“预兆资产阶级社会到来的三项伟大发明”之一的指南针，原理简单，结构也不复杂，但如果你对它的“身世”稍感兴趣的话，就会发现许许多多的谜团。
长期以来，指南针“族史”上最大的谜团是：它的“始祖”究竟是谁？产生于何时？最初样式如何？
我们知道，指南针是根据物理学上的磁学原理发明的。它的出现与人们对磁力及磁的指极性的发现是分不开的。最早明确提出磁石能吸铁的记载是公元前3世纪的《吕氏春秋》：“慈（磁）石召铁，或引之也。”时代相隔不远的《鬼谷子·谋篇》上也有“若磁石之取针”的记载。
现代磁学告诉我们，地球本身就是一个大的磁体，它的两个极所处的位置分别接近于地球的南极和北极。所以当我们把磁体支挂起来，无论如何拨动，当它静止时，必然是一端指向北方，一端指向南方的。对于磁体这种指极物性的记录，在公元前3世纪时的《韩非子》中已有记载：“夫人臣侵其主也，如地形焉，即渐以往，使人主失其端，东西易向，而不自知。故先王立司南，以端朝夕。”
所谓“端朝夕”就是正四方的意思。显而易见，我们的祖先至迟在公元前3世纪已普遍地认识到磁的指南性和吸铁性了。那么磁的吸铁性和指极性最早究竟发现于何时呢？虽然不少学者曾辛勤探究，但终因文献记载的缺乏和局限，而使它们成为数千年来争论不休的一个谜。
由于磁体的吸铁性及指南性最早发现于何时还不能确切地断定，故如指南针这样的磁指南器最早产生于何时也就自然而然地不甚了了。就目前而论，“司南”说占上风。
“司南”说根据《韩非子·有度篇》：“故先王立司南，以端朝夕”，认为战国时期就有了我国最早的磁指南器——司南“此外，还可依据《论衡·是应篇》：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”据考证：司南是将天然磁石琢成勺形，其勺底呈球状，其南极磨成勺子的长柄。然后放在地盘上，盘的四周刻着“八干”（甲，乙，丙，丁，庚，辛，壬，癸），“十二支”（子，丑，寅，卯，辰，巳，午，未，申，酉，戌，亥），“四维”（乾，坤，巽，艮）二十四方位；盘子中央有直径5至10厘米磨得很光滑的地方用来放勺。使用时，将勺轻拨，使之转动，等勺停下来时，它的长柄便指向南方。
但有些细心的学者根据上述史料反问道：不是说“先王立司南”吗？
那么这“先王”到底是指何代的先王呢？这不可不谓是对“司南”说的挑战。天然磁石磁性不强，很难想象其经打磨震动后还能指南。此外当时的人很难定出磁石的南北极。如不按南北极方向制勺，则勺纵有磁性也不会指南。
为什么要制成勺形，而不能制得更简单些呢？这就是“指南鱼”说的主要观点。此外，有学者认为，除《韩非子》，《论衡》二书有“司南”的资料外，六朝以前的其他文献均无司南的记载，甚至还把司南与指南车混淆。他们认为目前发现的关于磁性指南仪器的最早明确记载是北宋曾公亮著的《武经总要》中的“指南鱼”。
这是一种用薄铁叶剪成的二寸长的鱼形物，通过淬火，磁化等手段而赋予磁性，“用时置水碗于无风处，平放鱼在水面令浮，其首常南向午也”。
无论是“司南”说，还是“指南鱼”说，都言之有理。但如果说最早明确记载磁性指南仪器的是《武经总要》，似乎是过于保守了。究竟孰是孰非呢？或者说还有没有第三种可能呢？这有待于矢志于此的学者和读者，从浩瀚的文献中去发掘。另外，也有待于考古的新发现。
从指南针发展史来看，它的大发展与人造磁体的出现是分不开的。那么，人造磁体又是何时“诞生”的呢？
西汉时的《淮南子·万毕术记》中记载：“取鸡血与针磨捣之，以和磁石，用涂棋头，曝干之，置局上，即相拒不休。”但这是否是最早出现的人造磁体呢？这还是一个问号。
此外，通常学者认为北宋沈括的《梦溪笔谈，是最早记载指南针的》“方家以磁石磨针锋，则能指南”。
《梦溪笔谈》还详细地介绍了指南针的4种装制方法：水浮法，指甲旋定法，碗唇旋定法，缕悬法。然而新近出版的《中国史稿》第五册写道：北宋仁宗庆历元年（1041年）《茔原总录》提到，要定四正的方向，必须取丙午方向的针，等到针摆动停止时，中而格之，才能得到正确的方向。这样，便将指南针的记载向前推了几十年。
最初的指南针没有方向盘，但不久后人们便给浮式指南针加上固定有二十四向的圆形方位盘，这就是水罗经盘。
只要看一下磁针在方位盘上的位置，便能定出方向来，这无疑是指南针发展史上的一大进步。有关罗盘的记载，目前所知，最早见诸南宋曾三异的《因话录》，但罗盘最古记载这顶桂冠是否非《因话录》莫属呢？下结论似乎还为时过早。
亲爱的读者，你有兴趣探一探指南针“身世”的迷宫吗？
最早的敞肩拱桥之谜
中国河北省赵县城南2.5千米的胶河上，有—座中外驰名的大石桥，它就是造型优美，独树一帜的赵州桥。赵州桥全长50.82米，净跨37.02米，但桥洞的高度只有7.32米。桥面宽约10米，中间走车，两边行人。这样，一方面由于桥洞的跨度大，船只的来往可以行动自如；另一方面桥身低，坡度小，人来车往方便省力。
赵州桥是中国现存最古老的一座石桥，由隋朝工匠李春，李同等建造。距今约有1370年历史的赵州桥是世界桥梁工程史上最早的敞肩拱桥。欧洲一直到19世纪中叶才出现像赵州桥这样的敞肩拱桥，比中国晚了1200年。
神秘的遗传密码
美国生物学家沃森还在学生时代时，就对基因研究产生了浓厚的兴趣。他意识到，理解基因的关键是了解DNA的结构。1951年，他在丹麦的哥本哈根大学进修生物化学。有一次，在意大利的生物学研讨会上，当他见到英国科学家威尔金斯利用X射线衍射技术发现的DNA结晶照片时，异常兴奋，于是他决定加入英国牛津大学卡文迪许实验室。
在那里，他遇到了一位比他年长12岁的年轻物理学家英国人克里克。
克里克和他有着共同的理想，虽然他们两人所学的专业不同，性格也迥然不同，但是，他们却成为了研究基因结构的“黄金搭档”。
当时，对于DNA的研究，国际上有很多科学家都已从各个角度深入开展，但沃森和克里克的刻苦钻研使他们走在了前列。
沃森于1952年测出了烟草花叶病毒蛋白质外壳的结构，但是对DNA的研究仍然没有明显的进展。他们要解决的问题是DNA的主要成分——4种有机碱之间是怎样排列的。1953年的春天，沃森突然意识到这4种有机碱之间必然要结成稳定的“搭档”，也许是以3个碱基为一组。随后他们从威尔金斯拍摄的DNA的X射线衍射图像中得到了启发。于是，这两个名不见经传的小伙子勾画出了一个DNA的双螺旋模型。
DNA被他们想象成两条栏杆组成的旋转梯子，而两条由糖和磷酸组成的长链就是栏杆，4种碱基对形成横档上的梯子。这个大胆的构想巧妙，奇特，它完全能解释已知的DNA作为遗传物质所应有的特征，并且清晰地表明了DNA是如何复制的。后来，这个模型在电子显微镜拍摄到直观图像后得到了证实。
1953年4月和5月，在著名的英国《自然》杂志上，两位默默无闻的年轻人——英国物理学家克里克和美国生物学家沃森，发表了他们共同完成的论文。在这篇划时代的论文中，他们提出DNA（即“脱氧核糖核酸”）结构的双螺旋模型。
发现DNA的双螺旋结构模型是20世纪生命科学发展的里程碑，人类从此找到了解读生命奥秘的“金钥匙”。从此，一个分子生物学的时代开始了。
宇宙射线及其被发现之谜
事情还得从1901年讲起，英国几位物理学家几乎同时发现：放在实验室里的几台带电的验电器，在周围没有任何放射性物质的情况下，时间一长，它们就会偷偷地放掉电荷。而且无论如何改善仪器的绝缘性能，这种漏电现象都始终消除不了。
物理学家们为了减少外界对验电器的干扰和影响，就将它装入封闭的铅盒里屏蔽起来，可是放电现象依然难以从根本上消除。这一现象使物理学家们受到启发，肯定是某种穿透性极强的射线穿过室内，引起了空气电离，从而使验电器漏电，电荷消失。物理学家又从多方面作了更进一步的观测，发现靠近地面的整个大气层都处在微弱的电离状态之中。这种现象说明，引起空气电离的射线并不局限在实验室中，它是到处都有的。对此，物理学家们都发表了自己不同的看法，其意见主要有两种：一种认为，这是因为大气之外存在着辐射源，这种辐射可能与阴极射线或伦琴射线相似，但穿透本领特别强；另一种则认为空气中不断产生的离子是由散布在地壳中的天然放射性元素放射出来的。为了证明这两种说法的正确性，1909年，瑞士物理学家高凯尔带着验电器亲自到高空做了一次实验。实验中，高凯尔发现随着气球越升越高，验电器不仅一直都在放电，而且放电的速度还越来越快。按照高凯尔的设想，如果第二种意见是正确的，那么随着高度的增加这种来自地壳内的射线强度一定会慢慢地减弱。当气球升到射线达不到的高度时，电离现象就应该消失了。很显然，高凯尔的实验推翻了这种说法。引起空气电离的射线绝不会是地壳中的天然放射性元素放射出来的。那么，第一种说法是否正确呢？为了弄清楚空气中来历不明的离子，物理学家赫斯不顾个人的安危，只身一人乘坐气球进行高空探测。
事故真的发生了。气球发生了故障，赫斯从高空中摔了下来，昏迷了近20个小时。大家都以为他不会再醒过来了，甚至开始为他准备后事。但奇迹发生了，在医院的奋力抢救下，他竟于第二天醒了过来。
1911年，赫斯前后做了10次大胆的气球飞行，最高升至5350米。后来他还在高楼，高山和海洋上进行测量。他收集到了大量的资料，这些资料充分说明了引起空气电离的射线来自太空。而且，这种天外飞来的射线与太阳，月亮，天河或行星的位置没有关系，它发源于整个宇宙空间。
1925年，这种辐射线被正式命名为“宇宙射线”，而此前，人们一直称它为“赫斯辐射”。从宇宙空间飞来的高速原子核便是宇宙射线。
赫斯献身科学的精神和他在这一研究领域中作出的重大贡献使他获得了诺贝尔物理学奖。他也成为了科学工作者学习的榜样。
金属有“记忆”之谜
1963年的一天，由于实验的需要，一群工程技术人员正在美国海军的某个研究机构中为加工一批镍钛合金丝而紧张地忙碌着。由于他们手中的合金丝是弯曲的，使用起来很不方便，所以在做实验之前得先拉直它们。
实验开始后，当实验温度升到一定值时，工程技术员发现他们费了不少工夫才拉直的合金丝竟然又全部变回了原来那种弯曲的形状。后来工程技术员又多次做了这个实验，得到的结果都完全相同。
经过多次细致而深入的研究，人们终于发现，这些合金之所以具有恢复原有形状的特性，是因为随着环境的变化，这些合金内部原子的排列也会出现变化。如果温度回到原来的数值，合金内部原子的排列也会回到原来的排列方式，其晶体结构也会随之改变。这种具有记忆形状能力的合金被人们称作“形状记忆合金”。记忆合金不仅能重复恢复原态达几百万次，而且不会产生疲劳和断裂。这样的“记忆力”让人感到震惊。让我们以镍钛合金为例，来看看形状记忆合金具有“记忆”的秘密吧。40℃是镍钛合金的“记忆温度”，也就是说，镍钛合金的晶体结构在40℃上下是不一样的，它的转变温度便是40℃。在转变温度以上，其晶体结构处于稳定状态；在转变温度以下，则处于不稳定状态”假如人们想让在转变温度以下，改变了形状的晶体结构再恢复到稳定状态，那么只要将其加热到转变温度以上，它的稳定状态就会得到恢复，它的形状也会随之恢复到原态。除此之外，镍钛合金的拉伸强度也非常惊人，可达1000兆帕。也就是说，即使在每平方毫米那么小的断面上，你也需要用1000多牛顿的力才能够把它拉断。除了镍钛合金，人们还开发出了铜系合金和铁系合金等一系列的多种记忆合金。人们充分利用记忆合金的这种神奇的本领解决了航天，工业生产，医疗，电子器具等方面的诸多难题。如阿波罗登月舱的宇航员的影像和声音能从38万千米外的月球传送到地球上来，就是利用了记忆合金这种神奇的功能。阿波罗登月舱要在月亮上设置月面天线，而月面天线的直径便长达数米。科研人员就先用记忆合金制成半球形天线，然后降低温度，将其压成一小团装入小巧的登月舱中。当天线随着登月舱到达月球表面时，由于太阳光的照射，其温度就会升到转变温度，天线便恢复了本来的形状。耐腐蚀性也是记忆合金的一大特点。因此，牙医便利用镍钛合金制成一种矫齿丝，借助于人的口腔温度，来为患者做牙齿矫正手术。在使用口腔矫齿丝之前，医生会先为准备矫正的牙齿做一个石膏模型，然后把口腔矫齿丝按照模型弯成牙齿的形状，并将其固定在牙齿上。为了让矫齿丝更加趋向于其原来的形状，每过一段时间便更换一次。牙齿就是在这个变形过程中慢慢得到矫正的。
我们在工业生产中进行铆接工作时，一般是从一边插入铆钉，再用气锤锤打铆钉另一边的头，但如果碰到开口很窄或封闭的容器，这就会很难办。这时记忆合金便派上用场了。我们可以事先把铆钉做成两头都是扁的，然后在低温下将其中一端硬压成插孔大小的圆柱状。在铆接时，将铆钉从低温箱中取出来，迅速地插进插孔中，然后把铆钉加热到其转变温度以上。这样，原来被压圆的一端就会自动恢复成扁平的形状，容器也就被牢牢地铆住了。
有比光子更快的粒子吗
究竟有没有一种物体的运动速度比光速还快？如果有，相对论就有必要予以修正，甚至还有可能会被推翻。超光速现象或许会出现在茫茫的宇宙深处，或许会出现在细微的基本粒子中间。1934年，前苏联科学家切伦科夫发现光在真空中的传播速度比在水中的传播速度快，而高能粒子在水中的传播速度会超过光速，此时粒子会拖着一条淡蓝色的发光的尾巴。切伦科夫观察到了这种现象，另外两名前苏联物理学家塔姆和弗兰克则对这种现象进行了解释。后来，用来观测粒子速度的仪器也由此产生了。
那么，自然界中是否存在超光速的粒子呢？一些科学家将自然界的粒子分为三类：慢子，光子和快子。美国科学家范伯格认为，快子确实存在，但是它们之间是互相排斥的，也就是说，它们具有负重力的性质”以光速为界线，存在两个宇宙：一个是“快宇宙”，一个是“慢宇宙”。粒子在快宇宙中的运动都是超光速的。
现在，物理学家一直在研究快子在自然界中是否存在。他们试着从快子发光的蓝尾巴下手。可是科学家要想抓住比光还要快几百万倍的快子可不是那么容易的事。说完微小的基本粒子，再来看辽阔的星空。美国一些天文学家在1972~1974年间观测到，塞佛特星系3C120自身的膨胀速度竟然是光速的4倍。更让人意外的是，人们发现类星体的运动速度竟大大地超过了光速。1977年以来的发现证明，类星体3C273内部的两个辐射源相互分离的速度竟高达每秒钟2880000千米，是光速的9.6倍。这之后，“超光速”的类星体3345和3279相继被人们发现。它们各自的两个组成部分的分离速度，竟分别是光速的10倍和19倍！
科学家们对观测所得的结果发表了各自的意见。有的人认为，我们应该知道类星体离地球到底有多远。如果类星体离地球确实很远，那么它的分离速度肯定是超过光速的。而那些坚信相对论的人则认为，这种现象只是一种假象，并不反映真实的运动，它应该被称为“视超光速膨胀”。也就是说，这只是看起来是超光速，事实上却不是。不过，目前获得的许多资料证明，类星体的确离地球非常遥远，就像原来估计的那样，超光速现象肯定存在。目前解释超光速现象的几种理论都不能让人满意，或许只有等找到了它，人们才可能最后接受与它有关的理论。
