环球新视野

第一章 宇宙与天文学

本世纪最大的科学发现
——宇宙大爆炸理论得到证实


　　美国航天局的一枚卫星发现了宇宙边际有一堆极为庞大的波浪形物质。 这是一项重要的发现，因为用它可以解释“大爆炸”如何创造宇宙，以及其 后星球和星系是怎样演变的。
　　根据大爆炸理论，世界是这样“爆”出来的：很久以前，有一个比针眼 还小数以千万倍的“东西”内部积存了很多能量与空间，其温度比我们现在 的太阳中心还要高许多倍。大约在 150 亿年前，这个“小东西”发生了惊人 的大爆炸，其威力绝对不是任何原子弹、核弹可以匹敌的。在这次大爆炸中， “小东西”释放出来的空间与能量混合在一起，后来就成了宇宙间的各种天 体，其中包括我们的太阳系和地球。
　　到目前为止，“大爆炸”仍然只不过是一个假说，因为尚无任何证据可 以证明。不过美国天文学家最近宣布，他们已有证据显示，该理论是可能成 立的。
加州大学劳伦斯伯克利实验室的天体物理学家们公布，在宇宙边缘发现
一些宇宙史前物体，它们庞大无比，宽度从 2.9×102 到 59×1021 英里不等。 经计算机分析，它们形状凸凹不平，类似于我们额头上的皱纹，又似投下石 块在水面上荡起的涟漪，它们起起伏伏波浪般在时间与空间的边缘上飘浮。 这些是宇宙 150 亿年之前诞生时遗留下的化石。准确地说，这些皱纹、波浪 是在大爆炸后 30 万年时间形成的，藏有大爆炸后宇宙形成过程的秘密。因 此，可以这样说，它们是宇宙间最大和最古老的结构。
美国航天局发射了宇宙背景探测卫星，专门记录宇宙空间的微波能量并
传回地球。经计算机对数据的统计，认识到宇宙中“各片天空”原来温度有 微小差异，差距大约为百万分之六度，好比大酉洋上只有高尔夫球般大小的 波浪一样。科学家认为，这个极小的差异，或说不均匀的现象，是大爆炸的 产物。由于它们不是绝对均匀的，物质间才有可能产生引力，互相吸引在一 起，形成不同的天体；而宇宙边缘的庞然大物，则证实了大爆炸发生后的第
30 万年时已经形成一些宇宙史前物体。
此外，宇宙背景卫星发回的数据还证实了科学家的另一结论，即宇宙的
90％是由一种目前尚不为人类所知的看不见的“暗物质”构成的。 目前，天文学家正在研究，怎样才可以透彻了解这些在宇宙边缘的庞然
大物，因为大爆炸发生的最初期的秘密，相信深藏其中。 原始银河系比原先估计的要年轻 美国航天局喷气推进实验室的科学家指出，一个以往被认为年代极遥远
的银河系，可能反而较为年轻，而且正在形成星群。 该实验室的科学家尤森哈特称：“此物体现在看来可能是原始银河系—
—天文学圣杯之一。”自 60 年代起，天文学家一直寻找原始银河系——即仍 在形成星群的星系。科学家指出，此银河系的恒星曾被认为是鲜红色的，这 是年代久远的迹象，但新的观察报告则显示，它们呈蓝色，显示它们较为年 轻。

银河系的形成及未来演化


　　20 年代中，瑞典天文学家连巴特及荷兰天文学家柯亚就当时观测所知， 提出一项有关银河系结构的假设。他们认为银河系是一个扁平的碟状天体， 此天体绕其中心以差动方式自旋。其后数年，天文学家巴斯格证实连巴特及 柯亚所提出的银河系假设是正确的。然而，银河系细微结构的发现也不过是 最近 30 年间的事。现在，天文学家知道银河系除上下萦绕的光晕及碟形主体 结构外，还有两个主要副系统：一是中央隆起的部分，另一个是正中的星系 核心。前者大部分属早期形成的年迈老星，后者由于被浓密星云掩盖，天文 学家至今仍无法看清其庐山真面目。
　　由于许多与银河系同属螺旋型的其他星系，其核心可能隐藏了一个密不 透光而又有庞大重力的黑洞，因此银河系中心可能隐藏着一个黑洞也毫不为 奇。不过，就目前观测所得，即使银河系的核心真是一个黑洞，那么这个黑 洞也不会像类星体内的黑洞那样重力惊人。
　　近年来，进一步发现，银河系四大立体结构（星晕、碟臂、中央隆起星 团及星核）看来好像嵌藏在一团庞大而又不发光的暗物质之中。在大部分已 知螺旋型星系中，天文学家发现其暗物质大约相当于星系所有可见星云气体 及星体质量的十倍，银河系内的暗物质大概也有相同的比例。但这种暗物质 究竟为何物，迄今仍是天文学家众说纷纭的课题。
对于研究银河系演化的天文学家来说，目前最普遍被采纳的结论是，银
河系的中央隆起部分主要由老星所组成，因而形成最早，而且是由星云气体 凝聚而成。
但近几年，天文学家发现银河系中有部分星体及星群竟然以相反于其他
银河星体的方向绕星核旋转，这显示银河系可能由多个原始星系凝聚而成。 事实上，最近天文学家从观测中发现，银河系形成后，仍不断吸收附近小星 云。目前，位于银河系邻近的麦哲伦星云，也可能在未来会成为银河系的一 部分。

太阳温度之谜


　　太阳，昼升夜落，人类对它已相当熟悉。然而，太阳的温度变化，却是 长期困扰科学家的难解之谜。
太阳是一个烈焰滚滚的巨大火球。按常理，从火球中心到外缘，温度应
该是呈下降趋势。那么，就让我们来看看太阳的温度变化：其最里层为太阳 核心，温度达 2700 万摄氏度；第二层是光球层，温度聚降到 1 万摄氏度；第 三层是色球层，只有 8000 摄氏度；然而到了第四层日冕的温度又急剧上升到
200 万摄氏度。 为什么太阳从中心到外缘的温度是马鞍形曲线变化呢？有科学家推测，
太阳核心内有某种神秘物质向外散射，它们携带着大量热能，当到达日冕层 时，外界环境使它们突然释放出热能，因而日冕层的温度大幅度上升。这好 像燃烧的煤块被包上石棉抛向天空，在空中石棉布突然脱落，燃烧的煤块便 向四周喷射出热能。
　　然而，推测只是推测，不能作为事实。美国科学家计划利用日全食之际， 用巨大的光学望远镜搜索太阳日冕。如果真能找到某种神秘物质，太阳温度
　　
之谜将迎刃而解。


