前言

我國人民群眾的科學素質水平與發達國家的差距較大。我國大多數人對於基本科學知識了解程度較低,而且在科學精神、科學思想和科學方法等方麵更是欠缺。人民群眾科學素質水平的低下,嚴重製約了我國創新型人才的產生和成長,已成為製約我國經濟發展和社會進步的瓶頸之一。

科學是人類進步的第一推動力,而科學知識的普及則是實現這一推動的必由之路。在新的時代,社會的進步、科技的發展、人們生活水平的不斷提高,為我們廣大人民群眾的科普教育提供了新的契機。抓住這個契機,大力普及科學知識,傳播科學精神,提高科學素質,是我們全社會的重要課題。

科學教育則是提高廣大群眾素質的重要因素,是現代教育的核心,這不僅能使廣大讀者獲得生活和未來所需的知識與技能,更重要的是能使廣大讀者獲得科學思想、科學精神、科學態度及科學方法的熏陶和培養。

在新的世紀,隨著高科技領域新技術的不斷發展,為我們的科普教育提供了一個廣闊的天地。縱觀人類文明史的發展,科學技術的每一次重大突破,都會引起生產力的深刻變革和人類社會的巨大進步。隨著科學技術日益滲透於經濟發展和社會生活的各個領域,成為推動現代社會發展的最活躍因素,並且是現代社會進步的決定性力量。發達國家經濟的增長點、現代化的戰爭、通訊傳媒事業的日益發達,處處都體現出高科技的威力,同時也迅速地改變著人們的傳統觀念,使得人們對於科學知識充滿了強烈渴求。

對迅猛發展的高新科學技術知識的普及,不僅可以使廣大讀者了解當今科技發展的現狀,而且可以使我們樹立崇高的理想:學好科學知識,為人類文明作出自己應有的貢獻。

為此,我們特別編輯了這套《科學知識遊覽車》,包括《走在科學最前沿》、《天文館的穹幕電影》、《小地球大迷宮》、《氣象在玩變魔術》、《動物世界的全報告》、《植物園的大影展》、《自然世界的真麵目》、《海底是遮不住的》、《兵器科技解密》、《人體從裏看到外》共10冊。

本套作品知識全麵、內容精煉、圖文並茂,形象生動,通俗易懂,能夠培養我們的科學興趣和愛好,達到普及科學知識的目的,具有很強的可讀性、啟發性和知識性,是我們廣大讀者了解科技、增長知識、開闊視野、提高素質、激發探索和啟迪智慧的良好科普讀物,也是各級圖書館珍藏的最佳###第一章海底探尋1

海底“濃煙”之謎

1979年3月,美國海洋學家巴勒帶領一批科學家對墨西哥西麵北緯21度的太平洋進行了一次水下考察。當科學家們乘坐的深水潛艇“阿爾文”號漸漸接近海底時,透過潛艇的舷窗,他們看到了濃霧彌漫下的一根根高達六七米的粗大的煙囪般的石柱頂口噴發出滾滾濃煙。“阿爾文”號向“濃煙”靠近,並將溫度探測器伸進“濃煙”中。一看測試結果,科學家們不禁嚇了一跳:原來這裏的溫度竟高達近千攝氏度,經過仔細觀察,他們發現“濃煙”原來是一種金屬熱液“噴泉”,當它遇到寒冷的海水時,便立刻凝結出銅、鐵、鋅等硫化物,並沉澱在“煙囪”的周圍,堆成小丘。他們還注意到,在這些溫度很高的噴口周圍,竟形成了一種特殊的生存環境,這裏就像是沙漠中的綠洲,生活著許多貝類、蠕蟲類和其他的動物群落。

巴勒等人的發現引起了科學界的極大興趣。美國密執安大學的奧溫認為,這種海底“噴泉”可能與地球氣候的變化有著密切的聯係。

奧溫在研究了從東太平洋海底獲取的沉積物和岩樣以後,發現在2000~5000萬年前的沉積物中,鐵的含量為現在的5~10倍,鈣的含量則為現在的3倍。為什麼沉積物中鈣、鐵等的含量這樣高?奧溫認為這可能與海底噴泉活動的增強有關。

據此,奧溫又進一步認為,當海底噴泉活動增強時,所噴出的物質與海水中的硫酸氫鈣發生反應,析出二氧化碳。已知現在的海底噴泉提供給大氣的二氧化碳,占大氣中二氧化碳自然來源的14%~22%。因此,當鈣的析出量為現在的3倍時,大氣中二氧化碳的含量必將大大增加,估計大約相當於現在的二倍左右。眾所周知,二氧化碳含量的增加將會產生明顯的溫室效應,從而使全球的氣溫普遍升高,以至極地也出現溫暖的氣候。

在海底“濃煙”中還隱藏著什麼秘密呢?對於科學家們新的發現,人們正拭目以待。

海洋中的淡水河

人們在廣袤無垠的大海上航行,最大的遺憾莫過於眼睜睜地看著那清澈碧藍的海水卻不能飲用解渴。於是,常年生活在海洋上的水手、漁人渴望能有那麼一個似水井的寶貝,隻要將這個寶貝往大海裏一放,那又苦又澀的海水就變成甜美可口的淡水,咕咚咕咚地往上冒,以滋潤航海者那幹渴的心田。

最先提出這個大膽而美好設想的是中國宋朝名叫周密的人。他寫了本《癸辛雜談》,書中描寫了一個會造淡水的“寶貝”的故事。

故事說,有一家雜貨店,院子一角放著一個奇特的東西。說它像大缸,可是沒有底;說它似煙囪,卻又太粗大。再仔細一看,發現它非竹亦非木,非金屬亦非磚石。店主也叫不出它的名字,不曉得它的用途。因此,一直將它丟在牆角。

有一天,一名海船商人路過此地到雜貨店選購物品,偶然發現這一奇物。他看了又看,摸了又摸,舍不得離開。

店主好奇地走來,問商人買不買此物。海商忙說:“買!你要多少銀子?”