水中能取火吗
地球上的矿物燃料被大量开采，不论是石油，煤，还是天然气都在逐年减少，所以，能源专家对此忧心忡忡。而物理学家，化学家们却告诉他们，不必担心。开发新的能源，可以克服这个困难。水中取火，就是新能源之一。什么是水中取火？就是水中提取氢。氢是一种非常理想的能源，氢燃烧之后只产生水，不会污染空气，同时它的热值很高，比煤，石油，天然气还要高。
水，它的化学分子式为H20，由两个氢原子与一个氧原子化合而成。氢，可以燃烧。
世界上有这么多水，其所含的氢，是一个大得不得了的数。化学知识告诉我们，在燃烧过程中，每两个氢原子和一个氧原子化合，生成一个水分子，同时释放出大量的热。
在通常情况下，水是很稳定的，不会轻易分解。但如果我们用电解的方法，就可以使水分解，生成氢气和氧气。这时，氢气就成为燃料。氧气又可以用来助燃。
氢气，作为一种能源，它有许多优点：燃烧释放的热是汽油的3倍；它又特别轻，把它压缩成液态，携带，运输都很方便，是航天航空等高速飞行器的理想燃料。加上它不会污染环境，所以受到各国政府的重视。开发氢能，也成了一次前沿高科技。据报道，现在世界上每年生产约3000万吨氢气。其中大部分都是从石油，煤炭和天然气中制取的。石油，煤，天然气本来就是燃料，再从它们制取氢，似乎有点不太值得。但这是无可奈何的办法。现在没有找到更好的办法来满足航天航空事业的需要。
科学家一直在考虑以水制氢的方法。通常用的是电解水的方法。在水中通上直流电，就能轻而易举地把水分解为氢气和氧气。但这种办法需要消耗大量的电能，在电力成本还比较高的今天，是不合算的。于是，科学家又想到利用太阳能。太阳是一个用之不竭的能源库，它无时不在辐射光和热。它每秒钟射到地面上的能量相当于80万亿千瓦，这比全世界的发电总量还要大几万倍。如果能做到让太阳能制氢岂不是最好的方法。太阳照射到水面上，的确可以把水蒸发掉，但跑掉的是水分子，而不是氢气和氧气。也就是在正常情况下，要用太阳能使水分解，关键要找到一种催化剂。
可是这种催化剂至今未找到。一旦发现了该催化剂，水就可以变成燃料。这与那种所谓的“水变油”新技术是两回事。“水变油”是骗术，是伪科学。而我们说的催化剂是一种符合科学的预测。既然水可以分解成氢气和氧气，作为一种化学反应，按理应该也可以找到催化这一化学过程的催化剂。虽然，20世纪没有发现，但在21世纪人们有理由相信这种发现是可能的。到了那时候，汽车真的不用加油，而是加水就行了，再加上催化剂，在太阳光能的作用下，使水变成氢气和氧气。同样，生物学家也发现一些微生物也能在太阳光的照耀下制取氢。利用微生物和水生产氢气，看来在下一世纪肯定会有大的发展。这比用电水解制氢要便宜得多。日本科学家发现一种叫“红极毛杆菌”的细菌，是制氢能手。如果再通过基因工程办法，使红极毛杆菌的制氢本领再大一些，很可能，它就是21世纪的制氢大户了。
最长的汽车之谜
美国加利福尼亚州伯班克市杰·奥尔伯格设计了一辆高级轿车。这部车里有个特长的水垫床，还有一个带跳板的游泳池。这部车有26个车轮，30.5米长。这样大的车不但可以如普通汽车那样平稳行驶，还可以用中部弯曲的方法驾驶。它是最长的汽车。还有一辆名为。凯迪拉克好莱坞之梦。的高级轿车有20.73米长，共22个车轮。为了让这些车不但长而且能在别的方面胜过同类产品，设计者们在辅助设备上也狠下了一番工夫。
这部。凯迪拉克好莱坞之梦。里有个小型高尔夫球场，6部电话，一套卫星天线和直升机降落缓冲垫。
最大的石梁桥之谜
世界上最大的石梁桥是我国福建漳州东20千米，漳夏公路与柳江公路的交汇点上的虎渡桥，又名江东桥，是现存的最大的花岗石石梁。其重约207吨，长23.7米，高1.9米，宽1.7米。据历史记载，原桥位上先架浮桥后，再建木板桥。宋嘉熙元年（公元1237年）木板桥被焚毁后，用了4年时间建造此桥。桥200丈长，10丈高，有桥孔25个。1933年在该桥使用700年之后，才在老桥墩上架起钢筋混凝土支架，改建为公路桥。现桥长285米，桥高约5米，25孔。
能在常温下实现超导吗
有关超导的美妙动听的故事开始于1911年。当时有一位荷兰科学家昂内斯看到了一个神奇现象，水银在–269℃时，它的电阻突然消失了。也就是说，电流在这样的物体内不会有任何损失“这就是超导”
超导现象的发现，使许多物理学家感到奇怪。一些科学家就把研究的兴趣转移到超导领域，对此进行不懈的探索。其中比较著名的有发明晶体管的巴丁，他为此获诺贝尔物理奖。他与两位年轻的科学家对超导现象进行了探索，做了许多实验，最后提出BCS理论。
BCS理论解开了人们对超导现象的种种疑团，并揭开了超导的秘密。人们期望着有这一天，把发电站的电流毫无损失地传输到遥远的地方。比如从三峡电站把电流送到上海，广州……电阻，在超导世界里是不存在的。但是，要实现这个美好的愿望还真不容易。经过75年的探索，超导现象仍然只能在极低的温度下实现。从当初的–269℃提高到–250℃，只提高了19℃，而且也只能利用液氦才能实现。氦是一种气体，在空气中含量极微。要把氦收集起来制成液氦，费用之高，设备之复杂，都让人咋舌。人们不得不寻找新的超导材料。
物理学家认为，如果能在–196℃以上实现超导，那么氮就是首选材料。因为氮在空气中含量极为丰富，制造液氮的费用也不贵，比较实际。但是，也有人认为，液氮并不一定有超导现象。所以，实现液氮化只能停留在实验室内。1986年，瑞士的两位科学家柏诺兹和缪勒向全世界宣布，他们发现一种陶瓷性的金属氧化物在–243℃时会出现超导。一下子把超导现象出现的温度提高7度。这7度来之不易，他们的发现在超导这个本来平静的湖水中激起了一股波澜，又给物理学家们一个惊喜。
他们认为，只要沿着这条路走下去，就可能找到并发现更多的新的超导材料，并在更高的温度条件下实现超导。在瑞士科学家之后取得重要成果的是美籍华裔科学家朱劲武，他宣布金属氧化物确实是一种新的超导材料。他在–233℃时实现了超导，一下子把瑞士人的记录提高10度，当然这是非常了不起的成就。仅仅过了两个月，他又把温度提高到–175℃。事隔9天，中国科学院召开新闻发布会，宣布物理研究所的赵忠贤，陈立泉等十多位科学家，实现了在–173℃以上的超导研究，其材料分别是钡，钇，铜和氧。一场在全世界范围内的超导竞争开始了。记录不断地被打破，在–169℃，–148℃的温度下也实现了超导。虽然，超导研究取得如此重要的进展，但是还是说不清楚超导的机理。不知道机理，谈何应用！对超导现象作出有影响的解释的科学家是苏联的物理学家博古留切夫。他认为在低温条件下。原子被冻僵。了，在通电时，自由电子会畅通无阻地通过，不会像原来那样处处受到碰撞和阻碍。所以，超导现象便出现了。但是这个理论不能解释既然在低温度下原子会被“冻僵”，为什么有的物体有超导现象，而有的物体则没有？在超导材料中，为什么有的临界温度高，有的临界温度低？能不能在常温条件下实现超导？所有这些问题都不知道。看来，超导现象研究的突破性进展只能等到下一世纪了。
“太白”金星之谜
金星是全天空最明亮的一颗星星。
金星晚间在西方天空出现时，被叫做“长庚星”；早晨在东方天空出现时，被叫做“启明星”。它距太阳的平均距离为1.08亿千米，距时间太阳的角距离为47~48度。人们之所以能时常看到它，主要是因为其大部分时间同太阳的角距离较大。夜空中除了月亮以外，其他所有的星星在亮度上都比不上它。由于常有银白色的，像金刚石的闪光从金星发出，所以，它在中国素有“太白”的别称。科学家们后来知道，金星非常明亮与其周围有浓密的大气层有关，大气反射了照在它上面的75%左右的太阳光。金星离地球最近时，平均为4000多万千米。因金星的大小，质量和密度与地球差不多，人们常将金星视为地球的孪生姊妹。金星的公转周期约为225天。20世纪60年代初，通过用雷达反复测量，天文学家得知其自转周期为243天，竟然长于它的公转周期！另外，金星的自转方向是逆向的。确切地说，它的自转方向是自东向西的。在金星上太阳西升东落，这就更让人惊讶了！昼和夜（一天）的时间远远长于地球，在那里看到的太阳约是我们所见到太阳大小的1.5倍。
金星有厚厚的大气层，这一点天文学家很早就知道了。用望远镜观看，金星只是一个模糊不清的淡黄色圆面，在金星大气的笼罩下，根本无法看清其“庐山真面目”。人们现在所掌握的金星表面及其大气等知识，主要来自空间飞行探测。
自1961年以来，前苏联和美国先后向金星发射的探测器有30多个（虽然有几个发射失败），获得了大量的研究成果。1970年8月17日，前苏联的“金星”7号无人探测器成功地实现了在金星表面上着陆探测。它曾测得金星温度高达480℃，表面为100个大气压。此后还有多个前苏联的探测器都在金星表面实现了成功的软着陆。美国于1989年5月发射了。麦哲伦号。探测器对金星进行空间探测，为期5年，取得了大量的研究成果。人类根据对金星的探测结果得知，它那厚厚的大气层几乎全部由二氧化碳组成，因此，它具有巨大的温室效应。其高层大气中的二氧化碳达97%，而低层处可达到99%。从许多宇宙飞船发回的照片来看，金星的天空带有橙色，大气中有激烈的湍流存在，还有强烈的雷电现象，有人推算金星上的风速约达100米℃秒。更让人惊讶不已的是，厚厚的浓云笼罩在金星表面上30千米~70千米左右的高空，云中具有强腐蚀作用，浓度很大的硫酸雾滴。总体上看，金星大气层好似一个巨大的温室或蒸笼。尽管金星大气将约3℃4的入射太阳光反射掉了，但其余那部分阳光到达金星表面并进行加热。大气中的二氧化碳，水气和臭氧好似温室玻璃，阻止了红外辐射，结果金星蓄积了大量所接受到的太阳能，因而使那里的温度高达465℃~485℃。
与水星不同的是，金星上面环形山很少，表面比较平坦，但也有高山，悬崖，陨石坑和火山口。金星上的凹地与月面上的“海”（平原）相似，“海”上有火山。金星有十分活跃的地质活动，其表面有众多的火山，巨大的环形山，许多地层断裂的痕迹以及涌流的熔岩。
金星表面最高的麦克斯韦山位于北半球，高达12千米，远远高于地球上的珠穆朗玛峰；在南半球赤道附近并与赤道平行的地方，是阿芙洛德高原。金星上有一处横跨赤道的大高原有近10000千米长，3200多千米宽。
有些探测器成功地完成了在金星上的自动钻探，取样和分析任务，人们因此知道了金星表面最多的是玄武岩。随着科学技术的发展和进步，人类有关金星的探索和研究将会取得更大的成就，金星也将不再神秘。
水星之谜
平常，人们很难看到水星，这主要跟水星与太阳之间的角度有关。水星距太阳最远时达6900万千米，最近时约4500万千米。从地球上看去，它距太阳的角距离最大不超过28度，水星仿佛总在太阳两边摆动。因此，水星几乎经常在黄昏或黎明的太阳光辉里被“淹没”。只有在28度附近时才能见到它。
水星在中国古代被称为“辰星”。Mersury是水星的英文名字。水星绕太阳运行的速度的确很快，每秒约48千米，它只需要88天就能绕太阳公转一周。在很长一段时期里，天文学家一直认为它的自转周期也是88天，跟公转周期一样长。
尽管也有人怀疑过水星的自转周期，但由于仪器，技术等方面的原因，人们对水星精确的自转周期仍不知晓。随着天文学观测水平和仪器精密程度的提高，水星自转周期终于被测出来了。1965年，美国天文学家用阿雷西博天文台射电望远镜，向水星发射了雷达波进行探测。这是一架世界上最大的射电望远镜（口径305米），它测出了水星的精确的自转周期为58.646天。原来，水星绕太阳公转2圈的同时，绕其轴自转3周，因此。水星的自转周期刚好是公转周期的2/3。
此后，科学家对水星进行了更深入的探测和研究，但即使是当时地球上最好的望远镜也很难让人们看清水星表面的情况。于是，科学家们采用了行星探测器这种高精端的工具。美国于1973年11月3日发射了“水手”。
10号行星探测器，它是至今为止地球人的唯一“访问”过水星的宇宙飞船。这次发射的主要任务是探测水星，顺便考察一下金星。它的总重量约528千克，从磁强计杆顶端到抛物面天线外缘的宽度达9.8米。宇宙飞船经过3个多月的飞行，于1974年2月5日飞越金星，离金星最近时有5000千米。飞船在对金星考察的同时，借助金星的引力“支援”，使其运动的速度和方向发生改变，进入了一条飞向水星的轨道，终于在3月29日到达水星上空。航天科学家精心设计了这艘飞船的轨道。当它到达水星上空并进行观测之后，就成为一颗绕太阳运行的人造行星了。它绕太阳公转的周期设计为水星公转周期的两倍，也就是176天。这样，当水星刚好绕过两周时，飞船就遇到水星一次。“水手”10号飞船先后3次遇见水星，并获得了一批高质量的照片，其摄影镜头能把水星表面一两百米大的地面结构细节分辨清楚。科学家们通过分析飞船的反馈资料发现，水星表面上布满了无数大小不一的环形山和凹凸不平的盆地和坑穴等。一些坑穴显示出陨星曾多次撞击过同一地点，这与月球表面很像。水星表面与月面的不同之处是，直径在20千米~50千米的环形山不多，而月面上的直径超过了100千米的环形山很多。水星表面上到处都有一些被称为“舌状悬崖”的不深的扇形峭壁，其高度为1千米~2千米，长约数百千米“科学家们认为，它们实际上是早期水星的巨大内核变冷和收缩时，在其外壳中形成的巨大的褶皱。
水星上有一条大峡谷，长达100多千米，宽约7千米，科学家将其命名为“阿雷西博峡谷”，以纪念美国阿雷西博射电天文台测出水星自转周期一事。科学家们还发现水星阳面和背面的温差很大。水星由于没有大气而直接受到太阳辐射的侵袭，在太阳的烘烤下，其向阳面温度高达427℃，而背阳面温度却冷到–170℃。水星表面一丁点儿水都没有。水星质量小于地球，它的地心引力只及地球的3/8，所以其表面上的物体，只要速度达到4.2千米/秒就可以逃逸。“水手”10号飞船探测到水星不仅有磁场，而且是一个强度约为地磁场1/100的全球性的磁场。水星磁场的发现说明，在其内部很可能有一个高温液态的金属核。科学家根据水星的质量和密度数值，推算其应有一个直径约为水星直径2/3的既重又大的铁镍内核。随着世界航空航天技术的发展，科学家们对水星的探测力度将会继续加大。终有一天，水星的真实面目会呈现在地球人的面前。
“哥德巴赫猜想”之谜
哥德巴赫是德国著名的数学家，特别喜欢研究数字的规律。由于研究得多了，他发现把偶数拆成两个奇数的和时，其中至少有一组是两个奇素数；而把一个奇数拆成三个奇数的和时，其中至少有一组是三个都是奇素数。为了明白这几句话的意思，请看如下：
（1）6=3+3
10=3+7=5+5
12=3+9=5+7
16=3+13=5+11=7+9
