地球表面大部分都是蓝蓝的海洋。海洋到底有多大呢？地球表面积为51050万平方公里，其中海洋的面积约为36100万平方公里，占70.8%，而我们赖以生存的陆地面积，只有14950万平方公里，占29.2%。有人这样推算如果我们把地球表面崎岖不平、坑坑洼洼的地方一概“拉平”，不但所有陆地都不会露出海面，海洋还将把地球淹到3798米深。
地球上如此广阔的海洋水域究竟是怎样形成的呢？这一问题长期以来，一直是个未解之谜。
在古代社会，人们无法正确认识自然，于是便借助神话和迷信去解释海洋的形成。在古代的亚述、巴比伦流传着这样的神话：月神马尼多克与恶魔狄亚马德搏斗并杀死了狄亚马德，把他的尸体分成两半。一半向上高举，创造了太阳和月亮；另一半向下沉落，创造了山岳、河流和海洋。中国古代也有一个神话，说是有个英雄叫共工，一怒之下触倒了不周山。而不周山是支撑天地的支柱之一，它倒掉后，天地就倾斜了。天倾西北，天上石头掉下来，从此西北多高山，地陷东南，从此在中国东南方就形成了海洋。
15、16世纪之后，地质和天文学获得了较大的发展，科学家们对海洋的形成问题也开始了新的探索，并逐渐提出了一些假说。例如，1852年法国人鲍蒙提出了“地球冷缩说”。按照他的说法，最初，地球是从太阳里分离出来的一团极热极热的气体，由于辐射散热，渐渐冷却下来凝结而成了地球。
在冷却过程中，地球表面冷却的速度比内部快，因而地球表面首先形成了一层硬壳。内部则继续冷却收缩，于是，内部和外壳之间就形成了一个“空隙”地带。地壳在本身重力作用下发生下陷，结果必然造成这里凹下去，那里凸出来。高出的地方就是高山，瘪下的地方就成了海洋。
“冷缩说”从19世纪下半叶到20世纪初，一直在地质界占着统治地位。但放射性元素的发现，使该理论受到沉重打击。因为放射。性元素蜕变释放出大量的热能，不断的烘烤着地球，地球不仅没有冷却收缩，反而在增热膨胀。此后，“冷缩说”逐渐被冷落。
冷缩说遭到否定之后，科学家们又开始了新的努力。1972年，英国天文学家霍伊尔提出“新星云假说”，该学说的基本观点认为，地球以及整个太阳系是原始星云被放射性元素蜕变所产生的热量烘烤而逐渐形成的。这种观点为较多学者所接受。
星云说认为，宇宙中有许许多多大大小小的由氢、氧等气体形成的固体尘埃气团，像巨大的云一样，这就是星云。太阳系最初就是一团温度不高、转动不快的星云，但60多亿年前，地球物质由太阳星云中分化出来。最初，这些物V质互相混合，呈一个个团块状，在运动过程中，团块互相碰撞、结合，由小变-大，逐步形成一个原始的地球。原始地球是一个没有生命的世界，既没有我们现在所看到的蔚蓝色的海洋，也没有包裹着地球的厚厚的大气。当时，地球温度较低，各种物质混杂在一起。后来，由于地球的增长和绝热压缩作用，其内部变暖。初始温度大概在lOOOt左右，随后地球内部的一些放射性元素在蜕变中又释放出大量的热来，随着热量的积累，地球内部温度升高，地内物质开始溶解。在重力的作用下，轻者上浮，重者下沉，在高温下水汽与大气从其他物质中分化出来，飞升进人空中，形成厚厚的大气层。而那些铁镍等重金属则沉人地底，形成地球的核心部分。至于硅酸盐等比较轻的物质则紧紧包围在地核外面，形成厚度2900多公里的一层地幔。在地幔上部又进一-步分化出地壳来，在这层地壳上，有高山、平原，也有凹地。地球就是这样在大约45亿年前形成的。
大多数科学家都认为，海洋的年岁差不多也同地球本身一样古老。那么最初的海洋水体来自何处呢？科学家很早就作了种种设想，由于难度大和尚未找到有力的根据，至今还未解决，主要有以下几种不同的观点：
同生说。即海洋和地球同时出现。该观点认为在地球早期，地球表层就有浓厚的水蒸气层，蒸气在冷凝中形成长期大雨，雨水聚而形成了大洋和湖泊。
内生说。该观点认为，地球表面之水是从地球内部溢出的，大洋又是这些溢水长期积累而成的。
外来说。1961年，科学家托利提出，地球上的15.3亿立方米的水由太阳风送来的氢和地球原有的氧结合而成。该观点的反对者认为，高空的大气在太阳紫外线的强烈照射下，会分解成氢原子和氧原子而逃逸，不可能给地球增加水量。实际上地球上水的蒸发和降水基本是平衡的，水量不见增加。美国科学家还提出海水来自冰彗星雨的假说，这一理论是根据人造卫星提供的某些资料而得出的。1987年，科学家通过人造卫星获得一些高清晰度的照片，在分析这些照片时，发现一些过去从未见过的黑斑，或者说是“黑穴”。科学家们认为，这些“洞穴”是冰彗星造成的。而且初步判断，冰彗星的直径达20千米。大量的冰彗星进入地球大气层，经过数亿年，或者更长的时间，地球表面得到的水量逐步增加，于是就形成今天的海洋。但是，这种理论缺乏海洋在地球形成发育的机理过程，而且这方面的证据也很不充分。
陨石源说。中国学者李鸿业将天文学和地学结合起来研究，提出了海洋水体来源的新看法——陨石源说。他认为在天文时期地球上就有水存在，水主要是由地球内部“挤”出的。其依据有三点：其一，我们在研究找矿标志时，往往发现岩浆岩矿物晶体中含有水包体。例如人们喜爱的水晶眼镜片，如果用显微镜观察时往往可以发现有成群的微气泡，这些气泡往往是水的包体，有时还见有食盐结晶体。如1998年，在美国得克萨斯莫纳汉斯发现的两个陨石中，竟有紫色的盐结晶。此外，众所周知大洋水中盐的含量4%其来源不是大陆，因为大陆内部的水不论江河和内陆湖一般是淡水，只有沟通地下含盐层的湖泊(如柴达木盆地的含盐湖），才出现含盐的矿化水。这些事实说明，大洋海水中的盐分是水在地球内部运动中带来的。其二，在现代火山喷发中，往往伴有大量水蒸气，如夏威夷火山喷发中H20竟达70%。又如，由岩浆岩构成的岩石一般含有H20，流动的熔岩含水可达10%。由此可知，岩浆岩成岩后会失去大量水分。其三，天文和大地构造研究证明，地球原始形态不是圆的，而是卵形体（有似火星的卫星）。由于受这个形态所制约，两极高出的物质和较多重物质必然向中心挤压，逐渐使卵形体向圆球体、扁椭体发展。强大的引力挤压和揉动，必然使地幔加热并处于熔融状态，火山物质的一部分就挤出地球之外成为水圈了。这种火山活动以太古代最烈，所以大洋的水早已形成（现今火山活动很少，水不致大量增加）。
而多数人倾向于认为，在地球形成过程中相当长时期内，水汽和大气同时在地球表面共存。后来，地球表面逐渐变冷，水汽与大气的温度也随之降低，水汽开始凝结，行云致雨，并通过千沟万壑，汇集到原始的洼地中去，从此，地球上有了江河，有了海洋，这就是原始水圈。
科学家推测，原始海洋中海水是不多的，仅有目前海水的十分之一。今天地球上如此多的海水是长期积累而成的。火山活动是海水增加的最主要方式。地球已有几十亿年的生命史，在漫长的地质历史时期中，曾经有过多次大规模的造山运动。火山爆发时，喷射出500t左右的高温气体，其中既有氯化钠、氯化钾等大量氯化物，也含有大量水汽，有时甚至有沸腾的水柱喷射出来。而且火山活动释放出来的水分也是十分惊人的，现在，每年的陆地和海底火山爆发所喷出的温泉水量高达6600亿吨，就是一个很好的证明。因而它们汇集在一起，便形成了今天的海洋。
海洋究竟是怎样形成的？也许只有等解决了太阳系的起源问题之后，原始海洋的形成之谜才能被真正解开！
如何实现海水淡化
水是生命的源泉，人类的生存一刻也离不开它。但地球上的淡水资源是极其有限的，目前可利用的淡水资源包括可利用的地下水、湖泊和池塘里的水、土壤含水、大气含水以及随时处于流动的河流水，共约105万立方公里；而另外的约900万立方公里淡水，目前尚不能利用。
地球上几乎有四分之三的淡水被禁锢在冰盖和冰川中。约90%的固体水(实际上是压实的雪）在南极大陆数英里深的冰盖中。南极洲是美国（不包括阿拉斯加）面积的3倍，那儿有大约600万立方英里的冰。如果慢慢融化，它将使密西西比河大约流5万年，使地球上所有的江河大约流830年。这样多的淡水全部流人海洋，就会使海洋的水位升高250英尺左右。但极地冰盖远不可及，所以不能算作淡水资源。
海洋中的咸水量约为31700万立方公里，约为地球上可利用水的97%。但海水中的盐分高达33~38%根本无法使用。人们设想：如果能淡化海水，那么淡水紧缺的难题岂不迎刃而解？于是，为实现这一梦想，科学家们迈开了探索的步伐。
实现海水脱盐的常用方法主要有蒸馏法、冻结法和反渗透法。蒸馏法是与再冷却相结合的蒸发。在蒸发的过程中，溶解的盐分变成浓缩的盐分留下了，然后使蒸汽冷却，它就重新冷凝成液态的淡水。今天，蒸馏法像在帆船时代一样，仍然是淡化海水的最重要的方法。此外，当海水不完全凝结时，它就分成-几乎不含盐的冰和浓缩的盐水，人们可以把冰从盐水中分出来，回收和利用冻结过程中释放的热，这就是冻结法。而反渗透法则用一个无孔的特殊结构的膜代替有孔的过滤器，再对接触这种膜的咸水施加足够的压力，水就可以穿过膜，而盐分等水合离子却不能穿过。
