朱临的个人资料

宇宙射线可能是地球物种周期性灭绝的罪魁祸首 2007年4月23日钱江晚报报道，美国研究人员新近称，太阳系在银河系中的运动以及银河系在宇宙中的运动对地球生物多样性有着巨大的影响。宇宙射线可能是地球物种周期性灭绝的祸首。　　太阳系运动周期与物种灭绝契合研究发现，地球物种的大规模灭绝时间与太阳系偏离银河系中心的周期性有着近乎完美的巧合。科学家迈勒特说，“太阳系偏向银河系北方时，就对应着物种灭绝。”在这些周期中，地球都会受到高强度的宇宙射线袭击。这些射线可触发气候变化或者基因突变给地球物种带来灭顶之灾。　　银河系运动产生射线太阳系是在圆盘状的银河系中运行的，运行过程中会发生相对于银河系中心位置的位移，每隔6200万年就会到达距离银河系中心的最远点。而整个“银河盘”又是在包裹着它的热气体中以每秒200公里的速度运行。“银河盘并不像飞盘那样圆滑，”科学家称，“它是扁平的。”当银河系的“北面”或前面与周围的热气磨擦时就会产生宇宙射线。当太阳系运行到“银河盘”的上方时，就更接近宇宙射线源，“与处于银河盘中心时相比，地球所受的射线冲击大多了。”当太阳系处于银河盘密度较大的中心位置时，太阳系还能够受到强大的磁场保护免受射线袭击；一旦离开了这个中心，磁场保护就弱了很多。　　射线可改变地球气候一个可能是，当射线与地球大气磨擦时，会产生高能粒子介子，这些介子倾泻到地球物种身上产生了有害的辐射。“宇宙射线本身并没有多么危险，它们与地球大气磨擦产生的带电粒子却可以穿透大气层，尤其是介子还可以深入到海平面以下。”科学家说，地球大气层化学成分的改变及臭氧层的损耗也会导致更多的物种变异。而且，这些带电粒子对大气的轰击还会产生大量的云层，从而导致气候变化。　　下次灭绝还要1000万年不过，研究人员也承认，他们进行的模拟并没有解释所有的灭绝现象。例如，恐龙的灭绝以前被认为是小行星撞击所致，不符合6200周期。迈勒特说，目前太阳系的运行已经经过了银河系的中线，处于上升的阶段，也许会给地球的物种带来另一场射线灾难。不过，“那已经是1000万年以后的事了。”　　（钱江晚报通讯员倪朵文）

黑洞和白洞一、关于神秘的黑洞。广义相对论认为，黑洞就是宇宙中这样一种区域，进入那里的一切物质将被高度凝聚，那里的引力惊人之大，任何物质都无法逃逸，甚至连光和时间也不例外，譬如：黑洞中，宇宙尺度相当于人类太阳系大小的宇宙空间里，所凝聚的质量则相当于30亿个太阳的质量。天文学家无论用哪一种望远镜都无法测知这一巨大质量，只有根据间接征兆才能发现它，天体物理学家把这种天体称为黑洞。巨大无比的物质漩涡朝向直径几百乃至几千光年长的星系螺旋体旋转扭动。这个物质漩涡从外部向螺旋体中心急剧凝聚，离旋心越近，物质漩涡的旋转速度就越大。物质漩涡一旦进入黑洞中心，便立刻荡然无存。目前已搞清，在黑洞中心区有一种类似漩涡状的东西，凡进入这里的一切物质，哪怕是光和能均被吸入而不可自拨，最终消失得无影无踪。前不久，美国科学家借助哈勃太空望远镜和安装在夏威夷群岛上的两部大功率天文望远镜进行了详细观测和研究，从而得出一个结论：宇宙中的每一个星系，包括我们的银河系在内都有自己的黑洞。每一个星系的黑洞位于星系的正“中心”，多半情况下黑洞的质量跟该星系中所有其他天体的质量之和成正比。此外，科学家还发现，有一条环状物紧紧环绕在黑洞周围，从而形成一条清晰的界圈。飞驰运动的物质漩涡在运动途中可能会损失掉部分物质，不过，它一旦接近这一黑洞界圈，便再也不可能逃逸掉，天文学家将这一黑洞界圈称为“悲剧界圈”，困为凡进入黑洞“悲剧界圈”的任何事物都无法查知和研究，这犹如处于地平线以下的一切物体都无法看见一样。发现这黑洞界圈，即黑洞“悲剧界圈”的是美国马萨诸塞州剑桥施密特科研中心的一组研究人员。这里的科学家们认为，这一重大天文学发现是黑洞客观存在的无可辩驳的佐证。今天，科学家们才真正搞清，黑洞至少分为两类：一类是恒星级黑洞，另一类是星系级黑洞。恒星级黑洞较小，它是由质量大于50个太阳质量的巨星演化而成的，其自身燃料消耗殆尽且与外壳分离后将坍缩成直径15米至20千米的星体，最终变为黑洞。在大多数情况下, 巨星如此坍缩的结果，将变成十分质密的中子星，但有时也变成黑洞，一旦在星际空间形成黑洞，它飞经途中所遇到的一切――气体、尘埃、小行星或行星的碎块，统统将被其吞噬掉。如上所述，黑洞通常是看不见的，只有通过计算机模拟方能发现它们。不过，某些恒星级黑洞仍能被发现，例如在双星系统中，如果有一颗伴星为黑洞，便会立刻被天文学家发现，通常，双星系统中的两颗伴星其实就是普通恒星。一是天文学家发现双星系统中的一颗伴星的部分物质不知不觉地消失到什么一方去时，便开始对其密切注视，直至发现黑洞为止。前不久，研究人员发现，有一类似的双星系统，过去，它一直是被视为编号B404CLJ的天体。实际上，某种螺旋状圆盘在Ｘ射线的天文观测中看得十分清楚，从其比邻的一颗伴星中抛射出气体，天文学家们惊异地目睹了这一双星系统抛射气体的宇宙奇观，不久，另一颗伴星便很快消失在黑洞的“悲剧界圈”内，它将永不复现，甚至连悲剧的信号也不会发出了。星系级黑洞的质量比恒星级黑洞大数百万乃至数十亿倍，它陷匿在星系的正中心，它几乎是整个宇宙史的“见证人”。 1994年，哈勃太空望远镜搜寻到存在这种星系级黑洞的无可辩驳的证据：在M87星系中发现一个星系级黑洞――一股气尘状物质站强大的引力吸入黑洞的漏斗状入口，当它发生螺旋状扭曲变形时所处的位置距毁灭性“陷阱”的边缘――“悲剧界圈”还有500光年远。这股所尘状物质流被完全吸入黑洞前严重电离，进而放出一股电流。这一形同悲剧的奇观展现在天文学家跟前，它就发生在我们本星系――银河系的中心――银心内。此外，哈勃太空望远镜在狮子座的两个星系中和处女座的一个星系中也发现了这种星系级黑洞。

科学家首次在太阳系外星球发现“有水”的证据 2007年04月11日新华网新科技频道报道，4月10日，美国天文学家表示，他们第一次在太阳系外的星球上发现了水存在的证据。据英国媒体报道，来自美国洛厄尔天文台的天文学家特拉维斯·巴曼表示，他在一颗类似于木星的气体行星上发现了水蒸气的存在。这颗行星位于距离地球大约150光年的飞马星座当中，编号为HD209458b。今年2月，曾有科学家报告说，他们未能在这颗行星的大气里发现水存在的证据。不过巴曼在接受采访时表示：“我很有信心。这绝对是一个好消息，因为人们本来就预测这颗星球有水存在。” 洛厄尔天文台表示，他们的研究成果将发表在《天体物理学杂志》上。洛厄尔天文台是当年发现冥王星的地方。一直以来，科学家们试图在地球以外的行星寻找水的存在，因为水是生命存在的基本要素。不过巴曼指出，这颗类似于木星的行星不太可能孕育生命，在上面发现水蒸气并不意味着发现了地球外生命的存在。（江玮文）

帕斯卡和帕斯卡定律帕斯卡（Pascal，Blaise，1623—1662年），法国数学家、近代概率论的奠基者和物理学家。他建立的直觉主义原则对于后来一些哲学家如卢梭和伯格森等，都有影响。他提出的关于液体压力的定律，后人称之为帕斯卡定律。　　帕斯卡生于法国奥弗涅的克莱蒙费朗。帕斯卡智力从小就高人一等。12岁时，他就爱上了数学。帕斯卡的父亲是一位受人尊敬的数学家。12岁独自发现了 “三角形的内角和等于180度”后，帕斯卡开始师从父亲，学习数学。在其父亲精心地教育下，帕斯卡很小时就精通欧几里得几何。16岁时，帕斯卡就参加法国科学院的前身——巴黎数学家和物理学家小组。帕斯卡在数学方面做出了杰出贡献。他自己独立地发现出欧几里得的前32条定理，而且顺序也完全正确。1639年，17岁时，帕斯卡写成数学水平很高的《圆锥截线论》。这是他研究德扎尔格关于综合射影几何的经典工作的结果。在这篇出色的数学论文里，帕斯卡提出了一条定理，后人将其称之为帕斯卡定理。他还提出了有名的帕斯卡三角形，阐明了代数中二项式展开的系数的规律。数学家德札尔格非常欣赏帕斯卡的才华，把以上《圆锥截线论》中的这个曲线命名为 “帕斯卡神秘六线形”，并亲自担任了帕斯卡的教师。笛卡儿坚决不相信17岁的孩子能够写出这样的书。反过来，帕斯卡也不承认笛卡儿解析几何的价值。 1646年前，帕斯卡一家都信奉天主教。由于其父亲的一场病，使他同一种深奥的宗教信仰方式有所接触，这对他以后的生活产生了很大的影响。在此期间，帕斯卡和数学家费马进行通信，他们一起解决了某一个上流社会的赌徒兼业余哲学家送来的一个问题：他弄不清楚他赌掷三个骰子、出现某种组合时，为什么老是输钱。他们在解决这个问题的过程中，奠定了近代概率论的基础。 1642年，刚满19岁的帕斯卡设计制造了世界上第一架机械式计算装置——使用齿轮进行加减运算的计算机。原先，帕斯卡只是想帮助父亲计算税收，减轻父亲在计算中的负担，而动脑筋，想出了这种计算机。然而，帕斯卡却因此而闻名于当时，这种计算机也成了后来计算机的雏型。在计算机研制成功之后，帕斯卡认为，人的某些思维过程和机械过程是没有差别的，因此，可以设想用机械来模拟人的思维活动。　　在他暂短的一生中，作出了许多重要的贡献，但以在数学和物理学中的贡献为最大。1646年，为了检验意大利物理学家伽利略和托里拆利的理论，帕斯卡在能俯视巴黎的克莱蒙费朗的山顶上，反复地进行了大气压的实验，为流体静力学和流体动力学的研究，铺平了道路。在流体物理的研究中，帕斯卡首先发现了著名的帕斯卡定律，并首先阐述了这一力学定律。帕斯卡定律指出，在气体或液体这些流体中，封闭容器中静止流体的某一部分压强发生的变化，将毫无损失地传递至流体的各个部分和容器壁。。压强等于作用力除以作用的面积。帕斯卡发现，静止流体中任一点的压强各向相等，即在通过该点的所有平面上的压强都相等。这一事实也称作帕斯卡原理。根据帕斯卡原理，在水力系统中的一个活塞上施加一定的压强，必将在另一个活塞上产生相同的压强增量。如果第二个活塞的面积是第一个活塞的面积的10倍，那么，作用于第二个活塞上的力将增大为第一个活塞的10倍，而两个活塞上的压强仍然相等。帕斯卡定律具有多种的用途，如液压制动等。为了改进托里拆利的气压计，帕斯卡反复进行了大气压的实验。在实验中，在帕斯卡定律的基础上，帕斯卡还发明了注射器，并创造了水压机。帕斯卡关于真空问题的研究与其发表的著作，更加提高了他的声望。帕斯卡从小体质虚弱，又因过度劳累，终致使得他疾病缠身。然而，正是在他病休的1651—1654年间，帕斯卡紧张地进行了科学研究的工作，写成了关于算术三角形、空气的密度和重量、液体平衡等多篇论文。在1655—1659年间，还写了许多宗教的著作。晚年，有人建议把他关于旋轮线的研究结果发表出来，于是，他又沉浸于科学的兴趣之中。但从1659年2月起，帕斯卡的病情加重，使他不能正常地工作，因而使其耽于虔诚的宗教生活之中。最后，在巨大的病痛中，帕斯卡逝世了。　　在帕斯卡撰写的哲学名著《思想录》里，他给世人留下了一句名言：“人只不过是一根芦苇，是自然界最脆弱的东西，但他是一根有思想的芦苇。” 科学界铭记着帕斯卡的功绩。计算机领域不会忘记帕斯卡的贡献，1971年面世的PASCAL语言，就是为了纪念这位计算机的先驱，这使帕斯卡的英名长留在了电脑的时代里。国际单位制规定“压强”的单位为“帕斯卡”，也是因为他率先提出了描述液体压强性质的“帕斯卡定律”。