（2）31=3+11+17=5+11+15=7+9+15
45=5+17+23=13+15+17=7+13+25
=9+15+21=15+15+15
哥德巴赫对最前面的自然数逐一进行验算，发现都具有这种规律。但是，当数目越大，分析成的组数越来越多，验算越来越困难。当时，他不知道这是例外还是普遍规律，无法进行证明，于是1742年就写信给另一位数学家欧拉。在信中，他请教欧拉：是不是每个偶数都是两个素数之和？
每个奇数都是三个素数之和？欧拉接到哥德巴赫的信，并进行了验算。欧拉在回信中说：“我验到100多，发现是对的，但不能给出一般的证明。”这就是哥德巴赫猜想的由来。
纳米之谜
有一种技术能让计算机变得很小很小，小到可以植入腕关节。制造桥梁和飞机的材料也可以用这种技术来加固和变轻。有了它，就连癌症都有救了——这就是大家都在谈论的纳米科技。可是一些环保人士最近却开始对这一飞速发展的新科技感到恐惧”纳米科技“无孔不入”，能够在分子大小的范围内对物质进行操作，但是同时，一种极其细小的污染物可能会因此产生，因为它体积太小，足以给整个地球的环境带来极度的危险。
1.纳米成分难保无毒
不过科学家说，这种判断里有很多推测的成分。据科学家介绍，纳米科技说来神秘，其材料却多是尽人皆知的碳，锌和金，都是些说不准有毒或者无毒的元素。高新科技的工具使研究人员能够在原子的度量标准下改变材料属性，而在原子的度量标准下，物质粒子是以纳米，也就是1米的10亿分之一为单位计算的。
这很可能带来难以预知的后果，不排除有毒性物质的产生。美国国家科学基金会的高级顾问米哈伊尔·罗可说，但是一般来说这种情况只发生在物质粒子较大的情况下，而纳米科技的危险比其带来的收益要小得多。
2.假如纳米污染进入血液
如果这些污染进入血液循环或者地下水，哪怕产生它们的纳米粒子本身无害，它们也会和其他有害物质发生反应。环保组织ETC的凯茜·薇特这样说。这个组织不仅担忧纳米科技可能的危害，也反对转基因技术的农作物的推广计划。
3.假如纳米粒子在肺里堆积
总部设在加拿大的环保组织ETC也曾经组织过相关的讨论。在刚刚举行的联合国世界可持续发展首脑会议上，薇特认为，方兴未艾的纳米粒子制造业并没有经过严密的论证来认定可能带来的环境和健康危害”她随便提了个问题就很吓人：“如果这些细小的人造粒子在肝脏或者肺脏里堆积，怎么办？”
碳质管状纳米分子被普遍认为可以替代微型晶体管里的硅，薇特介绍说，这些分子与穗状的石棉纤维十分相似。科学家在小白鼠身上进行的实验表明这些碳纤维不会对人体造成太大的伤害，可是薇特却指出，它可能会破坏人的肺叶。
4.纳米毒素会侵袭大脑
ETC还描述了纳米可能会带来的更可怕的潜在危害：经测试，在血管中用以携带抗癌药物的纳米材料也很容易携带毒素。薇特说，因为纳米材料可以很轻易地闯过脑中的血管免疫系统，一些微小的纳米毒素就会占据脑部。但科学家认为她这是在信口开河。纳米科技是美国政府最尖端的项目之一，2002年占用了联邦政府基金中的6亿400万美元。据ETC的估算，全世界对此项技术的研究资金总额达40亿美元，这里面包括了日本，韩国和澳大利亚政府的所有科研计划基金。有些公司已经开始制造一些纳米材料，主要用于油漆，遮光剂和电子工业使用的碳质纳米纤维管。日本的三菱公司已经宣布批量生产碳质纳米纤维管，它制造的产品从晶体管到化妆品无所不包。史麦利的公司则已经每天生产1磅这种材料，主要用作研究。而公司希望在以后把生产规模扩大到每天1000磅（400公斤）。史麦利说，虽然大剂量接触这种物质的小白鼠一命呜呼，但根据未披露的国家航空航天局的报告，纳米纤维对人类并没有什么危险。而且大部分纳米微粒被运用的时候，像用在手机盒，车门或计算机芯片中时，都处在密封状态。我们会在产品中运用纳米微粒，又不是说到处都用。
ETC呼吁致力于研究纳米科技的各国政府，在环境和健康的隐忧被彻底调查和消除之前停止发展这项科技。很多科研人员认为这种做法未免太过突兀。“这项研究的商业应用很快就会开始。”薇特说道，“对于这么新的物质材料，理应三思而后行才是。”
在美国，联邦环保委员会希望在今年孵化出一系列针对纳米材料隐患的研究计划，但是这一计划的正式立项还需要得到政府的批准。美国国家环保研究中心的彼得·普鲁斯主任这样介绍。2002年11月，美国农业食品药物管理局还要对农业和食品领域的相关项目进行检测。“我们正在做这方面的准备，但暂时没有做什么实质性的工作”。普鲁斯这样说。纳米微粒极其细小，以至于它们能穿过绝大多数的过滤器，肉眼也看不见。人们根本不相信世界上还有像碳质的管状纳米分子这样的物质。如果要等到纳米颗粒惹了麻烦再把它从自然环境中去除，肯定是为时已晚。
因为目前没有任何工具能够检测到实验室之外的纳米颗粒。一些纳米材料，如砷化镓，其毒性众所周知，可是一般砷化镓只是计算机芯片的制造原料。生态环境与纳米技术科学家凯文·奥斯曼说：“纳米材料是否会带来健康问题？当然！但如果我们事先知道这些不良结果，我们肯定能够尽量避免。”
生命会衰老之谜
生命衰老的原因究竟是什么呢？随着人类基因组计划的深入发展，科学家终于发现，细胞的染色体顶端有一种物质——端粒，它如同一顶小帽子戴在染色体的头顶上，细胞每分裂一次，端粒就缩短一点。人的正常体细胞一般分裂次数平均是50次，当端粒最后短到无法再缩短时，细胞的寿命也就到头了。但是癌细胞却没有寿限，可以不停地分裂下去，原因在于它们的端粒不会缩短。端粒不缩短的原因在于有一种酶，称为端粒酶，它可以使端粒长期存在。由此设想，如果让人的普通细胞也具有这种酶以抑制端粒的减少，那么细胞的寿命就会延长，衰老也就被延缓了。相反，如果使用抑制或抵消端粒酶的物质，也就可能医治癌症。
氧化作用是促使生命衰老的另一个重要原因——这与铁生锈，银失去光泽及物质燃烧的过程是一样的。一方面，氧化作用是我们身体所需能量的来源。我们深呼吸的时候，氧气就会充满我们的肺并且渗透到细胞里，接着细胞通过其中的三磷腺苷把能量逐步地释放出来，以便我们能收缩肌肉从而活动身体。另一方面，氧化作用也有其副作用。氧化作用如果得不到遏止，就会在我们身体内部造成破坏。它会在我们体内释放出“游离基”，就像破坏一台精密调试过的仪器一样扰乱我们体内细胞的功能。由于这些不稳定的游离基是带电的，因此可能破坏蛋白质和核酸，打乱已经平衡的细胞机能。
如果衰老是由氧化作用所释放出来的游离基所引起的，则可以通过抗氧化剂的中和作用来延缓衰老。抗氧化剂通常在我们的体内和食物中都可以找到，谷类食品和烘烤食品经常会加入抗氧化剂，以免食物腐烂。通过科学实验，科学家们发现对某些动物（如老鼠，果蝇，野鼠，线虫，轮虫和腺胞菌）使用抗氧化剂可以延长它们的生命周期。科学研究还表明，抗氧化剂可以延迟癌症，心血管疾病和神经系统及免疫系统疾病的出现。
DNA损伤包括单链和双链的断裂，也是影响寿命的一个重要原因。基因的形成和进化是稳定而自成系统的。它们有着适应进化的自组织系统，其中任何一种功能性基因受到损伤，都会使寿命缩短。如果能够改造或“关闭”某些基因，即可控制人类的衰老过程。科学家们相信，如果影响衰老的诸种因素最终能得到控制，人类的预期寿命可能会高达1200岁。但是，如果人真能活1200岁，那么人类现有的道德和伦理，将面临极大的挑战。由此，1200岁的人能否正常的生存，成了最大的悬念。
人活千岁会是什么样子？在人类延年技术之下，他们仍将像70多岁的人一样，精神奕奕，也许他们身上的零件已经过了上百次的换配手术。基因技术突破以后，医院将不再称作医院，而叫人体维修站，像今天的电器维修，汽车维修一样普遍。在与基因库联网的人体维修站里，随时可查到你的基因资料和可供换配的零件。人活千岁，这个世界该涌现多少组装人？绝大部分人都已经成了组装人。这么多组装人中难保不出现一部分“基因超人”，因为要使人虎背熊腰，只需转移虎和熊的相位基因就行了；要使人能飞跑，移植进猎豹的相位基因就行了；要创造高智商的人，只要将高智商者相应的功能基因移植过来就行了。这样一来，高智商，体魄强健，会飞奔，有诸般变化和隐身术的超人并非不能出现。
人活千岁，还会给人类的婚姻伦理带来前所未有的冲击。1200多年的婚姻，真的会让人没有丝毫厌倦的感觉？虽然我们都希望海枯石烂心不变的神话变为现实，但1000多年面对同一张面孔似乎谁也不敢说自己永不变心，所以人类有关婚姻的法律肯定会做出相应的调整。
人活千岁，最严重的是给地球带来了居住的压力。十几世同堂将会成为普遍现象，足以使我们的地球被压垮。那时候根本不要考虑住房问题，恐怕连生存空间都得排队申请。
机器人是否会有感情
在美国，有一家游乐园，因开设有模仿远古，中世纪和太空生活游览项目和容颜艳丽，相貌出众，举止温柔的导游小姐而享誉全球。一天，游乐园发生了导游小姐枪杀大批游客的恶性事件。该城的一名女记者和一名男记者前往采访，无意中发现导游小姐竟然都是机器人。
在一个秘密实验室，他们还发现了与他俩一模一样的两个机器人以及与不久即将访美的非洲某国首脑一模一样的一个机器人。实验室试制人员的一段对话更令他们毛骨悚然。
原来，这些机器人与他们的原型言行举止，思维方式一模一样。如果放入原型的生活环境，别人根本无法识破。
唯一不同，也是最要害的是，这三个假人脑中都输入了按设计者意愿处理的电脑指令：比如，该首脑将违背真人意愿签署有利美国单方利益的协议，而假记者则对此事作赞扬的报道。这是一个可怕的阴谋。两名记者通力合作，同假人展开殊死拼搏。激战中，一男一女两名记者丧生。当幸存的一男一女两名记者相遇时，谁也不知道对方是真是假而犹豫不决，不敢轻易出击。最后，还是见多识广的男记者提醒对方：机器人是不懂感情，没有感觉的。他们通过拥抱和接吻确认了对方的真实。这是70年代末举世轰动的美国科幻电影《未来世界》的故事情节。故事是虚构的，但反映了人们对研制类人机器人的向往。机器人诞生于50年代，在70年代得到迅速发展。如今全世界已有机器人66万台，预计到2000年可达100万台。机器人尽管数量可观，为人类创造了无数价值，但是投入使用的机器人大多表情呆板，行动迟滞，并且在质感上仍然是名副其实的机器，离《未来世界》中塑造的那种几乎可以乱真的机器人相去甚远。要想制造出这样的机器人，需要集电脑技术，光电技术，传感技术，遥控技术，生物医学以及新型材料科学于一身。80年代末以来，研究正朝这个方向挺进，并且获得了卓有成效的进展。
不久前，日本东京科技大学机器人动力学实验室的小原福三与广志蒲屋两位教授经过4年潜心研究，成功地制造出能表达人类厌恶，愤怒，忧愁，害怕，惊讶和愉快6种表情的机器人。人类的感情表达有50%采用非语言系统”小原福三和广志蒲屋制作了一个美貌女子的面庞。这张漂亮的女性面孔由一个靠压缩空气驱动的柔性微机系统控制”它的左眼安装了一台摄像机，能准确分析出操作者眉毛，眼睑，嘴唇位置及其形状的变化，并将收集到的上述数据迅速传到人造神经系统和识别运算系统网络，并加以处理。该机器人的数据库里存储了人类6种感情的243个数据，有效识别率达83%。
脸部有表情的机器人的制作成功，比起与人相比更接近机器的“机器人”，是向真正的人靠拢了一大步，从而更接近真正的“人”而不是机器。但是，小原福三和广志蒲屋制作的这个笑容可掬，甜蜜可人的“美女”毕竟只能“模仿”人的脸部表情。人的感情是对自身经历的一种体验和感受，它首先是内在的心理活动的结果，其次，是对所处的情境的一种反应。机器人能具备这两个条件吗？有朝一日，当人类用非生命的质料制作出了有血肉感情的“机器人”，那么，所有关于人的学说岂不是要重新改写？在即将来临的21世纪，制作有感情的机器人仅仅是理想还将变为事实？我们拭目以待。
最早的和最大的风车之谜
根据史料推测，最早的风车应该是公元7世纪伊朗（波斯）人制造的，其用途是用来磨小麦。
最大的风车是一架于1718年制造于马斯兰德的，名为“戴克低地”的荷兰风车。这个巨大的风车的翼板对径为29.18米”萨顿风车是世界上现存风车中最高的，它建于1853年，有9层楼那么高，翼板对径为22.25米，有216块风叶，现在仍耸立在英国的诺福克郡。1941年这架风车曾遭雷击，因而现在的样子要比以前小一些。
1982年，联邦德国在弗里锡安海岸安装了一架叶轮机，这是迄今为止世界上动力最大的风力发电机“这台发电机高150米，总功率有3000千瓦。
最古老的钟之谜
中国的一行和梁令瓒于公元725年发明了世界上最早的机械钟。这种钟能控制钟摆的摆动速度。
英国威尔特郡索尔兹伯里大教堂的钟没有钟面，是目前仍在报时的最古老的钟。这座造于1386年或者更早些时候的钟，在1956年被修复以前已经报时498年，“嘀嗒”了5亿次。在英国萨默塞特郡韦尔斯大教堂的，造于1335年的钟是重力驱动的，但目前这座钟上只有钟壳是原先的，其余的部分都进行过修复了。
七角形天文钟发明于1343~1364年之间，发明人是乔凡尼·德·唐迪。这座钟在1962年才完成其基本模型的制作。
最精密的天平之谜
世界上最精密的天平能测量的物体轻达0.5微克，其精确度达0.01微克，其重量相当于书本中一个句号能用墨水重量的1/60。这种天平为4108型超微天平，由德国生产。
点汞成金之谜
令人难以置信的是，日本一名科学家竟然真的找到了一种奇特的“炼金药”——μ射线。他用μ射线对准厚12厘米，半径50厘米，重1340千克的水银整整照射了70天，经过6天的自然冷却后，竟然真的得到了744克黄金。
原来，当μ射线射到某种元素的原子核时，这个原子核很可能会丢失一个质子，变为元素序号少一个的新元素“恰好，金的元素序号是79，汞的元素序号是80，所以在μ射线的照射下，汞才会转变为金”这一制取过程是放射化学研究的内容，不过，汞确实能变成黄金了“人类“点。汞成金的梦想终于实现了，这是不是就意味着黄金将不再值钱了呢？回答当然是否定的。因为用这种方法制取黄金，成本非常昂贵。所以科学家正在设计一种新的炼金炉，希望能生产出廉价的黄金，从而使这个过程更具实用价值。
黄金分割定律的发现之谜
黄金分割律很早就被人们发现”攸多克萨斯是公元前4世纪的古希腊数学家，他曾对“如何在线段AB上选一点C，使得AB：AC=AC：CB”这样一个问题进行过认真地研究，并发现了世界上赫赫有名的黄金分割律“C点应设在何处呢？让我们先设定线段AB的长度是1，C点到A点的长度是X，则C点到B点的长度是（1–X）”于是1：X=X：（1–X）解得x=（–1±5）/2
舍去负值，得
x=（5–1）/2=0.618。
“0.618”是唯一满足黄金分割的点，叫做“黄金分割点”。后来，人们进一步发现了黄金分割点最深层的秘密。
