2.太阳系
我们的太阳系有九大行星,尽管发现了一颗比冥王星还大的天体,即通常所说的齐娜(Xena),其轨道距离与冥王星相差无几。这让人们不禁要问:我们应该说有十颗行星,还是只有八颗行星?
相对大小
如果地球是葡萄般大小,那么月球离地球大约1英尺(0.3米)远。太阳大约6英尺(1.8米)宽,木星有一个甜瓜那么大,土星有一个橙子那么大,天王星和海王星有柠檬那么大,冥王星几乎小得看不见。而你,便只有一个原子的大小。
星球定位
如果你想了解何时何地能看到星球的话,水星、金星、火星、木星和土星都是肉眼可以看到的,这就是古代文明中是如何发现它们的。例如,金星是天空中除太阳和月亮之外第三亮的天体,被称为晨星或昏星。在日落或日出的方向也可以看到金星,而且它出现的时间比水星要长得多。
实际情况
月球的引力随着地球的自转速度每世纪减慢2毫秒,因此白天会慢慢变长。9亿年前,一年由481×18小时/天组成,而不是365×24小时/天。
奇特的行星
每一颗行星都有自己的独特之处。以下是关于每个行星的一些奇特之处。
水星:由于水星绕太阳的奇怪轨道,如果你站在它的表面,你会看到太阳在天空中是这样移动的:不断变大,停止运动,短暂地改变方向,再次停滞,然后继续变小。
金星:在太阳系中,金星是热的地方,温度达878℉(470°C——高温足以熔化铅),压力是地球的90倍。
地球:如果你站在赤道上,你将以每小时1000英里(1600公里/小时)的速度绕着地球中心旋转,同时也以每小时67000英里(108000公里/小时)的速度在太空中飞驰,因为地球是绕着太阳公转的。
火星:被称为“尘暴”的小型龙卷风在火星表面很常见。据说这些旋风可以清除太阳能电池板上的灰尘,而这些电池板是为火星探测器机器人供电的。就像火星清洗机一样,这使得机器人的运作行时间比初预期的要长得多。
木星:大部分是气体,但它的核心是一个有地球10-15倍大的岩石球体,温度高达36000℉(20000°C)。
土星:土星著名的是它那由冰和岩石的微粒组成的光环。这些光环的直径约为16.8万英里(27万公里),但厚度只有几英里。如果压缩的话,这种材料将形成一个直径小于62英里(100公里)的球体。
天王星:天王星是目前已知的一颗由南向北自转的行星。它的赤道与地球围绕太阳的轨道几乎成直角。数十亿年前它可能是被一个大型物体撞击,导致球体倾斜。
海王星:海王星的风力是太阳系中强的,风速高达1243英里/小时(2000公里/小时),这使得乌云以创纪录的速度移动。一种被称为“滑行车”的大气现象每16小时环绕地球一周。
冥王星:由于冥王星的轨道绕太阳运行,在其248年的旅程中,有20年冥王星比海王星离太阳更近。
3.世界末日
有几种地质灾害和宇宙灾难可能会给文明,甚至可能是地球上的所有生命带来灭顶之灾——它们被称为“灭绝级别事件”(ELE)。
以下是五种有可能发生的地球末日场景:
超级火山:在我们的印象中,超级火山爆发的威力是任何一次火山喷发的100多倍,它可能会随时随地爆发,而且几乎没有任何预警,我们对此无能为力。火山喷发会向大气中排放大量的灰尘和有毒气体,甚至在好几年之内都会阻隔大部分的阳光。上一次发生这种情况大约是在74000年前,当时只有1万人幸存。
生态崩溃:如果人类耗尽地球资源并将其转化为污染,那么整个生态系统就有崩溃的危险。海洋可能会变成酸性,大气中的污染物不会分解,淡水可能会耗尽,农田可能会变得贫瘠,气温可能会以难以置信的速度升高。人类会死于干渴、饥饿和中毒。
伽马射线爆发:当两个天体相撞时,如中子星和黑洞,它们会大量释放出一种叫作伽马射线的危险射线。如果伽马射线在距离地球6000光年的范围内爆发,就会辐射整个地球,把大气烧光,把地球上的所有生物都烤焦,就像一个宇宙微波炉。
彗星碰撞:彗星是由冰和岩石组成的巨大球体,以极高的速度在太阳系穿行。如果彗星在撞向地球的过程中被发现,那也是几乎不可能阻止、转移或毁灭的,甚至可能摧毁整个地球。1994年,苏梅克-列维9号彗星撞向木星,释放的能量比地球整个核武库释放的能量还要多750倍,留下了地球大小的破坏区域。如果这种情况发生在地球上,那么地球上就可能所剩无几了。