我国“高原之肾”若尔盖湿地萎缩严重 2007年04月10日新华网记者吴晶晶四川若尔盖4月10日电,由于全球气候变暖、降雨量减少等自然因素和过度放牧、开沟排水等人为因素的共同影响，世界上最大的高寒湿地之一、有着“高原之肾”美誉的我国若尔盖湿地正在不断萎缩。若尔盖湿地位于黄河上游，青藏高原东部，素有“黄河蓄水池”之称，也是世界濒危野生动物黑颈鹤、白尾海雕等的主要栖息地。它是全球生物多样性最关键的地区之一，也是全球气候影响的敏感区。近年来，若尔盖湿地生态环境不断恶化。据统计，若尔盖湿地国家级自然保护区内1985年湖泊总面积32475亩，15年之后，减少面积达38.9％。严重的萎缩导致了湿地特有的物种群落的变化，湿地保护面临的形势十分严峻。记者日前随“剑南春寻找中国沙尘暴之源科考队”来到若尔盖，发现有明显水面的湿地已经非常少见，原来是沼泽的地方现在大多已经干涸，只剩下一个个拱起的黑土堆，有的地方甚至已经出现沙化。站在一个过去专门为看湿地而建造的观景台上，现在已经看不到任何湿地。 “现在在草原上，能够把人陷下去的沼泽，已经极少极少了。”在草原上土生土长的藏族老人罗布扎说，“现在再让我骑马跑上一百里，可能也不会看到沼泽了。” “若尔盖湿地的生态系统已经十分脆弱。”若尔盖湿地国家级自然保护区管理局局长扎科介绍说，玛尔干曲、沃布钦错、幕错干、隆冈木措等大量河流、湖泊干枯，部分湖泊严重萎缩或变成季节性湖泊，如若尔盖县麦溪乡的兴错湖原有水面469公顷，现在已经不足10公顷。大量湖床、河床裸露，产生许多新的沙源，危及周边草场。随着沼泽湿地面积的减少，若尔盖草原上荒漠化发展的趋势越来越明显，局部干涸的沼泽已经开始发生沙化，干旱及伴生的风沙危害严重。同时由于地表水径流日益减少，引起一些居民点水资源缺乏，甚至到了“守着源头没水喝”的尴尬境地。有关专家认为，若尔盖湿地的保护现在还为时不晚。部分干涸的湿地到雨季还是能够恢复，地表下面还存在两到三米的泥炭层，能够涵养水源。为了制止湿地萎缩的趋势，当地已经开展了填沟还湿、恢复湿地生态功能的试验工作，初步建立起了湿地保护所需的科研监测等基础设施，并积极开展野外巡护工作。2007年若尔盖湿地保护区将启动湿地恢复项目，计划开展沙化综合治理1000亩，新建鸟类救护站900平方米。据了解，我国湿地的保护现在还面临不少困难。目前我国还没有一部关于湿地保护和合理利用的专门法律，已有的相关法律法规中有关湿地保护的条款比较分散，难以很好地发挥作用。另外，目前湿地保护的基础研究还非常薄弱，特别是对高原湿地的结构功能、演替规律等缺乏系统深入的研究，制约了湿地保护与管理的进行。

1.6亿年前地质的构造运动造成了我国西北的干旱环境 2007年3月30日《科学时报》报道,中国科学院寒区旱区环境与工程研究所研究员李孝泽等通过对塔里木、准噶尔、柴达木、河西走廊、陕甘宁等盆地的中、新生界地层中的形成于干旱环境下的沉积记录进行研究表明，我国西北干旱沉积及其时代可上溯到晚侏罗世初期，大约距今1.6亿年。研究发现，西北干旱环境在晚侏罗世的大范围出现，主要是侏罗纪全球气温回升、北亚热带北界北推引起的。白垩纪中期之后，特别是新生代晚期，西北气温逐渐波动式降低，亚热带北界波动式向南撤退，经过西北内陆之后，强大的行星西风带气流本来会使水汽自西向东运移，我国西北本来应向温带较湿润环境转化，但事实是转向温带内陆干旱环境。分析原因，主要是古特提斯海关闭、青藏高原隆升、盆地周围山脉抬升等构造运动因素使盆地的干旱效应加强造成的。

时光倒流是可能的！北京国家天文台语出惊人,时光倒流是可能的！ 2007年3月19日本报通讯员马可报道，时间真的可以静止吗？时空隧道存在吗？3月20日晚，北京电视台将邀请国家天文台专家，共同揭秘“时空隧道”之谜。　　时光倒流有佐证 1994年初，一架意大利客机在非洲海岸上空飞行。突然，客机从控制室的雷达屏幕上消失了。正当地面上的机场工作人员焦急万分之际，客机又在原来的空域出现，雷达又追踪到了客机的讯号。最后，这架客机安全降落在意大利境内的机场。然而，客机上的机组人员和315名乘客，并不知道他们曾经“失踪”过。不过，事实却不容争辨：飞机上每个乘客的手表都慢了20分钟。无独有偶。据资料记载，1970年也发生过类似的奇闻。当时，一架727喷气客机在飞往美国迈阿密国际机场的旅途中，也无故“失踪”了10分钟。10分钟以后，客机也在原来的地方出现；接着，安全飞抵目的地。客机上的所有人也都不知道发生了什么事，而最终使他们相信的理由也是因为所有人的手表都慢了10分钟。　　国家天文台专家支持虽然这些神秘的失踪事件我们无从考证它的属实，但是很多人都认为，在“失踪”的一刹那，时间是“静止”不动的；我们还发现有这样一个事实：当宇航员从外太空回来的时候，他的手表就会比在地球慢一点，或许出现了“时光倒流”？时间真的可以静止吗？国家天文台宇宙暗物质与暗能量研究组首席研究员陈学雷博士这样解释说：“从狭义相对论的角度来说，如果一个物体高速运动的话，那么它的时间就有可能延迟。打个比方，假如说一个人乘上一个高速火箭以接近光速的速度出去旅行一圈再回到地球上的话，那么就有可能发现，他回来的时候我们这些人都已经老了，而他还照样年轻”。　　揭开“虫洞”之谜那么时光真的可以倒流吗？1979年，美国和法国的科学家组织了一支联合考察队，对被誉为是魔鬼三角的百慕大海域进行了一次科学考察，后来他们发现，在这片海域的海底有一座水底金字塔，这座金字塔高是200米，它的塔底边长是300米，从塔尖到水面大概有100米的距离，最为神奇的是在这个塔身上有两个黑洞，有大量的海水涌向这两个黑洞。很多人猜测这就是能够让我们穿越时空的“虫洞”。那么虫洞真的存在吗？这个古老的话题今天依然是扑朔迷离。2007年3月20日，BTV-3《科教观察将邀请国家天文台的专家以及天文爱好者，共同揭开“时空倒流的谜团”。

熵量守恒定律和含宇宙因子项的爱因斯坦场方程的相通性爱因斯坦场方程中的宇宙因子项和宇宙真空场对能量的贡献即宇宙真空能成正比。近来观测表明，宇宙因子项为正。因此，宇宙因子项是一种斥力即反引力。黄超光等人的研究表明，宇宙的真空能具有通常热力学的性质，遵守热力学的三定律特别是热力学的第二定律即熵增原理。因此，不含宇宙因子项的爱因斯坦场方程重点表述了引力的性质，引力起的是收缩的作用；爱因斯坦其后添加到他的场方程中去的宇宙因子项重点表述了热力的性质，热力起的是扩散的作用。因此，含有宇宙因子项的爱因斯坦的场方程，达到了引力收缩和热力扩散有机的结合。熵量守恒定律是引力收缩系统熵减原理和热力扩散系统熵增原理有机结合的结果。可以看出，熵量守恒定律和含宇宙因子项的爱因斯坦场方程是相通的。

全球变暖并非人为，或和太阳能量的变化有关 2007年03月12日腾讯科技讯，据国外媒体报道，日前有的科学家提出了一项有争议的理论，认为目前在地球上发生的全球变暖现象并不是人为因素造成的，而是一种自然的现象。这一理论的依据是，在地球发生全球变暖的同时，火星上也出现了类似的情况。目前，地球正在经历着一个快速变暖的过程。绝大多数气象学都认为，造成这一现象的最主要的原因，就是人类自己向大气中排放了过量的二氧化碳气体。与此同时，火星也正在经历着类似的过。只不过火星变暖的速比地球慢得多，也温柔得多。 2005年，美国航空航天局火星全球监测卫星显示，在火星南极极点的上空，存在着大量的二氧化碳气体，但是，这些二氧化碳气体有逐步萎缩的趋势。俄罗斯圣彼得堡普鲁沃（Pulkovo）瓦天文台的负责人哈比布罗·安布杜萨马托夫称，采集自火星的这些数据资料显示，发生在地球上的全球变暖也不是由于人为的因素造成的，而是和太阳变化的情况有关。他说：“太阳射线能量的不断增加，是导致地球和火星持续变暖的主要原因。” 安布杜萨马托夫认为，地球和火星的变化历史也有相似之处。例如，它们都经历了冰河世纪。如果能够改变太阳能量的输出量，那么，就可以从根本上解决地球和火星全球变暖的问题。他表示，“人类释放二氧化碳造成的温室效应对全球变暖的确起到了一定的推动作用，但这一因素的作用远远不和太阳释放的能量相提并论。” 通过对太阳能量的研究，安布杜萨马托夫认为。他可以根据太阳能量的变化规律，绘制出一个地球和火星气候变化的周期表。但目前，他的这一理论还不能为其他大多数气象学家所接受。（回春文）

太阳系外面包裹着一个大泡泡科学家了解到，整个太阳系坐落在一个巨大的、海王星轨道半径4倍的大气泡中。气泡的开创者是太阳，是它吹出的太阳风——从太阳射出带电粒子流——让泡泡鼓起来，天文学家把这个泡泡称之为日光层。太阳系的泡泡是球形或近似球形的。泡泡的外层膜则称之为太阳的护罩。外圈的太阳护罩相当于泡泡的外膜，它可以保护太阳系的内部免受宇宙射线的辐射。宇宙的射线是来自超新星的爆发或黑洞接近光速的亚原子粒子，它们会穿过我们的身体，摧毁我们的细胞和细胞内的DNA。幸运的是，太阳系泡泡可以为我们抵挡住大部分的宇宙射线，在那些袭击者进入太阳系的内部之前，就把它们遣返回宇宙的空间。 (《大科技》2007年第2期“科学之谜”施牧文)