100多年前，一位心理学家做了个实验，特别有趣“他别出心裁地设计了许多不同的矩形，并邀请许多朋友来参观，请他们从中选择一个自认为最美的矩形”最后，592位来宾选出了4个矩形。这4个矩形个个都协调，匀称，舒适，看上去确实能给人一种美的享受。大家不禁要问，这些矩形的美来自何处呢？
心理学家亲自对它们的边长进行了测量，结果发现它们的长和宽分别是：5，8；8，13；13，21；21，34。其比值，又都接近0.618，真是出乎人的意料：5：8=0.6258：13=0.61513：21=0.61921：34=0.618这难道纯粹是一次巧合吗？
只要留心观察，就不难时时发现“0.618”的踪迹“一扇看上去很匀称的窗户，一册装帧精美的图书，它们边长的比值都接近0.618”有经验的报幕员，决不会走到舞台的正中央亮相，而是站在近乎舞台长度的0.618倍处，给观众一个美的享受。哪里有“0.618”，哪里就有美的影子。连女神维纳斯的雕像上也都烙有“0.618”的印记“不信的话，测量一下这尊女神身长与躯干的长度就知道了”对一般人而言，其身长与躯干之比大约只有0.58。从这里我们不难发现芭蕾舞演员在翩翩起舞时，不时地踮起脚尖的原因。
这些当然不是偶然的巧合。数学家会告诉你美的原因：所有这些都在遵循着数学上的黄金分割律。
人们重视黄金分割，故为其冠名以“黄金”二字。艺术家们发现，若遵循黄金分割律来设计人体形象，人体的身段就会达到最优美的效果；音乐家们发现，若将手指放在琴弦的黄金分割点处，乐声就更加洪亮，音色就更加和谐；建筑师们发现，若遵循黄金分割律去设计殿堂，殿堂就显得更加雄伟庄严，去设计别墅，别墅将更加舒适；科学家们发现，若在生产实践和科学实验中运用黄金分割律，能够取得显著的经济效益……黄金分割律的应用极其广泛，就像它的名字一样，它的确称得上是几何学的一大宝藏。
“蒙汗药”之谜
小时候读《水浒》，特别喜爱“母夜叉孟州道卖药酒”这一段，对孙二娘的特种武器——蒙汗药印象很深。以后又读过《醒世姻缘传》，《小五义》等明清小说，更对这一神奇药物耿耿于怀。请教过一些老者，或认为传说；或斥之小说家妄言，不可轻信。其实，蒙汗药的存在未必不可信。古人对蒙汗药早就有过存疑和研究，付出了艰辛的劳动，力图解开蒙汗药的奥秘。综合各家之言，蒙汗药的药物构成大致有以下几种说法。
一，“押不庐”说。周草窗《癸辛杂志》说：“回回国有药名押不庐者，土人采之，每以少许磨酒饮人，则通身麻痹而死，至三日少以别药投之即活”。押不庐，李时珍《本草纲目》曾予著录，并指出这是一种草，麻痹效果虽“加以刀斧亦不知”“押不庐仅生于西土，其他地区很难觅得”蒙汗药的主药是否就是押不庐很难说。
二，“草乌末”说。草乌末就是草乌研磨的末。草乌是中医常用的药物。《齐东野语》记载：“草乌末同一草食之即死，三日后活。”经化学分析，草乌含有头碱，新乌头碱及次乌头碱等，而乌头碱对人体的各种神经末梢及神经中枢具有先兴奋后麻痹的作用。明定王朱的《普济方》中载有用于麻醉的“草乌散”就是以草乌末为主料。以草乌末作蒙汗药的主料也不是不可能的。
三，“曼陀罗花”说。曼陀罗是一年生有毒草本，夏秋开花，花冠漏头号状”曼陀罗花又叫风茄花，洋金花，山茄子。宋人去非《岭外代答》谓：“广西陀罗花，刻苦生原野，大叶局花，结实如茄子，而遍生山刺，乃药入草也”盗贼采干而末之，以置饮食，使人醉闷，则挈箧而趋。曼陀罗的叶，花，果，茎均可供药用，各部分都含有东莨菪碱，莨菪碱及少许阿托品等生物碱。”
曼陀罗中起麻痹作用的正是这几种生物碱，其中以花的含量为最高，约有0.43%。这说明曼陀罗花的麻痹效果较叶，果，茎更佳”南宋窦材《扁鹊心书》在记载“睡圣散”这一种药方时说：“人难忍艾火灸痛，服此即昏不知痛，亦不伤人，山茄花，火麻花共为末，每服三钱，小儿只一钱，一服后即昏睡。”
这条材料表明至迟在南宋，以曼陀罗花作为麻醉药应用于外伤治疗已相当普遍。正因为曼陀罗花的药理已被不少人所熟识，又易采撷，所以绿林好汉用曼陀罗花末制成蒙汗药，使人食之不省人事，尔后窃取钱财。
“曼陀罗花”说较“押不庐”说和“草乌末”说，根据要充分得多。因此有不少古人，甚至当代研究中医学的同志都认为蒙汗药的主料是曼陀萝花”
除以上三种说法外，还有“醉鱼草”说。醉鱼草，又叫闹鱼草，马钱科落叶灌木。
花和叶含有醉鱼草甙和醉鱼草黄酮甙。其麻痹性能，对鱼类尤甚。
《本草纲目卷十七》说：“渔人采花及叶以毒鱼，尽圉圉而死。”醉鱼草对人类的麻痹性也很大，人食其花，不久便出现舌咽干燥，头晕，胸闷，呼吸困难，四肢麻木等症状。主张“醉鱼草”说不乏其人，但据古籍所记蒙汗药“醉人而不伤人”的记载看来，“醉鱼草”说似乎较难成立。蒙汗药的解药更使人扑朔迷离，从《水浒》记载来看，蒙汗药不仅有解药，而且药性甚灵。
吃了解药，不消半个时辰，受害者便如同从梦中醒来一般。但解药是以什么药草制成的呢？史籍并无明确记载。沈括《梦溪笔谈》说坐拿草心具有催醒作用，但这一说在宋苏颂《图经本草》，明定王《普济方》，李时珍《本草纲目》等医书中均无记载，仅见于《梦溪笔谈》，难以为凭。当代中医认为毒扁豆碱可以消解蒙汗药的药性，但是古代蒙汗药的解药是否是毒扁豆，不得而知。有人说，甘草绿豆汤作解药甚灵。因为甘草是常见的中药解毒药”唐孙思邈《千金方》说：“甘草解百药毒，如汤沃雪，有同神妙。有中乌头，巴豆毒，甘草入腹即定……方称大豆汁解百药毒，余每试之，不及甘草。又能加之甘豆汤，其验尤奇。”《本草纲目》说甘草对天仙子有解毒作用，而天仙子的主要成分是莨菪碱，东莨菪碱等生物碱。绿豆性寒，能散热解毒，与甘草相配，效果更佳”甘草，绿豆都是易得之物，配制又极为简单，以它们作为蒙汗药的解药是极为可能的。蒙汗药是以什么药物组成的？它的解药是什么？前人虽然做了大量工作，但没有得出十分可信的答案”其中的奥秘，尚有待于人们继续探研。
有几个宇宙
有时，科学上的发明或发现往往首先在科幻小说中出现”例如空间旅行，儒勒·凡尔纳在1865年出版的第一部小说《从地球到月球》和它的续集《环绕月球》（1869年出版）中，先于“阿波罗”11号飞船整整1个世纪“登”上月球，先于莱特兄弟首次在基蒂霍克飞行40年“飞”上蓝天。凡尔纳甚至让他的“宇宙飞船”从佛罗里达起飞，溅落在太平洋上，只与“阿波罗”9号降落地点相差2.5英里（4公里），这是“阿波罗”9号宇航员弗兰克·玻曼后来在写给凡尔纳的孙子的信中提到的。如果要对后来的这种。先知先觉”的小说进行评比，克利夫·卡特米尔的小说《最后期限》也许该获得冠军。这篇小说刊登在1944年夏天的《惊骇科幻小说》上”这篇小说中的科学家正在研究的东西与当时物理学家正在进行的原子弹研究计划惊人地相似。最后，居然引起了华盛顿的警觉，因为在这篇小说中，作者描写了科学家正在执行一个名叫“哈得孙河计划”的秘密计划，这与当时真正的最高机密“曼哈顿计划”极其接近。卡特米尔和杂志的编辑约翰·B·坎贝尔因此遭到美国联邦调查局调查”最后，两人费尽唇舌，终于让联邦调查局的官员们相信这只是一篇以公众中谈论了十多年的话题为素材改编的故事。1952年，一部由杰克·威廉姆森创作的小说是一个更特别的例子”凡尔纳是一个用科学方法使故事生动丰满的老手——他实际上获得了正确的飞向月球的逃逸速度值——但在古希腊时期人们就幻想过飞向月球。当克利夫·卡特米尔写作他的小说时，利用原子能已经成为一个公众话题几十年了——事实上，威尔斯在他1913年的小说《世界的解放》中就已经创造了“原子弹”这个名词。但威廉姆森与上述这些作家都不同，他在1952年的著作《时间兵团》中预言了理论科学中的一个事件。
威廉姆森是二战后最富有想象力的科幻小说作家之一。与那些把科幻小说建立在自然科学基础上的人不同，实际上，他有很好的科学背景，但是他更喜欢把一些可能性极小的事情尽可能地扩展。他在《时间兵团》中就是这样做的：这是一部关于在并行宇宙中往返的故事，科学作家约翰·格里宾在他1984年关于量子物理学的著作《寻找薛定谔的猫》中写道：“据我所知，这是第一次，在事实上或在科幻小说中，并行世界的想法（后来成为量子力学对多个世界的解释）出现在出版物中。”
“测地线有无限多可能的分支，这就是亚原子粒子测不准的原因”，这是威廉姆森对所发生的事情的部分解释。胡言乱语？根本不是。格里宾指出。物理学家休·埃弗雷特在他1957年关于这一论题的著名的博士论文中写道：“他不可能再取得任何进展了，尽管他的工作是建立在可靠的数学基础之上的。”埃弗雷特的论文引发了一场大规模的争论，他在论文中指出宇宙在演化时可能在不断分裂，创造了无限多个宇宙。但是认为这些宇宙并行的想法是不正确的。相反，每一个宇宙可能是从前一个宇宙中分出来的，新的宇宙又继续发生分裂。在一个宇宙（我们所处的宇宙）中林肯可能被约翰·威尔克斯·布斯刺杀了，但是在另一个宇宙中，林肯身上的伤可能不是致命的。在另一个别的宇宙中，他可能根本没被人刺杀，而在其他宇宙中，也许林肯和布斯都不存在。在有的宇宙中可能美国根本不存在，在另外的宇宙中，人类可能还没有出现。
物理学家布赖斯·德威特是这一理论的拥护者。他坦率地说：“每一个发生在每一个恒星，星系和宇宙的遥远的角落的量子跃迁，都把我们地球上的本地世界分裂成无数个副本”我能清楚地回想起我第一次听到多个世界的观点给我带来的震撼。”按常理，我们对于“真实性”的直觉可能会使我们起来反对这个观点。正因为这个原因，许多物理学家不能接受它。但即使是那些不能接受它的人也承认它在数学推理上并没有错误——用量子理论来解释也是可行的。就像我们在第十五章所讲述的那样，新的实验性的研究表明，量子物理学可以应用于我们已知的有形世界中，同样也可以在亚原子级得到应用。
多世界理论不被大家所接受，有一部分原因是因为它的复杂性和似乎不可验证性——根据定义，多个世界之间似乎没有联系，要证明多世界的存在是不可能的。我们先来回顾一下暴涨理论，它所描述的关于宇宙大爆炸后发生的情形也是很复杂和无法验证的，但是物理学家还是接受了它。为什么就不能接受多个宇宙的理论呢？这两个新颖的理论受欢迎的程度的差异在于暴涨理论解决了宇宙学家的一些问题，这样他们愿意接受这样的理论，尽管这个理论是无法验证的。而多宇宙理论可能作为量子力学的数学解释是有意义的，但它不能解决任何问题——相反，它只能带来新的问题，这样一来。最好的办法是忽视它。抱有同样想法的读者将不乏同盟者——因为这正是多宇宙理论的拥护者反复强调的。约翰·惠勒是氢弹制造的监督者，也是“黑洞”这个名字的提出者，他是休·埃弗雷特的导师，他对埃弗雷特多世界理论的建立作出了贡献，但他最终站出来反对这个理论，原因是他认为这个理论需要背上许多形而上的包袱。惠勒自己也得出了一个多宇宙的结论，但与埃弗雷特的不同”按他的观点，宇宙膨胀到某种程度后便开始收缩，收缩的最终结果是宇宙的密度和温度都变得无穷大——于是一次新的大爆炸不可避免地发生了。但是，接下来形成的宇宙完全不同于以前的宇宙，这种过程周而复始，永无止境”在这个新宇宙中所有的物理规律与我们现在所知的完全不同，牛顿定律和爱因斯坦的相对论将不再适用。实际上正如TrinhXu–anThuan在他的《秘密的旋律》中写的那样：“在大多数的宇宙中将不再具有智慧生命产生的条件，我们的宇宙碰巧具备了这样的条件……惠勒用一个无数次继承的宇宙观代替了埃弗雷特狂乱的多宇宙复制品宇宙观，但是它们在思想上是一致的，即有无穷多个宇宙，物理常数，宇宙的初始条件甚至是物理定律都可能是随机变化的，而且，这些宇宙是完全互相不联系的。”Thuan在20世纪90年代中叶提到，从一定程度上说，埃弗雷特的循环宇宙观比埃弗雷特的分岔宇宙观更加缺少科学基础。原因之一是没有证据表明宇宙包含足够的物质能引起它坍缩。这点很重要，因为最近的天文学证据恰恰支持相反的观点，即宇宙将永远膨胀。斯蒂芬·霍金与埃弗雷特有相同的想法，仍然是多个宇宙的观点，但是，让一些宇宙学家更容易接受。正如米其奥·卡库于1994年在他的著作《超空间》中指出的，霍金一开始。与其说是一个量子理论学家还不如说是一个纯粹的经典相对论者。换句话说，爱因斯坦的相对论和海森伯的不确定性原理融入了他早期的工作”多年后，霍金相信唯有量子理论才能帮他和其他物理学家找到近年来一直在寻找的“大统一理论”。这个理论将把量子理论和牛顿及爱因斯坦的理论都统一起来”
量子理论假定一个波函数，这个波函数包含一个给定的粒子的每一种可能的未来状态。霍金想把整个宇宙看作一个量子粒子，因为这种粒子有无限多种可能的状态，这也意味着存在无限多个宇宙。当大多数其他宇宙都死亡后，波函数似乎是我们宇宙的一部分（或许我们将不在这里思考这些事情，而是作为波函数的观测者）。但是，因为波函数固有的无限多可能性，别的地方仍然有可能已经产生了另一个宇宙，甚至比我们的宇宙更“优越”，这种可能性是存在的。在另外一个假想的宇宙上，我们正在苦苦思索的问题说不定已经被比我们智慧的生物解决了。
就像埃弗雷特的分岔宇宙一样，霍金的多个宇宙也是无法计数的，彼此独立的，离散的泡泡。在埃弗雷特的方程中，我们以自己的行为创造了新的宇宙，在其中我们被分割成几个现实，尽管在走向永恒的路上，新的分岔将不包括你我或物理学家，在那个宇宙中的量子粒子想必分得足够开，以至于已经把我们统统甩开了。考虑一个现实但很可怕的例子，我们将被很快杀死，因为在另一个分岔宇宙中，由醉鬼驾驶的迎面而来的汽车将把我们撞死而不是避开我们。埃弗雷特的分岔宇宙理论的确令许多人感到不安——包括物理学家，也包括水管工人和银行出纳，因为它剥夺了自由意志。不管我们做什么，新的宇宙将被创生，在其中我们无能为力。在一个或另一个分岔宇宙中，我们每一个行动的所有可能都存在。那么，现在无论我们做什么都无关紧要？我们的选择，无论是好是坏，将不再作数。物理学家发现这个观点格外令人厌烦——毕竟，他们的生活是在试图弄清事情的真相。如果所寻求的答案是一个宇宙，在其中，每一种答案在其各自现实中都处于同等地位，这将多么令人泄气。何必自寻烦恼呢？
另一方面，分岔宇宙理论对那些因过去的生活一去不复返而闷闷不乐的人来是很诱人的。知道自己在另一个宇宙中成了一个医生而不是因为考试不及格而从医学院退学；说服自己初恋的情人嫁给自己而不是被那个假冒的求婚者捷足先登；自己成了一位畅销书作者而不是阁楼上堆满了未能出版的手稿的倒霉人该是多好的事情。在某些地方足球被接住了，蛋奶酥涨价了，小伙子的微笑不见了，升职被同意了，把这些都带走不是一个好主意，因为明天也许是一个噩梦。
到此为止，我们见识了杰出的物理学家提出的多宇宙理论，它们在数学上是可行的。尽管一些物理学家不喜欢它们的含义，但对此还是严肃对待。这些宇宙理论有：埃弗雷特的分岔宇宙，霍金的泡泡宇宙，惠勒的无尽的再生宇宙（这些宇宙膨胀，收缩，然后在大爆炸中重生，宇宙所有的一切也随之而改变）。但仍有另外一种多宇宙的可能性，没有人从数学上证明它的存在，但根据量子理论，它也是可能存在的。