伽利略号首次观察木卫三的地形


　　据 1996 年 10 月 Physic Today 报道，伽利略号飞船于 6 月 27 日首次接 近到离木卫三 7000 公里处，发现其地质活动和磁场都比预期的更活跃。木卫 三表面有一半是反射率较高的亮区。这次摄得的照片表面亮区中环形山很 少。几十公里长的平行沟槽与条形山脉相间。这种年青地形可能是地质活动 的结果，木卫二的表面大概以这种地层为主。暗区的照片中密布环形山，以 及环形山崩坍后加上地质活动形成的山峦与谷地，木卫四上可能都是同样的 古老地形。所摄照片代表约 60×40 平方公里面积，具体位置在北纬 18°和 西经 147°。
　　伽利略号在 9 月 6 日再次接近到离木卫三 262 公里处，但要花 2 个月时 间慢慢地送回探测结果。除了更清晰的地形照片外，还将确认这个太阳系中 最大的卫星的磁场分布以及是否有电离层。木卫三磁场的产生机制尚不得而 知，如果它非常冷，则意味着其内部铁核有剩余磁场；如果它比较热，就可 能是冰壳下有盐水在流动，如同天王星和海王星那样。如果木卫三地壳下温 度更高，也许就像地球与水星一样有含铁熔岩在流动。

哈勃空间望远镜发现超音速“慧云”


　　美国宇航局哈勃空间望远镜拍摄的图象揭示了车轮星系中心慧星状的气 体凝聚物。这一发现有利于解释车轮星系的中心为什么会有小量恒星形成， 以及为什么在年轻恒星和充满尘埃的星系核心之间会出现稀有的轮辐图案。 一个天文学家小组用Ⅱ型哈勃广角行星照像机拍摄了星系核。他们意外 地发现穿过一条尘埃线的类似慧星的特征。实际上，哈勃望远镜揭示的这些 天体太大，不可能是慧星。“头”有几百光年，“尾”在 1000 至 5000 光年
之间。
　　科学家们认为，“慧头”可能是巨大的分子氢云，类似银河系中所发现 的。蓝色的“慧尾”是热的发光气体的余迹和可能新形成的恒星。它们的存 在是高速物质和低速物质之间碰撞的结果。据天文学家推测它们可能是 20 亿年前车轮星系和一个较小的星系面对面碰撞产生的。

哈勃望远镜发现了黑洞存在的证据


　　黑洞，这一奇异的天体是 60 年代初由英国剑桥理论天体物理学家霍金斯 最先预测的。他从事恒星的物理研究，发现当质量硕大的星体演化至晚期， 除会造成轰然爆炸的超新星外，尚能坍塌成一密度极高的致命天体。此类天 体的体积如普通恒星，但其质量相当于几千万个乃至几亿个太阳。这种由巨 大质量所形成的引力可以强大到不但能将附近的星云物质吸入其内，甚至连 光线亦无法外逸，故看来暗不发光，固而称为“黑洞”。
　　然而，三十多年来，由于黑洞暗不发光，天文学家一直未能证实“黑洞” 的存在。直至近年，一些天文学家从理论模型研究中发现星云物质在高速下 坠入黑洞时，由于摩擦能发出强大的射电波，因而相信宇宙间的强大射电波
　　
中心极可能就是“黑洞”的隐蔽之所。但也有天文学家怀疑此项揣测。 最令人信服的证据来源于太空，此即美国霍普斯大学天文学家福特利用
哈勃望远镜所作的一项观测。他与同事通过哈勃望远镜强大的解象度发现编 号为 NGC4261 的星系中心附近的星云似有异常强大的漩涡，其中心极可能隐 藏有一个特大的黑洞，其中可能蕴藏的质量约相当于太阳的 1 亿倍。
　　在过去的几年，理论天体物理学家大都认为活跃星系最可能是黑洞的渊 源，因为这类星系所发射的辐射量之多，超过其内星体所能发出的能量总和， 而多余的能量辐射是来自黑洞附近的星云物质在下坠入黑洞时所释放的。然 而黑洞吸纳星云物质至今仍是一种无法予以观测的过程。故最近公布的 NGC4261 哈勃望远镜观测图像是黑洞存在的最令人信服的间接证据。据福特 所记录的观测数据显示，NGC4261 中心明亮的星核周围有一大小为 800 光年 的黑色环状星云，此星云的光谱显示其绕速高达每小时 150 万公里，由此可 推算出该黑洞所蕴藏的质量相当于太阳的 1.2 亿倍。
　　以往，天文学家怀疑星系中心存有黑洞。如今，越来越多的证据显示不 少活跃星系的中心是黑洞的隐身之处。

美天文学家发现有史以来最远的星系


　　美国一名天文学家最近表示，哈勃天文望远镜可能拍摄到了有史以来最 远的一团星系的照片。这团星系距离地球约有 70～100 亿光年。
天文学家在研究距地球 40 亿光年以外的星系时，无意中发现了这些最远
的星系。如果用地球上的望远镜观察，只会看见“一团模糊的小点”，但哈 勃望远镜能免受地球空气的影响，可以清晰地看到其外形。
1 光年代表光线在真空中行走一年的距离。因为光线从来源地要经过如
此长时间才能到达地球，所以我们现在所看见的光束已与最初的大不相同。 正因为如此，光线行走 100 亿年，显示了 100 亿年前的状态，即哈勃望远镜 所观察到的星系是在接近于宇宙刚诞生时候的情形（宇宙约在 120～150 亿年 前诞生）。
这团星系包括 30～40 个光点，天文学家估计，这可能是星系内星球形成
时所发生的光线。

褐矮星之谜被揭开


　　加州天文学家最近报告了最先得到确认的目击一颗褐矮星的事件，解开 了一个宇宙之谜。
　　褐矮星是昏暗的天体，规模逊于最小的恒星，但大于如木星那样的气体 状行星。由于这些神秘的天体并不像恒星那样庞大，它们的核心永不会获得 足够热量以熔化氢，因此它们发出的光芒并不明亮。
　　它们的暗淡使褐矮星犹如北美野人那样行踪飘忽，难见其庐山真面目。 但现在来自加州大学的克利分校和三藩市州立大学的一队科学家通过寻找锂 元素辨认出一颗褐矮星。锂存在于褐矮星中，但在小恒星里它们被氢熔化烧 掉。
　　利用夏威夷庞大的 10 米凯克望远镜，天文学家们在被称为 PPL15 的褐矮 星光谱和红外线光谱中发现了锂。这颗褐矮星位于昂星团中，是木星质量的
　　
80 倍。昂星团是散布在夜空中的“七姐妹”。 可以毫不夸张地说，这一发现可能帮助了解昂星团的年龄。通过将这颗
褐矮星的亮度和锂含量同毗邻的星体比较，天文学家们计算出这些星的年龄 约为 1.15 亿年，比先前估计高出 50％。