远古岩石给出答案，二氧化碳曾是拯救地球的功臣二氧化碳导致了全球变暖，被今人视其为是一种祸害，但科学家们最新的研究发现，它曾经是拯救地球的功臣。是它，使地球免于遭受像火星一样的冰冻。这一结论是最近由美国天文家实验室的科学家们研究发现的。　　二氧化碳使地球免于冰冻研究员们是在分析了地球上最古老的水成岩化石后得出这一结论的。科学家们称，在地球还年轻的时候，二氧化碳使得地球的温度上升。正是由于大量二氧化碳的存在，才使得地球免遭全球冰冻的灾难。　　这项研究工作是由来自芝加哥大学和科罗拉多大学的科学家们共同完成的。他们对出土于加拿大北部魁北克省的一块古老的岩石进行分析研究后，得出了这一结论。他们发现了支持这一理论的直接证据。　　远古二氧化碳含量高于今天研究表明，大约在37.5亿年前，地球大气中的二氧化碳拯救了地球。这项最新的研究成果已被发表在最新一期的《地球与行星科学》杂志上。负责这项研究的、来自芝加哥大学的助理教授尼克拉斯·多普尔斯称，这项新的研究成果有助于解释地球怎样从被冰冻的厄运中解脱出来。此前曾有研究表明远古的地球上就存在着液态水，但是来自太阳的微弱热量不足以使这些水保持液态，这些水为什么能保持下来一直是一个谜。这项研究成果则解决了这个问题。正是由于二氧化碳的存在，才使得地球更为温暖，这些液态水才得以保存。科学家们在研究中还发现，远古地球的大气中，二氧化碳的含量要远远高于今天地球的大气。科学家们表示，在魁北克省发现的这块远古岩石中含有大量的铁碳酸盐，这很有可能是受到了当时地球大气的影响而形成的。因为只有当大气中含有大量的二氧化碳时，才有可能形成铁碳酸盐。科学家们也据此推断，古代地球大气中富含着二氧化碳。多普尔斯称，“我们现在有直接的证据表明，远古地球的大气中，二氧化碳的含量相当丰富。这些二氧化碳也许就是使地球免遭冰冻的主要原因。火星就是因为少了这些二氧化碳，而变成了现在的冰雪世界。从某种意义上说，二氧化碳就像是一种行星的温度调节计，在地表温度低的情况下，它与岩石之间的化学反应就会减少，排放到大气中的二氧化碳就会增多，这样有利于保持行星的温度。” 　　科学界有反对声与此同时，也有科学家提出了反对的观点。乔恩·亚当就是其中的一位。亚当也利用铀探测技术对这块出土于魁北克省的岩石进行了研究，结果发现，它与以前在格陵兰岛发现的岩石一样，在远古时代就已经存在了。亚当称，“我们对其进行了锆石放射的实验，结果表明，这块岩石已经有37.5亿年的历史。锆是一种非常稳定的元素，它可以作为测定岩石年龄的指示剂。这块岩石已经有了如此长的年龄，在它的身上必然反映出了远古地球的某种延续特征，但也不能仅因为此，就肯定某种结论。” 多普尔斯表示，发现这块岩石的地球环境同37.5亿年前相比，已经发生了翻天覆地的变化。现在那里是一片平原，周围还有湖泊、溪流。而在37.5亿年前，其环境则没有人可以想像。那时候，由于大气中二氧化碳的大量存在，天空看上去应该是暗红色的，由于富含铁元素，海水的颜色也是蓝绿色的。目前，对于这块远古的岩石，科学家仍在继续进行研究的工作，希望从中获取更多有关远古地球气候变化的信息。　　（2007年2月12日钱江晚报通讯员马可）

多重宇宙问题电影明星李连杰曾经主演过一部电影《救世主》(THEONE)。这部影片描述了多重宇宙的图景:宇宙空间是多重的,有多个平行存在的宇宙,在各自的宇宙中,人们各自生活,互不干扰。我们暂且抛开电影的故事情节不说,且说这个多重宇宙的想法,它有道理吗? 在各种神话、传说里,都有天堂、地狱的说法。我们也许可以认为,这就是多重宇宙的滥觞。然而,多重宇宙这种想法绝不是来自神话和传说。目前为止,这只是一种物理学的假设。那么,这个假设是解决什么问题的呢?那就是量子物理学中的测量问题。量子物理学最难解决的一个问题是测量的问题。无论是经典的“薛定谔的猫”问题,还是很多别的问题,从根本上讲,都隐含了“测量的本质是什么”这个问题。我们以“薛定谔的猫”来说明这个问题。物理学家薛定谔曾经作过这样一个比喻,来阐释量子物理的不确定性。如果我们把一只活猫放入宇宙飞船中,并把飞船发射到宇宙中遥远的地方,在飞船中有一个能让猫致死的装置,但是这个装置并不一定会打开,或者一定会关闭,打开或者关闭的可能性都是二分之一;那么,当这个飞船飞远之后,这只猫是死还是活呢? 薛定谔用这个比喻来说明量子的“不可知”状态。为了阐释量子的这种状态,量子物理学家们提出了很多理论。1957年,物理学家埃弗雷特提出了自己对量子测量问题的想法。由于这种在数学上的精确性,许多科学家认为这种解释是很有吸引力的,这就是“多重世界”或者“分支宇宙”解释。这个理论的许多结果是稀奇古怪的。多重世界的理论认为,对测量装置的观察,会使得测量装置被分解为两个。并且在这个测量链上,这种分解会不断地进行下去。伴随着这种分解,一定有一个完全的宇宙的复制,因此,这种理论也被称为“分支宇宙”。也就是说,只要有一个量子测量发生,那么,每个宇宙分支,以及这个分支中的分量就会导致一个可能的测量结果。每个处在特殊宇宙分支中的人都会认为,他的测量结果和所处的宇宙是唯一存在的。也就是说,一次测量产生了一次新的宇宙。这些各自不同的新宇宙,除非完全相同,否则绝无重合的可能。这种多重世界的解释只能说是一个想法,在很多地方无法令人信服。可是,其有用之处恰恰在于,对于量子物理学中的测量问题,这种想法可以加以部分的解释。我们以“薛定谔的猫”来阐释这种理论。如果用多重世界的理论来看,我们无需担心这只猫的死活,我们认为一只猫被分解为两只猫,一只死了而另一只活着,两只猫处在不同的宇宙当中,并且有两个观察者分别打开他们自己宇宙中的箱子,并且得出猫的状态。多重世界的解释看起来是如此简单,不需要什么数学工具。也正是因为这一点,这个理论在普通大众中容易被传播。当然了,在传播过程中往往夹杂着曲解和讹传。大众不喜欢数学计算和推导,这些对他们来说太遥远了。多重宇宙理论认为,有可能存在许多别的宇宙,而且,其中一些宇宙只是与我们所在的宇宙略有不同。所以,这种理论引起人们的很多猜想:也许会在很多宇宙中,会有同样的地球和同样的人类,也许我们每个人都能在其中找到自己一摸一样的人。诸如此类的想法无疑是很有趣的,但是,对于理论物理学家来说,这些只是笑谈。因为他们很清楚,科学不拒绝任何猜想,但是,猜想如果陷入荒诞,无疑是可笑的。用多重宇宙来解释测量问题,很多推理就变得非常简单。但是,这种理论也会带来很多问题。例如,究竟有多少宇宙呢?依照多重宇宙的说法,因为每个量子事件都可能有两个或者两个以上的结果,那么,如果我们假设在任何一个宇宙中有10的80次方个基本粒子,那么,我们可以肯定地说,多重宇宙的数量要远远高于这个数字。那么,我们不禁要问,所有这些各自不同的宇宙在哪里呢?这是该理论无法回答的问题,也是人们无法想象的问题。作为一个理论,物理学家们对待多重宇宙理论是非常严肃的。该理论的提出者埃弗雷特曾经作过这样一个类比:以前人们认为地球是宇宙的中心,而哥白尼提出了自己截然不同的见解;现在,人们还以为自己所在的宇宙是唯一的,那么是不是也是一种偏见呢?讨论归讨论,现在科学界的主流并不认可这种理论。物理学家保罗·戴维斯对多重宇宙理论有这样的评价:“很少的假定,太多的宇宙。”的确,“很少的假定”是该理论的一个优点,但是,远远不足以抵消“太多的宇宙”所带来的麻烦。实事求是地说,这个麻烦实在太大了。爱因斯坦曾经对物理学定律有这样的看法,上帝是用简单的规律创造了这个世界。单从形式上而言,多重世界的理论是简单的,但这个优点被太多的缺陷架空了。当然了,我们也不能简单地否认任何一种理论的价值,在科学的发展史上尤其是这样,每一个创新都有前人的铺垫,物理学就是在这种不断的尝试中前进的。（《百科知识》2006年第24期雷庭文。）

地表接收太阳能下降，地球正经历“全球变暗” 人类所能见到的阳光在逐渐减少，我们生存的这个地球正在逐渐变暗！这是５０年来一直观察测量阳光变化的科学家，刚刚确认的一个令人不安的结论。上世纪９０年代，在以色列工作的英国科学家格里·斯塔希尔在实验时意外发现，上世纪５０年代时以色列地区接收到的太阳能量，与９０年代相比竟存在着惊人差距——“下降幅度高达２２％，这令我十分吃惊！” 为解开疑团，格里查找了世界各地关于地表接收太阳能量的记录。结果，在他查找的所有地区都发现了类似现象。上世纪５０～９０年代，美国地表接收到的太阳能量下降了１０％，英国诸岛下降了１６％，前苏联地区的降幅则高达３０％。就全球范围而言，太阳能每１０年便降低１～２％。格里称这一现象为“全球渐暗”。经分析，形成这一现象的原因主要是空气污染。不论是发电站燃烧煤炭，汽车燃烧汽油，还是做饭时燃烧木柴，它们所产生的物质除了不可见的二氧化碳（造成温室效应、全球变暖的主要气体），还有能看到的极微小的漂浮颗粒，如烟灰、硫化物等。这些可见的空气污染将阳光反射回太空，使其不能到达地球表面，并改变了云团的光学性质，受到小颗粒污染的云团比未受污染的云团，具有更强的反光性，从而又一次将太阳光线反射回太空。科学家们担心，经过多种途径的反射，阳光再也不能充分照射海洋，全球降雨分布会受到严重干扰。有迹象表明，２０世纪七八十年代撒哈拉以南非洲的大旱灾，原因可能正在于此。那几次旱灾造成数十万人死亡，如果同样的情况在亚洲出线，将是更大的悲剧，因为那里生活着世界一半的人口。“我主要担心的是‘全球渐暗’会对亚洲雨季带来灾难性影响。”著名气象学家拉曼内森忧心忡忡地说，“不过这次我们谈论的可是数十亿人口！” 然而更令人担忧的是，“全球渐暗”可能使科学家低估“温室效应”的真正影响。表面上，温室气体造成的“温度上升效应”，会被“全球渐暗”带来的“冷却效应”抵消，这使不少科学家断定，当前的气候对二氧化碳上升的敏感程度比从前下降了。事实上，情况恰恰相反。太阳能的减少，可能正意味着全球变暖对人类社会的影响，比我们从前估计的要大得多。著名气象模型制作者彼得·考克斯博士认为，未来数十年内，如果其他条件保持不变，二氧化碳排放量迅速增长，而固体颗粒的排放水平被有效控制的话，“我们将处于这样的境况中：产生‘冷却效应’的污染物减少的同时，温室气体量却在继续上升。这意味着在导致降温的因素减少的同时，导致升温的因素却在上升。这是问题的关键所在。”

美科学家认为全球变暖不是“渐变”是“骤变” 新华网洛杉矶1月7日电,由美国5所大学以及史密森学会自然历史国家博物馆的研究人员组成的研究小组日前表示，约３亿年前最早的全球变暖过程是以大气层中二氧化碳含量的反复升降和气温的剧烈变化为特征的，这预示着将来的气候也可能会反复无常。这一有关地球气候变化的争议性结论与传统观点背道而驰，后者认为全球变暖将是一个缓慢的过程，对某个地区的影响比较容易预测。耶鲁大学地球化学家罗伯特·伯纳说，与近现代相同，3.05亿至2.65亿年前的晚古生代时期的地球正从冰川期向更暖和的温室期转变，是地球历史上除近现代以外唯一经历这种转变的时期。在对铁的氧化物和氢、氧同位素进行地球化学分析后，研究人员得出了显示古生代4000万年间、包括气候变暖主要时期的气温变化、降雨模式和大气中二氧化碳含量的有力证据：远古大气层中的二氧化碳含量在数百万年间从280ppm增加到2000ppm。有专家认为，没有人知道为什么二氧化碳含量在3亿年前就有那么大的变化，但现代工业活动迅速将温室气体不断排入空气，过去耗时数亿年自然形成的这种无法预测的气候变化，如今可能在几个世纪甚至更短的时间内发生。