除了可以通过上述三种方法将海水中的淡水分离出来之外，也可以采取离子迁移法和化学法除去海水中的盐。食盐以及大多数其他的盐类，都是由反电荷的离子组成的。当盐溶于水时，这些离子就与水松散地结合在一起，变。成了水合物。因此，当晶体结构分解时，离子就能独立移动。由于这两种离子所带的电荷相反，当他们处于两个带相反电荷的电极中间时，就向相反的方向移动。用这种方法使海水脱盐，就是离子迁移法。而化学法则包括离子交换法和沉淀法。
通过以上几种方法可以实现海水的淡化，但其成本是高昂的。据估计，用任何方法淡化海水，生产1000加仑的淡水需要11.6度电。为什么耗电量如此大呢？因为水是液体，而液态水分子具有紊乱的分枝结构。如果进行蒸馏，在汽化中，液态水的复杂多支的分子都必须打乱，组成简单的水蒸气分子0这是需要大量的能源的。如果通过离子转移进行淡化，液态水分子的分枝特性仍然是一个障碍。必须用电能将水合离子推过由分子紧密结合形成的“乱网”一样的液体，这就需要额外的能量来克服阻力。因此，无论采用哪一种淡化方法，淡化成本都极其昂贵。
为了实现海水淡化的广泛应用，必须降低淡化的成本。大家都知道，水的汽化需要消耗热，水蒸气冷凝成液态水则要释放热能。在蒸馏中，这两个过程是同时进行的。于是科学家们提出假设：如果这两个过程在同一温度下进行，消耗的热量与释放的热量则正好相等。这样，除了偶然的热量丧失之外，在用蒸馏法进行淡化时，就不需要热能了。
这一设想是否具有现实可行性呢？有！只不过理论上看起来简单，实际操作中却有一定的困难，因为咸水的蒸汽压略低于淡水。从盛着咸水的蒸馏器中释放出来的蒸汽，在蒸馏器的温度下不能冷凝成液态淡水，除非先将其稍微压缩，以增大其密度和压力。如果进行了压缩，在蒸馏的汽化过程中消耗的热量，将在冷凝整齐时在冷凝器中全部释放出来。如果能找到回收所有这种热量的方法，就可将热量再用来蒸发新的咸水，用这种方法回收热量所消耗的唯一能量，是用来压缩咸水产生的蒸汽，直到其压力与蒸馏器温度下淡水的压力相同为止。这可能是用蒸馏法（或其他办法）淡化海水所需要的最小能量，估计用海水生产1000加仑的淡水需耗费电量2.9度。
为此，科学家们在热带和亚热带进行了利用太阳能蒸发盐水的大量实验。太阳能不花成本，但其能量较弱，而且覆盖在液体上的水蒸气密度不断增大，致使太阳光还没有到达水面就被遮掉了。目前，用电热补充太阳能的尝试也不太成功。此外，利用太阳能蒸发的最大弱点还在于，蒸发水中消耗的热能不能回收。
为克服这一缺点，科学家们又研制出多效蒸发的淡化方式。在多效蒸发中，消耗的热能有相当大一部分能从冷凝器中回收，而且可以再使用好几次，因此产生的蒸馏水量至少为原来的2.5倍。在蒸汽压缩蒸馏中，可能为原来的10倍。
此后，又出现了一些比上述办法更能节约热量的方法，如真空急骤蒸馏法。它之所以经济的原因，主要在于使用低压废蒸汽——蒸汽发生过程中的副产品或工业中产生的蒸汽和电能的副产品。这种方法，由于预热、热输入和急骤蒸馏的循环被打破，形成许多连续的回路，盐水在回路之间反复循环，因此，蒸发过程在比其他方法所需温度更高的温度中完成。在回路之间，一部分盐水通过前效应反复循环。这种方法比其他方法利用热的效率高，因为温度越高，产生的蒸汽越多。现在仍在对这种方法进行研究，还可能有进一步改进。
随着研究的加深，向海洋索取淡水已得到了惊人的发展。1950年，世界上还没有一个淡化厂每天能淡化2.5万加仑淡水；到1969年1月，世界上巳有700个日产量为2.5万加仑的淡化厂了。目前，世界淡化水的日产量已达到2300万吨，并以10%到30%的年增长率攀升。世界海水淡化市场年成交额已达数十亿美元。一些人甚至乐观地认为，海水淡化距离人们生活已不再遥远，利用淡化海水解决淡水紧缺的时代即将来临。
有人清醒地指出，虽然海水淡化的确取得一定的成效，但恐怕还不容如此乐观。世界上还有许多国家在这方面的研究尚处于起步阶段。如目前海水淡化在中国这样一个人口众多、淡水资源非常紧缺的国家，应用并不广。除了人们的认识不到位之外，还有一个重要原因就是，海水淡化研究与产业结合不够紧密，缺少有力度的科技投人。中国国内一些专家们建议，为尽快实现海水淡化产业化，国家和地方应充分认识到利用和淡化海水资源对解决淡水紧缺的重要性。在此基础上，要认真研究水的规划，把海水淡化及开发利用列人水资源计划；还要积极推动产业界的介人，尽快形成海水淡化产业，以满足人们的生产和生活用水需要；在满足国内市场的同时，应该积极参与国际市场竞争。
淡化海水进入千家万户，还需要世界各国的进一步努力，但愿不久的将来，世界各地的人们，都能分享这一幸运之泉！
南极的冰盖
地球上最冷的地方就是南极。南极究竟有多冷呢？在南极极点处，美国阿蒙森——斯科特考察站的队员竖了一块木牌子，上面写着“平均气温华氏-56(折算成摄氏温度即为-79尤）。在南极的孚斯多克湖上的冰面，苏联的科学考察队员曾测到地球上有记录的最低温度：摄氏-88.3T在这样寒冷的天气下，温度计中水银都要冻结，铁桶上的焊锡也会冻裂开，细菌的繁殖受到极大的抑制。极地的考察者在参观50年前斯科特为首的探险队的极地住房时惊讶地看到：木板居然还是簇新的，留下的饼干仍适合口味，就连当年斯科特读过弃置的报纸也完全没有损坏！
如此低的气温致使总面积1400万平方公里的南极大陆，除了不到7%的地方有裸露的山岩之外，其余超过93%的地方全为冰雪所覆盖。从高空俯瞰，南极大陆是一个由隆起的中部向四周逐渐倾斜的高原，巨大而深厚的冰层就像一个银铸的大锅盖，倒扣在地球的南极。因此，人们又形象地把南极大陆上的冰层称为冰盖。南极冰盖的平均厚度为2000米，最厚的地方有3800米。当南极的冬季来临时，大陆的冰盖与周围海洋中的海冰连为一体，形成一个面积超过3300万平方公里的白色冰原，总面积超过了非洲大陆！
南极大陆被冰盖严严实实的覆盖着，这极大地增加了人类了解它真面目的难度。但无论多厚的冰雪也难以遏止人类对这“谜一样的地方”的探索欲望，参加南极考察的各国投入了大量的人力和物力，使考察工作等得了一些具有重要科学意义的成果。
近来，人们留意到媒体在报道科学家赴南极考察时，总要提到“钻取冰核”（冰芯）。为何要在南极冰原上钻取冰核呢？这是因为南极冰原埋藏着各个“冰期”以及火山喷发、风雨变化的信息。科学家认为，这些信息可为人类的病命运提供某种暗示和警告。由于南极冰盖是在低温环境下经过千百万年的日积月累形成的，因此其中记录了大量的地球演变信息，是一份珍贵的地球档案。各国科学家都十分重视对南极冰盖的研究。科学家曾利用从南极冰盖2083米深取出的冰芯，通过分析冰芯中的氧同位素、尘埃、二氧化碳以及微量元素等情况，揭示了最近16万年中的地球气候变化情况。
人们还在南极大陆发现了很多宝贵的资源。如1973年，美国在罗斯海大陆架上发现了天然气和石油。据说仅南极大陆西半部分，就可能蕴藏着相当于目前世界年产量的二至三倍的石油。此外，人们在南极还发现有金、铂、铜、镍、5铅、锰、钼和钴、铀等之类的放射性矿物约200余种。
由这一事实出发，科学家们认为南极大陆并非自古以来就是如此寒冷的，显然有过一段相当温暖的时期。为了解释这一事实，科学家们提出了一种学说，认为在1亿年前，南极大陆还是更大的陆地（冈瓦纳大陆）的一部分。在这块大陆上的许多地方，其中包括现在的南极洲在内，有着温暖的气候，生长着茂密的热带雨林。后来，开始了“海底扩张”，大陆漂移的过程。一部分大陆变成了今日的南美洲、非洲、澳洲、马达加斯加岛、塔斯马尼亚岛和印度次大陆；而另一部分则漂移到现在南极的位置上，变成了现今的冰雪世界。
证实这个大陆漂移的历史是有充分根据的。例如，考察发现澳大利亚南岸沿海的大陆架与南极洲、罗斯海陆架一带的岩层与沉积层是密切对称的，并且这种对称正是发生在人们认为两块大陆一度连在一起的地方。后来通过钻探证实，这两个地方都是大油气田所在地。
人们发现，在南极冰层里隐藏的秘密还多着哩！因为在冰层里可以发现来自宇宙的类似于宇宙尘埃的宇宙空间物质，甚至还可以发现陨石；可以发现包括实验原子弹时的人工反射性降落物，以及其他随人类生产活动而产生的各种污染物质。因此，通过冰的垂直取样，考察这些物质的分布状态，人们就可以知道，自古代到现在地球和宇宙的关系，以及近年来地球的污染程度。此外，分析冰层中所含的气体成分，还可以了解地球的古代和现代空气的组成及其变化等等。