土星新知录


　　旅行者号探测太空船对土星进行了探测，发回了许多近距离的土星照片 及有关资料，从而发现了许多有关土星以前天文学家未知的情况。
　　从前，天文学家已经知道土星有几个同心的美丽的光环。而这次旅行者 号在距土星十余万公里处拍得的照片显示，土星的光环数以千计，都是同心 光环，好像是一张大唱片中的无数环形波纹。土星多数的光环是光滑匀称的， 但也有少数的是锯齿形环，有的环则象发辫一样互相绞扭在一起。所有的光 环都是在土星赤道延伸的平面上，是同心环，但各环绕土星旋转的速度不一
样。
　　旅行者号还发现土卫一上有一个巨大的陨石坑，这个坑的直径竟达到土 卫一直径的 1/4。
旅行者号又发现土卫六有大气。这是乞今为止所知道的太阳系卫星中唯
一有大气的卫星。土卫六周围笼罩着至少也有 280 公里厚的稠密桔红色云 雾。土卫六大气的主要成分是氮气，甲烷则约占百分之一，另外还有少量其 他碳氢化合物，这和地球生命出现前的大气情况差不多。

火星探秘


　　北京时间 1997 年 7 月 5 日凌晨 1 时 07 分，美国“火星探路者”号宇宙 飞船在火星预定地点登陆成功。这次火星登陆历时 7 个月，航程 4.97 亿公里， 共耗资 2.675 亿美元。
“探路者”是一艘无人驾驶，无后备设施的宇宙飞船。“探路者”号安
全着陆后，此次火星探测的真正主角——一台以“火星漫游者”命名的 6 轮 智能登陆探测车在地面指挥控制中心的遥控下展开登陆轮，从飞船船体铺向 火星表面的舷体上缓缓滑下，稳稳地踏上火星表面，这是人类的车辆首次在 火星表面行驶。
“火星漫游者”高约 30.5 厘米，重约 10 千克，上面安装各种高技术微
型仪器。它用 3 具照像机拍照，并分析土壤、岩石与大气的化学成分。“探 路者”号则把照片及有关资料传回地球。、“探路者”号成功登陆火星，数 小时后开始传回火星表面彩色图象。这些图片显示，火星表面极度荒芜，呈 现红色，遍布各种形状的砾石，还有一些高约 300 米的山丘。
　　“探路者”号降落在火星阿瑞斯平原上。岩石是“漫游者”号探测车的 主要探测对象。经分析表明，有的火星岩石主要由石英、长石和正辉石等矿 物组成，这种组成与地球上的岩石非常相似。火星上存在着红、白、蓝三种 颜色的岩石。在“探路者”号着陆点附近发现有三种类型的土壤：一种为细 砂土，另一种为硬质土，第三种为松散的粉状土。
　　美国科学家说，“探路者”号发回的资料表明曾有大量的水在火星上流 动。美科学家估计，洪水淹没的地区面积相当于地中海，发生的时间可能在
　　
10 亿～30 亿年前。这一新发现的重要意义在于，如果火星上曾经存在过液态 水，就意味着火星上可能有过生命。
目前，火星表面温度很低，白天最高温度为零下 12 摄氏度，夜晚降到零
下 76 摄氏度。美国航空航天局介绍火星上的天气状况为：火星上干躁、寒冷， 天空灰蒙蒙，看不到蓝天，虽然有云，但不可能下雨，天气状况远不如地球。 中午时分，火星表面比较温暖，地表温度是 21°C，但在同一地点上方 l.5 米处气温却只有零下 12～零下 9 摄氏度。也就是说，你在火星上可以赤脚， 但你的上身却要用被子裹得严严实实。火星的大气极不稳定，气压和气温变 化很快，气温在几分钟甚至几秒钟内就会升高或下降 17 到 22 摄氏度。在黎 明时分，火星天空中有云，云呈粉红色，主要由尘埃组成，也可能含有微小 的冰粒，太阳一出来云就会消失。
目前，科学家还在继续分析“探路者”号发回的有关火星的各种资料。

热核燃料库——月球

　　科学家发现，氘和氦 3 的聚变反应比任何一种热核聚变反应都更理想。 它的 99％能量可成为带电粒子，转换为电能的效率最高，而产生的放射性较 低，因此，具有经济、安全两大优点。但是，由于地球上氦 3 资源极其贫乏， 地下天然氦 3 蕴藏量至多不过数千公斤，人工制成的氦 3 每年也只有一、二十
公斤，以致理想的聚变取能方式不能轻而易举地实现。 美国科学家对月球土壤样品分析的报告使理想的取能方式有了转机。月
球矿石中氦含量颇高，月球表层土壤中有 100 万吨氦 3。如果全世界的能源
需求全靠氖和氦 3 聚变提供，月球的氦资源也可满足地球数百年用的。
也许有人会怀疑，从月球开发氦 3 经济上是否合算？科学家已设想了一
套装置，利用太阳能将土壤加热到 600°C，从中可分解出 75％的氦 3，同时
可分离出氦、氦 3、一氧化碳、二氧化碳和氢等大量有用物质。据估算，开
发一吨氦 3 的成本不超过 10 亿美元，而且目前美国为获取相当于一吨氦 3 能
量，开采其他燃料所需的费用是 20 亿美元。是否值得偿试自然明确无疑了。

月亮有“幽魂”吗


　　众所周知，只有一个月亮绕着地球运转。天文学上把绕着行星运动的天 体叫卫星，因此月亮在天文学上也叫地球卫星。前些年，波兰天文学家柯弟 列夫斯卡发现，地球还有一个类似月亮的东西，是由宇宙尘粒和碎块松散地 组成，如云似雾，他称之为“卫云”。
　　这块卫云用肉眼和普通望远镜都不能看见，它也在月亮的轨道上绕地球 运行，速度和月亮一样，绕地球一周。它和月亮、地球二者的位置，永远呈 一个鼎足的等边三角形，三者彼此的距离都是 40 万公里。由于上述的情况， 有的天文学家就戏称卫云为“月亮的幽魂”。
　　早在 18 世纪，法国一名数学家拉格朗日，曾研究过所谓“三体问题”， 即三个物体在彼此引力作用下的运动情况。他说，三个物体在一定速度的情 况下就会形成等边三角形，各自保持在三角形的顶点上进行运动。当时，许
　　
多科学家认为自然界不存在这种情况。但在 19 世纪天文学家却在太阳系中发 现了一群叫“脱罗央群”的小行星，它们和木星、太阳恰好形成了一个等边 三角形。而卫云也正是这种情况。
　　据说，卫云的位置，由于月地的共同引力，好比一张网，凡飞近此点的 各种小物体都被其俘获，聚集多了，就形成了卫云。