流星撞击:流星是一个撞击地球的小行星(一大块太空岩石)。每天有6吨的陨石撞击到地球,但它们都小到足以在大气层中燃烧。每一万年左右,就有一颗足以毁灭整个国家的小行星撞击地球。一个直径约6英里(10公里)的小行星——大到足以造成灭绝级别事件(ELE)——每隔5千到 1亿年撞击一次。然而,如果给予足够的警告,人类可能会找到一种转移或摧毁它的方法。
实际情况
人类对知识的渴求可能会自我毁灭。科学技术进步很可能是致命的,例如“弗兰肯斯坦效应”。风险领域包括纳米技术、瘟疫和电磁污染。
4.后的边界
大气层和外太空之间无法划分出一条明确的分界线——你离地球表面越远,大气就越稀薄,但即使在1000英里以上,仍然有少许微粒。
航天局使用的定义是卡门线(Karman line),是以西奥多·冯·卡门(Theodore Von Karman)的名字命名的。根据他的计算,在62.1英里(100公里)以上的高空,需要非常大的推力才能让飞行器保持在空中,因此实际上它处于自由落体状态。只有大约450人能飞行到这条线以上(这个数字随着每次太空任务的增加而增加)。
仪容整洁的宇航员
航天飞机上的宇航员带了一个个人梳妆盒,其中包括毛刷、梳子、刮胡刀、刮胡膏、牙刷、牙膏和指甲剪(尽管指甲在失重状态下生长缓慢,梳子也没什么用)。
当宇航员在太空行走时,他们会穿着装有尿布的宇航服。在宇宙飞船上,由于失重,厕所有脚环和大腿约束装置,这样宇航员在使用时不会飘走。厕所靠真空泵吸走废物。
5.太空中的猪圈——太空垃圾
大型阿雷西博射电望远镜的勘测显示,地球周围的轨道上至少有15万个大于0.4英寸(1厘米)的物体,100万个大于0.08英寸(2毫米)的物体。然而,对于太空行走的宇航员来说,即使是比这更小的东西也可能是致命的:轨道上的一个油漆斑点就可以将航天飞机的前窗划破,而地球轨道上可能有数百亿个这样的粒子在运行。
飞出太阳系的人造飞行器
名称 |
飞行日期 |
目的地 |
原始目的 |
先驱者11号 |
1973年4月6日 |
天鹰座 |
收集木星、土星和星际空间的数据 |
旅行者1号 |
1977年9月5日 |
鹿豹座 |
收集木星、土星及其卫星的数据;研究太阳系的边缘 |
旅行者2号 |
1977年10月20日 |
宇宙空间 |
收集木星、土星、天王星、海王星及其卫星的数据;研究太阳系的边缘 |
实际情况
因为月球上没有大气,所以尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)的个脚印不会被吹走。它们保存在覆盖月球表面的灰尘中,并将一直留在那里,直到有人或什么东西将它们擦除。
6.宇宙之外还有人吗
科学技术的进步让我们与我们的邻居联系更加紧密——如果他们存在的话。
外太空的信息
旅行者号探测器携带的声音和图像代表了地球上的生命。部分内容包括:
自然的声音,如海浪、雷声和风声;
动物的声音和人为的声音;
用55种不同的语言问候;
音乐曲目。包括巴赫的勃兰登堡协奏曲,查克贝里的强尼b古德,和路易斯阿姆斯特朗的忧郁蓝调;
人们看电视和打篮球的影像。
1.自然界中的奇特现象
几个世纪以来,由于完全没有合理的解释,一些奇怪的自然现象就被归因于超自然和巫术。如今,科学可以为地球上许多自然现象提供一个合乎逻辑的解释,但即便如此,世界上仍有一些相当奇怪的事情发生。并不是每天都会有青蛙从天而降,落在你身上,或者看着窗外,你会发现一场刚下的橙色雪。
奇怪的雨
并不是只有水会从天而降。有动物和其他东西的降雨是一种公认的气象现象。人们通常把它们解释为水龙卷或龙卷风把海洋、湖泊或花园池塘里的东西吸到空中的结果。在空中,它们被上升的空气托起,然后就再以雨的形式降落下来。
然而,这种解释存在几个问题:甚至没有证据表明这是可能的;也从来没有被观测到过;而且,至关重要的是,它不能解释许多奇怪的降雨。例如,并不是所有奇怪的雨都是有鱼或其他水生生物的,而那些雨通常只涉及一种动物,这就提出了一个疑问:水龙卷怎么会如此有选择性呢?