自然》发表德国研究人员的研究报告，新华网2007年1月3日电德国研究人员发表研究报告说，罕见的季风期异常导致唐王朝统治晚期灾荒连连，进而作为引发农民起义的因素之一，加速唐朝灭亡。德国研究人员格拉尔德•豪格认为，湖泊沉积岩岩心中钛元素含量和磁性是相应历史时期冬季季风强弱的标志。在正常情况下，冬季季风期和夏季季风期交替，在夏季带来丰沛降雨，冬季则相对少雨，气温也在一定幅度内变化。但在最近1．5万年中，曾3次出现冬季季风过强而夏季季风过弱的异常现象，每次都会导致一段异常寒冷的时期，其中前两次出现在最近一次冰期，最后一次就出现在公元700年至900年，与唐王朝统治时期部分吻合。唐朝统治始于公元618年，结束于907年。豪格领导的研究团队从广东湛江一处湖泊中提取沉积岩岩心，并根据检测结果推断，公元750年前后，唐王朝开始经历一段相对干旱时期，在这一段时间内，曾不止一次出现以3年为周期的极干旱时期，导致降雨量减少和持续干旱，造成灾荒，进而作为引发农民起义的因素之一，加速唐朝灭亡。豪格还根据从委内瑞拉卡里亚科地区提取的沉积岩岩心样本推断，同一时期在太平洋对岸中美洲出现的玛雅文明最终灭亡，部分也是由于这一因素作祟。豪格等人的研究报告4日发表在英国最新一期《自然》杂志上。

门捷列夫和元素周期律门捷列夫和元素周期律 elements， periodic law of 元素的性质随元素的原子序数（即核电荷数或核外电子数）的增加而呈现周期性变化的规律。它把许多化学事实联系起来，说明了元素性质上的周期性变化，并在化学知识系统化过程中起过重要作用，使化学研究减少了盲目性。简史 1829年，德国J.W.德贝赖纳在研究元素的原子量与化学性质的关系时，发现有几个相似的元素组：①锂、钠、钾。②钙、锶、钡。③氯、溴、碘。④硫、硒、碲。⑤锰、铬、铁。同组元素的性质相似，中间元素的化学性质介于前后两个元素之间，它的原子量也差不多是前后两个元素的平均值。1862年，法国B.de尚古多提出元素性质有周期性重复出现的规律，他创造了一种螺旋图，将62个元素按原子量大小循序标记在绕着圆柱体上升的螺线上，可以清楚地看出某些性质相近的元素都出现在同一条母线上。1864年，英国W.奥德林发表了一张比较详细的周期表，表中的元素基本上按原子量递增的顺序排列，体现了元素性质随原子量递增会出现周期性的变化。他还在表中留下空位，认识到它们是尚未被发现但性质与同一横列元素相似的元素。1865年，英国J.A.R.纽兰兹把当时已发现的元素按原子量大小顺序排列，发现从任意一个元素算起，每到第八个元素，就和第一个元素的性质相似，他把这个规律称为八音律。对元素周期律的发展贡献最大的当推俄国D.I.门捷列夫和德国J.L.迈尔。门捷列夫曾经收集了许多元素性质的数据，并加以整理，在这一过程中，他紧紧抓住元素的基本特征——原子量，探索原子量与元素性质的关系。他发现，如果把所有当时已知的元素按照原子量递增的顺序排列起来，经过一定的间隔，元素的性质会呈现明显的周期性。1869年，他发表了第一张元素周期表，同年3月，他委托N.A.缅舒特金在俄罗斯化学会上宣读了论文“元素属性和原子量的关系”，阐述了周期律的基本要点：①将元素按照原子量大小顺序排列起来，在性质上呈现明显的周期性。②原子量的大小决定元素的特性。③应该预料到许多未知元素的被发现。④当知道了某元素的同类元素后，有时可以修正该元素的原子量。在这张周期表中，有4个位置只标出原子，在应该写元素符号的地方却打了一个问号。这是因为门捷列夫在设计周期表时，当他按原子量递增的顺序将元素排列到钙（原子量为40）时，在当时已知的元素中，原子量比40大的元素是钛（原子量为50），这样，钙后面的一个元素似乎是钛。但是，门捷列夫发现，如果照这样的次序排列，钛就和铝属于同一族，实际上钛的性质并不与铝相似，而与铝的后面一个元素硅相似，因此他断定钛应该与硅属于同一族，在钙与钛之间应该存在着一个元素，虽然这个元素尚未被发现，但应该为它留出空位。根据同样理由，他认为在锌与砷、钡与钽之间也应留下空位，因此他预言了原子量为45、68、70的3种未知元素的性质，并命名为类硼、类铝、类硅。后来，这3种元素先后被发现，1875年P.-E.L.de布瓦博德朗发现的镓即类铝，1879年L.F.尼尔松发现的钪即类硼，1886年C.温克勒尔发现的锗即类硅。这3种新发现的元素的性质与门捷列夫的预言很吻合，证明了周期律的正确性。1870年迈尔发表了一张元素周期表，指出元素的性质是原子量的函数，他所依据的事实偏重元素的物理性质。他对于族的划分也比门捷列夫的周期表更加完善，例如将汞与镉、铅与锡、硼与铝列为同族元素。周期规律元素呈现种种物理性质上的周期性，例如随着元素原子序数的递增，原子体积呈现明显的周期性，在化学性质方面，元素的化合价、电负性、金属和非金属的活泼性，氧化物和氢氧化物酸碱性的变迁，金属性和非金属性的变迁也都具有明显的周期规律。在同一周期中，这些性质都发生逐渐的变化，到了下一周期，又重复上一周期同族元素的性质。应用周期律在使化学知识特别是无机化学知识的系统化上起了重要作用，对于研究无机化合物的分类、性质、结构及其反应方面起了指导作用。周期律在指导原子核的研究上也有深刻的影响，放射性的位移定律就是以周期律为依据的，原子核的种种人工蜕变也都是按照元素在周期表中的位置来实现的。20世纪以后，新元素的不断发现，填充了周期表中的空位，科学家在周期律指导下，还合成了超铀元素，并发展了锕系理论。在原子结构的研究上，也获得了壳层结构的周期规律。

日本天文学家观测到一个“婴儿期”星系，科学家发现巨型“新生儿” 新华网记者钱铮东京12月25日电，传统观点认为，星系最频繁形成的时期大约是在100亿年前，此后不再有星系形成。但日本天文学家于日宣布，他们观测到一个星系，在距今８８亿年前仍在快速地成长。据日本媒体报道，日本国立天文台和东京大学等机构的研究人员利用日本中部长野县野边山宇宙电波观测站的７架射电望远镜，观测到了这一处于“婴儿期”的星系，并将其编号为“MIPS-J1428”。研究人员发现，这个星系中气体分子数量是银河系的30倍，密度是银河系的10倍，恒星生成的活动极其活跃。日本国立天文台的研究员伊王野大介说，这项发现表明，星系的形成可能一直持续到最近，这有助于理解宇宙的诞生和演化。

卢瑟福和原子的核式结构卢瑟福(Ernest Rutherford,1871—1937)1871年8月30日生于新西兰纳尔逊附近的泉林村。其父是农民和工匠，母亲是乡村教师。卢瑟福在上小学时，就对科学实验产生了兴趣。由于成绩优秀，卢瑟福在学习期间曾获一系列的奖学金。1894年，卢瑟福在坎特布雷学院学习。在毕业时，他以该校空前的数学和物理双第一的成绩，获硕士学位；还因无线电实验研究方面有成绩，获理学学士学位。毕业后，卢瑟福留校工作一年。1895年，他考得大英博览会奖学金，进入英国剑桥大学卡文迪许实验室学习。开始时，他以研究无线电为主。卢瑟福用自己的发射器和检波器，实现了3.2 km的收发距离。后来，意大利人马可尼的成就中，包括了对卢瑟福检波器的改进。但卢瑟福不计较个人的名利，未和马可尼争无线电发明的优先权。同时，在1932年5月3日向马可尼颁发奖章时，他还赞扬了马可尼的功绩． 1896年春末，卢瑟福接受卡文迪许实验室主任J.J.汤姆生的建议，把研究方向转到放射性上。1897年，卢瑟福发现铀射线由两种成分组成，一种是易被吸收的射线，他称之为α射线；另一种是穿透性强的射线，他称之为β射线。同时。他还根据实验，预言可能存在一种穿透能力更强的射线，这就是后来发现并由他命名的γ射线。 1898年，卢瑟福在卡文迪许实验室研究生毕业后，由J.J.汤姆生推荐，他到加拿大，担任麦吉尔大学的物理学教授。在此，除教学之外，卢瑟福继续从事放射性的研究。他和来自英国的青年化学家F.索迪合作，于1902年，首先发现了放射性元素的半衰期。卢瑟福提出，放射性是元素自发衰变的现象。他还指出，放射性和光谱实验表明，原子有一个很复杂的结构。1903年5月，根据α射线和β射线在电场和磁场中的偏转度，卢瑟福和索迪辨别出，它们分别由带正、负电的粒子构成。他们指出，放射性元素的原子在衰变时，释放荷电粒子而变成了性质不同的新元素。他们列出了早期镭、钍、铀衰变的图谱，确认α射线的能量占放射性元素辐射能量的99％以上，为他们后来以α射线作为研究原子结构的炮弹提供了根据。1905年，卢瑟福应用放射性元素的含量及其半衰期，计算出太阳的寿命约为50亿年，开创了用放射性元素半衰期计算矿石、古物和天体年纪的先河。在放射性研究上，卢瑟福取得了一系列的重大成果，这使他名扬于世。1907年，卢瑟福谢绝了一些著名大学的高薪聘请。因为英国曼彻斯特大学有设备先进的实验室和优越的科研条件，因而，他出任了该校的物理学教授。卢瑟福对α、β、γ射线作了大量的研究。1908年，他测算出了β射线的电荷。1913年，他提出，α粒子带的电量为2e，原子量为3.84，认为α粒子失去电荷后，应变成氦原子。1913～1914年，卢瑟福与人合作，测定了γ射线的性质和波长，确认γ射线是一种比X射线频率更高的电磁辐射。卢瑟福早就有用α射线探索原子结构的想法。1903年，他就发现α射线的能量比β和γ射线大99倍左右，1906年，他又发现，α射线通过云母片时，出现了偏转2°的小角度的散射现象。1908年6月，盖革发现α射线的散射角和靶材料的原子量成正比。同年10月，布拉格写信给卢瑟福，告诉他，在用α粒子轰击原子时发生α粒子急转弯的现象。这些现象，促使卢瑟福和盖革，决定用重金属靶进行散射的实验．1909年3月，卢瑟福向正在实验的马斯登提出，“看一看你是否能够得到从金属表面直接反射α粒子的效应?”结果，马斯登发现了等于和大于90°的大角度散射的现象。卢瑟福以特有的直觉和洞察力，抓住这个反常的现象，从原子内存在强电场的思想出发，于1911年，构思出原子的核式结构的模型。1912年，盖革和马斯登用实验证实了带正电的原子核的存在．1913年，莫塞莱用元素特征谱线和原子序数的关系，证实了核外电子环的存在。 1918年，继J.J.汤姆生之后，卢瑟福担任了卡文迪许实验室的领导。他将卡文迪许实验室发展到了一个新的高峰，将物质微观结构的研究推向了崭新的阶段，同时也培养出了许多年青的科学家。同时，于1919年，卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子，结果发现有质子从氮原子核中被打出，而氮原子也变成了氧原子。这样，他又发现了质子。卢瑟福是20世纪初最伟大的实验物理学家。1908年。他获得诺贝尔化学奖。一生中，卢瑟福发表论文215篇，著作6种，培养了10位诺贝尔奖获得者。1937年10月19日，卢瑟福患肠阻塞并发症逝世。他葬于伦敦威斯敏斯特大教堂的牛顿墓旁。