20世纪30年代，亨利·海斯写了一个科幻故事名叫《缩身人》。这篇小说对年轻的艾萨克·阿西莫夫产生了深刻的影响，后来，它被收录到文集《黄金时代之前》中。在这个故事中，一个希望探索分子结构的科学家调制了一种药水，他能把一个人收缩到分子大小。然后他说服他的助手首先实验一下。这个故事的这部分很难当真，把杰基尔医生（小说《化身博士》的主人公）的不老药推向极限。海斯的故事成了畅销书。故事是以助手为第一人称讲述的，助手用药后开始缩小了，而且一直缩小，穿过一个又一个宇宙，经过了一年又一年。在别的宇宙中与那里的奇异的居民多次打交道，经历过许多次冒险后，这个不朽的旅行者经过收缩后发现自己正在太阳系，最终降落在伊利湖，这时他已经成了一个高耸的巨人，克利夫兰的居民被这个庞然大物吓坏了。当助手收缩到与人差不多大小的时候，他找了一个科学家兼作家，把他催眠，然后告诉他这个不可思议的故事。这个科学家在精神恍惚的时候用速记法记下了这个故事。当他清醒过来时，发现来访者消失在他刚才用来记录的纸中。他赶紧把这个来访者的故事告诉世人。
关于这个主题海斯不曾说什么，他试图让公众了解我们的世界，我们的星系，我们的宇宙只是另一个更大的宇宙桌上的分子。伊利湖岸边的沙子中肯定也包含他们自己的整个宇宙。同时，可怜的傲慢的科学家收缩后穿过一层又一层宇宙，每缩小一次都拥有他自己的完整的宇宙。这只是一个故事，一个聪明的故事。它把一个令人难以置信的思想通过一个简单的方法表达出来——这只是一个科幻故事。回想一下杰克·威廉姆森的《时间兵团》也只是一个故事，那部小说的多宇宙理论很快得到数学上的支持，同时也促使世界上最伟大的物理学家去思考它的含义。
存在多个宇宙吗？许多科学家认为肯定存在。但是因为我们无法与它们取得联系，不同的物理学家便构造许多数学上似乎合理的场景去描绘它们可能的样子”因为这种宇宙的含义如此令人不安，它们背负了太多“形为上的包袱”，所以约翰·惠勒说，相当多的物理学家认为对这类思想的探索本质上是浪费时间，不如把这类素材留给哲学家和科幻小说作家。但是霍金，埃弗雷特以及其他人感到除非这种可能性能受到重视和处理，否则与我们的存在的局限性有很大关系的问题的答案永远无法发现”哲学家艾伯塔斯·马格努斯说过：“存在许多世界吗？还是只有一个？这是在研究自然中最高贵的问题之一。”这将毫无疑问属于那些一直不停地询问的人，不管答案有多么奇特。
最早的望远镜之谜
早期的阿拉伯科学家对透镜的放大作用已有了很大程度的了解，但应该说英国的罗杰·倍肯是第一位用透镜搭成望远镜的人。1608年10月2日J·李普森为荷兰政府制作完成了现代折射望远镜的样板。
牛顿的黑匣子之谜
从18世纪起，牛顿开始被认为是现代首屈一指的伟人，一位理性主义者，一个教会我们在冷静的和纯粹的理性路线上思考的人。牛顿的名字一直是科学的代名词。18世纪伟大的诗人亚历山大·薄柏总结了世人对牛顿的评价：自然和自然规则在黑夜中躲藏，主说，让人类有牛顿！于是一切被光照亮。这句诗铭刻于牛顿的墓志铭上。但是，牛顿的真实面貌其实并不完全像我们在脑海中习惯想象的那样”一切都源于一个神秘的箱子——牛顿的“黑匣子”。这个大箱子里，保存着曾占据和完全吸引着他那颗热情和智慧心灵的东西到底是什么的证据。那里面保存着数以百万字的他未发表过的著作。这些是牛顿在整个一生中艰难地隐藏着的秘密。
在他死后，有人试图了解这个尘封的秘密。毕肖普·霍斯利奉命检查过这个盒子，并希望出版盒子里那浩如烟海的作品，可是他看了盒子中的内容后，惊慌失措地把盒子盖上了。100年后，戴维·布鲁斯特再次查看了那个盒子，但他选择了小心地摘录和用几个严肃的小谎言完全掩盖了所有的蛛丝马迹。因为盒子中那100万字以上的鸿篇巨制，对我们的现实和科学来说几乎是没有任何意义的。
牛顿当时潜心研究的是长生不老药，基本金属向黄金转化的可变性。正像剧作家乔治·伯纳德·肖在戏剧《在好国王查理的黄金岁月》中，放入牛顿口中的话一样，剧作家借角色表达了牛顿的心声：“有如此多更重要的事情需要去做，物质的转换，长生不老药，光与颜色的魔术，压倒一切的是圣经的隐义。当我集中思想专注于这些时，我发现自己漫游开去，进入到沉思无穷系列数目的闲散游戏中，并将弧分成不可分的短三角形边。多么愚蠢！多么大的时间浪费，无价的时间！”
秘密著作的另一大部分是他推想和求索的宇宙的秘密真相——所罗门神殿的力量，启示录，丹尼尔之书和关于教会历史的数百页论述。文献还表明了牛顿对炼金术的痴迷。在1650年左右的那个年代，以出版商库珀为中心的人在此后的20年里复兴了对15世纪英格兰炼金术的兴趣。在剑桥图书馆中也有着相当数目的这样的手稿，而且在那20年里，牛顿沉溺其中。这恰好是他构思《原理》的几年。他全身心地投入，试图解读传统留下来的疑团，并留下了至少10万字的实验记录和手稿。在这些奇特的研究中——牛顿一只脚在中世纪，一只脚为现代科学踩出一条路——度过了他人生的第一阶段，在剑桥三一学院的生活时期。其实，牛顿在剑桥三一学院的早期生活里就已经抛弃了正统的信仰，他完全反对古代权威的解释，而认为“三位一体”的教义应该是后来伪造的。为此还写过广泛的反“三位一体”的小册子。他对这种异端的持有，更加剧了他的沉默和性情的内倾。
看他那时的研究，所有人都会认为牛顿不是理性时代的第一人，而是魔法家中的最后一个。他的天性玄奥，隐秘，又有着深深的神经过敏。他的后继者惠斯顿把他评价成：“我所曾知道的最惧怕，小心和多疑的性格之一。”所以他整个地疏远女性，终身未娶。直到《原理》的出版，才使他的习惯和生活方式有了一个彻底的改变。他的朋友们认为他必须从三一学院的生活中拔出脚来，否则它会很快让牛顿走向精神和健康的衰落。在朋友的劝说和自己的努力下，牛顿终于抛弃了他的那些魔法研究，从事了一些高贵，有酬的职业——比如皇家学院院长，宪法院教职，造币厂设计员，等等。
当他的生活转折点到来之后，他才把他的魔术之书放回盒子，也同时把17世纪扔在身后，演变成传统的18世纪形象。魔法已尽忘，他成为了理性时代的智者和君王。正统的伊萨克·牛顿爵士已远离了诞生于17世纪的孩童魔法，成为我们传统中认为的18世纪的伊萨克爵士。但是，也请相信，秘密的异端和迷信，曾是牛顿一生的研究”当然，这并不是说他不伟大。正如著名的经济学家凯恩斯所说：“请不要在此猜想我今日的目的是通过描写来贬损剑桥最伟大的儿子”我正努力宁愿像他自己的朋友和同代人看他那样去看他。他们毫无例外地视他为最伟大的人物之一。”
物质存在的状态种类之谜
1879年，英国物理学家克鲁克斯在对阴极射线进行研究时，发现了物质的第四种状态，即等离子态。这种状态可以从气态转化而来。温度如果上升到几万摄氏度甚至几百万摄氏度，或在高强度射线作用下，气态物质中的电子会脱离原子核的吸引，离开自己的轨道，成为游离状态，而原子也成为带正电的离子，这种混合物便被称作等离子态。整个宇宙中大部分发光的星球都处于等离子态。
“超固态”是物质存在的第五种状态。20世纪20年代，人们发现了一种新的恒星——白矮星。它的密度差不多是水的100万倍。组成它的物质处于超高压状态。原子中的电子在压力达到140万大气压时，就会被压缩到与原子核紧密地挤在一起，此时物质里面就没什么空隙。这种物质便是“超固态”。“中子态”是物质存在的第六种状态。如果把巨大的压力再加在“超固态”物质上，原来已挤得很紧的原子核和电子就再也紧不起来了。这时原子核里面就会放出质子和中子。
因此，物质的状态绝对不止固，液，气三种。随着科学技术的发展，也许人们还会发现更多的物质的状态。
记忆是否能够吃下去
记忆是大脑的一种功能，我们只能吃下食物，却不可能吃下功能。然而，令世人惊奇的是，美国密执安大学心理学家麦克内尔不久前宣称，他们完成了。蜗虫吃记忆。的科学实验。蜗虫是生活在淡水中的一种微小蠕虫，十分饥饿时会吃同类。研究者首先把未受过训练的蜗虫饿10周，然后把受过训练并学会了对光反应的蜗虫。碎尸万段。，用这些碎片去喂饿了10周的蜗虫。结果，吃了学会对光反应的蜗虫碎片的那些蜗虫，就像受过同样的训练一样，它们吸收了受训蜗虫的记忆物质。
关于记忆物质的研究始于50年代。解剖学告诉我们：神经细胞是记忆的物质载体，在一个神经细胞的末梢和另一个神经细胞的前端之间，有一个距离仅为0.00002厘米的空隙，称为。突触。。传统的观点认为，神经细胞之间信息的传递是通过电脉冲穿越突触实现的。60年代新的研究发现，信息传导是由神经细胞前端的。树突。释放出能够触发上一个神经细胞末端的。轴突。再生冲动的特殊化学物质，使信息穿越。突触。实现的。这些被称为。化学传递物质。，简称。化学递质。，。递质。的神奇物质，存储在突触囊中。一个神经细胞释放的化学递质往往不足以发动下一个神经细胞，一个神经细胞的轴突区几乎同时接受来自多个树突的激发。不同的神经细胞化学递质是不同的，但基本可分为兴奋性和抑制性两种。如果要发动一个含抑制性传递物质的神经细胞，那么，释放的兴奋性递质必须大到足以压倒抑制性递质。否则，两者互相抵消，再生冲动就激活不起来，信息传递也就无法进行。目前已测到20多种这类递质。
自从这一理率被普遍接受以后，科学家进行了各种移植记忆的实验，试图使人类变得更加聪明。90年代初，美国科学家G.昂加尔领导一个研究小组对大鼠施行恐惧黑暗记忆的移植。他们把大鼠分成两组，对其中一组进行恐惧黑暗的训练，并形成恐惧黑暗的记忆，然后把受训大鼠的记忆递质移植给另一组未受训的大鼠。这组大鼠在接受了这种递质后也产生了恐惧黑暗的记忆。
昂加尔和麦克内尔移植记忆的实验是成功的，但是，这些记忆移植实验都是在动物，而且是比较低等的动物身上施行的，人的大脑结构和记忆功能要比这些实验对象深奥复杂得多。最近，比利时科学家进行了大胆的试验：用加压素喷洒一位遭车祸昏迷不醒的男子，男子终于醒来，并恢复了对车祸与以往的记忆。这个试验令科学家极为兴奋，当然，记忆移植还需进行极其艰苦的探索，并且由此引起的社会问题，比如个人隐私问题，公务的保密问题，等等，也将是推进人类记忆移植研究的一道道障碍。它在21世纪会有多大进展？我们将拭目以待。
最先创立微积分的人是谁
牛顿在1687年以前没有正式发表有关微积分的论文。不过，在1655~1678年间，牛顿曾把自己研究的结果通知朋友。牛顿在1669年，把题为《运用无穷多项方程的分析学》的小册子分送给自己的朋友。1669年，牛顿先把这本小册子送给不郎布教授，随后又送给莱布尼兹的朋友柯里斯。这本书直到1771年才正式出版。莱布尼兹于1672年访问巴黎，第二年访问伦敦，并且和一些指导牛顿工作的数学家通信。直到1684年，微积分的著作才由莱布尼兹正式发表。于是，莱布尼兹被英国数学家指责为剽窃者。
后来经过调查发现，原来牛顿和莱布尼兹都受不郎布教授的许多启发，各自先后在研究不同问题的同时建立了微积分。一个是文章发表得早，一个是工作得早。因此，最早创立微积分的人是牛顿和莱布尼兹。微积分的创立是继欧几里得几何以后数学上最为重要的创造。
胃是怎样消化食物的
在医学还不发达的古代，人们曾经认为胃是。磨子。，。蒸锅。。因为人们发现虎，猪，豹，羊吃进的骨头，肉块，粮食和草料，经过胃消化后却变成了一堆糊状物，于是认为胃有。磨子。或。蒸锅。的功能。意大利生理学家斯帕兰札尼对此说法持怀疑态度。为了弄清胃的真实功能，他设计了这样一个实验：把一块生肉塞进一个金属管中，并在这个金属管上扎许多小眼，然后将两端封严实，以防肉掉出来，接着，强行让山鹰吞下金属管。过了一段时间，斯帕兰札尼取出金属管，发现小管完好无损，两端的盖子也还牢牢地封在上面，但原来管中的生肉块却变成了一些黄色的液体。通过这个实验，斯帕兰札尼明白了胃消化肉的过程是一个化学过程，但是这个化学过程是如何进行的，以及黄色液体是怎样产生的，他仍然没能搞清楚。1822年6月2日，发生在美国靠近加拿大边界的密执安小岛上的一起意外的猎枪走火事件，揭开了有关胃的消化作用机理的秘密。
那天，18岁的圣马丁在集市上被猎枪误伤，他的胃被打穿了一个孔。闻讯赶来的当地驻军军医鲍蒙特，帮助他止血治伤。经治疗，一年后恢复了健康的圣马丁的腹部却留下了一个直径约2.5厘米的瘘口。通过这个由一层薄膜覆盖着的洞口，鲍蒙特直接观察到了胃的消化过程。他对圣马丁进行了长达11年的观察，他终于知道了胃液含有稀盐酸，具有消化食物和杀菌的作用，并发现了蛋白质在胃中转化为氨基酸的情况。他还观察到胃壁内有一层淡红色的黏膜覆盖组织。于是，鲍蒙特公布了他的观察结果：。胃液能溶解包括坚硬的骨头在内的各种食物，它是一种最普通的天然溶剂。有大量证据表明，胃液对食物的作用纯粹是一个化学过程。。
鲍蒙特初步揭开胃的消化秘密之后，科学界关于胃的探索不断深入。1836年，德国科学家施旺发现了胃蛋白酶，俄国生理学家巴甫洛夫则在1894年发现了食物引起胃液分泌和胃运动的神经反射过程。至此，人们总算基本了解了胃的性质和机理，并进一步知道：胃用同样的方式进行活动，消化人类吃的各种食物。胃里虽然存在着大量能够消化各种蛋白质的胃酸和胃蛋白酶，但由蛋白质组成的胃自身并不会被这些胃酸和胃蛋白酶消化掉。这种现象引起了科学家们的兴趣，人们又开始了对它的研究。美国密西根大学医学系德本教授，曾在实验中把手术中切除下来的胃放在一个容器中，然后在容器中加入按人体胃液配制的盐酸和胃蛋白酶，并置于37℃的温度条件下。结果，德本发现胃被溶解掉了。实验中的胃无法避免胃液的消化作用，但人体中的胃却安然无恙，德本教授百思不得其解。
德本教授联想到胃壁内那层黏膜，认为是黏膜上的细胞发挥了防护作用。从动物试验中，他知道了胃壁细胞所分泌的脂类物质，的确是隔离胃酸与胃组织的一道防线。这种脂类物质可以防止pH值低至0.9~1.5的胃酸对胃的腐蚀以及粗糙食物对胃的机械性损坏。经过进一步研究，他还发现当这类脂类物质受损，被胃酸腐蚀后，胃腺中的黏液细胞就会增加黏液的分泌，在胃壁表面覆盖一层黏液膜。这层黏液膜具有不溶性，可以满足保护胃壁的需要。倘若情况更加危急，这层细胞就会自动脱离，由组织内的新生细胞取而代之，从而完成黏膜细胞的自我修复。
对此，人们仍有许多疑问，比如，关于一些胃病，人们就无法理解。人们会问：胃能自我修复，那么胃溃疡又是怎么回事？德本教授针对这一问题，作出了详细的解答：胃壁黏膜并非固若金汤，当破坏的程度超过了黏膜的自我修复能力时，胃酸就会透过黏膜而腐蚀胃，这就是产生胃溃疡的原因。
德本教授关于胃不会自我消化的解释尚未被所有人接受。原因有两个，一个原因是缺少足够的科学证据，另一个原因是这种起屏障作用的物质的整个构成还没有被完全搞清楚。因而，人们不由得设想，胃不会被消化的原因或许是因为其还有另外一些尚未可知的防护机制，其中的奥秘还有待人们进一步去探索。
