巢的适当地点。奇的是这么简单的组织机构却创造着让人惊叹的协调分工管理巢附近徘徊飞行。从第21天起，它们开始外出采蜜，直到死亡。遍及全体工蜂。此外，由外勤工蜂所带回来的花粉、花蜜，也是用这种方法来传送。和高效率运作！下面就让我们来认识一下这个奇妙的社会。分蜂工蜂的工作收集花蜜和花粉分蜂一般在春季发生。蜂后率领蜂群2/3站岗一直到死有序分工蜜蜂的家庭的成员迁移，将王位让给另一只蜂后。在侦察在巢附近飞行蜜蜂是真正社会性的昆虫，常成千上万地聚在一个蜂巢里面，以蜂后为中心蜂外出寻找合适的筑巢地点时，分蜂的蜂群在筑巢生活在一起。每一个蜜蜂群体都自成一体，因为它们都抗击非群体成员，不管是雄蜂照顾蜂后和幼虫原来的蜂巢附近休息。此时的蜜蜂没有攻击性，雄蜂有一对大眼睛和方形的腹部。雄蜂其他昆虫还是其他蜜蜂。一个蜜蜂群体有三种成年蜂：蜂后，在群体中独一无二，经常是待在巢内无所事事，因为它们不因为它们离巢时个个口含蜂蜜。对于分蜂，专做巢室盖具备在群体内劳动的任何“工具”：既没起繁殖和调节的双重作用；雄蜂，仅有数只，唯一的作用是在交配飞行时替新蜂清扫巢室家们提出两种解释：蜂蜜生产不足，更多的蜂有蜡腺，也没有花粉篮和花粉刷。雄蜂由后授精；工蜂，约有5万只，其寿命大约为1个月，一生中要充当保姆、主妇、建工蜂养活，它们唯一的职能是为蜂后授房用作了子脾，这时蜂后产卵增加，必须通过精。交配飞行一结束，没参与交配的雄蜂羽化第5天第10天第15天第20天第25天第30天筑工、保管员，守卫、采蜜工……工蜂听从蜂后指挥，蜂后通过分泌信息素向它就被逐出蜂巢受冻挨饿而死。分蜂解决；或者由于激素的原因促使新蜂后诞们传达命令。蜂后能够让所有的工蜂都围绕在自己周围。蜜蜂幼虫住在蜂巢的子蜂蜜形成生，迫使老蜂后离巢而去。分出的蜂群离巢时工蜂工蜂把从外面采集到的花粉和花蜜脾里，子脾里大约有6000个卵，9000个幼虫和2万个蛹。但以上数字只是个平工蜂是不能生育的雌蜂，(简称花蜜)以口对口传接的方式运密集成团，把蜂后团团围在中间。先行出发的它们除了照顾蜂后和雄回巢中。在传接过程中，花蜜逐渐变均值，蜂巢里蜜蜂数量的多寡取决于好几个因素，如蜂后的生育能力、气候条件、蜂外，还需要饲养幼虫，侦察工蜂不久就会返回，用精心编排的舞蹈语浓，成为甜甜的蜂蜜。当蜂蜜集满蜜工作任务非常繁重。还好食物来源、疾病等。脾后，工蜂用蜡片将其封起来。言报告探路结果，随后整个蜂群就飞向看来最它们是通过分工协作来完成这些任务的。能保障生活的地点筑巢。跳舞的信息蜜蜂的成长蜜蜂常采用跳舞的方式传达信息。当发现花蜜时，蜜蜂就振动翅膀蜂后产下的卵在3天后就孵化成蛆形或摇摆腹部跳舞，并画着圆圈，以通知同伴花粉、花蜜的所在地。幼虫，并由工蜂开始喂饲花粉和花蜜。幼虫成长之后，在室中化蛹。约在产卵蜜源在附近时，蜜后20天，幼虫就可羽化，变为成虫。大蜂跳圆圈舞。蜜源在远处时，部分羽化的成虫是无产卵能力的雌蜂。蜜蜂跳8字舞。从未受精的卵中孵化出来的是雄蜂。蜂王浆太阳蜂王浆是工蜂分泌太阳太阳出来的，用于喂养蜂后和幼蜂的食物。蜜源蜜源收集花蜜蜜源工蜂停在花上，以身体沾附花巢箱巢箱粉，然后将附着在体毛上的花巢箱粉搓成圆球状，放在后脚的花粉篮中，送返回巢中。蜜源在太阳的方向。蜜源在太阳的斜前方。蜜源在太阳的斜后方。蜂房蜂后王台蜂房由工蜂用自身携带的蜂蜡筑蜂后比其他的蜜蜂大得多，腹部更细长。蜂房里大约有2～3个王台。王台是成。蜂房里的小房间有的用来存蜂后的职责是产卵，她一生只交配一次，用来孵化蜂后的。最先从王台里出放蜂后产下的卵，叫子脾；有的是其余的时间都在产卵。除了冬天，蜂后每来的蜂后会把其他几个王台里的蜂用来储藏蜂蜜，称为蜜脾。每一间天产卵l500～3000枚。蜂后在产卵期间由后刺死。若两个蜂后同时出来，双方蜂房的形状都完全相同。工蜂喂养和舔抚。蜂后寿命可长达5年。就会展开决斗，直到一方战死为止。210211

109学生探索百科全书自然探索生物鸟的羽毛特异的体型鸟的羽毛不仅有保护和保暖的人类无法模仿的飞行鸟类的身体呈流线型，头部小而前方尖，这作用，而且可以减少飞行中空体羽气的阻力。因为具有完整羽毛有利于减少飞行中空气的阻力；鸟类身体表面密的鸟体，都呈良好的流线型，特鸟类会飞的秘密别是翼上飞羽的排列以及构成披向后倒、轻而顺滑的羽毛，这不仅能减少飞行翼的形状，是鸟类在空中获得尾羽升力的主要结构。但是除去羽的阻力，而且有很好的隔热和保温作用，因为羽古以来，人们就很羡慕鸟儿的飞行本领，梦想着能够像毛的鸟体极少呈流线型。自毛是热的不良导体；尾羽对飞行有重要的意义，正羽鸟一样在空中自由地翱翔。传说大约早在2000年前，我起着舵的作用，具有变换飞行方向、控制平衡的正羽为成年鸟的主要羽种，包国西汉王莽时代，有一位勇敢的人用大鸟的羽毛做成人工翅膀，把括体羽、尾羽、翼羽等。正羽中功能；前肢成了前缘厚、后缘薄的翅膀，翅膀上绒羽央的硬轴叫羽轴，上段羽片部它绑在身上，然后往头上也插上一些羽毛，模仿鸟类扇动两翅，试始祖鸟绒羽着生在正羽下分叫羽干，下段插入皮肤的部尽管现在认为始祖鸟是分布着排列整齐的飞羽，通过不断地扇动两翅，分是羽根，在羽干上着生羽片。面，它的羽干细，羽图实现飞上天空的理想，据说他飞了没几步就掉了下来。后来人们鸟类的先祖，然而它还是羽片分成内羽片和外羽片两部利用飞羽鼓动气流，把空气压向身体后下方，产根短，羽枝软而长，与现代鸟不同。始祖鸟有分，它们均由羽枝构成。羽小枝成毛状，没逐渐认识到，单靠羽毛是不能飞上天的，于是认真地剖析了鸟类的牙齿，有与蜥蜴一样的尾生了升力，而凭借这种升力，鸟类翱翔于天际。有羽小钩。巴，并且在每只翅膀上长翼羽身体，发现鸟会飞竟然是由很多因素决定的。现在让我们来看一下，有三只爪子。鸟类飞行的秘密在哪里。卵巢卵巢是雌鸟的生殖器官。大部分哺乳动物有两个卵巢，一左一右，但因为重量是影适于飞行的生理构造响飞行的一个因素，所以鸟类只有一个卵巢。鸟类的胸肌非常发达，如鸽子飞行方式鸟的身体结构的胸肌占其体重的20%～25%。鸟胸鸟类主要有两种飞行方式：拍翼飞行为了便于空中飞行，鸟类的身体很轻巧，并且具有一些和滑翔。拍翼飞行是鸟类基本的飞行部隆起的厚厚的肌肉附在大片胸骨上，发适于飞行的身体构造，如有气囊、骨骼中空等。方式，随着翅膀的上下扇动，鸟可以控制身体上升或前进。滑翔飞行时，达的大片肌肉还作为翅膀的基座。鸟依靠胸肌的鸟翼平直展开，一动不动，利用空气轻质的颅骨的对流在空中盘旋。鸟类的颅骨呈典型的轻质蜂收缩、舒张，带动翅膀上下扇动。通过胸肌的活动，产巢状，并且在进化过程中为生足以支持并超过鸟类体重的动力。鸟类的骨骼系统也与了减重，牙齿也消失了。拍翼飞行飞行相适应，骨成分内的无机盐较多，使全身骨骼坚而轻，以对于像绿头鸭这样翅膀不够宽大的鸟眼睛减体重。鸟类的呼吸系统与飞行配合得更巧妙，因为鸟类进行的是类，它们采用的都是拍翼飞行方式。鸟类的视觉比嗅觉发达，良好的视觉使它们能在空双重呼吸。除呼吸系统进行呼吸之外，气囊等也参与呼吸。气囊充满气中很容易看到食物。体，能增加体内的空气容量。鸟飞得越快，呼吸作用就越强，氧的供应也就滑翔飞行喙越多。所以鸟类在激烈运动和高空飞行时，不会因缺氧而窒息。此外，鸟类血鸟类有喙而没有牙齿。鸟鹰之类的鸟利用它那宽大的翅膀在喙因鸟的食性不同而有很液中的红血球数目较多，携带氧的机能十分旺盛，这使鸟在飞行时能满足新陈空中滑翔飞行。大的区别。气管代谢之需。鸟类飞行探源鸣管起飞鸣管为气管中的一个腔并非所有的鸟都用一种气囊有关鸟类飞行的起源，学术界一直存在两种对立的室。鸟类的各种鸣叫声都方式起飞。小鸟能够一气囊是用于装空气的囊袋，它可以由此发出。跳就飞起来，而大鸟，像假说。一种是地栖起源说，另一种为树栖起源说。前者认使鸟变得更轻，并有冷却身体的功天鹅，需要费更多的力能。气囊将空气送进及送出肺。气才能飞起来。为，鸟类的飞翔是由它们的祖先恐龙在奔跑、跳跃的过程心脏与相同体形大小的哺乳动物相比，鸟类的心中逐渐升腾起飞成功的。而后一种假说则认为，鸟类最初脏比哺乳动物的大。心跳次数与鸟的身体大天鹅伸展开翅膀。小有关，身体越小，心跳次数越快。的飞行是通过借助树木的高度，先进行滑翔，后逐渐发展出特有的振翅飞翔的本领。鸟类飞行的两种起源假说都承认鸟类的祖先具有长长的尾巴，但功能不大相同。尽管天鹅扇动着翅膀沿这些学术争议还没有定论，但已发现的始祖鸟化石却能泄殖腔水滑行。泄殖腔是肠的终点，说明问题。现在，始祖鸟被认为是最早的飞行鸟类。始祖卵巢和肾脏也有管鸟生活在距今大约1.5亿年前的史前时代，它在许多方面子通到这里。已显现鸟的一些雏形，例如，全身拥有羽毛，长有翅膀，肠肾脏股骨鸟类的直肠特别鸟类不像哺乳动物一样产具备明显的叉骨等。这些证据表明鸟类的飞行能力应该陆生脊椎动物的骨骼内充满了短，不能积存粪便。生尿液，而是产生一种白骨髓，但是鸟类的大型骨头却这种结构有利于飞色半固体状的鸟粪，这样是伴随着一系列亲缘动物的进化发展而逐渐形成的。是中空的。股骨也不例外。行时减轻负重。可以减少水分丧失。天鹅飞向天空。212213

110学生探索百科全书自然探索生物发声方式不高明的鹦鹉学舌动物能发出种种不同的声音，是因为它们的发声系统各不相同。像虎这样的动物，瓣膜用于关闭肺和鸣管之间两根支气其发声器官由能量供应器、振动器和共鸣腔构成。虎从肺送出空气，以提供能量，振生物的发声现象管中的某一根。动声带，然后用咽喉、口鼻组合成的空间共鸣，发出吼声。鲸发声与其他动物有所不由锁骨间气袋同，它由肺将空气挤出振动声带，气管处的发声器连接喷水孔而不经嘴巴。蝙蝠用嘴国曾经举行过一次别开生面的鹦鹉学说话比赛，由裁判员根压出空气。英巴持续发出短促的超声。鸟类因有鸣管，声音更富变化。有些动物是用振动或摩擦身据鹦鹉所说话的内容和发音来打分。其中一只不起眼的灰鹦体的特定部位来发声，如响尾蛇、蝉、蝗虫等。蝉以体内肌肉的收缩，振动鼓膜而发鹉因讲了一句精彩的话而获得了冠军。当主人揭开鸟笼上的罩布声；响尾蛇则摇动尾巴的响器。各种动物发声器的结构都是在种属进化中发生和发展后，这只灰鹦鹉先是朝四周瞧了瞧，然后惊奇地叫道：“哇噻！这起来的，但是发声器与消化、循环、呼吸、生殖等器官相比，出现的还是较晚的。人的发声器儿为什么会有这么多的鹦鹉！”几天以后，兴奋的主人宴请贵客人的发声器是声带，位于喉部。喉部除了会厌软骨外，由甲状软骨和环状软骨围成了喉腔，腔内有层鸟类发声器到家中庆贺。为在客人面前再次展示这只灰鹦鹉的“天才能力”，皱襞。在环状软骨上方有一对小的杓状软骨，杓状鸟的发声器叫鸣管，长在喉里。鸣管里有像薄膜一软骨与甲状软骨之间有由黏膜皱襞构成的声带。样的韧带，当鸟啼叫时，气流在通过鸣管时振动韧便又当众揭开罩在鸟笼上的布，满以为它能说出：“哇噻！这儿带产生声音。甲状软骨为什么会有这么多的贵客！”以博得大家的喝彩。不料灰鹦鹉见鸣管上的肌肉向青蛙发声了云集的贵客，却仍然说道：“哇噻！这儿为什么会有这么多的鹦气流反方向拉紧青蛙依靠喉部的一对声带发声。若声带瓣膜，产生振动。被周围的肌肉和软骨拉紧，那么空气通鹉！”由此可见，鹦鹉并不是真的会说话，它只是擅长效仿发声过时就发出振动。而已。青蛙张开鼻孔吸入空气，将鸟的内脏杓状软骨肺充满，然后关闭鼻孔。瓣膜压入支气管道，发声的用意声带在正常时是开启的，这样空气使支气管关闭。可以在喉部正常出入。动物会因情境不同而发出不同的声音，声音代表的意义也大相径庭。蝙蝠蚱蜢发声器是夜行动物，用声音来判定物体的方向、距离和移动状况，以方便捕食和飞行。蚱蜢靠摩擦产生声音。它用钩刺吼猴生活在潮湿、浓密的丛林里，猴群相遇时需要用声音竞赛来划定生活领后腿内侧的钩刺在前翼的硬蚱蜢在每条腿上约有棱上摩擦而发音。80～450个不等的钩刺。域，以避免流血打斗。鲸和海豚是水栖动物，群居生活，用声音沟通。有些鲸每一种蚱蜢都有自己的肌肉“呼唤声”，声音主要由声带也用声音来定位，找食物。鸟类用不同的叫声来表达不同的用意：吸引钩刺的排列决定。异性的鸣唱；发现敌人时的警告声；辨识族群的歌声；移栖时的联络说话或唱歌时声带是关闭的。声带紧张程度的改变以及呼出气流的强声，表达就食、集合、起飞等意思。昆虫的鸣声大都是由雄虫发弱可调节音调。出的，主要功能是求偶，也作为辨识或捍卫领域之用，如蝗呼吸孔虫、蝉。在这些众多的发声动物中，用声音传递信息最成海豚在浮到海面呼吸空气时，软骨肺部的空气从喉部压入通过呼吸孔吸进空气。利用功的应属鸟、鲸和声囊。鸣叫时空气在肺这部分空气，海豚可发出清和声囊之间来回压送。脆的声音和尖锐的哨声。人。人类借助语“额瓜”青蛙的声囊有单个言传递的信息量发出声波头部这块称为的，也有成对的。贮气袋“额瓜”的巨最大。位于呼吸孔下的贮气袋大脂肪组织能各异的听觉可通过压缩管道系统内对振动产生的的空气而产生超声波。声波起“集动物的听觉感受器官一般是耳朵，其构造一般可回波信号束”作用。分为外耳壳、中耳和内耳三部分。外耳壳具有收集声音蝙蝠收到的回波信号根据猎物和生活环境的不同变化很大。的功能，但有的动物无此构造，如鲸鱼用头骨和颌骨代替。动物发声器发出的声音有许多是能为人耳所听到的猎物飞行的“多普勒效应”接收声波(人耳能听到16～20,000赫的声波)。但是也有一些动物脉冲的声波到达昆虫后，昆虫的翅扇动就会发出一个有特征的回能发出人耳听不到的超声波。如一般夜行性动物发出的蝙蝠发声波。当昆虫在逃跑时，声波被拉声波就是超声波。超声波在传播途中碰到物体时，会被蝙蝠发出160千赫以下频率的超开，声调变低；若有昆虫在附近，声波用于回声定位。超声波是从声波就被“挤压”，声调变高。这海豚发声反射回来，动物能根据反射回来的超声波来判断物体的蝙蝠的喉袋里发出的。在开阔地样蝙蝠就能判断出昆虫的方位了。中耳下颌骨海豚通过发出270千赫以下频率的超声波来带觅食时，蝙蝠首先发出高的脉产生听觉的结返回的声波在空进行定位。海豚的超声波发生器位于头部，它距离、方位及性质，并以此来导航或捕捉食物。这种机冲频率，然后发出低的脉冲频率，构。颌骨将声波心下颌骨处被脂发出的超声碰到物体后，会产生回波。回波以此分辨出猎物的不同大小。信息传到中耳。肪管接收到。是由头部的某一部位及耳朵接收的。制叫作回声定位。214215

111学生探索百科全书自然探索生物犀牛鸟互利共生犀牛鸟喜欢吃犀牛难舍难分的共生情结两种生物在一起生活，在营养上互相依赖，长期共生，身上的扁虱和其他寄生虫，因此它们双方有利，称为互利共生。互利共生有两种情况：一种是原常停在犀牛的身生物间的共生行为上，到处找这些寄始协作关系，又称互惠。两者生活在一起时彼此有利，当它生虫吃。们分开后，各自都能正常生活，二者之间形成暂时的合作关然界中，随着漫长的生物演化过程，生物与生物之间的关系系。某些鸟类和有蹄类动物的合作关系。人体内生活的双歧犀牛自变得复杂。马来西亚有一种小巧的文鸟喜欢在蜂窝附近筑巢，当有大型猛兽出现杆菌、拟杆菌也是典型的协作共生菌。另一种是专性共生，时，犀牛鸟会发出一文鸟筑的巢像个缸，一只只悬挂在蜂窝四周的枝头上。文鸟为什么这么做种很小的警告声，犀是指两种不同的生物共同生活在一起，彼此受益且相互依牛便会警惕起来，并呢？原来热带雨林里的食肉动物，如蜥蜴、负鼠、浣熊、野猫、猴子等都及早做好反击或逃存，如果分开，双方都不能很好地生活，甚至死亡。专性共跑的准备。是爬树高手，都爱捕食文鸟和它的蛋，而那些动物由于害怕遭到野蜂的刺生典型的例子就是地衣。寄居蟹与海葵共栖蜇而不敢接近蜂巢，于是文鸟将巢筑在蜂窝旁，无偿获得了保护。无独有海葵附着在寄居蟹的贝壳上，粉芽地衣上皮层借其移动，获得食物或吃寄居粉芽是由菌丝包裹偶，森林里的蜜獾，总是追随着文鸟生活，形影相随，难舍难分。因为蜜地衣是一种典型的专性共生生物，它是由真菌地衣的上皮层是由真菌蟹的剩残食物。起来的藻类，它的作与蓝藻或绿藻所组成，其中真菌扮演着决定性菌丝组成的一层厚厚的獾生性爱吃蜂蜜，它那浓密的长毛和肥厚多脂的獾皮，令它不怕野蜂叮蜇，用是完成无性繁殖。的角色。首先真菌提供一个保护层，这样藻类垫层，上面附着一层稀疏不至被晒或干死。然后，藻类以其光合作用所排列的藻类细胞。所以它利用文鸟喜欢在蜂窝附近筑巢的习惯，很容易就找到它梦寐以求的制造的糖分供给真菌。蜂窝。这是动物间颇为典型的连环共生现象。我们将凡是两种生物在一起海葵犀牛鸟与犀牛的共生海葵利用海葵鱼生活的现象统称为共生。在共生现象中根据两种生物之间的利犀牛鸟经常成群地栖息在犀牛的背上，清除身上的淤泥、它们啄食犀牛背上的寄生虫，让犀牛感黏液及寄生虫。害关系又可粗略地分为共栖、互利共生、寄生等。到浑身舒服。成年后的杜鹃就不再过寄生生活海葵与海葵鱼的共生了，它会飞离宿主海葵与海葵鱼(俗称小丑鱼)共同分享下皮层的巢，独立谋生。菌丝捕捉到的食物。海葵鱼那身鲜艳的色下皮层由真菌菌丝构成的彩可引诱其他鱼到海葵旁，这些鱼就菌髓层封包而成。下皮层靠会被海葵捕食。另外，海葵能清除海固着纤维固定在基床上。葵鱼身上的寄生虫，同时海葵鱼靠海葵的触手来保护自己。宿主喂养比自身大许多的杜鹃幼鸟。杜鹃的寄生行为刚孵出的杜鹃幼鸟，正努力用背把宿主的蛋推出巢外。杜鹃生命的最初阶段是在在伯劳、双眉韦莺、大韦莺雌杜鹃在将要生蛋的时候，共栖等雀形目鸟类的巢中靠寄找到一个宿主的巢，趁宿主生度过的。菟丝子的寄生生活不在，产下一个自己的蛋。共栖是指两种生物生活在一起，其中一方受益，另一(图中央的蛋为杜鹃所产)菟丝子被称为植物中的“寄生虫”，它自身不能进行光合作用，以吸根吸收寄主方无利但也无害的一种关系。生物共栖现象是多种多样(豆科或菊科植物)养料为生。的，有的是长时间生活在一起，有的是暂时生活在一起。寄生例如，鱼吸在鲨鱼身上，随鲨鱼游动，以鲨鱼吃剩的食寄生是指一种生物长期或暂时生活在另一种生物的体内或体表，并靠从后者那里物为食。蛤贝外套腔内共栖豆蟹，豆蟹食蛤贝的残食和排获取营养物质来维持其生活的一种种间关系。靠寄生方式生活的生物叫作寄生物；被泄物。海洋中的一种小珠鱼常与海参或牡蛎共栖，小珠鱼侵害的生物叫作寄主，也叫宿主。许多寄生物都有非常大的繁殖力或较强的生命力。寄分享它们的猎获物。藻类在龟甲壳上寄居。螺旋菌附着在生的特点是，寄生物不会把寄主杀死。寄生物的生命活动对寄主有多种危害，其影响有黏液的披发鞭毛虫体外生活。蓝绿藻体外有许多细菌以的大小，取决于寄生物的数目多少、毒性大小以及寄主的抗性强弱。寄生现象在动物海葵鱼海葵鱼会在自己身上涂满海葵分泌的黏液，其分泌物为生。一种棘胫小蠹利用特殊的贮藏器内的孢子界非常普遍，在植物界也很多，如寄生在豆科植物中的菟丝子、寄生等。所有生物在这样就可避免被海葵的刺丝胞攻击，让它们萌发菌丝，吸收树木渗漏出来的树汁，这对树木无害。生活过程中，几乎没有不受寄生物侵害的，就连小小的细菌也受到噬菌体的寄生。能够随意游动于海葵致命的触手之间。216217

112学生探索百科全书自然探索生物痛觉产生疼痛的感觉及反应痛觉信息在脑中的路径不同脑区的交替兴奋引头痛的感觉失去痛觉意味着什么许多人都经历过头痛当身体的某一部位受到刺激疼痛信息到达脑部后，需经发了最剧烈的甚至是难以忍受的痛感。病，最常见的痛感是偏过脑干、下丘脑、边缘系统和后，分布在该处的痛觉感受器将头痛和胀痛，放射状头大脑的进一步处理。探索疼痛痛较少见。痛觉信息通过神经传递到大脑，从而使人感受到痛觉出现。由皮活中，我们难免会弄伤自己身体的某些部位，像割破手生肤损伤所引起的表面疼痛首先让人感到受伤指、扭伤脚等，这时我们便会有疼痛的感觉。不过我们部位有明确、剧烈的痛感，但这种痛感消退若失去了这种令人不愉悦的痛觉后会怎么样呢？一位天生就无很快，接下来便是该部位模糊的隐痛，且消偏头痛痛感的女孩，在她的成长中时常会经历自己咬破舌头和手指的偏头痛的痛感呈脉冲退很慢。有种疼痛的感觉是由人体内部的某式，它一般发生于早事，尽管鲜血淋淋，但她毫无痛苦。有时她会喝下滚烫的开水，些器官引发的，它通常表现为深部的隐痛，晨，是由血管收缩、舌头烫得起泡，别人吓一跳，而她自己却可以从容地把起泡的扩张，以及血液缺氧被称为深层疼痛。当疼痛发生时，身体往往引起的。皮撕下来；她还时常将脚伸到火上烤，烧烂了照样行走。由于有痛反应出现，如局部肌肉收缩、呼吸暂停没有了痛感，可怜的小女孩就学不会自我保护，这样她的生命或加快、出汗等。就会时刻面临着危险。由此可见，痛觉是一种保护性的感觉，头胀痛我们不能轻视它的存在。痛觉信息传输通路胀痛的痛感不明确，痛觉刺激是由神经纤维传送的。痛觉刺激经感受器接受头部发胀，有压迫感。后，转化成痛觉信息通过脊椎上连接大脑皮层痛觉中心的它是由肌肉和颈椎的神经传到脑部。紧张，以及血管痉挛引起的。认识疼痛每个人的一生都有对疼痛的经历和亲身感受。经有关资料统计：成年疼痛感受器人大约20％患有良性复发性头痛、肩背痛、腰腿关节或其他软组织疼痛。同疼痛感受器其实是一种结构特殊放射状头痛的神经纤维末梢。当刺激达到某时大多数疾病都可在其病程中的某阶段有不同程度的疼痛。疼痛很可能是放射状头痛的痛感剧烈，呈种强度时，痛觉感受器才会发出刺痛状，多发生于夜晚，是血信息到脊髓，从而产生痛觉。由于神经受到刺激、压迫或缺乏血液供应所引起的，但医学界至今仍无法管扩张引起的，一般多发于饮酒以后。确定疼痛的真正原因，特别是对于心理及环境因素所造成的疼痛与不舒血清素组胺麻醉性止痛药作用H+脑细胞舒缓激肽服。对于疼痛机制的研究目前一直在进行中。最新的发现显脑机理麻醉性止痛药阻止痛觉肥大细胞示：人体似乎能够制造某些物质，以缓解疼痛；某种特殊痛觉信息信息在神经细胞间通过，压抑疼痛型的疼痛可能是由于缺乏一使大脑不能获得疼痛刺受伤后，有时我们可以借着抚摸皮下疼觉区的其他反应毛细血管药物止痛激信号。伤处来解除疼痛。抚摸刺激了许血浆外流痛觉发生后，皮肤内的组织细胞所产生的物质不仅会提高痛种或数种这类物质所致。非麻醉性止痛药如阿斯匹林、多感受器而阻断疼痛信息传递，巨噬细胞觉感受器的敏感性，而且还会引发其他的疼痛。例如前列腺杜冷丁常用于解除由头痛或牙这使大脑难以察觉到疼痛。素能加速受伤局部的血液循环，使血中的白细胞大量聚集于痛所引的轻微疼痛；而像吗啡、患处，而引起局部组织肿胀发炎，周边的神经受肿胀压迫也静脉麻醉性止痛剂普鲁卡因、乙醚等麻醉剂用于会产生痛觉。肌肉细胞治疗外伤及手术场合。脊髓前列腺素受损组织未解的“幻肢痛”据统计，切去肢体的人中有将近30%的人抑制疼痛有过或轻或重的“幻肢痛”，有些人甚至在许多年后还无法消除痛感。这种幻觉疼痛疼痛会令人感觉不适，因此当痛觉出现与残肢的刺激无关，据猜测，神经系统有痛觉信息因人而异的痛感时，人们就会寻找克服疼痛的方法。目前，医一种记忆疼痛的功能，大脑需要很长时间前腺素才能消除失去肢体所造成的疼痛。学界有很多止痛的方法，大致说来，不外乎是人体并不对所有的刺激都产生痛感，只要是刺激的能量维持在某个特定神经末梢使用药物以及外科手术。吗啡是医疗上常用值以下，人就不会感觉到痛苦。但当刺激达到某种强度，或超过某特定阈值非麻醉性止痛药作用机理的止痛剂，为一种极好的麻醉剂，但同时它也非麻醉性止痛药通过阻止产生前列腺是非常危险的药物，可能使人产生药瘾。另外时，痛觉才会产生。能够使人感受到疼痛的那一点被称为“痛觉阈值”。毫素而阻断损伤位置产生疼痛信息。阿司匹林、索密痛、杜冷丁等药也常用于止无疑问，这个阈值在每个人身上各不相同。一般而言，男人对疼痛的忍耐力痛。当药物治疗疼痛的方法失败后，并且再没有更好的解决办法时，医生会采用手术的方及承受力比女人大，年轻人比年纪大的人更能抵抗疼痛。另外，职业及体质法进行治疗，通过手术将传导疼痛信息到大对承受疼痛都具有影响力，例如，一个体质强壮的建筑工人，由于经常从事脑的神经阻断，以此来克制疼痛。艰苦的工作，因此他对于疼痛的反应远比一个办公室职员迟缓且不强烈。218219

113学生探索百科全书自然探索生物激素与神经的协作“主场获胜”归功于谁人体主要腺体分布激素和神经之间有着密切的关系。激素能刺激全身的细胞，使分布在人体各处的腺体，有的是单个的，大多数都是成对存在。除性腺外，男性与女性的腺体均相同。细胞中的物质产生变化，同时也可以促进或压抑成长、发育、生认识人体激素殖等，并能调节血液中的成分。神经的任务是调节肌肉的下丘脑活动、消化腺和汗腺的功能，以及胃肠的运动等。因此，一届全国足球联赛开赛在即，让我们关注一下主场比赛。一般情况下，在联赛中主场取胜激素与神经分担着身体所有功能的调节工作，但两者的又的比率是60%，这是一些学者对英国足球赛进行分析研究后得出的结论。在比赛中，尽管垂体工作机制及特点却存在着一定的差异。神经直接控制肌肉裁判试图排除球迷的影响，但他们很难做到这点。有一项研究进行过测试，球赛裁判分别在有和和腺细胞，而激素则控制着身体各种类型的细胞；神经能产甲状旁腺没有观众吵嚷的情况下观看比赛录像，当主场球迷的尖叫声传入裁判耳中时，即使最富经验的裁生快且持续时间短的反应，而激素却产生较慢且持续时间长的反应。甲状旁腺释放出一种能调节血液中钙含量的激素。判也会倾向主场队员。有另一项研究证明，心理学家分别在主场、客场和练习赛的一小时前提取例如，在运动时，神经会命令内分泌腺分泌出活动所需的激素，在激素了职业球员的唾液样本，结果发现球员在主场比赛前的睾酮含量比客场比赛前高出50%左右。科的持久作用下，机体的活动能力进一步提高，并将运动持续下去。甲状腺学家对此解释说，睾酮含量的上升决定了主场队员“本土防卫威胁”的心理。这么看来，除去裁甲状腺释放的甲状腺素控制大脑充血。着身体的能量代谢。判因素外，不起眼的激素竟然也能影响到球员技能的发挥。由此可见，激素在人体机能调节中所听力提高。瞳孔放大，以得运动过程中的激素作用到更多的光线。运动过程中激素调节会引起一系列的起的作用确实不可小看。身体反应，这样就能维持好人体内环境的物质平衡，调整好身体的状态。胸腺肾上腺什么是激素胸腺分泌的激素帮肾上腺由髓质部和皮质部组心跳加剧。助免疫系统抵御病成。肾上腺髓质释放出肾上人体中有几个能够制造特别物质，并把这些物质送入血液的腺体，它们被称为内分泌出汗加剧。菌的感染。腺素和去甲肾上腺素，它们用于加快心跳、血压和呼腺。这些腺体所制造出的物质就是激素。激素经血液输送到全身的细胞中，可以促进细胞吸，可使身体准备应急动消化活动减缓。的活动。激素也是新陈代谢、生殖和紧急反应的调节者，它们主要的作用是维持体内体液作。肾上腺皮质产生出醛固酮、皮质醇和雄激素，它们细胞与电解质平衡、酸碱平衡、能量平衡，使身体保持稳定状态。由不同内分肌肉紧张，血液获得更多能量用于产生新可以改变血液中离子的浓血管物质，细胞加快释放能量。度，并辅助控制代谢。泌腺所分泌出来的激素，作用各不相同，而且有的内分泌腺还能分泌出好激素几种激素，所以激素的种类非常多。在众多的激素中，有些能互相协助，胰腺有些则会互相抑制。胰腺产生出对糖类代谢有重要作用的激素—胰高激素的作用血糖素和胰岛素。若胰岛由腺体分泌的激素进入附素的产生受到影响，就要近的血管内，随着血液的第一步第二步患糖尿病。流动而被输送到全身所有一种下丘脑激素称为促甲状腺激素释放因子，如果体内的甲状腺激素值下降，回馈会减弱，而下下丘脑的细胞中。激素能唤醒细刺激脑下垂体释放出促甲状腺激素，促甲状丘脑增加促甲状腺素释放因子的产生。此种因子刺位于间脑的器官，为自律神经系统胞，使细胞活动。腺激素用以刺激甲状腺。激促甲状腺激素的产生，使甲状腺激素值恢复正常。和内分泌系统的中枢，它会分泌影响脑下垂体分泌的激素。由于间脑促甲状腺激下丘脑是感应身体变化的器官，所以容易增加促甲状腺激素素释放因子释放因子的分泌受到压力的影响，这是其特征。激素分泌控制垂体如果各种内分泌腺没有规则地随便分增加促甲状腺激生长激素素的分泌刺激细胞分裂，控泌激素，那么激素就无法完成调节身体的促甲状腺激素制身体生长，还可垂体位于下丘脑正下方的器官，约提高血糖浓度。卵巢功能。使内分泌腺有规律地分泌激素的控甲状腺变弱的回馈小指般大小。由前叶和后叶组卵巢释放出雌激素，它控甲状腺激素成，各部分会分泌不同的激制中枢是位于脑下部的垂体和下丘脑。垂促甲状腺制着青春期女孩身体的变过少的甲状腺激素素。垂体分泌的激素会刺激体激素化。雌激素和黄体酮一起内各内分泌腺，促使各内分泌体就像乐队或合唱团的指挥一样，可以分刺激甲状腺促使卵细胞发育。减少促甲状腺激腺分泌激素，或是加以抑制。分泌激素。泌出许多种激素，由这些激素对其他各内素释放因子分泌激素的调节反馈机制分泌腺发出命令，使所有的内分泌腺互相激素的调节反馈机制在目标第三步腺体、下丘脑及垂体之间操减少促甲状腺协调，发挥各自的功能。这些由垂体分泌的假如体内的甲状腺激促肾上腺皮质激素作，以促进或抑制激素的产激素睾丸素值上升得太高，回馈控制肾上腺分泌类固醇。控制激素也不是随意释放的，而要受下丘生。下面以甲状腺激素的调睾丸释放出睾丸激素。睾丸激素控机制会刺激下丘脑减节反馈来进行说明。负性回馈抗利尿激素制青春期男孩的身体变化，同时它少促甲状腺素激素因脑分泌的激素控制。如此一环套一环的激卵泡刺激素及黄体素控制肾脏排出的尿液中水分的也是产生正常精子的必要器官。子的产生。促甲状腺激催产素进行性器官机能控制。含量，以维持身体的水分平衡。素分泌控制关系构成了复杂的激素调节反素分泌量下降，甲状腺在生产时刺激子宫收过多的甲状腺激素激素值恢复正常。缩，以及在哺乳时让乳馈机制。房释放出乳汁。220221