月亮上的铁不生锈


　　比利时首都布鲁塞尔市内有幢阿托米乌姆大厦，楼顶悬着 9 个直径为 18 米的巨大铁球。这幢宏伟而别致的建筑，是作为伟大而勤劳的金属——铁的 象征而建造的。
　　然而，铁有一个致命的弱点：锈蚀。空气中的氧会使坚硬的铁“分崩离 析”，最终成为铁锈一堆。科学工作者为此孜孜不倦地探索使铁避免生锈的 方法。
　　难题竟然在地球之外得到了解决的途径。俄罗斯的太空站最早带回月球 铁矿石的样品，其中极微小的纯铁颗粒毫无氧化痕迹。以后俄罗斯、美国的 月球探测器带回一系列月球铁粒样品，也都连续几年未发生锈蚀。科学家模 拟月球环境作试验，并采用 X 射线光谱分析，终于发现了其中的奥秘。原来， 月球缺乏地球外围的防护大气层，在受到太阳风冲击时，各种物质表层的氧 均被掠走了，因此具有对氧的稳定“免疫性”，以致月球上的铁被带到地球 以后，也能抗拒锈蚀。
月球上铁的秘密使科技工作者得到启示：要是用人工离子流模拟太阳
风，冲击金属表面，使其形成一层防氧化的“铠甲”，即可成为类似月球铁 的不锈铁。这一发现将揭开古老铁史新的一页。

黑洞的高速自旋


　　美国航天局的一个研究小组宣布，银河系中存在两个高度自旋黑洞，其 转速超过 1 万转/秒，接近物理定律允许的最大值。这项研究成果有助于解释 在许多星系中为什么有高能粒子束的产生。
如果黑洞有自旋运动，就会对周围空间产生影响。然而，直接地测量黑
洞自旋却十分困难。通过对黑洞进行研究，人们发现存在一个最小距离，在 这最小距离之上的物质可绕黑洞运动而不会掉进黑洞。这就是最小稳定轨 道。美国航天局的张山南及其同事，正是利用最小稳定轨道的大小与黑洞自 旋之间有直接关系这一特点，对黑洞自旋进行了间接测量。
　　张及其同事研究了银河系中五个有伴星的黑洞。在这种系统中，黑洞吸 引其伴星物质，并使这些物质绕黑洞运动，从而形成“吸积盘”。吸积盘由 于过热而发射 X 射线，并且其内部边界将落在最小稳定轨道上。首先，他们 建立模型来预测吸积盘发射的光谱。然后，与五个黑洞系统的实际光谱加以 比较。结果表明，有两个吸积盘的内部边界与黑洞边界相邻，进而得到存在 两个高速自旋的黑洞的结论。更吸引人的是，这一结果为高速自旋黑洞对粒 子束有增能作用这一观点提供了证据。
　　与此同时，由于对吸积盘分解还不充分，有些天文学家对上述结论持谨 慎态度。
　　

南极——天文学研究的理想场所


　　南极地带独一无二的自然条件，如干燥的空气、极昼和极夜、永恒不变 的气流以及黑暗的天空，越来越吸引了为数众多的天文学家。在南极从事天 文学研究的历史始于 1979 年对太阳的观测。
　　由于太阳在南极地带照射的时间长达半年，使天文学家能够有几百小时 不间断地看到太阳，这对于研究太阳表面巨大变化的科学家来说无疑是一极 大的优势。不过，大多数天文学家希望利用南极的自然条件来研究仅在夜间 出现的，距离地球更加遥远的星体。
　　在南极地带，天文学家不仅能更长久，而且能更清晰地看到遥远的星体。 在南极，2800 米高的地方相当于世界许多高山天文台。而且，那里的气候极 其干燥，大气中所含水分很少，因而透明度非常高。
　　天文学家正在进行一个取名为“南极大气簇射”的实验。当宇宙射线撞 击地球大气时，所释放的能量产生次极粒子簇射，其中的一些粒子便会到达 地球表面，当它们经过探测器时，就会被记录下来。在南极进行这一实验的 目的在于，这里的天体不会朝升暮落。因此，同一天体的射线在通往探测器 的途中总是穿过同一大气厚度。
除此之外，科学家还在酝酿其它新颖独特的计划，其中包括，他们设想
在南极东部冰层的最高点，海拔 4000 米高的地方建立一个考察站。那里的气 候比南极陆地更加寒冷干燥，而且气压很低，因此，这个考察站应该是密封 的，它与类似的月球站有很多的共同之处。如果该计划能实施，那么，天文 学家就可以在地面为进入月球工作做准备了。

世界上最平坦的地面


　　在美国航天局宇宙飞行中心建有一座面积为 344 平方米的马歇尔实验大 厅，它具有世界上最平坦的地面。在 混凝土地面之上，用 3236 公升环氧树脂 覆盖了一层厚度约为 1 厘米的平坦层。地面的主体部分与水平面相比只偏离
0.075 毫米，美中不足的是在大厅中央发现有一高为 1.6 毫米的凸起，此外
还有 3 只蚊子被胶粘在粘稠的树脂中。但建造这个“溜冰场”的科学家们希 望，这样的不平度不会妨碍实验的进行。
在这座大厅里将模拟航天器的对接过程。只须轻轻推动被放置在气垫拖
车上的航天器的“复制品”，它就几乎像在失重时那样沿着平坦地面滑行。 滑行进行得如此轻快，以致在实验时必须关闭空调器，否则来自空调器的微 弱气流就会推动几吨重的航天器。
环氧树脂地面稠化成固态要经过 3 天的时间，但是要完全固化则需经过
3 个月。只有在此之后，科学家们才能开始进行实验。最后，树脂的彻底聚 合预计要到 2000 年。在这以后，使用该地面时必须加倍小心，因为地面会变 脆，连从手中掉下的扳手也会打碎地面。目前，扳手掉在地面上还只是轻微 地弹起。

“失踪”物质可能并未失踪

　　根据美国一位天文物理学家说，宇宙中根本不存在“失踪物质”。大多 数天文学家都认为，宇宙中 90％，甚至更多的物质不是以明亮的星球或星系 的形式存在的，而是以其种暗的形式隐匿起来了。
　　华盛顿大学的克雷格·霍根一直在研究大爆炸模型的“非标准”模式。 他说这些非标准模式比标准模型能产生更多的正常物质，消除了对暗物质的 需要。
　　几乎所有的天文学家都一致认为，宇宙是以“热”的大爆炸（一种超密 浓度的物质能量）开始的，并从那时起一直在膨胀。这个标准模型假设，这 一大爆炸是非常均匀而有规律的。
　　这一标准模型的预测之一是，以重子物质形式（后来构成星球和星系的 质子和中子）出现于大爆炸的物质量不会超过引力阻止这一膨胀并引起宇宙 再次坍塌所需的物质量的 10％
　　但其他流行的理论（“膨胀的”模型试图解释大爆炸实际上是如何开始 的）则设想，宇宙应该具有确实足够的质量来达到这一目的。于是，所寻找 的失去的质量，被认为是某种非重子的物质。
　　事实上，那些研究在星系团中星系运动的天文学家们都肯定，这种关键 物质至少有 20％在外周，并对其周围产生相当的引力影响。
但是，霍根说，他的非标准大爆炸模型（在宇宙的极早期阶段包含着多
相性）能够产生刚够构成 20％这种关键物质的重子，他们似乎就在周围。霍 根推断这一膨胀可能是错误的。
当然，组成宇宙的其他 80％的物质可能仍在失去，还要继续探测。

