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1994 年 1 月 29 日 · 第 7 版

本页目录(4 篇)

研究极光 造福人类

【德国《明星》画刊文章】题:极光(作者弗兰克·奥赫曼)奇特的极光
    在北冰洋斯匹次卑尔根群岛上空,燃起了一场少见的大火:以冷冷的、给人以神秘感觉的乳状浅绿色为背景,白雪覆盖的千米高峰上面发出了亮光。
    几分钟后,起初漫射的光点形成了一条闪烁的嫩绿光带,它在接近地平线的高度横贯星斗清晰的天空。在朦胧的光带向极点移动之时,逐渐显出了两幅、有时是三幅带有细折的天幕,它们在神秘的风中滚动。在不断扩散的弧形光幕中,有时冒出浅绿色和橙色的螺旋光柱,最后消失在北极漆黑的夜空。
    “大自然为我们施放了一次烟火,其绚丽壮观的景象超过了任何大胆的想象”,奥地利极地研究人员卡尔·魏普雷希特上世纪末在首次看到极光后兴奋地说道。极光之谜
    这种奇异迷人的天空现象的出现,得从离地球约1.5亿公里的太阳表面去找原因。那里经常向宇宙释放氢。在几百万度的温度下,太阳边缘的原子被分裂,形成一种“等离子区”。负电子和正质子作为所谓的“太阳风”以每秒几百公里的速度吹向宇宙。其中一部分在约5天后到达地球周围。被束缚在螺旋轨道里的基本粒子在这里随着地球的磁场运动。地球磁场在地球两极附近进入地球。太阳风的等离子粒子以螺旋形式日益接近地球表面,直至在几百公里的上空碰到地球大气层外层。挪威特罗姆瑟极光研究所所长布雷克教授说:“必须把整个地球大气层看作一个巨大的荧屏,凡遇到粒子轰炸的荧屏部分都会发出亮光。”
    每个被击中的气体粒子放出一种特殊的色彩:氮及其分子发出深红色和紫色光,氧发出黄绿色和橙色光。
    布雷克说:“宇宙中的物质有99%由等离子组成。这种带电粒子的极炎热的混合物离我们最近的时候,是太阳风同地球大气相撞击的时候。”一次通常宽10公里、长100公里的极光,发电能力约10亿千瓦,相当于德国最大核电站的700多倍。这种大自然的威力在地球表面也是可以感觉到的。
    1989年3月,来自太阳的巨大等离子风暴使加拿大部分地区的电网陷于瘫痪。地球磁场也受电粒子袭击的干扰。在发生这种“磁暴”期间,指南针指示的方向是错误的,这可以导致航空和航海发生危险。
    北半球最大的输油管在阿拉斯加通过极光地区。在极光强烈爆发期间,金属管里会有强大的电流,为防止这种电流现已装了保护装置。
    强大的极光也可能影响无线电和电话通讯,甚至可能使这种通讯陷于瘫痪。研究极光作用
    这类故障不仅使民用科学工程人员对极光产生了兴趣,而且在冷战时期军事部门也加紧了对极光的研究。其目标除确保无线电通讯和导航外,还在于了解原子弹在大气中爆炸的作用。因为点燃原子弹时要产生类似于太阳和等离子体内的那种高温,所以极光是个合适的研究对象。
    目前最重要的研究项目叫“Eiscat”(欧洲电离层散射),是由包括德国在内的欧洲6国进行的。总面积达4000平方米的4个巨大可转动天线竖在特罗姆瑟附近的拉姆约尔德默恩,它们向100公里的高空发射强大的雷达波,科学家从反射回来的信号中了解到有关高层大气的组成、太阳风的强度、地球磁场的变化以及北极光的数据。
    科学家们在挪威的安岛和阿拉斯加的费尔班克斯以北对北极光进行更直接的研究。他们向极光发射装有高度敏感镜头的多级火箭,以便看到在地球上所看不到的东西。因为极光发射的光线仅1%左右处于可见的光谱范围内。
    布雷克教授说:“我们打算在斯匹次卑尔根安装新的天线,以进一步了解有关北极上空臭氧洞的危险性。”
    美国参议员特德·史蒂文斯则抱有完全不同的希望。他许诺说,能够利用极光的巨大能量来发电的科学家们可得到900万美元的预算以及一部价值2500万美元的超级计算机。