更为神奇的是，美国科学家最近宣布，在南极腹地，他们在很深的冰层下面发现了细菌生存和繁衍的证据。就在苏联科考人员测量到地球上最低气温的南极孚斯多克湖上面的冰层里，美国科学家发现了类似于放线细菌的菌种。这种细菌通常生活在土壤里，可能是随着小块土壤被风刮到湖泊里并被埋在了那里；或者它们原本就是在湖里生长，后来被冰冻结在那里了。据介绍，这些细菌可能已经在那里呆了50万年之久。
冰雪的覆盖给人类了解南极造成了很大的困难，那么，冰的减少或消失是否就有利于人类呢？也不是，相反那将是人类的一场巨大灾难。根据科学家的计算，如果南极冰盖融化，那么海平面将平均升高50~60米。这样一来，地球上许多沿海的低海拔地区将成为一片泽国，北京的天安门广场可以行船，纽约的自由女神像也会沉人海底。
近年来，地球变暖成了热门话题，人们也将目光投向了南极——地球的冰库，并焦虑地探问着：南极冰原是否会因大气变暖而融化消失？科学研究表明与2万年前的冰川活动极大期相比较，南极大陆西部的冰层减少了约2/3，使全球海平面升高了11米。而在南极大陆的东部，冰层厚度没有多大变化。
尽管冰层减少的原因多种多样，但全球变暖被公认为是其中的一个重要因素。在整个20世纪，地球的平均气温上升了0.6~1.210而南极大陆部分地区温度升高的速度远远超过这一全球平均水平。其中，与南美洲毗邻的南极半岛情况最为严重，这片向南美洲方向延伸、长度超过1500公里的狭长陆地，气温上升的幅度是上述数字的10倍之多！尤其是在过去的50年里，至少有7个大冰架从南极半岛上消失，其中的一个冰架存在了2000多年。因此，近日一些科学家发出严正警告：南极洲一些地区的冰层正在以令人震惊的速度融化，人类在违背自然规律的情况下从事的过度工业活动，已经使地球气候变暖的情况越来越严重。
目前，全世界海平面以平均每年2毫米的速度上升。美国哥伦比亚大学拉蒙特——多尔蒂地球观测站的斯坦雅各布认为，导致海平面上升的原因可能来自南极。如果海平面大幅上升真像有些科学家推断的那样，是由气候变化造成的，那么，最直接的后果是南极西部冰原的坍塌。
美国地球物理学家罗伯特宾德斯査德勒多年来一直在研究冰川的行为。他猜测到南极西部冰原数千年来一直处于坍塌的过程中。但另一方面宾德斯査德勒承认，南极西部冰原的坍塌呈有序性，并可以预测，最终的冰原坍塌可能还过一两千年。
另有一些研究人员说，冰原坍塌进程可能早已开始。美国科罗拉多州博尔德国家冰雪研究中心的研究人员泰勒斯坎姆在对卫星图像进行分析后说，“我看到一个冰原正在树塌。”不过，他随后立即补充说，还有许多未知因素主宰着冰原的坍塌，任何变化都要经历数千年的时间。以上各种论断孰是孰非？目前科学家们正在为得出一个科学、可信的答案而努力。
通过对过去150年的气候记录进行研究，科学家们认为：“气候是头愤怒的野兽，我们正在惹它发火。”这不是杞人忧天，假如南极冰原真的因大气变暖而融化消失，那么全球海平面至少要上升50米，世界绝大部分的耕地被淹没，其后果将不堪设想。由此可见，人类致力于开发南极的同时，保护南极的课题可能更加严峻。
南北极地区是地球上最冷的地方，然而这里也最多奇趣。在极地点，不仅“南”“北”转向，而且“东”“西”碰头。如果说地理方位是人为的划分，那么极光现象则完全是大自然的造化了。
在极地万籁倶寂的夜晚，高深莫测的天穹之上，忽然会拉起了一块金丝绒般的大幕；它轻轻地抖动着，背后好像有一双隐形的巨手在操纵。正当人们惊疑之际，幕布又突然变成了一片黄绿色的原野。它的颜色、形状几乎一刻不停地变幻：有时是青灰，有时又是淡蓝。忽而被推出一道道细褶，好像天仙的裙子，忽而又拖曳着闪光的弧线，仿佛神女的彩带。它有时如猎猎旌旗，有时像万马奔腾。人们把这种在极地夜晚天空中出现的光怪陆离、变化万千的情景，称为极光。
亲眼目睹过极光的人，为它的神奇美丽所折服，也被大自然的神秘所吸引。极光作为一种古老的自然现象，一直被人们关注着，但在很长的岁月中，它无法被人了解和正确地解释。因此，极光是非常神秘的，如英文中“极光”一词为“奥罗拉”——罗马神话中的黎明女神。人们对极光的出现，产生各种反应——有的崇敬，有的畏惧；有人把它当成吉祥的预兆，欢欣雀跃，有人把它看做凶险的警示，惊慌失措，担心大祸临头。古代一些统治者也对极光的出现非常敏感、迷信，有的把它当作国泰民安的预兆，遂下令天下大赦；有的把它看成是国家战争、民族骚乱、农民起义、宫廷内讧的象征。
正因为如此，历史上留下了许多关于极光的宝贵资料。这些资料对于今天的科学研究，有着非常可贵的利用价值。
一般来说，极光多出现在南北极地区的上空，但能看到极光的地点并不固定，这取决于极光的强弱。科学家们把一年之中看到极光平均次数相同的各地用一条线连接起来，这条线就叫“极光等频线”。由于地磁极与地理极相差11度，又由于南北极的磁场不均匀，所以极光等频线是围绕地磁极的圆的线圈，它们不像人为划分的纬度线那样规则。北半球极地一带，北极光的最大等频值是243也就是说这些地方每年见到极光的天数约占全年的三分之二。中国最北的黑龙江北部，每年可望见到一次北极光；而内蒙东部、吉林北部、黑龙江南部、新疆北部大约10年才能有一次机会。当然，这里的数字并不绝对，有时可能多一些，有时可能少一些，有时甚至没有。比如1957年3月2日夜晚7点左右，在黑龙江漠河、呼玛一带，一团灿烂的红霞忽然腾空而起，瞬间化为一条弧形光带，停留达45分钟之久；同年的9月29日、30日夜，中国北纬40度以北的广大地区，也出现一次少见的北极光现象。而中国历史上见于记载的极光现象，从公元前30年到公元1975年的2000多年，只有53次。当然，无论记载还是统计，可能都不完全。
就人们所观察到的极光现象，有各种各样的形状。有的极光像探照灯光束，从地平线上升起。在1883年8月的一天，有人在英国伦敦以南的沿海一带，就发现过一次这样的极光。当时，在东北方向的地平线，升起了一束亮光，光线越来越亮，向上作放射状，地平线附近还有几朵远处的层积云与它交错。1837年，人们在加拿大与美国交界处的多伦多湖和安大略湖之间的小岛上，也看到从东方水平线上直升到天顶的一道白色亮光柱，亮光稳定，并且缓缓地向西运动，一直占据着从地平线到天顶的空间；后来，光柱先是上部逐渐消失，最后整体消失了。还有的极光呈弧形，跨越整个天空，由地平线的一端到地平线的另一端。1903年8月21日，有人在美国纽约北部一带，就发现了这样一次奇异的极光。当时人们看到，有两道明显的光孤横贯天空，在天顶附近以大角度互相交叉。其实，极光的形状还有多种多样，这里举的不过是几种比较典型的。
极光的颜色绚丽斑斓，有时呈绿色，有时为橙黄，有时则鲜红，有时几种颜色不断变换着。有次人们观测到的极光像垂下的一道道祖母绿色的帷幕，边上镶着大红的穗子。有的极光是无数色彩缤纷的光束，有的可能是单调的白光。不大见到极光的人偶然见上一次的话，至于它是什么发颜色、形状以及是否壮观、持久，全凭眼福和运气。但是，在我们这个“伸手就能抓一把电波”的时代，当极光出现的时候，也会给人们的通讯联络带来一定的影响。它会使无线电短波遭到破坏，电报和电话受到严重干扰，甚至使船上的罗盘指示紊乱。
极光是怎么形成的？“极光之源”到底在哪里呢？虽然自古以来人们就观察到了这“横空出世”的奇景，但是它的形成原理直到今天还没有十分令人满意的解释。科学家们一般认为，极光的形成与太阳的活动、地球磁场以及高空大气等诸多因素，都有关系。
苏联科学家罗蒙诺索夫认为，极光是高空稀薄大气层里的大气放电造成的。他曾经做过这样一个实验：先把一只玻璃球中的空气抽出大部分，然后在球内制造人工放电现象。他这样描述说：“在空气极其稀薄的玻璃球内，随着放电不断发出闪光。”后来，又有许多人重复过罗氏的实验，也都得到了相同的结果。这种实验充分证明：极光是一种放电现象。但极光之谜还远未揭开，比如，是哪种粒子引起高空空气发光的？极光为什么多发生在两极？为什么极光的形状千奇百怪，并不断变换着花样？一些科学家把目光转向了太阳，希望从那里寻找出答案。