114学生探索百科全书自然探索生物新生儿睡眠状态下的身体反应寻找脑袋里的“瞌睡虫”1岁睡眠是一种深入的休息方式，是自发产生。人处4岁于睡眠状态时，除了个别无意识的动作如翻身、抓痒10岁认识人的睡眠外，身体一般不活跃。处于熟睡中的人还对周围发生成人一天的时间时间段的一切事情毫无反应，这是因为此时大脑的某种特殊长时间以来，人们认为睡眠是身体中的一种“睡眠素”在182461218很机制抑制了由感官传来的各种信息。在睡眠过程中，24起作用，这同神话中“瞌睡虫”的想法相似。有大脑虽然排斥外界信息，但思维仍是活跃的，因为我20人做了一个实验，将一只狗搞得精疲力尽，长时间们能在睡梦中看到许多形象，这时大脑对信息的加工清醒不让它睡觉，然后抽取它的血液，注入到另一只清16过程缺乏清醒时所具有的结构和逻辑。醒的狗体内，奇迹发生了，那条清醒的狗忽然动作12快波睡眠迟缓，接着酣然入睡。这说明在动物的血液中确实存8小时/天在能使动物睡眠的物质。后来科学家深入研究，发现冬做梦4慢波睡眠眠动物血液中存在着一些奇异的能诱发动物冬眠的物质，每个人睡觉时都要做梦，有些能记住的梦通常醒来时还有印象。梦境很奇妙，有时非常美好，有时又很可怕，有时会梦看来这些物质很像“瞌睡虫”。那么人体中是否也存在这0见担心出现的情景甚至预知未来。尽管人们还无法将做梦现象121251210205090人的年龄样的“瞌睡虫”呢？解释清楚，但有的问题是已经完全明了。例如原来普遍认为，很周月岁短的时间内可以做很长的梦，这是不正确的。做梦的时间与实认识睡眠际经过的时间完全一致。有关做梦的意义目前还停留在猜测阶睡眠是一种相异于清醒期间的脑部活动状态，以身体活动减少、睡觉节律睡眠周期REM：快速眼动期段。一种观点认为做梦是一种自对周围事物的知觉降低为特征。睡眠是自然发生的，并且具有一人的睡眠时间长度和一昼夜之间的分布在一生中并不是一样的。新生儿在开始人在正常8小时睡眠的过程中，要经历1:第一期睡眠我清理的方式，将大脑中不需要定的节律性。一般每人每天需要8小时左右的睡眠，超过10小几周内平均要睡17个小时，并且睡眠时间在一天中分成若干段，而且快波睡眠4～5个独立周期，每个周期持续约90分2:第二期睡眠时或是低于4小时都不利于身体健康。的信息清除掉。另一种观点认为，和慢波睡眠几乎一样多。1岁以后就有了很大变化，孩子在白天的睡眠时间减钟。周期与周期之间有短暂的清醒期。每3:第三期睡眠做梦是将白天没有知觉的、被排少，而夜晚一般全是睡眠时间，而且快波睡眠所占比例也逐渐减少。到了成人个睡眠周期又分为五个阶段：其中第一4:第四期睡眠以后睡眠时间慢慢减少，长度在5～10个小时不等。期到第四期称为非快速眼动期(NREM），挤掉的信息到了夜晚进行弥补；REM(快速眼动期）另一期称为快速眼动期(REM）。做梦是帮助我们将新的记忆进行进入快速眼动期时，人的眼球会快速地清醒状态从一侧转到另一侧，这一阶段占总睡眠归类，与原有的记忆进行混合，以第一期睡眠的20%～25%。便学到新的内容。第一期睡眠是清醒和睡眠之间的转换期，1有人称此期为瞌睡。人很容易在此期醒无法理解的梦境脑电波与睡眠来。此期占睡眠总时间的5%～10%。1REMREMREMREMREM第三期和第四期睡眠梦是白天心理活动所存留的事，而在人的大脑每时每刻都在产生一些电活动，我们将第三期和第四期睡眠又称深睡眠期，人睡觉时表现出来的一种幻象，因此梦22222222第二期睡眠体在此期进行自我修复，故又称再生期，境多数是超现实的。接收到的大脑的生物电活动称为脑电波。脑电波的频33333占总睡眠的20%。第二期睡眠约占整个睡眠期的50%，比率与我们从事的工作和紧张程度影响有关：工作越活例最大，属中度睡眠。44跃，或紧张程度越高，波的频率12345678越高。熟睡时，大脑振动最慢；睡眠时间第二期处于浅睡及做梦状态时，大脑会睡眠控制睡眠中的脑电波变化振动快些；完全清醒并且身心处睡眠与脑活动有关。人的大脑中存在一个结构叫作上行网状的与睡眠周期同步进行观测到第三期于松驰状态时，大脑振动得更加的脑电波，其变化呈现出一激活系统，如果这个系统在大脑皮层的作用下活动受到抑制，人就些规律性的特点：从第一期快，约为每秒7～14次；当进行会进入睡眠。大脑皮层是人脑中情感、知觉、思维的发源地，所以到第四期的睡眠属于慢波睡第四期眠，而快速眼动期的睡眠属工作和进行思考时，大脑振动的睡眠是可以受意识控制的。这也就是说，身体感到困倦并想睡时，于快波睡眠。频率约为每秒14～30次。在实验如果我们不想睡着，那么我们可用意识控制住自己不睡。当然，大室里，科学家通过脑电图记录仪脑皮层对上行网状激活系统的控制能力是因人而异的，一旦控制失对人的脑电波进行记录，根据记调，人就会产生睡眠紊乱，如失眠等。当然，我们睡着了还会醒来，第二到第四期的脑电波脑电波由浅而快的频率状态转变为幅度极大频率极慢的慢波状态。在此期间，睡录的曲线，来判定人在睡眠时大那么睡眠是怎么结束的呢？原来在人体内有一个生物钟，它以24小第一期的脑电波眠是逐渐加深的，全身肌肉松弛，没有眼球运动，心率、呼吸均减慢，血压降低，脑电波波形频率由快变成脑的活动情况。基础代谢率低。时为一个周期。环境尤其是光线的变化，制约着这个生物钟的运转。快而浅的状态。此时人对环境的刺激反应减少，同目前的研究认为，大脑松果体分泌的褪黑素是调节生物钟节律里感时身体渐渐放松，思维变快速眼动期快速眼动期的脑电波受光控制的重要物质，它在调节睡眠－觉醒方面起着重要的作用。得飘忽不定。此时出现混合频率的去同步化低波幅脑电波。80%的梦都发生在此期。此时自主神经系统的这么看来，褪黑素可以算是人脑中的“瞌睡虫”了。第一期功能加强，表现为呼吸频率加快，心跳多变。222223

115学生探索百科全书本书采用最先进的科学研究方法，撷取科学、自然、历史下三大领域中最前沿的探索成果，将一个个激动人心、引人入胜的发现过程一一展现在读者面前，THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORAWhyistheancientAsiancitycalledLionsDen?激发培养创造性的思维方式。WhomurderedtheEgyptianKing?Howisthemummymadestep-by-step?探索WhatwastheendingoftheRomantroop?人类穿越时空的奥秘●魔术方阵的无穷魅力复制世界的克隆技术●“魔鬼城”的真实来历●植物起死回生之术最早的美索不达米亚文明●古代埃及人的宗教信仰学习GPS如何布下“天罗地网”●列车悬空“飞行”的原理蜜蜂为何能拥有和睦的家庭生活古希腊高度发达的城邦体制●古罗马的城市文明发现印刷机下的毛细血管●地心深处的秘密●叶片上的肉食大餐如何发生睡眠时奇妙的大脑活动●秦始皇陵地宫的秘密南太平洋上神秘的孤岛文化●伟大航海家哥伦布的传奇身世TION

116学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION下卷历史探索出版集团北京出版社

117学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION第三章下卷·历史探索古印度文明目录古老的哈拉帕文明256哈拉帕文明256消失之谜257皈依佛教的征服者258第一章擅长航海的地中海商人238孔雀王朝与阿育王258两河流域与西亚文明商业民族238弘扬佛法259腓尼基字母239苏美尔人创造的奇迹232石刻破译所开启的秘密240楔形文字与泥板书232宇宙四方之王240苏美尔人的科学成就233大流士一世的改革241第五章第四章冒犯上帝的城市234古代中国文明古希腊文明古巴比伦王国234新巴比伦王国235殷墟文化260米诺斯的王宫276第二章血腥的“狮穴”236青铜时代260克里特岛上的文明277古埃及文明亚述王国的崛起236甲骨文261毁灭之谜277强盛与衰落237尼罗河的赠礼244古蜀三星堆264迈锡尼与特洛伊之战278尼罗河与埃及244文化堆积与古蜀历史264证实荷马史诗278古代埃及的历史245文化交流的渠道265揭开尘封的历史279金字塔工程246隐藏在地下的秦帝国266雅典和斯巴达280吉萨三大金字塔246奇迹的诞生266雅典城邦280金字塔的建造之谜247谜团的心脏266斯巴达城邦281永生的梦想248欧亚大陆的链环268奥林匹克运动会的起源282为了永生248张骞凿空268盛大的体育赛事282通往冥界的旅程249丝绸之路268考证起源283暗杀图坦卡蒙250辉煌的盛世之都270谁杀了亚历山大大帝284法老图坦卡蒙250宏伟鼎盛长安城270伟大的军事天才284谁是真正的凶手251国际大都市271解开死亡之谜285埃及艳后252郑和下西洋272z古代科学之城286托勒密王朝在埃及的统治252七下西洋272希腊化时代286传奇人生253外交成果273亚历山大灯塔287

118第六章第八章古罗马文明第七章中世纪时期伊特鲁里亚人的沸腾岁月290美洲文明骑士与城堡322古罗马文明的曙光290昙花一现的辉煌291庄园经济323印第安人的传奇身世306母狼传说与七丘之城292骑士时代323迁徙美洲的居民306母狼传说292强盗与水手324欧洲说与亚洲说307七丘之城293海盗时代开始了324中美洲文明之母308从共和国到罗马帝国294扩张与融合325奥尔梅克文明308罗马的崛起294玄武岩巨石人头像309法国人心中的圣女326帝国与独裁295“奥尔良的姑娘”326湮没丛林的文明奇迹310失踪的古罗马军队296贞德之死327玛雅象形文字310奇特的外国军队296玛雅的数学成就与天文历法311寻找遗踪297古罗马巨舰的沉没298最后出场的角色312政治生涯298崛起与覆灭312独裁惹祸299社会生活313古罗马精神的象征300云中之城314科洛塞穆竞技场300急速陨落的繁华314竞技场的构造301圣城重现315消失的庞贝古城302上帝的指纹316庞贝城的历史303第九章奇特的动物图案316死亡之谜303巨画之谜317文艺复兴时代复活节岛的巨石像318结束黑暗时代330沉默的巨人318文艺复兴运动与思想330世界的肚脐319文艺复兴的文化精英331哥伦布的身世332大航海家的生平332身世之谜333彼得大帝的遗嘱334遗嘱的真假334彼得大帝的扩张335

119学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION下卷·历史探索第一章两河流域与西亚文明MESOPOTAMIAN1CIVILIZATION“你将目光指向遥远的东方，越过大沙漠的漫漫黄沙，你将看见一块绿色的国土在闪烁微光，那是位于两条大河之间的一个河谷，《圣经·旧约》曾提到的乐土。”—房龙(美)人类文明的曙光是在古代东方破晓而出的！西亚的两条大河幼发拉底河和底格里斯河发源于亚美尼亚白雪皑皑的群山之中，缓缓地流过南部的平原，抵达波斯湾泥泞的海岸。河水将两河之间这块干旱的沙漠地区变成了肥沃的花园，哺育了人类历史上最古老的文明—美索不达米亚文明。数千年以前，这里即矗立起第一座人类城市，诞生了最古老的文字，发明了第一个制陶器的陶轮，制订并实施了人类历史上的第一部法典。但是，水与土地成了这里硝烟四起、纷争不断的缘由，王权和财富成为这里朝代更迭、群雄争霸的祸端。当我们感叹着苏美尔楔形文字的古老，当我们惊悚于亚述尼尼微的血腥，当我们震撼于巴比伦城的辉煌，流逝的历史早已为这昔日的文明蒙上了一层厚重的黄沙……

120学生探索百科全书历史探索两河流域与西亚文明苏美尔人的科学成就苏美尔人创造的奇迹苏美尔人的科学成就主要表现在数学和天文方面。苏美尔人创造了独特苏美尔神话传说苏美尔人的神话传说引起了人们的60进位制。我们今天度量时间用的小时、分、秒，以及把圆周分为360度特别的兴趣。苏美尔神话中提到，神探索最早的美索不达米亚文明等等，都是继承了苏美尔人的计算方法。苏美尔人根据月亮的盈亏制定了太创造了万物和人，可是人由于自作聪阴历。他们把两次新月之间的那段时间定为一个月，一明，犯下罪孽。于是，神决定用洪水于底格里斯河和幼发拉底河之间的两河流域，是人类文明的发源来惩罚人类。在大洪水中，只有织工位年12个月，共354天，而与地球公转一圈相差的天塔克图克一个人得以幸存。可后来塔地之一。希腊人称之为“美索不达米亚”，意思是“两河之间的地方”。数就用置闰的方法弥补。克图克又因为偷吃禁果而受到神的惩这一地区的早期文明过去被称为“巴比伦文明”或“巴比伦－亚述”文明。罚：他和他的后代都不能获得永生，而且经常会遭到病痛的折磨。这与基但现在我们知道，它的创立者既不是巴比伦人也不是亚述人，而是更早的督教《圣经·旧约》中的大洪水灾难金属制品苏美尔人。他们大约在公元前4500年左右就在两河流域定居了。苏美尔文和亚当、夏娃偷食禁果的苏美尔人是技艺精湛的金属制品生产者，他们在自己的作故事十分相似。所以人明之所以重要，不仅在于它已有近6000年的历史，更在于它的影响已经贯坊里生产出了精美的金器、银器和们认为，圣经故事最穿了整个人类的历史进程。那么，这一文明究竟具有怎样的魅力呢？铜器。这个黄金头盔是工匠把黄金锤初的源头很可能就成薄片后镂刻而成的，它适应了苏美尔人是苏美尔神话。的头部特征——包括双耳及长发向后卷成的圆形发髻。楔形文字与泥板书记载有神话传说的文字的发明是苏美尔人最伟大的成就。约在公元前3100年，苏美尔人开始使用苏美尔泥板书楔形文字。他们用削尖的小木棒或芦苇杆做笔，把文字刻写在半湿的软泥板上，然港口贸易手工业作坊苏美尔地区缺乏石料和木材，这些天下四方之王后把泥板晾干或用火烤干，制成泥板书。刻写时，由于落笔处印痕较宽，提笔处较两河流域有大量可用于制作陶器的东西大都得从外地引进。作为交换萨尔贡是第一个统一苏美尔地区的王。他原本是基什城邦的黏土，所以苏美尔的陶器手工业非的是苏美尔人自己生产的粮食、羊为细狭，每一笔都像一个小楔子，故称为“楔形文字”。苏美尔人所创制的楔形文字国王的产生常发达，城邦里有许多制陶作坊和毛和陶罐。苏美尔商人沿着运河、幼宫廷园丁，阿卡德人。虽然出身低微，但他却最终当上国王，并称自己为“天下四方之王”。这尊空心的青铜铸像表现了萨为以后的阿卡德人、巴比伦人、亚述人、波斯人所继承，使用了很长一段时间。苏美尔的每一个城邦都由一群贵族来治理。职业陶工。大约在公元前3500年，苏发拉底河和底格里斯河航行，进入尔贡的后代——一位阿卡德君主的英俊形象。头像的嘴唇、在战争时期，他们选出一位首领来统治，直美尔人发明了陶轮。陶轮的使用使波斯湾以及更远的地方。他们与不鼻孔、面颊和眼窝部分的现实主义创作手法使这件艺术品与到战争结束。由于战争十分频繁，战时首领陶工能生产出规格更统一、陶壁更远万里从西方地中海海岸和印度河早期粗糙的雕塑截然不同。统治的时间就慢慢变长。最后，这些战时首薄的器皿，同时产量也大大增加了。流域来的人们做生意。领就成了国王。他们终生为王，并把权力传最早的城邦农业生产房屋建筑给子孙。这个石像表现的是拉什格城邦的一公元前3000年左右，苏美尔城邦两河流域土地平坦但雨水稀少，苏美尔人把泥土和草末放进方形木框里位国王。他被象征性地描绘成慷慨的供给出现了。当时，较为著名的城邦土地多数时候处于干旱状态。整形，制成泥砖，再用泥砖建造房屋。这者：他手持一个器皿，鱼和水从中汩汩流出。有乌尔、乌鲁克、基什、拉什格、但幼发拉底河和底格里斯河每些房屋一般是围绕一个中央庭院修建而乌玛等。这些城邦为了争夺土年都会发一次洪水，洪水会浸成的，有一个楼梯通向屋顶的平台。房地、水源和奴隶，经常发生冲突透干燥的地面。苏美尔人便乘屋的墙壁通常被涂成白色或灰色。和战争。苏美尔人还经常与北面这个时候挖沟掘河，把水储存的阿卡德人刀兵相见。约在公元起来，并引流到田里去。前24世纪后期，阿卡德人萨尔贡统一了阿卡德和苏美尔，建立了幅员辽阔的阿卡德王国—这个王国存在了100多年，在公元前23世纪后期灭亡。232233

121学生探索百科全书历史探索两河流域与西亚文明新巴比伦王国冒犯上帝的城市约公元前626年，迦勒底人建立了一个新王国，巴别通天塔的传说传说，人类的祖先最初讲的是同一定都巴比伦城，史称新巴比伦王国。在国王尼布甲种语言，他们在两河流域的肥沃土地上探索古代巴比伦文明尼撒二世（约前605～前562年）统治时期，王国达定居了下来。后来，他们的日子越过越到鼎盛。尼布甲尼撒二世大兴土木，对巴比伦城进好，还决心修建一座可以通往天堂的高比伦古城遗址在今天的伊拉克首都巴格达以南约90千米的巴比伦人的宗教建筑“马尔都克”是巴比伦城的守塔，这就是巴别通天塔。上帝知道后又巴地方。数千年前，这里诞生了一个强盛文明，带给人类历史空前护神。它的神庙是城内最神圣行改建和扩充，将之建成当时世界上最雄伟豪华的惊又怒，认为这是人类虚荣心的象征。的建筑，高达80多米，相当于城市之一。然而仅仅几十年后，也就是公元前539年，于是，他决定让人类的语言发生混乱，的辉煌。人们把这个古老的文明称作“巴比伦文明”。巴比伦城最初只今天一座20多层的摩天大楼。使人们相互言语不通，这样巴别塔就无有人认为这座神庙就是传说中波斯人占领巴比伦城后，这座城市就逐渐衰落了。法建造下去了。由于巴比伦人冒犯上是两河流域美索不达米亚平原上的一个无名小城，后来不断发展壮大，的巴别塔，但也有人不同意这一说法。帝，受到惩罚，因此人们就把巴比伦城成为两河流域的一颗明珠。《圣经》中把这里称为“天堂”，但这座“天实行法治的国王称为“冒犯上帝的城市”。古巴比伦王国的国王汉谟拉比是一位具有军事和治国才能的君主。为了在统一疆域之堂”同时也被人们称为“冒犯上帝的城市”。这个谜一样的古代名城永后能够平定内乱，他制定了一种“公平的法律”，并将它推广到全国各地。汉谟拉比是西亚历史上最早实行法治的一位国王，自称是“太阳神最宠爱的牧羊人”。远散发着来自远古文明的神秘魅力。城市规划空中花园巴比伦城是当时世界上规模最大的城市之一。幼发被誉为世界古代七大奇迹之一的“空中花园”是巴比古巴比伦王国拉底河把整个城区分成两个部分，河西为新城，河伦城最杰出的园林建筑。传说，它是尼布甲尼撒二世约公元前1894年，两河流域中部的阿摩利人以幼发拉底河畔的巴比伦城东为旧城。整个城市被一条长约18千米、高约3米为了安慰思念家乡的美丽王妃而修建的。由于整座花的城墙环绕着，城墙上大约每隔44米就有一个塔楼，园建在一个高高的城楼上，比城墙还高，远远看去就为中心，建立了一个王国，史称古巴比伦王国。第六代国王汉谟由卫兵轮流值守。像悬挂在半空中，因此被称为“空中花园”。拉比在位时，国势日益强盛。汉谟拉比经过30多年的征战，基本上统一了两河流域，建立了一个强大的专制集权的奴隶制国通天之塔“巴别”在巴比伦语中的意思是“神的大门”。家。公元前1595年左右，古巴比伦王国遭外族入侵而灭亡。这是尼德兰画家彼得·勃鲁盖尔笔下的巴别塔。为了表现高耸的巴别塔，勃鲁盖尔以宏大的构图来处理这个富有幻想意味的场面。伊什塔尔门巴比伦城的街道在塔顶处，他用云彩拦腰截去一个顶部，并伊什塔尔门是巴比伦城的北城门，“圣道”是巴比伦城的第一大街，呈南北走向，直在云层上画了一个隐约可见的塔顶，以示该最为著名。在巴比伦神话中，伊什达马尔都克神庙，也是新年时马尔都克神像经过塔已建到可怕的高度。塔尔是掌管战争和胜利的女神，的“游行大街”。街面主要由灰色和粉红色石板铺城门由此得名。伊什塔尔门高达成，更为华丽的是街道两边的墙上装饰着刻有各12米，宏伟壮丽。城门分为两层，种神兽的彩色浮雕，这些神兽形态威猛，约有数百灌溉设施每层都有4个望楼。头之多。“空中花园”设置有精妙的供水系统。花园底部建有水房，水房中安装着压水机，压水机将地下水压到最高一层的储水池，水再通过四通八达的水槽流到花园中进行灌溉。建筑装饰伊什塔尔门的外壁是用色彩艳丽的彩釉砖砌成的。门墙和塔楼上镶嵌着藏青色的琉璃石碑上的汉谟拉比砖，砖上饰有狮、豹、野头戴王冠，身穿长牛等各种兽类的浮雕。袍，举起右手，正每块浮雕高约90厘米，站在太阳神前面共有500多块形态各异宣誓。太阳神则坐的浮雕。整个城门在阳在宝座上，头戴光照耀下光彩夺目。螺旋形的高帽。这是一幅神圣的“君权神授”的场面。汉谟拉比法典汉谟拉比国王最大的贡献是颁布了《汉谟拉比法典》。法典刻在这根高22.5米，上部周长1.65米，底部周长1.9米的黑色玄武岩柱上。法典用阿卡德语写成，分为前言、正文、结束语三个部分。正文共有282条内容，包括诉讼、租佃、雇佣、继承、债务等方面的内容，是世界上现存最完整的一部古代法典。234235

122学生探索百科全书历史探索两河流域与西亚文明攻城武器野蛮的屠杀亚述军队拥有当时世界上最强大的攻城武器。亚述人对战败而不肯投降的国家，报复极其残酷。破城之血腥的“狮穴”一种叫攻城机，是亚述军队特有的一种攻城器后，士兵们残忍地对待被征服国家的人民，割断他们的喉亚述文明的浮雕艺术械。它由巨大的木框组成，外面裹着潮湿的兽管，敲碎他们的头颅,火烧他们的房屋，抢走他们的财产。亚述人在艺术方面以浮雕较为突出。皮，正前方装有青铜制成的攻城锤，攻城时用来亚述人认为血腥的统治是安全和权力的保证。亚述浮雕以宏大的构图和细腻的刻画铭探索古代亚述文明撞击城墙，木框里还装有弓箭手。另一种叫投石机，里面装着一种特制的转盘，上面绞着马鬃和“恐怖主义”的亡灵记了国王的伟大功业和历代王国的兴衰橡树皮编成的绳索。只要用力一拉，就能射出威亚述人本指望军事强盛会带来权力和安全，到头来却为此荣辱，其中最吸引人的是表现国王猎狮述王国的都城尼尼微是《圣经》中先知约拿布道的城市，与《圣经》一起力无比的石弹。招致灭顶之灾：因为尚武而忽视了国家经济和的浮雕。国王的猎狮行动是亚述人最严亚被人们传诵了千余年。1845年，一位名叫莱亚德的英国考古学家按照《圣经·约政治的发展，亚述王国逐渐走向了衰败。肃的战斗仪式。在这类浮雕中，雕刻家通最终，亚述人就在对战争的狂热与过人物和动物身体结构的细微表现，以血腥的迷恋中，遭受了与被征服拿书》中对尼尼微城址的描述，来到了伊拉克的摩苏尔。在流经摩苏尔的底格里斯河左及对体积感的强调和肌肉的夸张表现，民族同样的命运。赋予浮雕形象以遒劲而蕴藉的张力。岸，有一个名为“库容吉克”的小山岗。莱亚德对这个山岗进行了长达六年的发掘，终于找到了亚述王国的宫殿和部分藏书室，证明这里就是亚述王国的首都尼尼微。根弓箭手从这里据藏书室中的泥板书，人们了解到了关于亚述王国的传奇历史。这是一个残暴嗜血往外射箭。的国家，以致于其都城被人们称为血腥的“狮穴”（即尼尼微之意）。这种机器叫攻城机。亚述王国的崛起亚述士兵使用长梯登城墙。亚述人是居住在两河流域北部的一支闪族人。约公元前20世纪早亚述人修筑了一个斜坡，便于攻城机攻击这是尼尼微宫殿遗址中的一幅制作于公元前7期，他们就建立了自己的国家。但在很长一段时间里，亚述人一直受到城墙的薄弱处。世纪的浮雕。它描绘的是亚述国王正在参加一项王室的猎狮行动。苏美尔人、阿卡德人、阿摩利人、赫梯人、喀西特人等异族人的侵犯。公元前14世纪中期，他们得到了崛起的机会。他们以铁制武器装备自己，开始了对外扩张。强盛与衰落弓箭手亚述军队凶猛无比，野蛮地亚述国王提格拉特·帕拉沙尔三世（前屠杀被征服地区的人民，使尚武的民族746～前727年）统治时期，对行政、军事和亚述人是一个出色的武士民许多城邦闻风而降。族，这不是因为他们在种统治政策进行改革，并在世界历史上首创工骑兵族上不同于所有其他的闪族人，而是由于他们兵，使亚述王国强盛。后经几代国王的武力扩特殊的生活环境。他张，王国的领土空前广袤，亚述终于成为两河半人半兽的形象们偏居于底格里斯河亚述人崇尚一种名为“舍都”的神兽，它上游的小块高地上，用兽皮做的护罩流域的军事强国。公元前7世纪后期，亚述帝有着半人半兽的奇特形象，由人的头部、土地资源十分有限，还鹰的翅膀和雄狮的躯体组合而成，透射经常受到敌对民族进攻的国的经济力量被多年的战争消耗殆尽，其军出一种神秘的力量。这个大理石浅浮雕威胁，这就养成了他们好战的表现的正是“舍都”神兽，是公元前8世习性和侵略的野心。每一次成盾牌手投石手事威力也已成强弩之末。公元前612年，迦勒纪的亚述作品。不过，神兽的头却是埃及功的征服都刺激着他们的野心，底人和米底人联合起来攻陷尼尼微，亚述王国王的卫兵法老的形象，这是埃及文化对亚述文化使之更加膨胀起来，也使尚武影响的结果，因为亚述人主义的链条拴得更紧了。传递消息的信使国土崩瓦解。曾占领过当时埃及的首都底比斯。军队兵种国王在马车上发布作战命令。亚述王国常备军的规模大大士兵们身着金属片制超过了两河流域的其他民成的短袖紧身甲衣。族，其军队的兵种是当时世界上最为齐全的，分为战车兵、骑兵、重装步兵、轻装步兵、工兵等等。亚述士兵行军非常迅速，就是在遇到大河之类的天险时也毫不受阻。因为先行“尼姆德鲁的蒙娜丽莎”的工兵会把无数个充气皮囊亚述文化受益于腓尼基文化，这个在连接起来，从此岸排到彼岸，亚述尼姆德鲁古城遗址中发掘出来的上面再铺上树枝，就这样搭成一象牙雕刻品，正是深受腓尼基风格影座简易实用的浮桥，供军队通行。响的亚述文化成果。雕像的主体部分是军队装备一位微笑的亚述少女的脸，被人们称为亚述军人拥有无可匹敌的军事优势。除了高“尼姆德鲁的蒙娜丽莎”。该作品原藏于超的作战技术外，他们还拥有完备而优越的伊拉克博物馆，但在2003年的伊拉克战武器装备，其中有铁剑、强弓、长矛、撞墙争中遭当地人抢劫。锤、战车、金属胸甲、盾牌、头盔等等。236237

123学生探索百科全书历史探索两河流域与西亚文明腓尼基字母擅长航海的地中海商人腓尼基人在公元前13世纪左右发明了一套拼音字母，这是他们对人类文明最大的贡献。腓尼基人从事商业活动探索古代腓尼基文明时，非常需要一套简单明了、书写方便的文字体系。他们对尼基位于地中海东岸北部，即现今的叙利亚和黎西奈字母和楔形文字进行改造，逐渐形成了22个腓尼基字腓母。后来，希腊人在这套字母表的基础上，创造了希腊字母，巴嫩沿海地带。腓尼基人也许没有苏美尔人或埃而罗马人又在希腊字母的基础上创造了拉丁字母。所以现及人那样悠久的历史和灿烂的文明，但在3000年以前，今欧洲各种文字的字母都源出于古代腓尼基字母。他们却是世界上最精明、最成功的商人和最著名的航海家。他们驾驶着狭长的船只驶遍地中海的每一个角落，他们的商人在地中海沿岸的每一个港口做生腓尼基人的船毁灭性的惨败腓尼基人的船是当时世界上最好的海船，船头往往雕刻着公元前3世纪，罗马和迦太基发生了几番冲突，史称布匿战争。著名的迦太基将意。在古代世界，腓尼基人的影响无处不在，然而一个高高昂起的鸟头，船尾竖着一条鱼尾巴。他们就驾驶军汉尼拔几乎征服了整个罗马，但公元前202年的一场战斗中，他却被彻底打败着这种半鱼半鸟形状的航船，在大海上乘风破浪。了。这是罗马军队进攻迦太基城的情景。我们对他们了解多少呢？惊险的场面这是腓尼基人的雕塑艺术品，表现了一头狮子撕咬一个少年的惊险场面。商业民族“腓尼基”是古希腊语的音译，意思是“紫色之国”。这是因为腓尼基人能用一种叫作骨螺的贝制造出昂贵的紫红色染料。公元前20世纪初，这里先后出现一些奴隶制城邦。由于腓尼基东通巴比伦，西临地中海，北接小亚细亚，南连巴勒斯坦和埃及，地处海陆交通的中心，而且当地所产林木又特别适合于造船，所以腓尼基人很早就开始从事航海经商活动，成为地中海地区最活跃的商业民族。环非航海公元前7世纪，腓尼基船队曾环绕非洲航行。他们从埃及港口出发，经红海入印度洋，绕过非洲南端后经大西洋、地港口城市迦太基城中海返回，前后历时3年，创造了世界腓尼基人在地中海东海岸被称作“腓尼基海公元前814年，来自泰尔城邦的腓尼基人修建了航海史上的奇迹。岸”的土地上，建立了许多港口贸易城市，其迦太基城。后来，迦太基开始崛起，称雄于地中奇特的“哑巴交易”中著名的有推罗、西顿、乌加里特、毕布勒、海，并逐渐发展出了自己的文化，也就是罗马人泰尔等。这些城市非常繁华、富庶。每个腓尼所说的布匿文化。公元前202年，罗马人焚毁了古希腊历史学家希罗多基城市都是一个独立的国家，居民们推选自己这座最后的腓尼基之城。德曾经记下腓尼基人与西非的国王，崇敬自己的保护神。黑人之间进行的奇特的“哑巴交易”。当腓尼基人的商船抵达目的地，在海滩上卸下货物航海技术后，他们就返回自己的船上，腓尼基人有着丰富的升起一缕黑烟作为信号。当地航海经验，在航行中人看到黑烟后就纷纷来到海依靠太阳和“腓尼基滩边，在腓尼基人的货物旁放人的星”─北极星的上一些金子，然后躲进树林位置，并根据所熟悉的来自埃及的象牙中。接着，腓尼基人再次上岸，海岸地形与地貌来辨别航行的方向。如果他们对当地人放的金子很满意，就收起金子离开，如果不满意，就再回到船上等繁荣的贸易待，直到当地人增加的金子使腓尼基人贩卖的商品荟萃了世他们满意为止。界各个地方的特产：有来自远东和印度的谷物、酒类、纺织品、地毯和宝石；有来自黑海的铅、黄金和铁；有塞浦珍贵的色彩路斯的铜、柏树和玉米；有这袭华丽的紫红色丝绸是用一种古老的方法染制的。染料取自图非洲的盐、象牙和奴隶；有腓尼基当地所产中骨螺的腺体，这种骨螺出产于古代腓尼基人生活的地区。几千西西里岛的酒和油……的雪松木主要用于商业记账的古代年前，世界上只有腓尼基人能够生产与出口这种令人梦寐以求的腓尼基文字紫红色布料，也只有最富有的顾客才买得起这种极品织物。打包的紫色布料来自塞浦路斯的铜来自印度的美酒来自东方的精致地毯238239

124学生探索百科全书历史探索两河流域与西亚文明大流士一世的改革石刻破译所开启的秘密公元前522年，大流士（前522～前486年在位）当上了波斯国王，史称大流士一世。大流士一世继续实行居鲁士大帝的对外扩张政策，建立起一个东到探索古代波斯文明印度河流域、西至小亚细亚、南临埃及横跨欧亚非三大洲的大帝国。为波斯文明已失落了两千余年，古波斯的楔形文字也早已了有效地统治庞大的帝国，大流士一世进行了一系列改革。他古把整个帝国分为20多个行省，派总督去管理；制定统成了一种“死文字”。对于大多数人来说，古波斯是相当一的铸币制度，金币“大流克”通行帝国全境；修陌生的，我们又该如何透过几千年的迷雾来了解这一古老的文明建畅通的御道，以便调遣军队，传达政令。呢？1835年，人们在伊朗境内克尔曼沙城的贝希斯敦村附近发现了一处大型摩崖石刻。该石刻上半部是一幅浮雕图案，下半部是朴素的陵墓古代世界的联系枢纽这个以巨石构筑的殡葬室建在一个有台阶的平台上。据古代波斯人控制着从印度到地中海的全部贸易。这用古波斯语、埃兰语和阿卡德语三种楔形文字写成的铭文。通过说，这就是有“宇宙四方之王”之称的古波斯国王居鲁个富裕的世界性帝国把那个时代大部分的古代文明联士的陵墓，但在战争中阵亡的他未曾落葬于此。系起来。这个古代波斯的精美手工艺品——金制战车对贝希斯敦摩崖石刻铭文的破译，考古学家为人们打开了尘封的就汲取了那个时代的多元文化特色。古波斯帝国的秘密，逐渐展现出一幅清晰壮观的历史画面。宇宙四方之王公元前550年，居鲁士（约前600～前529年）消灭米底政治制度大流士一世把他庞大的帝国分成许多地区，每个王国，建立阿黑门尼德王朝，定都苏撒，是为波斯帝国地区由一个地方统治者治理，称为总督。朝廷大臣们则对总督进行监视，以确保他们对国王忠诚。之发端。此后，居鲁士陆续灭掉了吕底亚王国、新巴比伦王国，降服了犹太和腓尼基等民族，把地中海东岸至帝国交通中亚的广阔地区、众多民族都统一到波斯帝国中。他大流士一世修建了横跨帝国全境的平坦御道，形成一个巨大的道路网。在当时那个几乎没有道路、还自称为“宇宙四方之王”，也就是宇宙的统治者。人们也极少外出的时期，此举无疑是一个巨大的成就。其中有一条道路是专门为波斯波利斯宫殿公元前529年，居鲁士在一次作战中兵败身亡。修建的，连接着首都苏撒和波斯波利斯。朝见仪式波斯波利斯宫殿宫殿建筑群每当波斯最重要的节日—新年节来临时，帝国各公元前520年，大流士一世开始修建波斯波利斯地的官员和各民族的上层分子都会带着礼物或贡赋整个波斯波利斯王宫是一组设计严谨的宫殿。整个工程历经三代国王，持续70年之久才来朝见国王。巨大建筑群。它主要由两种不同风格的竣工。这座宫殿选在一个僻静处，离其他任何城建筑物组成：一种称为“塔恰拉”，是国市都有一定的距离。在很长一段时间内，波斯波王的寝宫；一种称为“阿帕丹”，利斯宫殿一直是波斯国王的“乡村宫殿”。是国王的接见大厅，可容纳1万人。破译贝希斯敦石刻贝希斯敦石刻包括浮雕和铭文两部分。浮雕上刻着大流士一世和九个被俘首领的形象，铭文则用三种文字记述了大流士一世平叛得胜的事迹。石刻高约8米，宽约15米，高悬在距地面90多米的岩壁上。英国学者罗林逊冒险登上悬崖，拓下了全部铭文。经过十余年的悉心研究，他终于释读了其中的波斯文，进而释读了其他两种文字。罗林逊对波斯文的成功破译使得一片片刻有楔形文字的泥版书变成活的文献材料，开始向人们述说两河流域乃至整个西亚的历史了。建筑遗址波斯波利斯宫殿还残存了部分建筑物。图为一个巨大的露天平台，有曲折的阶梯通往平台，阶梯边的墙上刻有狮子斗牛图案的浮雕。波斯帝国的士兵和进贡精巧的波斯铜制工艺品者的长队拾级而上，朝见国王。240241