实际情况
2001年7月25日到9月23日之间,印度南部的喀拉拉邦遭遇了一场红色暴雨,这场暴雨的颜色红得看起来像血一样。有些科学家说,之所以红色是因为一颗途经的彗星上的外星细胞,但真正的罪魁祸首可能是藻类或真菌的孢子。
奇特的降雨事件
时间 |
地点 |
降下的东西 |
1666年复活节 |
英格兰斯坦斯特德 |
牙鳕、鲱鱼和胡瓜鱼幼仔 |
1830年3月 |
苏格兰伊莱 |
新鲜鲱鱼 |
1841年7月 |
英国德比郡 |
鱼和青蛙在一场雷雨中纷纷而下 |
1867年5月 |
爱尔兰都柏林 |
储存在沼泽地里的榛子 |
1871年 |
英国巴斯 |
封装在果冻里的海虾 |
1877年 |
田纳西州孟菲斯市 |
活蛇 |
1879年8月 |
苏格兰罗蒙德山 |
海草 |
1881年10月 |
威斯康辛州伊尔瓦基市 |
蜘蛛网,有些长度超过60英尺(18米)…但没有蜘蛛! |
1890年8月 |
伊拉克巴格达 |
一种可食用的物质(被认为是沙漠地衣或红柳)在一场暴雨中坠落。当地人把它收集起来做成了面包——天赐的吗哪! |
1897年 |
意大利马切拉塔 |
数百万颗南欧紫荆的种子从血红色的云彩中落下 |
1901年6月 |
南卡罗莱纳蒂勒斯渡口 |
鲶鱼,鲈鱼和鳟鱼掉在田地里 |
1939年6月 |
英国特罗布里奇 |
青蛙 |
1947年10月 |
路易斯安那州马克斯维尔 |
各种各样的鱼,包括大嘴黑鲈、圆眼鱼、鲦鱼和山胡桃鲱鱼,有些长达10英寸(25厘米) |
2000年8月 |
英国大雅茅斯 |
2英寸(5厘米)长的鲱鱼 |
彩雪
另一个令人惊奇的常规天气现象就是彩雪。雪有许多不同的颜色,有红色、橙色、绿色、棕色、蓝色和黄色。有时它可能是由大气中的灰尘引起的,但通常是已落下的雪中生长的藻类引起的。
强风
乍一看,飓风、龙卷风、旋风和台风似乎是同一种事物的名称,从某种意义上说,是这样的——它们都是会引起狂风并且致命的风暴类型。然而,这些反常的天气现象(还有什么能在几秒内让一头牛飞起来或摧毁一所房子呢?)在定义上有一些细微的差异。
龙卷风:龙卷风比飓风、旋风或台风要小得多。它是一股旋风:一股以极高速度旋转的气流,从风暴云的底部向下到达地面,它会吸走地面上灰尘和碎片,并造成大量破坏。即使的龙卷风也多只有2英里(3公里)宽;通常它们的直径约为240英尺(75米)。
旋风、飓风和台风:飓风和台风是同一事物——学术上称为热带气旋的大型热带风暴——的不同名称。当这些风暴发生在大西洋/加勒比地区时,被称为飓风。当发生在太平洋地区时,被称为台风。
有破坏性的龙卷风
龙卷风可以快速地穿过地面:1925年3月18日,“三州龙卷风”以每小时73英里(117公里/小时)的速度穿过密苏里州、伊利诺斯州和印第安纳州,全程219英里(352公里),摧毁了多达15000所房屋,造成695人死亡。这是美国历具破坏性的龙卷风,它可能发生在任何地方。
世界风速
地球上风速的记录为每小时318英里(512公里/小时),包括1999年5月3日发生在俄克拉荷马州穆尔的龙卷风在内。此次龙卷风造成4人死亡,250所房屋损毁。
大的风暴