科学研究揭示，太阳活动是极光之源。太阳是一颗不断放射出大量光和热的恒星。由于其表面和内部进行各种化学元素的核反应，产生出强大的带电微粒流（又称“太阳风”，内含大量的带电粒子，如质子、电子等）；这些带电微粒以极大的速度射向空间，当它们和地球外围（80~1200公里高空）稀薄气体的分子碰撞时，就产生了发光现象。太阳活动有周期性的高潮，科学家们观察推算这种周期大约为11年；太阳活动的高潮期，会出现巨大的漩涡——太阳黑子。这时太阳发射出的带电微粒流格外强大，激起的极光现象也格外壮丽。因此太阳活动的强弱，同极光出现的频率有很大关系。有人发现过这样一种现象，当一个“大黑子”经过太阳中心的子午线时，在20至40小时以后，地球上一定会发生极光。因此，太阳就像一台天然的“发电机”，它所发出的电能不断地通过极光表现出来。
极光现象之所以多发生在南北两极，很少在赤道地区发生，是因为地球本身是个大磁石，而地磁的两极非常接近地理上的两极。正如指南针总是指向南北方向一样，太阳送来的粒子流接近地球时在磁场影响作用下，以螺旋形的运动方式飞向两个磁极。事实上，“极光”不仅仅局限于两极，在太阳喷发的带电粒子流非常强烈的年份，在两极地区以外的一些地方，也常能观察到极光。这就是说，磁极已经不能完全控制所有的带电粒子流。至于极光为何多彩绚丽，这是因为空气成分非常混杂，不仅有氧、氮，还有氦、氖等，不同气体成分在带电微粒流作用下，发出的光也各不相同。
有人从地球磁层的角度考虑问题。地球磁层是磁场线编织的地球“保护网”，它包裹着地球，不仅与地球上的生物有着千丝万缕的联系，还保护着地球避免太阳风辐射粒子的侵袭。但是这张“网”并非想象中那般“结实”，在南北极的上空就出现了较大的“间隙”。一部分太阳风乘虚而入，进人地球磁尾。g当太阳耀斑爆发时，引起地球磁尾风暴，大量电子被加速，沿磁力线从极区进入地球大气层。从卫星上看，这一过程十分明显。地球两极上空各有一个恒定的环形光晕，即极光椭圆环。他们好像是地球头上的“皇冠”，时亮时淡，时大时小，随着带电粒子的涌人量而变化。由此可见，地球磁尾为太阳风的进人提供了“通道”，极光现象也多被控制在两极地区的上空。
现在的疑问是，太阳风总是不断地穿过星际空间，进入地球极区“通道”，按道理，极光现象应该层出不穷才对。但事实并非如此。即使在南北极地区，也不是天天能见到极光。这是什么道理呢？难道说太阳风经过的“通道”上也设了“关卡”？人们提出了几种假设。其中一种观点认为，太阳风带电粒子进入“通道”后，逐步在地球磁场内积累。地球磁力线犹如富有弹性的“橡皮筋”，有一定的存能力。只有在某种因素的触发下，如太阳黑子强烈活动时，才会骤然释放出来。
上述观点能较好地解释高空出现的极光现象，却无法解释地面附近出现的极光现象。有人曾发现距离地面10英尺左右的极光，有的则距离地面仅有4英尺左右。有时人们在出现近地极光的地方，还闻到了臭氧的气味。所以，一些人认为这些极光是由于地面附近的静电放电所致。
还有人认为，极光现象可能是彗星物质激发所致，因为许多极光现象与彗星明亮的尾巴有许多相似之处。至于其他各种观点，不一而足。总之在目前，人们对极光已经有了比较科学的认识，但极光之谜仍然没有完全揭开。鉴于大多数人认为极光与太阳风密切有关，科学界对太阳风予以密切监测。但要确定太阳风的各种参数是如何变化的，要做的工作还很多。
海盐是怎样形成的
第一次见到大海的人，无不惊叹于海洋的宽广无垠和澄蓝可爱。那湛清的海水随风荡漾，让人禁不住产生捧起一掬尝上一口的冲动。然而，海水非但不可斗量，亦不可貌相。看似清澈的海水，它咸腥苦涩的卤味会令你喷吐不迭。海水为什么这样咸？海水里的盐分又是从哪里来的呢？长期以来，人们对于海洋的这种令人惊异的性质，一直大惑不解。
蓝色海洋覆盖我们这个星球的大部分表面’地球生命可能最早孕育于海洋。科学家们对海水的研究也巳经有一个多世纪，说来也许让人不信，他们虽然确定海水是一种复杂而又均匀的混合溶液，却仍未完全弄清海水中的化学成分。因为海洋太辽阔，而其复杂的化学成分又是经过漫长的地质历史时期不断积累的结果。现在能够确定的是海水中至少含有72种化学元素；科学家们相信，也许地球上已经发现的100多种元素都能在海水中找到。
海水中的各类化学元素中，盐所占的比重最大。根据估算，世界海洋中盐的总含量足有5万兆吨。不妨作这样一个设想：如果将海水中的盐分全部提炼出来铺在世界陆地上，将会有大约150米厚，也就是足足40层楼的高度；如果将这些总体积达23000立方公里的盐丢人北冰洋，填平整个洋面还绰绰有余。
海水中含有如此高的盐分是长期累积的结果，然而各地海水的含盐量是不一样的。因此为便于研究和区别，人们规定了“盐度”的概念。简单地说，盐度就是1000克海水晒干后剩下的白色固体盐的克数，用千分号(%o)表示。科学家发现，海洋表面的盐度具有大致的规律性以南北回归线附近为最大；然后分别向高、低纬度梯次递减。这是为什么呢？因为海水的盐度受到许多因素的影响，如冰雪消融、河川人注、蒸发和降水以及风吹雪落、波浪运动、大洋暗流等等。亚热带海域特别是回归线附近海水蒸Y发量大，而降水量比较少，所以盐度最高。比如红海和波斯湾，就因海水高度蒸发其盐度高达40%。北大西洋的萨拉戈萨海也由于常年高温，同时远离陆地，难得淡水补充，形成了一片高盐度的水域。而两极海域，由于海水结冰排出的高盐水沉流到海洋深处或别处，融冰时的低盐水因密度小浮留在表层，故其盐度最低，比如白令海的盐度只有5%。至15%。
此外，海水自身的物理化学变化也在改变海水盐度。例如钙就会因碳酸钙的形成沉淀在海底，更不必说含多种元素的锰结核了。但是不同的海域并非都3会有相同的物理化学变化，在南加利福尼亚海域可以发现大量的磷酸盐沉淀，但在世界其他海域却并非如此。
海洋专家迪特马博士在1984年分析了从世界各地77个海域所采集的海水样本，并进行仔细的研究。他发现在开阔海域中，海水的盐度一般在33%至：38%c之间；世界海洋的平均盐度为35%c，大约相当于一杯水中加一匙盐这样的盐度。不过也有例外，例如美国路易斯安那州近海距海面约250米深处有一个盐水层，其盐度至少要比当地普通海水大10倍。如果海面有这种极高的盐度的话，任何人都可以仰卧在水面上看书，甚至可以平平稳稳地“坐”在海面上写字。为什么该处盐度极高呢？原来那里海底有一个巨大的盐层，底层海水交换异常缓慢，同时盐层溶解也很缓慢，因此在近海底部形成了奇特的盐水层。而g盐度最低的海区则是波罗的海的波的尼亚湾，只有3%，甚至1~2%C。更使人惊奇的是，古巴东北部附近的大西洋中，竟然有一片直径约为30米的淡水区域，真可谓海洋中的“绿洲”。因为这里海底有一个巨大的泉眼，从地层透水的岩层下不断涌出泉水，每秒钟涌水量达40立方米，海水无法混杂，从而形成一个比较稳定的淡水区。
人们对不同海区搜集的海水样品加以分析，还发现一个规律，即除了海水被冲淡得十分厉害的河口滨海区外，不管海水中所溶解的盐类浓度大小如何，其中主要成分含量的比值几乎保持恒定。利用这一规律可以确定海水的浓度，因为只要测出某一主要成分的含量，就可按一定的比率推算出海水的总含盐量。也许你会觉得奇怪，为什么不同海洋中有如此一致的化学组成呢？这是因为世界各大洋是相互连成一片的，它们的水体在极其漫长的时期不断地混合、掺和。科学家发现，这种混合的速度缓慢得惊人：大洋深水区域的底层水团要2年才返回海面一次！然而，正所谓“慢工出细活”，在海洋45亿年的历史中，这种循环也已进行了200多万次，因而海水经历了充分的混合。
“海咸河淡”，对比分明。1立方米的海水中几乎含有35.3公斤的盐，而同样体积的密歇根湖水仅含有0.16公斤盐分。其实，海水中的盐分并非只是单一的氯化钠。据计算，1立方公里的海水中，除2700万吨的氯化钠以外，还有230万吨氯化镁，220万吨碳酸镁，120万吨硫酸镁等其他盐分。
海水中的盐究竟是从哪里来的？这个看似简单的问题，却让众多科学家长期争论不休。它几乎同令人望而生畏的“地球海水起源”问题一样，始终是个难题。直到今天，人们对这一问题的研究从来没有停止过，但意见也从来没有一致过。绝大多数科学家认为，海水中的盐绝对不会是来源于某个单一方面。不过他们强调的重点有所不同。一些人认为，海盐主要是海洋中的“原生物”。在地球刚形成时，有过大量降雨和火山爆发。火山喷发出来的大量水蒸气和岩浆里的盐分随着流水汇集成最初的海洋，海水天然地就有了咸味。不过，那时的海水并没有现在这样咸。后来，随着海底岩石可溶性盐类不断溶解，加上海底不断有火山喷发出盐分，海水逐渐变得越来越咸。另外一些人坚持，海盐主要是陆地上河流流向大海的途中，不断冲刷泥土和岩石，把溶解的盐分带到了大海之中。据估计，全世界每年从河流带人海洋的盐分，十分可观。仅美国每年随河川人海的就有12.25亿吨被完全溶解的泥土沙石和5.13亿吨未完全溶解的悬浮颗粒。而据世界环保组织提供的数据，澳大利亚平均每年每平方公里有6吨的土壤流失，欧洲则高达每年每平方公里120吨。通观全球，地表径流每年给大海送去了约400万吨的盐分。自开辟天地第一场降雨以来，地球上的土壤和岩石已经历了数亿年的水流冲刷，大量的矿物质随之人海，海水必然变得越来越咸。
