原理上看很簡單,但是現有的激光束或粒子束所能達到的功率,離需要的功率還差幾十倍、甚至幾百倍,再加上其他種種技術上的問題,使得慣性約束核聚變仍是人類可望而不可及的技術。
核聚變是當前社會最有發展前途的新能源,核聚變反應是氫彈爆炸的基礎,能夠在一瞬間產生大量的熱能,但目前人類還無法加以利用。如果使核聚變反應在一定的約束區域內,能夠根據人們的意圖有控製地使其產生與進行,實現持續、平穩的能量輸出,就可以實現受控熱核反應。不過,這正是目前科學家們進行試驗研究的重大課題。受控熱核反應是聚變反應堆的基礎,如果聚變反應堆一旦實驗成功,則可能會為人類提供最環保而又取之不盡的新能源。
4.高速發展的新材料
非晶態合金的出現,給高新技術產業帶來了材料上的重大變革,它的發展和應用可帶動一批相關領域的技術進步和協同發展。
非晶態合金在電子技術領域,具有高效、高導磁、低損耗等優異的物理性能,這樣就有力地促進了電子元器件向高效、高頻、節能、小型化方向的發展,並且可以部分替代傳統的矽鋼、坡莫合金和鐵氧體等材料。我們可以預測,在未來的電子技術領域中,非晶態合金將會占據十分重要的位置。
如果在電力技術中采用這種非晶態合金,可以讓它成為鐵芯材料的配電變壓器,它的空載損耗可比同容量的矽鋼芯變壓器減少60%~80%。通過使用這種變壓器,每年可節約將近50109KWH的空載損耗,節能產生的經濟效益也是非常可觀的。它在減少電力損耗的同時,也降低了發電的燃料損耗,從而減少了諸如CO2、SO2、NOx等有害氣體的排放量。所以說,非晶態合金也是一種綠色的環保材料。
中國是世界上能源緊缺的國家,同時也是能源消費增長最快的國家,要想不斷滿足社會可持續發展和保護生態環境的需要,發展這種新型的變壓器,就顯得十分重要。
中國在發展這種非晶態合金產業方麵先後投入了大量的資金,組織科技的攻關。通過不斷的努力,中國在基礎研究、材料研究、工藝裝備、應用開發及產業化等方麵都取得了科研成果,多個項目都具有國際先進的水平,為非晶材料的產業化創造了良好的科技環境。因此,成功地建立了千噸級鐵基非晶帶材生產線,以及相應的非晶配電變壓器鐵芯生產線,這標誌著中國非晶微晶材料生產和應用已步入了產業化的階段。
中國研發的千噸級非晶帶材生產線成功噴出了220毫米寬的帶材,還成功的實現了在線自動卷取,在項目的實施過程中,突出了工程化和配套化,這標誌著中國在非晶材料的研究和生產方麵都達到了國際先進的水平。另外,中國在非晶帶材產業化關鍵技術、非晶配電變壓器鐵芯製造技術、非晶絲材製備技術、非晶鐵芯應用開發技術等方麵也取得了突破性的進展。在國際上,許多國家也都投入了巨額的資金來發展這種非晶態合金產業。
非晶態合金是一種高新技術的材料,也被稱為是跨世紀具有新型功能的材料。它是電力、電子、計算機、通訊等高新技術領域的關鍵材料,具有卓越的物理、化學和力學性能。它的市場需求量將會非常的大,產業化前景也將會非常的廣闊。
5.揭開麵紗看金星
在太陽係的九大行星中,水星距離太陽最近,其次是金星,再次是地球。金星是除了太陽和月球之外,人類用肉眼能夠看到的最為明亮的天體。
金星
金星與其它八大行星不同的是,自轉方向與公轉方向相反。它一方麵在距離太陽1.08億公裏的圓形軌道上自西向東進行公轉,運行一周僅需要224個地球日;另一方麵又以垂直於公轉軌道麵的自轉軸為中心緩慢地自東向西進行自轉,自轉一周卻需要243.2個地球日。這種公轉和自轉的結果,使金星一晝夜正好為116.8個地球日。更令人驚訝的是,在金星上看到的太陽是西升東落的。