史上有记录以来强的风暴是“台风尖锋”,它于1979年10月在太平洋上空形成,被称为超级台风。“台风尖锋”时有1350英里(2173公里)宽,大约是美国国土面积的一半。10月12日,风暴中心的气压为870毫巴,这是有记录以来地球表面的气压。风速高达每小时160英里(258公里/小时)。
破坏力的风暴
就造成的损失而言,具破坏性的风暴是2005年8月下旬袭击美国的卡特里娜飓风。造成的损失估计在1250亿美元到750亿美元左右,但即使是的数字也很容易让1992年的安德鲁飓风相形见绌,安德鲁飓风是袭击美国的风暴中代价第二昂贵的,且造成了210亿美元的损失(以2005年的美元价值计算)。
实际情况
夏威夷的怀厄莱阿莱每年平均有335天是雨天,每天的降雨量接近1英寸(2.5厘米)。而另一个,智利的阿里卡,每六年平均有1天是雨天。
火风
在《圣经》中,火柱偶尔会摧毁上帝的敌人。这可能是基于一种科学观察到的现象——温度极高的风会把沿途的一切都烧焦。
例如,1869年夏天,一股烈性旋风穿过田纳西州的契丹县,所到之处,一切都被烧毁了。马被烧焦了,林地着火了,干草堆着火了,整个农舍都被火焰笼罩着。当火柱到达河边时,升起了一股蒸汽,后熄灭了。
与此同时,在1860年,一股约100码(91米)宽,温度达到120ºF(49ºC)的热风穿过佐治亚州,烧焦棉花作物,甚至伤人性命。
2.神奇的光
闪电是一种壮观的灯光表演(也是小时候就被警告过的危险:雷雨天不要站在树下;切断电话,否则会触电的)。
科学地说,它是云层和地面之间的放电。它的工作原理是这样的:雷雨云积聚起巨大的电荷,就像气球在毛衣上摩擦,但只是规模巨大。当其中一部分电荷中被释放到地面时,电流会立即将空气转变成一种过热的等离子体,就和太阳一样。当这种等离子体产生时,就会发出惊人的光芒并且爆炸般地膨胀,发出我们所听到的类似雷声的声波。
闪电有时会出现两次
我们所认为的一次闪电实际上是由多次闪击引起的——多达42次——在云层与地面之间沿同一路径以大约30毫秒(即0.03秒)的间隔发生。总的来说,一次闪光持续约0.25秒,但大部分时间是两次闪光之间的间隔时间。
奇特的闪电
闪电在科学上来说仍是一个谜。例如,科学家仍然不知道闪电从哪里获得能量。同样神秘的是它可以采取的许多不同的形式,还有它制造出的奇特现象:
球状闪电:1963年,一架飞机在夜间从纽约飞往华盛顿特区的途中遭遇了雷暴。乘客们看到驾驶舱区域出现一个发光的球体,穿过过道,然后砰的一声消失了。这可能就是球状闪电,科学家们直到此次事件才相信它的存在。
彩色闪电:1925年5月的一个晚上,在英格兰萨默塞特郡北卡德伯里的一次教堂礼拜仪式上,会众看到了红色闪电。1927年在安大略省,人们看到了绿色闪电。
晴空闪电:1886年,一艘从英国驶往美国的轮船船长看到了一道耀眼的闪电,还听到了一阵雷鸣声,即使当时晴空万里,阳光正好。
挖洞闪电:在新罕布什尔州肯辛顿的一场雷雨中,闪电击中了一块田地,造成一个直径约1英尺(30厘米)、深30英尺(9米)的洞。洞里盛满了水,成为农场一个有用的井。
红色精灵:红色精灵是一种从云层的顶部跳跃到同温层的红色闪电。它们的出现时间只维持千分之一秒,但宽度可以达到数英里。
蓝色喷流:这是从雷暴中心喷发而出的锥形闪电。