可是这两种解释都有不完善的地方，特别是“海盐主要来自陆地河流输入”的理论。因为人们曾对海洋物质组成、化学性质和江河输人的各种矿物质进行对比分析、计算，结果表明，两者之间的数值差非常大。海洋中按含量多少排列的盐类是氯化物、硫酸盐、碳酸盐。而在河流中，上述物质排列顺序正好颠倒。在含盐的土壤中或盐湖中，积累硫酸钙和硫酸镁较海洋多，而氯化镁则比海洋少得多。科学家们为了说明这些差异，曾提出过种种理论加以解释但都不能令人信服。
到了20世纪70年代之后，人们从新发现的海底大断裂带上的热液反应中，似乎找到了解释的新证据。科学家对海底热液矿化学反应过程研究后发现，通过海底断裂系的水体流动速率，虽然只相当于河川径流的千分之五，但是，由断裂聚热所产生的化学变化，却比经河川携带溶解盐所引起的变化大数百倍。因而海底热液反应是海盐的重要补充的说法，已经为许多海洋科学家所接受。但它只是海盐来源的一个途径，而绝不是唯一的途径。故而，这种解释也没有最终解开海盐来源之谜。
时空隧道之谜
人们可能很少听说“虫洞”（也称“白洞”）。其实所谓的虫洞和“黑洞”一样，都是广义相对论的产物。不过长期以来，它一直处在纸上谈兵和科幻小说的阶段上，即使在理论领域，也进展甚微。
相对论和量子论告诉我们，原始宇宙诞生于虚无缥渺之中。在最初的10~43秒之内，宇宙处于一片混乱的“混沌”状态，分不清上下左右先后，甚至分不清时间和空间。宇宙就像一锅沸腾的稀粥，充满了时空泡沫。
在膨胀过程中，时空泡沫逐渐演化成大量的“宇宙泡”，宇宙泡之间往往有类似隧道的细管相连，而且这种细管可能不止一条。也有的细管并不通向另外的宇宙泡，而只连通本泡的两个部分，有点像泡的“手柄”。连接不同或相同宇宙泡的这些细管（即“时空隧道”），被科学家称为“虫洞”。美国科学家桑恩说，根据量子理论，若我们能进入一个足够微小的空间，将发现那里的引力场随遇性起伏着，就像大海中汩汩的波浪。在小到所谓的普朗克长度的程度上，微小空间内的量子起伏强烈到空前沸腾的程度，以致它变成一个“量子泡”，泡中充满着“量子虫洞”。一些物理学家猜测，这种量子虫洞是能放大的，在宇宙诞生的最初瞬间，放大过程可能已经自发地出现；此外，先进的文明有办法进人量子泡，并把微虫洞放大到可应用的程度。但迄今，尚无一个量子引力理论能描述量子泡的特性。
这些宇宙泡迅速膨胀，泡内大量的真空能转化为物质能。每个宇宙泡形成一个宇宙，其中之一形成了我们的宇宙。宇宙中的物质能(粒子和辐射）聚集成星系，形成恒星和行星。在某些条件合适的星球上出现了生命。
我们现今观察到的膨胀宇宙，只是大量宇宙泡形成的大量宇宙中的一个。s我们有可能了解其他的宇宙吗？有可能到别的宇宙去旅行吗？科学告诉我们，存在这样的可能。这是因为连接各宇宙的时空隧道（虫洞），并没有由于宇宙f膨胀而断掉和消失。我们有可能通过虫洞前往其他宇宙，也有可能通过虫洞接收来自其他宇宙的消息。桑恩还提出了构造虫洞的途径，当然是理论性的，这涉及到对宏观空间的“挖破”和“扭曲”。
用一个小小的试验作为说明。让一只妈蚁（或者其他什么小虫子）从纸面上的一点走到另一点，一般地考虑仅有一种走法，即沿着两点的直线走去，这是唯一最短的距离。但还有一种更短距离的走法，即把纸对折起来，使纸面上的两点靠得很近，然后再用一个纸筒（它提供了一条通过第三维的捷径）把两点相连接，使蚂蚁可以通过纸筒由此点到达彼点。妈蚁为此必须在纸面挖破两s个洞，然后才能使纸筒连接纸面，否则它只能接通纸的背面。在这里，纸筒十分类似于通过更高维空间的虫洞。因此要构造虫洞，必须撕破空间。
有科学家认为，事实上，我们的宇宙中很可能巳经存在一块或几块不属于1我们时空的东西，好像我们的时空被挖掉了几块，形成一些“空洞”。
空间本来就是空空的，怎么会有几块空洞呢？是的，这的确难以想象，因为它离我们的生活经验太远了，但广义相对论早就告诉我们，引力能弯曲时空。空间的裂口处，时空出现陡峭的形态，就如黑洞中心附近的情况。桑恩遗憾地承认，他目前无法较为深人地谈论这个问题，因为还没有一个成熟的量子引力理论。
意大利科学家莱尔雪塔夫，远在20世纪20年代就从爱因斯坦的方程式中，找到了磁引力的确解。莱尔雪塔夫的理论是，在一个由螺线管产生的静态均匀的磁场中，螺线管内形成一个引力场，但要获得这种人工的引力场，磁场必须异常强烈。此后，物理学家麦考恩提出了“磁虫洞”的概念，他认为，极强烈的磁场将扭曲时空而形成虫洞。他提出的虫洞跟莱氏的磁引力极相似，麦考恩说，“莱氏方程的实际意义，就是一个磁虫洞。”他说，若在实验室内用2.5T(特斯拉）的磁场创造出一个虫洞，洞内的曲率半径（这是虫洞尺度的一种量度）约是太阳——天狼星距离（8.7光年）的17倍。欲把这虫洞半径压缩到实验室的尺度，那么所施加的磁场强度要高达10亿T。这远远超过当今人类技术(最大人工磁场约10T)的能力。
不过中子星表面的磁场可达10亿T那里将自发地产生磁虫洞。由于磁引力足以影响光线的运动，这一效应为测出虫洞提供了一种办法。麦考恩说，“在引力场中光线将减慢，若光线通过螺线管，其速度必小于在真空中的速度，从而可在实验室中验证虫洞的存在与否；虫洞内的空间被扭曲得很不自然，以致无法使它保持开通，即使有一时的开通，也只有一瞬间。”
但后来桑恩发现虫洞却能为一种目前尚不熟悉的奇异物质所畅通，原因在于，根据相对论理论，物质有两种截然不同的性质对引力作出贡献。一种是我们所熟知的，即物质的质量密度，由于E=m(T，因而也就是单位容积内所含的能量对引力作出贡献；另一种来自物质对周围所施加的压力，就像气体对其容积壁一样。原则上这种压力可正可负。这种压力，若跟锁在物质内的能量相比，一般来说是很小的，但桑恩说，确有一种具有极大负压的物质，它具有一种张力（就像一个拉长的弹簧），而奇异物质明显地具有这种特性。实际上其负压之大已超过了它的能量密度，从而使得奇异物质周围的空间被扭曲得十分奇怪，跟一般物质对空间的扭曲情况比较，正好改变了空间扭曲的“符号”。具体地说，其引力的排斥性超过了吸引力。这样就可能持久地维持着“暴涨真的奇异条件。当量子虫洞和宇宙绳环同时暴涨时，有可能产生宏观的稳定的虫洞。这是由于绳环的迅速膨胀，能保持虫洞的敞开的缘放。
不论是奇异物质虫洞或磁虫洞，只要它们存在于空间，就能从地球上测得它们的明显特征。后来的研究表明，存在这两类虫洞。一类是可通过的“洛伦兹虫洞”（即所谓的奇异物质虫洞，它是一种持久开放的虫洞），另一类是可瞬时通过的“欧几里得虫洞”（即磁虫洞）。天文观测倾向于存在洛伦兹虫洞，该虫洞可以想象为日常生活中所说的时光隧道。飞船可以通过它飞往其他宇宙，也可以再飞回来。洛伦兹虫洞的两个开口也可能处在同一个宇宙中。这样的宇宙，从A点运动到B点的飞船有两条路可走。一条是穿过虫洞到达B点，另一条是不穿过虫洞到达B点。如果有一对双生子，各驾驶一艘飞船，其中一个穿过虫洞到达B点，另一个不穿过虫洞到达B点，他们二人经历的时间一般说来不会相同。所以，当他.们在B点相会时，这两个双生子的年龄会有差别。
现今的一些研究表明，可通过的洛伦兹虫洞经过适当设备后，可以变成“时间机器”或“时光隧道”，宇航员通过它后，有可能回到自己的过去，见到.当初出发的自己。这简直不可思议！今天，科学界对这个现象进行探究后的初一步解答是，我们的宇宙中可能存在一块或几块不属于我们时空的东西，好像我，们的时空被挖掉了几块，形成一些“空洞”。这样，星系A发出的光到达星系B点，可以有几条不同的路径。有的光线甚至可能绕“空洞”转几圈之后，再到达B点。这些光线从A到B的路径不同，所经历的时间当然也不同。于是，B点的观测者可以同时看到星系A的几个像，觉得这些像远近不同，较远的像1是这些星系较早期的形象。如果A、B两点附近有手柄型虫洞相连，光线可以3不通过虫洞到达B点，也可以穿越手柄型虫洞一圈或几圈后再到达B点。这些光线到达B点所用的时间不同，同样可以出现上面所谈的现象：B点的观测者同时看到星系A的几个远近不同（早晚不同）的像。
在天文观测中确实看到了上述现象。天文学家在同一方位观测到了一些非常相似的星系，它们离我们远近不同，而且较远的星系显得较古老。初步研究表明，这些星系实际上是同一个，只是它发出的光到达地球走了不同的路径，用了不同的时间。这一现象可能支持了时空存在“空洞”或手柄型虫洞的理论设想。