20亿年前的天然核反应堆 2004年11月23日新华网报道，最早的核反应堆出现在20亿年前。这一令人震惊的结论缘自1972年科学家在非洲加蓬奥克洛地区发现的天然核反应堆。进行了数十年研究后，科学家今天终于弄清楚这些相当于100千瓦“迷你核电站”的反应堆，在曾经持续15万年的一段时期内，是如何每3个小时进行一次能量输出的。　　奥克洛(Oklo)是非洲加蓬共和国一个铀矿区的名字。正是从这个矿区，法国取得了其核计划所需的铀。1972年，当这个矿区的铀矿石被运到法国时，人们发现其中一些铀矿竟然是被“利用过”的，铀235的含量不足0.3％，低于0.711%的天然含量，似乎这些铀矿石早已被一个核反应堆使用过。正是这一现象导致科学家实地调查，并发现了该地区的天然核反应堆：当地铀矿石中的铀曾经历了一个自给自足的链式裂变反应，这曾释放出大量的热能。在这一过程中，铀原子的放射性裂变释放出中子，从而引起其他铀原子的裂变，最终导致核裂变并释放出热能之类的能量。现代的核反应堆正是运用这一原理来产生能量的。然而，让人感到困惑不解的是，奥克洛“核反应堆”链式裂变并未出现失控的痕迹，否则将导致矿脉被破坏，甚至发生爆炸。一切都似乎是井然有序的。在现代的核工厂，人们利用缓和剂来控制核反应速度，缓和剂可以吸收一些裂变的中子，使链式裂变速度慢下来，当然也可以通过对中子能量的调节来加速反应的进行。奥克洛的天然核反应堆是如何完成自我有序控制的呢？据《自然》杂志报道，科学家发现，奥克洛反应堆裂变的进行和停止是有周期性的，每30分钟的裂变反应之后就会有两个半小时的间歇。是什么充当了这些天然反应堆的缓和剂呢？科学家经过观察与实验，认为是矿石中的水充当了这一角色。当铀原子发生核裂变时，被释放出的中子运行速度极快，以至于不能被其他原子吸收，因而不能引发其他原子的链式裂变。但是水能让中子的速度慢下来。在奥克洛的反应堆中，正是水的关键作用才让链式反应得以持续。然而，反应进行时会产生大量的热，这会把岩石中的水分蒸干，没有了天然缓和剂，反应堆就会停止反应。只有当岩石冷却之后，水分含量又重新从地下水那里得到补充，核反应才会再次开始。科学家是在测定了奥克洛地区岩石中氙的含量之后得出上述结论的，作为裂变生成物，氙这种气体一旦生成，就会从铀矿石中散发到空气中。但是假如反应堆存在周期性的冷却，氙就可以被保存在铝磷酸盐的岩石颗粒中。奥克洛当地矿石颗粒中氙的高含量证明了这些天然反应堆的确是周期性运行的。现代工业核反应堆会产生出氙和氪等气体，但人们一直没有捕捉它们的可行办法，对奥克洛天然核反应堆的研究，也许可以让今天从事核工业的技术专家们得到启发。

星系碰撞哈勃望远镜拍摄到两星系碰撞的照片

申请对熵量守恒定律吧进行分类本人为熵量守恒定律吧吧主。该吧创立已过半年，主题超过了100，贴子也达到了370。本人已多次申请将此吧列入科学与军事中的学术学科分类，但均未见后文。请予以准许，将熵量守恒定律吧进行分类。熵量守恒定律吧吧主朱临 2006年11月29日

科学家搜寻形成质量的基本粒子——希格斯玻色子物质为什么会有质量？这恐怕是个哲学家和疯子才会提出的问题。但这个问题的答案，却是宇宙形成的根本奥秘之所在。现在，科学家们向着粒子物理学界的“圣杯”出发了。在瑞士日内瓦的地下，一个长达27公里的世界最大的科学设备正在逐渐地成型。科学家希望能通过一项宏伟的质子撞击实验，发现在理论模型中形成物质质量的希格斯玻色子。这个粒子的存在与否，关系着现有的宇宙理论是否能够站得住脚。　　希格斯玻色子 2000年，CERN曾宣称，他们在LEP的实验中发现了一些表明希格斯玻色子存在的迹象。但经过一年的分析，他们承认，无法找到足够的证据，证明其存在。理论假设中的希格斯玻色子极不稳定。如果确实存在，它将在碰撞后10亿分之一秒的时间内衰变。因此，要想捕捉到它，是极不容易的。 100米地下建“大型强子对撞机” 在上周，据英国《卫报》报道，欧洲核子物理研究中心CERN正在主持建造一个名为“大型强子对撞机”LHC的设备，它坐落在地下100米深的一条周长27公里的环形隧道里。走完这条周长27公里的环形隧道的全程，要花4个多小时。在这“大型强子对撞机”里，对撞机将把两束质子加速到接近光速，然后释放，并使质子以高达14万亿电子伏的能量，在隧道中相互碰撞，每秒钟约有8亿次碰撞。这将重现约140亿年前诞生宇宙的大爆炸后的情形。耗资42亿英镑捕捉粒子起重机将把几台巨大的粒子探测器安置在地下隧道的几个点上，它们将负责追踪希格斯玻色子。其中的Atlas探测器重约7000吨，安置它的洞穴足以容下威斯敏斯这特大的教堂。还有一个更重，约有1.25万吨。整个计划约耗资42亿英镑。来自30多个国家共有2000多名科学家和工程师参与这项工作。这个“大型强子对撞机”将在2007年3月投入试用。届时，它将取代CERN的大型正负电子对撞机LEP。这个“大型强子对撞机”一旦正式投入运行，可能会在几个星期内，揭开希格斯玻色子是否存在这个谜。　　相关链接：希格斯玻色子自1899年汤姆逊爵士发现电子至今，在一个多世纪的时间里，人类一直在孜孜不倦地探索着微观世界的奥秘。当1995年3月2日，美国费米实验室向全世界宣布，他们发现了顶夸克时，一套称之为“标准模型”的粒子物理学模型所预言的62个基本粒子中的61个，都已经得到了实验数据的支持和验证。 “标准模型”列出了宇宙中所有的基本组成粒子，并描述了支配其交互作用的法则，以期发现宇宙中所隐含的秩序。然而，这套标准模型的基石——希格斯玻色子，却始终没有被证实。假设中的希格斯玻色子是物质的质量之源，是电子和夸克等形成质量的基础。其他粒子则在希格斯玻色子所构成的“海洋”中游弋，受其作用而产生惯性，并在最终有了质量。而后，所有粒子的相互作用，均统一于“标准模型”之下，并构筑成大千的世界。（2006年11月28日钱江晚报第D0016版）

宇宙存在的确定性原理和对其的证明一、宇宙存在确定性原理的涵义。宇宙指的是客观存在的一切。根据宇宙是客观存在的一切这一定义，宇宙具有以下特征： 1、存在的是客观的。宇宙是物质的，这种物质是客观存在的。宇宙也是运动的，这种运动也是客观存在的。物质和运动是联系在一起的，没有无运动的物质，也没有无物质的运动。宇宙就是物质的运动和运动物质的所组成的总体。这种宇宙的总体也是客观存在的。人们可以通过感官感知宇宙存在的这种客观性，也能为人们的感觉所反映，但是，它是不依赖人们的感觉而存在的，更是不以人的主观愿望而移易的。 2、存在的是确定的。根据本人《起伏式宇宙模型》一书的定义，空间是宇宙物质分布的范围。这种宇宙物质的分布范围不管有多大，有多广，都是一种存在。凡是存在的，都是确定的。也就是说，宇宙存在的物质是确定的。除非可以从现在存在的物质之外再产生出其他物质，宇宙存在的物质才是不确定的。但是，如果能够这样，那就会违反质量守恒定律。然而，自从1777年法国化学家A.L.拉瓦锡发现质量守恒定律以后，经过长期的实验检验，充分证明，这质量守恒定律是自然界的基本定律，是完全正确的。因此，再从现在存在的宇宙物质之外、从虚无中产生出另外的物质，是不可能的。这也说明，宇宙存在的物质是确定的。现在，我们设宇宙存在的一切物质为x。因为宇宙存在的一切是确定的，因此可得，x = A，A为常数。 3、时间是互逆的。在《起伏式宇宙模型》一书中还定义，时间是宇宙物质运动的趋势。同时，我们知道，在宇宙中存在黑洞、白洞这两种特殊的天体。黑洞是除了质量、角动量和电荷外，再也无法从视界内获得任何其他信息的天体。黑洞的这一特殊性质，就是人们所称的黑洞三毛定则。通常认为，任何物质只要一进入黑洞的内部，就再也无法从中逃逸出来。黑洞最一般的解为1963年新西兰数学家和物理学家R.P.克尔和纽曼发现的克尔—纽曼的稳定解。这是一种描述转动带电天体外部的引力场、即天体外部时空弯曲情况的解。当天体坍塌形成克尔—纽曼黑洞时，在视界之内，将形成时空坐标互换的单向膜区，即其时空方向是逆向的。白洞也是一种特殊天体。白洞和黑洞相反，它只允许物质从其内部向外喷发，而不允许外部的物质进入其内部。对于白洞，其时空方向为通常的方向，即其时空方向是顺向的。从上可见，黑洞、白洞的空间方向是相反的，时间方向也是相反的。根据《起伏式宇宙模型》中宇宙学第一定律——白洞—黑洞对称定律，在整个宇宙中，白洞、黑洞是相等的，因此，黑洞的逆向时间和白洞的顺向时间，是相抵的。据此可知，在整个宇宙中，时间也是确定的。二、宇宙存在确定性原理的证明。根据宇宙存在的三个特征，可以看出，在整个宇宙中，时间是确定的，空间是确定的，宇宙的物质是不能从虚无中产生的，其存在的物质也是确定的。据此可知，无论从时间上来说，还是从空间上来说，还是从宇宙中的所有物质来说，其存在都是客观的，确定的。因此，整个宇宙也是客观的，确定的。正因为宇宙的存在是客观的，确定的，所以，整个宇宙也是有限的。这就是宇宙存在的确定性原理。

《人类在宇宙中的位置》的第三章我们生活其中的宇宙的一、二、三部《人类在宇宙中的位置》的第三章我们生活其中的宇宙的一、二、三部分第三章我们生活其中的宇宙一、我们生活其中宇宙的大小和质量。 1、我们生活其中宇宙的大小。宇宙中存在着恒星、星系和弥漫着尘埃、气体等。星系又称为星云，是宇宙结构中的基本单位。这也是宇宙中的基本天体系统。我们生活其中的基本天体系统为银河系。在银河系外，有无数像银河系一样的星系。和银河系邻近的一个星系称为仙女座流星群，这是一个和银河系大小、形状大致相同的天体系统。银河系和仙女座都聚集着近4000亿颗的恒星。 1929年，美国天文学家E·哈勃发现，所有星云正离我们远去。比如离我们约2.5亿光年的后发座星系以每秒6700公里的速度，5.7亿光年外的狮子座以每秒1.95万公里的速度，12.4亿光年外的牵牛座星系以每秒3.94万公里的惊人速度，纷纷离我们而去。如果照此持续下去，星系到达100亿光年处时，其运行速度将达约每秒30万公里，即和光的速度相等。如果这样，所有星系的光将永远照射不到我们地球上来了。因此，100亿光年的地方将是我们所能见到的宇宙的尽头。再远处还会有星系，但由于它的光无法到达我们这里，因此，我们也就无法观测了。宇宙的尽头究竟在哪里，人类目前还只能进行一些推测。根据大爆炸等宇宙演化理论的假设，在大爆炸以后不久，在122亿年以前，诞生了银河系。在大爆炸之后、银河系诞生之前，宇宙还存在有大约几亿年的时间。据此，宇宙年龄应在125亿年左右。据此可得，宇宙半径为125亿光年。即有，宇宙的半径为： 1.183乘以10的28次方厘米。以上的宇宙半径仅是我们所在其中的宇宙的半径。实际上，在整个宇宙中，有许许多多的小宇宙。我们所处其中的宇宙只是整个宇宙的一部分。 2、我们宇宙的质量。我们生活其中的宇宙中约有近2000亿个星系，小的星系有几十亿颗恒星，大的星系约有近4000亿颗恒星，每个星系平均约有2000亿颗恒星，我们所处的太阳系中的太阳为中等大小的恒星。据上，我们可以得到，我们生活其中的宇宙中可见物质的质量为： 7.565乘以10的55次方克。天文观测和科学研究发现，宇宙中占绝大多数的物质为不可见的暗物质，恒星等可见物质尽占宇宙物质的5％。据此，我们可得，我们生活其中的宇宙中总的物质为： 1.513乘以10的57次方克。二、银河系 1、银河系的大小。银河系的半径约为5万光年。如果光子从银河系的核心即银心出发，那么，它要不断飞行5万年，才能到达银河系的一端。据此可得，银河系的半径为： 4.731乘以10的18次方厘米。 2、银河系的质量。银河系有约近4000亿颗恒星，太阳为中等质量的恒星，太阳的质量为克。由此可得，银河系的质量为： 7.956乘以10的44次方克。天文观测和科学研究都发现，银河系中占大多数的物质为暗星和星际中的尘埃、气体等不可见的物质，恒星等可见物质仅占宇宙物质的10％。据此，我们可得，银河系中总的物质为： 7.956乘以10的45次方克。 3、银河系的结构。整个银河系呈现为球状，球状银河系的半径约为5万光年。银河系的中央部分为天体密集区，呈扁圆盘形，像个铁饼，称为银盘。银盘为密集的恒星，还有各种星团、恒星际介质和星云。银盘的中心平面称为银道面。其中银盘中心隆起的部分称为核球，厚度约为1.5万光年。里面的恒星非常密集，也充满了浓厚的星云和恒星际介质。核球的中心有个很小的致密区域称为银核，它是整个银河系的中心。银核也称银心。银核在天球上处于人马座方向上。我们看到的银河，就是遥远的恒星密集在一起的银盘。俯视银盘，一个非常引人注目情况是呈旋臂的结构，有着4条旋臂。星系有椭圆、漩涡和不规则等各种形状。以上所说的这种漩涡结构是银河系的一个重要特征。因此，银河系属于旋涡状星系。