125学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION下卷·历史探索第二章古埃及文明ANCIENTEGYPT2CIVILIZATION“士兵们，4000年的时间自这些金字塔顶俯瞰着你们。”！—拿破仑·波拿巴(法)对于今天的人类而言，古埃及是一个沉默的世界。在1000多年前，古埃及文明就凝结在时空之中，成为一具文明的木乃伊。那些形象生动的象形文字、特殊的思维和表述方式，随着一批又一批外族人的到来而渐渐沉寂，直至无人知晓。时光之车呼啸而过。近200年来，探险家、考古学家、语言学家、历史学家们一步步走近古埃及，金字塔、木乃伊、象形文字、神庙等等逐渐清晰地展现在我们面前。但当古埃及人的生活场景越来越全面地得到复原，当古老的文献逐一被解读出来时，人们心中的疑问仍然没有消除：古老的埃及文明为什么会在历史长河中沉没？在那些奇异的习俗背后，有着怎样一个精神世界？是什么力量促使古埃及人不懈地架构通往来世之路，一次又一次地实践渡往彼岸的梦想，留下一个又一个像金字塔这样“永久的居所”？带着这些疑问，我们走进古埃及人的世界，试图去探索金字塔和木乃伊所寄托的信仰、期待和愿望，去感悟古埃及人独有的精神特质。

126学生探索百科全书历史探索古埃及文明古代埃及的历史尼罗河的赠礼象形文字与西奈字母公元前4000年左右，尼罗河两岸出现了几十个小国家。它们经过互相兼文字的出现是人类进入文明时代的并，形成了上下埃及两个王国。北部地区为下埃及，南部地区为上埃及。公重要标志。公元前3500年以前，埃及人探索古埃及文明的形成元前3100年左右，上埃及国王美尼斯征服下埃及，实现了埃及的统一，自称就已发明了象形文字。对于简单的事物，他们用一个相应的图形表示，如表及位于非洲大陆的东北部。世界最长的河流—尼罗河由南“上下埃及之王”。此后，埃及先后经历了31个王朝。但在后来，埃及人依次示太阳，就画一个圆圈，中间埃向北横穿埃及，流入地中海。在距离入海口150千米左右的地埃及统一的象征被亚述人、波斯人、马其顿人等外族人所征服。公元前30年，它成为罗马帝加上一点。对于复杂的事物这个相互契合的鱼形雕塑象征着过去各国的一个行省。或抽象的概念，就用几个图方，尼罗河分成两个主要水道，再加上其他许多小支流，在平原上呈自独立的上埃及与下埃及实现了大统一。画符号结合成一个复杂的表意符号。大约在中王国时扇形展开。这一地区被称为“尼罗河三角洲”。红土区与黑土区期，埃及又出现了类似字古代埃及文明就是在尼罗河两岸和尼罗河三尼罗河每年给两岸和三角洲地母的24个辅音符号，因其区带来肥沃的黑色土壤，古埃及在西奈半岛发现，故称角洲发展起来的。古希腊学者希罗多德人称这一带为黑土区。黑土区的尽头是红土区，那是一片无垠的“西奈字母”。曾有一句名言：埃及是尼罗河的赠礼。这荒漠，干旱而贫瘠。用象形文字作记究竟是怎样的一份厚礼呢？录的“书写官”塑像尼罗河与埃及多种用途的纸莎草尼罗河对于古埃及文明的形成在三角洲的沼泽中，很常见的植物是一种高高的芦苇，埃及人叫它“纸莎草”。它有多种用途：茎可以用来编织草垫、至关重要。每年7月雨季到来时，上小船及日常用具；茎内部的柔软部分被切割游的雨水造成尼罗河泛滥，把下游成薄薄的细条，用来制作写字用的纸张。沿岸谷地和三角洲变成水乡泽国。到11月，河水退落，两岸留下一农业活动尼罗河把农民的年历分成三季：7～层肥沃的黑色腐殖土，非常适合10月为“泛滥季”，两岸受淹，农民农作物的生长。农业村庄因此在停止一切农耕活动；11～翌年2月为用纸莎草编成的船“退水季”，农民们开始耕耘播种；河流两岸发展起来，人口迅速3～6月为“收获季”。增长。不久，国家建立起来了。莲的国度现代人把古代埃及比作圣洁的莲花：几何学的产生狭长的尼罗河河谷是莲花的茎，而尼尼罗河每年河水泛滥后，两岸的农田就成罗河三角洲则是莲的花朵。了一片漫无边界的淤泥之地。埃及人每年都要重新丈量土地，由此便产生了几何学。“几何”原意就是“土地测量”。上埃及与下埃及南部上埃及国王戴白冠，以鹰神为保护神，以百合花为国徽。北部下埃及国王戴红冠，以蛇神为保劳作生活护神，以蜜蜂为国徽。古埃及的农民们在富人的大农庄里辛勤劳作。他们正在采摘葡萄准备酿酒。他们先将已经成熟的葡萄摘下来，再用脚踩踏葡萄，然后把挤压出来的葡萄汁用陶罐装起来发酵，最后就制成了美味的葡萄酒。灌溉技术在埃及这个雨水稀少的地区，灌溉庄稼是一项非常重要的事情。人们使用“沙杜夫”从灌溉渠中汲水。这种结构简单的汲水装置有一个长臂，一边挂着一块大石头，另一端与一根挂着木桶的杆子相连。狩猎活动在尼罗河三角洲的沼泽地中，要想抓住野生动物需要高超的技巧。在这幅壁画中，猎人试图通过投掷一种弯曲的棍子而击中飞鸟。244245

127学生探索百科全书历史探索古埃及文明国王的厝室通气孔(设计作用可能是用于连金字塔的建造之谜（停放木乃伊棺木的房间）金字塔工程接国王的灵魂与天上的星星)埃及金字塔被认为是世界古代七大奇迹中年代最久远，也是保存最完整的一个。许多人难以相信4500年前王后的厝室探索古埃及法老的陵墓的古埃及人能够建造如此庞大而精美的建筑。有人认为上升的过道字塔是古代埃及人安放国王木乃伊的巨型墓葬建筑，因埃及金字塔是地外文明指导地球人建造的，也有人认为金大走廊它们是地球前一次高度文明所遗留的，但埃及人坚信金其形似汉字的“金”字，中国人称之为“金字塔”。埃及字塔是古埃及人自己所建。科学家们经过大规模的考古法老死后，他的木乃伊将连同他生前的财产一起埋葬在金字塔研究与实践，在今天已能够描摹出金字塔建造的全过程。陵墓里，由此开始他死后的天国旅程。约在埃及古王国第三王朝至第六王朝期间（前2686～前2181年），统治者们竞相建造珍宝华光向下倾斜的过道金字塔以显示自己永久无上的权威，使金字塔建造臻于鼎盛，金字塔中的古物跨越了数千年的时光，依然光芒四射。一个从金字塔陵墓中出土的女性丧葬面具，以故有“金字塔时代”之称。著名的胡夫金字塔就建于这一时期。亚麻和熟石膏制成，表面绘彩并镀金，绚烂夺目。这下葬前停放尸体的殡仪神庙金字塔的内部构造些丰富的杰作使古代埃及历史活生生地展现在人们面前。吉萨三大金字塔长长的坡道胡夫金字塔埃及现存有80多座金字塔，而最著名的是位于开罗附近的吉萨三大金字塔，它开采巨石当金字塔的雏形逐渐显现时，就需要建造长长在1889年法国埃菲尔铁塔建成以前，胡修建胡夫金字塔所需要的500余万吨石头都的坡道，以便工人把石块通过坡道斜面运到高夫法老的大金字塔一直是地球上最高们是为前后相继的三代法老——胡夫、哈夫拉和门卡乌拉所建造的。这三座一字排来自吉萨附近的采石场。由于铜是当时古处。据估计，斜坡的长高比例是10∶1。这是的建筑物。如果用这座金字塔的所埃及人掌握的最硬的金属，因此采石工人保证运输方便和使用最少的建筑斜坡材料的最有石块铺一条一尺宽的道路，开的金字塔成了埃及的象征。其中，耗时30年建造的胡夫金字塔堪称埃及金字塔之采用铜制的凿刀为工具。他们用铜凿刀将佳比例。当金字塔逐渐变高时，更经济的螺旋那么这条路可以绕地球一周。首，素有“大金字塔”之称。古代埃及人究竟如何以人力采伐、运输巨石并将之建巨石凿开小孔，打入木楔，并在上面浇水，形坡道就取代了斜坡。木楔浸水膨胀的力量可以将石块胀裂。造成数百米高的金字塔呢？这成为人类历史上最大的谜题之一。阶梯金字塔弯金字塔真正的金字塔金字塔外形的演变最早的金字塔是阶梯形的，此后发展出了弯金字塔，最后才形成了我们今天看到的金字塔。运输巨石开采下来的石头每块的重量都超过了1吨，因此运输成了一个大问题。吉萨当地产一种特别的黏土，在黏土铺就的路面上洒水，沉重的石块就可以在上面滑行。在不适宜洒水的地方，工匠们就在路面上铺圆木，让巨石在圆木上滚动前进。金字塔与星象打磨加工巨型石块集中到建造金字塔的现场后，从金字塔墓室内的象形文就由专门的石匠切削加工。他们仅使用字中，人们了解到古埃及人把金三角板、铅锤、铜凿刀等简单工具，就可字塔的建筑方位与星象紧紧联系以把每块石头打磨得平整光滑，使石块与石块之间衔接紧密。直到现在，人们也在一起。有些科学家认为，吉萨的猎户星座很难把薄而锋利的刀刃插入石块之间的三座大金字塔是依照猎户座的三颗狮身人面像缝隙。狮身人面像是第四王朝国王哈夫拉金字塔群建筑遗迹中的重要遗迹，坐落在哈夫拉星形成的“腰带”形状排列的。三座金字塔排成一金字塔的东侧。其造型表示以狮子的力量配合人的智慧，象征着古代法老的智慧和线，最小的一颗，稍稍偏左。这与星座中“腰带”部权力，永远面向东方太阳升起之处。石像高20米，长57米，除两只前爪外，整个位的三颗星的位置排列一模一样。狮身人面像是用建筑金字塔时留下的一块天然巨石雕成的。246247

128学生探索百科全书历史探索古埃及文明通往冥界的旅程永生的梦想古埃及人认为，死者在永生之前要接受铁面无私的死神判官—阿努毕斯的审判。阿努毕斯用真理作砝码，称量死者的心脏，评判死者在人间的作探索古埃及人的宗教信仰为。只有善良的人才可以得到永生，而邪恶之人人在世上的日子结束后，会是怎样的一种情况？人有灵魂吗？灵魂如果存在，和他的心则被喂给吞食死人的神兽阿米，死者带着胡狼面具的祭司从此形神俱灭。木乃伊的棺椁上所刻的各种咒当将会在何处生存？在这些问题上，古代埃及人有自己的想法，由此也形成了主管木乃伊制作的祭司带着象语符号，就是用来保佑死者在冥间旅程上一征死亡和引导亡灵的神—阿独特的宗教信仰。他们建造了金字塔，制作了木乃伊。木乃伊是古代埃及人留给世努毕斯的胡狼面具。路平安的。界的神奇遗迹——这种技术可以使尸体保存数千年而完好无损。古代埃及人为什么要制作木乃伊呢？他们想象中的死后世界是怎样的呢？送葬队伍新王国时期，法老的木乃伊被制作好之后，先送为了永生到阿蒙大神庙停放，然后由庞大的送葬队伍横第四步：用绷带包扎渡尼罗河，送往帝王谷埋葬。当尸体完全干燥后，祭司用古代埃及人相信，人的生命主要由“卡”和“巴”两种不同性质的灵性香油涂抹尸身，并把香料和部分组成。“卡”是与生俱来的生命力，死后会离开身体；“巴”则类似灵魂。锯木屑塞进尸体内将尸体撑起来。最后，他们用浸过树脂为了得到永生，人死后要将“卡”和“巴”重新结合在身体里，因此必须妥的亚麻布条把尸体一层层缠裹起来，并在布条间放一些善保存遗体。穷人死后葬在沙漠中，遗体放在沙堆里得以干燥保存，而富护身符，然后把木乃伊放进人死后则制成木乃伊，与他生前使用的日常用品一起埋葬。棺木内封好。第五步：开嘴仪式这个仪式是制作木乃伊最后阶段中最重要的一步。当祭司向尸体洒水及用特别工具触碰木乃伊的嘴唇时，旁边的人随即诵念咒语。人们相信不经过这个仪式，死者在神的行程冥间便不能饮食或活动。古埃及人一般以船只作为主要交通工具。他们相信太阳防腐制尸工场神阿蒙·瑞每24小时就完成绕天一周的旅程，就像埃在制作木乃伊的场所里，两个负责防腐包扎、制作木乃伊的及人在尼罗河上乘船航行一样。晚上太阳神会航行穿过祭司正在工作间紧张地工作。在这里，各种用于制作木乃伊冥世，日出时就离开。的特殊工具和器皿一应俱全。第一步：清洁尸体在助理祭司朗诵经文的声音中，其他祭司实施制作木乃伊的第一步——用天然碳酸钠的水溶液清洗死者的身体。木乃伊的传说传说，古埃及人所信仰的太阳神阿第二步：摘除内脏蒙·瑞派奥西里斯和伊西丝前往埃及教一位祭司在死者腹部左下角画上一条线。导埃及人美和善。奥西里斯被嫉妒心重然后，另一位名叫“掌刀者”的祭司沿线切开腹部，取出死者的胃、肠、肺和肝。脑的兄弟赛特杀害。赛特把奥西里斯的尸子要被特殊的钩子从鼻腔中钩出，而心则体肢解成14段，分别抛弃于各地。伊西留在身体里，预备在冥间旅程中接受审判。丝寻遍全国，把每一段都找回来，将之连接起来，并用布条包好，制成一具木乃伊。伊西丝随后变成鸟，用翅膀拥抱奥西礼葬瓮里斯，使他复活再生。所摘除的四个内脏器官进行防腐处理称量人心后，被分别装进四只“礼葬瓮”里。每这是死者在冥间旅程中所要经受的最严峻的考验，他的个瓮盖都是神的头部形象。心将受到严格而公正的审判。那些没有犯下罪孽的人将通过考验，在神的指引下复活，得到永生。第三步：干燥处理祭司用棕榈酒洗涤尸体后，再铺上碳酸钠法老棺椁上的（一种天然盐）来吸收尸体中的水分。这个精美饰物过程需要40天左右的时间。248249

129学生探索百科全书历史探索古埃及文明谁是真正的凶手暗杀图坦卡蒙上埃及的兀鹰神下埃及的眼镜蛇神法老的诅咒掌握实权的宰相艾和军队统帅霍朗赫布都有充足的犯罪动机，但究竟谁1923年，一位参与挖掘图坦卡蒙陵才是真正的凶手呢？在图坦卡蒙的陵墓中，人们发现了一个重要的线索。墓墓的人—卡纳封勋爵死了。他死后，探索古埃及法老的死亡之谜法老的假胡须室的南墙上描绘了图坦卡蒙死后一个非常重要的时刻—开嘴仪式。通常主新闻界马上编造出了“法老的诅咒”的故事。故事说，进入陵墓的每个人都会持该仪式的应是王位继承人，而壁画上描绘的为图坦卡蒙举行开嘴仪式的却埃及这块神秘的土地上，遗留着一桩3300年前的皇室被诅咒而死。但实际上，卡纳封勋爵在在带有条纹的是宰相艾。和皇室没有血缘关系的艾本来没有资格成为法老，但他却通过强剃胡须时被一只蚊子叮了一下，由于这谋杀案。图坦卡蒙，世人对这位法老的印象大都来自那尼米斯头巾只蚊子带有病毒，勋爵受到病毒感染而娶图坦卡蒙的妻子而登上了王位。他就是真正的谋杀者！只举世闻名的黄金面具，但同时留下悬念的还有他的死亡之死去了。确实有一些陵墓的发掘者和参观者死掉了，但大多数人并没有死。图谜。1922年，英国考古学家霍华德·卡特发掘出了图坦卡蒙坦卡蒙陵墓的发现者卡特就是一例，他的陵墓。1968年，英国考古学家哈里森使用X光射线对图坦图坦卡蒙和他的王后随葬的奇珍异宝在1939年逝世，享年65岁。图坦卡蒙的陵墓中有许多奇珍异宝作为随葬品。卡蒙的木乃伊真身进行扫描时，发现死者的头骨底部有一处对于法老来说，死亡只不过是从此生到彼生的一个的过渡。所以这些随葬品大多是他死后所需要反常的密度集中区域，这是大脑隔膜下部出血所造成的，而的各种日用品，包括这座熠熠生辉的黄金宝座。出血的原因则可能是由于脑后部遭重击所致。这暗示着图坦座面上镀了金和银，卡蒙很可能是被人谋杀的！并嵌有彩色玻璃和宝石。黄金面具守卫者在图坦卡蒙陵墓中发现的珍贵文物里，最著名的就是这件黄这个真人大小的木质人像被塑成图法老图坦卡蒙金面具。它是由纯金制作的，上面镶嵌着彩色玻璃、玛瑙和坦卡蒙的模样，代表他的灵魂。这个稀有矿物天青石。该面具约重10千克，表现的是一张理想塑像放在图坦卡蒙陵墓的主墓室门用象形文字所写的咒语化的图坦卡蒙的脸。座腿的下端呈狮爪状，图坦卡蒙9岁登基，执政期为公元前1336年至公元前1327年。在他口，守卫在那里。上端呈狮头状，起避邪之用。执政的近10年间，以宰相艾和军队统帅霍朗赫布为首的大臣们以他的名送葬队伍帝王谷义统治着王国，他们的权力欲不断膨胀。当图坦卡蒙日见成熟时，幕后人送葬的队伍横渡尼罗河后，到达了尼罗河西岸。整个队伍帝王谷位于尼罗河西岸，深藏在群山之中，古埃及新王排成一个长队，慢慢地穿过沙漠地带走向帝王谷。头顶是国时期（前1567～前1080年）的所有法老都安葬在这的权力就受到了威胁。18岁时，图坦卡蒙突然死去了，并在匆忙中被葬在炎炎烈日，脚下尘土飞扬，在哭丧者的痛哭声中，人们拉着黄金宝座阿努毕斯里。他们的陵墓开凿在一座金字塔形的山坡上，图坦卡运输木乃伊的滑板缓缓向前行进。在冥世间，法老仍需要象征其权力这是阿努毕斯的黑色塑像。阿努毕斯是木乃蒙的木乃伊将被送到这里埋葬。了尚未完工的墓冢里。年轻的国王被谋杀了，谋杀他的无疑是那些觊觎法的东西。所以，黄金宝座也是随葬伊的守护神，伏在一个镀金的木匣上，木匣老王位的人。遮盖木乃伊的蓬罩一名女性王室成员品中不可缺少的一样。内装着制作木乃伊所用的器具和物品。图坦卡蒙的葬礼每个古埃及人的葬礼都非常讲究，因为古埃及人相信葬礼的好坏将决定他们的灵魂在阴间是否过得舒适、安宁。当然，法老的葬礼是最为重要，也是最盛大的。一般来讲，法老葬礼的准备工作需要几年的时间，先要修建陵墓，然后还要制作一切必需的随葬品。但由于图坦卡蒙在很年轻的时候就突然去世了，所以当他死去时，他的陵墓尚未完工。而按照古埃及的宗教教义，法老的葬礼必须在其死后的第70天举行。这使得图坦卡蒙的葬礼在忙乱中草草完成了。船形棺木台圣骨匣装有图坦卡蒙内脏的礼葬瓮就装在这个镀金的木质圣骨匣里。这个圣骨匣高2米，宽1.2图坦卡蒙米，匣壁四周有四个护卫女神像。的王后送葬官员王位继承者金棺这是为图坦卡蒙送葬的官员。按照古代埃及的传统，法老的葬装有木乃伊的金棺被放在一个船形棺祭司舞者他们一律穿着传统的白色丧礼由穿着豹皮衣的王位继承者主哭丧者灵魂的居所木台上，上面覆盖着象征夜空的蓬这个祭司穿着短裙、戴着高帽，一路服，亲自拉动运送图坦卡蒙木持。在图坦卡蒙的葬礼上，这个这是专门从事送葬行业的哭丧者。她们这种人形棺椁被称为“木乃伊棺”，因为它们罩。金棺和船形棺木台都放在一个上跳着丧舞。丧舞的步伐和节奏有乃伊的滑板。角色是由宰相艾担任的。一边大声哭号，一边向空中抛洒泥土。的外形是木乃伊的造型。对于古代埃及人来滑板上，由人们拉动着慢慢前行。着严格的规定。说，这里是死者灵魂居住的地方。250251

130学生探索百科全书历史探索古埃及文明传奇人生埃及艳后公元前48年，为了从自己的弟弟托勒密十三世手中夺取王位，克里奥帕特拉七世用美人计使当时罗马最有权势的人——尤里乌斯·恺撒成为她的保护神。探索古埃及托勒密王朝的统治在恺撒的支持下，她牢牢掌握了埃及的统治大权。公元前44年，恺撒遇刺身里奥帕特拉七世是古代埃及最著名的女王，曾被列为亡。克里奥帕特拉七世转而投靠恺撒最得力的手下马可·安东尼奥，又获得了克他的庇护。公元前30年，马可·安东尼奥在与屋大维的权力斗争中死去。当屋“影响世界历史的第一个女人”。她与古罗马两位声名大维的军队占领埃及后，克里奥帕特拉七世绝望地自杀了。显赫的人物—尤里乌斯·恺撒和马可·安东尼奥的密切关系让人们备加关注。当时的埃及是一个弱小没落的国家，但丰饶角埃及的财富王冠这是繁荣的象征。埃及出产红宝石、绿松石、黄金等宝石和贵重金属，克里奥帕特拉七世却运用她的强大武器——美貌和智慧拯救克里奥帕特拉七世戴着一顶装饰有三条眼睛蛇的王冠。在古代它们被用来打造漂亮的首饰。图中的这些珠宝都是了她的国家和王位，并一度阻止罗马帝国在地中海东南岸的埃及，眼镜蛇是王权的象征。克里奥帕特拉七世所拥有的财富。据说，屋大维之所以要征服埃及，就是为了索取埃及的金子，用以支付征服行动，维护了埃及王国的利益和领土完整。军费开支。美艳女王我们不知道克里奥帕特拉七世究竟长什么样，迄今为止所发生命符号现的她的肖像都大相径庭。在法国画家亚历山大·卡巴内尔饰有圆环的“T”罗马统治下的埃及(1823～1888年)的笔下，克里奥帕特拉穿着埃及服装的形象字形符号是生命埃及被罗马征服后，成为“罗马帝在19世纪广为人知。的象征。托勒密王朝在埃及的统治国的粮仓”。埃及出产的小麦被大量运到罗马，来供养罗马庞大的军队和迅克里奥帕特拉七世（前69～前30年）是托勒密的后裔。托勒密原野心勃勃的女王速膨胀的城市人口，尤其是罗马城。埃有了恺撒的帮助和支持，克里奥是马其顿帝国国王亚历山大大帝的一位部下。公元前323年，亚历山大尤里乌斯·恺撒帕特拉七世希望把埃及变成一个及出产的其他物品，如优质的亚麻布、大帝死后，托勒密在埃及建立了托勒密王朝，开始统治埃及。那时的恺撒被克里奥帕特拉七世的智慧、富裕、文明、鼎盛的帝国。那时，纸莎草和香油，在罗马非常受欢迎。另勇气和美貌深深地打动了，他情不托勒密王朝在埃及的统治已有三外埃及的学者、诗人、科学家甚至角斗埃及正面对着一个日益强大的对手—罗马帝国。当克里奥帕特拉七自禁地迷上了她。百年历史。克里奥帕特拉七世不士，都在罗马帝国享有声名。在这一时仅想继续托勒密家族的统治，而世出生时，托勒密王朝所面临的是一个风雨飘摇、动荡不安的未来。最期，罗马文化和埃及文化获得了很好且想夺回托勒密王朝曾经统治过的交流与融合。终，她成了这个没落王朝的最后一任统治者。的埃及以外的土地，如黎巴嫩、叙利亚等。忠实的仆人当克里奥帕特拉七世死去后，她的两位忠实送给恺撒的礼物毯中美女现身的侍女也躺在她的身边死去了。她们认为，按照当时埃及人的习俗，第一次见贵当克里奥帕特拉七世从藏身的毛自己死后还可以继续服侍女王。客要送上一条毛毯。克里奥帕特拉七毯中露面时，恺撒大吃了一世让自己的仆人送一块精美的毛毯给惊。克里奥帕特拉七世的计恺撒，而她自己则藏进这块毛毯中，谋成功了，她很快赢得了顺利地进入了重兵把守的恺撒寝宫。恺撒的欢心和支持。最后的晚餐据说，克里奥帕特拉七世在死前曾命人摆了一桌豪华的宴席。她的仆人按照她的要求用装满无花果的篮子把一条毒蛇偷偷带进来，避开了罗马士兵的监视。用过晚餐后，她让这种叫作角蝰的毒蛇咬了自己，很快便死去了。死前的装扮克里奥帕特拉七世死前有意将自己打扮成她最喜欢的女神爱瑟斯的样子，埃及的法老和王后们都尊爱瑟斯为埃及特别的保护神。252253

131学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION下卷·历史探索第三章古印度文明3ANCIENTINDIACIVILIZATION“我在人民中间推行正法，用过的方式有两种：一是按照正法的原则强加约制，一是说服规劝。在这两种方式中，依照正法加以约束收效甚微，而说服规劝却保证了正法的深入人心。”—摘自阿育王石柱铭文喜马拉雅山脉的万年冰雪为印度次大陆富饶的土地滋养了两条母亲河—印度河和恒河，孕育了世界四大古文明之一的古印度文明。然而，当我们循着印度河－恒河流域文明的足迹去感知古印度的神奇与辉煌时，却触摸到了历史带给我们的无尽迷惑：古印度文明究竟起源于哪里？它是一种外来文明还是自身孕育的文明？公元前1800年左右，以哈拉帕文明为代表的印度河文明突然衰落，是谁毁灭了哈拉帕文明？它是怎样毁灭的？古印度最著名的孔雀王朝是如何走向强盛的？在正值巅峰之际，王朝的统治者阿育王为什么突然皈依佛教，虔心向善呢？当佛教徒们虔诚地跪拜在释迦牟尼像前，当修炼者沉醉于超然物外的瑜伽境界，人们的思绪不约而同地集中到印度河畔，远远地投向恒河流域的七彩往昔……

132学生探索百科全书历史探索古印度文明消失之谜古老的哈拉帕文明吠陀时代大约从公元前21世纪中期开始，哈拉帕文明在较短的时间内突然衰亡大约从公元前20世纪中叶了。关于这一文明衰亡的原因，一直以来众说纷纭，没有定论。一种说法认起，属于印欧语系的雅利安人探索印度河流域的远古文明为是可怕的自然灾害，如强烈地震或印度河洪水对城市造成破坏的结果；另开始入侵印度。他们逐渐征服了当地的达罗毗荼人，定居在度是世界上最早进入文明社会的地区之一。可是，印度的文一种说法则认为是后来印度的主人——雅利安人的入印度河流域，后又继续东迁，进印侵，毁灭了这个古代文明。入恒河流域。“吠陀”是印度梵明曙光究竟是在什么时候才渐渐升起来的呢？从20世纪20语的音译，意为“知识”、“光明”。年代开始，考古学家在印度河流域陆续发掘出了一些古代城市和乡陆上运输工具由于古老的典籍《吠陀》反映了这是一辆古老的畜力车的模型，车身由两头公牛牵引。这种定居于印度的雅利安人发展初村的遗址。这些建筑遗迹和遗物经鉴定属于青铜文化，存在年代约车是印度哈拉帕时代所使用的主要陆上运输工具。它与至今期的一些社会状况，因此人们为公元前3000年至前2000年。其中，哈拉帕和摩亨佐·达罗两城仍在巴基斯坦和印度使用的高效率牛车在设计上有惊人的相称这一时期为“吠陀时代”。似之处。遗址最大，后来人们统称为“哈拉帕文明”。这是目前所发现的印度最古老的文明。早期印度的雕像这尊石灰岩小雕像是早期印度文明的作哈拉帕文明品，也是印度河文明最著名的考古文物之一，发现于摩亨佐·达罗城遗址。一般认达罗毗荼人是印度最早的居民，在印度河流域创造了高度发达的哈拉帕文为它是僧侣或国王的雕像。明。像摩亨佐·达罗和哈拉帕这样的大城市，当时的人口已经达35000人之多，吠陀时代的陶器占地面积约为7～8平方千米，这在当时世界上是相当惊人的。在大城市的周围两层楼的房屋城中堡垒这是城中一座两层房屋的剖面图。从图上我们能看城市的中央是一座四周建有城墙的堡还散落着大大小小的村落和小镇，其布局都经过了精心的规划。这一切表明当到：房子的中央是一个露天庭院；井房内有打通地下垒，堡垒建在一个巨大的人造土台上。时的哈拉帕文明已达到相当高的水平。“现代化”的城市水道的水井，方便取用；厨房是独立的一间，与厕所、城市里的许多重要建筑物，如大粮仓、漫步在5000年前的摩亨佐·达罗古城中井房都设在一楼；卧室和物品储藏室则在设二楼。在浴场、神庙、议事厅都建在城堡里。时，我们惊讶地发现，这个城市的结构和炎热的夏天，人们就到屋顶上睡觉。设施与今天的现代化城市极为相似。印度河流域的印章人们在哈拉帕文明遗址中发现了数千枚方形小印章。这些印章主要由皂石制成，上面刻有独角兽、公牛、水牛和虎等动物的形象。印章上还刻有文字，但这些文字至今都未被成功释读。街道与建筑摩亨佐·达罗古城的街道布局十分规整，南北向和东西向的宽阔主街互相交叉，贯通全城，街道两侧的建筑有等距凹槽，用于夜间照明。所有建筑均简单实用，不仅与现代建筑的简约概念吻合，还十分注重私密性。临街建筑不设门窗，进入小巷后才实心辐轮牛车能看到门窗。建筑均为砖砌结构，以灰泥填缝。先进的城建规划最早的坐式厕所考古发掘显示，4000多年前建立的哈拉帕城市，其城摩亨佐·达罗古城中最令人惊讶的地方先进的排水排污设施商业区建规划十分先进。图中所示的摩亨佐·达罗城大浴场，是其厕所构造，因为这里有最早的坐式城内建有网络形的下水道，下水道用泥砖砌成，上面这里是商业区，建在城市的东部。人们正在进行贸易活动。近处有一个男子在卖珠串有先进的喷泉和排水系统。浴场四周的墙壁上涂有一厕所。厕所下面还铺有与排水沟相连的铺有方形的窖井盖。下水道用于排出雨水和生活污水，项链，这些珠链是他自己亲手做的。在他的后面，一位妇女在购买色彩鲜艳的棉布，层厚厚的沥青，不会渗水。管道，便于排污。既方便居民生活，又保持了环境的清洁卫生。准备回去做衣裳。远处还有一个青年正在与陶罐商人讨价还价。256257

133学生探索百科全书历史探索古印度文明弘扬佛法第一等级：皈依佛教的征服者羯陵伽战争对阿育王影响极大，战争的血腥和残酷使他感到了前所未有僧侣和学者的痛苦和迷惑。战争结束后，阿育王同佛教高僧进行了多次长谈。在佛法的感探索古印度孔雀王朝的强盛文明召下，阿育王最终皈依佛教，成了一名虔诚的佛教徒。不久，他将佛教定为印度第二等级：国王和武士的国教。此外，他还召集了一大批佛教高僧编纂整理佛教经典，并在各地修建了育王是古代印度摩揭陀王国孔雀王朝的第三代国王，又被称阿许多佛教寺院和佛塔，用以弘扬佛法。正是由于阿育王不遗余力的提倡，为佛教在为“无忧王”。他的一生具有引人注目的传奇色彩。早年的阿印度奠定了坚实的基础，佛教才最终发展成为影响世界的三大宗教之一。育王崇尚武力，他通过血腥的战争征服了其他国家，建立起庞大的印度女性美的典范孔雀帝国—这是印度历史上出现的第一个帝国。但出人意料的是，这个在横梁与立柱相交处的人形雕像就是有名的他在一场战争之后幡然悔悟，皈依了佛教。在余生中，阿育王不仅战象的装扮孔雀王朝的都城树神药叉女圆雕像。她的第三等级：每头战象身上都披上了厚厚的盔甲，双臂攀援着芒果树枝，身体向孔雀王朝定都华氏城（今印度巴特那）。城中国王商人、手工业致力于宣扬佛教教义，还为老百姓做了许多好事，如扩大灌溉工程、防止敌人的长矛刺伤。象牙的尖部的宫殿华美壮观，建筑精妙，曾受到希腊使节的赞外倾斜，形成富有节奏感的S形者和农牧业者也用金属包裹，既锐利又不易折体态，健壮丰满，洋溢着青春活叹。城内还有著名的百柱厅，这是一座深受波斯风修筑道路、建立医院等等。断。这些全副武装的战象训练有力，被誉为印度标准女性美的典范。格影响的建筑。城外建有坚固的木结构的城墙。素，能够进行勇猛的冲锋。阿育王的石柱孔雀王朝与阿育王阿育王为了宣扬佛法，晓喻诏令，在全国各地立起了许多挺拔的石柱。石柱柱头底部刻有大象、奔马、牛、虎各一头，公元前325年，旃陀罗笈多·孔雀推翻难陀王朝，建立了一个新王朝。由于他在它们上面是精心雕刻的合体雄狮。雄狮昂然挺立，逼视四方。这个柱头图案现已成为印度的国徽。出身在一个养孔雀的家族，王朝因此称为“孔雀王朝”。阿育王即位后，开始向外大举扩张。其中，规模最大的战争是对羯陵伽的远征。羯陵伽是孟加拉湾沿岸的一个强国。约公元前262年，阿育王率军进犯羯陵伽，并征服了这个国家。在这场战争中，被种姓制度俘虏的羯陵伽人有15万，古代印度社会实行一种严格的等级制度，即种被杀的有10万。姓制度。它按照血统和职业把印度人分为四个不同的等级。第四等级：出卖劳力的人和奴隶象军这种由大象组成的军队是阿育王的特种部队。象军在古代战争中发挥着现代武器坦克的作用。经过训练的战象在作战时冲锋陷阵，勇猛无敌。它们能破城门、毁营垒、折武器、踏敌军、陷敌阵，常给敌方造成极大的伤亡。佛教的起源佛教的创始人悉达多·乔达摩（约前565～前485年）是当时迦毗罗卫国（在今尼泊尔境内）净饭王之子。人们通常称他为释迦牟尼，意思是“释迦族的圣人”。他自幼长在王宫，生活舒适。传说他出游时看到了人生的四种苦相：生、老、病、死，从而感到人生皆苦。于是，他决心放弃安逸的生活，去寻找解脱的办法。后来，他在菩提树下大彻大悟，最终创立了佛教。他的门徒们称他为“佛”或“佛陀”，即“大彻大象军的编排悟的人”。桑奇佛塔在战象的背上架设着一具象舆，舆中阿育王的军队马拉战车桑奇佛塔是印度现今保存下来的最壮观、最优坐有数名将士，舆前后各有一名驭象阿育王的军队编制分为步兵、骑兵、战车兵和阿育王的战车兵使用轻便的双轮马拉战车美的佛塔。佛塔呈半圆形，顶端为平台，上面手。在战象四条柱子般粗的腿旁，立有数象军。需要作战时，阿育王能征集到一支步兵作战。这种车采用轻便的辐轮，并配有能将释迦牟尼的脚印有三层伞盖，据说是佛法普照四方的象征。绕位手持矛盾的士兵护卫。这样，战象结合士60万、骑兵3万和战象9000头的大军，正是依车体部分重量传递给马匹的挽具，从而满塔有两条环形通道，共香客绕塔诵经使用。兵就组成了一个独立的作战单位。靠这支部队，阿育王基本统一了印度次大陆。足了速度快、转弯灵活的作战要求。258259