1995年，一批美国科学家，提出了探测虫洞的技术方法，这涉及到要对上、亿颗星球做许多年的监测。从理论上说，若一虫洞入口处正好处于地球和某一J恒星之间，那么虫洞的引力将引起星光的一种异常波动，这是天文学家在70年，代已观察到的现象，称为引力透镜效应。具体地说，若平时地球上观察到的该恒星的亮度为19等，经过大质量物体（天体）的引力聚焦，我们将一下看到它增亮到10等。负质量物质也将弯曲遥远处射来的星光。由于它具有排斥性引力，故弯曲的情况就迥然不同。经克莱末尔的计算，他惊奇地看到，在某种环境下，负质量物质对星光的弯曲效应，远大于等量的正质量物质。为何有这种奇怪的现象呢？这起源于引力透镜的特性。当光线透过玻璃透镜时，被严重弯曲的都是那些远离光学轴线的光线，“而引力透镜的情况刚好相反，由于引力和其光线的能力是随着与大质量天体的距离之增加而减弱。”也就是说，光线离开引力透镜天体的轴线越近，它被弯曲得越厉害。如果这个透镜天体是由负物质构成，其效应又是怎样的呢？负物质具有排斥性引力，故光线越是接近其轴线则越是被排斥得厉害，而在镜两边的光线被“堆积”起来，光学上称为焦散现象，即光线从“镜”的轴线上被推出，在镜的两边上聚焦。这意味着，当这个负物质天体运动在一个恒星（或星系）和地球之间时，我们将看到的不是先前的一个光点，而是看到，这个光点在亮度上出现两个突然增亮的跳跃，而这种“双峰”亮度特征信号，是十分明显的，不致跟其他的天文信号混淆起来。奇异物质的排斥引力，也具有上述负物质所具有的引力透镜效应。这为探测虫洞找到一个方便之门。
目前，科学界对虫洞的研究，已进入了实质性阶段。以爱因斯坦相对论为出发点，科学家们的研究视点，已落在超光速和负质量等课题上。美国着名的洛斯阿拉莫斯实验室，正在理论上研究“负质量”和虫洞，并已引起美国宇航局的关注。洛斯阿拉莫斯的科学家已在如何利用虫洞方面进行开拓，他们对“负质量”物质有了更深的研究，他们说，虫洞的超强（引）力场，可以通过“负质量”来中和在这里，“正物质”（即我们日常所碰到的物质）和“负物质”有着很有趣的差别，前者拥有“正质量”，能产生能量，后者具有“负质量”，却可以吸去周围的能量。但一直以来，这种奇怪的负物质只存在于理论之中，而今他们已成功地证明，“负物质”也存在于我们的现实世界之中。
科学家相信，宇宙中充斥着数以百万计的虫洞，但其直径不会超过10万公里，而这个宽度正是飞船星际航行的最低安全要求。根据美国密苏里州圣路易斯市华盛顿大学物理系副教授维瑟所率领的另一队研究人员的计算，可用“负物质”来控制虫洞，使细小的虫洞直径扩大，足可以让太空飞船安全通过。这听起来像科幻，但已是一个美国宇航局拟资助预计长达数十年的真实研究项目。
当然，在太空寻找到虫洞，或理论上彻底搞清虫洞进而实际应用虫洞，目前都仅是刚刚起步。但在最近的30年中，虫洞终于从纸面跃出，进人到实质性的探测，直到最近的应用性研究，这确实是一个科学上的大进展。一名太空总署发言人在展望该研究的前景时说：“这些研究会带来人类航天史的革命，令我们最终可以进行星际旅行。如果研究成功，人类可能需要重新估计自己在宇宙中的角色和位置。现在，我们被困在地球上，要航行至最近的另一个星座，动辄需要数千年时间，是活人不可能办到的事。但是，未来的太空旅人却有可能透过虫洞，在一瞬间去到如此遥远的地方。”
神奇的“幽灵岛”
西方人酷爱航海，而历来航海史上怪事多多。1707年，英国船长朱利叶斯在斯匹次培根群岛以北的海面，忽然看到地平线上出现一块陆地，但他总是无法接近这块陆地。他完全相信这不是“光学错觉”，虽然无法登陆，也便将这：块“陆地”标在了海图上。过了近200年，俄国海军上将玛卡洛夫的考察队乘“叶尔玛克”号破冰船到北极，再次发现了朱利叶斯当年所见到的“陆地”。1925年，航海家沃尔斯列依也在这个海区，发现过这个“岛屿”的轮廓，但人们始终对它蒙里懵懂。
1831年7月10日，一艘意大利船途经西西里岛附近，船长突然发现东经12°4215"、北纬37°130"的海面上海水沸腾，喷涌起一股高20多米的水柱，直径大约200米。霎那间，水柱变成了一团500多米高的烟柱，扩展到整个海面。因为从未见过如此景观，连船长也被惊得目瞪口呆。8天后，这位船长再次经过这一海域，发现一个从未见过的小岛出现在海面上，岛高3米左右，中央部位仍在喷出巨大的蒸气柱和碎屑物质，周围海面上漂浮着大量红褐色石块和死鱼。这年8月4日，这座小岛已经增高到60多米，许多人冒着灼热的蒸气上岛考察。他们发现岛上既没有动植物，也没有贝壳和海藻，只有浮石、火山渣和纺锤形的火山弹等物质覆盖着小岛。随后，英、法、德意志以及欧洲其他国家先后派专家前去研究勘查，并争先恐后地为小岛命名，“费迪南德岛”便是其中之一。最后大不列颠力排群雄，英王匆匆宣布此岛主权为英国所有。但正当人们忙于测量命名、绘制海图并多方确定其军事、民用价值时，小岛却“不识相”地不断缩小。到9月29日，即小岛生成后一个多月，它已经缩到原来的八分之一；又过了两个月，小岛干脆在海面上消失得杳无踪迹了。皆大欢喜变成“皆大空喜”。
1873年11月4日下午，“格莱夏”号桅船从加拿大的新斯科夏半岛出发在顺风中平稳地以中速行驶。当该船进入直布罗陀以西约1120公里海域时，船长发现远处隐约出现一条船，他用望远镜细加观察之后，不由大吃一惊。这分明是老友布列格斯船长的“蓝色玛丽”号！可是，该船从纽约港出发直驶意大利，按理绝不可能出现在这片水域！“格莱夏”号快速逼近这条突兀出现的船只，发现甲板上空无一人。这莫非是条空船？登上“蓝色玛丽”号去了解情况的三名水手回来报告，此船毫无损伤，一切货物安排井然有序，只是没有人！这不像遭受过海盗洗劫或水手哗变，不过该船的一条救生艇和一本财务登记册却不翼而飞。
这是一个天大的谜。后来得知，“蓝色玛丽”号上的所有人员，没有一人回家或给亲友捎回任何音讯。对这航海史上的空船漂流之谜，世人众说纷纭。直到1936年5月11日；道特船长的一番奇遇才揭开了这个谜底。道特的“派克女童”号是一艘大型机帆船，在驶往印度达卡的途中。船长敏锐地察觉船头似乎在徐徐上翘，船员用测锤测量船速，居然发现该船根本没有在水中移动！道特急忙命令停机，半小时后“派克女童”号完全脱离海面，船的四周露出一片沙土。天色大亮后，水手们发现机帆船已被固定在一个小沙岛的中心！不久船的北侧和西边海面上先后又起了两个沙岛。天黑之前，北侧的那个岛屿开始慢慢下降，不久便沉人海中。此沙岛的来而复去给道特和他的船员带来了一线希望，也许，将船举出海面的这个沙岛也会很快降人海面之下，放他们一条生路？
天遂人愿。第三天清晨，船员们被船体的摇晃弄醒。他们急急奔向甲板发现船下的沙岛果然已经从水面上消失，船的吃水还在不断上升！大喜过望的船长命令快速清除水栗中的泥沙，排除一切故障，一有机会马上驶离这可怕的海域。后来，“派克女童”号终于重新漂浮在海水之上，全船人员同心协力，驶离了这片神秘的海区。事后，法国的科学家声称，这类来去匆匆的“幽灵岛”，成因在于撒哈拉沙漠之下的巨大暗河流人大西洋。巨量沙土在海底迅速堆积增高，直至升出海面而成为临时的沙岛。然而，在越堵越汹涌的暗河水的冲击下，沙岛又会迅疾被冲垮，沙土被水流推到大西洋的远处。由此推测，1872年，“蓝色玛丽”号极可能也是在这同一水域遭遇一座“幽灵岛”，并被它托出水面；惊恐之下，船长和水手们挤上那只救生艇仓促逃命。其结果有两种可能：一是超载的救生艇在滔天大浪中翻沉，船员全体葬身鱼腹；二是九死一生的船员虽然登上陆地，最终死于漫无尽期的跋涉，成为野兽生吞活剥的食物。有人认为，“蓝色玛丽”号的船长和水手，很可能走上第二条死亡之路。
“幽灵岛”通常指的是海洋中形迹诡秘、忽隐忽现的岛屿，并非那种热带河流上常见的，由于涨水或暴风雨冲走部分河岸或沼泽地而形成的漂浮岛。关于这种岛屿的记载和报道，历史上发生过多起。从公元前186年到公元19年，地中海的爱琴海海域中就曾先后出现过4个小岛，当时被称为“神岛”。挪威海域的“多尔蒂岛”从1840年到1929年，也曾多次出现后消失、消失后又出现。