論大小,金星最像地球,是個典型的類地行星。它的半徑為6053公裏,略小於地球,其質量是地球質量的81.5%,周圍有大氣和雲層,與地球十分的相像。有所不同的是,到現在為止,仍然沒有發現金星上有天然的衛星。
為了認識金星,20世紀60年代以來,人類先後向金星發射了30個航天器,科學家通過分析航天器提供的探測資料,逐步對金星有了一些新的認識。
金星上濃密的大氣層致使其表麵空間出現了溫室效應,其表麵溫度高達480℃,成了太陽係中最熱的行星,這是以二氧化碳為主要成分的金星大氣造成的。二氧化碳氣體白天可使陽光通過,照到金星表麵,晚間又阻隔金星表麵紅外線向外輻射,無法對外進行熱交換,結果使金星成為一個“大溫室”,整個金星地表都處於高溫、悶熱、幹燥的狀態。
金星表麵亂石縱橫,其麵積三分之二是丘陵高地,四分之一是窪地,很像地球大陸。表麵物質幾乎全是矽、鋁、鐵、鎂、鈣、鈦、鉀、錳等氧化物。表層下埋藏著鉀、鈾、釷等元素。科學家認為,金星的內部結構與地球相似,有一個半徑為3100公裏的鐵-鎳核心,外麵主要是由矽化合物構成的殼。它的表麵曾有海洋,但已全部蒸發。由於高溫和無水,金星表麵上沒有生命。
金星大氣可分為下層、雲層和上層三個層次。距星麵50公裏以下為下層,除有二氧化碳和水蒸氣外,還有氟和氫氟酸。距星麵50~100公裏為濃密的雲層,主要由硫酸液滴組成,還有少量鹽酸、氫氟酸和氟硫酸等。在距星麵60公裏左右的雲層中,自東向西刮著每秒80~110米的風,比地球上的台風要強得多。
通過觀察,科學家認為,在金星雲層中可能存在微生物。科學家經過對雲層某一小水滴比較集中的區域進行分析後發現,這些區域並不存在一氧化碳,而隻存在硫化氫和二氧化硫,這兩種物質一般不能共存,除非存在其他物質。據此,科學家提出,可能是金星雲層中的微生物將二者聯係了起來。
多次探測的實踐表明,金星的濃密大氣使航天器難以拍攝到清晰的照片,金星表麵的高溫使軟著陸的探測器工作時間有限,故而收獲不夠理想。目前,世界上的一些國家正在製定新的金星探測計劃。
俄羅斯最早提出要把一個超壓塑料氣球發射到距金星表麵60公裏的雲層進行漂浮的探測計劃。因為在這一高度上的金星大氣溫度約為0℃,氣壓相當於地球海平麵上的壓力,氣球可以浮空進行探測。
日本提出了把一個金屬氣球發射到距金星表麵40公裏氣層中漂浮的方案。因為在這個高度上的金星大氣溫度為300℃,氣壓為地球海平麵壓力的20倍,金屬氣球既不會燒毀,又能浮空,所以可以開展探測活動。
他們用M5火箭發射了金星探測器,進入環繞金星的軌道,來開展多學科的探測活動。探測器在近地點300公裏、遠地點6萬公裏的橢圓軌道上環繞金星運行,並通過攜帶的5台能透過大氣的特殊紅外線攝像機、紫外線攝像機,對金星大氣進行主體結構的觀測,以揭示其超旋轉的真相。同時通過對金星地表熔岩的探測,弄清金星上是否存在活火山。
歐洲空間局向金星了發射首枚探測器“金星快車”,該探測器除了研究金星大氣成分外,還將繪製金星表麵圖像,並對金星地下進行探測。
科學家認為,通過新一輪航天器對金星大氣的進一步探測,將有可能揭開金星雲層中有無生命之謎,從而加深人類對金星溫室效應起因的認識,這將有助於解決地球氣候變暖的問題,對預測地球未來發展具有十分重要的意義。
6.植物生長的奧秘
人們在播種時,從來不會去考慮種子在土壤裏的狀態,不會在意種子萌芽之後,為什麼根總是往下長,而莖幹卻是往上長。我們知道,人很容易分辨方位,因為人有一套非常複雜的感覺係統,那麼,植物怎麼分清方向呢?植物也有感覺器官嗎?這些問題在很長時期困擾著科學家。植物的枝幹為什麼往上長,根卻往地下紮,或許很少有人去思考。目前,科學家希望借助於空間科學,來揭示植物的生長奧秘。