来自宇宙的有机物


　　一般认为地球大约是在 46 亿年前由宇宙中许多小天体碰撞结合形成 的。未能形成行星的小天体变成现在的慧星和小行星。这些慧星和部分小行 星中存在着很多的有机物。
美国芝加哥大学的爱德华特·安德斯博士在研究了这些小天体供给地球
有机物的理论后，发表了新的学说。博士的研究对象是慧星、小行星和慧星 散落的宇宙尘埃。他认为这些尘埃的大小是决定其有机物质不被分解而到达 地球的必要条件。如果尘埃太小，有机物便会因受紫外线照射时间长而在到 达地球表面之前就被分解。相反，尘埃太大，有机物质同样会因碰撞时引起 的高温而分解。于是，博士得出这样的结论：适当大小的尘埃最适于供给地 球有机物质。博士还认为，地球形成时，有足够量的尘埃降落到地球表面。

宇宙最终的命运


　　宇宙最终的命运将会如何呢？是依目前速率持续膨胀下去，直到最后变 成一个几乎缥缈无物而又冰冷幽暗的世界；还是物极必反，开始收缩，宇宙 万物最终会坍塌成一个不可思议的超密实体？
　　答案在于宇宙是否可以放缓目前宇宙膨胀速率，甚至逆转膨胀的重力的 质量。可惜，天文学家无法直接衡量宇宙的总质量，尤其是目前的证据显示， 宇宙的大部分质量可能寓于暗不发光的“暗物质”之内。但天文学家迄今仍 然未知暗物质究竟是什么天体。不过，美国天文学家赖登并不因此而气馁，
　　
她打算对宇宙膨胀速率进行一项为期 10 年的测量。测量所得的结果，将会显 示宇宙是继续膨胀下去，还是已有放缓的迹象。届时，天文学家将可揣测宇 宙的最终命运。
　　但宇宙浩大，究竟如何能准确测量宇宙膨胀速率呢？美国普林斯顿大学 的宇宙学家及劳伦斯利弗莫尔实验室的天文学家提出了一项相当有用的建 议。他们认为，原则上天文学家可以从对天体形状的观察测出宇宙膨胀的放 缓速度。
　　目前，宇宙仍在膨胀中，故举目所见的星系，除部分受大的天体吸引外， 无一不从我们所在的银河系向外飞奔，而飞得越远的，其飞离速度也越大。 由于向外飞奔的星系的星光被飞速延长了，所呈现的光谱倾向于红光一端位 移。天文学家可以从星系红移量测得星系的移速。倘如许多宇宙学家所相信 的那样，大爆炸后的年青宇宙其膨胀速率远比目前高，则遥远天体前端与后 端所测得的红移值肯定有一差距，而此差距会比类地天体的前后端红值差 大。其实当我们观测远在宇宙边缘的天体时，实在是窥测亿万年前的事物。 换言之，飞离银河系愈远的天体，其形状的扭曲比较近的天体严重。不过， 如欲观测此种形状扭曲现象，必须以恒大天体为对象，这类天体必须较个别 星系大，而星系并非最佳的观测对象，因为它是由无数恒星藉重力凝聚而成， 所以其形状不易受到宇宙的膨胀力而扭曲。
80 年代后期，天文学家发现宇宙中有不少非常庞大的空泡，这些空泡内
空空如也，其外则像薄薄的皂膜一样，由一层星系所包裹。这类宇宙空泡一 般大小在数千万光年。这样庞大的空泡，其首尾红移值之差足以反映宇宙膨 胀的情况。
为此，国际天文学界将于未来几年展开一项名为“Sloan”数字天空观测
计划。在此计划中，天文学家打算测绘 1 个 30 亿光年大小的空泡。观测对象 是泡膜上的百万座星系！整个计划约需 10 年。10 年后倘若观察有结果，天 文学家将可宣布宇宙的最终命运。

第二章 生物科学与保健知识

揭开疯牛病感染之谜


　　1996 年 3 月爆发的欧盟疯牛病危机，沸沸扬扬闹腾了 3 个月。据统计， 欧盟 15 国的牛肉产量下降了 11％左右，牛肉价格平均下跌 15％。
　　疯牛病又名“牛类海绵状脑炎症”，是一种发现于 1986 年的牛类大脑疾 病。英国伦敦帝国学院研究者科林奇及其同事指出，此病的病原体是从羊跨 种跳跃传染给牛的。疯羊及疯牛的症状与另一种称为古斯菲特杰高病的人类 大脑疾病极相似。所以，跨种传染给人并非不可能。
　　有关病原体是近五十年间最不可思议的生化物。这种生化物本身只由蛋 白质造成，不含任何载有遗传信息的核酸（DNA 或 RNA），但却能繁殖蔓延。 在生化中，这种生化物从未见过，因为即使是病毒，其内亦有一小部分载有 病毒遗传信息的核酸，唯有疯牛类的病原体不是病毒，而是一种由纯蛋白构 成的传染性病原体。这种病原体不会繁殖，但却会转化。因此，研究者称这 种奇怪的病原体为蛋白传染颗粒，或简称为蛋白感染质。
　　自疯牛症的病原体蛋白感染质在 90 年代初被发现后，欧美科学家正致力 探究这种病原体的感染机制。他们发现原来蛋白质感染质有良性与恶性之 分，前者对动物及人体无害，后者则会致病。但当良性蛋白感染质与恶性同 类蛋白接触后，后者能利用物理接触的力，改变前者的分子形状，使之变成 恶性。疯牛症病原体就是一种能导致大脑功能失常的蛋白感染质。但最近的 动物实验研究者初步发现，牛类病原体并不会传染给人。