《人类在宇宙中的位置》的第二章起伏式的总宇宙《人类在宇宙中的位置》的第二章起伏式的总宇宙第二章起伏式的总宇宙一、能量守恒定律根据一般的解释，能是物质做功的能力；而能量则是量度物质运动状况的物理量。十七世纪，法国哲学家R．笛卡儿从哲学上提出了能量守恒和转化定律的基本思想。1644年，R．笛卡儿撰写了《哲学原理》一书。该书写道，“物质的运动有一个固定量。虽然在物质的某些部分中有时候会有所增减，但物质的这个固定量却是从来不增加也不减少的。”在这里，R．笛卡儿从机械运动的角度，说明了能量的守恒。1842年，德国医生J.R.迈尔发表了《论无机自然界的力》一文。其后，J.R.迈尔又发表了《与新陈代谢联系着的有机运动》一文。J.R.迈尔在《论无机自然界的力》一文中指出，力是在量上不可毁灭而在质上可以转化的实体，并推算了热的机械当量。J.R.迈尔最早表述了能量守恒和转化这一普遍的自然规律，并给出了热功当量，发现了能量守恒定律。J.R.迈尔发现能量守恒定律以后，英国业余科学家J.P.焦耳用各种方法进行测定不同运动形态之间相互转化时当量关系的工作，于1843年发表了第一个热功转化的实验结果。此后，J.P.焦耳用了近30年的时间、几乎以他毕生的精力，反复不断地进行实验，取得了较为准确的实验结果。J.P.焦耳的工作对于进一步确立能量守恒定律，具有重大的作用。1947年，德国物理学家H.V.赫尔姆霍兹运用数学方法，证明了能量守恒定律在力、热、电、磁和天文现象中的普适性，并以专业的科学术语，对能量守恒定律进行了新的解释。其后，物理学家普遍相信，自然界中的一切物质都具有能量，能量有各种不同的形式，它能由一个系统传递给另一个系统，从一种形式转化为另一种形式，在传递和转化过程中，总的能量保持不变。此后，能量守恒定律得到了科学界的公认。能量守恒定律是自然界中最重要的普遍定律之一。能量守恒定律可表述为，在任何和周围隔绝的孤立的物质系统中，不论发生什么运动和变化，能量的形态可以发生转化，但总的能量保持恒定不变。对于非孤立的系统，可以和外界发生能量的交换，它的能量会有所改变，但它增加或减少的能量值，一定等于外界减少或增加的能量值。因此，从整体看，能量的总和仍然是不变的。能量守恒定律表明，物质的运动是不能创生或者消灭的，能量是物质运动的量度，它只能在各部分物质之间进行传递，或者从一种形态转化为另一种形态，但它是不能创生或者消灭的。自从1777年法国化学家A.L.拉瓦锡发现质量守恒定律和1842年德国医生J.R.迈尔发现能量守恒定律以后，经过长期的实验检验，充分证明，这两条定律是自然界的基本定律，是完全正确的。二、熵量和熵增原理 1、熵量。1950年，德国物理学家R.克劳修斯提出了熵的概念。熵就是热力学系统平衡态的状态函数，也就是温比热量，是热量的变化除以绝对温度所得的商。熵的状态函数简称熵函数，在微观上，熵函数是粒子热运动混乱程度的表达式。熵量，则是量度粒子运动混乱、无规则、无序程度的物理量。 2、熵量增加原理。R.克劳修斯提出熵的概念后，进而发现了热力学第二定律，亦称熵量增加原理： dS＞dQ/T. 在上式中，其中dS为初态和终态均为平衡态的某过程的熵变，dQ为在此过程中热量的变化，T为温度，亦即系统中热量的变化。事实上，对于某个热力过程，不管初态、终态是否平衡，该式都成立。对于孤立系统，有： dS＞0. 可以看出,以上两式是在无约束的条件下得出的。在这种系统中，各物体是排斥性的，是一种热力扩散性的结构。 3、热寂说。R.克劳修斯认为，在一切自然现象中，各种系统都不断地趋向于平衡，趋向于无序，趋向于对称。熵的总量只能永远增加而不能减少。因此，按照熵量增加原理，宇宙的熵量趋于极大。宇宙越是接近于这个极限状态，那就任何进一步的变化都不会发生了，这时的宇宙将会进入一个永恒的死寂状态。这就是所谓的热寂说。R.克劳修斯的热寂说，是在热力扩散性的有限系统中建立的熵量增加原理，任意扩大其使用范围，外推到整个宇宙系统的结果。

天灾大多来自人祸天灾大多来自人祸 2006年8月24日科教新闻武卫政天有不测风云，人有旦夕祸福，不测风云往往决定人的旦夕祸福。今年以来，发生在我国许多地方的自然灾害，大到影响广泛的台风、洪涝、旱灾、沙尘暴，小到局部发生的泥石流、山体滑坡、暴雨雷电，已经造成2000余人死亡，150万户居民倒房，大小经济损失加起来超过1500亿元。尽管有党和政府的鼎力救助和社会各界的大力支援，可顷刻之间由安居乐业的居民沦为家园破碎的灾民，巨大的反差让谁的心里也不好受。心情更为复杂的当数气象专家。平常完全可以躲避台风袭击的福建省福鼎市沙埕港，今年愣是没有挡住第8号台风“桑美”。以13级的风力刮进港内的“桑美”，掀起40米高的巨浪，如此举止不仅粗暴可恶而且极为罕见。纵有“火炉”之称的重庆，从来没有像今夏这样“烧”得出奇，綦江县的最高气温在8月16日那天居然达到44.5摄氏度，打破全市53年来的最高纪录。同样，让人猝不及防或者防而乏力的灾情，也出现在世界其他地方。老天爷的脾气捉摸不定，让身处科学技术高速发展时代的专家十分郁闷。灾害频繁发生，难道其中规律无迹可循？当然不是这样。收集一下中外专家的观点，无论是分析超强台风，还是论证极端干旱，大家都归结到一点，那就是全球气候异常，而全球气候异常产生的大背景正是全球变暖。让全球变暖的主要是温室气体，大量排放温室气体的主要是人类的工业活动，这些都是已为科学证明的不争事实。世界卫生组织官员在3年前的《联合国气候变化框架公约》第九次缔约方大会上称，全球气候变暖已经开始危及人类健康，全球每年超过10万人因此而死亡；动植物的前景可能更惨，8个国家的科学家研究了部分国家的1103个动植物物种，认为全球变暖将导致世界上100多万个物种可能在未来50年内灭绝。有人戏言，若把全球变暖引发的自然灾害损失算上，每个人都有可能在统计数字里占一零头。令人不安的是，由于工业化带动了世界经济社会的快速发展，促成人类文明100多年来的重大进步，一些人更乐于享受工业化的成果，而不愿意考虑它对气候的不利影响。在全球变暖的大背景下，极端天气气候灾害逐渐增多，其内在机理更加错综复杂。如果迷信神巫之道和歪理邪说，人类只能愈受其害。在自然力量面前，人类固然是个知之甚少的小学生，但从古至今一刻也没有放弃努力，无数事实证明，只有依靠科技进步，不断探索自然规律，才能有效地防灾减灾；只有弘扬科学精神，才能消除灾害恐惧，抵制妄加揣测的谣言。感冒发烧是人有病，大旱大涝是天有病。天有病，人知否？当文明还不发达时，人有病常去求天。今天发达的文明让我们懂得天有病应反诸于人，第一，人要好好地去研究自然规律，趋利避害；第二，人要保护自然，不要再去破坏它。中国古代向有天象示警之说，这是今年夏天，天对我们的警示。

《人类在宇宙中的位置》的目录、前言和第一章宇宙存在的确定性原理

《人类在宇宙中的位置》的目录、前言和第一章宇宙存在的确定性原

“钱德拉”观测星系碰撞，美首次测到宇宙暗物质 “钱德拉”观测星系碰撞，美首次测到宇宙暗物质新华网记者陈勇洛杉矶８月２１日电，２１日，美国一个天文学家小组说，他们通过美宇航局的“钱德拉”Ｘ射线太空望远镜等设备，观测遥远星系的碰撞，发现了宇宙暗物质存在的最直接证据。所谓暗物质，是指宇宙中存在的一种不明性质的物质粒子，它的电磁放射和折射非常微弱，所以不能被直接探测到。但是，我们肉眼能见的物质如星系、恒星、甚至各种生物，所占质量只是宇宙中很小的一部分，而暗物质的质量是可见普通物质质量的５倍以上。暗物质不能被看到，却可通过引力的异常，测量到它存在的痕迹。天文学家尽管知道存在暗物质，但多年来一直没有发现它存在的直接证据。这次，美国亚利桑那大学的天文学家小组用“钱德拉”Ｘ射线天文望远镜，观测距太阳系１亿光年处船底座两个星系团的碰撞、融合，发现了暗物质确实存在的证据。他们的成果将发表在最新一期《天体物理杂志》上。构成星系团物质主体的炽热气体是互相排斥的，它们形成了外形像子弹头一般的气团，这个气团的主要成分是温度达数百万摄氏度的等离子氢、氦等。天文学家说，以上这两个星系团在相向作高速的运动，碰撞到一起时，相对速度达到近每小时2000万公里。“钱德拉”在Ｘ射线波段的观测表明，两个星系团在碰撞、融合时，主要物质都集中在子弹状的气团中。不过，当天文学家用美宇航局的“哈勃”太空望远镜、欧洲南方天文台的“麦哲伦”天文望远镜从可见光波段观测这一区域时，却发现最大的质量并不在可见的气团中，而是分布在周围更广大的区域中。领导这一研究的亚利桑那大学的天文学家道格拉斯·克罗说，以可见光波段观测这个区域，可以发现明显的“引力透镜”现象。计算表明，这“引力透镜”的现象明显大于由可见物质所产生的结果。也就是说，从更遥远地方的恒星发出的光，在“路过”这个区域时，由比可见物质大得多质量的物质所吸引，而发生了观测所得的扭曲。根据这个现象，他认为，在这两个星系团的周围，存在着大量的暗物质。天文学家说，暗物质粒子彼此之间没有作用，它们也不和可见物质粒子发生作用。因此，当两个星系团中的可见物质碰撞、融合而形成子弹状气团时，其暗物质依旧分布在它们的周围。因为暗物质和可见物质明显不同，因此，人们才能在大质量星系团发生碰撞这样极其罕见的现象中，在可见光的映照下，观测到“偶露峥嵘”的暗物质。