对“幽灵岛”的形成，科学家们十分感兴趣。这种时隐时现的小岛究竟是从何而来，又因何而去呢？用现在已知的理论，还无法进行完满的解释，人们只是做着这样或那样的推测。有人认为，这是聚集在暗礁和浅滩上的积冰，还有人推测这种岛屿是由古生的冰构成，而后被大海所“消灭”。多数地质学家把小岛的成因归结于海底火山喷发作用。在海洋的底部，有许多活火山。当这些火山喷发时，喷出来的碎屑物质和熔岩在海底冷却、凝固、堆积起来；随着喷发物质不断增多，堆积物多得高出海面的时候，就生成了一个新的岛屿。至于小岛的消失，有的学者认为，这是因为火山岩浆喷出形成的熔岩，未能形成与海底基岩坚固连接的基底；新岛屿抵抗不了海流的不断冲刷，自根部折断最后消失了。有的学者认为，在岛屿形成后不久，可能又发生了一次海底猛烈爆炸，爆炸摧毁了小岛。还有学者认为，是火山活动造成同一地点地壳下沉，于是小岛陷落了。
多种假设各有各的道理，但它们都不能说明，有些小岛怎么会一而再、再而三地“耍把戏”。它们在同一地点突现、消失，再突现、再消失，而在其邻近海域，却没有发生强烈的地震、海晡和湍流？这些现象始终困惑着无数科学家。
全球气候变暖的问题
在美国2000年总统大选中获得胜利的小布什，新上任不久就宣布：美国不再履行“京都协议”。一石激起千层浪。小布什的这一决定引起了各方面的不满和震惊。许多民间团体、政府组织纷纷指责美国的做法。人们的反应为什么如此强烈？原来，1997年12月，来自世界160个国家的代表，在日本京都召开了联合国气候变化框架公约第三次缔约方大会，会上通过了一份《京都议定书》。该议定书规定：在2008年至2012年期间，发达国家的温室气体排放量要在1990年的基础上平均削减5.2%其中美国削减7%欧盟8%日本6%。当时的美国政府在议定书上签了字。该协定书只有在55个国家批准协议后，才能生效（这55个国家二氧化碳排放量占1990年二氧化碳排放总量的55%)。由于在执行的规则、条件等细节上争论不休，议定书的实施本来就困难重重；小布什的决定更令其雪上加霜。目前，美国释放的温室气体占全球总排放量的25%而温室气体被认为是破坏臭氧层，导致气候变暖的主要因素。在这种情况下，难怪人们对美国政府为维护本国利益而置全球环境于不顾的做法感到愤慨。
其实，《京都议定书》也罢，愤慨也罢，它们都反映了人类对不断恶化的生存环境的担忧。19世纪以来，随着工业文明的广泛传播，环境问题日益凸现，反常的气候及影响正引起越来越多的关注——现在，人们的普遍感受是气候越变越热，暖冬，酷夏，及与之相伴的高温、洪水、干旱、飓风等，凡此种种，无不引起人们的忧虑。包括美国前总统卡特、当代的“爱因斯坦”霍金在内的许多人都认为：气候变化是今后100年里人类面临的最危险和最可怕的挑战。
这并非危言耸听。科学家们经长期观测，根据大量现代气象站提供的数据指出：20世纪以来全球气候明显变暖，1900~1950年是一个显着的温暖期，1950~1975年间出现过波动，80年代后则出现了20世纪的第二个温暖期。现在全球平均气温比20世纪初上升了0.5T，是过去600年最温暖的时期。1999年3月，美国马萨诸塞大学和亚利桑那大学的研究人员在《地球物理通讯》月刊上发表文章说，他们通过研究对树木年轮、两极冰芯等记录气候变化的“替代标志”的测量结果发现，20世纪全球气温在逐步升高，90年代是这个千年和气温最高的10年，1998年是迄今气温最高的年份，这一年地球平均表面温度比1961年至1990年间的平均温度高0.58T。
自然界中，气候变暖的迹象随处可见，最明显的例子是，全球山地冰川一直节节后退。意大利境内的100多条冰川，在1925年至1950年间有80%处于后退状态；中国的天山冰川在20世纪上半叶后退了100多米；普若岗日冰原在近20年间退缩了50米。不仅山地冰川，世界上着名的雪山同样面临着危机。2001年，美国的《科学》杂志公布了一项令人不安的研究结果：乞力马扎罗山峰的雪很可能将在未来的20年内完全融化。美国作家海明威曾有一段着名的描述：“（它）像整个世界一样广阔无垠，在阳光下显得那样挺拔、雄伟，且白得令人难以置信，这就是乞力马扎罗的方形山巅。”杂志引述这段话之后，颇为伤感地告诉人们，“这些由海明威所描绘的令人难忘的景色，在未来的20年中很可能将消失得无影无踪。从20世纪初期开始至今，这座非洲的最高峰上已经融化了80%以上的冰雪。”
还有欧洲南部的阿尔卑斯山，专家们预言30年后其白雪皑皑的景象也会消失。另外，有卫星图像显示，1998年11月以来，南极的拉森陆缘冰和威尔金斯陆缘冰一直在“全面溃退”，它们分别减少了1174平方公里和2200平方公里。与此同时，海冰也在大量融化。据统计，20世纪中，北半球的海冰面积减少了10%以上，而南极的海冰面积仪在1973~1980年间就减少了250万平方公里。
和无生命的自然景观相比，气候对各类物种的影响尤为明显：1997年及1998年间，太平洋水温上升了3.3T，大马哈鱼种群数量大幅度下降；加拿大g哈得逊湾的海冰，在春季融化的日期逐渐提前，使北极熊产仔减少；北美洲的一种蝴蝶100年内已向北迁移了100千米。英国《自然》杂志援引科学家的调查报告说，过去50年中，由于异常高温不停地袭击南极附近海域，大企鹅的数量已下降了一半多；这种身高可达90公分，体重超过29公斤的企鹅实在可对气候变暖感受最深的恐怕还是人类。1998年5月，印度出现了50年内最热的天气，2500多人因此丧生；同年夏，美国达拉斯的气温高达37.7T并持续了29天；2000年，中国西藏大部分地区气温偏高2T-々t，雪域高原的人一彳们第一次有不穿棉衣过春节的经历；2001年6月4日，被誉为避暑胜地的中国哈尔滨市最高气温达到39.2，为该市有气象记录以来的最高值。
全球气候究竟为什么会变暖？这种状况还会继续多久？科学家们对此看法界不一。有一种观点认为，20世纪气候变暖是自然演变的结果，是“小冰期”气温回升的延续。45亿年的地球历史证明，在人类社会诞生前的漫长岁月中，气候一直以不同尺度和周期冷暖交替变化。距今250万年的第四纪中便有多个尺度的冷暖变化。在周期为10万年左右的冰期一间冰期里，气温变幅为10%周期为2万年的，气温变幅为5T。在近1万年中，有千年尺度的气候变化，气温匕变幅为~百年尺度气候变化的变幅为~1.5十年尺度气候变化的变幅是0.3~0.5。一句话，现在的气候变化属于正常，它受自然规律的支配，到一定时期还会转冷。
但越来越多的人不同意上述观点。他们认为，从根本上讲不是大自然的所谓演变，而是人类的活动造成了这一切。工业革命以来，人们利用地壳中储存.的太阳能，大量开采煤、石油、天然气，致使生产用能、生活用能大大增加。这些能量散发到大气中，直接增热了地表。人们还开垦荒地，破坏森林，使生物固碳作用降低（研究表明原始森林比农田固碳作用大20~100倍）。最重要的是，人类活动释放出了大量的温室气体（大气保温气体），这出的长波辐射，从而使大气保持较高的温度。大气保温气体中除了二氧化碳还包括甲烷、一氧化碳、氧化二氮、氟刊昂等。有观察结果显示，目前大气中的二氧化碳含量已比工业革命开始时增加了三分之一。
一个权威性的政府组织PCC在进行了大量详尽的研究后明确指出，大气中二氧化碳含量的增加是全球变暖的主要原因。过去100年里，由于二氧化碳的增加，全球气温已上升了0.56弋。美国俄勒冈大学的科学家最新研究发现，从恐龙时代起，大气中的二氧化碳浓度就与地球的气温变化密切相关。他们在对远古树叶化石进行分析后认为，至少在过去3亿年里，大气中二氧化碳含量的变化和全球气温升降的曲线比较吻合。
不过应该承认，气候是一个极其复杂的系统，影响气候变化的因素总是多种多样。有人强调，尽管20世纪的气温呈上升趋势，但曲线的变动与二氧化碳浓度的增加仍有不一致的地方。比如在20世纪的40~80年代，世界气候曾出现了波动，这期间有过降温的过程。他们认为，地球自身的反馈机制对气候的重大影响同样不容忽视。比如，大气增温会造成海水增温，大气与海水的热交换增强，大量热量被海水吸收之后，海水溶解二氧化碳的量也会相应增加。气温增高后，地球上的生物总量可能增加，许多寒冷地带的植物生长期变长，植物带向高纬度推移，在此情况下，森林将大量吸收二氧化碳，并延长其返回大气层的时间。另一方面，极度湿润的天气会导致植物残体分解不充分，当残体以泥炭的形式储存到地壳时，碳元素也完成了生物圈一地圈的转化。气候变暖是促进还是削弱碳元素的这种生物成矿作用，科学家们目前还不能回答。
此外，水蒸气的作用也需考虑。气温升高后，将有更多的水从海洋里蒸发出来，大气中的云量相应增加，积云等较低的云会反射、散射大量的太阳辐射，这样将在一定程度上缓解二氧化碳的增温效应。再者，二氧化碳的来源非常广泛，人类的工业生产、自然界中的火山喷发，都会产生大量的二氧化碳。只有弄清这诸多因素的相互作用及综合效果，人类才有可能正确预测未来气候的变化。