植物
當植物長到一定的高度後,把花盆傾斜,但植株仍朝上生長。科學家們首先從物理學角度考慮,他們認為,地球的引力一定是影響植物生長方向的重要因素。
美國的植物生理學家做了一個實驗,他使植物的胚芽鞘一麵受光,另一麵對著無光的黑暗處。結果胚芽鞘的生長發生了有趣的變化,漸漸朝著有光的方向彎曲。後來,他從胚芽鞘中分離出一種化合物,也就是植物生長素,它具有促使植物生長的功能。當胚芽鞘受到光照時,生長素就聚集到遮蔭的一側,而生長素的積累使遮蔭部分生長加快,受光部分則由於缺少生長素而生長較慢,導致植物生長彎曲。植物生理學家認為,植物莖或葉片的彎曲是由於生長素在組織內的不對稱分布造成的。
自從發現植物生長素的秘密後,很多科學家都投入到這一研究領域。他們又發現,植物的根總是朝著地心引力的方向生長,通過植物生長素在根細胞裏不同的分布來實現,於是這些科學家提出,也許有一種被稱為“平衡麵”的重力感應物流向根細胞的底部,從而影響生長調節劑在細胞中的分布。可是這種“平衡麵”究竟屬於何物?又是如何起作用的呢?
科學家認為,重力在植物的方向感知方麵充當了某種重要角色,並且影響著植物的諸多表現行為,但植物究竟怎樣“感覺”到重力的牽引,並以何種方式回應重力的牽引作用,重力的牽引是如何導致植物在生長過程中的生化反應發生變化,成為了科學家的研究內容。
美國的植物學家提出了一個新的理論:無機鈣對於植物的生長方向起著舉足輕重的作用。他們在研究中發現,植物的彎曲生長過程中,無論是根冠下側部位還是芽的上側部位,都存在著高含量的無機鈣。
那麼,無機鈣又是如何使植物辨別方向的呢?植物學家解釋說,因為根冠有著極為豐富的含澱粉體的細胞,而澱粉體是一種貯存澱粉和大量無機鈣的大莢膜,在重力的作用下,澱粉體就會把內部的鈣送到根冠下側。這時,如果用特殊的實驗手段去阻止鈣的移動,植物就不會按正常的方式去生長。同樣,植物的芽雖然沒有冠部,但也含有豐富的澱粉體,澱粉體也能將其內部的無機鈣送到上側的細胞中,這說明,無機鈣對植物生長方向起著不可忽視的重要作用。
一些科學家認為,當植物細胞中的流動物質(原生質)在重力的作用下向下流動的時候,細胞壁上的壓力會相應地發生變化並產生某種信號,來辨別哪是“上”,哪是“下”。
植物在太空中生長已經不是新鮮的實驗,但這項實驗是植物在“人造重力”環境下生長的實驗。它將給植物生長環境提供人造磁場(相當於人造重力的環境),細胞中的原生質將在人造磁場的影響下運動,包括澱粉顆粒也將“感覺”到這種磁力。科學家介紹說,顆粒本身並沒有磁性,但它們可以被磁化,如果把磁鐵靠近它們,它們會產生一個微弱的磁場,科學家可以籍此來移動澱粉顆粒。科學家指出,研究澱粉顆粒在不同環境下的運動狀態可能有助於揭開種子萌發方向的秘密。
人類一直希望用航天飛機把植物種子送上天,讓種子在太空中生長,相信空間科學的發展,將有助於人類揭開植物生長的奧秘。
7.給大自然提供生存的條件
千百年來,大自然給予了人類一切依賴生存的條件,但是就在大自然為我們提供一切生產資料的同時,人類沒有限製的需求已經嚴重的破壞了大自然的生存條件。要知道,大自然並不是予取予求的物質提供者,它也需要休養生息才能得以生存。如果無限製的破壞大自然,最終隻能落得自取滅亡的後果。
大自然
大自然是孕育了人類的可愛母親,在人類生活的早期,世界各個民族都曾經盛行萬物有靈的思想,所以使自然生態得到了良好的保護。但是隨著科學的飛速發展,今天的自然界所蘊含的奧秘被人們不斷的發現,並為了謀取一時之利而不斷的采伐大自然的一切資源,使自然失去了原有的安寧。不幸的地球在哭泣,不幸的地球在告急。人類需要生存,自然是個大生命係統,同樣也需要生存。人類活動必須兼顧人類生存和自然界生存的利益,實現兩者之間的統一,才能和諧的共存在這個地球。