134学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION下卷·历史探索第四章古代中国文明４ANCIENTCHINACIVILIZATION“我们对于中国的艺术、文学和人生哲学知道得越多，就会越加羡慕这个文化所达到的高度……从文明的历史和影响的广泛来看，中国的文明是自古以来世界上最伟大的文明。”—怀特海(英)在一万年的历史长河中，具有最顽强生命力的文明只有一个，那就是古代中国文明。如果将世界各个文明竞争的起跑线定在六千年前，那么，迄今为止唯有古代中国文明顽强地拓展了自己的生存空间，完整地保留并不断发展了自己的原生文明！因为在六千年的漫长马拉松中，除了中国，没有一个古代文明能无间断地坚持到今天。一个文明从涓涓细流发展到澎湃江河的过程中，必然有一段积淀凝聚进而升华的时期。这个时期所形成的存在方式如同一个人的生命基因，将长久甚至永远影响着一个文明的生命轨迹与发展潜力。这就是原生文明。中国的原生文明历经夏、商、周三代在春秋战国时期生成，并以统一的大秦帝国的建立掀起了文明激荡的第一波惊涛骇浪。自此以后，华夏文明的历史波澜壮阔地展开了……

135学生探索百科全书历史探索古代中国文明独具特色的造型甲骨文在殷商时代青铜器中，有不少器物以其独特牛骨刻辞殷墟文化的造型而引人注目，四羊方尊便是其中一例。甲骨文是商朝使用的文字，也是目前所发现的最古老的汉字。殷人用龟甲骨文已具备了中国尊是一种盛酒器，一般为圆形、鼓腹、大口，书法的三个基本要素：也有少数方尊。四羊方尊造型简洁、优美雄甲、兽骨占卜，把占卜日期、占卜者的名字、所占卜的事物，用刀刻写在兽用笔、结字、章法，而此探索古代中国的殷商文明奇，寓动于静，采用线雕、浮雕手法，把平前的图画符号并不完全具面图像与立体浮雕、实用器物与动物造型有骨或龟甲上。学者称这种记录为卜辞，称这种文字为甲骨文。很长一段时间，有这三种要素。右图的祭祀机地结合起来，显示了高超的铸造水平。这些刻有文字的甲骨都被当作药材，称为“龙骨”，在药店出售。后来，清狩猎涂朱牛骨刻辞是商代武丁代是中国青铜时代的第二个王朝。公元前17世纪时，商王时期的作品，风格豪放，字形大商末文字学家王懿荣发现，并经仔细研究后才认识到它的价值。小错落，生动有致，各尽其态，富朝建立了。约公元前13世纪时，商王盘庚迁都于殷（今河南安有变化而又自然潇洒。阳），在此建立了长期稳定的都城。商亡后，这里逐渐成了废墟，所以独特的军事训练商朝军队常常通过田猎活动进行军事训练。商王对田猎活动十分被称为“殷墟”。近代以来，在殷墟出土了大量的甲骨、青铜器、兵器重视，大多亲自参加，或命令贵族大臣率领。田猎和实战一样，和生活用具。这些出土文物都是殷商文明的见证。在中国古代的早期文要任命官员，告祭祖先，动用包括车马、武器在内的军事装备，甲骨占卜的过程有严格的组织编制，并运用战阵和战术，务求好的战果。商人用甲骨占卜。甲骨先要被加工成一定明中，殷墟最早具备了都城、礼器、文字等文明要素，并以其完整的都形状，不过这样的甲骨还没有“神性”，必须经过祭典，有了“神性”之后，占卜城遗址和丰富的文化遗存成为中国青铜文明最杰出的代表。才灵。占卜过程中，对甲骨要先钻圆孔，再凿长槽，然后用火灼烧钻过或凿过的地方，以使正面角质呈现卜兆。之后，再将所卜的事刻写于卜兆国家制度农业生产的旁边。一次占卜就大功告成了。商朝虽然是专制的奴隶制国家，但还是存留着原始商代的农业生产技术已达到一定社会民主制度的传统。对于商代的军国大事，商王水平。农作物的品种，即所谓“五商代宗教族内部的子民拥有相当大的发言权，他们可以直言谷”皆已齐备。在耕作方法、农业在商代的宗教仪式中，商人用祭祀、占卜的方式不讳，向君王的决策和措施提出质疑。商朝的言论管理等方面也有诸多创新，这一和神进行交流。进行人神沟通的第一步是建庙自由也不是我们想象的那样，只是限于在统治阶级时期中国的农业生产迈上了一个坛。祭品往往选择青铜器、玉石器、陶器、家畜，内部，普通民众也有一定的发言权。新台阶。甚至人祭。祭品选择好了之后，商人就在庙坛前举行仪式，提出自己的意愿，这样人的意志就到了神那里。而神的意见则通过占卜反馈。占卜所展示的内容就是神意的表达。商人就这样完成了一次人神的交流过程。殷墟妇好墓1976年，人们在河南安阳西郊小屯村北发现了一座殷代古墓。根据墓中铜器的铭文，并参照甲骨卜辞中的有关记载，考古学家确认此墓的主人是殷王武丁的妻子“妇好”。妇好是我国史载的第一位女将军。甲骨卜辞中有这样一则：“今年，国王将统领着他的军队与妇好一道抗击土方，神灵会保佑他们吗？”据说一年夏天，北方的部落土方侵扰国境。武丁派大将让湄迎战。双方激战数日，相持不下，武丁十分焦急。这时妇好挺身而出，请兵助战。妇好率兵奔赴沙场，正值双方酣战。她迂回到敌军背殷商的鼎后，突出奇兵，大获全胜。从此，妇好鼎，在中国古代原是一种炊具。鼎有高足支撑，下面放木柴燃烧，成了商朝军队的统帅，驰骋疆场，先后鼎内便可烹煮食物。这种炊具盛行于殷商时代。同时，鼎又是一西征羌方，东征印方，北征土方，征战种礼器。这个司母戊方鼎是距今约3000年的商代文丁时期的遗物，鼎的腹壁内铸有“司母戊”三字铭文。它是商王文丁为祭祀20余个方国（臣服他的母亲而铸的。于商王朝的国家或部落），立下了赫赫战功。妇好死后，武青铜时代丁破例在王宫旁为她中国社会在殷商时期已经由石器时代进入到青铜时代，用青铜制作的各种商代的军事建墓，随葬了大量商王朝的军队已经具有相当的规模，但还商代妇女的地位青铜铸造珍宝。鼎、鬲、觥等被视为贵重之物。青铜制品最初没有用于农业生产，而是被用于礼未正式建立常备军，只有以氏族为主体的商代时，妇女的地位较后代高。商代贵族妇女可以青铜是指红铜（纯铜）和锡、铅的合金，因其呈临时军队。氏族成员由本族贵族统领，平日器、祭器和贵族的生活用具，作为王室贵族权力的象征。此外，青铜还被制成兵拥有一定的财产，可以独立经营田地。商王武丁有现青灰色，故称为“青铜”。在我国殷商时代的记殷墟妇好墓出从事耕作，出征时由商王统一征召。一位名叫妇好的妻子，在甲骨文中记载有妇好率领载中称之为“金”或“吉金”。青铜的冶炼和铸造土的玉人器，用来攻城伐地。但当时农业生产上使用的基本上还是木器和石器。成千上万的军队攻打羌方和巴方的事。成为殷商时期生产力发展的重要标志。262263

136学生探索百科全书历史探索古代中国文明文化交流的渠道古蜀三星堆从考古文化的角度看，三星堆文化不仅显示出与中原二里头文化(夏文化)、殷墟文化(商文化)、长江中下游，以及滇、探索古蜀王国的神秘文化越等地的一些区域文化交流的因素，而且还隐含着更大范围的国四川广汉三星堆遗址的两个祭祀坑于1986年相继一些文化因素。令人思索的是，古蜀人是通过什么途径、以什么方式实中现与外域文化的远程交流的呢？经过不断地研究论证，古蜀国与周边地区被发现，数千件精美绝伦的青铜礼器、玉石器、金器、青铜方阵文化交流的渠道日渐清晰。在夏代及商代前期，古蜀国主要通过长江三峡与象牙等珍贵文物重见天日，令世界为之震惊。这些举世无三星堆的青铜艺术品，尤其是“祭祀坑”出土的数百件中原的商王朝保持密切关系；而商代后期，古蜀国则主要沿嘉陵江而上，穿越巴双的珍贵器物都来自3000多年前与黄河流域商王朝同期的青铜人物雕像、人头像、人面像、兽山和秦岭与关中地区的周王朝频繁接触。面像以及黄金面罩、青铜神树等构古蜀王国。关于三星堆出土的大量文物，迄今为止找不到筑成的青铜方阵，散发出一种纯朴纵目之谜鸟崇拜确切的解释，因此诸多假说纷至沓来。三星堆古蜀文明的古拙而又神奇迷幻的氛围。这个具传说中蜀先王蚕丛为纵目，而三星堆出土的这个鸟崇拜是古蜀族诸神崇拜中的主神崇拜，而鸟有代表性的金面铜人头像，由铜头青铜纵目兽面像双眼突出，其含义与中原甲骨文崇拜的实质是太阳及太阳神崇拜。古蜀先民认神秘和难解，成为对现代人知识与智慧的一次重大挑战。像和金面罩两部分组成。的“蜀”字突出“目”的意义相同。有学者认为为太阳具有使万物复苏的超自然力量，于是崇此像双目作柱状，直目向正前方伸出，正是所谓拜太阳。同时，他们认为太阳的运动是靠鸟的“直目正乘”的纵目之形。这与真实人眼相比虽过飞行完成的，因此将鸟和太阳联系在一起。分夸张，但与神化后的蜀祖蚕丛形象却是一致的。文化堆积与古蜀历史考古学家为我们勾勒出了古蜀王国大致的历史发展脉络。三星堆遗址的年祭祀大典在这座三级祭台的顶端，神巫正在施法通神，祭坛之下，代为距今4800～3000年左右，文化堆积又可分四期：约4000年前的一期文古蜀国人顶礼膜拜。这是模拟的祭祀大典场景。透过古礼化被命名为“宝墩文化”，可能与蚕丛、柏灌等早期蜀王有关；4000～3200的演绎，我们看到了古蜀先民的精神世界。年前的二、三期文化是三星堆文化的鼎盛时期，其创铜尊造者目前主要有鱼凫和杜宇两种说法，更大的可能神秘的“符号”是鱼凫阶段；距今3200年以后的四期文化被命名为近30多年来，三星堆文化遗址的众多出土器物上除了7个“符号”外，“十二桥文化”，可能是蜀王杜宇的遗存。竟然没有发现文字。古蜀王国在距今4800年至3000年的漫漫长河中，控制着方圆1000平方千米左右的国土，持神权政治续着长达近2000年的高度发达的文明，3000多年前的古蜀国正处于相信万物有灵的时代。人们渴求富但却没有文字来记载它。三星堆的青裕和丰收，希望神灵能赐福禳灾。他们以巫师为通神中介，把祭品献给天地和诸神，祈求神灵的保佑。而统治集团也就是那铜器冶铸、造型技巧一点也不比黄河些领袖兼巫师的人，除了自己笃信神灵外，也把“神”作为一文明逊色，如果没有文字，它又是如何种统治手段，藉神施法来统驭下民。所以，祭祀成了古蜀国一取得如此发达的古代文明呢?古蜀国与等重要的国家大事。周边地区存在那么多的文化交流，又怎么会没有文字呢？这是一个非常奇铜尊怪的现象。已发现的7个奇怪“符号”三星堆古蜀国的贵族在祭祀等重要活动中所用的礼器主要是极有可能就是破译三星堆诸多疑团的铜尊。这种用来装酒的铜制容器在古蜀社会中被赋予了特别“密码”。但令人遗憾的是，目前这个的寓意，即具有从人间通向天上的坛台作用。“密码”还无人能破。高超的青铜技术三星堆青铜器是采用合金技术制成的，其中以铅锡铜这种三元合金构成的青铜器最多。三星堆青铜器的含铅量普遍较高，古代匠师意在利用铅的易流动性和柔软性，追求青铜器造型的繁复和优美。古蜀国的衰落据考古学家推测，当中原的商王朝被周王朝所取代时，内部动乱使古蜀国从此一蹶不振。成都平原上的三星堆古蜀城被废弃，许多用于宗教活动的精美器物都被毁坏和掩埋，人民流离失所。祭祀坑的猜测蜀王造型关于三星堆“祭祀坑”的性质，人们猜测颇多。有人认为是古蜀国大青铜立人像是古蜀国的最高统治者，也就是蜀王的造型。在古蜀人进行祭祀后的遗留；有人认为是古蜀国王朝更迭的结果；也有人人眼中，蜀王既是世俗领袖，同时也是精神领袖。王与巫、人与神，认为可能是当时古蜀国发生了一次重大的变故，三星堆古城将被废在此复合交融，莫辩彼此，可谓王巫合一、人神一体。弃，遂将王朝中不便携带的各种神器宝物全部埋葬。264265

137学生探索百科全书历史探索古代中国文明绝世铜车马这驾精美的铜车马是秦始皇的銮驾模型，出土于秦陵3000多平方米地下车统一文字、币制与度量衡隐藏在地下的秦帝国库中的一小间。车上3000多个零组件使用了各种高超的铸造技术，许多放在今天也要划归高难铸造技艺的范畴之内。仅其中几千个不足1毫米的小秦统一天下以后，秦始皇命李斯孔，就不知秦人是用什么工具和技术钻成的。据说，刘邦和项羽看到秦始等人进行文字整理，“罢其不与秦文合探索古代中国第一个大一统的封建王朝皇的銮驾时都曾大为倾羡，而这套车马1/2大小的青铜模型，直到今天也者”。秦以小篆作为标准文字，用于官依然光彩夺目。方文书法令，以隶书作为日用文字在始皇陵园位于骊山北麓的洪积扇上，现在陕西西安市以东的临全国范围内推广。秦始皇还下令废除秦了各国的旧货币，以秦币为基础，推行潼县郊。人们今天看到的秦陵只是一个高耸如平顶金字塔(覆斗状)的新的统一的货币制度：以黄金为上币，封土堆，看起来与一座平常的小山丘并无二致。但在2200多年前，这里的以镒（二十两）为单位；以圆形方孔铜钱为下币，以“半两”为单位。秦始皇场面却是举袂如云的艰辛修建，继之以惊心动魄的战火劫掠。此后，有关废除六国的旧度量衡，以秦国原由商秦始皇及其神奇陵墓的传说在整个中华大地上流传不息，几乎成为一个永鞅制订的度量衡为基础，制定了新的墓道制度推行全国，实现了中国历史上第恒的秘密。直到上世纪60年代，第一批考古人员在秦陵首次勘测，这团迷墓道是进入地宫的通道。根据西汉以前一次度量衡制度的统一。文字、货币与陵墓的考古经验和古代“端门四达”的理念，雾才透出了一线光明。经过40多年的研究，中国考古学家复原出了往昔的度量衡的统一为社会经济的发展提供具有至尊身份的人才会使用四条墓道。过去，了有利条件，促进了统一国家的发展。人们一直相信秦陵地宫至少有四条墓道，但出大秦风貌，向世人展现出了一副有血有肉、缤纷多彩的秦帝国画卷。人意料的是，物探遥测确认地宫东西两侧各有一条墓道，而南北两侧则尚未发现类似结构。秦将军俑墓顶巨石如果像揭开锅盖一样移走秦陵的奇迹的诞生封土堆，再像切蛋糕一样切开地据勘测，秦始皇陵原本有“回”字形的高大城墙围绕着秦陵封土。城垣外围南北长2118米，东西宽宫夯土宫墙的一角，秦始皇陵的心脏就会暴露在我们面前。墓室976米，墙内遍布雄伟的宫殿。但陵区并不仅限于城垣之内，在广达60平方千米的范围内均发现有顶部的这块巨石可能并不比埃及大金字塔所用的巨石逊色，它解秦代皇家文物遗址，距封土堆以东1.5千米外的兵马俑坑就是其中之一。这座陵园的魅力并决了50米的空间跨度。非仅仅因为其大，更重要的是在如此大的范围内，没人能说清里面有些什么。人们知道的只是，秦始皇在地上创造了一个崭新的帝国，在地下也修建了一个举世无双的陵墓，庞大的地下兵团并有效地影响了其后两千年的帝王陵寝制度。秦始皇的三座兵马俑坑内约有8000个兵马陶俑。在整齐的队列中，它们每一个都拥有自己独一无二的面孔和表情。“秦王扫六合，虎视何雄哉！”雄伟壮观、气势磅礴的秦兵马俑将中国历史上第一个统复现地宫一王朝的强盛气势表现得淋漓尽致。这是依据物探遥测所得到的数据制作出来的秦陵地宫三维图。秦始皇做梦也想不到，两千年后的人用不着抡镐挥锹，就可以夯土宫墙窥探他地下王国的所有秘密。一圈巨大而精细的夯土宫墙高出地面达30米，顶部距封土表面最浅处只有1米左右。这一围绕墓室青铜兵器“观游”建筑筑就的细夯土墙，在所有其他帝王陵墓中从秦军装备十分精良。其青铜兵器硬夯土宫墙的外墙面有9级台未发现过，无疑是秦陵的一个创举。度极强，锋刃锐利。这个铜矛的表面阶，每级宽2米，台阶上钻探还采用了铬盐氧化的防锈技术，德出了许多残瓦碎片。考古学家国和美国直到20世纪30年代以后才据此推断：在这里埋入土下的墙发明了类似的技术。可惜这门技艺侧台阶上，修建有9圈廊房或其他在我国汉代以后就失传了。建筑，以便让秦始皇的灵魂参观游览。这可能就是《汉书》中所记载的“观游”建筑。谜团的心脏秦陵的地宫是否真的存于封土之下？两千年来众说纷纭。历史上不可胜数的记载和传说使地宫成为秦陵这个千古谜团的核心。2002年，中国考古专家开始对秦陵地区进行物理地下阻排水系统探测。这次探测动用了重力法、磁法、电法、放射性法、弹性波秦陵地区的地层中存在有多层自东南向西北流动的地下潜水。因此在地宫修法、核磁共振法、地温法、测汞法等各种物探手段。所有勘测结果筑过程中遇到的一个最大的困难就是当下挖至潜水层以后如何排导地下水，而且还要考虑地宫建成后的防水措均表明，地宫就存在于现在的封土堆之下。而且，无可辩驳的遥测数施。这组地下阻排水系统随陵园的自然地势而精心布设，让所有难题据也为我们精确地勾勒出了秦陵地宫的精确形制。迎刃而解，也让全世界所有的工程专家都叹为观止。266267

138学生探索百科全书历史探索古代中国文明丝路行舟骆驼素有“沙漠之舟”的美称，是丝绸之路上不可欧亚大陆的链环缺少的运输工具。许多中外商人牵着骆驼，不辞万里往来东西，为东西方文化和贸易交流做出了贡献。这是一队栩栩如生的陶骆驼俑。探索中国汉朝的社会生活与对外交往古代，中国的丝绸是东方文明的象征，而以丝绸为媒介的对神秘的西域在在汉代，西域是玉门关、阳关以外交通线被誉为“丝绸之路”。丝绸之路在西汉时开拓，隋唐西地区的总称，狭义上限于葱岭以东时达到鼎盛，此后各代仍持续发展，元代以后渐衰。公元前138年至地区，广义上包括葱岭以西的亚洲西商队部和欧洲东部。西汉初年，西域有36前119年，西汉张骞沟通了这条古道。公元73年，中国派旋钮软帽丝绸之路长达6400余千米，途经一些危个小国，分布在沙漠绿洲和山谷盆地险地区。这些地区常有抢劫过往商人的说唱表演班超出使西域，后又派其副史甘英出使大秦(古罗马)和波斯中。西域各国都从事农业和畜牧业，逐强盗出没。为了安全起见，商人们骑着汉朝民间流行一种以逗笑为主水草而居，住无定所。匈奴人由蒙古骆驼，组成“商队”结伴而行。图中的的说唱表演，一般是由两人相湾(阿拉伯湾)，为丝绸之路的畅通做出了重大贡献。对说唱逗乐，形式与现代滑稽草原进入西域后，连续击败西域强国这支商队正在西行中，他们的背后是蜿蜒的长城。丝路的南面是崇山峻岭，北戏或相声相似，但配合击鼓演大月氏和乌孙，迫使两国西迁，遂成持棒击鼓面是浩瀚无际的大沙漠。唱，语言和动作滑稽而夸张。说为这里的霸主，以后又不断侵扰汉朝张骞凿空骑兵时代唱的表演者称“俳优”。这是一边境。正是为了寻找共讨匈奴的同盟汉朝骑兵时代的来临，始于汉武帝反击个俳优说唱俑，表现了俳优在说公元前138年，张骞受汉武帝派遣从都城长安踏上西去征程，寻找西域大月氏国军，汉武帝才派遣张骞出使西域。匈奴的战争，而拥有大量品种优良的战唱表演中做出的滑稽表情和以求共同抗击匈奴。13年后，张骞才返回长安。虽然未能完成共同抗敌的目的，但张马，是建立强大骑兵军团的前提。汉武帝动作。曾在四年内两次远征大宛，以巨大代价穿肥裤骞却带回了当时西域36国物产风貌的大量情况。前119年，汉武帝又派张骞携带大量夺取有“天马”之称的汗血马。这件西汉的青铜奔马表现出马行急速，超越飞鸟丝绸帛绢等礼物第二次出使西域，与乌孙、大宛、康居、大月氏、大夏、安息、身毒的一瞬间，再现了汉武帝不惜代价所追友谊的桥梁等国建立友好关系，正式开通了丝绸之路。尽管在张骞通西域之前，丝绸之路很可能寻的天马的形象。丝绸之路的开通加强了汉朝同四邻国家的物质文化交流，丰富了各国人民的生活，并成由许多民族和国家通过辗转贩运或居间贸易等方式早已沟通，但张骞一行毕竟是中国为中国与中亚、西亚，以及非洲、欧洲国家人民加强联系和发展友谊的桥梁。向中亚派出的第一个正式的外交使团，因此司马迁誉之为“张骞凿空”。丝绸之路商旅图丝路上的宗教中国旅行者通过丝绸之路从印度带回了佛教，它至今仍是中国的一种重要宗教。灯罩可以左右转动，丝绸之路的起点调节灯的方向。丝绸之路的起点是长安。当来自中国各地的丝绸和其他商品集中在长安以后，再由各国商人把一捆捆生丝和一匹匹绸缎用油漆麻布和皮革装裹起来，然后组成浩浩荡荡的商队踏上丝路的征程。烛火的烟通过宫女右臂进入体内，保持空气清新。丝绸之路上的城市丝绸之路途经许多城市，往来商人必须得到当地许工艺化的青铜器可才能通过。这些城市按商人所带货物的多少收取汉朝时铁器的普及使青铜器的使用范围大大缩小，但由于王室贵族对奢侈品的一定比例的报酬后，才放他们通行。因此，这些城无限需求，制造工艺复杂、成本较高但却十分精美的青铜器成为深藏皇宫的工市依靠丝绸之路而繁荣昌盛起来。敦煌、楼兰、尼艺品。这件长信宫灯原是汉宫灯具，后来由窦太后转赐中山靖王的夫人。此灯雅等都曾是丝绸之路上的重镇。设计精巧，各部位可拆卸组装，并可随意调节亮度和方向，是一件集艺术与实用于一体的珍品。丝绸之路丝路的衰落张骞所开辟的丝绸之路一般称为绿洲丝绸之路，也叫沙漠丝绸之路。它是指从长在汉代以后的几百年里，商人们继续沿丝绸之路往安出发，经河西走廊到新疆，然后分北、中、南三路行经中亚沙漠地带片片绿洲的道来。但是，到10世纪左右时，这条商路已经变得不那么重要了。因为沿途的城市越来越强大，能够控路。今天人们提到的丝绸之路大多是指这一条。这是最经典的丝绸之路路线。此外，中制往来的贸易，而且强盗和游牧部落经常袭击商队，构成了极大的威胁。随着海上运输变得更安全、国古代还有其他三条对外交通线：海上丝绸之路、西南丝绸之路和草原丝绸之路。更便宜，海运就成为一种更受欢迎的运输方式。268269

139学生探索百科全书历史探索古代中国文明国际大都市辉煌的盛世之都大唐使者：文成公主唐代是一个具有国际性的时代，其对外交往的范围之广，突破了政公元7世纪时，藏族先民在青藏高原上治层面，而深入到经济、文化、思想乃至生活习俗等各个方面。数以万建立了吐蕃王朝。629年即位的松赞干布带探索盛唐时代的中国文明计的外国商旅、僧侣、使节和留学生前往中国，聚居长安。在唐朝统治来了吐蕃的第一个强盛时期，当时正值唐太宗的盛世。为密切和唐王朝的联系，学习唐时代的中国，国家统一、疆域辽阔、社会安定、经济繁荣，的三个世纪中，亚洲几乎每一个国家都有人进入唐土。中华文明远播域中原地区的先进文化，松赞干布从643年起盛外，异国文明也渐入中土，长安这座古都成为繁华的国际大都市和各种就不断派遣使臣向唐朝进贡，请求通婚。是屹立在世界东方的大帝国，与同一时期西方世界的腐败、文化交汇的舞台。641年，唐太宗同意将宗室女文成公主嫁给混乱和分裂形成鲜明对比。强盛的国力，繁荣的经济，加之统治者松赞干布，从此开创了唐蕃关系的新纪元。文成公主在吐蕃生活了近40年，把中原地实行全方位的对外开放，从而使中国封建文化历经魏晋南北朝多元文唐与东罗马区的农具制造、纺织、建筑、造纸、酿酒、化的激荡之后，步入了一个新的黄金时期—世界性文化的时代。而唐朝与同时期的东罗马帝国都是疆域辽阔的大帝国，也是制陶、碾磨和冶金等先进生产技术传入了东西方经济文化交流最密切的两大地区。东罗马首都君吐蕃。文成公主入藏，不但为吐蕃的发展起辉煌的盛世之都长安城正是大唐强盛的国力和影响力的具体表现。士坦丁堡与唐都长安并称当时世界上最大的商业中了重要的推动作用，而且为汉藏两族人民心。因此，两国的经济贸易相当密切。这种从的友谊做出了重要贡献。东罗马传入的兽首玛瑙角杯，曾经是唐朝皇宏伟鼎盛的长安城室贵族喜爱的时尚用品。唐代的长安城是在隋朝首都大兴城的基础上扩建而成的，是当繁荣的贸易市场时全国的政治经济文化中心。长安城的面积约为84平方千米，总人胡商云集的西市长安城的经济中心集中在东市和西市，分别西市位于皇城的西南方。这里店铺很多，有衣行、位于皇城的东南和西南，各占两坊之地。市内口约计100万，是当时世界上最大的城市，规模是现存西安城的9倍。药行、秤行、绢行、寄附铺等，但以食店酒楼、胡东西、南北向大街各两条，构成井字形，把整姬酒肆最有名。不少外国商人把珠宝玉石等奢侈品长安城布局严谨，功能分区明确，体现出严格的秩序和等级观念，显个市分为9个大区。同行业的店铺集中在一个带到西市来卖，然后购买丝绸、瓷器等中国特产运区域里，叫作“行”。示了大一统帝国的政治蓝图。公元8世纪时，日本奈良的平成京和京回国内转卖。也有许多外国商人留居长安，长期从松赞干布与文成公主事国际贩运。都的平安京就是完全仿照长安城建造的。大唐盛世中国历史上的改朝换代，往往会造成一段盛世，使社会秩序得到恢复和调整。每朝的盛世一般出现在中前期，而大唐盛世的出现又处在整个中国历史的中前期。在唐太宗李世民封闭的坊(598～649)统治的“贞观之治”时代，中国的政治、经济和坊的结构是封闭式的，各坊都有文化的发展达到了一个顶峰。围墙，住宅的门都开在坊内。按功能分区的城市规划长安城由宫城(皇宫区)、皇城(衙署区)和外廓城(居民区和商业区)三个部分组成，区分严格，层次清楚，改变了自汉至南北朝以来，都城之内中央官署与居民住宅杂处的布局。整个都城管理严密，井井有条。个性解放的唐朝妇女唐朝社会开放自由，妇女具有一定地位。李唐王室原出于陇西少数民族，颇少忌讳，加上魏晋以来各民族交往频繁融洽，少数民族及异域风情的影响很深，使得唐代妇女万家店铺在东市不像其他朝代的中国妇女那样深受礼教束缚，甚至产生了中国历史上唯一的女皇帝武则天。这组彩绘骑马狩猎俑表现了一个唐代女子与男子一同骑马出东市位于皇城的东南方，是四方商贾游、握弓打猎的勃勃英姿。经营买卖的理想之地。东市经营的商品门类达220行，如铁行、肉行、笔行、麸行、酒肆和雕版印刷业等。据史书记载：唐武宗时，一天夜里东市失火，烧民族融合毁曹门以西12行4000多家店铺。由此推算，东市店铺总数约有数万家，可以唐朝是一个统一的多民族国家，唐太宗较为开明的民族政策想见当时的繁荣景象。赢得了民族融洽，迁居长安的少数民族人数十分可观。仅贞观年间迁居长安的突厥族人就有1万家，突厥贵族被佛教文化的传播唐政府任命为将军、中郎将等五品以上官吏的达百余棋盘式布局由于佛教在中国的兴盛，唐代中国与南亚次人。身着各式服装的边疆各族人民会聚长安，使长安长安城采用中轴对称的布局，以中央的朱雀大街为南北中轴大陆以佛教为主要纽带，保持着密切联系。成为国内各民族交往的中心。线。朱雀大街两侧各有5条街道，与14条东西走向的大街将公元629年，唐代僧人玄奘前往印度取经，历长安城切割成一块块方形的“坊”。每个坊内部亦由东西、南时16年，于645年回国。玄奘从印度带回600北走向的小街道切成更小的方块，形成了“百千家似围棋局，多部佛教经典，在长安译成汉文，对佛教在十二街如种菜畦”(白居易诗)的棋盘式城市布局。中国的弘扬起了关键作用。270271

140学生探索百科全书历史探索古代中国文明外交成果郑和七下西洋郑和下西洋是中国历史上罕见的大规模远洋航行，集结如此庞大的人力物力进行这样的创举，其背后的动机一直众说纷纭，但船队探索明代中国的航海与贸易所促成的外交成果却是勿庸置疑的。郑和使团通过和平方式，以厚往以说15世纪是人类社会发展史上的一个转折点：在西方，文艺复兴薄来的原则，用瓷器、丝绸、麝香、铁器和金属货币，交换各国的珍可珠宝石、香料及珍禽异兽，藉此赢取各国的信任。许多国家在郑和访运动加速了欧洲中世纪黑暗统治的结束，而新航线、新大陆的开发问后，都与明朝建立起邦交和贸易往来，部分国家的使团甚至搭乘郑也在这个世纪的后半叶拉开序幕；在东方的中国，明王朝经济发展，社和的船只来“朝贡”。此后一段颇长的时间里，明朝声威一度堪与唐郑和远洋的路线会安定，资本主义经济萌芽在沿海一些城镇开始出现，中国需要同海外据《明史·郑和传》记载，郑和七下西洋所经过的国家和地区共有太宗的天可汗媲美。36个。从它们的地理分布来看，有中南半岛、南洋群岛、孟加拉湾、各国有更密切的经济文化交流。当时一度繁荣的陆上丝绸之路已趋衰波斯湾、马尔代夫群岛、阿拉伯海、亚丁湾等地。郑和先后四次横渡印度洋，最远达到非洲东岸肯尼亚的蒙巴萨。落，而海上通道则成了东西贸易的干线。1405年，明成祖诏令郑和出中古世界最大的远航船队船队编制在郑和的七次远航中，船只最多的一次达200郑和的船队规模庞大，完全按照海上航行和军郑和其人明成祖的对外政策使海外诸国。于是，当时35岁的郑和在此后29年间，把毕生的时间余艘，最少的也有62艘。船种包括宝船、战船、事组织进行编制，由舟师、两栖部队、仪仗队郑和(1371～1433年)原姓马，名明成祖朱棣是一位颇有政治远坐船、粮船和马船，负责指挥、载兵、载粮等三个序列编成。舟师就是现在的舰艇部队，基和精力都献给了七次航海事业，在世界航海史上留下了辉煌的一笔。任务。船队还配备有水手、船师、工匠、医生、本单位是战船，其编队分为前营、后营、中营、和，又名三宝(保)，云南省昆阳见的皇帝。他根据国内外形势州(今晋宁县宝山乡)人，生于一的变化，调整了国家的对外政翻译和士兵，人数最多时达27000人。左营、右营；两栖部队用于登陆行动；仪仗队个回族家庭，祖父辈曾到麦加朝策，采取对外开放，稳定周边，对外态度的转变担任近卫，并负责对外交往时的礼仪活动。觐。朱元璋派军远征云南时，郑把中国的稳定和发展与世界、七下西洋在明朝近300年的统治里，对外态度经历了由和被俘做了太监，后到朱棣身边尤其是周边环境结合起来的措封闭到逐步开放的过程。明朝初年基本采取对明代的“西洋”是指今日中南半岛、马来半岛、印度洋与非洲东海岸一带。充当侍童。在燕王朱棣争夺皇位施，争取了一个长治久安的和外封闭态度。明成祖执政时，主动派船队出使的”靖难之役”中,他因立功而赐平局面。郑和下西洋就是其对西洋，又邀请东南亚国家前来贸易。成祖以后，明朝初年，在西方航海时代来临之前，明政府派遣了当时全球规模最大的船队出姓郑，并提升为内宫监太监，史外政策的一个重大体现。由于倭寇之患，海禁一度严厉。但在明代晚期，称”三宝（保）太监”。使西洋。这只船队以太监郑和为指挥官，历经了永乐三年（1405）至宣德八年倭患稍平后，海禁部分解除，海外贸易又迅速发展起来。这是明代皇帝所戴的帽冕。（1433）的七次出使。郑和的船队从地处长江口、有“六国码头”之称的苏州浏家港出发，在七次远航中先后到达占城、暹罗、马来半岛、南洋群岛、印度、波斯、阿拉伯以及非洲东岸的今索马里等30多个国家和地区。郑和宝船郑和的指挥船属于船队中的旗舰，也是最重要和最大的船种，称为导航手段“宝船”。船长44丈4尺、宽18丈，以现代标准折算，船长138米，宋代以前，中国的海上航行主要靠季风和日宽56米。船上有九桅，十二帆，排水量在15000吨左右，载重量月星辰测定航向。宋以后，指南针被应用于超过7000吨。航海。明代，郑和将天文导航、罗盘导航、陆标导航、测量水深等导航手段结合运用，从而使航海技术得到进一步发展。在这幅《过洋牵星图》中，郑和记录了众多的星宿定位数据和不同海区天体高度的变化，对古代的天文导航有重要贡献。航线网络郑和的西洋航行开辟了当时历史上最长的航路，建立了多条纵横先进的造船技术交错的远洋航线网络。郑和船队这是郑和宝船的复原模型。宝船船型的设计体现了先进的造船技术。古代船只以木帆船为主，行驶靠侧风及尾部来的风力。一般的航线上有6处航行枢纽，由它们来说，船窄则速度快，因此像战船这类要求速度的船，船身的长宽比值较大，而客船、货船等要求安全的船只，长宽比值则较小。辐射出来的航路达58条，表现出明成祖亲自迎接郑和归来宝船作为郑和的指挥船，以安全为原则，故而是短宽型、吃水深的尖底龙骨船，也是当时世界上最大的木帆船。中国古代航海技术的成熟。272273

141学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION下卷·历史探索第五章古希腊文明5ANCIENTGREECECIVILIZATION“我们都是希腊人。”—雪莱(英)古代希腊位于地中海东北部，除了现在的希腊半岛外，还包括爱琴海、马其顿、色雷斯、意大利半岛和小亚细亚等地区。这片土地见证了欧洲早期的两大文明—米诺斯文明和迈锡尼文明的诞生，并由此发展出了人类文明史上的奇葩—璀璨的古希腊文明。在那时的希腊地区，奴隶制已经确立，经济活动空前活跃，商业、航海业、渔业的发达使希腊人有大量与多种文明接触交流的机会，城邦民主制的独特政治体制也助长了浓郁的文化气氛的生成。古希腊人没有不可抗拒的王朝专制统治，也没有传统文化的束缚，再加上他们热爱自由、热爱生活、天性乐观、崇尚理性的民族传统，于是人类历史在这一时空点上开出一朵灿烂的文明之花。在世界文明史上，古希腊文明以其特异的风采与卓越的成就享誉后世，以至有“言必称希腊”之说。作为欧洲文明的发祥地和摇篮，它的重要性是勿庸置疑的。如果没有古希腊，人们真的无法想象欧洲文明将会是什么样子。