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卡诺和热力学原理卡诺和热力学原理卡诺（Nicolas　Leonard　SadiCarnot,1796～1823），法国物理学家、军事工程师。1796年6月1日生于巴黎。其父L.卡诺是法国有名的数学家、将军和政治活动家，学术上很有造诣；1807年退出政界、军界后，把自己己的全部精力都倾注在儿子的学业上，对卡诺的影响很大。卡诺1812年考入巴黎工艺学院，从师于泊松、盖·吕萨克、安培等人。1814年以优异成绩毕业，同年入梅斯工兵学校深造，1816年成为一名军事工程师，并任少尉军官。1820年离开部队回到巴黎，继续从事他所酷爱的自然科学的学习和研究。先后在巴黎大学、法兰西学院、矿业学院和巴黎国立工艺博物馆攻读物理学、数学和政治经济学，打下了雄厚的理论基础。卡诺正处在蒸汽机迅速发展、广泛应用的时代。他看到从国外进口的尤其是英国制造的蒸汽机，性能远远超过自己国家生产的，便决心从事热机效率问题的研究。他不像许多人那样着眼于局部的、机械的细节的改良，而是独辟蹊径，从理论的高度上对热机的工作原理进行研究，以期得到普遍性的规律；1824年他发表了名著《谈谈火的动力和能发动这种动力的机器》，书中写道：“为了以最普遍的形式来考虑热产生运动的原理，就必须撇开任何的机构或任何特殊的工作介质来进行考虑，就必须不仅建立蒸汽机原理，而且建立所有假想的热机的原理，不论在这种热机里用的是什么工作介质，也不论以什么方法来运转它们。”恩格斯对卡诺的这种研究方法给予了高度评价，在《自然辩证法》中称赞卡诺“撇开了这些对主要过程无关重要的次要情况而设计了一部理想的蒸汽机（或煤油机）。的确，这样一部机器就像几何学上的线或面一样是决不可能制造出来的，但是它按照自己的方式起了像这些数学抽象所起的同样的作用：它表现纯粹的、独立的、真正的过程。”卡诺出色地运用了理想模型的研究方法，以他富于创造性的想象力，精心构思了理想化的热机——后称卡诺可逆热机或简称为卡诺热机，提出了作为热力学重要理论基础的卡诺循环和卡诺定理。卡诺定理又称卡诺原理。这是热力学领域的一条重要的原理。在热力学领域中，卡诺原理具有开创性的地位。卡诺热力学原理的提出，从理论上解决了提高热机效率的根本途径。在这篇论文中卡诺指出了热机工作过程中最本质的东西：热机必须工作于两个热源之间，才能将高温热源的热量不断地转化为有用的机械功；明确了“热的动力与用来实现动力的介质无关，动力的量仅由最终影响热素传递的物体之间的温度来确定”，指明了循环工作热机的效率有一极限值，而按可逆卡诺循环工作的热机所产生的效率最高。顺便指出，这些结论卡诺是根据热质守恒的思想和永动机不可能原理得出的，显然热质守恒思想是错误的。实际上卡诺的理论已经深含了热力学第二定律的基本思想，但由于受到热质说的束缚，使他当时未能完全探究到问题的底蕴。可惜卡诺英年早逝，他的理论是由后人克拉珀龙赋予易懂的数学形式后才获得盛名的，是经过克劳修斯、开尔文等人的研究才得到发展，并具有重要的实践意义。 1832年8月24日卡诺因染霍乱症在巴黎逝世，年仅36岁。按当时处理霍乱死者的办法，死者所有的资料及个人物品必须全部埋葬掉。这无疑给科学事业带来了不可弥补损失。根据1878年他弟弟公布的卡诺去世时幸免被毁的一束笔记残页中发现，卡诺经意识到热质说的错误而转向热的动力学理论，并且发现了能的转化与守恒定律。1830年卡诺在笔记中指出：“热不是别的什么东西，而是动力（能量）或者可以说，它是改变了形式的运动。它是（物体中粒子的）一种运动（的形式）。如果物体的粒子的动力被摧毁了，必定同时有力产生，其量正好准确地同摧毁的动力的量成正比。反过来说，如果热损失了，必定有动力产生”。“动力（能量）是自然界的一个不变量，准确地说，它既不能产生，也不能消灭。实际上它只改变它的形式。这是说，它有时引起一种运动，有时引起另一运动，但它决不消失。”这就是能量转化与守恒定律的明确的最早表述，可惜1878年文稿公布时该定律已经确立，卡诺的这些思想在历史上没能起到应有的作用。

关于大爆炸宇宙模型关于大爆炸宇宙模型可以说，在西方的文化中，宇宙并非永恒存在而是从虚无创生的思想是根深蒂固的。虽然希腊哲学家曾经考虑过永恒宇宙的可能性，但是，所有西方主要的宗教一直坚持认为，宇宙是上帝在过去某个特定时刻创造的。象历史学家一样，宇宙学家意识到，开启未来的钥匙在于过去。早在1929年，埃德温·哈勃（Edwin Hubble）作出了一个具有里程碑意义的发现，即不管你往哪个方向看，远处的星系正急速地远离我们而去。换言之，宇宙正在不断地膨胀。这意味着，在早先，在相互之间，星体比现在靠得更近。事实上，在大约100亿至200亿年之前的某一时刻，它们似乎刚好在同一个地方。所以，哈勃的发现暗示着，曾经存在一个叫做大爆炸的时刻。当时，宇宙是无限的紧密。 1948年前后，伽莫夫第一个确立了热大爆炸的观念。这个创生宇宙的所谓大爆炸，不是习见于地球上发生在一个确定的点、然后向四周的空气传播开去的那种爆炸，而是一种在各处同时发生，从一开始就充满整个空间的那种爆炸。在爆炸中，每一个粒子都离开其它每一个粒子飞奔。事实上，这应该理解为空间的急剧膨胀。可以认为，“整个空间”指的是整个无限的宇宙，或者指的是一个象球面一样能弯曲地回到原来位置的有限宇宙。根据大爆炸的宇宙模型，甚早期的宇宙是一大片由微观粒子构成的均匀气体，密度极大，温度极高，且以很大的速率膨胀着。在热平衡下，这些气体有均匀的温度。这统一的温度是当时宇宙状态的重要标志，因而称之为宇宙温度。气体的绝热膨胀将使温度降低，使得原子核、原子乃至恒星系统得以相继地出现。从1948年伽莫夫确立热大爆炸的观念以来，通过几十年的努力，宇宙学家们为我们勾画出这样一部宇宙的历史：大爆炸开始时 150－200亿年前，极小体积，极高密度，极高温度。大爆炸后10-43秒宇宙从量子背景出现。大爆炸后10-35秒同一场分解为强力、电弱力和引力。大爆炸后10-5秒 10万亿度，质子和中子形成。大爆炸后0.01秒 1000亿度，光子、中微子、电子为主，质子、中子仅占10亿分之一，热平衡态，体系急剧膨胀，密度和温度不断下降。大爆炸后0.1秒后 300亿度，中子、质子比从1.0下降到0.61。大爆炸后1秒后 100亿度，中微子向外逃逸，正负电子湮没反应出现，核力尚不足束缚质子和中子。大爆炸后13.8秒后 30亿度，氘、氦类稳定原子核——化学元素形成。大爆炸后35分钟后 3亿度，核过程停止，尚不能形成中性原子。大爆炸后30万年后 3000度，化学结合作用使中性原子形成，宇宙主要成分为气态物质，并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高的气体云块，直至形成恒星和恒星系统。大爆炸理论模型得到若干重要观测事实的支持：一、星系距离越远退行速度越大大爆炸理论的科学性令人不得不信服。最直接的证据来自对遥远星系光线特征的研究。20年代，天文学家埃德温·哈勃研究了维斯托·斯里弗（Vesto Slipher）所作的观测。他注意到，远星系的颜色比近星系的要稍红些。哈勃仔细测量了这种红化，并作了一张图。他发现，这种红化是系统性的，星系离我们越远，它就显得越红。光的颜色与它的波长有关。在白光光谱中蓝光位于短波端，红光位于长波端。遥远星系的红化意味着，它们的光波波长已稍微变长了。在仔细测定许多星系光谱中特征谱线的位置后，哈勃证实了这个效应。他认为，光波变长是由于宇宙正在膨胀的结果。哈勃的这个重大发现奠定了现代宇宙学的基础。膨胀中宇宙的性质使许多人困惑不解。从地球的角度来看，好象遥远的星系都正飞快地远离我们而去。但是，这并不意味着地球就是宇宙的中心。平均而言，宇宙不同地方的膨胀图像都是相同的。可以说每一点都是中心，又没有一点是中心。我们最好把它想象成星系间的空间在伸长或膨胀，而不是星系在空间中运动。这一点与我们日常生活中见到的源于一点的爆炸是不同的。

关于白洞关于白洞黑洞就象宇宙中的一个无底深渊，物质一旦掉进去，就再也逃不出来。根据我们熟悉的矛盾观点和对称观点，科学家们大胆地提出，宇宙中会不会也存在一种只允许物质出而不允许物质进的“泉”呢？并给它取了一个和黑洞相反的名字——白洞。科学家们猜想，和黑洞类似，白洞也有一个封闭的边界。但和黑洞不同，白洞内部的各种辐射和物质只能经边界向边界外运动，白洞外部的辐射和物质却不能进入其内部。形象地说，白洞就象一个不断向外喷射能量和物质的源泉。它向外界提供能量和物质，却不吸收外部的能量和物质。到目前为止，白洞还仅仅是科学家的猜想，还没有观察到任何能表明白洞存在的直接证据。在理论研究上，也还没有重大的突破。不过，最新的研究可能会得出一个令人兴奋的结论，即“白洞”很可能就是“黑洞”本身！也就是说，黑洞在这一端吸收物质，而在另一端则喷射物质。这就像一个巨大的时空隧道。最近，科学家们证明了，黑洞其实是有可能向外发射能量的。根据现代物理的理论，能量和质量是可以互相转化的。这就从理论上预言了“黑洞、白洞一体化”的可能性。要彻底弄清楚黑洞和白洞的奥秘，现在还为时过早。但是，科学家们每前进一步，所取得的每一个成绩都能让人激动不已。我们相信，打开宇宙之谜大门的钥匙，就藏在神秘的黑洞和白洞的身后。

关于A·普洛卡的电磁场方程组和光子的静止质量关于A·普洛卡的电磁场方程组和光子的静止质量 1930年，A·普洛卡提出了不同于光速的普适速度的概念，并在麦克斯韦电磁场方程中，列入光子具有静止质量的数学项，得出了普洛卡电磁场方程组。同时，A·普洛卡用这普适速度代换洛仑变换中光的速度，得到了新的洛仑兹变换。根据新的洛仑兹变换，人们将得到新的相对论的公式。本人根据A·普洛卡的电磁场方程组、新的相对论公式、粒子衰变定律和μˉ子衰变的实验数据等，求得了普适速度的量值，这个量值为3.016乘以10的10次方。这个数值大于光的速度。本人证明，在实际上，这个普适速度就是引力波的速度。先前，人们已经探求过光子静止质量的问题，但至今所得的都是光子静止质量的下限。与此不同，本人则求得了光子静止质量的下限，其数值为7.855乘以10的负51次方克，即光子静止质量的量值将大于7.855乘以10的负51次方克。（详见朱临：《光速与频率的关系和光子静止质量的下限》，《兰州交通大学学报》（自然科学版），22（2003）93-96。）