店主想敲這海商的竹杠,就說:“這是我店祖傳的物品,非十兩銀不賣。”

海商二話沒說,付了十兩銀,就叫人將奇物抬走。

店主納悶問道:“你花那麼多銀子買此物何用?”

海商告之:“這是一件寶貝,名字叫‘海井’,是一口專造淡水的井。在海上,隻要將它放到海裏,就不愁沒有淡水喝。”

說完,海商又取出一百兩銀子贈給店主。

這畢竟是人們的美好想像和傳說。隨著科學技術的發展,今天人們已造出了海水淡化機,將“畫井解渴”的想像變成了現實。可是茫茫大海中,究竟有沒有淡水呢?

1489年,意大利出生的航海家哥倫布在完成了第三次橫渡大西洋的航行之後,向人們談起這樣一件事:在這次航行中,當他的船航行到南美洲委內瑞拉的奧裏諾科河口外麵時,船上的淡水幾乎用盡了,幹渴難忍的船員們為了爭奪一點淡水而毆鬥起來。激戰中,一名船員被扔進大海。同情這名船員的人急忙拿起救生圈,正準備拋給落水的船員時,隻聽見這位落水船員驚奇地叫著:“淡水!淡水!”他不時喝著海水,又揮動雙臂呼喊著。船員們頓時停止了毆鬥,有的拿著水桶汲水,有的幹脆跳入海中喝個夠。

在海裏遇見淡水河的事還有呢。曾經有一支日本捕魚船隊在南美阿根廷沿岸作業。當時,正值阿根廷革命戰爭爆發,船隊不準靠岸補給,隻好在拉普拉塔河口外麵拋錨。幾天過去了,船隊的食物、淡水快用盡了,隻得向岸上發報求救。很快,阿根廷派交通艇送來了糧食、蔬菜,卻沒送一滴淡水。船隊隻好再次向岸上發出了請求補給淡水的電報。回電卻說:“貴船即在淡水之中。”

“什麼?我們明明泊在海上,哪會是在淡水中?”船員們將信將疑地提上一桶水,一嚐,果然是淡水!

可見,這裏又是一塊海中的淡水區。

人們還發現,美國佛羅裏達半島以東海麵上也有一塊直徑約30米的淡水區。看上去,它的顏色和周圍海水不大一樣,仿佛是深藍色的軟緞上鑲了一塊圓圓的綠寶石。摸一摸,它的水溫和周圍的海水也不一樣,捧上一掬嚐嚐,一點也不鹹。

如今,隨著遙感技術的發展,人們利用紅外航空攝影,又找到了許多大海中的淡水河。如日本若狹灣和千葉縣東京灣側一帶海域就有淡水區。據查,僅太平洋夏威夷群島附近淺海區就發現了200多處淡水滲水點。

在中國閩南的漳浦縣古雷半島東麵,有一個盛產紫菜的小島叫菜嶼,距菜嶼約500米的海麵上也有一處奇異的淡水區,叫“玉帶泉”。在廣袤的大海中,四周海水皆鹹,而唯獨此處是淡水,過往的船隻都到這裏補充淡水,以解燃眉之渴。

說起這個“玉帶泉”,還有一段民間傳說。據《漳浦縣誌》記載:相傳南宋行將滅亡時,楊太後攜趙景、趙易二子由海路逃到福州,與陸秀夫、張世傑等大臣會合。後因元兵攻破了建寧府,福州危在旦夕。楊太後、陸秀夫等人率萬餘名士卒,乘船出海,打算遷到廣東崖山建臨時行宮。船行至菜嶼時,晨飲乏水,楊太後就取少帝玉帶投入海中,並祈禱曰:“天未亡宋,願海中湧出甘泉。”話畢,甘泉即出。因此後人稱其為玉帶泉。

這段傳說顯然是沒有科學依據的。那麼,大海中的淡水河是怎樣來的呢?

原來,瀕臨海洋的陸地表麵滲入雨水後,如果地下的透水岩層或裂隙向海裏傾斜,而且海底岩層又有不透水層,那麼,滲入地下的水就會形成一個河流。在重力的作用下,這條河流就流入海底的地層下麵。一旦遇到出口,地下水就會像泉水一樣噴湧而出。像美國佛羅裏達半島那塊淡水區的海底是一個鍋底狀的小盆地,盆地中間深約40米,周圍的深度為15米至20米。盆地中央有水勢極旺的淡水泉,晝夜不停地向海裏噴湧著泉水。據科學家考察計算,這個海中淡水泉湧出的水量為每秒40立方米,要比陸地上的泉大得多。就這樣,泉水在海中日夜噴湧,在風力流的影響下,從泉眼斜著上升到海麵,從而形成了奇特的海中淡水河。