142学生探索百科全书历史探索古希腊文明克里特岛上的文明米诺斯的王宫克里特岛土地肥沃，气候温和，适于发展畜牧业和农业，所以很早就有人类居住。约在公元前1800年左右，克里特进入“旧王宫时期”。在此期间，米诺探索克里特岛的米诺斯文明斯人建造了大型宫殿，宫殿外建有坚固的城墙。公元前1700年左右，一场大地里特岛位于爱琴海南部，总面积为8336平方千米，是爱琴海震毁坏了岛上所有的宫殿。后来，米诺斯人重建宫殿，进入“新王宫时期”。这克一时期，米诺斯的海外贸易非常发达，与希腊大陆、埃及、西亚甚至两河流域都上最大的岛屿，也是地中海交通的要冲。在荷马史诗《奥德建立了贸易关系。为确保海上运输的安全，米诺斯还建立了一支所向披靡的舰队，赛》中有关于它的动人描写：“有个地方叫克里特，在酒绿色的海称霸地中海地区。约公元前1470年，破坏和毁灭突然降临，克里特岛上的城市几中央。那里美丽又富裕，四面是汪洋。那里居民稠密，九十个城市林乎同时遭到了毁灭性的打击。不久，这个称雄一时的海上霸国消失在海涛和风声米诺斯的建筑立在岛上。”传说，米诺斯的克诺索斯王宫结构复杂，千门百室，廊道米诺斯的建筑成就卓著，对后来的希腊建筑影响中，只留下一些悠远神秘的传奇故事。是巨大。这个小小的赤陶模型为人们提供了一幅罕迂回曲折，人入其中往往迷途不返，又称“迷宫”。在这个迷宫中还有谁毁灭了米诺斯文明？见的米诺斯别墅的三维视图。建筑内部有一道楼梯通向二楼，二楼大厅的圆柱支撑起一个平顶，一个可怕的牛头人身的怪物……千百年来，克里特岛一直笼罩在神话传而拱形的椽子上方则伸出了一个阳台。说的神秘面纱之下。1900年，英国考古学家伊文思在这里发掘出了米诺斯毁灭之谜王宫遗址，一个古老的文明展现在世人面前。从此，神话不再是神话，传说一些考古学家提出，是克里特岛附近的桑托林火山的爆发导致了米诺也不只是传说。斯文明的毁灭。火山爆发不仅给克里特岛带来了致命的尘埃雨，极大地损牛头崇拜公牛在米诺斯文化中是力量和丰产的象征，是表现社会生活的壁画害了岛上的农业和畜牧业，而且引发了巨大的海啸，毁坏了海港城市，也米诺斯人祭祀的对象。这只用黑皂石、贝壳和生气勃勃的米诺斯壁画让我们看到了一个富裕、安闲、友水晶制成的酒具呈牛头形。在举行宗教仪式善、文雅的米诺斯社会。最动人心弦的是这幅被称作《斗摧毁了克里特人统治海洋的利器——船队。然而最新研克诺索斯王宫航海与运输对外贸易时，它或许曾盛过献祭动物的血。牛》的壁画，图上的那头牛正向前猛冲，牛的前方站着一克里特岛上的每一个主要城镇都围米诺斯人擅长航海，拥有一支庞大的米诺斯的经济主要靠贸易，海外究表明，桑托林火山在古代的那次大爆发约发生个少年，正用力按住牛角；牛身后的少年脚跟离地，双手绕着一座巨大的宫殿修建而成，而船队。他们围绕地中海东部航行，并贸易尤其发达。米诺斯人主要出居民生活扬起，把一名红装少女弹向空中，少女则稳稳倒立在牛背在公元前1645年。另一些考古学家认为，是人为克诺索斯王宫是其中最大的。这座能够轻而易举地横渡地中海。这些船口橄榄油、葡萄酒、木材、羊毛绒、克里特岛上的居民大多是农民，他们饲养牲之上。这是杂技表演还是一种宗教仪式？其中的含义至今宫殿有1000多间房屋，各个房屋之队主要用来进行贸易活动。这是一艘陶器、珠宝、刀具等物品。他们是畜，如牛、山羊、绵羊和猪等，也栽种一些农不明。原因而不是单纯的自然灾害毁灭了米诺斯文间由走廊、台阶和庭院连接起来，显从埃及回来的商船。成功的商人，因而非常富有。得错综复杂。用来支撑宫殿的柱子作物、蔬菜和水果。在市场上，有人出售李子农业与经济明：一个越海而来的异族入侵并毁灭了是米诺斯人特有的上粗下细型木柱。和葡萄，有人在卖肉，有些人在卖鱼、蟹和章米诺斯的农民们在岛上种植了多种作物。他们把自己收屋顶上的装饰看起来很像公牛角。鱼等海产品，还有一些人在出售陶罐。人们用获的大部分粮食交给王宫。这些粮食被放入建在地面上它。米诺斯文明虽然早已消失在蔚蓝色的这是王宫建筑的一小部分。驴驮货物进行环岛运输。的储藏室里。其中一部分粮食用来供养官员和支付宫殿地中海中，但是它所创造的文明并没有终里工匠的工钱，其余的则用于海外贸易。结。希腊半岛上的迈锡尼继承了它的文化小神殿传统，成为爱琴文明新的中心。欧洲文明又开始了新的旅程。宗教祭祀米诺斯人没有建造大型神庙，他们在山丘上修筑了小小的神殿，在这里向神祈祷或米诺斯王宫遗址贡献祭品。这些女祭司们准备去神殿祭米诺斯宫殿的遗址规模宏大，结构复杂，代表神。走在前面的祭司手中举着双头斧，这了克里特建筑艺术的顶峰。整个建筑群依山而是宗教的象征。中间一排女祭司挑着用作建，面积约为16000平方米，拥有大小房间1000献祭品的酒和油。后面的那个女祭司手里多间。图为米诺斯宫殿遗址的局部，约在公元牵着一头将要献祭给神的小牛犊。前1600～前1400年建成。储藏室迷宫怪兽相传，克诺索斯王宫的地下迷宫中囚禁着一个牛首人身的怪物米诺陶。米诺斯国王命令雅典每隔9年向米诺斯进贡7对童男童女，供米诺陶食用。后来，雅典王子忒修斯决心为民除害，杀死这个怪物。忒修斯在米诺斯公主的帮助下得到了一柄魔剑和一个线团。忒修斯把线头系于迷宫入口处，手提魔剑，边走边放线团，进入到迷宫深处。王子英勇无畏地用魔剑杀死米诺陶后，循着线团顺利地走出了迷宫。致命一击公元400年左右制作的这幅马赛克镶嵌画，描绘了在错综复杂的迷宫中央，王子正准备给怪物米诺陶以致命的一击。276277

143学生探索百科全书历史探索古希腊文明揭开尘封的历史迈锡尼与特洛伊之战当时的迈锡尼人普遍使用一种被考古学家称为“线形文字乙种”的文字系统——属于希腊语，是一种音节文字，由克里特岛探索荷马史诗中的迈锡尼文明的线形文字A发展而来。这种文字在1952年被解读成功，人们元前8世纪，希腊游吟盲诗人荷马写下了两大史诗：《伊里亚得以进一步了解迈锡尼的兴衰历史。大约在公元前12世纪，迈公锡尼人倾国出兵，远征小亚细亚的富裕城市特洛伊，长达十年。这特》和《奥得赛》。它们讲述了希腊早期历史上的迈锡尼人与小场旷日持久的战争消耗了迈锡尼大量的人力、物力和财力。不久，亚细亚的特洛伊人之间的一场血腥之战。荷马史诗的广泛流传，让许它就被南下的强悍民族多利亚人所征服，文明急剧衰亡。希腊早期多人梦想找到那个征伐特洛伊的希腊联军统帅阿伽门农的故乡——迈文明倒退到没有文字记载的“黑暗时代”……锡尼。根据史诗中的描述，兴盛的迈锡尼是一个黄金富足的都市，战斗的间歇曾以金银饰品闻名于世。荷马史诗是否属实？迈锡尼文明的实际情黄金面具这原本是一尊双耳陶瓶上的一幅绘画，再现了荷马史诗《伊里亚特》中的一个情节：希腊英雄在对迈锡尼墓穴遗址的发掘中，出土了这具慑人心魄的黄金面具。发掘者海因里希·谢况是怎样的呢？里曼以为它是属于传说中的迈锡尼王阿伽门农的，因而欣喜若狂。但后来的研究表阿克琉斯和埃伊斯正在掷骰子的游戏。虽然两人看上去都已沉浸于游戏之中，但却都手持长木马计明，出土这具黄金面具的墓葬，其年代约在公元前16世纪，比阿伽门农生活的年代矛，严阵以待，准备随时开始战斗。这种瓶绘艺要早三四百年。木马计是古代战争史上使用突袭和诈败战术最著名的一个战例。在特洛伊之战术是古代希腊艺术家在装饰艺术上的一种独特中，围攻特洛伊的希腊联军由于久攻不下，便施了一个诡计。他们将自己制造创造。的一个巨大木马遗留在营地上，佯装离去。放松警惕的特洛伊人以为希腊人逃之夭夭，就将木马作为战利品拉回城中。夜里，藏身木马肚中的希腊士兵打开城门，接应返回的希腊军队。特洛伊城就此失陷。证实荷马史诗野猪牙头盔的来历狮子门这种头盔只有国王和立有战功的贵族才有资格迈锡尼文明是希腊本土第一支较为发达的迈锡尼城堡遗址迈锡尼城堡的正门被称为“狮子门”。据考古证明，佩戴。头盔的里层交织着许多坚韧的皮条，并迈锡尼城堡遗址呈三角形，城墙它建于公元前1300年左右。门两侧的城墙向外附有一层毡制的衬里，外层巧妙地装饰着雪白文明，在公元前17世纪中期至公元前12世纪周长900米，占地面积约3万平突出，形成一条过道，加强了城门的防御性。闪亮的野猪獠牙。国王和贵族们在和平时期驾盛极一时。从遗留下来的坚固城堡和丰富的金方米。墙用粗糙的巨石垒叠而“狮子门”宽3.5米，高4米，门柱用整块石驶马车去打猎。他们把打猎时杀死的公野猪的成，其间不用任何黏合材料。墙料制成；柱子上有一块横梁，重20吨，中獠牙取下来，装饰他们的头盔。银宝藏中，人们可以想见其强盛和富裕。他们的厚度平均达6米，最厚处达8～间厚两边薄，形成一个弧形，巧妙地减10米。城墙依山形而建，时起时轻了横梁的承重力。曾向外扩张，侵入小亚细亚西南沿海一带，特伏，但多处城墙高度相同，约高出地面18米。迈锡尼城堡现在只洛伊战争正是迈锡尼人与特洛伊人争夺海上霸残留狮子门附近的一段城墙，城特洛伊之战权的一场交锋。19世纪，英国考古学家在迈锡墙内是一个光秃秃的荒坡。据荷马史诗记载，希腊第一美尼遗址地区发掘了9座古代公墓，这些圆顶墓女海伦被特洛伊的王子帕里斯诱拐雄狮装饰（因形似蜂房，又称“蜂房墓”）约属于青铜时后，海伦的丈夫斯巴达国王决心复横梁上面装饰有三角形的石板，仇，遂向其兄迈锡尼国王阿伽门农代中期，大约相当于公元前1500～前1300年。石板上雕着两只狮子，狮的前爪搭在祭台上，形成双狮拱卫之状，求助。阿伽门农组织了拥有1000艘人们在墓中发现了荷马史诗中描述的武器，以威风凛凛地向下俯视着。战舰、10万士兵的希腊联军远征特及许多黄金饰品和器物，从而证实了荷马史诗洛伊。希腊联军与特洛伊的战争旷日持久，互有胜负。最后，阿伽门的真实性。农采纳了奥德修斯提出的“木马战争来临计”攻陷了特洛伊。战争是迈锡尼人生活的重要组成部分，国王和贵族都必须作为武士接受训练。当一座城市卷入战争时，国王就带领他的军队去打仗，他和他的贵族侍从们乘马车，而普通战士则步行。“8”字形盾牌步兵的装备步兵们使用长矛和短剑作为武器，用盾牌进行防御。他们的盾牌分为两种，一种是很大的长方形盾牌，名为塔盾；另外一种较为小巧轻便的盾牌则呈“8”字形。级别较高的军士可以穿青铜甲胄迈锡尼城邦来保护自己，但普通步兵却没有这样的装备，迈锡尼奴隶制城邦国家早在公元前1500年就已形成，并建造了一个坚他们只能靠自己的勇气和技能在战场上血拼。塔盾固的城堡。城堡的城墙是用巨石垒成的，城门上有两只雄伟的石雕狮美女海伦的雕像子，这就是著名的“狮子门”。这种形式的城门在当时的希腊十分盛行。278279

144学生探索百科全书历史探索古希腊文明伯罗奔尼撒战争雅典和斯巴达卫城会议厅与公民大会卫城是古希腊城邦具有防卫性质的雅典娜神庙中心广场的周围是一些政府建筑，公元前431～前404年，以斯巴达为中心地区，里面有市政和宗教建雅典娜神庙位于雅典卫城的最高重要的公民大会就在这座大楼里召首的伯罗奔尼撒同盟与以雅典为首的雅筑。卫城大多建在高处，既是城堡，开。每一个雅典公民，不论贫富，都探索古希腊的城邦体制处。神庙的中心建筑就是这座著典海上同盟展开了长达27年的战争，史又是祭祀神灵的所在，具有宗教和可以在公民大会上申述自己的观名的帕特农神殿，那里供奉着雅称伯罗奔尼撒战争。当时，雅典是民主军事的双重目的。这是古希腊最著点。公民大会开始时，至少有6000典的保护神—雅典娜·帕特农。元前8世纪至前6世纪，希腊各地先后建立了200多个奴隶制名的雅典卫城，坐落在雅典市中心位公民到场。大会在听取有关问题的、进步的、文学艺术繁荣发达的国家，的山丘上。它是古希腊建筑艺术中的所有意见后才进行表决。而斯巴达却是贵族专权的、保守的、文公城邦国家。它们通常以一个城市为中心，包括附近的若干村的一颗明珠。化鄙俗落后的国家。雅典的民主政治和斯巴达的贵族寡头政治处于水火不相容落。城邦之间还经常你争我夺，发生战争。所以，古代希腊社会实际上的地步，双方都想把自己的政治制度扩卫城之路是一个由众多城邦组成的松散结合体。不过，虽未建立起统一的国家，这是穿过中心广场，通往卫城的唯大到其他希腊城邦。在经济上，双方也一一条路。在节日期间，这条路上为争夺奴隶、原料和商品销售市场，不但他们在语言文字、宗教节日与活动、风俗习惯等方面大体保持一致，各挤满了去雅典娜神庙参加宗教活动断发生争端，最终爆发了这场使希腊大的人群。部分城邦都卷入的大战。战争以斯巴达城邦居民都自称是“希腊人”。众多城邦中，最具实力的是雅典和斯巴达。的胜利告终。伯罗奔尼撒战争给繁荣的古希腊带来了前所未有的破坏，导致战雅典城邦后希腊奴隶制城邦的危机，整个希腊开希腊雕塑始由盛转衰。雅典位于希腊的阿提卡半岛，那里有丰富的矿藏、良港，为发展希腊雕塑是整个古希腊艺术的光辉代表，集中体现了希腊人对美的理想，以及非凡的艺术才华和智慧。工商业提供了有利条件。公元前8世纪左右，雅典建立起了公共议事这是一尊希腊武士像的正面和背面，可以明显的看会和管理机构，由贵族阶层管理。随着工商业的发展，工商业奴隶主出其创作技法带有强烈的现实主义色彩，对细节极为关注。兴起，由于他们出身平民，在政治上处于无权地位，因此反对贵族独霸国家政权。公元前594年，代表平民利益的梭伦当选为首席执政官，并进行了一系列改革，这就是著名的梭伦改革。此后，雅典建立了奴雅典海上同盟态势图隶制民主共和国，实行民主政体。中心广场每个希腊城邦的中心地区斯巴达城邦都有一块开阔地被用作聚会场所和市场，称之为“阿斯巴达城邦位于伯罗奔尼撒半岛。约公元前8世格拉”。中心广场设有供人们买纪，斯巴达人入侵并征服了半岛地区，把当地居民变卖商品的市场，热闹非凡。当人们在这里碰上朋友以后，就到阴凉的柱廊下谈论生意和政治，交流新的思想为奴隶，称之为希洛人。斯巴达是奴和信息。这里就是雅典城邦的中心广场。隶主贵族寡头专政的国家，以长老会议为最高权力机关。斯巴达人实行全民皆兵的军事体制。他们的新生婴儿必须经过长老检查，只追求理性美的极致有健壮的婴儿才被允许抚雅典卫城最负盛名的建筑就是这座帕特农神殿，建于公元前447年～前432年。帕特农神殿是希腊人追求理性养，体弱有病者当即抛入美的极致表现，例如柱身看来等宽，其实中间略粗，以矫正人类视觉的错觉，又如柱子看来都是垂直山谷。男孩从7岁起就离家的，其实不然，越外围的柱子越往中间倾斜。而且，整个建筑处处显示了黄金分割比例的过集体生活，接受严格的军美学效果。事和体育训练。整个斯巴达社会就像一座大兵营，崇尚军事和武力，以维护对希洛人的统治，并与雅典争夺希腊的霸权。雅典城的守护神雅典娜是代表智慧的女神，也是雅典城的守护热闹的市场斯巴达战士神。这是雅典娜女神的塑像，其原作为帕特农古希腊的男子常去市场购物，跟随其后的奴隶则负责这是一尊斯巴达战士的铜像。神殿的主像，全身高达13米，用银白色大理石拎货物。在市场上，顾客们摩肩接踵，争相光顾棚顶他身着希腊式长袍，长长的卷雕成，镶嵌有象牙与黄金。可惜，它已在拜占下的货摊。农产品和其他货品用毛驴运到市场上。商发从羽毛头盔中垂下来。其制作庭帝国时代被毁坏，这只是一个小型摹制品。人向顾客展示异域的货物，并囤积新货，以便到下一时间约为公元前500年。个市场出售。在这里，奴隶买卖也是合法的。280281

145学生探索百科全书历史探索古希腊文明考证起源奥林匹克运动会的起源虽然大多数人认为奥运会是古代希腊人的创举，但也有人认为古希腊人美好的传说的奥运会是从腓尼基传入的。有考古学家从腓尼基文明的体育场遗址、铸有传说，古代第一届奥运会于公元前776年举办，起源于一场事关爱情和王位探索古希腊高度发达的文娱生活运动员形象的硬币和腓尼基史诗中，考证出首次世界性的角斗。古希腊城邦波沙的国王艾诺麦的体育比赛早在公元前15世纪就在腓尼基举行了。这有一个女儿，叫基波达米娅。为了给女儿年一度的现代奥林匹克运动会，是世界各国人民生活中的一挑选一位佳婿，国王命令求婚者必须和种传统传播到地中海地区被古希腊人吸收后才确立了四件大事。届时，人们或者亲临现场，或者围坐在电视机旁，争自己赛车，胜利者迎娶公主，而失败者则古代奥运会的雏形。到公元394年罗马皇帝提奥多被刺死。由于国王勇力过人，先后有13看各国健儿奋勇拼搏、争金夺银。如果问起现代奥运会的历史，一名求婚者死于他的长矛下。但求婚者中西一世下令取缔之时，这项古代赛事已延续了千年些“奥运迷”会脱口而出：第一届现代奥运会于1896年在希腊雅典有公主的恋人皮罗西，于是公主暗中作之久。与之相比，现代奥运会的历史是非常短的。不弊，使皮罗西获胜。为了庆获胜利，皮罗举办，至今已有100多年的历史了。但是，若要问奥运会是如何起西在波沙城以西的奥林匹亚举行了盛大过，现代奥运会仍沿袭了古代奥运会的旧制，四年举行的祭典，感谢天神宙斯对他的保佑。在祭源的，恐怕很少有人能够真正说清楚。一次。祀仪式中，皮罗西又安排了运动竞技活胜利者的奖赏动为人们助兴。古代奥运奥林匹克运动会上的优胜者将获得用橄盛大的体育赛事榄枝叶做成的花冠，这在当时是一种无会就这样创立了。赛车竞技中通常有四组马车一起参赛。驾车人分别穿着红、蓝、绿、白四种不同颜色的服装，以此表上的荣耀。关于奥运会的起源有诸多情节各异的神话传说，但大都为虚构，并反映出其明他们属于哪一组。与宗教的关系。据记载，古代奥运会最初只有赛跑一项比赛。公元前7世纪，增掷饼者加了赛车和赛马竞技。公元前472年，赛事的规模这是公元前5世纪中叶米隆雕刻佚品的复制品。此雕刻描绘了古代奥运会五项全能运动中的一天神宙斯进一步扩大，比赛的时间也由最初的1天延长项—掷饼。在奥运会中赢得一场竞赛的胜利，宙斯是希腊神话中的最高至5天。第一天不举行比赛，人们为天神不仅会给运动员，而且会给他的家庭和他所在的神明，传说奥运会就是为城邦带来巨大的荣誉。了敬奉他而设立的。这宙斯举行隆重的献祭仪式；第二天主要尊宙斯青铜像大约制作赛车于公元前460年左右。举行赛车和赛马，以及五项全能比赛；第五项全能赛车是最受欢迎的三天举行17～20岁之间的青年的比赛；第五项全能是为最优秀的运动员设立的一项比竞技之一。这种比赛，也是古代奥运会的重要项目。它包括五个赛观看起来非常令四天举行成年男子的单项比赛。比赛在第五天结比赛项目：赛跑、跳远、掷标枪、掷饼和摔跤。人激动，但比赛本裸体参赛身却非常危险，束，这一天将为优胜者举办庆祝宴会。除赛车外，所有参加比赛的运动员都是裸体的，他们因为驾车人常在比赛前周身涂油，赛后再用青铜刮刀把油脂刮掉。常因摔下车掷饼而死亡。奥运圣火饼是很重的石头或金属圆盘，后来多激烈的比赛马拉松项目奥林匹克火炬接力跑起源于古希为铁制，也称“铁饼”。比赛时，竞技在图的上半部分画面中间，一名跳远运动员正在此项目是为了纪念一名叫作腊雅典城邦祭月活动中的一种宗者右手握饼并同时向身体右侧转动，掷标枪跳远，而他的教练和另一名参赛者则在一旁观菲里皮得斯的战士而设立教仪式。在夏至那一天，到雅典朝经转动数次后，其左脚向前迈出一步，当时用于竞赛的标枪是一种木矛。掷标枪比赛分投远看。此图下半部分的左边，两名摔跤者正在进行的。公元前490年，为了向雅圣宙斯的信徒们通过赛跑的方式随后利用腿部和躯干的力量使身体向和掷准两种。运动员在进行投远竞技时，标枪上需安比赛。这个项目由一名裁判监督，一旦参赛双方跳远典报告马拉松战场的胜利消决定点燃祭坛上圣火的人选，胜利左旋转，同时张臂松手，最终将饼掷装一个无锋刃的金属矛头，用于增加力量并保持平变得过分粗野，裁判随时准备进行制止。右边还古代奥运会中的跳远比赛一般采用“持重跳远息，他一口气跑了35千米。者获得授权从大祭司手中接过火出。这就是后来被人们称为“希腊式”摔跤衡；在进行对准目标的比赛时，则改用一个有锋刃的有两名拳击手正在出拳进击。法”。竞技者双手要各握一个石制品或金属制作的炬来点燃祭坛上的圣火。的掷铁饼动作。只有投掷得远并且姿摔跤是一种角力项目，金属矛头，以中的多少来确定最后的优胜者。物品，它们的形状与今天使用的健美器械“哑铃”势优美的竞技者，才能获得这个竞赛其参赛者必须将对方三相仿，重量约为2千克。手持重物是为了增加跳远项目的优胜。次摔倒在地，并且要让时的前冲力量，并保持落地时的身体平衡。对手肩背着地才算胜利。282283

146学生探索百科全书历史探索古希腊文明尖锐的长矛解开死亡之谜马其顿士兵的长矛长达6米，这个长谁杀了亚历山大大帝度正好可以使方阵的士兵在一个通过对历史资料的搜寻和研究，人们对安全的距离内攻击敌方士兵。亚历山大的神秘死亡主要有两种观点：一种探索马其顿帝国与传奇国王的征服史与毒药有关，另一种来源于皇家日记，上面有历山大大帝堪称世界历史上最成功的军事指挥家之一，他所征服亚历山大死于疾病中的高烧的记载。哪一种说法亚更加可信呢？首先，医学家通过历史资料中的症状的领土从埃及的尼罗河三角洲一直延伸到阿富汗的崇山峻岭。公描述排除了疾病致死说，认为有关高烧的描述很可能元前323年，这位骁勇的统领决心以巴比伦为根据地，进攻阿拉伯半岛。是虚构的。而后，毒药学专家借助最新的医疗模拟技术了进攻开始的前几天，亚历山大在宴会上与朋友尽情畅饮，那天深夜，他解到亚历山大生命最后时刻可能出现的中毒反应，并据此从病倒了。12天以后，正值壮年的亚历山大离开了人世，年仅32岁。是谁，25种古希腊毒药中筛选排除得出一种毒性植物——菟葵。那或者是什么，杀死了这位伟大的军事家？么，亚历山大是有人故意投毒谋杀的吗？疑点之一是马其顿是一个讲究男子汉气概的民族，他们更愿意用剑而不是毒药杀死某人。伟大的军事天才在研究古代医生的治疗方法时，人们震惊地发现菟葵在当时被当作药马其顿的崛起亚历山大（前356～前323年）出身于当时军事力量强大的马其顿王国，物服用，但古代医生很难把握这种药物的治疗和致害的界限，马其顿位于希腊北部。古代马其顿人他从父亲腓力二世国王身上继承了独特的军事思想，在他的老师——哲学家亚讲希腊语，崇拜希腊神，但却被其他所给出的剂量常常达到中毒量。为了尽快实现进攻的希腊人所瞧不起，认为他们是落后理士多德的启发下萌生了对世界的好奇心，也获得了探索未知世界的动力。亚的蛮夷之人。公元前359～前336年，计划，身体不太舒服的亚历山大很可能因国王腓力二世在位期间组建了一支强历山大继承王位后，在仅仅10多年的时间里，就建立了西起巴尔干半岛、尼服用过量的菟葵而酿成了悲剧。大的军队，马其顿王国日渐崛起。当罗河，东至印度河的庞大帝国。尽管他有无可比拟的军事天才和异乎寻常的号他被暗杀后，年仅20岁的亚历山大继承了王位。这是国王腓力二世的金制召力，但他也是一个粗暴残忍、喜怒无常而且经常酗酒的人。人们认为正是不头像。懂克制的性格使他树敌颇多。亚历山大的老师亚历山大13岁时，拜希腊著名哲学家亚理士多德盾牌手（公元前384～前326年）为师。亚理士多德精通哲盾牌手在方阵的边上作学、政治和科学知识，学识渊博。在老师的诱导和启战，保护没有防护措施发下，亚历山大对世界充满了好奇，萌生了探的方阵右翼。盾牌手还索和征服世界的欲望。随身配备双刃短剑。方阵战术亚历山大大帝是一个出色的军事家，善于使用方阵战术。他命令自己的步兵手持长矛，组成密集的令人生畏的步兵方阵。方阵的右翼由盾牌手防护，前方则由骑兵充当前锋。这种方阵只能前进不能后退，具有极强的攻击力，往往将对手打得溃不成军。制作军队装备亚历山大的士兵所装备的盾牌、头第一个成就作战部队盔和武器都是由能工巧匠手工制作的。亚历山大十几岁时就已是骑马高全副武装的马其顿士兵亚历山大有两支主力作战部队：一支是骑做盔甲时需要使用铜片，将之打造成型手了。他被载入史册的第一件事兵部队，包括马其顿骑兵和塞萨利骑兵；另即可。而做矛头和剑时则需要用铁，这是，十二岁时驯服了当时无人一支是马其顿步兵团，步兵团士兵运用方敢骑的烈马——布塞弗勒斯。可以保护双颊的铜头盔阵战术，与整个部队中最剽悍勇猛的马其是因为铁更加坚硬。铸剑的方法是：先在随后的几年里，布塞弗勒斯顿盾牌手一起作战。除此以外，作战士兵将铁放在炭火中加热到可以任意造型的陪伴着亚历山大南征北战，出还包括重装备步兵、克利特弓箭手、巴尔程度，加热温度达到1200℃；然后不断盾牌用来保护士兵的左侧生入死。这座骑马青铜像表现干投标手、投石手和色雷斯侦察兵。地敲打已经加热了铁，直到把它敲成剑的正是亚历山大和他的爱骑。的形状，这要耗费数小无畏的统帅亚历山大是一个英勇无畏的统帅。每时的时间；最后把剑投次战争中，他总是骑着自己心爱的战入冷水中，让它变硬，驯服布塞弗勒斯组成密集方阵的单个步兵马——布塞弗勒斯冲在最前面。战斗然后再在磨石上打磨亚历山大注意到布塞弗勒斯是中，剑、匕首、大棒和石头等各式武器，被自己的影子惊吓坏了。所以，抛光。在亚历山大身上留下了大大小小数十他在驯服它时，把它的头转向了太处伤痕。用于保护小腿的护胫甲阳，这样布塞弗勒斯就看不到自己的马其顿士兵的甲胄影子了。284285

147学生探索百科全书历史探索古希腊文明塔顶之上铸着一尊海神亚历山大灯塔古代科学之城波塞冬的青铜立像。远在2000多年前，亚历山大灯塔的名气远远超过了金字塔。人们一提到埃及，首先想到的是雄伟神奇的灯塔，而不是法老的陵墓—金字塔。公元前2世纪的探索希腊化时代的文明奇迹罗马哲学家安蒂培特亲眼目睹过灯塔的盛况，他将灯塔与当时埃及、希腊、巴元前332年，已经占领埃及的亚历山大大帝——这位当时年仅比伦的其他六个建筑并称为世界七大奇迹。这座巨型灯塔建于公元前281公年，屹立于地中海东部最大最重要的国际转运港——亚历山大城的港口，24岁的马其顿人被加冕为法老，成为埃及国王。在统治期间，指引各国船只夜航时进出港口。它一直工作了15个世纪，直到1302年亚历山大大帝在埃及修建了一个希腊式的港口城市，并将它命名为亚和1375年两次大地震才使之彻底毁坏，并沉陷海底。历山大城。尽管以后又有16座城市相继以他的名字命名，但在埃及的这座当时世界最大的港口城市亚历山大城却最为著名。整个希腊世界的学者们都到这里来讨论新思想，学习新知识，并进行科学研究。它被誉第三层塔身第三层塔身的数根石柱支撑起一个圆为古代世界的科学之城，体现了希腊化时代希腊文明传播的杰出成果。形塔顶，塔中有一团昼夜燃烧的火炬。据说，火炬的旁边还设有一个凹面金属镜以反射火炬的火光，使60希腊化时代传说中的亚历山大千米以外的航船都能遥望到灯塔的方位，从而不会迷失方向。埃及人把统治他们的亚历山大大帝奉为神明。亚历山大大帝建立起庞大的帝国后，这是制作于公元前2世纪上半叶的亚历山大希腊文化也开始在其国境之外广泛传播。头像，他被刻画得英俊而神武，是埃及人心目中的理想形象。栩栩如生的石刻亚历山大死后，他的三个部下分割了帝希腊化时代的雕刻家国，并在各自的统治区域内继续推行希腊按字母顺序排列的喜欢表现夸张的动作城市和激烈的情感，这种文化。因此，人们通常把亚历山大东侵(公手法在右边的石刻中按当时世界的标准来说，表现无遗。这是今土元前334年)至罗马灭掉由亚历山大的部将亚历山大城是一个繁荣的、现代化的城市。在这青铜铸像耳其境内的帕伽马大祭坛石刻的局部画所建立的埃及托勒密王朝(公元前30年)的个城市中，希腊人、犹太第一层塔身上端的四角各有面，描绘的是战斗中人和埃及人分别定居在一尊《波塞冬之子吹海螺》的这段历史时期称为希腊化时代。作为希腊化按字母顺序划分的不同青铜铸像，朝向四个不同的的神和巨人。时代的文化中心，埃及的亚历山大城拥有庞大区域里。例如，犹太人居方向，用以表示风向和方位。住在德耳塔区，即第四的博物馆和图书馆，众多科学家、文学家和艺术家在区（德耳塔在希腊语中两种文化的糅合是第四个字母）。第二层塔身这个制作于公元前172年的亚历山这里探讨学术问题，还出现了许多杰出的学者，如数学家第二层塔身高9米，有八个大多彩浮雕是残存的几个反映希腊面，里面住着灯塔工人，也欧几里德、科学家阿基米德、地理学家埃拉托斯特尼、天和埃及文化相汇合的作品之一。浮设有天文学家、气象学家观雕的上部分是几个希腊神灵的雕文学家希帕库斯等。希腊化时代的文化对后来罗马文化察天象用的专用房间。像，下部分则刻着埃及的狮身人面亚历山大灯塔神像。乃至近代欧洲文化都有着极其深刻的影响。这座雄伟的灯塔是由古希腊著名的建筑师索斯特拉特设计无处不在的希腊风格的，屹立在法罗斯岛的东端，在亚历山大这座希腊化的城市中，各种建筑无不带有希腊风格。亚历山大城的人们就在这个希腊式的大圆形剧场又名法罗斯灯塔。希腊文化的传播中开展希腊式的文娱活动。上图的淡黄色区域表示希腊化各国，但希腊文化也传播到更远的东方。希腊化艺术的技艺和风格甚至影响了巴基斯坦和阿富汗境内的古代雕刻艺术。这条堤道把灯塔所在的法罗斯岛与大陆连接起了。古代世界七大奇迹第一层塔身古代世界七大奇迹是指七座古代第一层塔身高71米，有四个面。它是用白色的大理石砌筑的，石建筑，它们分别是：埃及的大金字塔、缝之间用熔化的铅水弥合，里面是巴比伦的“空中花园”、希腊奥林匹斯供卫兵居住的房子。山上的宙斯神像、地中海罗德斯岛上太阳神巨像、小亚细亚以弗所的月神阿尔忒弭斯女神庙、土耳其国王摩索宏伟的图书馆塔基拉斯的陵墓、埃及亚历山大城法罗斯亚历山大死后，他的部下托勒密统治了埃及。方形塔基有14米高，由巨大的花岗岩石料垒成，岛上的大灯塔。但是，由于地震、人为托勒密把亚历山大城作为埃及的首都，并在并用玻璃片填充。据说，经当时科学家和建筑学城中修建了一座气势宏伟的图书馆，还下令家的实验鉴定，玻璃最耐海水腐蚀。破坏等原因，这七大奇迹除金字塔依复制世界上所有的图书。这座图书馆声名远然屹立外，其余均已被毁坏。播，吸引了世界各地的许多学者和科学家。286287

148学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION下卷·历史探索第六章古罗马文明6ANCIENTROMECIVILIZATION“希腊被擒为俘虏，被俘虏的希腊又俘虏了野蛮的胜利者。”—贺拉斯(古罗马)罗马文明是从公元前6世纪左右开始逐渐成长起来的。到公元前3世纪中期，当希腊文明达到顶峰时，罗马人正在统领一个统一的意大利。约公元前2世纪中叶，罗马文明进入了黄金时代。而这时，希腊文明已经衰落，并被罗马所征服。罗马人是希腊文明的继承者和传播者，深受希腊文化的影响。这种影响表现在神话、文学、语言、史学、艺术、哲学、政治、法律、科学技术等诸多领域，因而在欧洲流传“征服者被征服”的谚语，即征服了希腊的罗马却在文化上被希腊征服了。但罗马文明在汲取希腊文明营养的基础上创造了又一个崭新的辉煌。正如一句西方谚语所说的，“罗马不是一天建成的。”在今天，我们还能看见罗马大帝国时期的建筑，如凯旋门、万神殿和大竞技场等等。让我们走进这个曾横跨欧亚非三大洲、雄霸数个世纪的西方帝国的辉煌历史中，去追寻，去破解……