气候变化与大气甲烷密切相关

【法新社巴黎1月21日电】题:格陵兰的冰样揭示了气候的奥秘
    当地面温度上升时,大气中的甲烷就增多;当地面温度下降时,大气中的甲烷就减少。这是法国和瑞士的科研人员最近所揭示的气候和甲烷之间的密切关系。他们分析了格陵兰冰块气泡内的约4万年前的甲烷。
    格勒诺布尔的全国科学研究中心冰川学和环境地球物理学实验室的热罗姆·夏佩拉兹说:“这是人们第一次揭示大陆生物圈对大规模气候变化作出的迅速反应。”
    这位热衷于冰块研究的研究员最近在英国《自然》周刊上报道了他同全国科学研究中心和伯尔尼物理研究所的同行们在欧洲冰心计划范围内进行的工作。
    格陵兰冰心计划现在己开始提供有关大气中甲烷含量变化的情况。
    两个工作小组发现,融冰时甲烷增多,结冰时甲烷减少。科研人员说,大陆表面的冰冻区,在冰冻融化时对这种现象产生重大作用。人们知道,甲烷主要是由腐殖物散发的。
    在从冰冻到冰川期(约10万至20万年前)的气候大过渡时期,格陵兰的气候现象表明这一过渡分两个阶段。首先是气温上升,随后气温逐渐下降,最后是气温上升,从而形成了目前的气候。科学家们发现,大气中的甲烷变化很快。
    此外,在冰冻引起气候急剧变化的同时,大气中甲烷的含量大幅度增加。这表明,北大西洋地区所特有的这些变化至少影响到整个北半球,因为大西洋北部不产生甲烷。
    夏佩拉兹说:“气候和甲烷之间的关系甚至揭示,气候急剧变化的动力之一可能是在热带大西洋,它控制着北大西洋的海洋气流、海水蒸发以及热带地区的降水量,热带地区产生大量的甲烷。”

宇航服

【俄罗斯《旅伴》月刊文章】题:高科技产物——宇航服
    宇航服是人在宇宙中生活与行动必不可少的物品。
    头一个走进开放宇宙空间的苏联宇航员列昂诺夫在那里停留了12分钟,因为穿了盔甲般沉重的宇航服,宇航员很快就汗流浃背。
    头一个登上月球的美国宇航员阿姆斯特朗威叹道:“我有一半精力花在对付笨重的宇航服上……”还有一名宇航员仅完成了安装附件这个简单的工序,由于宇航服过重而使自己的脉搏跳到每分钟180次,这等于短跑运动员百米赛后的脉搏数。
    设计人员为克服弹力绞尽了脑汁,他们研究了昆虫甲壳活动部分的连接物以及古代武士盔甲的连接件。
    宇航服要制得轻巧灵便确非易事。氧气的内压对宇航服的冲击如同给足球打气的压力。里面的两个受力层应抵消这种压力。
    与人体接触的一层为真空层。这三层的外面还有一层金属层,金属层比小轿车车身钢板还要厚。还有一层弹性层,这是用多层的金属膜组成的,接合处为真空。此外,整个宇航服外面还罩有一层坚固的合成材料,它可以防止宇航服受到机械损伤。
    现代的宇航服对人体有很好的保护作用,只要不遇到拳头大小的陨石。如果遇到这么大的陨石,连飞船也会毁于一旦。无论美国人还是俄罗斯人,都没有造出能让人在地球上那样活动自如的宇航服。
    宇航员穿上宇航服后弯不了腰,捡东西只能靠跪。
    保持双臂和双手灵活,是宇航服设计中的关键。人在宇宙中双腿几乎不承重。双手是否灵活对宇航员来说生死攸关。手套是宇航服中最复杂的部分。设计人员按每个人的手型单独设计,制作得十分精细。
    美国人起先把生命保障系统放在背部,这既危险又不方便。
    俄罗斯设计师把它藏在内层,所以十分保险。美国人已开始向俄国人学习。

鸡看电视长肉快

【法国《科学与生活》月刊1月号文章】题:母鸡很喜欢看电视
    母鸡、小鸡和公鸡在群体关系方面表现得很和谐,特别是当电视上出现它们的同类正在觅食时,它们也毫无问题地学着画面上的鸡觅食。这对于外行人来说也许微不足道,但是对饲养者来说,家禽以适当的方式进食是十分重要的,因为最终是要使它长肉。
    是否应在饲养场内安装电视机呢?我们的专家们认为目前这也许不太实际,但是,随着科学的进步和出现基因突变的西红柿,人们很快就会在超级市场上看到注明“电视喂养的母鸡下的”成箱鸡蛋和贴有“电视鸡”商标的家禽区。
    这类电视机的屏幕大约为30厘米×40厘米。