克隆技术


　　1997 年 2 月 22 日英国首次向世人公布了爱丁堡罗斯林研究所威尔姆特 等人关于用无性繁殖技术即克隆技术创造出一个多斯特成年绵羊的货真价实 的复制品——克隆羊“多莉”。引起世界轰动，不仅在科学界引起强烈反响， 而且也引起了各国政界要人的重视。
克隆技术到底是怎么一回事？小多莉又是如何诞生的呢？
　　众所周知，在正常情况下，哺乳动物是以受精卵胎生方式繁衍后代的。 其中，卵子和精子结合成受精卵是哺乳动物繁衍后代的第一个重要环节。然 而，克隆羊多莉却是没有经过精子、卵子结合这个关键环节而得以诞生的。 更确切地说，克隆羊“多莉”没有父亲，却有了位母亲。它的诞生过程 是这样的：科学家们首先从产于芬兰的成年多塞特母羊的乳腺中取出一个本 身并没有繁殖功能的普通细胞，将该细胞的细胞核分离出来备用。然后，他 们从一头苏格兰黑面母绵羊的卵巢内取出一个未受精的卵细胞，将这个卵细 胞的细胞核取了来，并换上第一头母绵羊乳腺细胞中分离出来的细胞核，再 将这个已被“调包”的卵细胞在电火花的作用下激活，使其开始像正常受精 卵那样进行细胞分裂。这个卵细胞经过分裂形成胚胎后，再将它移植到另一 头苏格兰黑面母绵羊的子宫里，使它进行正常的胚胎发育。这第三头绵羊经
过正常的妊娠后产下了“多莉”。 小“多莉”继承了其亲生母亲的遗传特征，也可以说，“多莉”是第一
头母羊百分之百的“复制品”。克隆绵羊“多莉”的诞生，开辟了哺乳动物

无性繁殖的新时代，也开辟出一个生物学的新时代。

基因移植


　　生物工艺学家们是从事把基因移入细胞这一行的。基因一但进入细胞， 就命令细胞如何制造蛋白质——每一个基因都含有用遗传密码书写的蛋白质 配方。那么，获取这些蛋白质，并把它们制成医药再注入患者体内，就能影 响患者自身体细胞和基因的行为。有一个时期，人们曾询问这个明摆着的问 题：为什么不把基因直接植入患者体内？过去的几年，研究人员已经开始了 这项工作。这方面的新技术正在不断涌现。人类遗传工程的曙光已经破晓。 两年前，美国成为第一个把新基因植入人体的国家。马里兰国家卫生研 究院的弗伦奇·安德森和迈克尔·布利兹与马里兰遗传治疗公司合作，于 1990
年 9 月治疗了一名“严重”联合免疫缺乏病的 4 岁女孩。这种患者缺乏一种 命令细胞如何制造名叫腺苷脱氨酶（ADA）这种蛋白质的基因。ADA 缺乏会伤 害免疫系统，并使其彻底失效。安德森博士说，把 ADA 基因的拷贝植入这个 病女孩的白细胞之后，她的病情好转了。
　　那是重大突破的第一个波澜，预示了一系列的突破，激起了人们的热情 和希望。有 16 例基因疗法的临床试验已在美国获准。
造成这一飞跃有多种原因。研究人员们己经掌握了如何在不同的种系间
移动基因。携带植入基因的鼠在实验室正变得平常起来，在试管内把新基因 拼接到细胞里，已不再是令人兴奋的事情，而是日常之举了。人们能够做许 多年前不能做的事情。遗传学家们已经描述了大约 4000 种因缺少某种基因的 有效复制而困扰人们的疾病。

甲酶技术保护植物


　　植物天生会合成一种壳质酶，它似乎能防止植物染上好些潜在破坏力很 强大的由真菌引起的疾病。强化植物自身的这种抗病力，从而减少对杀虫剂 的依赖。研究人员近些年来用基因工程技术，来制造那些可以合成更大量壳 质酶的植物。
最近，纽约的 DNA 植物技术公司获得了第三项有关壳质的专利，这样几
乎所有各种利用基因工程技术生长更多壳质酶的作物都受到了专利保护。最 近获得的专利包括几种谷物和热带水果。第二项专利涵盖了大多数水果和蔬 菜。第一项的专利涉及范围最窄，只包括能生产壳质酶的某些基因。
　　尽管有些研究人员认为，壳质酶只有同其他酶结合起来才能有效地抵御 真菌病，但 DNA 植物技术公司总裁塞雷贝茨说，该公司相信“只对壳质酶进 行基因修改的植物就足以有效地对抗某些破坏力大的真菌”。
　　该公司说，它已开始实地对西红柿进行基因修改以产生更多的壳质酶， 而且已开始研究可用在胡椒，豌豆和热带作物上的技术。

植物也会神经衰弱


　　也许你不会相信，植物会有痛觉，会有脉管血塞而患上心脏病，也会患 神经衰弱症。但是，它们如果接受电疗后，就会恢复健康的生长情况。
　　
　　一盆经过电疗后的番茄，产量增加 3 倍。电疗可以使桃子不长绒毛，洋 葱没有辛辣气味，黄瓜会变得无籽，香蕉变得更甜。
这是继音乐催促生长后一门新的方法，它可以使农产品增长。 科学家本来是使用一种灵敏电流计测量人的皮肤，由此可知道人的情绪
变化状况。情绪的变化，会使电流计的读数也随之发生变化。 科学家使用这种电流计去测量植物。发现，当用针去刺一支香蕉时，电
流计便出现人类皮肤被刺时相同的读数，这样，是不是就可以理解为植物也 是有痛感的呢？
　　科学家因此做了一连串各种各样的试验，并且进一步尝试使用电流去改 善植物病症的现象。
　　植物是不会说话的，人类只能利用静电的变化去与它们沟通，使人类对 植物有更多的了解。
　　植物学家因此相信，如果人类在这方面继续探讨下去，必定会掌握更多 促进植物健康生长的知识，甚至演绎出植物的“语言”。

流感病因新解


　　英国威尔大学两名天文学家对流感原因提出了新的解释。他们推测，流 行感冒的病源在于太空，是由太阳黑子引起的。
科学家们认为，感冒病毒和其它基本的有机化合物一样，是由慧星从宇
宙深处带到太阳系的。当病毒落到地球的引力场后，就“改变了户籍”，滞 留在地球的大气层上层，直到强劲的“太阳风”在太阳活动高峰期将它们赶 到地球表面。
科学家们又列举了一个事例以证实这一假说。他们指出，每次大的流感
爆发恰好都在每隔 11 年出现的太阳活动高峰期。这一高峰期是由太阳黑子的 出现而引起的。科学家们进行的进一步研究证明，这种相互关系可一直追溯
到 1761 年。
去年爆发的最近一次流感也与太阳黑子的出现同时发生。

德国发现与记忆有关的鱼脑蛋白质


　　据英国《金融时报》报道，德国歌德大学的一个科研小组对鱼进行了研 究。他们在鱼池中安放了能释放微弱电流的装置，当鱼接近时，就会受到电 击。该装置周围安放了一个发光装置，这样可使鱼从发光装置发出的光记忆 起电击。科学家利用这一实验，训练鱼对电击的记忆力。
　　科学家发现，当鱼对电击有记忆力时，鱼脑便会产生一种称为 ependymin 的蛋白质。为了进一步验证这种蛋白质与记忆有关，研究人员将一些能阻止 这种蛋白质活动的药物射进对电击有记忆力的鱼体内，结果这些鱼完全丧失 了对电击的记忆力。科学家由此认为，这种蛋白质与记忆有着密切的关系。