149学生探索百科全书历史探索古罗马文明昙花一现的辉煌伊特鲁里亚人的沸腾岁月伊特鲁里亚文明经过数百年的繁荣后突然急速走向衰落。从约公元前396年开始，强大起来的罗马人先后征服了伊特鲁里亚人的12个城邦，探索古罗马的早期文明并于公元前1世纪初将伊特鲁里亚地区全部并入罗马版图，罗马成为亚平宁大利位于南欧亚平宁半岛上，狭长的国土几乎把辽阔的地中半岛上的新霸主。罗马人授予伊特鲁里亚人罗马公民权，伊特鲁里亚人迅速融入罗意马社会。他们的文化传统和风俗习惯被放弃了，文字也不再被使用。伊特鲁里亚文明彻底海一分为二，这里是古罗马文明的摇篮。但早在古罗马人之前，从人类历史的舞台上消失了，以至于此后数个世纪里，人们根本不知道还有这样一个文明约公元前1000年左右，一个极富传奇色彩的古代民存在过。对此，人们只能扼腕叹息—从来没有一个文明如此辉煌而又消失得如此之快！族已经生活在这一地区。他们创造出了高度发达、繁荣兴盛的民族文化，并深深影响了意大利半岛上生产活动房屋建筑黑陶的金属光辉的其他民族。后世的人们称这个民族的人为“伊特伊特鲁里亚人从事农业和手工伊特鲁里亚的普通民众用泥和这只公元前4世纪晚期的克雷特杯业生产。他们种植农作物，生沙混合而成的材料垒建房屋，并是宴会上调酒用的器皿，属于著名鲁里亚人”。产粮食，制作各种陶器，开采用树枝盖顶，顶部留出可以透光的磨光黑陶。它是用上好的黏土在丰富的矿藏，还将金属矿石加的空洞，以便采光照明。而贵族抑氧的陶窑中烧制而成的，具有金工成精美的艺术品，通过海上居住的房子则要高级得多。属的光泽感。这种美丽的黑陶是伊特贸易销往周边各地。古罗马文明的曙光鲁里亚民族的代表陶器。公元前9～8世纪，当人类文明的车轮隆隆碾过青铜岁月，驶进铁器时代时，意妇女的地位相比同时代的其他民族，伊特鲁里亚人的大利亚平宁半岛上的伊特鲁里亚人也步入了繁荣昌盛的新时期。他们建立了12座城文明程度更高，其妇女的地位几乎与男子误认的雕像等同。在这口公元前6世纪的伊特鲁里亚这尊真人大小的青铜像市，号称“伊特鲁里亚帝国”，并开始通过陆路和海路与希腊、西亚和北非的一些国制作于公元前1世纪左石棺的棺盖上，雕刻有一对夫妇的肖像。家建立联系，进行海外贸易。公元前6世纪，伊特鲁里亚人的社会繁荣达到了顶峰，这对夫妇正斜躺在“克裹那”（一种伊右，是迄今唯一保存特鲁里亚式的躺椅）上，参加一个宴完好的伊特鲁里亚大他们积极向半岛的中部和西部扩张，并征服了罗马城。罗马人从伊特鲁里亚人那里获会。而同时期的希腊人是不允许妇型雕像。它的罗马化女参加宴会的。特征常使人误认为其是益良多，不仅直接传承了其葡萄酒的酿制技术、建筑技术、文字书写罗马作品，但肖像人的名字奥利·米特利，是用伊特鲁里亚文而不是拉丁和神秘的占卜术，甚至现在被当作古罗马标志的长袍、罗马数字、斗文蚀刻在衣服的下摆处。在这个时期，被征服兽竞技和代表权力的束棒都是从伊特鲁里亚人的文化传统中汲取的。的伊特鲁里亚人只能学习如何成为罗马公民。也正是经由伊特鲁里亚的桥梁，罗马人才吮吸到了希腊文化的乳汁。生活场景的复原伊特鲁里亚人的宗教目前所发现的伊特鲁里亚文化的建筑遗迹很少，很难清晰地勾勒出其房屋建筑的特点和城市规模。伊特鲁里亚人信奉多神宗但考古学家们根据已有的发现，还是大致复原了伊特鲁里亚人的生活场景。教，修建庙宇，对神灵顶礼膜拜和祭祀。伊特鲁里亚人的神几乎全部来自希腊，但他们拥有伊特神话中的怪兽海上贸易这尊伊特鲁里亚人的青铜雕塑表现的是客迈拉—伊特鲁里亚人是地中海商贸网中的活跃分子。鲁里亚的名字，如主神梯涅阿一个传说中能够吐火，背上长有山羊头的狮头蛇尾海上贸易不仅带来了巨额财富，也为伊特鲁里（天神宙斯）、尤妮（天后赫拉）和的怪物。从这类制品中可以看出伊特鲁里亚金属工亚文明注入了大量新鲜血液。同时，伊特鲁里梅纳瓦（智慧女神雅典娜）。一些匠的高超技艺。亚的文化艺术、生活习俗及字母文字等也传希腊英雄也与诸神一同供奉于伊播到了欧洲大陆的其他地方。特鲁里亚的神庙之中。伊特鲁里亚人相信一切命中注定，并擅长神秘的占卜术。据说，曾提醒恺撒在公元前44年3月15日有危险的那个预言家就带有伊特鲁里亚人的血统。葡萄酿酒伊特鲁里亚人从希腊人那里学会的酿酒技术。他们种植葡萄、酿制女神梅纳瓦葡萄酒，并举办盛大的饮酒宴会。的塑像生活区域饮酒之风的兴起和酿酒技术的进伊特鲁里亚人生活的地区气候宜人，土地肥沃，岩石中富含珍贵的金属矿步，使伊特鲁里亚的美酒畅销各藏，茂密的森林为建造房屋、船只、神庙和桥梁提供了丰富的木材。地，成为其重要的经济来源。290291

150学生探索百科全书历史探索古罗马文明母狼与孪生子七丘之城这座母狼铜像是约公元前6世纪的雕塑母狼传说与七丘之城品，两个男婴是16世纪文艺复兴时期的母狼哺婴毕竟只是一个传说。罗马城建立的真实情况到底艺术家添加上去的。两者珠联璧合，不但是弥足珍贵的艺术佳品，而且向人们怎样呢？考古学家们认为，罗马建城的年代要比传说中晚得多。探索古罗马建城的历史讲述着罗马城起源的故事。它是由拉丁人在台伯河南岸的7座小山丘上建立的，所以又被大利人骄傲地称他们的首都罗马为“永恒之城”，因为据称为“七丘之城”。到公元前6世纪末时，先后有7个王统治了意罗马城，称为王政时代，这正是罗马从原始社会向奴隶社会过说罗马已经在台伯河畔巍然耸立了2700多年。走进今天渡的时期。这一时期，罗马城设有由所有氏族长组成的元老院的罗马博物馆，人们可以看见一座奇特的青铜塑像：一只母狼侧着和由全体男性公民组成的公民大会，由公民大会选举产生王。公脑袋，竖起耳朵，龇牙咧嘴，警惕的眼睛注视着前方；母狼腹下有两个男垄断贸易罗马统治地中海地区后，垄断了整个地中海的贸易。这是在罗马港口奥元前509年，罗马人推翻了第七个王的残暴统治，结束了王政，婴，他们正贪婪地吮吸着母狼的乳汁。这座青铜塑像不但是上乘的艺术佳斯提亚的一座坟墓中所发现的壁画。图中的搬运工正在往小商船上搬粮食，船长可能准备将粮食运到别的地方卖掉。船头坐着一个搬运工，他由此进入共和时期。品，而且讲述着一个关于罗马城起源的神话故事。由于有关罗马城的起伸出手，似乎正在向大家打招呼：让我先歇一会儿吧。源至今都没有可靠的说法，人们不禁产生了疑惑：“永恒之城”到底是怎么来的呢？路边旅店人们在旅途中经常要停下来，到路母狼传说边的小旅店吃饭睡觉。不过，这些旅店供应的食品和饮水都很差，相传小亚细亚的特洛伊城被希腊人攻陷后，该城的英雄伊尼亚来到意大利海岸一个叫拉丁的地方建立城市，世还有的旅客喝醉酒后大吵大代为王。当国王努米多尔在位时，他的弟弟阿穆留斯篡夺了王位。不久，努米多尔的女儿与战神马尔斯生了一对孪闹，弄得别人睡不着觉。生子。阿穆留斯下令把孪生子投入台伯河，谁知孩子们被水冲到了河滩上。饥饿的婴儿号啕大哭，引来了一只母狼。但母狼不仅没有吃掉孩子，反而用乳汁喂养他们。后来，一位牧人将他们抱回家抚养。兄弟俩长大后，杀死阿穆留斯，夺回了王位。公元前753年，路上的争吵兄弟俩在台伯河畔建起了一座城市。哥哥罗慕洛斯以自己名字给新城这辆马车里面坐着一个古罗马的富人。他出行时乘坐自己的双驾马车，还有命名为“罗马”。一个奴隶作为车夫。他们的车与别人的车狭路相逢，但却都不肯让路，于是争吵了起来。罗马的道路罗马的道路是士兵和奴隶修建的，供军队、信使、旅行者和商人使用。这些笔直平坦的大道沿尽可能直的路线修建，碰到大山就挖凿隧道，遇到河流则修建桥梁。由此形成的道路网把七丘之城紧密联系起来。这个标志表示有酒供应汲取希腊文化的营养古罗马人十分喜爱古希腊艺术，尤其是古希腊雕刻艺术。这尊维纳斯塑像是古罗马人仿照公元前5世纪古里程碑希腊雕塑家卡利马科斯的作品雕刻而成的，具有十足路旁低矮的石碑上刻着罗的希腊风格。马数字，它告诉旅行者离城还有多远。劫夺萨宾妇女传说罗马建城初期，人口稀少，尤其是缺少妇女。由于邻近部落都拒绝把女子嫁入罗马城，所以罗马王决定抢人。罗马士兵利用节庆聚会之际，劫夺了萨宾人的妻女。萨宾人发誓要报复。经过一年多的准备，萨宾人向罗马人宣战，决心夺回自己的亲人。双方正在厮杀时，传来了妇女的哭号声。被抢去的萨宾妇女抱着孩子，冲到两军阵前，苦乡村生活交通工具苦哀求自己的父兄和丈夫停止残杀。最富裕的地主们一般住在城里，雇佣管家和奴隶古罗马人的道路交通工具多为马车和牛车。马后，罗马人与萨宾人订立和约，合为一在城外的庄园为他们劳动。还有一些农民也生的速度虽然比牛快，但当时罗马人的挽具使马家，共同生活在罗马城。活在乡村。他们种植葡萄、橄榄和各种蔬菜，也无法拉重车。所以，马一般用来骑行和拉轻便饲养绵羊和山羊，以生产羊毛和奶。的车，而牛用来运输沉重的货物。292293

151学生探索百科全书历史探索古罗马文明帝国与独裁从共和国到罗马帝国角斗士斯巴达克所领导的奴隶起义被镇压后，奴隶主阶级认识到，只有建立强有力的政权才能维护本阶级的利益。而频繁的战争也使掌握军队的统帅往往成为探索古罗马帝国的兴盛史政治舞台上的绝对力量。在越演越烈的夺权斗争中，先是恺撒，其后是屋大维取得元前5世纪时，罗马还只是台伯河畔的一个国小民寡的城了胜利。公元前27年，屋大维建立元首政治，独揽国家一切大权，元首制代替了共公和制。罗马进入帝国时期，国力空前强盛。邦，处在伊特鲁里亚人的统治下。公元前5世纪末到公元前4世纪中叶，罗马人战胜了伊特鲁里亚人，并占领了台伯河北部的大片土地。公元前343年至前290年，罗马人通过三次对萨莫奈古罗马广场人的战争，占领了意大利中部地区。接着，他们的势力渗入了意古罗马广场是罗马帝国的神经中枢，是罗马人政治生活的中心，也是他们目睹并参与罗马奥古斯都的统治历史上重大事件的场所。广场内树立着气势恢宏的各种公共建筑，包括处理法律、商业和屋大维（公元前63～公元14年）大利南部希腊人的殖民地。经过这200多年的征战，罗马已经基宗教等各种公共事物的地方。帝国的重要庆典如庆祝军队凯旋的隆重仪式也在这里举行。是恺撒的外甥孙，后被恺撒收元老院会议为养子，并立为继承人。公元本统一了意大利半岛，开始称霸地中海，并最终成为一个庞大而古罗马的元老院由300名贵族和地方官组成，包括神圣大道神庙前27年，元老院授予他“奥古执政官、保民官、监察官、大祭司和将军。国家大斯都”（意为神圣的、伟大的、这是广场上的神圣大道，圣道两旁有许神庙是古罗马人宗教祭祀的强盛的帝国。古罗马是怎样一步一步走向成熟与辉煌的呢？事都要在元老院通过演讲、辩论和投票来决定。图庄严的）的尊号。在他统治的多做生意的小摊点。古罗马的行政长官场所，用来举办特殊的国事中表现的是一名古罗马政治家正在元老院会议上慷40多年中，罗马政局稳定，曾一度禁止在此设摊经商，但不久就取庆典和宗教仪式。慨陈辞。经济繁荣，开创了“罗马消了禁令。因为，人们愿意到广场上来罗马的崛起的原因之一就是为了这个商贸之地。和平”时期。公元前509年，古罗马进入了共和时期。当时的罗马设有元老院、执政官和公民大会，虽然拥有公民权的广大平民都能参加公民大会，但国家的实权却掌握在少数贵族手中，实际上是一个贵族共和国。经过200多年的反贵族斗争，平民为自己争得了政治权利，罗马的共和体制渐趋完备。因此，奴公民会议厅隶主从对罗马自由民的奴役逐渐转向大规模地剥公民会议厅是古罗马人政治生活最主要的建筑之一，一直是罗马公民传统的集会地点。公民们在此讨论削外来奴隶，而以平民为主组成的罗马元老院的决议，或表决是战是和。军团就成为对外扩张的中坚力量。罗马开始崛起于地中海地区。斯巴达克起义罗马奴隶的处境非常悲惨，他们被看作一种会说话的工具，身上打着烙印，戴着脚镣在皮鞭下劳动。身强力壮的奴隶则被训练成角斗士，被迫相互残杀或与饥饿的野兽搏斗，供奴隶主取乐。奴隶们忍无可忍，纷纷起来反抗。最著名的一次是公元前73年的斯巴达克起义。斯巴达克原本是一个角斗士，富有反抗精神，这是他的一尊塑像。元老院会所元老院会所是罗马议会的所在地。在共和时期，罗马实行元老院、公民大会和执政官共同执政的制度。在大多数情况下，元老“法西斯”的由来院的权力更大，它是监督指导执罗马执政官有12名侍从。每政官治理国家的最高行政机构。个侍从官的手中都拿着一束打人用的棍棒。棍棒用红带捆绑，上露战斧的斧头。这种象征暴力的束棒罗马拱门就叫作“法西斯”。第二次世界大战时拱门造型在古罗马建筑上随处可的法西斯党就是用这个词来命名的。见，具有威严华丽的效果。虽然古希腊人演讲坛与其他先于古罗马的文明已把这种拱券结构用于这个曲线形的平台，称作演讲坛。像西塞罗这样的古罗马古罗马侍从官各种各样的建筑中，但罗马人将其发展到了登峰造极的著名演说家就在这个平台上向公众发表演说，用有力的言侍从官的手上拿着“法西斯”束棒。境地，它们甚至成为古罗马建筑的标志之一。辞激起听众的热情。法官也在这里颁布法庭判决和发表公告，惩罚叛逆，剥夺公敌的财产。294295

152学生探索百科全书历史探索古罗马文明头盔攻城塔失踪的古罗马军队攻城塔是古罗马军队特有的攻城工具，威攻城塔上有吊桥。靠近城青铜护面力无比。攻城塔是用木头塔建的，高度超过墙堡垒时，吊桥被放下来了一般城市的城墙与堡垒。士兵通过攻城搭在城墙上，士兵们可以塔进入城中，打败敌人。跨过吊桥冲进城去。探索古罗马的军队与军事战争元前53年，罗马“前三头同盟”的巨头之一克拉苏发动了对用金属条做成公的胸铠帕提亚（古代中国称之为安息，今伊朗一带）人的战争。在对敌方环境特点一无所知的情况下，克拉苏贸然派遣了7个军团短袖束腰外衣的步兵、8000名骑兵前往作战。罗马军队遂被帕提亚重装骑兵诱入美索不达米亚平原的西部沙漠地带。由于罗马人既不习惯沙地作战，又不熟悉战场环境，以致不能组织有效的进攻和防御，一仗下来，约有2万多罗马人被杀，1万多人被俘，克拉苏本人也战死。所幸的是，克拉苏之子率领第一军团所剩的600余人突围成功，鞋底带钉的防滑但突围之后的他们却如泥牛入海杳无音讯。他们究竟去了哪里呢？皮凉鞋奇特的外国军队20世纪后期，有人在中国的一本史书上找到了线索。据《汉书·陈汤传》一个古罗马步兵战士士兵们通过塔内的楼梯记载：公元前36年，即汉元帝建昭三年，汉军在与北匈奴郅支单于的军队作爬到顶部与敌人作战。攻城战时，发现一支善“摆鱼鳞阵研习用兵”、“土城外修木城”（即修筑攻城塔作罗马人作战顽强，即使是防御完善的城市为攻城工具）的外国军队很难对付。陈汤所部也会被他们征服。罗马人先是把城市包围得水泄不通，不让任何人逃走，然后使用降服这支军队后，将俘虏士兵收编，让他们协各种聪明的技巧攻进城去。这就是罗马军便于把攻城塔拉队攻打一座有城墙堡垒的城市的场面。近城墙的斜坡助汉军戍守边疆。据《汉书·地理志》记载，西汉政府为了方便他们的驻防和生活，特在廊道祁连山下划出一块地方，设县筑城，这就是骊千投石机通过廊道，士兵们可以这也是古罗马军队强有力的攻城武器古城。善“摆鱼鳞阵研习用兵”、在“土城外修安全地靠近城墙。之一。它用于把重石投向城墙，毁坏城墙设施或砸死砸伤敌方士兵。木城”正是古罗马军队的典型特征。汉书上记载的这支奇特军队会不会就是突出重围的那支罗鱼鳞阵罗马军团马军队？这是古罗马步兵兵团最擅长用的阵一个罗马军团大约由5000名步兵组成。每个军事装备法，士兵们在盾牌的掩护下前进，训军团都有9个规模相等的中队，此外还有一个古罗马士兵拥有整套完善的军事装备，包括头盔、护面、铠甲、练有素，行动统一而自由。此阵法名第十中队，它规模较大，地位也较优越。一个铁矛、标枪、短剑等。这是古罗马军团的军事长官曾穿着的铠罗马兵役为鱼鳞阵，也叫龟阵。中队又被分为6个百人队。起初一个百人队有甲和佩带的战剑。100人，但后来被削减到80人，以便管理。在罗马共和时期，每个拥有土地的男子都被要求服一段时间的兵役。寻找遗踪到了帝国时代，大多数罗马士兵都搭建营房受过良好的军事训练，他们把从军一些史学家推断这支奇特的外国军队很可能就是克作为自己的职业。当然，军队也必罗马军队在行军时每夜都要搭建帐篷营房。所有营房的设计拉苏的残部。他们突出重围后一直在伊朗高原上辗转流须按期支付士兵工资，这对贫穷的都是相同的，每个受过训练的罗马士兵都知道怎样快速扎营。士罗马公民很有吸引力。徙，后来成为郅支单于的雇佣军，并投入对西汉的进犯兵们首先要平整出一块方形的宿营地，然后沿地基边缘挖一条深沟，再将土高高堆起，并在上中。骊千古城位于中国甘肃永昌县西南10千米，在距古面打上木桩。他们在木桩之间穿插树枝，形成奔赴战场城不远的地方，生活着一些长得颇像欧洲人的居民，可能几道坚固的墙壁，再罩上皮质防雨布，营房就罗马军团开赴战场时要带上所有装备和辎阵亡士兵的墓碑建成了。另外，在营房附近设有望塔，里面重。除武器外，各军团还要带上至少3天就是罗马人的后裔。但也有专家持不同看法，他们认为从在战斗中阵亡的罗马士兵会被有哨兵轮班值守。如果有敌人进攻，哨兵会通的食物，以及建筑营房、开挖水渠和铺路公元前至今已有2000多年，经过多代的血缘变迁，其后代已隆重安葬。这块墓碑是为了纪知部队很快做好战斗准备。架桥用的工具。每个军团上战场时都带着念一位名叫盖厄斯·罗马尼厄一只银鹰，鹰如果落入敌人手中，这个军不太可能保持先人的体型特征，何况中国西北地区自古以来就是一个种族混杂的地方，这斯·卡皮特斯的古罗马士兵而战斗中的罗马士兵团就被解散了。立的。这位士兵生于公元1世批居民不一定就是古罗马人的后代。看来，要真正解开这个谜，还有待时日。纪，40岁时战死。296297

153学生探索百科全书历史探索古罗马文明独裁惹祸古罗马巨舰沉没公元45年9月，恺撒在转战埃及等地后，胜利凯旋，回到罗马。他获得了恺撒的名字恺撒的名字后来成为一种专有至高无上的权力和荣誉，成为集军、政、司法大权于一身的独裁者。当时的罗名词。许多帝王将他的名字当作一探索古罗马“前三头”统治的分崩离析马是一个城邦制共和国，人们在很早就定下不成文的规矩：如果谁想当国王，种头衔，象征威望。例如，德国皇帝罗马神人共戮之。恺撒不敢公开称王，但他的权势已胜似一国之君。恺撒的独称Kaiser，东欧国家为Ceasr，俄罗斯元前44年3月15日，在罗马元老院议事厅里，一个人被为Czar（沙皇）都是源自“Caesar（恺裁统治使过去拥护他的许多人离开了他，也使一部分元老贵族对他十分不满。公一群手拿短剑和匕首的阴谋分子团团围住，他身中二十三剑撒）”一词。这些人在暗中组成了一个密谋集团。公元前44年3月15日，他们刺杀了恺撒。之后，倒在了庞培雕像的脚下。他就是尤里乌斯·恺撒，古罗马共恺撒和国著名的军事家、政治家。在这群刺客中，有恺撒一向器重有加、深信不疑的部下和朋友。恺撒，这位古罗马历史上赫赫有名手持匕首刺杀恺撒的人物为什么会被人阴谋刺杀，甚至被他的朋友所背叛呢？的阴谋分子政治生涯恺撒家的公元前60年，恺撒同当时罗马的权势人物庞培和克拉苏达成秘这尊雕像无缘密协议，联合起来与元老院贵族抗衡，史称“前三头同盟”。恺撒先无故地倒地碎裂了。这也是一后出任执政官和高卢总督。他通过近十年的征战，征服了高卢全境，个不祥的兆头。庞培雕像不祥的梦为罗马搜罗了大量的财富和奴隶，也为自己积累了丰富的政治、军恺撒的妻子试图阻止恺撒去元老院参加会议。因为她在前一天晚上做了一个可怕的事资本。后来，克拉苏在远征东方帕提亚人的战斗中兵败被杀。不梦。她梦见丈夫躺在自己的怀里，但却己经久，恺撒又和庞培公开翻脸，三头同盟变成了“两头对抗”。被人刺死了，身上的伤口还在流血。恺撒的妻子心中十分不安。她向恺撒述说了自己公元前48年，恺撒又击败了唯一的劲敌庞培。的恶梦，认为这是不祥的预兆，要求他不要离开家。恺撒有些犹豫了。居心叵测的邀请作为密谋分子之一的布鲁图是恺撒的部下，恺撒非常信任他。布鲁图来到恺撒家里，居心叵测地邀请恺撒。布鲁图劝说恺撒不要给人以指责他高傲的新口实，亲自去元老院一趟。在布鲁图的极力劝说下，恺撒最后答应前往元老院。恺撒征服高卢在恺撒军队的进攻下，高卢人惨败。但他们宁愿自杀，也不愿意投降。在这座雕塑中，高卢人先杀死了自己的妻子，恺撒在前往元老后又自杀。艺术家着意院的路上。表现了高卢人坚贞不屈的精神。血腥的谋杀绝望恺撒进入议事厅后，密谋分子按照预定计划起初，恺撒还在奋力抵抗。但当他看到自己一向布鲁图开展行动。一个密谋分子突然扯了一下恺撒深信不疑的布鲁图也拿着匕首向他走过来时，他的外袍，这正是动手的信号！密谋分子们立绝望地喊道：“布鲁图，连你也要杀我吗？”在这刻将恺撒团团围住，纷纷拔出匕首刺向他。之后，他便停止了反抗，直到流血过多而死去。在他倒下的地方，安放着一尊庞培的雕像。神秘而灵验的占卜恺撒死后在途中，恺撒遇到了一位占卜师。这个占卜师很久以等待恺撒接见恺撒死后，共和制并没有恢复起来。随着罗马的扩张，疆域的扩大，共和制已不能适应统治的需前就预言过恺撒将在3月15日会有危险，现在他又的请求者要。后来，恺撒的养子屋大维建立了罗马帝国，实行独裁的元首制度，这顺应了历史的必然。一次警告恺撒要小心。但恺撒根本不相信占卜，还玩笑地对他说：“3月15日已经到了！”占卜师反驳道：“是啊，已经到了，但还没有过去。”恺撒的军团浮雕中刻着罗马军团的士兵作战的情景。一个罗马军团拥有5000失之交臂个士兵。罗马拥有数十个这样的恺撒的朋友阿尔提米多洛斯把一个记着刺杀阴谋消息的纸卷递兵团，因而军事力量非常强大。给他，并叮嘱他马上看一看。由于遇到的请求者一个接一个，直每当士兵们征服一块新的土地到走进元老院庞培议事厅，恺撒也没来得及打开这个纸卷。恺撒的朋友后，大量的战利品便涌入罗马。警告恺撒要小心阿尔提米多洛斯军团的重要性也给其统帅们带来的占卜师了强大的政治力量和政治资本。298299

154学生探索百科全书历史探索古罗马文明竞技场的构造古罗马精神的象征竞技场的中心是表演区，场地呈椭圆形，长约86米，宽约57米，奴隶们在此表演角斗或斗兽，以娱观众。因为表演区地势很底，比最探索古罗马人的娱乐活动前排的贵宾席还低5米，所以灌满水后就可以用来表演舟船海战。在世纪的英国诗人贝达曾经说过：“圆形竞技场崩溃时，表演区下面还有地下室，约有80个房间，设施齐全，上面有厚实的木中板，下面有排水的管道。竞技场全用砖石修筑。底下两层用巨型石柱就是罗马灭亡之时。”这里的圆形竞技场是指罗马的和石墙砌就，可承担巨大的压力。拱顶以泥沙和石砖为建筑材料，牢科洛塞穆竞技场，它以其独特的建筑风格被称为“古代固耐磨。上面两层的外壁用华石进行装饰，十分气派。整个建筑的重世界最宏伟最高超的建筑”，罗马人更是以其作为罗马帝量自下而上逐渐减轻，下层最牢固，但上层也很坚实。所以罗马人有国精神的象征，扬言“科洛塞穆永不倒”。这个圆形竞技“科洛塞穆永不倒”的谚语。战车赛场究竟是怎样的建筑？它真的永不倒吗？战车赛是罗马最古老的公共表演。比赛在竞技场举行，参赛的驾车手之间以所着服装的色彩相区别。这是公元4世纪的马赛克壁画的一部分，上面是一辆四马并拉的双轮战车。科洛塞穆竞技场圆形剧场科洛塞穆竞技场位于罗马古城区的威尼斯广场南面，是罗马帝国时期公共娱乐表演公元80年，这座古罗马圆形剧场建成，古罗马戏剧并向大众开放了。罗马帝国的城市居民常常免费享受一些娱乐表演，这些节目的皇帝维斯巴夏在位时修建的，始建于公元72年，历经8年后，由其子提除了角斗表演外，古罗马人还很喜欢看戏。古罗马的一般由当地要人、元老院议员，有时甚至是皇帝本人付费上戏剧最初是从古希腊人那里翻译过来的，既有悲剧也有喜图斯完成。在拉丁语中，“科洛塞穆”的意思是“巨大的”。这个竞技场是演。在圆形竞技场举行公开的演出活动是赞助者炫耀财富、显示社会地位的有效方法。古罗马人嗜好充满杀戮气氛的角剧。和古希腊一样，古罗马只有男演员才可以参加演出，演古罗马建筑风格的典型代表，以其庞大、坚固、精美和实用而闻名于世。斗表演。这两个陶俑小人代表格斗中的两个角斗士。出时戴上面具。古罗马观众看戏时喜欢高谈阔论，他们更喜欢喜剧。因此，罗马人创造了滑稽剧的艺术形式。滑稽剧可这座古代世界规模最大的竞技场，外墙高48.5米，相当于现在一个12层观众席以在简易舞台上演出，可以不需要面具，也没有台词。由于大大厦的高度，总占地面积达到2万平方米，观众席可容纳5万余人。它的为了保证入场秩序，竞技场的观众席按照古罗马社会的等级这个古罗马戏剧规模的戏剧表演不像其他节目那样受欢迎，一些大的圆形剧场差别，严格地排列了座次。最前面的座位是贵宾席，中间是面具带着一种嘲主要用途是进行角斗表演、斗兽表演和海战表演。骑士席，后面是平民席。全场共分为4个大区，各区的观众后来都被改做了角斗场。讽的神情。对号入座，所以并不会发生纷乱现象。角斗士的生活建筑外观古典柱式艺术古罗马的罪犯和奴隶无论男女，大都被送往一所专门的训练学校受训，以竞技场的外部共分为四层，除最高一层墙面开竞技场建筑充分运用了希腊的古典柱式技巧。第便能够成为一名合格的角斗士。这些角斗士除了彼此之有小窗外，其余各层墙壁都开以拱门。每层有80一层拱门采用质朴坚实的多利亚柱式，第二层间进行厮杀外，还被迫与野兽进行搏斗，又称为斗兽个拱门，三层共有240个拱门。每个拱门两边都拱门用秀美的爱奥尼亚柱式，第三层用华者。他们的生活充满了暴力、血腥与危险。有古典柱子夹插并立，形成拱柱联合结构，将建丽的科林斯柱式，第四层墙面则采用了罗筑的力度与美感结合起来，相得益彰。马人偏爱的方倚柱。这样由低到高，由坚实到轻巧富丽，建筑本身的功能和装饰的角斗乐曲与欢呼声节奏便得到了极好的配合。一个没有穿防护盔乐师们在竞技场里演甲的角斗士和一个奏乐曲，同时，场上的身着防护装备的角群众正在欢呼。斗士正在进行激烈的角斗。战术没有戴盔甲的角斗士依靠自己敏捷的动作和娴熟的技巧与对手周旋。他先乘对手不备向之抛出渔网，使对手陷于渔网中不便行动。然后，他用手中的三叉戟LT30XB图名：一个带着嘲讽神凶猛地刺向对方。对手由于身着重型防情的古罗马戏剧面具护装备，又被渔网罩住，行动迟缓，只好用盾牌和短剑进行防御。冥神一个奴隶装扮成冥神的样子站在一旁。传说中，冥神是把死者带入阴间的使者。这个奴隶的责任是在比赛结束时，用手中的木质棒槌结束失败者的生命。清理竞技场上铺了厚厚的一层护胫甲沙子，浸血过多时可古罗马竞技场遗址用于保护小腿及关节部位。以把沙子清除掉。300301

155学生探索百科全书历史探索古罗马文明庞贝城的历史消失的庞贝古城公元前10世纪，庞贝还只是一个小城镇，最早是由奥斯克人建立的，以维苏威火山维苏威火山位于意大利中南部的那农业和渔业为主要活动。公元前6世纪，希腊人看中这儿是海上商道的一个不勒斯湾的海滨。这里土地肥沃，气候探索古罗马的城市文明重要据点，于是在这里定居下来。他们在庞贝建起了希腊多利亚式的神庙，宜人，很早以前就有人在此居住。公元并带来了崇拜阿波罗神的信仰。后来，庞贝在罗马强大的军事威胁下屈服了，初年，著名的地理学家斯特拉波根据历1750年，一群意大利的农民正在维苏威火山下挖掘水史记录和地貌特征，判断这是一座死火在从此成为罗马城市。山。庞贝人对此深信不疑。但公元79年渠，只听“当啷”一声，铁锹似乎碰到了什么东西。人时，它却在人们毫无防备的情况下突然们翻开泥土，发现了一些金光闪闪的东西。“金币，是金币。”爆发了，并彻底毁灭了庞贝城。以后的墙上的布告栏岁月里，它又有过多次喷发。1845年，人们惊呼起来。这个消息很快传开，引来了四面八方的人。人每年7月，市民们都要选举市政官人们在这里建起了世界上的第一座火山们在火山下不停地挖掘，挖出了各式各样的东西，如金币、陶员。从春天起，全城就开始热闹起观测站。来，墙上的布告栏上涂满了红色或器、瓦罐等等。有一个人挖出了一块大理石石板，上面用拉黑色的竞选告示。由于没有专供竞选宣传的地方，所以居民们都在自己房宗教建筑丁文刻着“庞贝”的字样。人们震惊了！原来，传说中那个屋的正墙上涂涂写写，表达对心目中在庞贝城广场的西侧，有一组庞大的宗教建筑群——阿波理想候选人的支持。神秘消失的罗马城市—庞贝，就在他们脚下。它被完整地罗神庙，庙前耸立着这座精美的阿波罗青铜像。神庙的建筑结构与风格正是典型的希腊化建筑式样。这暗示了希腊文密封在占地近65公顷的火山岩屑里，已经沉睡了一千多年！化与庞贝文明有着显而易见的联系。让我们来揭开这座死亡之城的神秘面纱吧。维苏威火山公共娱乐生活城市雏形公共交通第六感庞贝人嗜好血腥的角斗士表演，这已经成为庞贝人公共娱乐整个庞贝城的面积大约有1.8平方庞贝城街道的路面上铺着石块、成群的海鸥从城镇上空飞走了，它们生活的重要组成部分。这种竞技表演在庞贝经常举办，颇具千米，四周围绕着4800多米长的石石板，有些大街的街石已被金属可能已经预感到将有什么灾难要发生规模，还出现了许多专职的角斗士。这个头盔就是角斗士在送毛毯的人砌城墙。由南到北，由东到西各有两车轮碾出深深的辙印。大街上有了。一些动物有比较灵敏的第六感，角斗时防护面部所用的。就在火山爆发之前，一个毛毯店的伙计条笔直平坦的大街，把全城分成9个独特的“人行横道”，每隔一步设往往能预知灾难的降临。可惜，当还在给顾客送毛毯。他们根本不知道这城区，每个城区又有许多小街小巷一块高出路面数厘米的石头，好时庞贝人并没有注意到这种东西再过一会儿就根本没用了。死亡之谜纵横相连。像乡村小溪的过河石，下雨时过些征兆。街不会打湿鞋子。公元79年8月24日，维苏威火山突然爆发了。瞬息之间，火山喷出的灼热岩浆遮天蔽日，四处飞溅，庞贝遭遇毁城之劫，许多居民基础设施庞贝城里有用于供水的基础设施。大街因此遇难。但是庞贝城离火山还有一定距离，居民们为什么没能及时即将喷发的上的每个十字路口都有石制水槽，高近1维苏威火山逃走呢？一些科学家经过分析后认为，火山喷发时空气会被岩浆和火米，长约2米。砖石砌成的渡槽将城外高山上的泉水引进来，导入地势最高的水山灰所含的大量硫、磷等有毒元素污染，庞贝人很可能就是被这种毒塔里，然后分流到各个公共水槽里去，以供应居民用水。气熏死的。双耳罐柜台壁画葡萄酒储存在这种双耳陶罐陶罐嵌入柜台里。这里为顾客里，罐口用软木塞和泥密封。们提供糕点，炖菜和葡萄酒。儿童游戏这些孩子们正在玩抓子游戏。这些子是用从羊腿上取下来的小骨头磨制而成的。过街石302303

156学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION下卷·历史探索第七章美洲文明ANCIENTAMERICA7CIVILIZATION“人类假如想要看到自己的渺小，无需仰望繁星闪烁的苍穹，只要看一看在我们之前就存在过、繁荣过，而且已经灭亡了的古代文化就足够了。”—西拉姆(德)自新石器时代以来，人类文明的活动区域主要集中在亚欧大陆及北非地区，居住在这些地区的各个民族的历史活动构成了人类文明发展的主体。但是，在辽阔的美洲大陆上也存在着诸多具有独特风格的文明体系，其中一些足以自豪地跻身于古代人类文明之林。在整个古代人类文明的体系中，美洲文明是一种极为特别的类型，这突出地表现在它是在与亚欧大陆人类文明主体相隔绝的状态下的独自产生和发展起来的文明。另外，与亚欧大陆的古代文明都发源于大河流域不同，美洲的古代文明皆起源于丛林、盆地和高原地区，其主要创造者是最早进入美洲大陆的人类—印第安人。印第安人依靠自己的劳动和智慧开拓了美洲，他们中的奥尔梅克人、玛雅人、阿兹特克人和印加人先后创造出了辉煌灿烂的文明。他们有自己的象形文字、天文历法、数字系统、神话传说、文学艺术，以及可以同埃及金字塔媲美的美洲台式金字塔神庙建筑。但从15世纪末开始，西方殖民者侵入美洲，摧毁了印第安人独立发展起来的文明。