男人为什么比女人容易患色盲
人体眼内视网膜上的锥细胞产生了人类的色觉”色觉的产生过程是由于各种光线的不同混合以及锥细胞的三种色素（感红，感绿，感蓝）按不同比例分解，从而产生了色觉，蓝天，青山，白云，绿草也就随之而产生了。由于某种原因，如果一个人对红光的刺激缺乏辨别能力，则成为“红色盲”，依次类推有“绿色盲”，“紫色盲”，等等。当一个人红，绿两种颜色均不能辨认时则称他为“红绿色盲”。如果某人对于红，绿，蓝三种颜色均不能辨认，则他就是。全色盲。。对于全色盲的人来说，全世界没有什么美丽的色彩，一切五彩缤纷的东西，在他的眼里都是黑，灰，白，就如看黑白电视机一样。这种全色盲的患者并不十分多见，红，绿以及红绿色盲在现实生活中则较为常见。色弱与色盲产生的病理原因一样，不过是分辨能力较正常人差，而比色盲者要强罢了。
人类认识色盲只有100多年的历史。1875年在瑞典发生了一次严重的火车相撞事故。在事故调查中，两辆火车司机都肯定自己是按信号灯指示驾车的，没有违规操作。最后发现其中一位司机是色盲患者，根本无法分辨红色和绿色，以致酿成大祸。
从此以后，各个国家对于汽车，飞机，火车，轮船的驾驶员的从业资格进行了严格规范。同时，对驾驶员也进行严格筛选，对今后参加这个工作的人员也提出了要求，规定患有色盲，色弱的人不能从事驾驶员工作。
其后，军事，印染，艺术，纺织，化学，医药等一些与色觉密切相关的行业也制定了对色盲，色弱的限制规定。这些限制和规定，并不是对于色盲和色弱人的歧视，而是因为在这些与色彩有着密切关系的行业中，一旦色觉上出现问题，往往会造成不可估量的损失。
在后来的观察研究中，医学家们发现男性的色盲发病率明显高于女性，并且男性呈显性，女性呈隐性。譬如：父母都是色盲，其所生的儿子则因其为男性，色盲呈显性而表现为色盲，而其女儿则会因色盲呈隐性而表现为色盲基因携带者，但其本身并不是色盲。其女儿结婚后所生的儿子有一半的机会可能是色盲，即如果有两个儿子，那么其中的一个可能就是色盲。同样，其所生的女儿则有一半的机会是色盲携带者。
通过专家临床观察发现，色盲多为先天性遗传而来。也就是说，色盲不会由后天发生的疾病而产生。其病因在患者的父母身上，其发生原理可能是由于锥细胞缺乏某种或全部感光色素所致。由于感光的合成不足可能产生色弱，或继发性视网膜炎，视神经炎等疾病。与色盲不同的是，色弱既可以是先天性的，也可以是后天其他疾病引起的。而对于为什么男性色盲患病率高于女性这一问题，专家们的解释是这样的：在人体中男，女遗传因素上存在性染色体的差别，男性性染色体为XY，女性的为XX。因而，其遗传基因很可能与性染色体有关。但是，对于具体的原因，专家们仍不能提供进一步的解释。因而，对这一问题，医学界尚无定论。看来，色盲之谜还有待人们进一步去探索，色盲成为男性。专利。的原因总有一天会真相大白。
伦琴是如何发现X射线的
100多年前，X射线被发现。如今，这种射线已经被人类充分应用，像金属探伤，晶体结构研究，医学和透视等。尤其值得一提的是，X射线在医学领域的应用，使诊断和治疗疾病有了突破性进展，为病患者带来了福音。此外，X射线摄影也被用于生物科学中，以帮助人们找寻生物界的新规律，对医学等科学和工业的发展起到了很好的促进作用。那么，这种奇妙无比，多用途的X射线是由谁发现的？又是如何被发现的呢？
1895年，德国符茨堡大学的校长伦琴，开始着手研究一个物理课题——阴极射线时，却意外地发现有一包用黑纸包得很好的照相底片全部感光了。这令他百思不得其解，于是，他反复试验，结果却是一样的。伦琴想：为什么以前从未发生过这种情况？问题是不是出在刚装在实验室内的阴极射线上呢？
为了揭开这个谜底，年过五旬的伦琴决定将全部精力投入到阴极射线的实验中来。同年11月8日傍晚，伦琴像平时一样，独自来到实验室，接着，他紧闭起实验室里所有的门窗，然后接通电源，检验黑纸是否漏光。忽然，在伦琴眼前闪烁出一道绿色的荧光。伦琴打开电灯一看，发现光源是离放电管2米远处的一个工作台上的氰化钡荧光屏。当他关掉阴极射线管的电源后，荧光屏就黯淡下来；当再次接通阴极射线管电源时，荧光屏又发出了荧荧的绿光。
伦琴兴奋极了，那天夜里，他不知反复实验了多少次，答案都是相同的。但令他感到奇怪的是，为什么阴极射线在空气中只能通过几厘米，而将其包裹在厚厚的黑纸包里时却能使2米外的荧光屏发光呢？伦琴一边琢磨，一边自言自语道：“通电的是射线管，为什么荧光屏能发光呢？难道有某种未知的射线，射到荧光屏上，使荧光屏发光吗？”
于是，伦琴将手边的一本书挡在射线管和荧光屏之间，想看看这时的荧光屏会是什么样子。他往远一些的地方移动荧光屏，荧光屏依然光亮如前。看来，这种射线有能穿透固体物质的神奇本领。当伦琴把手伸到射线管和荧光屏之间时，竟然看到自己的手影清晰地印在荧光屏上，更准确地说，是一只手的骨骼的黑影像。伦琴被眼前的一切惊呆了，他又仔细地看了看，没错，果然是一只手的骨骼。世界上竟有能照出手的骨骼的射线！这是人类首次看到活人身体内部骨骼的影像。
一连6周，伦琴都独自在实验室里研究这种新的射线，夜以继日，废寝忘食。他拿来了木头，玻璃，瓷器，硬橡胶等物体放在这种射线前进行试验，发现这种神秘的射线都能穿透这些物体。接着，伦琴又对各种金属进行实验，得出的结论是除了铅和铂以外，其他金属都能被这种射线穿透。他还把照相底片放在射线管和荧光屏之间，发现底片可以感光。
最后，伦琴得出一个结论：这种奇异的射线是一种极具穿透力的新射线。由于伦琴在当时还没有能完全解释清楚这种射线，所以就将它命名为“X射线”。
光导纤维的发明与信息高速公路之谜
光导纤维的发明得从激光说起，因为光纤通信技术中用于传输信息的光，不是普通的光，而是激光。
1960年，年轻的美国物理学家梅曼，发明了世界上第一台红宝石激光器，他还用这种激光器发出了一种神奇的激光。从此，光通信有了发展。
光谱线很窄的激光是纯度极高的单色光，其特性是：振动规则，单一频率，能量高度集中，方向性好，亮度极强。信息可以通过它传输。
1970年，超纯度玻璃纤维由美国康宁玻璃公司首次制成，光衰减为20分贝/千米的玻璃丝。光以这种拉得很细的玻璃丝——光纤作为“导线”，可以从一端传到另一端。科学家做了许多实验后发现，无论玻璃丝弯曲到何种程度，只要有合适的入射光角度，在玻璃丝内来回反射的激光便会沿着导线传到很远很远的对端。人们把这种玻璃丝称作光导纤维，光纤是对它的简称。光纤包括两层，中间的一层是直径只有几微米的纤芯，外面的“包层”是用玻璃或石英制成的，这层对光具有极强的反射能力，光纤的外层还裹有厚厚一层保护光纤的塑料。光纤就这样紧紧地“封闭”住光，让其经过多次反射后到达另一端。信息传递的速度由于光纤通信而大大加快，信息从此走上了“高速公路”。在一根比头发丝还细的光纤中，可以同时传输几千套电视节目或者几万路电话”这样大的通信容量的确令人吃惊。而最先进的“光波复用”技术，还可以将其提高几十倍。
避免沙尘暴的有效途径是什么
美国政府大力提倡免耕法，那里的玉米栽培已有一半面积采用了这种方法。而在加拿大，法律明文规定废除铧式犁，以保证免耕法的实施。日本，伊朗，菲律宾等国家，他们普遍采用的推广免耕法的方法是用立法的形式来树立其权威性。这一切都是从沙尘暴和水土流失中吸取了教训后的觉悟。1934年，一场席卷大片国土的沙尘暴出现在美国西部，其他不说，单单卷入大海的土壤就有500万吨。这场灾难，使美国人大为震惊，也使全世界的人们为之瞠目：我们陆地能经受得住多少次这样的折腾呢？人们不会忘记，美国的西部是移民去开发的。整个19世纪至20世纪初期，欧洲有大量的移民络绎不绝地进入美国西部，肥沃的土地成为移民们的天堂。
但是经历了1934年的沙尘暴之后，一些农业研究部门和生产者认识到这种多次反复用机械耕作的方式，其实是弊多利少。原始的农业耕作方式又被有些人重新提了出来：播种时只是在前一茬作物的耕地上，挖一个穴，或开一条窄窄的沟，将种子撒下去，至于前一茬作物留在地里的死株碎片，则不去翻动它。这样的耕种方法，既可以避免杂草泛滥，同时照样可以出新苗长庄稼，化肥和农药的使用率也降低了。最大的好处是，耕地的表层由于翻动少，受到的破坏也就少，从而能减少或避免水土流失。有些坡度的耕地采用这种方法更有必要，它的意义在于不仅避免了水土流失，还能增进土壤的团粒结构，促进土壤中微生物的活动。这样，土壤中水分的渗透和贮存就更好了。
在对这种原始农业的耕作方法进行分析之后，美国一位名叫哈利·杨的农业生产者，从中得到启示。为了在实践中证实自己的想法，60年代初期，哈利·杨在自己的4.25亩土地上开始了实验。他用的方法就是开沟直播的耕作方法，不翻耕土地。实践证明，这一耕作方法获得了成功，并且由此被赋予了一个专业的农业耕作名称：免耕法。
探索制氢新途径
氢不是一次能源，必须通过其他能源来转换。人们现在常用的制氢方法，主要是以煤，石油，天然气为原料，让其在高温下与水蒸气反应，从而得到氢。可是这样做会消耗大量能源，也会污染环境，因此得不偿失。人们想寻找出新的制氢方法，从而使氢成为方便燃料。
一些工业部门使用电解水的方法制氢。然而，电解水要耗费大量电能，成本非常高。如今已找到新的方法，可以使电解水降低电的消耗量。随着探索制氢新途径的发展，目前出现了一支制氢生力军。科学家发现，通过对植物叶绿素的光合作用进行模仿，从而得到氢。植物的叶子中有一种叶绿素，能够吸收阳光把水分解成氢和氧。释放出来的氧可以净化空气，而氢与二氧化碳作用可生成碳水化合物，这是植物生长所必需的养分。假如可以造出模仿植物光合作用的装置，同时使光合作用停留在分解水的阶段，这样便能利用太阳光和水产生氢气。英美等国的科学家，已经研制出了用叶绿素体制造氢的装置。利用这种装置，用1克叶绿素在1小时内就可产生1升氢气。
随着科学技术的发展，太阳也能制氢，这将是未来氢气的主要来源。科学家们还提出了一个大胆的设想：在未来的时代中，可以建造一些专门的核电站，提供大量电力来电解水制氢，得到的氢和氧可用专门的贮气设备贮存起来，供人们使用。人们相信，这一天已经不远了。
没有氧气地球还有生命吗
在这个地球上，人类和其他生物吸进空气中的氧，而呼出二氧化碳。
随着工业的发展，世界上二氧化碳的量不断增加，这种现象的确令人类担忧。二氧化碳增多的最直接后果便是造成了地球的。温室效应。，地球的温度因此而上升，导致了冰川融化，极大地威胁着人类的生存。当然，凯尔文有点过于悲观了。因为地球上的生物既能消耗氧，也能生成氧。世界上许多绿色植物在光合作用时，吸入的是二氧化碳，排出的却是氧气。科学家们通过实验得知，三棵大桉树每天吸收的二氧化碳的量，与一个人每天所呼出的二氧化碳的量差不多。除了植物以外，石头也从空气中吸取着大量二氧化碳。在二氧化碳和水的作用下，岩石中所含的碳酸钙会变成可溶解的酸式碳酸钙，这便是岩石的风化过程。据科学家们分析，每年由于岩石风化所消耗的二氧化碳约为40~70亿吨。这些风化的岩石随着江河流往大海，当它再和石灰化合时，会再次形成石灰石，变成新的岩石。目前，各国的科学家都在积极寻找能够使二氧化碳的排放量减少的有效途径，但是还没找到使空气中氧气增多的好方法。专家们指出，减少森林面积的流失，保护绿色植物是人类保护氧气的最好方法。因为正是这些绿色植物产生了人类赖以生存的氧气。
地球上的氧气会不会被用完，这有赖于全人类的努力。假如人类仍然无休无止地向大自然索取，人为地过度破坏生态平衡，乱砍滥伐森林，导致大量绿色植物锐减，说不定人类真会面临缺氧的危机”让我们现在就开始保护，生成氧的努力，正所谓“亡羊补牢，犹未晚矣”。
人需要“气泡空间”之谜
心理学家发现一个有趣的现象：在彼此陌生的情况下，第一个走进一间空房间的人总是找一个靠墙角的位置。第二个进入者则找一个与第一个人有差不多相同大小的空间距离的位置坐下”第三个人则会坐在与一，二两者距离相当的位置上。在拥挤的公交车上，人们都会感到不舒服，而只要稍有空余，人们便会试图拉开彼此的距离”当你有意，无意地向一个陌生人靠近时，到一定距离后，对方总会向远离你的方向移动。普通的异性朋友之间总保持一段距离，同性朋友间这种距离则要小得多；女性朋友之间的距离较男性朋友之间更小，而热恋中的男女青年往往亲密无间。
心理学家海杜克研究这一现象后指出，每个人周围都有一个“气泡状的空间”，他称之为“私人空间”。“私人空间”是看不到，摸不着的，而且会随着人体的移动而移动，但它却有潜在的边界，一旦有人进入这个边界，个人就会产生不快感，并会通过一定方式表现出来。例如，有人一到闹市中或在拥挤的公共汽车上可能会感到头痛，这是因为个人空间被侵犯而本人又无力改变现状所致”
心理学家们试图用多种方法测量和观察“气泡”的大小及其属性。其中最常用的一种实验方法是：让一个人（甲）站在空旷的场地上，然后让另一个人（乙）从各个方位由远处向甲靠近，当乙近得甲认为无法忍受时，便让甲报告，实验者记下此时的距离。这样，便可以得出私人空间的大小。另外，在自然情况下，对人们之间的距离进行观察也是研究的方法之一。
经过无数次研究，引起心理学家兴趣的是，个体的气泡大小并不是一成不变的，而是会随着受试者双方的特点而改变。坦尼斯发现，个体处于大房间里比在小房间里气泡大，而处于房间中央比处在墙角气泡大”海杜克发现，个人被喜欢或熟悉的人侵入时，比被不喜欢或不熟的人侵入时气泡小。吉福拉等人则从年龄特征上对气泡的性质进行了研究”他发现，2岁左右的儿童就已开始表现出对气泡的偏爱，且随着年龄的增长，气泡不断增大。到12岁时，气泡大小基本稳定，并与成人水平相当”还有研究表明，外向型的人气泡小；喜欢与他人交朋友的人气泡小；自卑的人，信奉权威的人以及易受他人影响的人气泡大。当然，影响气泡大小的因素很多，诸如经济地位，种族，性别等等，心理学家们的工作才刚刚开始，在回顾了以往的有关研究之后，海杜克认为，人为何需要“气泡空间”，气泡是如何产生的，它的作用是什么等等，都有许多不解之谜，尚待深入研究。
“合成粮食”能实现吗
光合作用，实际上是绿色植物利用光能，把无机物变成有机物的过程。倘若有一天，我们彻底弄清光合作用的全部细节，那么，我们就可以在工厂里实现合成粮食了”
生物学家告诉我们，绿色植物的光合作用对我们人类来说特别重要。第一，它养育了地球上的人类和动物，它是食物链中最重要，也是最基础的一环。光合作用提供大量的食物（淀粉），纤维以及各种各样的化学物质，全世界几十亿人口的吃，穿，用，住……都与光合作用有关。第二，光合作用过程，吸进二氧化碳，放出氧气。而动物和人类呼吸，则是吸进氧气，呼出二氧化碳。这样就能使大自然保持一种平衡”第三，光合作用，能为我们提供生物质能。据不完全的统计，每年全世界植物的光合作用能够固定产生相当于2x1011吨煤，这个数字是每年全世界能量消耗总量的10倍”如今广大农村主要还是靠烧柴草而做饭。没有植物，人类就无法生存。