开尔文和热力学第二定律的表述开尔文和热力学第二定律的表述一、生平简介开尔文（Lord Kelvin 1824～1907），19世纪英国卓越的物理学家。原名W.汤姆孙（William Thomson），1824年6月26日生于爱尔兰的贝尔法斯特，1907年12月17日在苏格兰的内瑟霍尔逝世。由于装设大西洋海底电缆有功，英国政府于1866年封他为爵士，后又于1892年封他为男爵，称为开尔文男爵，以后他就改名为开尔文。 1846年开尔文被选为格拉斯哥大学自然哲学教授，自然哲学在当时是物理学的别名。开尔文担任教授53年之久，到1899年才退休。1904年他出任格拉斯哥大学校长，直到逝世。　二、科学成就开尔文的科学活动是多方面的。他对物理学的主要贡献在电磁学和热力学方面。那时电磁学刚刚开始发展。逐步应用于工业而出现了电机工程，开尔文在工程应用上作出了重要的贡献。热力学的情况却是先有工业，而后才有理论。从18世纪到19世纪初，在工业方面已经有了蒸汽机的广泛应用，然而到19世纪中叶以后，热力学才发展起来。开尔文是热力学的主要奠基者之一。开尔文在科学上的贡献主要有以下个方面： 1.电磁学方面的成就开尔文在静电和静磁学的理论方面，在交流电方面，特别是关于莱顿瓶的放电振荡性。静电绝对测量和电磁测量方面，大气电学方面等，都作出了重要的贡献。电像法是开尔文发明的一种很有效的解决电学问题的方法。 2.在热力学方面的成就开尔文在1848年提出、在1854年修改的绝对热力学温标，是现在科学上的标准温标。1954年国际会议确定这一标准温标，恰好在100年之后。开尔文是热力学第二定律的两个主要奠基人之一。另一个人是R.克劳修斯。1851年，他关于第二定律的说法：“不可能从单一热源取热使之完全变为有用的功而不产生其他影响”，是公认的热力学第二定律的标准说法。开尔文从热力学第二定律断言，能量耗散是普遍的趋势。在热力学方面还应该提两件事。一件事是开尔文从理论研究上预言一种新的温差电效应，后来叫做汤姆孙效应，这是当电流在温度不均匀的导体上通过时导体吸收热量的效应。另一件事是开尔文和J.P.焦耳合作的多孔塞实验，研究气体通过多孔塞后温度改变的现象，在理论上是为了研究实际气体与理想气体的差别，在实用上后来成为制造液态空气工业的重要方法（见焦耳-汤姆孙效应）。 3.装设大西洋海底电缆装设大西洋海底电缆是开尔文最出名的一项工作。当时由于电缆太长，信号减弱很严重。1855年开尔文研究电缆中信号传播的情况，得出了信号传播速度减慢与电缆长度平方成正比的规律。1851年开始有第一条海底电缆，装设在英国与法国相隔的海峡中。1856年新成立的大西洋电报公司筹划装设横过大西洋的海底电缆，并委任开尔文负责这项工作。经过两年的努力，几经周折，终于安装成功。除了在工程的设计和制造上花费了很大的力量之外，开尔文的科学研究对此也起了不小的作用。 4.对电工仪表的研究开尔文为了成功地装设海底电缆，用了很大的力量来研究电工仪器。例如他发明的镜式电流计可提高仪器测量的灵敏度。虹吸记录器可自动记录电报信号。开尔文在电工仪器上的主要贡献是建立电磁量的精确单位标准和设计各种精密测量的仪器，包括绝对静电计、开尔文电桥、圈转电流计等。根据他的建议，1861年英国科学协会设立了一个电学标准委员会，为近代电学单位标准奠定了基础。 5.创立波动和涡流开尔文在波动和涡流方面作出了许多理论贡献。有许多是他在自己的快艇上的观察中受到启发的。他进行这方面的研究，包括对弹性固体的研究，目的之一是为了航海事业的发展，另一个目的是发展他对世界万物的机械观。企图通过这方面的研究把电磁现象和光现象的完整理论在牛顿经典力学的骨架上建造起来。因此他很热心于以太理论，把假想的以太当作一种实际存在的物质加以研究，以求能充分地解释电磁现象和光现象作为以太的某种运动形式。这种机械观的失败使他说出“19世纪乌云”那样的话。这是他在1900年一篇名为《遮盖在热和光的动力理论上的19世纪乌云》的演说中讲的。他说的“乌云”有两片，一片是以太理论的困难，一片是能量均分定理的困难。这两个困难到20世纪都得到了解决，以太理论的困难是由狭义相对论消除的，能量均分定理的困难是量子论解决的。

克劳修斯和熵克劳修斯和熵克劳修斯（Clausius，1822一1888）在1822年出生于普鲁士的克斯林。他的母亲是一位女教师，家中有多个兄弟姐妹。他中学毕业后，先考入了哈雷大学，后转入柏林大学学习。为了抚养弟妹，在上学期间他不得不去做家庭补习教师。1850年，克劳修斯被聘为柏林大学副教授并兼任柏林帝国炮兵工程学校的讲师。同年，他对热机过程，特别是卡诺循环进行了精心的研究。克劳修斯从卡诺的热动力机理论出发，以机械热力理论为依据，逐渐发现了热力学基本现象，得出了热力学第二定律的克劳修斯陈述。在《论热的运动力……》一文中，克劳修斯首次提出了热力学第二定律的定义：“热量不能自动地从低温物体传向高温物体。”这与开尔文陈述的热力学第二定律“不可制成一种循环动作的热机，只从一个热源吸取热量，使之完全变为有用的功，而其他物体不发生任何变化”是等价的，它们是热力学的重要理论基础。同时，他还推导了克劳修斯方程——关于气体的压强、体积、温度和气体普适常数之间的关系，修正了原来的范德瓦尔斯方程。1854年，克劳修斯最先提出了熵的概念，进一步发展了热力学理论。他将热力学定律表达为：宇宙的能量是不变的，而它的熵则总在增加。由于他引进了熵的概念，因而使热力学第二定律公式化，使它的应用更为广泛了。1855年，克劳修斯被聘为苏黎世大学正教授，在这所大学他任教长达十二年。这期间，他除了给大学生讲课外，还积极地进行科学探索。1857年，克劳修斯研究气体动力学理论取得成就，他提出了气体分子绕本身转动的假说。这一年，他发表了《论我们称之为热能的动力类型》一文，在这篇文章中他将气体分子的动能不仅看做是它们的直线运动，而且而且看作是分子中原子旋转和振荡的运动。这样，他就正确地，尽管不是充分地（只有量子理论才能给予充分的解释），确定了实际气体与理想气体的区别。同年，他还研究了电解质和电介质。他重新解释了盐的电解质溶液中分子的运动；他建立了固体的电介质理论。他还提出描述分子极性同电介质常数之间关系的方程。同时他还提出了电解液分解的假说。这一假说，后来经过阿仑尼乌斯的进一步发展成为电解液理论。1858年，克劳修斯通过细心的研究，推导出了气体分子平均自由程公式，找出了分子平均自由程与分子大小和扩散系数之间的关系。同时，他还提出分子运动自由程分布定律。他的研究也为气体分子运动论的建立做出了杰出的贡献。1860年，克劳修斯计算出了气体分子运动速度。后来，他确定了气体对于器壁的压力值相当于分子撞击器壁的平均值。运用与概率论相结合的平均值方法，他开辟了物理学一个极为重要的领域，即创建了统计物理学的学科。在后来的著作中，克劳修斯推导出能表示受压力影响的物体熔点（凝固点）的方程式，后来被称为克拉佩龙—克劳修斯方程。克劳修斯在科学研究方面的主要贡献是建立热力学基础；同时，他在分子运动论以及电解质和固体电介质理论方面也都做出了重大的贡献。鉴于他在物理学各领域中所做出的贡献和取得的成就，1865年，他被选为法国科学院院士。1867年，克劳修斯受聘于维尔茨堡大学，担任教授。在这所大学里他任教两年。在这期间(1868年)，他又被选为英国伦敦皇家学会会长。1869年以后，他任波恩大学教授。1870年他最先提出了均功理论。1870年至1871年的战争期间，克劳修斯的膝盖惨遭重伤，因此，不得不将学生们的实验课交给克莱门斯凯特来负责。此人虽然被称为“老一辈人”的代表人物，但他并没有给他的继承者留下任何设备与仪器。也许，正是由于这个原因，尽管克劳修斯是当时最先进的物理学家，波恩大学的实验物理却没能得到应有的发展，也没能形成一种科学流派。克劳修斯不仅在科研方面取得了重大的成就，而且在教学上也取得了良好的效果。他先后在柏林大学、苏黎世大学、维尔茨堡大学和波恩大学执教长达三十余年，桃李芬芳。他培养的很多学生后来都已成为了知名的学者，有的甚至是举世闻名的物理学家。另外，克劳修斯除发表了大量的学术论文外，还出版了一些重要的专著，如《机械热理论》第一卷和第二卷、《势函数和势》等。在克劳修斯的晚年，他不恰当地把热力学第二定律引用到整个宇宙，认为整个宇宙的温度必将达到均衡而不再有热量的传递，从而成为所谓的热寂状态，这就是克劳修斯首先提出来的“热寂说”。热寂说否定了物质不灭性在质上的意义，而且把热力学第二定律的应用范围无限的扩大了。克劳修斯于1888年逝世，终年六十六岁。克劳修斯虽然在晚年错误地提出了“热寂说”，但在他的一生的大部分时间里，在科学、教育上做了大量有益的工作。特别是他奠定了热力学理论基础，他的大量学术论文和专著是人类宝贵的财富，他在科学史上的功绩不容否定。他诚挚、勤奋的精神同样值得后人学习。

关于黑洞爆发的条件问题关于黑洞爆发的条件问题黑洞在坍缩的过程中，有两个因素的作用，促使坍缩过程发生逆转，产生爆发过程。其一，热量的作用。热量是一种排斥力。根据海森堡测不准原理，ΔPΔx≥h/2（2л）,其中h为普朗克常数。热量ΔE=ΔPC≥hC/2（2л）Δx。在此式中，当Δx→0，ΔE→∞。势能是一种吸引力，势能V=-GMm/r，其中为万有引力常数，为定值，m＜M，Mm＜M2 ，GMm＜GM2 ，GM2 为定值，GMm为一有限值，r不能为零，即r＞0，如果r=0，将不可能产生势能，因此，V亦为有限值。比较热量ΔE和势能V，在坍缩到一定程度时，ΔE＞V，坍缩过程将逆向转变为爆发过程。其二，在黑洞坍缩到一定程度时，强子已不可能存在，这时存在的将是夸克和轻子，也许夸克和轻子也已不存在，存在的是更为基本的亚夸克。根据泡利不相容原理，夸克和轻子，特别是可能存在的亚夸克，它们之间将产生简并力。这种简并力是一种排斥力，这种排斥力将大于其所受到的万有引力。以上两个因素的共同作用，将足以抗衡黑洞的坍缩过程，逆向发生爆发过程。这种爆发过程，就是所谓的白洞现象[详见《起伏式宇宙模型》第五章历史上的宇宙观和现代的宇宙模型问题第十四节奇点不存在定则和大爆炸的动力问题(Р110--112)]。

申请将熵量守恒定律吧列入科学与军事类的自然类之中本人已多次提出,将熵量守恒定律吧列入科学与军事类的自然类之中,但至今尚未批准。请抓紧办理，将本人的熵量守恒定律吧列入科学与军事类的自然类之中。谢谢！熵量守恒定律吧吧主朱临2006年6月20日

牛顿和爱因斯坦牛顿和爱因斯坦都是天才,都是世界上迄今为止最伟大的科学家。比较之下，两者各有特点。在为人上，牛顿比较冷峻，爱因斯坦比较庄重。在科学方法上，牛顿侧重归纳法，爱因斯坦侧重演绎法。在科学贡献上，牛顿涉足数学、天文学、物理学、光学和化学，比较全面，并都作出了重大的贡献；特别是在物理学上，开创了一个经典力学的时代。爱因斯坦主要涉及物理学，但在物理学中，在当代两大科学领域——相对力学和量子力学中，都作出了重大贡献；特别是在相对力学上，他是该学科的创立者。至于说爱因斯坦修正了牛顿力学，那是科学发展的必然结果。修正以后，牛顿力学在其适用的范围内，仍然是正确的。就是爱因斯坦的相对力学，也必然会受到修正，得到发展。例如，在超高密、超高温的物理状态下，爱因斯坦的广义相对论就不再适用，就必须进行修正。但是，总而言之，牛顿和爱因斯坦都是他们所处历史时代的科学巨人。