157学生探索百科全书历史探索美洲文明欧洲说与亚洲说印第安人的传奇身世一些学者认为印第安人是从欧洲穿过乌拉尔山，然后由西伯利亚进入美洲的。可是根据考证得知，在旧石器时代晚期，里海曾经发生过大面积的海侵，欧洲和亚洲由此分开，而当时的探索早期美洲文明人类决不可能有能力越过这一大片水域。有一种较为合理的说法是：古代印第安人是亚洲人的后界上一切古老民族的早期历史都是一个谜，美洲印第安人也裔，他们通过亚洲东北端离美洲最近的地方——白令海峡到达美洲。古地质学研究表明，世约在7万年前，海平面曾大幅度下降，水深较浅的白令海峡因此露出地面，形成陆桥，把不例外。当欧洲人第一次发现这批居民时，竟连他们的名字亚洲大陆和美洲大陆连接起来。据说陆桥最后存在的时期是距今2.5～1.5万年前，所以都弄错了。1492年10月，航海家哥伦布来到了美洲巴哈马群岛，他古代印第安人可能就是在这一时期通过陆桥由亚洲进入美洲的。以为这里是东方的印度，所以他把这些黄皮肤、黑头发的土著居民称为“印第安人”，意为“印度的居民”。后来人们才知道，可怜的沙漠部落劳作生活在美洲西南部的沙漠里，人们靠猎取小动物，采集这个小雕像描绘航海家完全搞错了，这里其实是美洲。可“印第安人”这个称呼却将错坚果、种子和野生水果为生。后来，一些部落还学会了一个正在劳作的古代美洲妇女：她跪在一堆谷穗上，面前了种玉米、蚕豆和南瓜。这种房屋的一部分建在地下。放着凹形磨盘——这是一种用于研磨谷物的石板。她穿着一就错地叫了500多年。现今，人们一致认为印第安人是美洲最古老的件开襟短裙，长长的直发拢在耳朵后面。居民，可是他们究竟是土生土长起来的，还是从其他地方迁来的呢？奇特的墓地迁徙美洲的居民蛇行土墩是2000多年前北美洲阿德纳这个人在采摘由于在美洲各地的考古发掘中，至今仍未发现人类和现代人猿的共同祖先——古猿印第安文化仙人掌的果实。人的神圣墓地，长达数百米，高出地面1米最早来到美洲的人类属于蒙古人种，多。最初，死者的亲属将尸体或骸骨放在用化石，所以大部分学者都赞同这种观点：美洲不是人类的发源地，在这里的印第安土著后来被称为“印第安人”。印第安人依树皮覆盖的浅坑里，是从外地迁移过来的。很早以前，美洲大陆上荒无人烟。这里是动物的天堂，猛犸、犀靠自己的劳动和智慧开拓了美洲。他然后用土在上面堆起们中的奥尔梅克人、玛雅人、阿兹特背水的筐子里面一个小丘。随着时间牛、树獭、野鹿、野牛和羊驼等许多动物，在丛林里和草原上自由自在地繁衍、栖息。克人和印加人，先后创造出了独特的涂上了植物胶，文化。这是印第安人的羽毛头饰，现可以防止渗水。的推移——通常要经在旧石器时代晚期约2～2.5万年前，美洲大陆上有了第一批人类，他们就是印第安人在成为印第安部落的象征。过数代的变迁——越的祖先。但是，他们是从哪里来的呢？来越多的人埋葬在这里，墓丘的规模越来来到美洲平原上的猎人越大，土墩也越来越迁徙而来的人们向南发展穿越了整个美洲大陆。在最初，来到美洲的人们四处猎取体形大的动物，如猛犸、马和长，于是就形成了这蛇行土墩迁移过程中，人们分散开来，定居在平原、丛林、大野牛等。后来，这些动物渐渐灭绝或变得稀少了。生活在大平样的蛇行土墩。山、沙漠和冰冷的荒地上。每个区域都出现了不同的原上的人们猎取野牛或鹿等其他一些小型动物，以获取肉和生活方式，各种文明也得以发展起来。皮。动物的皮被刮干净后，被用来做成衣服和帐篷。用于排烟的小孔树皮屋顶丛林部落生活在丛林的部落靠猎鹿、捕鱼和采集浆果为生，同时也栽种一些作物，如玉米和向日葵等。他们甚至还开始北极区猎人们饲养一些牲畜。岩画艺术定居在北极的人不得不在北极区寒这是美洲西南部古代印第安人留下的精美艺术作冷的土地上生存。他们捕鱼、猎取品—岩画。他们利用矿石的自然颜色，使用石海象和海豹，用它们的肉作为食质工具在峡谷的峭壁、岩石上和洞穴里绘制和雕物。他们还用冰块修建圆顶冰屋，琢，创造了不朽的艺术。抵御寒冷。这些留在北极区的人们，在冰雪覆盖的极地气候条件下形成了独特的生活方式。他们的后代被人们称为爱斯基摩人。明亮的冰窗户这是圆顶冰屋的剖面图。用木头制作的雪橇是高效的雪地交通工具。这个坑道可以防止冷空气进入屋里。一个勇敢的猎人掷出长被驯化的狗用矛，射中了这头野牛。来牵引雪橇。猎人装扮成野狼的样子，以迷惑野牛。墙壁是用细树枝编成的。306307

158学生探索百科全书历史探索美洲文明玄武岩巨石人头像中美洲文明之母拉文塔祭司通过考古发掘的材料，我们可以发现奥尔梅克人具有高超的艺术技巧，这尤其突出地体探索古老的奥尔梅克文明现在他们的石雕作品上。1938年发现的巨石人人们曾一度认为，玛雅文明是中美洲最早的文明，但头像是奥尔梅克文明中最著名的艺术品，其构思完善，风格写实，艺术水准很高。更令人惊奇的是，雕一些考古发现却使人们隐隐觉得，在玛雅文明之前像所用的玄武岩石料，全部是从300多千米以外可能还有一个更古老的文明存在。1938年，一支考古队在的地方搬运而来的。当时墨西哥地区以及整个墨西哥海湾附近的森林里发现了十几颗巨大的玄武岩头美洲都还没有发明车轮，也没有牛、马、骆像。这些头像用整块玄武岩雕成，其中最重的达30余吨，驼等畜力运输工具。如果只靠人力，他们是奥尔梅克巨石头像令人惊叹不已。接着，人们陆续在墨西哥湾沿海地用什么方法把重达数十吨的巨石运进森林里这是奥尔梅克巨石头像中最大的一个，重达30余吨，高约3米，形象十分生动。区发现了三处古代文明遗址。根据碳－14法测去的呢？这至今仍是一个不解之谜。公元前他鼻子扁平，嘴唇厚大，眼睛呈扁桃状，头戴一顶装饰有花纹的头盔，遮住了两定，最早的文明遗址至少出现于公元前13003世纪左右，奥尔梅克文明开始衰落了。但文耳。考古学家认为该头像可能是当时奥尔梅克领袖的雕像，或者是一种向死去年，其居民为奥尔梅克人。从此，奥明的火炬并未就此熄灭，而是被其他民族接过首领表示敬意的纪念物。尔梅克文明逐渐为世人所知。来，继续照耀着中美大陆的丛林与沟壑。另一个更辉煌的时代—玛雅时代来临了。奥尔梅克文明奥尔梅克文明的主体分为三个文化点，包括圣洛伦佐文化、拉宗教仪式这是奥尔梅克人在拉文塔举行的一次宗教仪式。他们文塔文化和特雷斯·萨波特斯文化。它们前后相继：圣洛伦佐文化在地上制作的这幅镶嵌图案，表现的是美洲虎神的用来拼接图案的脸。奥尔梅克人主要崇拜美洲虎。美洲虎是当地最凶最早，大约出现于公元前1200～前900年间；其次出现的是拉文塔材料是碧玉。猛的动物，他们将其视为世界的主宰，并把它看作力文化，大约在公元前900～前600年；特雷斯·萨波特斯文化出现量和智慧的象征。最晚，约为公元前500～前100年。由这三个文化点组成的奥尔梅中间是蓝色的黏土。克文明其影响不仅仅局限于墨西哥本地，而且遍及整个中美洲地区。其后出现的玛雅文明、阿兹特克文明以及其他各种文明都与奥这个球是用橡胶做成的尔梅克文明有很深的渊源，它们在社会生活、建筑艺术等方面都体垒球般大小的实心球。当祭祀仪式完成之后，这幅镶嵌图现出了很强的一致性和历史继承性。所以，奥尔梅克文明享有“中案就立刻被沙土掩埋了。因为奥尔梅克人认为美洲文明之母”之美誉。这是供奉给神的神圣祭品，不能让普通人看到。美洲虎崇拜美洲虎是美洲大陆上最强有力的农业生产肉食动物，受到印第安人的普遍崇由于所生活的地区土壤肥沃，雨量充沛，拜。人们因为它有在夜晚活动的神秘奥尔梅克人开始放弃以采集和狩猎为主的习性而将其与黑夜、死亡联系在一起，生活方式，过渡到耕种作物并以之为食物天空的繁星也被隐喻为美洲虎皮毛上的主要来源的阶段。玉米是奥尔梅克人种植斑纹。此外，它的凶猛还被当作战争的主要作物。据考证，奥尔梅克人可能是的象征。这个依美洲虎形象制作而成整个美洲最早种植玉米的人。祭祀与球赛的礼仪用品正是这种信仰的反映。奥尔梅克人在进行祭祀典礼时常常举行球赛。但是，这种球赛并非一般的娱乐活动，而是以生命为代价的最隆重的宗教祭祀。因为在球赛中获胜的那队要以队长甚至全队队员的头颅作为祭品来祭祀神灵。橡胶之乡的人奥尔梅克文明的发祥地位于今墨西哥的维拉克开创雕刻艺术鲁斯州和塔巴斯科州，西起帕帕洛阿潘河，东至托纳将绿色硬玉或某些种类的绿石加拉河，面积约为1.8万平方千米。这一带西部为洪泛工成雕塑品，是奥尔梅克人开创献祭传统区，东部为沼泽地，气候炎热多雨，河流众多，水草的一项特别的艺术传统，并为后奥尔梅克文明开创的各种传统构成了中美洲古代文化的来中美洲的各个古代民族所继丰美，并且有成片的橡胶树林，因此当地居民被称为基础，从神权政治、金字塔神庙、纪念碑和祭台到象形承。这个绿石雕男子坐像表现的“奥尔梅克人”，意思是“橡胶之乡的人”。文字、历法系统、美洲虎崇拜等，其中也包括可怕的活是一位仪表堂堂、表情神秘的社人祭神一项。奥尔梅克在祭祀地神和火神时，用活人（往奥尔梅克石雕人像会上层人物。往是婴孩）献祭，以祈求风调雨顺，获得好收成。这个石雕表现的就是向神灵献祭婴孩的场面。308309

159学生探索百科全书历史探索美洲文明玛雅人的数学成就与天文历法湮没丛林的文明奇迹在社会生产和实践活动中，大多数民族根据手指的数目创造了10进制的计数法，而玛雅人却创造出独特的20进位和18进位的计数法。同时，他们还是世界上探索失落的玛雅文明最早掌握“0”概念的民族。数学上“0”的被认识和运用，标志着一个民族的知雅是一个地区、一支民族和一种文明。在包括墨西哥的尤卡坦半识水平。玛雅人的天文学知识极为先进。他们经过周密计算，认为一年的天数应玛该是365.2420天，这同现在计算的一年为365.2422天的数值，只相差26秒。玛岛、伯利兹、危地马拉、洪都拉斯和萨尔瓦多西部的这片丛林密雅人不仅能计算出日蚀和月蚀的出现时间，还能计算出金星的运行周期为583.92布的热带土地上，玛雅人生息繁衍了至少4000年之久，创造了独特而神天，此结果与现代科学的实测完全一致！奇的历史。玛雅是湮没于丛林中的巨大谜语。几乎没有什么渐进的迹象，上百座分布于广阔区域内的玛雅城邦突然崛起，文明在一开始就显得相玛雅金字塔观测天象在没有望远镜等现代设备辅助的情况下，要进行玛雅金字塔与埃及金字塔不太一样。埃及金字塔几乎全是方当成熟。而在此之前，玛雅人还过着巢居渔猎的原始生活。考古学家们基尖顶的方锥形，侧面为三角形。而玛雅金字塔的侧面为梯准确观察就必须站在一个极高的位置上，从而越思索的面容过广茂的丛林，将视线投射到遥远的地平线上。玛形，其下部是阶梯，上部是平台。平台上通常还建有庙宇。玛称之为“突变”，但却无法解释造成其突变的原因。同样难以理解的是，这件灰墁塑制的成人面孔具有某种独特之处，雅祭司们对天气、农时的准确预报，依靠的就是他雅金字塔既是祭祀神灵的神庙，也是观测天象的天文台。使人们能够从众多印第安文物中一眼就认出们在金字塔上长年累月不间断地观察和记录。历经千载辉煌之后，这些繁华的都市又不约而同地被抛弃，人们散入丛它属于玛雅。这个独特之处就是那眉头紧锁、略带愁苦的思索表情，类似的表情在玛雅艺林，文明戛然而止。这个失落的文明有着怎样辉煌的历史呢？术作品中一再出现。此作品细腻写实的造型是对玛雅民族冷静、内省、沉湎于玄想的内在性格的真实写照。玛雅象形文字玛雅贵族这是一个身着盛装的玛雅男子，其高耸的羽玛雅是中美洲唯一创制象形文字的民族。在公元1世纪左右，他们就冠、粗大的项链和精致的手镯、脚镯都显示出他非同一般的身份，只有掌握权力和财富的贵创造了自己复杂而独特的文字。5世纪中叶，玛雅文字沿着商业贸易的路族才会有这样的装束。线普及到整个玛雅地区。现存的玛雅象形文字或刻在石碑、庙宇和墓室的墙壁上，或雕在玉器和贝壳上，或用笔描绘在陶器、树皮、兽皮上。这些通天之路这些台阶有数十、数百甚至上千文字的总量相当多，约有数千个，但至今为人所认识的只有200余个。美级。玛雅祭司和献祭者就沿着这长长的台阶，一步一步登上高耸入云洲三大文明中的另外两个都比不上玛雅：印加人只会“结绳记事”，而阿的金字塔顶端。在站于塔角观看仪浮雕上是统治者兹特克文字是对玛雅文字的拙劣模仿。如果以文字的发明和使用为文明的式的人们眼中，他们似乎正行走在的侧面雕像。一条神圣的通天之路上。标尺，那么玛雅无疑是中美洲最富有智慧的民族了。雕凿精美的塔身石柱的一侧刻有石头之城信仰与献祭塔身之上雕凿着精美的用玛雅象形文字玛雅人的城市全部采用国王墓葬玛雅人同美洲大陆的其他印第安人一样，也进行活人献祭仪式。玛图案或象形文字，它们所写的铭文，内石头垒就，显得气势磅在这座玛雅金字塔的石阶下雅人信仰太阳神，他们认为太阳将走向毁灭，必须通过大多与宗教有关。容与这位统治者礴。城市的中心由广场、面，掩藏着一个国王的陵一些牺牲来保留太阳的光明。所以，玛雅人常的生平和建筑兴宫殿、祭坛、球场和金字墓。玛雅人认为自己的国王用战俘、奴隶、勇士、妇女或儿童的建年代有关。塔神庙等建筑群组成。有着接近神的力量，他们把鲜血和生命祭祀神灵。死去的国王葬在神庙之下，当作神来祭奠。昭示文明玛雅人不仅竖立专门的石碑，而且把所有宗教建筑雕凿成布满图像和文字的巨大纪念物。这是早期发现者认识到玛雅曾有过辉煌文明的直接原因。这是一座建筑物入口处的矩形石柱。金字塔式的玛雅社会玛雅社会是一种以城市生活为中心的农业文明，整个社会结构都是围绕城市展开的，城市人群实际上可以涵盖城邦领地内的所有居民。公元７～８世纪时难解的文字的玛雅社会已具有发展完善的阶级制度，形成了金字玛雅的象形文字是迄今为止人类发明的最复杂的文字之一。上图出自马德里古塔式的社会阶层组织。社会被划分成若干个阶层，根抄本——现存仅有的四本玛雅著作之一。直到19世纪它才被人们发现，对于据血统或职业来决定其成员的身份，而职业一般是世成功解读部分玛雅文字起了关键作用。袭的。统治阶级与被统治阶级存在着巨大的鸿沟。310311

160学生探索百科全书历史探索美洲文明表示以前4个太阳表示第5个太太阳神神庙社会生活死亡的日期，也就阳诞生的日期与玛雅人和印加人一样，阿兹特克人也崇拜太最后出场的角色是说已经运行了4表示世界末日阳神。在阿兹特克宗教中，太阳神的名字叫托阿兹特克人的社会生活既表现出原始社会氏族公社的遗风，又表现出奴隶个太阳纪。纳提乌，原本是战争和胜利之神，他与鹰相结合，又成为白昼和太阳的象征。太阳神在阿兹社会的若干特点。其氏族遗风主要表现在公有制的社会生活方面。在阿兹特克在阿兹特克人的历法特克人的神灵崇拜中占有很重要的地位。探索阿兹特克文明直径为3.6米帝国，同一氏族的人居住在一起，并由所有族人推举出一个族长，共同劳动、中1个月有20天，这是代表20天的标志。日拥有2000万人口的世界特大城市墨西哥城是建祭祀雨神泰拉洛克的神庙生产和生活。阿兹特克人尚武，男子从15岁起就开始接受军事训练。每次打今仗归来，都要举行论功行赏会，以抓获战俘多者为荣。阿兹特克人的首领由部立在昔日繁华的阿兹特克帝国首都—特诺奇蒂石盘的中央是太阳族会议选出，权力很大，已经具备了阶级社会统治者的专制权力。阿兹特克人特兰城的废墟之上的。这座古城曾拥有过一段令人神托纳提乌，他伸的社会生活所具有的奴隶社会特点，主要表现在将俘虏、本部落的罪犯以及穷出的舌头是一把惊叹的古文明—阿兹特克文明。阿兹特克文明是锋利的石刀，正等人赋予奴隶身份。男奴主要用来从事家务劳动，女奴则用来伺候主人。古代墨西哥地区文化舞台上最后出现的一个角色待剖开牺牲人的胸膛，吞食心脏。（首先出场的是奥尔梅克文明，然后是玛雅文明，最阿兹特克人的祭典羽蛇神庙活人被用于祭祀在中南美洲的古印第安部后是阿兹特克文明）。虽然它存在的时间较为短暂，但这是祭祀羽蛇神的神庙。羽蛇是一种落中是非常普遍的，但在阿兹特克人的祭长着绿色羽毛的蛇，其形为凤鸟与响典仪式上，残酷而血腥的场面让人格外触其辉煌的文化成就以及发达的社会生活表明，它是墨西尾蛇的合体，代表自然之神。同时，目惊心。阿兹特克人相信世界末日的存在。哥古代文明中的一颗璀璨明珠。羽蛇神也是祭司的头衔之一。他们认为，要阻止和延缓这一天的到来，就阿兹特克文明的象征必须将带人血的食物敬奉给神。在墨西哥城出土的这块太阳历石是阿兹特克文明的象征，记录了阿兹特克人曾使用的历法和有崛起与覆灭关的宇宙论、宗教信仰。在特诺奇蒂特兰城，这样的太阳历石用于装饰墙面，或平置在14世纪初，阿兹特克人在特斯科科湖畔定居，此后迅速发展。神殿前，作为杀牲剖心的祭坛，其石雕的纹饰曾一次又一次被鲜血浸润。1325年，他们在特斯科科湖中心的两个小岛上建起了自己的都城特诺奇蒂特兰城。15世纪时，在蒙特祖马一世的领导下，阿兹特克人人们在为自己所支持的球队欢呼。建立了强大的部落联盟，东西两边的疆域分别抵达墨西哥湾和太平橡胶球球就从墙上的洋海岸，人口高达600余万。阿兹特克人对被征服者采取极其野蛮的橡胶球重约２千克，用石环穿过。橡胶熬煮后压成实心，统治方式，无情地压迫和剥削异族，所以国内矛盾异常尖锐。16世弹性极好。昂贵的装饰纪初，当西班牙殖民强盗入侵中美洲时，这个曾经不可一世的大帝在短短的200年间，阿兹特克人从原始、蒙昧的状态发展成为一个庞大而富庶的帝国，人们从边远地区贩国犹如失去根基的大厦很快倾覆了。入昂贵的绿松石做装饰品。这枚魔王胸饰上就镶嵌着用绿松石打磨而成的细小鳞片。它是阿兹特克人精美绝伦的遗物之一，其主人可能是一名祭司。凤鸟崇拜生死攸关的球赛奎特查尔凤鸟是生长于墨西哥山区的球赛是阿兹特克人最喜欢的一项运动，一种有彩虹般羽毛的鸟类。因为护腕也是他们的祭神仪式中不可缺少的它的美丽和稀有，古代印第安血腥的祭祀一个部分。这种活动只允许贵族民族特别珍视它。阿兹特克人将凤鸟与他们的最高神参加，而且，胜利一方的队长在阿兹特克人的生活中，宗教仪甚至整支球队都会被砍头，灵—奎扎科特尔联系垂饰式占有很重要的地位。他们打仗的目把生命献祭给太阳神。对起来，将它视作天堂之的之一就是要得到战俘，以用作敬奉于阿兹特克人而言，这是鸟。这是用凤鸟羽毛做无上的荣耀。神的人牲。为了得到神的庇护，确保丰成的冠冕，据说它是蒙收、好运，祭司们在金字塔神庙顶部用特祖马二世的王冠。带有黑曜石刀刃的祭刀割开人牲的身体，将心脏和鲜血敬奉给神灵。人祭仪式必须在特定的日子进行，根据阿兹特克人的年历选择日期。透过祭祀的鲜血，我们能够看到只达到石器时代一个阿兹特克人的凝视比赛规则生活水平的人们阿兹特克人的神灵并未能够比赛的两支球队要将一个实心橡胶球对雄奇的自然界保佑他们免遭灭顶之灾，投入墙上的石环里，而这个石环是竖相反，以血祭神的恐怖世立放置的，只比橡胶球略微大一点。先所表现出的敬畏界观更加速了其文明的灭将橡胶球打起穿过石环者为胜。在阿与无奈。护膝亡。当强敌压境时，阿兹特兹特克人的球赛中，既不允许用手打，克帝国内外交困。1521年，也不能用脚踢，更不能用头撞，只能用这幅有关阿兹特克人西班牙殖民强盗以极其野蛮手肘拐，用腰挺击，用膝盖抬起打球。球场长60米，宽10米。向太阳神献祭人心的的方式征服了阿兹特克人。阿所以，球员们一般会戴上护腕或护膝。血腥场面，是早期西兹特克文明在风中消散了。班牙殖民者绘制的。312313

161学生探索百科全书历史探索美洲文明圣城重现云中之城在长达300年的殖民统治中，西班牙人几乎完全摧毁了印加文明，许多印加建筑也被拆除，并在原来的基础上建起了教堂和西班牙式住宅。唯独马丘比丘孤零零地矗立在探索美洲印加文明群山之巅，被荒草和树木掩盖，也正因为如此，它才逃过了被摧毁的厄运。1911年，考丘比丘遗址高踞于今秘鲁境内安第斯山脉海拔2700米的高空，古学家终于发现了它。马丘比丘古城面积约为325平方千米，分为农业区和城市区。马农业区是一大片顺着山势层叠而上的梯田。它的西侧下方是城市区，这里又其南北两侧分别以马丘比丘山和瓦那比丘山为屏障，因此当地被一片绿草如茵的广场分隔为上城和下城。上城聚集了许多寺庙、祭坛和贵的印第安人就以其中一座大山的名字来称呼它。马丘比丘约建于15～16族宅邸，下城为仓库和普通民众的住所。至于弃城原因，较为有力的说法是世纪，遗址内存留完整的神庙、祭坛、贵族宅邸、民宅，以及规整的梯严重的干旱使人们不得不放弃了这座城市。田与有效的供水系统。它是古印加人举行宗教祭典的圣城，也是印加帝国神学和天文学的研究中心。然而，这座规模宏伟的古城，却在创建数十梯田农民在地里种植玉年后即遭废弃，许多建筑甚至尚未完工。古印加人弃城而去的原因，乃至米、辣椒和土豆吊桥两种文化的冲突它在印加时代的真正名称，至今仍是考古学家的难解之谜。这是修建在印加首都库斯科城中的西班牙多明各教堂。它建在库斯科太阳神庙弯曲的墙基之上，象征着两种文化的社会地位的象征冲突。印加社会是古代世界人类共同体中结构最严密、等急速陨落的繁华级最森严的社会之一。最高权力由以国王为首统治交通状况集团的执掌，以下是地方官员、部落首领，直至贫印加人修筑的道路举世闻名，其中有两条主干道自北向南“印加”一词的本意是“首领”或“大王”。16世纪西班牙殖民者入侵南美民和奴隶。社会成员的等级区别在服饰上有最为明纵贯全国：一条沿安第斯山脉而行，从哥伦比亚南部起穿显的显示。这套珍贵的羽毛头饰和外衣，象征着拥后，简单地以“印加”指称这里的居民和他们建立的国家，从此使用至今。13有者无可置疑的贵族地位。赶集的商人越厄瓜多尔和秘鲁，进入玻利维亚后通向阿根廷，全长达3200余千米；另一条沿太平洋海岸而行，直至秘鲁西北的世纪时，印加人在安第斯山脉地区崛起，并在15世纪建立起庞大的帝国，国王通贝斯，全长达2300多千米，路面宽达3.5～4.5米。四用于贮存粮食的粮仓通八达的交通网络不仅便于印加统治阶级对全国的治理，宣称自己是太阳神的后裔、至高无上的君主—“印加”。在极盛时也有利于各地区的联系与文化交流。期，印加人口超过了1000万，其疆域从今天的秘鲁一直延伸到玻利“飞脚制度”维亚、智利、厄瓜多尔和哥伦比亚。1532年，印加国王被西班牙殖为了更快的传递消息，印加帝国设置了“飞脚制度”：沿农民的居所民者杀害后，帝国随之崩溃。不过，据考证马丘比丘可能在西班牙着道路每隔25千米建立一个“坦伯”（驿站），又从全国各地选出跑得最快的人充当“查斯基”（信使）长驻驿站，殖民者入侵印加之前就已被废弃。传递消息。这样，一个消息在一天之类可以传达250千米左右远。包裹里装着结绳结绳记事“美洲的罗马”印加人没有用于书写的文字，但却创传递消息的信使印加帝国享有“美洲的罗马”之称。如此称呼不仅造了独一无二的替代品—葵布(意即是因为印加人开拓了可与罗马帝国媲美的辽阔疆“结”)，也就是结绳记事。它由数条打结的域，而且在于印加帝国像罗马帝国一样建立了一棉制或羊毛制绳子组成，染成多种颜色，有整套较为完善的奴隶制国家机器。时一个葵布包括几百股各种长度和不同颜色的绳子。葵布是印加帝国统治的工具，它国王坐在由侍卫将官方所需要的各种统计数据编码，从某抬着的宝座上国王的统治侍卫个月份某个男性劳力提供的劳役到国内每印加国王被誉为“太阳之子”和神的化身，拥有个粮仓存储的谷物量，都能准确记录下来。至高无上的权力，独揽国家一切政治、军事和宗印加人还通过葵布进行人口普查和财产普教大权。为维护统治，印加国王建立了以中央集驮运重物的羊驼祭司查。每个葵布都是绝无仅有的，主绳上结权为中心的政治制度，以首都库斯科为中心，通系着长度不同、颜色各异、组合奇特的绳过各级官吏牢牢地控制着全国。索，其意义或许只有制作者才清楚。农业生产印加人在干旱缺水的山区修建水渠和梯田，使粮食生产得到稳定发展，保证了非农业人口的金属加工业粮食需求。印加人的水渠和梯田修筑得非常坚印加人的金属加工业水平较高，不但懂得金、银、铜、铅、锡、皇家乐手建筑桥梁固，有些水渠至今还在使用。印加人培育了大汞的冶炼，而且知道利用汞来提取纯黄金。印加人还掌握了许多在山峦起伏、沟堑纵横的安第斯山区，开通道路并非易约40多种作物。他们还饲养骆马和羊驼，是美种金属加工工艺，如铸造、锻打、模制、冲压、镶嵌、铆接、焊事。由于地形复杂，有时需要架设桥梁。印加人尚未掌洲印第安人中唯一饲养大型牲畜的民族。这些接等。视黄金为太阳象征的印加人，制作了许多黄金艺术品。这握拱顶知识，建筑的桥梁主要是吊桥。桥两端立有石柱，动物的饲养不仅为居民们提供了肉食和毛皮，个印加女子的黄金像就是其中之一。用5根粗达40多厘米的藤条相连，其中3根铺成桥面，两而且为农业生产提供了优质肥料，这反过来又边各有一根作栏杆。有的吊桥长达60余米。促进了粮食产量的提高。印加的结绳——葵布314315

162学生探索百科全书历史探索美洲文明巨画之谜上帝的指纹科学家的大胆推测巨画的制作者真的是当地的古代印第安人吗？要知道，只有当我们在上德国女科学家玛利亚·莱曼对纳千米的高空中才可能看清这些巨画的真正面目，而在地面上，我们看到的只斯卡地画进行了长期的勘探和研究。探索古代秘鲁文明不过是一条条刻在沙土上的杂乱无章的线条。难道那时的印第安人拥有飞行她认为，古纳斯卡人在制作地画之前，首先在一小块地面上设计一个小图形知道世界上面积最大的画在哪里吗？它就在秘鲁南部的纳斯卡器吗？如果不是，他们又是用什么方法在绘制时进行精确定位的呢？同时，作为草图，边长大约为1米左右，然后你人们注意到纳斯卡高原的地理环境极其恶劣，在这里生活的土著居民有许多再把它们逐一放大到几十米、几百米高原上。当你坐在飞机上俯瞰纳斯卡大地时，会惊奇地发现：还停留在石器时代。但是，这幅巨画却表现出高度的设计、测量和计算能力，甚至几千米，最后把地表的砂砾揭去在这片荒凉、贫瘠的土地上，竟被“画”上了一幅幅奇异的巨型图而形成巨型图案。而对于某些近似圆同时也显示出制作者对几何图形较高的认识程度。这些都与纳斯卡高原现有形的部分(例如动物的头部)，她推断古画。这些图案包括：三角形、长方形、梯形、平行四边形和螺旋形的社会发展水平形成强烈的反差。纳斯卡巨画真的是人类的杰作吗？纳斯卡人很可能是将绳子的一端固定之类的几何图案，带有装饰风格的动物图形，还有一些很像今天飞在一根木桩上，然后利用另一端当作圆规的一脚来画出。近年来，考古工作机场跑道的纵横交错的线条以及具有某种标志性的奇怪图案。这些者在巨画的一些曲线的几何中心，真图案巨大而精美，仿佛是上帝用自己的手指画出来的。据考古测量，的发现了木桩或用木桩打下的洞眼的痕迹。但一些学者对玛丽亚·莱曼女这些图案至今已存在了1500～2500多年。这些规模庞大的史前巨画长爪狗图案士的论断表示异议，他们认为，这种这幅图案大致是一只是怎样绘制而成的？绘制的目的何在呢？人像地画简单方法根本不可能创制出荒原上那狗的形状，它的四条这个构图简单的人像地画，由平坦的台地一直腿被设计得很长，下些硕大无比、延伸到丘陵上。他的一只手举过头顶，另一只部的狗爪画得非常清雄伟磅礴的奇特的动物图案手则下垂着。考古学家们认为这个姿势具有某晰。狗在当时也许已巨画……种宗教意图。被驯化饲养。在纳斯卡高原数十平方千米的土地上，各种各样的线条纵横其间。不过，玛利亚·莱曼从1946年开始最令人吃惊的是那些形状奇特的动物图案，如亚马孙河蜘蛛、兀鹰、蜂鸟、猴纳斯卡地画的研究直到1998子、鲸鱼、蜥蜴、章鱼、长爪狗等。不过，在这些动物图案中，只有兀鹰这一年去世，把毕种动物是当地的土产，其他动物如亚马孙河蜘蛛、猴子、鲸鱼等，显然与这里生的心血都献给了这一研究工作。她还是纳斯卡地画保护活动最早的倡导者之一。荒凉干燥、寸草不生的荒漠环境格格不入。而且，像亚马孙河蜘蛛这种动物只生活在亚马孙雨林中，而这里的古代印第安人是如何越过巍峨险峻的安第斯山脉，来到亚马孙雨林的呢？当时又没有显微镜，他们又怎么能够精确地描绘出蜘蛛的身体结构呢？制作方法纳斯卡地画都是用同一种方法制作的：将地表的褐色岩层刮掉3～4厘米，露出下面的浅色岩层。从痕迹上看，这些线条都是用手工刮的，没有使用牲畜作为劳力。保存原因鲸鱼图案由于纳斯卡平原的降雨量很少，每年累纳斯卡地画中描绘的海洋生物很多，这条长达数十米的鲸鱼就是计只下半小时左右的雨。有学者甚至估其中之一。图案如此巨大，又如此生动有趣，有没有可能是外星计，这里可能已有1万年没有正式下过人干的呢？大雨。正是由于特殊的气候条件，这些神秘的史前巨画才能历时千余年而依然完整无损。蜘蛛图案这只亚马孙河蜘蛛是纳斯卡地画中最为经典的图案之一。它以一条单线构图，几乎是一笔画成。这种单线画法在纳斯卡地画中被大量采用。蜂鸟图案卷尾猴图案在纳斯卡地画的所有动物图案中，鸟这只卷尾猴长约55米。如果不越过安第类出现的次数最多。这是一只蜂鸟图斯山脉就看不到猴子，因为它们无法生案，全长100米。蜂鸟是世界上最小的纳斯卡地画的分布图活在纳斯卡高原和谷地上。纳斯卡的古鸟类，以吸食花蜜为生。印第安人是如何见到它们的呢？316317

163学生探索百科全书历史探索美洲文明世界的肚脐复活节岛的巨石像令人惊讶的是，复活节岛上的人们管自己居住的地方叫作“特·比托·奥·特·赫努阿”，有学者译为“世界的肚脐”。这种叫法，一开始人们并不理解，直到后来航探索南太平洋上的神秘孤岛文化天飞机上的宇航员从高空鸟瞰地球时，才发现这种叫法完全没错——复活节岛正位于烟波浩淼的南太平洋上，有一个面积仅117平方千米的小岛——太平洋的中心地带，孤悬在浩瀚的海洋上，确实跟一个小小的“肚脐”一样。长期与在世隔绝的原住民们是如何知道自己的确切地理位置的呢？或者这只是一个巧合？不智利的复活节岛。复活节岛是地球上最孤独的一个岛屿，离它最过，也有一些学者对此提此疑问。据英国语言学家W·邱吉尔的考证，这个称呼的准近的有人居住的岛屿是皮特克恩岛，远在西边2000千米处。迟至1722确含意可能是“大地的尽头”。年4月5日，该岛的原住民才与外界有了接触，那是由荷兰航海家雅各建造和运输巨石像的过程布·罗格维恩率领的探险队。罗格维恩发现它后，在海图上用笔点了一个小点，旁边注上“复活节岛”，因为这一天正好是基督教的复活节。在采石场将石从此该岛不再平静，一批批的探险家、科学家接踵而至，吸引人们的料刻成“毛阿伊”。环境被破坏是岛上一连串难以解开的谜团。复活节岛位于南纬27度，属亚热带气候。它是在大约100万年前由海底的三座火巨石像挖一个坑将“毛山喷发而形成的。火山灰是有利于种植复活节岛巨石像是用一种质地较软的火成岩即凝灰阿伊”立起来。的富饶土壤，所以岛上原本生长着茂密岩雕刻而成的，非常壮观。石像一般高5～10米，重在采石场里立起毛阿伊。的亚热带森林。但后来不知为何，森林被几十吨，最高的一尊有22米，重300多吨。破坏了，岛上的土地也日渐贫瘠。沉默的巨人采石场里的谜考古学家发现，复活节岛上有几个采整个复活节岛覆盖着厚厚的岩浆和火山灰，岛上遍布近千尊巨大的石石场。那里有好多还没有被加雕人像，或卧于山野荒坡，或躺倒在海边。其中有几十尊竖立在海边工的石料和只加工了一半的石像。这个石像的人工平台上，单独一个或排成一队。这些无腿的半身石像造型生的身体已经成形，只要再凿几下就动，高鼻梁、深眼窝、长耳朵、翘嘴巴，双手放在肚子上。它们像可以了。可是，雕凿它的石匠却一群沉默的巨人，面朝大海，昂首远视。令人不解的是，岛上这没有这样做。他将“毛阿伊”放在木撬上，用长绳牵拉，运些石像是什么人雕刻的呢？它象征着什么？人们又是如何将它们们为什么要放弃到海边的村子里。这些工作呢？从采石场运往几十千米以外的海边的呢？海岛之名虽然“复活节岛”这个名字已广为人知。但是现在人类学界一般称石头巨人“毛阿伊”“毛阿伊”被运到海边平台上时被带上帽之为拉帕努伊岛，这是19世纪中当地人把这些长脸、翘鼻子。人们将圆木插入石像下面，运用杠杆叶波利尼西亚人对它的称呼。岛子、长耳朵的石像叫作原理让石像一点点立起来。上原住民被称作拉帕努伊人，他“毛阿伊”。们讲的语言被称作拉帕努伊语。红帽子石像头顶上戴的红帽子是用红色岩石做成的，当地人称之为“普卡奥”。这在立石像的过程中，需要不断地往空隙表明古代的复活节岛人是梳发髻的。里填石头。经过反复多次填石，“毛阿伊”就慢慢立起来了。眼部“毛阿伊”眼窝深陷，看上去凿得很深。不过，这里面原来是有眼珠的。“会说话的木板”耳朵复活节岛上曾有许多刻满奇异图案的木板，当地人称之为“会说“毛阿伊”的耳朵很长，这也许是因为话的木板”。上面的图案是一种独特的象形文字—朗戈朗戈文。1863岛上的人们所戴的耳饰太沉重的缘故。年，一个法国传教士来到复活节岛，他认为这些文字是“魔鬼的可怕咒语”，就下令将这些木板统统烧掉。有一个当地居民偷偷藏了25块手木板。后来，这些木板被收藏在世每一尊“毛阿伊”都昂首挺胸，双手顺界各地的著名博物馆里。着身体两侧自然下垂，放置于腹部。会说话的木板平台木板上的文字须从左往右读，而且由于文立于海岸附近的“毛阿伊”被放置在平字每隔一行就上下颠倒，读下一行时必须台上。研究者们推测，古代复活节岛人倒转过来读。可能在这些平台上举行祭奠祖先或膜拜神灵的仪式。318319

