看完電影《流浪地球》后,除了影片帶來的震撼與感動(dòng),你是否對(duì)影片中的科學(xué)知識(shí)存有什么疑問呢?假如地球真的不再適合人類居住,我們又將采取什么行動(dòng),最終去向何方呢?2019年4月13日的中科館大講堂中,《知識(shí)就是力量》雜志邀請(qǐng)到中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員范舟老師來與我們共同探討人類的宇宙征程!
中等質(zhì)量的恒星(質(zhì)量為太陽的0.8倍~2倍)在演化到紅巨星階段時(shí),中心是一個(gè)簡(jiǎn)并的氦核,氦在核心累積到一定的比例,便會(huì)進(jìn)行很激烈的氦融合(燃燒),這一過程在生成碳、氮元素的同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致核心的溫度和密度增加,在幾分鐘內(nèi)釋放的能量幾乎相當(dāng)于整個(gè)銀河系所有恒星所釋放的能量。最后當(dāng)溫度當(dāng)達(dá)到1億開爾文(K)時(shí),熱壓力會(huì)取代簡(jiǎn)并壓成為主導(dǎo)力量,氦核會(huì)以驚人的速率擴(kuò)大與反抗重力,并使溫度下降。但是大家不用擔(dān)心氦閃會(huì)對(duì)地球造成影響,因?yàn)楹らW發(fā)生在恒星內(nèi)部,產(chǎn)生的能量最后都會(huì)被恒星自身消耗掉。
(回答者:范舟)
如果地球自轉(zhuǎn)是突然停止的,那么地面之上的大氣會(huì)形成颶風(fēng),地面上的建筑會(huì)因?yàn)閼T性而繼續(xù)向前從而坍塌,地面上的樹木都會(huì)被連根拔起。如果地球自轉(zhuǎn)緩慢減速,那么海水會(huì)向兩極運(yùn)動(dòng),從而逐漸將赤道兩側(cè)的所有大陸都淹沒掉,同時(shí)地殼也會(huì)塌陷。當(dāng)?shù)厍蜃罱K停止自轉(zhuǎn)的時(shí)候,地球的兩邊將進(jìn)入到極晝、極夜之中,地球的磁場(chǎng)也有可能會(huì)消失。
(回答者:范舟)
這個(gè)問題實(shí)際上也是天文學(xué)家們十分關(guān)注的一個(gè)問題,系外行星探索是目前一個(gè)熱門研究方向。2016年歐洲南方天文臺(tái)召開了新聞發(fā)布會(huì),宣布在距離地球最近的恒星比鄰星的周圍發(fā)現(xiàn)了一顆位于宜居帶內(nèi)的行星。歐洲南方天文臺(tái)通過他們?cè)O(shè)置在智利的望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了這顆行星,并將其命名為比鄰星b。它的質(zhì)量為地球的1.3倍,距離比鄰星700萬千米(0.047個(gè)天文單位,約相當(dāng)于地球到太陽距離的5%),公轉(zhuǎn)周期為11.2天。此外,在比鄰星附近可能還有其他適合人類居住的行星。
(回答者:范舟)
當(dāng)太空里的飛行器完成既定的任務(wù)后,就可以光榮“退休”了。太空曾有不少早就完成既定任務(wù)的飛行器,比如美國的機(jī)遇號(hào)、勇氣號(hào),中國的天宮一號(hào)、嫦娥二號(hào),可它們“退休”后仍在努力地工作著。如2004年被送到火星是機(jī)遇號(hào)和勇氣號(hào),本來它們90天就完成任務(wù)了,但到現(xiàn)在它們還在火星上堅(jiān)持“站崗”。
而對(duì)一些徹底“退休”的飛行器,我們可以讓退休的飛行器遠(yuǎn)離正常軌道,給后來者讓路。對(duì)于一些小的飛行器,我們可以發(fā)指令讓它下落。在大氣層的摩擦下,小飛行器就會(huì)被燒成灰燼,從而完成“太空葬禮”。
(回答者:錢航)
(來源:知識(shí)就是力量微信公眾號(hào))
很多人對(duì)光纖通信有一些誤解,誤以為之所以光纖通信比電纜通信等方式上網(wǎng)速度更快,是因?yàn)楣獾奈锢韨鞑ニ俣雀?。但?shí)際上,電纜通信中的電信號(hào)也是以光速進(jìn)行傳播的。光纖通信速率高于電纜通信的真正原因是光的頻率更高,因此能夠加載的信息量更大,也就是我們常說的帶寬更大。
舉個(gè)不那么恰當(dāng)?shù)睦?,這就像是一邊是小汽車,一邊是大貨車,即便車速相等,但單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)送的貨物量卻不可同日而語。這個(gè)例子中,車的速度類比的是光的傳播速度,而車的載貨量類比的則是帶寬。
(回答者:看風(fēng)景的蝸牛君)
(來源:知識(shí)就是力量微信公眾號(hào))
像人和動(dòng)物一樣,植物也會(huì)感染致命病毒。植物病毒病常被稱為“植物癌癥”,植物感染病毒后,葉片表現(xiàn)出黃化、褪綠、壞死、枯斑、卷曲或者畸形等癥狀,但病毒感染也可以使郁金香出現(xiàn)美麗的條紋。由于植物本身不能移動(dòng),小動(dòng)物就成了重要的幫兇作用。超過80%的植物病毒都會(huì)利用各種媒介生物進(jìn)行傳播,如昆蟲或螨類、真菌、種子、花粉等等。現(xiàn)在出國旅游是家常便飯,如果出境旅游的游客私下攜帶或郵寄植物種苗,很有可能會(huì)帶入國內(nèi)尚沒有出現(xiàn)過的植物病毒,一旦通過某種途徑侵入農(nóng)作物,將嚴(yán)重危害我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
(回答者:衛(wèi)靜)
(來源:知識(shí)就是力量微信公眾號(hào))
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