因此，生物学家对光合作用的兴趣也就自然另有一番期望了。他们很想模拟光合作用的过程”但至今没有成功。生物学家早就发现绿色植物所以能进行光合作用，是叶子中的叶绿素在起作用”叶绿素，是一种具有生理作用的植物叶细胞的绿色素，它与蛋白质结合存在于叶绿体内。对其进行化学结构分析，发现它是一种含镁的复杂化合物”镁是叶绿素的核心，如果去掉镁，就不能进行光合作用。但是，镁在叶绿素中的特殊作用至今尚不明白。
在光合作用过程中，叶绿素如何吃进二氧化碳，放出氧气？它又如何把二氧化碳和水与体内的物质结合生成碳水化合物？这些问题离开“清楚”还差得远呢！
所以，要实现在工厂中合成粮食，到目前为止只能说是一种尚未实现的“幻想”。但是，有的化学家提出另一种人工合成淀粉的办法，那就是选择催化剂促进这个过程成功”淀粉，是由许多个葡萄糖分子经一定方式连接而成的大分子。要合成淀粉，关键是合成葡萄糖。别看葡萄糖分子组成简单，只有6个碳原子，12个氢原子和6个氧原子，然而这些原子结合而成的分子的可能空间结构却有许多种，葡萄糖分子结构仅仅是其中的一种。要想实现其中的这一种，却让化学家犯愁了”因为到现在还找不出葡萄糖分子的合成方法。当然，合成淀粉也成了没有成功的期盼。
随着科学家对化学合成的控制因素的深入了解以及对催化剂的认识，许多科学家都预言在21世纪可以实现合成粮食的幻想。
探秘“u”
历史上r首次出现于埃及。1858年，苏格兰一位古董商偶然发现了写在古埃及莎草纸上的r数值。莎草纸的主人从一开始就吹嘘自己发现的重要性，并有一个解式：“将（圆的）直径切除1/9，用余数建立一个正方形，这个正方形的面积和该圆的面积相等。”
《圣经》中记载，为了测量所罗门修建的一个圆形容器，使用的r的数值为3“但是希腊人还想进一步计算出r的精确数值，于是他们在一个圆内绘出一个直线多边形，这个多边形的边越多，其形状也就越接近于圆”希腊人称这种计算方法叫“竭尽法”“事实上它也确实让不少数学家精疲力竭”到了公元5世纪，中国数学和天文学家祖冲之和他的儿子在一个圆形里绘出了有24576条边的多边形，算出圆周率值在3.1415926和3.1415927之间，这样才将r的数值又向前推进了一步“1610年，荷兰人为r建立了一座不可思议的纪念碑”据说，在莱顿的彼得教堂的墓地里有一块墓碑，上面刻有2–8–8字样，代表了由荷兰数学家鲁道夫·冯·瑟伦计算出的r的第33到35位数“这位数学家在将r的数值计算到第20位时，得出结论：“任何愿意精确计算r值的人都能将其数值再向前推进一步””但愿意继续做下去的人只有他一个。他用自己余生的14年将r值推进到第35位数。然而，传说中那块铭记瑟伦的成就的墓碑早已不在，他付出的劳动也由于新发明——微积分而黯然失色。1665年，伦敦瘟疫流行，伊萨克·牛顿只好休学养病。在此期间他发明了微积分，主要用于计算曲线。同时，他还潜心研究r的数值。当他发明微积分后，他终于创造出一种新的计算r数值的方法。不久，科学家们就将r值不断向前推进。1706年，r的数值已经扩展到小数点后100位。也就是在这一年，一位英国科学家用希腊字母对r进行了命名，这样r就有了今天的符号。到18世纪后期，将圆形无限变成多边形的方法正式退出了历史舞台。虽然目前科学家已经计算出r的前2060亿位数值，但是我们在做普通计算时，只取r的前3位数值，即3.14。使用r值的小数点后10位数，所计算出的地球周长的误差只有1英寸。如此看来，还有必要将r值再精确一步吗？
在整个19世纪，人们还是希望计算出r的最后数值。当时汉堡有一位数学天才约翰·达斯能够心算出两个8位数的乘积值。他在计算时还能够做到一算就是几个小时，累了就睡觉，醒来时能够在睡前的基础上接着再计算下去。1844年，这位天才开始计算r的数值，在两个月之内，他将r值又继续推进到小数点后第205位。另一位数学天才威利姆·尚克则凭着自己手中的一支笔，一张纸，用了近20年时间，将r值进一步推进至小数点后707位。这一纪录一直保持到20世纪，无人能够刷新。遗憾的是，后人经过检验发现，这位天才的计算结果中小数点后第527位数字有误，20年的辛苦工作竟然得出这么个结果，不能不令人叹息。
r在令数学家头疼了几个世纪之后，终于在20世纪遇上了强大的对手——计算机。计算机最早出现在第二次世界大战后，主要用于计算弹道轨迹。当时的计算机重达30吨，工作一小时需缴电费650美元。1949年，计算机曾对r值进行了长达70小时的计算，将其精确到小数点后2037位。但是令数学家大为挠头的是，他们仍然无法从中找到可循的规律。1967年，计算机将r值精确到小数点后50万位，6年后又进一步进展到100万位，1983年，精确到1600万位。1984年，一对俄罗斯兄弟使用超级计算机将r值推进到小数点后10亿位，后来他们还获得了第一届麦克阿瑟基金。天才奖。。r根本就是无章可循的一长串数字，但是对r感兴趣的人却越来越多。每年的3月14日是旧金山的r节，下午1点59分，人们都要绕着当地的科学博物馆绕行3.14圈，同时嘴里还吃着各种饼，因为饼（pie）在英语里与r（pi）同音。加拿大蒙特利尔的少年西蒙·普洛菲现在已经。对数字上瘾了。，他决心打破记忆r数值的世界纪录。他在第一天就已经能够记忆300位数字了，第二天他将自己独自关在一间黑屋子里，默记着r数值。半年后，他已经能够记住4096位数了。西蒙最终将自己所记数字花3小时全部背了出来，他也因此上了法语版《吉尼斯世界纪录》。但这一纪录保持的时间并不长，有人很快就突破了5000位大关。现在的保持者是广之后藤，他能够用9小时背出42195位数。在许多国家里都有记忆r数值的口诀，但是这些口诀的文采都无法与诗歌《r》相比。1996年诺贝尔文学奖得主维斯拉瓦·申博尔斯卡曾为r写了一首诗歌，赞美其坚定不移地向着无限延伸。
谁先发明了无线电
在古时候，人们靠跑步或骑马来传递信息，既费时，又不省力。据说公元前490年，希腊士兵菲迪皮茨自马拉松奔跑大约40公里到雅典，报告战胜波斯的消息。到19世纪，随着资本主义生产的发展，贸易交往的频繁，不但长跑，骑马等古老方式远远满足不了快速传递信息的要求，就是用火车，轮船等新方式也嫌太慢了。因此，当电登上科学舞台之后，人们渴望像蒸汽机开创的动力革命一样，在电学方面也能开创一个信息革命，有一些简便而又迅速传递信息的办法。
为解决这一科学技术难题，许多人在崎岖的科学道路上攀登，花费了很多劳力和心血。到底。功夫不负苦心人。。他们以自己的辛勤劳动，为人类的物质文明与精神文明的建设，换得了一串串的科学技术硕果：19世纪30年代末，美国人莫尔斯（1791—1872年）制成了实用的电报机，并于1844年在华盛顿与巴尔的摩之间架设了第一条有线电报路线；1876年美国人贝尔（1847—1922年）发明了。顺风耳。——电话；到90年代又有人发明了不用电线传递的无线电报。真可谓。万紫千红。。电报和电话的发明是人类自觉应用电学知识的产物，在科技史上具有划时代的意义。它的伟大意义可以同蒸汽机相比。因为蒸汽机是利用自然力代替了人力，扩展人类肢体功能的一次革命，而电报和电话是扩展人类感官功能的一次革命。
然而，无线电是谁首先发明的？直到现在这还是个争论不休的问题。有人认为，无线电是意大利人马可尼（1841—1937年）首先发明的。
因为早在1894年，只有20岁的马可尼便从赫兹去世的讣告中了解到电磁波的性质，产生了利用电磁波进行无线电通信的想法。他在研制无线电报中遇到了两个问题：一是技术问题，他改进了金属检波器，在怎样发送电波信号和接收检测电波信号方面做了大量细致的工作；二是经费问题，他最初请求意大利邮电部部长的支持，碰了壁，才于1896年来到英国，得到了一些英国资本家的合作，研制出了无线电，并使无线电通信的范围很快从几百米增加到几十公里。于是，他成立了自己的无线电报有限公司，开始大量生产发射电磁波的感应线圈和接收用的金属检波器。有许多国家的海军和商业航运公司都采用了他的无线电报。但他并不满足于无线电报只能在短距离内使用。1901年他在英国建立了一座高耸入云的发射塔，向大西洋彼岸发射电磁波信号，终于获得成功。同时，他还推测到空中有能够反射电磁波的电离层存在，后来的实验证明了他的这一推测。《简明不列颠百科全书》也把马可尼称为实用无线电报系统的发明人。
但是此书同时指出：波波夫1895年发明了从形成闪电的巨大电火花发出的电磁波的无线电接收装置“这个雷电检测器比意大利物理学家马可尼1896年6月取得专利的收发信号的无线电报机要早”但一般并不承认无线电通信是波波夫发明的“有证据说明，马可尼更早一些时候就进行了传送无线电报的实验，早在1894年马可尼就已用相当简陋的装置，进行短距离的初步实验，之后他改进了检波器，并使用垂直天线，使信号的发射范围扩大到1.5英里左右”
可是有很多前苏联学者认为，无线电的最先发明者不是马可尼，而是波波夫。这些学者说：“波波夫在1895年最初发明无线电报。波波夫发明无线电报后不久，有27个渔人被浮冰带到波罗的海，因无线电报而被拯救。但是波波夫的无线电报在俄国未被采用。”1895年当波波夫向政府请求1000卢布来设置无线电报试验装备时，陆军部长回答道：“我不能允许把钱用于这样的幻想。俄罗斯科学家的此一发明，被意大利工程师马可尼所利用，他极力设法把无线电发明的优先权占为己有。”涅奇金娜等人甚至说：“1895年时，波波夫已经不用电线把莫尔斯的字码符号传达出去，1896年，他设计出世界上第一架无线电收音机，拍发出世界上第一个无线电报。没有被守旧的沙皇当局所采用的波波夫的发明，被意大利的市侩马可尼窃取去了，马可尼冒称波波夫的伟大发明是自己的发明。”她们虽然一口咬定是马可尼“窃取”了波波夫的发明，但拿不出确凿的证据来加以证明。
有的学者则力图从中调和，认为无线电通讯工具的创造是马可尼和波波夫几乎在同时完成的。他们说：“无线电的发明是十九世纪末最为重要的技术科学成就。1888年，德国科学家赫兹在放电实验中发现了电磁波，完全证实了麦克斯韦关于电磁波的推断“利用这种无线电波进行通讯的技术工程上的创造，则是由意大利的工程师马可尼和俄国科学家波波夫几乎是在同时完成的”1896年，波波夫首次应用天线实现了300码的无线电传播“他在俄国实验所受到的支持是很有限的；而马可尼的实验则是在英国资本家的资助下进行的，资金，设备，科技人员等条件比较优越”1899年，实现了横越英吉利海峡的无线电通讯；1901年实现了大西洋两岸的通讯实验。”
总之，以上各家意见都不相同，到底无线电的最初发明者是波波夫还是马可尼，人们至今也还没有定论。
克隆人诞生之谜
1978年愚人节的前一天，纽约某出版社匆匆地为一位34岁作家赶印一本不寻常的书。在这本书里，戴维·勒尔维克披露他参加了一件意想不到的事件。他曾帮助一个古怪的百万富翁克隆自己。这本书名为《按照他的面貌——克隆一个人》。在这本书中，勒尔维克声称在1973年9月的某一天，一个神秘的陌生人从西蒙大拿弗来赛德湖打电话给他。陌生人不肯说出名字，但说他是一个“书迷”。当勒尔维克问他为什么找自己时，这个男人说：“他已渐入老境，仍是单身，没有子嗣。”他要勒尔维克去找一位医生来克隆他自己，为此他可以出100万美元或更多的钱。
这个男人曾提议，如果没有问题的话，勒尔维克也要参与这件。激动人心。的克隆人的秘密。但勒尔维克考虑他是否会把世界搞得很乱，他也提到这个项目是否会影响他记者声誉的疑虑。如果他同意帮助这个男人，他就要同意决不透露那个百万富翁和给他做克隆的那位科学家的名字。不用说，勒尔维克克服了种种疑虑，同意帮助神秘的打电话给他的人。他说，他劝说那个叫作麦克斯的百万富翁同意他做道德仲裁者的角色。如果他认定有严重的道德问题，他可以让实验停止。
勒尔维克首先与科学家商量克隆是否能够成功，结果被一再保证一定可以，其理由听起来和诺贝尔奖获得者詹姆斯沃森在1971年，以及又为伦理学家维拉德盖林在1972年说过的一样。简言之，即用克隆蛙的方法来克隆人。
勒尔维克找到了一位愿意和有能力来克隆麦克斯的科学家，这个被勒尔维克用假名“达尔文”来称呼的男人，是成百上千个科学家中的一个。当然，实验是秘密进行的，麦克斯把他的随员带到他的领地——在夏威夷那边的一个无名的小岛上。麦克斯为当地人造了一所医院，因而得到了他们的感激。医学实验便在这所医院内进行。
同时，麦克斯开始寻找怀他克隆体的理想妇女。麦克斯的一个杂役罗伯茨负责寻找可以充当婴儿代理母亲的年轻美貌的女孩。麦克斯坚持要一个处女，因为他考虑克隆成功之后可以让这位克隆的妈妈做主妇。罗伯茨走遍了工厂，请各种各样的女孩到诊所来作检查“研究”以挑选候选人。最后罗伯茨找到一位“行将17岁”的姑娘。她是一个孤儿，并且在她那样年纪的人中显得很老成，勒尔维克叫她“麻雀”。最后，做了克隆实验，处女“麻雀”也怀上了麦克斯的克隆体，而且在临产时，她和麦克斯飞往美国去生孩子。她在。一家小医院里。生下了孩子。麦克斯用录音机录下了这克隆孩子的第一次哭声，但应“麻雀”的要求，没有给刚出生的孩子拍照。这重大的日子是1976年圣诞节的前两周。这个日子比经过医生们花了10年努力终于使体外受精成功的日子早两年，离科学家们尝试克隆蛙受挫有20年。毫不足怪，勒尔维克声称这本书中写的都是事实的，这自然使科学家们感到愤怒，他们立即起来反驳他耸人听闻的说法。
不久，对勒尔维克的批评从其他方面出现。科学家设法安抚公众的恐惧。《新闻周报》说，没有理由去克隆人。最后杰克逊实验室的分子遗传学家，以后成为另一克隆大论战的中心人物彼得霍普注意到，问题的要害是什么？他说：“我们不能从克隆人的过程中学到什么科学的东西。”况且，一个人不仅只是基因。马克特说：“如果希特勒被克隆并分布在美国各处，有可能会是一些好人”。
但是某些科学家认定即使这本书不是真的，现在也是防止它成为现实的时候了。国会计划举行一次听证会。众议院卫生小组的一位发言人说：“如果这本书上写的是真实的，那就有必要举行听证会，把问题在国会和公众面前摆出来。”
1979年10月1日一位法官判定这本书是造假的，出版社也承认这本书的内容是不真实的。这是出版社第一次被告上法庭，是法庭第一次宣判一本书是。一次恶作剧和一场骗局。然而，勒尔维克不承认他的故事是虚拟的。
最后，公众对勒尔维克的说法已不感兴趣了。勒尔维克从社会生活中消失，克隆丑闻也被否定了。
电子计算机的发明之谜