164学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION第八章下卷·历史探索中世纪时期8THEMIDDLEAGES“中世纪是从粗野的原始状态发展而来的，它把古代文明、古代哲学、政治和法律一扫而光，以便一切从头做起。它从没落了的古代世界承受下来的唯一事物就是基督教和一些残破不全而且失掉文明的城市。”—恩格斯(德)“中世纪”一词是欧洲人在15世纪提出的，指欧洲历史从5世纪到14世纪这段时期，即从古罗马文明衰落以后到文艺复兴之前。当公元410年西哥特人洗劫罗马城之时，整个欧洲大陆都经受了冲击波的震荡。随着罗马帝国的衰落，欧洲的行政区域退化成一种彼此为土地和权力不断争斗的中小国家和地区构成的政治拼盘，由此也形成了以贵族地主为统治中心的封建政治制度。这是一个教会钳制思想和学术的“黑暗时代”，也是一个遍地骑士与城堡的传奇时代。

165学生探索百科全书历史探索中世纪时期庄园经济骑士与城堡头盔中世纪的欧洲盛行自给自足的庄园经济，当时欧洲人口的绝大颈甲多数都是农民或农奴，隶属于庄园的最高统治者—领主锁子甲探索中世纪欧洲生活胸甲（拥有世袭爵位、称号和封地的贵族）。农奴虽然不是臂铠严格意义上的奴隶，但是他们在其主人的土地上世纪的欧洲在政治上四分五裂，处于混乱的封建割据状中劳作，而且必须将收成的大部分交给主人。领主态。由于采邑制度的实行，土地的所有权被分散到各个贵则有义务向农奴提供住宅、耕畜，并保护他们。族、骑士的手中，帝国、王国、公国和骑士领地等大大小小、膝铠这些封建领主们大多住在庄园内的高大城堡里。多种多样的封建政治实体遍布各地。各等级的封建贵族之间经护胫为了保证安全，领主们还招募骑士保卫城堡和庄常爆发战争，所有的贵族都相当于军事首领，而数量众多的骑园，免遭强盗抢劫和外敌入侵的威胁。铠甲骑士士则构成其所属的各级官兵。正是这些遍布欧洲各个角落的大小战争，使得城堡和骑士的作用逐渐突出起来，以至于这一时期曾被人称为“城堡时期”和“骑士时代”。水车磨坊城垛中世纪的欧洲人已经掌握了水磨技城垛是城墙上这些常见的凹形中世纪的城堡术，即制造水车，利用河流水位落差口，使弓箭手反击时能够躲避中世纪时，城堡建筑遍布欧洲大地。城中世纪的军事演习的势能带动磨坊里的木质磨床。它穿过“箭口”的飞矢。堡实际上是一种自我封闭的建筑，包括11世纪末，一种新式武器—长枪（长矛）进入欧洲战场，骑士藉此可以在距敌1.5米以外的地方攻主要用来碾碎谷物。很多防御工事。为了便于防守，城堡一击敌人。但长矛比较笨重，需经过大量训练方可有效运用。这就使得被称为骑士马上比武的模拟格斗般都修建在岩石林立的山脊上。如果想天然的屏障训练逐渐普及，到后来又成为风行的表演盛会，吸引了大量观众前来欣赏。进入城堡内部，就必须沿着一条唯一的环绕庄园和城堡的河流是一道天然的通道爬上去。屏障。在没有河流的地方，人们会绕城挖出一条又深又长的壕沟。跨过河骑士时代庄园生活流和壕沟的唯一通道是桥，桥的尽头这幅绘画反映了典型的中世纪庄园生活。图中，庄园主正和他的最初的骑士是指受过正式训练的骑兵战士，后来这些骑兵战士被有堡塔式的大门楼把守。总管商量收获葡萄的事。农民则在辛苦地锄地、采摘果实、修剪通往城堡的唯一的一条路封建领主招募，向领主宣誓效忠，在领主的私人军队中服役，人们称葡萄枝、榨葡萄汁。在画面左侧的房屋内，还有两名工匠正在品尝贮藏在木桶里的葡萄酒。之为骑士。渐渐地，他们成为一个极具社会影响力的阶层，有一套内容详尽的伦理规范——通称骑士制度，来指导他们在战场上的行为和战场之外的举止。骑士们享有领主庄园的部分土地受益，作为他们保护城堡和庄园、为领主服役的费用。一些战功卓著的骑士还可以从领主手中获得分封的土地和贵族称号。市场庄园内的市场能进行一些简单的商品交换，但中世纪欧洲的“大学校”庄园中不能生产盐、铁等物质，需要从外边来的商人手中购买。中世纪欧洲的“大学校”是现代大学的前身。它最初的目的是为了培封闭的庄园经济养教士和修士，使他们在教堂和修道庄园经济具有封闭性、自给自足等主要特征，经学校的学习结束后，还能接受更高一济、司法、宗教等基本活动都在庄园内进行。人层的教育。后来这种“大学校”开始们生活在一个固定的、狭小的圈子里，很少有向欧洲各地的学生开放。12世纪以机会与外界交流。但由于这种封闭式的生活环境和管理体制既适应当时低下的劳动生产力，后，世俗教育也随着“大学校”规模又便于贵族阶层的统治，所以延续了很长时间。的扩大和发展，日渐兴盛起来。土地庄园周围的大片土地被分割成了许多小块。绝大多数土地归封建领主和教会所有，他们靠向农民收取租税过着不劳而获的生活。只有极少数的一部分是属于农民自己的土地，这些农民称为自耕农。审查制度骑士负责城堡和周边庄园的安全。他们对进出庄这个浮雕表现了中世纪的“大学校”里学园的商人、农民进行严格的盘查。一旦有任何值生们认真听课的情景。得怀疑的地方，就把他们扣留下来，进行审查。322323

166学生探索百科全书历史探索中世纪时期扩张与融合强盗与水手维京商人的买卖从公元8世纪到11世纪，维京人四处扩张。一部分海盗航行到东欧，在虽然维京人的船可以快速航行，可波罗的海建立起贸易线，并远航俄罗斯，到达基辅和保加尔。有些船队甚至远是它们无法承载大量的货物，所以维京探索北欧海盗纵横欧洲的掠夺史航至里海，前往巴格达和阿拉伯人做生意。另外一部分海盗则向西南拓展，在商人贸易的商品通常是不占空间但却价值不菲的精品。他们用家乡的毛皮、海元793年6月，维京人在英格兰北海岸的林第斯法恩岛登陆，袭击并欧洲的心脏地带掀起轩然大波。他们大肆劫掠不列颠半岛，并且夺取了诺曼象牙、琥珀、羽毛、绳索、蜂蜜，交换公底。在贸易和进攻的同时，他们还进行大规模的殖民，很多维京人在被征服地锦缎、丝绸、首饰、葡萄酒、玻璃、陶掠夺了该地区。这一事件标示了海盗时代的来临，预告着一首将持区作为农民和商人定居下来。然而，在与当地人的融合过程中，他们不可避免器、刀剑和水果等。他们也把掳获的人续近300年的史诗。此后，维京人的船队几乎袭击了欧洲所有的滨海国家。当作奴隶卖到巴格达和君士坦丁堡等大地被基督教强大的文化力量所同化，许多人就此皈依了基督教。1066年，挪城市。对于大部分的维京商人而言，他由于海盗时代初期的维京人常常以凶残、暴力的手段，劫掠欧洲大陆沿岸威国王—“无情者”哈拉尔德·哈尔拉迪战死，他的死标志着维京海盗在们更喜欢用贵重金属如金银珠宝而不是的修道院和其他一些易于攻击之地，因此被描绘成杀人如麻的掠夺者。实用钱币进行交易。第一个丹麦硬币是在恐怖头盔欧洲疯狂侵略扩张的年代终结了。公元9世纪时铸造的，际上，他们既是侵略者又是开拓者，既是强盗又是探险家，既是征服者又维京海盗进行劫掠时都带着制作精良但是一直等到10世纪的头盔。这些头盔用青铜或铁制成，发起进攻维京长船的时候，维京人才开始是商人，既在实施毁灭又在进行开创。他们是一群怎样的人呢？十分坚硬，可以保护他们的鼻子和脸维京长船悄声无息地靠岸了。海盗们一旦登这种船可以灵活地在大风大浪的海上航行，同时也可颊。而且，戴上这样的头盔会使海盗普遍使用钱币。陆，就发起了闪电般的袭击。他们一手拿着椴以在浅滩上行进，即使没有港湾也可以停泊在海滩们的模样看起来分外吓人，也令木盾牌，一手持剑、斧，呐喊着冲向村庄。他上，不会伤害到船身。这对维京海盗而言是非常便利海盗时代开始了对手更加心惊胆战。们抢夺自己所见到的一切值钱的东西，砍杀一的，因为他们可以随时靠岸而不会被察觉。长船也非青铜秤切试图反抗的人。每一个遇到他们的人在内心常轻盈，若是在河中航行，遇到瀑布或是激流等障碍，维京商人用这种精“维京”在北欧语中有“旅行”和“掠夺”两层意思。维京人生活在北欧的桅杆深处都感到极度恐惧。人们可以轻易地把船身抬起来。确、便携的秤称量贵重金属的重量。斯堪的纳维亚半岛，那里终年被厚厚的冰雪覆盖，严寒难耐，可供耕种和放牧的豪华的蛇形雕刻船首土地很少，生存环境极为恶劣。维京人主要以农耕生活为主，还在附近的海域支撑索帆篷附属方向舵望员查看登陆是否安全。捕鱼并从事贸易。慢慢地，他们建立起了丹麦、挪威、瑞典等国家。随着人口的增长，耕地变得缺乏，食物也产生短缺，许多斯堪的纳维亚人开始寄希望于靠海生活。8世纪末，喜欢冒险、爱好游历、勇猛冷酷的维京人纷纷驾索具驶着坚固轻捷的船只离开半岛，去闯荡曲折海岸线以外的世界。收藏划桨的地方抢夺家禽和食物奇特的葬礼船在维京人的生活中占有极其重要的地位，他们甚至在死后也要埋葬在船里，人们称之为“船冢”。这是“奥斯贝格”号，发现于奥斯贝格墓冢。它有21.5米长，5.1米宽，放火烧毁谷仓可能是当时世界最大的船之一。维京人的扩张路线威胁教士，抢夺他们斯堪的纳维亚半岛四面环海，要进入邻近的大陆很方便。这样的地理位身上值钱的东西。置，有利于维京人远征。通过挖掘到的文物，考古学家们复原出了维京人当年沿途所经之地。修道院中世纪时期的欧洲修道院大都非常富有，不少修道院就是封建大庄园，拥有大片土地。他们把大部分田地租给农民耕种，收取土地上的出产物或钱币作为租金。有时，教士们自己也到农田或菜圃里干活。极少数的人逃走了。没有反抗能力的人集中在一起，将被当作奴隶转卖。水战霸主突如其来的袭击维京海盗最擅长的是水这是公元793年北欧海盗对英格兰北海岸林第斯上功夫。他们经过远洋航法恩岛进行突然袭击的场景。他们掠夺了该地区征服与同化口传文学行后，溯河而上潜入敌的村庄和修道院，残忍地屠杀了大量教士，并把虽然在海盗时代初期，维京人攻击了在11世纪以前，除了刻在石头上的古代北欧文境。在海上与敌方相遇剩下的教士和一些村民掳走，当作奴隶卖掉。这许多即富有又毫无防御能力的修道字，维京人几乎没有任何文字记载。他们的文时，维京海盗会把船系在场令人震惊的袭击对西欧人而言不啻晴天霹雳，院，劫走了财宝和圣器，亵渎了圣地，学、诗歌和故事都是口头流传下来的。这种口海盗们把修道院一起，依次上场单独决斗。这一事件也宣告了海盗时代的来临。只留下一片废墟。但是在后来，在这传文学传统成为一种独特的艺术。老一代人把的财宝劫掠一空。这是绘制于12世纪初的壁些地区定居下来的维京人和他们的后上百首诗歌念给年轻的一代听，而这些听众又画，描绘了9世纪时攻击法国代都毫无例外地受到基督教的强大影会继续口传下去。最擅说唱口传文学的人以领土的维京人。响，被当地文化同化了。此为业，成为国王和富人的吟唱诗人。324325

167学生探索百科全书历史探索中世纪时期战旗上绣着圣母贞德之死法国人心中的圣女玛利亚的像克雷西战役1429年，贞德率军攻下了许多被英军占领的法国城市，她的个人荣誉也1346年7月，英国国王爱德华三世盛极一时。但这时的法国国王查理七世已经不再像以前那样支持贞德了。由诺曼底登陆，到达巴黎附近后，又引探索英法百年战争的历史1430年，贞德在康边战役中被法国投降派勃艮第党人所俘，并以万金之价卖军北上。法王腓力六世也率大军赶到法国北部。8月26日，两军在克雷西附给了英国人。1431年5月，贞德被卢昂宗教裁判所以“女巫”罪名判处火刑，1066年法国诺曼底公爵威廉征服英国，成为英国国王后，英法近交战。战斗一开始，骑马披甲的法国自最后被活活烧死。少女贞德勇赴国难的义举，在当时极大地震撼了法国人民，骑兵就被密集的威尔士轻装弓箭手打两国封建主在王位继承和领土归属上经常发生纠纷。这些矛盾乱了阵脚。战斗进行不到一天，法军遭也唤醒了他们的民族意识。最终，法国人民击败英军，收最终引发了1337～1453年两国间长达100多年的战争，史称“百年到惨败，死于战场者达1500余人，而复失地，取得了百年战争的胜利。这对后来法国基本英军仅死伤100人左右。英军乘胜北战争”。战争爆发后，法国连连战败。但在关键时刻，一位法国农上，于次年攻占法国的重要港口加莱。实现国家政治统一、建立民族国家具有深远意义。家姑娘挺身而出，唤醒了法国人民的民族意识，这个姑娘就是贞德。后这是西欧历史上的一次著名战役，是一场以新型武装战胜沿袭几百年的传来，贞德被教会法庭宣判为“异端”、“魔女”，残酷处死。可是，在法战争爆发了统封建骑士武装的战役。国人心目中她却是“圣女”、英雄。贞德出征1328年，没有子嗣的法国国王查理四世去世，瓦洛亚家族的腓力登上王位，即腓力六世。英贞德身着戎装，披甲戴盔，骑着一匹王爱德华三世是查理四世的妹妹所生，所以要白马，率领一支约有6000人的援军，冲求以外甥身份继承法国王位，但被拒绝。1337向了围攻奥尔良的英军。“奥尔良的姑娘”年，爱德华三世向法国宣战，意图夺取王位。百年战争由此爆发。1428年，英军向法国大举进攻，东南部的重镇奥尔良成为双方争夺的战略要地。不久，奥尔良被英军围困，情况紧急。当时，年仅16岁的少女贞德出于宗教信仰的虔诚和忠君勤王的意识，土尔斯堡战役这是贞德率军解救奥尔良之围中最关键的将解放法国看成是上帝赋予她的使命，于是自称在梦中获一场战役。战斗中，贞德虽然身负箭伤，但仍旧冲锋在前，激励了法军的士气，扭转得上帝的启示：法兰西将得到“洛林边境的童贞女”的了不利的战局。最后，法军攻克了土尔斯堡。第二天英军宣布撤退，解除了对奥尔拯救。1429年初，她谒见困顿中的法国国王查理七良的围攻。世，借上帝的名义坚定了国王的信心，得以率军吊网云梯石头放置在吊网中，驰援奥尔良。在贞德的带领下，士气大振的升高之后，吊网张开，攻城战便可投掷出去。攻城战是中世纪军事行动的常用战术。这种战争旷日持法军痛击英军，解除了城围。为表达对贞火箭火药桶久，攻方常常首先切断守方的粮草供给，然后发起进攻直至突破守方的防御工事，或等待守方弹尽粮绝，被迫投降。德的崇敬和感激，奥尔良人亲切地称巨型杠杆在英法百年战争期间的布雷斯特的攻城战中，英军就使用她为“奥尔良的姑娘”。短端拉下，长端便翘起。云梯和射石炮进攻法军。这幅图表现的正是这一场战役。全副武装的贞德贞德的功劳重型装备的衰落按照惯例，法国国王应该在兰斯城大教堂举行大石弩在中世纪，欧洲人打仗以骑兵为主。这些骑兵通常都披挂加冕礼，才算是公认的正式君主。由于战况紧防护栅栏着全封闭式的连体金属盔甲，甚至连他们的战马也都身披迫，国王查理七世登基后一直没有机会举行加甲胄。这种装备的防护效果虽然好，但却极为笨重。在百冕大典，因而地位不稳，给了英国人和勃艮第年战争中，英国用轻装长弓兵重创了不可一世的法国重装党分裂法国的借口。但在贞德的保护下，查理甲骑兵。这一战例预示着笨重的盔甲终将退出战场。七世顺利地来到了兰斯城。图中，贞德手举战旗，守护着国王加冕大典的进行。贞德1412年1月4日，贞德生于法国洛林地区的杜瑞来村。她生活的时代正处在英法百年战争期间，当时法国大半领土被英军占领，她的家乡也几度遭劫，深受战乱扰害。自幼年起，她便养成了坚强的性格，并逐渐树立了保卫家园、为国出力的决心。迫害异端大石弩在中世纪的欧洲，基督教会专门成立了异端裁判所，对那些持不同神学见解的人进行审讯和迫害。那些这种大石弩的工作原理类似跷跷板。猛地拉下不承认自己有罪的人，通常会被处以死刑，在火刑短的一端，长的那端便突然向上升起，射出石柱上烧死。图中，被异端裁判所诬蔑为“女巫”的头等投掷物。8世纪时大石弩在阿拉伯出现，后贞德，在法国卢昂广场上英勇就义了。来由十字军传入欧洲，但直到12世纪欧洲人才开始使用它。这种大石弩的力量很大，可以投掷出一匹马大小的石头。326327

168学生探索百科全书THENEWENCYCLOPEDIAOFSTUDENTEXPLORATION下卷·历史探索第九章文艺复兴时代9THETIMEOFRENAISSANCE“我去！我去把死人唤醒！”—在文艺复兴运动高潮时期流行的一个口号这是历史上欧洲从中世纪向近代过渡的时期，史称文艺复兴时代。这个时代的来临源于一场复兴古代科学和艺术的文化运动—文艺复兴运动。1453年，东罗马帝国的首都拜占庭被土耳其人攻陷，那里的大批学者携带着古希腊文明流入欧洲各地，逃到意大利讲学。同中世纪灰暗的宗教生活相比，古希腊的文化、艺术无疑展开了一个崭新的世界。人们打着复兴古典文化的旗帜，从封建专制与教会桎梏下解放自己。于是，欧洲历史开始一步步走向新时代。在这个过程中，欧洲也迎来了全球航海的盛世，地理大发现的创举也成就了像哥伦布这样的伟大航海家……

169学生探索百科全书历史探索文艺复兴时代文艺复兴的文化精英结束黑暗时代文艺复兴时期，欧洲出现了一大批文化精英。其主要代表人物有“前三杰”和“后三匠”。“前三杰”又称“文探索欧洲的文艺复兴运动坛三杰”，是指早期文艺复兴运动的三位杰出代表人物：艺复兴是中世纪之后欧洲文明的一个新时期。在经历了教但丁、彼特拉克和薄伽丘。他们拉开了文艺复兴运动的序文幕。“后三匠”也称“艺坛三匠”，是指文艺复兴运动盛期会专制思想的黑暗统治后，文人学者和艺术家们重新发现的三位艺术巨匠：达·芬奇、米开朗基罗和拉斐尔。在文了古希腊、古罗马文明的辉煌成就，从而使大量的古典作品和学艺复兴晚期还出现了一系列著名人物，如文学家莎士比亚术精神获得了新生。14世纪时文艺复兴运动在意大利兴起，15世和塞万提斯、宗教改革家马丁·路德、美术家丢勒、哲学纪发展到德国、法国、英国、西班牙、荷兰等地，16世纪时达到家培根、自然科学家伽利略等。在这些文化精英的推动画圣之作鼎盛。当文艺复兴运动席卷了整个欧洲时，人们的人性意识普遍文艺复兴“后三匠”之一的拉斐尔（1483～1520年）下，新思想以较快的速度和较大的冲击力传播开来，极大觉醒，充满了创造力和积极进取的精神。中世纪的社会基础随之出生于画家家庭，有“画圣”之称。他的绘画作品地推动了社会历史的进程。优美、典雅，具有高度的艺术技巧。拉斐尔在古希土崩瓦解，欧洲社会开始走向全面发展。腊文化中撷取灵感，创作了这幅《三美神》。她们分别象征着美丽、爱情和贞洁，体现了文艺复兴的人塔楼高94米，它是意大利最文主义思想中积极永恒的人生观。引人注目的公共建筑之一。文艺复兴运动与思想一个天才的多面手达·芬奇（1425～1519年）出生在佛罗伦萨，是文艺当时欧洲新兴资产阶级的思想家们高举“回到古希腊古罗马去”的旗帜，力图复兴古建筑风格复兴时期的代表人物，其才能表现在绘画、科学、哲学、佛罗伦萨的建筑家们设计出了带有柱子、拱门和圆音乐、发明创造和写作等各个方面。代表作《蒙娜丽莎》典文化，开始了轰轰烈烈的文艺复兴运动。但实际上，文艺复兴的最终目的并不是要重建形屋顶的建筑。这种风格最早被希腊和罗马人采用，是世界美术史上最具有代表性的肖像画之一。古代文化，而是要建立适应资本主义生产关系的新的意识形态。文艺复兴运动的指因此被称为古典建筑风格，而这一时期的仿作则被称为新古典主义风格。其中最典型的具有新古典主导思想是人文主义。人文主义以人为中心的世界观与教会以神为中心的世界义风格的建筑是佛罗伦萨大教堂。蒙娜丽莎的微笑观相对抗，反对禁欲主义、蒙昧主义和来世观念，歌颂世俗生活，赞达·芬奇的名作《蒙娜丽莎》自扬人的价值，提倡人性解放。西尼约里亚广场1506年问世以来，征服人类达四个多西尼约里亚广场曾被称作执政长官广这个走廊是修道院世纪。蒙娜丽莎的微笑既显示了其内场，一直以来都是佛罗伦萨的政治与民事的中心地带，也曾是佛罗伦萨城院长和行政长官宣心的激动，又保持了安详平静的仪西尼约里亚宫重大历史事件的舞台。读文告的会场。态，表现了女子的矜持美。在中世纪西尼约里亚宫是西尼约里亚广场上的一座城堡式建筑，宗教禁欲主义控制下，欧洲人的哭与当时是美第奇家族统治者的办公地点。这栋建筑始建于1299年，直到16世纪才最终完工。在今天，它是佛笑都是对上帝的“亵读”。到了文艺文艺复兴的摇篮罗伦萨市的市政厅，人们称之为“旧宫”。复兴时期，在人文主义思想的影响文艺复兴运动发源于意大利的佛罗下，人们开始认识到应该有享受现世伦萨。这里商业繁荣，文化发达。当时，佛罗伦萨的贵族们建起了豪华生活的幸福与欢乐的权利，被禁锢一的房屋和宫殿，大部分建筑都是按千年之久的思想感情得到了解放。蒙古希腊和古罗马的风格建造的，学娜丽莎的微笑正是这一时代精神的反校和图书馆也发展得很快，很多人映。这迷人的微笑又被称为“人类的有条件接受良好的教育。微笑”或“永恒的微笑”。讨论新观念贵族的学者美第奇家族14世纪以后，意大利著名的美第奇家族开始了对佛罗伦萨的政治统治。其家族统治者大力提倡艺术、收集古籍，开办雕刻学校，建造公共图书馆、注重人才培养。他们的政治活动和社会活动有力地推动了意大利文米开朗基罗与《大卫》艺复兴运动的发展。牧师米开朗基罗（1475～1564年）是文艺复兴时期的巨匠，在雕塑、绘画、建筑和富商建筑师向赞助人“异端”科学家伽利略文学领域都留下了很多杰作。其中最富美第奇家族展示他的画稿。伽利略生活在文艺复兴时期的意大利，是杰出的天盛名的是雕塑作品《大卫》和梵蒂冈西的小孩文学家和物理学家。这是他在1609年制造的世界上斯廷教堂的大幅天顶壁画。《大卫》是米律师第一架天文望远镜。伽利略通过望远镜观察和研究开朗基罗的成名作，取材于《圣经·旧天体，论证了哥白尼地心说的科学性，进一步动摇约》中的神话故事。卫兵美第奇家族的统治者这个画家正在绘制建筑物素描。了基督教思想的统治。因此，他被罗马教皇宣布为乞丐异端，后来在长期的软禁中郁郁死去。330331

170学生探索百科全书历史探索文艺复兴时代身世之谜哥伦布的身世20世纪末，美洲一位研究哥伦布的专家提出了一个石破天惊的说法。他认为大家通常所说的那位克里斯托弗·哥伦布只不过是一位在地中海从事商业贸易的船长，而探索航海时代与地理大发现真正到过美洲的哥伦布是西班牙人，而且出生在加泰罗尼亚地区一个具有航海传统的15～16世纪，欧洲出现了一大批富有探险精神的航海家。他们贵族家庭。那么，他为什么要隐瞒自己的身世呢？专家认为，哥伦布年轻时参加了在雇佣兵团，曾对抗过后来赞助他进行探索之旅的国王。为了获得国王的资助，哥开辟了直达东方的新航线，沟通了欧、亚、非、美洲之间的伦布隐瞒了身世。如果这一说法符合历史事实的话，人们不禁要感慨，如果海上交通，扩大了世界市场，形成了新的贸易中心。在当时发哥伦布不隐瞒过去，也许他根本没有机会进行历史性的旅程。或许他本人现美洲新大陆的航海家哥伦布就是其中一位著名人物。但声也希望自己的真实身世有一天能够揭晓，所以才让人在西班牙塞维利亚名显赫的他却一直隐藏着一个秘密：自己的身世。他究竟大教堂里自己的墓室上刻下墓志铭：“莫让我永世不明”。来自何方？是意大利人还是西班牙人？是平民还是贵族？隐瞒身世的航海家经过数年游说而终于得到西班牙王室慷慨资助的他的前半生刻意地留下了许多空白，原因究竟是什么？哥伦布的四次航海哥伦布，简直是欣喜若狂。他准备向西航行，到达哥伦布的一生中总共进行过四地处欧洲东方的亚洲。他也许料想不到，自己寻找次远航。第一次远航时，他到达东方的航程会给出另一种答案，而带入坟墓的前了中美洲巴哈马群岛中的威特半生，竟然也会成为后世人们致力探寻的谜团。大航海家的生平林岛，并将它命名为“圣萨瓦尔多”，随后到达的还有古巴和海关于哥伦布的生平，最常见的说法是：克里斯托弗·哥伦布，意地岛。以后的三次航行中，他又第一部航海手册发现了波多黎各、牙买加、洪都大利热那亚人，生于1451年。他的父亲乔凡尼·哥伦布是一个织布工，拉斯、巴拿马等地，为西班牙人1484年，葡萄牙国王约翰二世在热那亚城经营一个呢绒作坊。他的母亲是一个温柔勤劳的家庭主妇。的殖民扩张与掠夺打下了基础。的数学家们编写了欧洲第一部航海手册。对于航海方位的确定，传统的1476年，哥伦布移居葡萄牙，曾向葡萄牙国王建议探索一条向西航行以直通航海大时代方法是用四分仪测量北极星的高度东方的航线，但未被采纳。1485年移居西班牙，经过数年游说，他终于得到15世纪，随着西欧商品经济的迅速发展，货币的需求恶劣的生活条件备用武器来确认船的方位。但这个方法并不量急剧增长，这激发了欧洲封建贵族、大商人和新兴在长达数个月的时间里，“圣塔玛利亚”号哥伦布不知道他将面对的亚洲了西班牙王室的资助。1492年8月，他率船三艘，从西班牙的巴罗斯港出发，将是40多位男子汉的家，与他们在一起的人对自己是友善的还是敌对十分可靠。而且，在南半球海域也看资产阶级对贵重金属的渴求。由于前往东方的传统商路已被土耳其人控制，欧洲人急于寻找一条新航线，以装载给养还有船中的蟑螂、老鼠、虱子。除了船长的，所以在船上设置了可旋转不到北极星。数学专家们简化了犹前往东方寻找黄金遍地的国家印度，结果却发现了美洲大陆。晚年的哥伦布便加强与东方的直接贸易联系和侵占新领土。一个充哥伦布在船上储备了足以维持数个外，每个人都得睡在露天甲板上——甲板的小型轻炮。这种炮安装在露太天文学家扎科特关于太阳贫病交加，于1506年抑郁而死。满冒险与生机的航海大时代来临了。月的给养。木桶里装的是葡萄酒、下面太狭窄，而且臭气烘烘。天掩体（加高的船侧壁）里。运行的一系列图表，将其变水、醋、咸鱼、腌制的猪肉和牛肉，成一部实用手册。这样，还有许多大米、面粉、蚕豆和在当时专供远航水手食用的饼干。一些海员们通过查阅手望员航海准备“圣塔玛利亚”号箱子里装着炮弹、火药、十字弓矢、册，就可以确定自己望员一般站在船头或爬上桅杆1492年5月12日，哥伦布来到当时的西班牙船只还不时兴取正鱼线和鱼钩，以及用于贸易的商货物清单所处的纬度了。的顶部，执行望和警戒任务。他西班牙南海岸的巴罗斯港，准式的名字，一般都以“圣塔”一品，如纺织品和玻璃球等。们的眼睛始终巡视着海面，寻找备他去往亚洲的远航。当地政词开头，然后随意加一个女性的航海仪器陆地的影子。府向哥伦布提供了两条船：昵称。玛利亚是西班牙北部加利“尼娜“号和“品达”号。哥伦西亚一带女性的昵称，这艘船就布又从他朋友那里租来了第三是在那里建造的。这是一艘圆腹寻找船员条船“圣塔玛利亚”号。货船，是船队中航速最慢的一起初，在帕罗斯港口没有人愿意与哥伦布一起出海。因为这艘，也是最难驾驶的一艘。哥伦些西班牙水手不想在一个外国人的带领下，冒着生命危险驶布自己就在这艘船上。往自己不熟悉的海域。哥伦布的计划在他们看来是愚蠢的。但哥伦布凭着他的三寸不烂之舌，最终说动了90多名水手。他们被分配在三艘船上。船员们正在清点航行中所需的一切物资。332333

171学生探索百科全书历史探索文艺复兴时代彼得大帝的扩张彼得大帝的遗嘱17世纪的俄国是一个远离海洋的内陆国家。为了夺取出海口，开辟新市场，实现俄国的富强，彼得大帝着手制定了征服世界的蓝图。1700～1721年，彼得大帝发动了长达21年之久的“北方探索彼得大帝统治下的俄国大战”，最终战胜瑞典，夺取了波罗的海出海口。而后，他于1722～1723年远征波斯，占领了里得大帝生于1672年，10岁时即位，17岁时已经实权在海西部沿岸。彼得大帝在位期间，瓦解了波兰的武装力量，两次对土耳其作战，但还是未能占彼领梦寐以求的黑海港口。于是，他下令在涅瓦河口修建新都——圣彼得堡，将之作为面向欧洲握。这位雄才大略的君主终生致力于俄国的强大，积极推的一个窗口。彼得大帝死后，后继沙皇们都继续实行夺取世界霸权的扩张政策，在事实上忠实行扩张政策。他年轻时暗访西欧发达国家，考察文化、科学和地执行了他的“遗嘱”。技术，回国后厉行改革，使落后的俄国实力大增。他还打败瑞彼得大帝典，远征波斯，两次发动对土耳其的战争，为俄国夺取了波罗太子阿列克谢的海出海口、里海西部沿岸等宝贵的生存空间。1725年，彼得改革中的激烈冲突由于彼得一世的改革触犯了世袭贵族和教会的利大帝在其侵略扩张胃口远未满足时就匆匆去世了。这位俄国最益，反改革派以太子阿列克谢为首，形成一个“太彼得大帝子党”。1718年，太子涉嫌阴谋夺取皇位而判处死有作为的沙皇其扩张野心究竟有多大？他有没有留下类似“政彼得大帝身高两米多，体格魁梧，性刑。这幅画表现了彼得对太子的不满。沙皇统治格倔犟，精力充沛，意志顽强。他坚治遗嘱”一类的东西昭示这一切呢？1547年，来自莫斯科公国的大公伊凡四世成为俄国历史上定地实行改革，努力促使俄国从一个的第一任沙皇。从此，沙皇在俄国的专制统治开始了。彼得封闭、保守、落后的农奴制国家向现圣彼得堡大帝是俄国罗曼诺夫家族的第四任沙皇，也是第一位称帝代化国家逐渐转变。当他离世时，俄圣彼得堡是一座水上城市，河流面积的沙皇。这是象征沙皇权威的皇冠、金球、权杖和勋章。国已经成为了欧洲强国。遗嘱的真假占全市总面积的10.2%，整个城市由300多座桥梁相连。河流纵横，风光1836年，法国人德奥将《彼得大帝统治欧洲的计划》披露于世，这就是后来流传极广、令秀丽，素有“北方威尼斯”的美称。人真假莫辨的彼得大帝的“遗嘱”。它的内容主要概括了俄国当时的外交政策，显露出彼得大帝企图通过称霸欧洲进而达到征服世界的野心。有人认为“遗嘱”是真的，因为德奥是彼得大帝的女儿伊丽莎白女皇的情夫，曾被允许翻阅历代沙皇的绝密档案。据称，这份“遗嘱”就是他在沙皇夏宫中意外获得的。有人却认为“遗嘱”是杜撰的，主要依据是彼得大冬宫帝当年猝然去世，连皇位继承这样的重大问题都未曾留下只言片语，因此不可能留1754～1762年，圣彼得堡修建了一座美丽的宫殿——冬宫，坐落在圣彼得堡宫殿广场上。下这么一份详细的“遗嘱”。但也有人认为《计划》的文它是18世纪俄国巴洛克式建筑的杰出典范。十月革命后，它成为圣彼得堡国立艾尔米塔奇字虽然有可能是杜撰的，但内容却完全是实情。博物馆的一部分，与美国的大都会、法国的卢浮宫并称为世界三大博物馆。一个望西方的窗口为了与旧时代的俄罗斯彻底决裂，彼得大帝在1703年决定放弃作为政治活动中心的首都莫斯科，为新的、向西方看齐的白夜俄罗斯建立一个新首都，这就是圣彼得堡。它是由成千上万圣彼得堡地处北纬60度，每年夏季在这里都个征募来的劳工在涅瓦河三角洲的沼泽地上建立起来的，直会看到在极昼条件下特有的“白夜”现象。“白通波罗的海，成为一个“望西方的窗口”。夜”来临时，这里的日照接近20个小时。落日余辉久久映照天际，在短暂的黄昏之后，又开城市发展始出现晨曦朝霞，刚落下的红日再次冉冉升起，景象十分壮观。依照建造者们最初的设想，圣彼得堡被建设成一个港口城市和国家行政管理城市。到18世纪时，圣彼得堡又开始扮演第三个角色：经济与工业城市。冶金工业和棉纺工业在这里发展起来，同时也出现了一些银行和保险公司。胡子改革俄国贵族是一群享有特权的富裕农奴主，蓄长胡子是他们地位的象征。彼得大帝访欧回国后，就废除了贵族的特权，并剪微服出访掉了他们的大胡子。彼得将这作1697～1698年，彼得派出规模庞大的使为一种看得见的标志，标志着席团赴英、荷等国考察学习，他本人则装扮卷全国的改革运动已经开始了。成一名水手随团出访。“时而是一个水手，时而是一个木匠，他总是不停地做工。”俄罗斯作家亚历山大·普希金曾这有趣的剪胡子运动样描写当时到欧洲微服出访的彼得。334335