大自然提供給了人們所需要的一切資源,人類才得以從自然界中索取物和能量,從而實現自己的需求並更好的生存下去。但是要知道,雖然大自然的給予不需要我們用金錢去交換,但是大自然的環境也需要人們的保護才能生存下去,為人類創造更多可利用的資源。可我們隻有懂得珍惜、保護它,才能永遠的享有它提供給我們的一切物質。如果我們完全以自己的利益為第一目標而無限製的向自然界無度索取,總有一天大自然的資源會入不敷出。所以我們現在為了眼前的一點利益,就以破壞自然為代價實非明智之舉,隻是飲鴆止渴而已。
有自然科學界的專家曾指出當代全球性的環境問題,主要就是因為人的思維、決策與行為上的偏差才引起的。這其實是有一定道理的,因為人的思維一旦偏離正確軌道,隨之而來的必然就是決策與行為上的失誤。這就需要處理我們人類處理好與大自然的關係。
我們絕不能因為目前可以拿自然來換一些金錢,而不考慮將來的某一天可能有再多的錢也買不到大自然無償為我們提供的一切。也許有人會說,河流汙染了,我們可以喝瓶裝的礦泉水啊,隻要有錢就行!那麼等瓶裝水喝完的時候要喝什麼呢?等大氣汙染到無法呼吸的那一天,我們又去哪裏采集新鮮的空氣呢?
我們應該盡早的改變自己曾經把需求放在第一位的錯誤想法,正視自然界也需要生存這個問題。盡量的節省大自然的支出,節約我們可以開發的一切寶貴資源。因為盡管人類已經對宇宙的了解越來越多,但至少到目前為止,暫時還沒有發現比地球更適合人類居住的星球。所以,我們應該盡自己最大的能力來守衛我們唯一的自然界。
人類的力量遠比自己想象的要小得多,自然界作為一個大係統、大生命,如果不能很好的生存下去,人類又如何獨立的生存下去呢?如果把大自然比喻成一張網,那麼人類隻不過是網上的一根繩,人類在網上的每一個動作最終都會波及自身,並且是牽一發而動整張網。隻有順應自然,為自然提供生存喘息的條件,才能得到自然的回報,否則必然會遭到自然的報複。如同戰爭沒有贏家,人與自然對抗更不會有贏家。
人類畢竟是智慧的,在發現自己錯誤行為之後,已經開始反思。並推出並實施一些可持續發展的戰略措施。隻有像家庭過日子一樣,取之有時,用之有度,才能節省不必要的支出,減少資源的浪費。我們必須改變自私的觀點,從無度索取自然的使用者、破壞者,發展成為自然的看護者。因為不管我們出於何種動機才去毀壞自然,都等於是在謀害自己的生命。所以,我們應該像對待自身一樣去對待大自然,才能繼續得到大自然提供的一切,才不至於在背棄自然的任性行為中走向毀滅。
在我們生活的這個社會,似乎隻有財富才是至高無上的。但是和大自然的給予相比,擁有的財富就不值一提了。因為是自然提供給人類無盡的資源,使人類得以延續和發展。我們應該盡可能的提供給自然需要的一切生存條件,同時自身也會得到更好的發展。
8.生態住宅讓你降低能耗
何為生態住宅?它是指人與自然更為和諧的未來建築物。生態住宅具有高質量的環保標準,有著節能、舒適的特點,並且能夠滿足人類對健康的高要求。法國人生性浪漫,但他們卻對自己的生活環境嚴厲有加。對於生態住宅建設,法國人有著自己先進的理念。如生態住宅要具有最佳的照明效果,衛生間用水可循環使用,要使用自然建築材料,寒帶地區的生態住宅要具有保暖功能,熱帶的則具有散熱功能,住宅自身要有通風功能,以排除室內異味或汙染性氣味。此外,生態住宅在建設時要具有遵守環保施工標準,建築材料的廢棄物可回收使用,施工噪音要控製在最低等。