伴随社会的进化，人类计算的方法也在不断地进步。远古时代，人类的祖先利用手指，石块或小树枝来进行简单的计数。后来，人类发明了筹算法，拿小竹棍竖摆代表1，横摆代表5，这样就可以用较少的竹棍表示较大的数值。再后来，这种方法也不能满足人类社会的需要了。于是，算盘在公元前14世纪应运而生，它是适应经济不断发展需要而出现的产物。可以说算盘及随后出现的计算尺是计算机最早的雏形。为什么这么说呢？因为这是人类的原始手工计数向利用工具计算的一次飞跃，计算工具方面的一系列变革就是从这里开始的。当然，由这个雏形发展到真正的计算机则需要一个漫长的历史过程。
一直到17世纪，机械计算机的出现才使计算机技术向前跨了一大步。1642年，法国著名数学家帕斯卡制成了第一台只能做加法运算的机械式计算机。1818年，一种比较实用的手摇式计算机被法国人托马斯设计出来，并于1821年建厂投产，生产了15台，开创了计算机制造业的先例。但是与其他科学技术相比，计算机技术的发展速度还是相当缓慢的。
从18~20世纪，西方国家许多人都为改进这种落后于实际要求的计算机做出了极大的努力。英国数学家巴贝齐就是其中之一。他对研究计算机很是着迷，把一生的主要精力都放在了设计计算机的工作上。历史上第一次实现利用程序完成连续运算的计算机——差分机就是巴贝齐设计的。
历史进入了20世纪40年代后，电子计算机才开始了近代意义上真正的发展和突破。20世纪40年代，火箭，原子弹，导弹技术迅速发展。
第二次世界大战非常紧张激烈，交战双方都想在装备上胜对方一筹。科学家在两种不同性质的爱国热情的驱动下玩命似的进行各种研究。在研究过程中，随之而来的极其繁琐，复杂的数学计算问题越来越多，而这些问题的解决又往往需要在很短的时间里进行几千，几万，几亿甚至几十亿次的数值计算。手摇或机械式计算机不仅劳民伤财，而且最令研究人员不放心的是精确度也难以保证。现实迫使人们要对机械式计算机做根本性的变革。20世纪40年代初，一个计算机研制小组在美国成立。由30多岁的工程师莫西莱，24岁的艾克特和年轻的格尔斯坦等组成。在他们齐心协力的工作下，1945年年底，世界上第一台电子计算机诞生了第一台电子计算机看上去像个庞然大物。它全部采用电子管制造，共计用了18000个电子管，电子管大的像萝卜，小的像花生米。它的体积有90立方米，重量达30多吨，占地170平方米，需要一间30多米长的房间才能容纳得下。它每秒可做5000次加法，400次乘法，比机械式计算机要快好几百倍。它还有一个巨大的特点是，整个计算过程都是按照预先编好的程序自动进行。这就是人们通常所说的第一代电子计算机。第一代电子计算机太大了，这主要是因为那些电子管需要很大的空间。利用半导体材料制成的晶体管催生了第二代计算机，使电子计算机体积过大的弊病得到了部分解决。半导体技术的出现促进了计算机向小型化方向发展。第二代计算机的体积只相当于并排摆放的大衣柜，可它的计算速度却提高到了每秒几百万次。人类对自然社会永远是那么的好奇。人类的创造力是无穷无尽的，同样对计算机的研究也是如此。人们不仅要求计算机有计算的功能，而且要具有智能。20世纪80年代开始研究的第五代计算机不再限于只能听从人的指挥去干活，而是有了一定的逻辑判断能力，变得会“思考”了。它可以代替人类去驾驶飞机，帮助医生去诊疗病人，去深海探宝，去遨游太空，等等。计算机发展已步入智能化时代。人类进入了21世纪后，电子计算技术的发展更是日新月异。人工智能更成为一个新兴的课题，且发展较快。相信在不久的将来，通过研制智能计算机，人类自身将获得更大程度的解放。
长颈鹿的“控压装置”与抗荷服之谜
我们都知道，飞行员在驾驶战机加速爬升时，其体内血液的流速会在惯性作用下慢于人体的运动速度，这时血液就会积聚在人体下部，从而造成大脑特别是视网膜供血不足，眼前霎时会出现一片漆黑，严重时会引起短暂的晕厥，直接影响作战和飞行安全。为此科学家在飞行服中增加了一种裤形装置，这种装置是在腹部，大腿，小腿的地方安装了几个相通的气囊。飞机上的增压气源在飞机进行剧烈变化的机动飞行时，可通过抗荷调压器按人体的需要自动调节气压，使气囊因迅速充气而膨胀，压迫飞行员的腹部和下肢，抵抗内脏器官的移位和血液的惯性下涌，使迅速下涌的血液返回心脏，从而克服了飞行中的黑视和晕厥现象。设计师们如何能想出如此独特的设计，那得从长颈鹿说起。长颈鹿在落差高达五六米的空间里上下晃动脑袋，却没有头昏目眩的感觉，而是成功地克服了这一生存障碍。长颈鹿如何做到这一点的呢？原来，长颈鹿的身上有双重“控压装置”。长颈鹿的大脑下部有一团伸缩性很强的网状小动脉。当血液进出这个特殊的“阀门”时，细细的动脉小血管会迅速扩张，血液的流速和增加量会因这个迅速扩张的网状体的阻滞作用而降低。因此，即使在长颈鹿猛低头时，也不会有过量的血液涌入大脑；当这一作用相反时，即在长颈鹿猛抬头时，大脑也不会出现供血不足。同时，长颈鹿身上裹着一层紧箍着血管的坚硬的外皮。这层外皮既可以抵御敌害，又能保持血管内外层平衡，控制血压。
长颈鹿的护身绝招启发了生物学家和飞机设计师，他们仿照长颈鹿用坚硬外皮控制血压的原理，发明了此种抗荷服（飞行服）。
电磁波之谜
1875年2月22日，亨利希·赫兹诞生于德国汉堡一个中产阶级家庭。
中学毕业后，他继续在德累斯顿高等技术学校学习工程学。当时，他的理想是成为一名建筑工程师。1876年秋天，赫兹在柏林铁道兵团服了一年兵役。退伍后，赫兹进入慕尼黑大学，继续攻读工程学。在此期间，赫兹选修了著名物理学家菲利浦·冯·约里的物理课和数学课。老师的课深入浅出，非常生动，使赫兹对物理和自然科学产生了浓厚的兴趣。
为了能听到著名的数学家亥姆霍兹和物理学家基尔霍夫的课，赫兹申请转入柏林大学学习。很快，这两位老师就将赫兹视为自己的得意门生，并决定从各方面对其进行培养。
1880年3月15日，赫兹取得了博士学位，随后在亥姆霍兹研究所做了两年半助手。此时正值麦克斯韦的电磁理论发表后没有得到社会的承认之际，有些人甚至公开对其发难。1879年，亥姆霍兹在麦克斯韦电磁场理论的基础上，以。用实验建立电磁力和绝缘体介质极化的关系。为题，设置了柏林科学院悬赏奖，希望通过实验证明麦克斯韦的理论。赫兹做了无数次实验，但始终没有进展。
赫兹用了几年的时间，对有关电磁波的各种不同的观点作了深入的研究与分析。经过比较和鉴别后，赫兹精心地设计了一个电磁波发生器，深入地研究。电火花实验。，想通过这一系列的实验证实麦克斯韦高深莫测的电磁场理论。赫兹先将两个直径为0.30米的铜棒分部接在两块边长为0.40米的正方形锌板上，铜棒的一端又焊上一个金属球，让铜棒与感应圈的电极相连。通上电后，当两根铜棒的金属球靠近时，就会有电火花产生并从一个球跳到另一个球。这些火花说明电流是循环不止的，在金属球之间产生的高频电火花便是电磁波。麦克斯韦的理论便认为电磁波由此就能被送到空间去。赫兹为此制作了一个电波环，目的是捕捉这些电波，确定它能否被送到空间。这是一个用粗铜线弯成的环状物，环的两端有两个小金属球，球的间距可以调整，就用这个装置来接收莱顿瓶辐射的电磁波。小金属球之间如有火花产生就表示接收到了电磁波。在实验中，如果改变金属球的间距，就会调整接收天线的谐振波片，谐振的时候，就会产生火花。赫兹把这个电波环放到离莱顿瓶10米远的地方，当莱顿瓶放电时，铜丝线圈两端的铜球上果真产生了电火花。赫兹认为，电磁波从莱顿瓶发出后，被电波环捕捉住了，也就是说，电磁波不仅产生了，还传播了10米远。1887年11月5日，赫兹完成了一篇题为《论在绝缘体中电过程引起的感应现象》的论文。他在论文中总结了电磁波的研究成果，并证明了麦克斯韦的电磁场理论。这篇论文很好地解答了亥姆霍兹提出的悬赏难题，并因此而荣获柏林科学院的科学奖。
麦克斯韦深奥的电磁场理论被赫兹用这么简单的自制仪器就得到了验证，从此，再也没有人怀疑电磁波的存在。这之后，赫兹开始专门研究电磁波，他还对电磁波的传播速度作了测量。
实验时，他选择了一个长15米，高6米，宽14米的教室。赫兹在离波源13米处的墙面上安装了一块4（米）x2（米）的锌板，当从波源发射出的电磁波经锌板反射后，便在空间形成了驻波。
赫兹首先用检波器对电磁波的波长进行检测，然后根据直线振荡器的尺寸算出电磁波的频率，最后通过驻波法把电磁波的传播速度计算了出来。赫兹于1888年1月将《论电动效应的传播速度》一文圆满完成。论文提出，电磁波在真空中的传播速度同光一样快。赫兹接下来又进行了电磁波的折射，反射，偏振等一系列实验。实验证明，同光波一样，电磁波同样具有折射，反射和偏振等物理性质。当时的科学界对赫兹的突出成就给予了高度评价。1893年12月7日，作为波恩大学的教授，赫兹抱病坚持上完了他一生中的最后一堂课“第二年的元旦那天，年仅37岁的赫兹离开了人世”为了纪念这位年轻的科学家为人类作出的贡献，人们以他的名字来为“赫兹矢量”，“赫兹波”，“赫兹函数”等物理学概念进行命名，并以“赫兹”作为频率的单位。
人体内的秘密
肚子“咕咕叫”的秘密
不少人都有过肚子饿得“咕咕叫”的时候，但饥饿为什么会导致胃部发出“鸣叫”呢？德国科学家最近揭开了这个秘密，他们发现人饥饿的时候，胃部肌肉挤压其内部的水和空气就会发出声音。人体在饥饿的时候通常会有一些不同的反应，比如最简单的是“感觉”到了饥饿，或者是“肚子饿得咕咕叫”了，甚至于到“饿得头昏眼花”了。来自波茨坦营养学研究所的科学家约尔格·哈斯勒认为，这其中的“咕咕叫”无疑是最明确的信号，表明你需要进食了。哈斯勒研究发现，其实当人们说自己的肚子空了感到饥饿的时候，胃部并非空无一物，而存有空气与水”在这种情况下，胃部肌肉的相互“拉扯”运动，会使得胃部形成诸如一根“软管”一般的状态。“而空气和水就在这根软管里受到挤压，自然就会咕咕作响”，哈斯勒解释说。科学家认为，整个过程其实只是人体内一个很自然的反应。此外，这种反应还会在某些条件下受到其他反应的刺激而得到激发或者加强，比如当某些美味食品落入你的视线，导致嘴里开始分泌唾液，胃部开始分泌胃酸等帮助消化的物质的时候，你就会觉得产生了饥饿的感觉，而往往肚子也会适时地开始了“咕咕叫”。
测量你体内的水
地球上生命的起源与水的生存有着密切的关系。可以说，如果没有水，那么这个星球上就不可能有今天人类的生命和其他一切生物的存在。
在所有的生命体中，人类也是含水量最大的生物之一。人体内的水按重量计算占有60—70%。水不仅直接参与机体组织的构成，而且有运送营养物质及代谢产物，维持体液内环境相对稳定，促进和参加代谢过程，调节体温等重要作用。人体贫水或水过剩是某些疾病的征兆。准确测量身体内的水含量维护身体健康是相当重要的，尤其对肾透析手术来说是相当关键的一个指标。目前，医院对患者水含量的测量依然十分笨拙，他们需要先采集患者的血样，然后花几天的时间进行血样分析。
医学物理学家已经设计了一种新的可以测量人体水含量的仪器，比起传统的身体水含量测量来说，这种仪器在测试时具有快速，方便和无痛的特点。发明这项仪器的是英国尼尔大学的物理学家西蒙·戴维斯和他领导的研究小组。
两个氘原子和一个氧原子化合，就可以形成重水。氘原子和氢原子属于同一元素，但是，氘原子比氢原子多一个中子，所以重水的密度比水大。测试时，让患者喝掺入一定量重水的饮用水，需要饮用重水的量得依据患者的体重。然后，戴维斯开始每隔4分钟收集一次患者呼出的气体样品，这样一直收集两个小时。患者饮用重水两小时之后，这些重水已经平均分布在身体内了，呼出的潮气气息里的氘原子含量变得稳定。此时，根据患者呼吸出气体中重水的含量分析，就可以测量出人体中水的含量。
现在已经研制出样机，该样机大约重200千克，安装有4个轮子和两台普通的发动机。研究小组正在对产品进行进一步的开发之中。
夜空黑暗之谜
奥伯斯是19世纪德国的一位天文学家，也是一位医生。白天，他行医，晚上就观察星星。他发现了5颗彗星，并提出了彗星尾形成理论。但是，他提出的一个悖论，至今未能得到合理的解释。
奥伯斯指出，按照静止，均匀，无限的宇宙模型，天空中散布着无数个均匀分布的发光恒星。尽管距离越远，单个恒星的亮度越小，但考虑到所有星光在宇宙中任一点的光照总和，以及近距恒星对后面星光的遮掩效应，整个天空就和太阳一样明亮，而实际上夜空却是黑的。理论与实际观察结果就是这样矛盾。简单地说，黑夜应是白夜。
早在奥伯斯之前，另一位德国天文学家开普勒就认为，如果天空的星星无限多，夜晚的星空就应该是亮的。不论是奥伯斯，还是开普勒，他们虽然提出了问题，却无法回答问题。理论和实际相矛盾，必有原因。但不知道问题出在哪里。
为了解决奥伯斯悖论，天文学家提出了多种理论加以解释，但都不能自圆其说。直到今天，仍然莫衷一是，成为一个难解的谜。
有的天文学家认为，星空中存在着吸光物质，吸光物质吸收了来目恒星的星光，使天空黑了下来；有人则认为奥伯斯的理论是根据恒星均匀分部在宇宙中计算出来的，而实际上恒星分布并不均匀，有的星区恒星多，有的星区恒星少。因此，在宇宙中存在亮区和暗区，而地球就处在暗区，所以，天空是黑的”还有人认为，奥伯斯的悖论是对的，但奥伯斯假定了恒星永远在那里发光，实际上有的恒星已经“死亡”，不发光了。遥远的恒星在“死亡”之前发出的光尚未到达地球。所以，地球上的星空是黑的。
还有人用大爆炸理论解释这一现象，认为大爆炸后出现了许多星云，逐渐凝聚成各种天体，宇宙不断向外膨胀，大量恒星远离地球而去，这些恒星的光也不能到达地球。所以，在地球上看到的星空是黑的。似乎，这些理论都有道理，但又不能很好地解释奥伯斯悖论。奥伯斯认为，宇宙是无限的说法不科学。如果宇宙是无限的，恒星与恒星之间就不会有暗区，地球上空就不会是黑的，而且要比白天还要亮得多。但现代天文学知识告诉我们，宇宙的确没有尽头。如果有尽头，尽头那边又是什么？
奥伯斯的悖论提出至今已有100多年了，尽管天文学取得了许多重大进展，可是仍然没有能够提供科学的答案。既然地球上白夜和黑夜的问题无法推翻奥伯斯理论，唯一的办法是寻找最终的事实根据来解释这个矛盾。看来，只有等待到21世纪了。
最长的古运河之谜
中国古代有一项与万里长城齐名的伟大工程，它就是有着悠久历史的南北大运河，也是世界上最长的古运河”早在春秋末期，即公元前485年，吴国开始挖凿运河的一段“邗沟”，这是为连接淮河和长江而修建的，这条河道长150余千米。从隋朝大业元年到大业六年，也就是公元605~610年，统治者隋炀帝为沟通钱塘江，长江，淮河，黄河和海河五大河，征用民工200余万人，将古运河扩建成一个宽30~70米，长2700余千米的南北大运河。到了元代，大运河被改名为京杭大运河，原来呈弓形的河道，被改为南北走向的直线河道，形成了现在1794千米航程的运河路线。
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