小蜥蜴的轻功：“水上飘”


　　中美洲有一种蜥蝎名叫“耶稣”，由于它能在水面上行走，所以又名为 “水上飘”。这种蜥蜴的“水上飘”本领已广为人知，但未有人深入研究为
　　
什么它会有如此本领。 最近，据美国哈佛大学的一名生物学研究生格拉欣的探讨，终于了解到
“水上飘”的秘密。原来当这种蜥蜴站立在水面跑步时，其脚趾间的趾蹼会 突然扩大，此举使脚踏水面时可产生额外的反弹力，足以支撑起其身体的重 量。当前脚踏进水面之际，令水面产生大泡，这些水泡又可以增加一份支撑 其身体的上托力。这短短的片刻，足以使另一只脚作同样的动作。通过重复 这样的动作，蜥蜴就可步行过江。
　　研究表明，水泡的作用非常重要。正是由于水泡的作用，使得晰蜴的脚 可不浸入水面以下。当然，要能够在水面上行走，动作还要非常敏捷。

蛤壳上的“日历”


　　蛤是一种在海洋中生活的贝类动物。地质学家在班尼拉经过对蛤壳的详 细研究后发现，蛤在它的壳的生长层中，记录了时间，并可以像日历一样读 出来。
　　有一种理论说，在珊瑚上的生长线纹，准确地显示了日和月的时期。班 尼拉是在研究了这种理论之后得到的启示，而且认为可应用同样的原理研究 蛤。最初，他用活的蛤作观察和实验，然后，他又从博物馆借来了蛤化石作 详细的观察研究。他发现，他实际上能从蛤壳化石上的线纹，准确地测出过 去年代一年中的日期和日数。
班尼拉在蛤化石的观察中发现，3 亿年前，一年有 390 天，每天为 22 小
时。一本名为《科学》的杂志报道，4 亿年前，一年有 410 天，每天为 21 小 时。这和班尼拉由蛤壳化石线纹研究所得的结果相近似。
阅读蛤壳上的“日历”，要数它的极微细的生长层线纹，通常只有几微
米粗（1 微米等于 1/1000000 米），因此，要放在显微镜下观察计数线纹。 班尼拉还发现，潮汐也影响蛤壳上生长层的厚度，所以他也可根据其厚 度估计一个太阴月的长度。他的研究结果表明，与天体物理学家研究的结论
相符，即一个月的日数不断在减少，而一年中月的数目在增加。

人体七年—兴衰


　　人的一生与数字有不解之缘。俄罗斯生理医学研究员沙波什利克最新的 研究成果指出，人的一生中不断发生的生理及心理变化，都不可避免地受制 于人体生物节律。大多数人 7 年为一个周期，少数人为 8 年。在每一周期内， 人的健康、精力和才智都要经历从旺盛到衰减的过程。可分为“健康稳定年 龄”和“健康衰减年龄”两个阶段，对以 7 年为节律周期的人来讲，其健康 衰减年龄分别为 1、7、14、21、28、35、42??即 7 的倍数；以 8 年为节律 周期的人为 1，8，16，24，32，40??即 8 的倍数。
　　其研究资料还显示，处于“健康衰减年龄”段人的心理和生理负担急剧 加重，突出表现在神经系统方面。人在这期间常表现为容易激动、心胸狭窄、 忧虑多疑，甚至会导致严重后果。特别是 35～50 岁常感情用事的人，表现得 尤其明显。
　　一般而言，“健康衰减年龄”的状态平均持续一年，并随年龄的增长而 延长。这种过渡也是因人而异的，主要受身体状态、神经状况和其他个人因
　　
素所制约。沙波什利克提醒人们在关键节律周期的过渡阶段，尤其要注意自 己生理和心理的平衡。

留意人体报警信号


　　多数疾病并非一夜之间就会出现。它们经常过数年时间，通过一些典型 报警信号预示着自己的存在。
　　皮肤干燥 干燥的皮肤缺乏防止霉菌、细菌和环境毒素侵袭的能力。其主 要原因是：荷尔蒙失去平衡。
　　头痛 经常头疼是一个严重的警告信号。最常见的原因：身体和精神过度 紧张和身体痉挛。头疼也可能预示眼睛屈光不正。如果突然出现头疼，这可 能是三叉神经受到损伤。
　　掉头发 一个人每天掉 30—60 根头发是正常现象。如果每天掉 100 多根， 那么，就必须请医生对头发进行分析。
　　口臭 如果某人呼吸时发出丙酮气味，那么，他就有患糖尿病的嫌疑；如 果某人有“粘土味”口臭，那么，他也许患有肝硬化或肝炎等病；如果某人 的口臭像尿味，那么，他也许得了肾病；如果某人在呼吸时呼出腐烂气味， 那么，这个人大多是牙齿发炎或牙龈发炎。
耳鸣 耳朵里有嗡嗡声或叮咚声，这经常是可能患了中耳炎的最初迹象；
如果耳内有叩击声，这预示患有高血压病。此外，糖尿病、食物过敏反应和 循环障碍也会引起耳鸣。
眩晕 如果耳朵突然失聪或四肢内有蚁走之感，那么，这多数是得了中风
病的先兆；如果突然严重头晕，并伴有头疼、恶心、呕吐或者意识障碍，那 么，这个人也许患了脑溢血病。眼睛不适也会经常引起头晕：眼睛不合适， 或者患了白内障。
肝痣 平均每 40 个人中就有一人有肝痣。如果某人突然有新的肝痣出
现，或者肝痣增多或扩大，肝痣疼痛、肝痣的边缘不清晰、结痂或开始流血， 那么，这个人就有患皮肤癌的嫌疑。
腓肠肌（俗称小腿肚）痉挛 直接原因是：肌肉的血液供应量减少。身体
内水分与盐分含量不均，经常也会导致人们患此疾病。此外，是患者体内缺 乏镁的缘故。
体重减轻 减轻 2～3 公斤是正常现象，但原因不明的体重减轻就预示着
可能患了疾病。如果某人不仅体重减轻，而且伴随有咳嗽，那么，这个人可 能患了肺炎或肺病；如果某人体重突然急剧下降，那么，这个人就可能得了 癌症。

短期记忆机理的研究


　　即使是瞬间看到的物体，在一定时期内也会被大脑自动地记忆着，它与 外来的刺激被动地相互作用。而另一方面是有意识地保存记忆，并使用这种 记忆。也就是说，就短时记忆而言，可能存在着自动记忆与有意识的记忆两 种记忆机理。
　　美国国立精神卫生研究所的米勒博士等人利用猴子进行了这两种记忆机 理的研究。在实验中训练猴子记住一个图案，让它在看到相同图案时作出反
　　
应，反复让它面对其他图案但不作出反应。实验结果证明，在与视觉记忆有 关的下侧头皮质的神经细胞中存在着一看见记忆中的图案就产生兴奋的物 质，以及一看见被反复观看的图案而被抑制的抑制物。这种现象表明在由视 觉引起的短期记忆中存在着有意识的和自动的两种记忆机理。
　　由于人们已证实在视觉以外也存在着同样的反应，因此该博士认为这两 种记忆机理可能适用于整个短期记忆。

流泪促进伤口愈合


　　遇到伤心的事或受到委曲时，大哭一场，可以消除情绪和心理上的压力， 对身心健康有好处，这是许多人都已知道的事实。但是，流眼泪还有促进身 体外伤伤口的愈合，则是不久前发现的，这一点是很少有人知道的。
　　这是俄罗斯医学家发现的。他们用老鼠作实验，证明了流泪可促进伤口 的较快愈合。他们将老鼠随便分为两组，每只老鼠都用刀在其皮肤的相同部 位割同等程度的伤口；一组老鼠每天用一些刺激流泪的药水涂在眼皮上，使 其流许多眼泪；另一组老鼠则任其正常生活，不受干扰。实验结果表明，每 天流泪的那一组老鼠，皮肤伤口愈合的日期要比不流泪的那一组快 12 天。 在另一次类似的实验中，科学家待实验进行到一半，即流泪组老鼠皮肤
伤口开始愈合时，将它们的泪腺割去，它们开始愈合的伤口竟再次破裂。
　　这些科学家认为，泪腺在分泌泪液的同时，可能也分析出一些特殊的物 质，随血液流通全身各部，不但能减轻情绪和心理上的压力，还能促进伤口 愈合。
你有外伤吗？不妨每天切开洋葱，放到眼前，刺激眼睛流点泪水。

消灭近视——未来的希望


　　最近美国食品与药物管理局批准了一项“眼睛角膜环”人体试验计划， 该试验将在盲人身上进行。如果获得成功，就可在正常人身上实施这一计划。 这种角膜环由美国加州一家光学公司的验光师尤金雷诺发明。
制造角膜环的材料是一种塑胶，其性能与人工水晶体相同。在电脑的协
助下，眼科医生在角膜外围处割开一个直径 3 毫米的小洞，然后将环塞进洞 里。其作用就好像束腰一样，将太扁的角膜撑起来，以矫正远视，或将太凸 的角膜拉平，以矫正近视。目前，这项手术已在两名巴西盲人身上获得了成 功。
　　另一种正在全美 20 个医疗中心进行的实验性疗法——光折射角膜切开 术也已处于最后评估阶段。光折射角膜切开术，简称 PRK，是使用一种较“冷” 的激光（被称为受激准分子激光）在角膜上切割。它与一般使用的激光刀不 同，激光刀是使用发出的热量来切割组织，而这一冷激光仪只是破坏角膜上 层细胞分子间的化学键，对角膜的伤害比普通近视眼开刀少得多。
　　受激准分子激光使用的激光波长较短，可准确打断分子间的分子键，而 不会破坏周围组织，更不会留下疤痕。医学界认为，这种方法几乎可取代目 前的近视眼开刀。不过，该方法的费用昂贵，因为一台受激准分子激光仪需
要 1000 万美元以上。

亮光能加深睡眠


　　南澳大利亚的一位医生研究各种模式的睡眠后提出一种可能治愈失眠的 独特方法。
　　弗林德斯大学心理学高级讲师拉克博士称，他的研究表明，醒得很早的 人在上床之前用亮光照射就能睡得长些。
拉克向《弗林德斯》杂志透露，他业已证实，连续两个晚上坐在亮光前
4 个小时，就可使醒来的时间推持 1.5 小时。 他说，采用亮光的方法来改善睡眠时间就像服用安眠药一样，而且是无
其他副作用的。 他研究的对象在看电视的同时，受到置于电视机下的一个特别盒来的光
照射。他确认，这种光改变了控制睡眠与醒来模式的生物钟。 他说：“使用灯光的办法大有希望，我们已查明了失眠症的根本原因，
找到取代依靠服用安眠药片缓解失眠症状的办法了。” 其疗效至少可维持一周，但有迹象表明可能维持更长的时间。 拉克说，早醒失眠病人往往希望醒着呆在正常的睡眠时间里，尽管他们
在晚上已十分困倦。可是如果他们上床睡觉的时间推迟 1 个小时的话，他却 依然会在 3 或 4 小时内醒来，而且再难以入睡。
他的研究显示，有 10％的人患早醒失眠症。其中有许多人就是他所说的
“24 小时/日生物节律失调”的受害者。他们的生物钟比正常的要早 3～4 小 时。
晚上采用亮光照射就可推迟他们的生物节律，使他们同正常时间同步，
并使他们更长地睡到早晨。

石英灯有害健康


　　石英灯是采用石英灯泡来照明的，正式名称应该叫“卤钨灯”。石英灯 的灯泡里充有卤气，它的作用是使灯泡的发光部分——钨丝能使灯泡能够抵 受高温并有更长的寿命。
石英灯泡发光时，钨丝的温度高达 2800℃。由于温度高，这种灯炮发出
的光比普通灯泡的光白，照明度高。但研究人员测试结果表明，石英灯紫外 线的照射量高，很容易使人引起角膜炎，严重的还可导致皮肤癌。
石英灯泡发出的高温使产生的光谱变成电磁波，其中大部分是紫外线，
因此，如使用不当，就相当于人在烈日之下曝晒，皮肤和眼睛都会受到损害。 研究人员通过测试发现，距离灯泡越远，人体受紫外线照射的影响就越 小。如把灯放在床头使用，眼睛距灯泡 15 厘米，那么人体所吸收的紫外线就
会高出 4 倍。
　　因此，使用石英灯时，至少距灯泡 30 厘米远，同时避免用眼直接望向灯 源。最安全的做法是加上滤光镜，将紫外线滤去。
　　
第三章 地球海洋地质

9 亿年前地球每天只有 18 小时


　　据 1996 年 10 月号 Physic Today 报道，由索内特报道的他所在的国际 合作组，分析了在美国犹他、印第安纳、阿拉巴马等州和澳大利亚等国采集 的标本后，发现在元古时代，地球每自转一周，即每“天”只相当于现在的
18 小时，而那时的一“年”则有 481“天”。他们研究的标本中有类似树木 年轮的“月轮”，那是由于每月中潮水高位与低位对沉积作用的影响造成的。 科学家早就猜测潮汐作用会使地球自转逐渐变慢。直到最近才测算出 3 亿年 前每“天”的长短。根据该联合组的研究结果，还可推算出在这 9 亿年中月 亮平均每年远离地球 3.8 厘米，这与用激光测量的月地距离变化量是一致 的。