当然，也有人从不同角度出发，认为造成温室效应的罪魁祸首是水蒸气。还有人猜测，不久的将来地球的某些地区会变冷，理由是如果气温进一步升高致向北运送暖空气的“传送带”停止运转，从而令某些地区变冷，这种现象的不断发生将使世界进入“斑驳冰川期”。
尽管目前人们对气候系统的认识尚浅，尽管有关气候变暖的不确定性很多但有一点是确信无疑的，即全球气温正在上升，21世纪全球变暖现象将比20世纪更加显着。越来越多的证据表明，人为因素对气候的影响正日益显着。PCC的科学家们利用电脑对收集的人口增长预测、经济增长预测、技术发展预测等大量相关资料进行分析处理，并根据未来100年排放到大气中的二氧化碳数量的35种估计值（范围从60亿吨到350亿吨），采用了7种不同模型模拟全球气候变化。他们最后得出的结论是：未来100年气温可能增加1.-5.80如果真是这样，后果将不堪设想。因为全球气温哪怕上升1.4T，都会引发许多自然灾害，更不用说5.8T了。
气候变暖导致的最直接后果就是海平面上升。PCC估计，21世纪中随温度的升高，海面将上升9~88厘米。而假如海平面升高1米，埃及国土的1%、荷兰国土的6%、孟加拉国国土的17.5%、太平洋中马绍尔群岛的80%都会被淹没。海面上升的同时，洪水泛滥会更加频繁，热带风暴也将愈加肆虐。20世纪后期，全球变暖已使热带风暴的强度加大（气温升高后低强度热带风暴可转化为高强度的热带风暴）。2000年，孟加拉湾受到热带风暴袭击，使百万人无家可归；而据联合国统计，世界上目前有四分之三的人生活在靠海洋30公里的地带。
海平面上升还将影响淡水的供应。现在，全球大约有20亿人面临缺水境地，到2050年，水荒将危及世界一半以上的人口。水资源的紧缺会使邻近的国家之间发生争议甚至爆发战争。持续的炎热还会为各种病原体微生物的滋生繁衍提供条件，疟疾、登革热等疾病可能大面积反复流行。气温升高也会使全球h生态系统向极地移动，移动过程中，都市、公路等大量人造设施的阻碍，将使原有的生态平衡不可避免地受到破坏。
气候变暖对发展中国家的影响尤为严重，因为它们的经济偏重于和气候密f切相关的产业，如农业；再加上财力、技术力量、自然资源的匮乏，全球气候变化很容易令它们陷人困境。一些富国甚至有可能利用先进的技术，制造出抵御气候变化的产品，赚取穷国的钱，使“穷的越穷、富的越富”。特别是非洲g国家的发展，在未来将受到严重制约。20世纪70年代以来，非洲北部连年干务旱，22个国家、2.5亿人口遭受了20世纪最严重的粮食危机。不仅是人类，随着气温的升高，各种物种的生存同样面临着挑战。它们的生态环境，生态模式正在发生非常危险的改变。
如此看来，世界对于气候变暖再也不能犹豫、观望、等待了。所渭“全球气候变暖的不确定性”，不应成为少数发达工业化国家放纵自己的理由。他们在200多年的工业化过程中得到的太多，而工业化的负面影响则让全世界承担。1992年的《里约热内卢宣言》中提出了一项原则：对于严重的或不可逆转的破坏性威胁，缺乏完全的科学确定性不能作为延迟的理由；因为越早采取措施，危险就越低，所付出的代价也就越小。不利因素正以指数形式成倍地增长。最大限度地减少大气保温气体的排放，使用清洁高效的能源（如太阳能、风能、核能）是当务之急。据最新消息称：由于受气候变暖、海面上升的困扰，南太平洋岛国图瓦卢打算举国迁往新西兰。不管是否得到证实，这确实是一个危险的信号：其实说到底，还是那句老话：人类只有一个地球。道理谁都懂，问题在于该怎样去做。
除了冬天比较少见，在一年当中的其他季节，尤其是夏天，每当天空乌云密布时，就会出现雷声隆隆、电光闪闪的景象。雷电到底是什么？自古代一直到近代之前，欧洲人受各种宗教观念影响，普遍相信这是“天神”或者“上帝”“发怒”的结果。这些神灵用雷电“净化”恶俗的世界，还用它来惩罚做坏事的人。在中国古代神话故事里，“雷”和“电”分别由一男一女两个神灵掌握（“雷公”和“电母”），他们听命于自己的“上司”，出双人对，联手行动。此外，诸如“天打雷轰”等语言，是世界许多地方人们常用的凶誓恶咒。
但是即便在科学蒙昧的时代，也早就有许多不相信“上帝”和“天神”的有识之士，试图解释雷电的自然成因。他们的思路是对的，可都没有获得成功。近代以来，人们的认识逐渐接近客观。一个时期里，欧洲学术界比较流行的是荷兰学者布尔哈维的观点，他认为雷电是一种“气体爆炸”。再后来，富兰克林用风拳证实，天上的电与地上的电其实是同一种东西。人们这样解释：闪电是分别携带正电荷与负电荷的两种高电压云团，相撞之后产生的电火花。这种碰撞释放出的能量可以很大，声光具备，撼人心魄；它们在碰巧的时候，对人、畜、树木以及建筑物，构成危害。
但是，问题并没有完全解决，仍有“层层迷雾”包裹着闪电。比如，天空上卷舒变幻、来去无常的云彩，怎么会突然变成“高电压发生器”？本来是中性的云层，怎么会产生大量的正、负电荷？
为了揭开闪电之谜，人们想出了种种办法。或者把气球放入雷电云层进行观测，或者派飞机围绕雷电云层进行“飞行侦察”。有的甚至还让飞机冒险穿越雷电云层，或者干脆用火箭引发闪电，等等。通过这些活动，人们对闪电有了进一步的了解；但人们也意识到，距离揭开闪电之谜，仍有遥远的路程。
要想了解闪电的成因，首先要了解是什么因素使得正、负电荷分离开的。科学家们发现，在一般情况下，雷电云层要达到两英尺以上的厚度时，才闪电的形成
生闪电。带正电荷的往往是温度很低的上部云层，而带负电荷的往往是温度很低的下部云层。当正、负电荷之间的电场足够强时，就会把绝缘层击穿，于是闪电就发生了。但是，到底是什么驱使正、负电荷分开的呢？
不少科学家认为这可能与降雨有关。最通行的解释是：以大雨滴或是以冰粒形式倾泻而下的雨水，往往带负电荷；而带正电荷的小尘粒和冰晶的微粒便在云层上面积聚起来，形成了足以引起闪电的电场。为了检验这一说法是否有道理，美国的一些科学家用雷达来测试闪电之后降雨速度是否有变化。他们的想法是，如果说降雨产生了雷电，那么雨滴降落就得抵抗大气电场力而前进，从而使得雨滴的降落受到了阻碍。闪电之后，电场减弱了，降雨速度就应当加快。但是观察的结果却令人失望，他们发现大多数雷雨在闪电之后雨滴并不改变降落速度。这一说法被彻底否定了。
还有人认为，起初的充电过程，产生在冰雹与冰晶或极冷水滴的撞击。冰雹块被撞裂开后，带正电的轻冰粒便集中在云层的上部，而带负电的较重的冰粒下降，在云层下方形成负电荷。但是，如果单用降雨来解释闪电，那么，为什么闪电经常发生于降雨之前，而不全是降雨之后或降雨过程中呢？另外，在火山爆发时为什么也会产生闪电呢？
接着又有人提出了另外一种说法，认为电荷产生在雷电云层之外。先是大气中过量的正电荷被吸附到上面的云层中，同时又吸附了云层上方大气中的负电荷，这些负电荷便附着在不断被气流裹挟而下的云团上。正是由于这样上下的剧烈运动，才把正、负电荷分外，最终形成闪电。
然而，这一假说也并未得到证实。看来，要真正解释清楚这一司空见惯的自然现象，还真不容易。一些科学家指出，必须更多地了解雷电云的内部作用过程，方能令人满意地解释闪电现象。但是即使这一问题解决了，还有更多的闪电之谜在等待着我们。比如，为什么闪电通常总是一种怪模怪样的“之”字形？为什么闪电更多地发生于陆地上空而不是水面上空呢？为什么闪电总是多发生在夏天而冬大很少见呢？为什么雷电通常击毁高处的物体，但又并非“总是如此”呢？
雷电是神秘的，也是危险的。为解开闪电之谜，一些具有勇敢探索精神的科学家不惜付出了牺牲。很多科学家们更是付出了大量的辛勤、智慧和劳动，提出了上述几种假说。但是，这些假说没有一种是被普遍接受的。看来，要想对这一自然现象得出一个令人满意的答案，还有待于条件的进一步成熟。
神秘的真空现象
1654年，科学家葛利克做过一个有名的“马拉铜球”的实验，以表明我们周围并非什么也没有，而是充满空气；空气对物体施加压力，以至于16匹马都得十分费力才能把抽空气体的铜球拉开。人们把类似铜球内经抽气后的空间，叫做“真空”。
但是，真空其实不空。直至今天，科学家都不能完全排除甚至某一小范围内的空气。电视机显像管需要高真空才能保证图像清晰，其内部真空度达到几十亿分之一个大气压；但是这样的真空内，1立方厘米大小的空间也有好几百亿个空气分子。在高能加速器上，为防止加速的基本粒子与管道中的空气分子碰撞而损失能量，需要管道保持几亿亿分之一个大气压的“超高真空”；即使在这样的空间，1立方厘米内还有近千个空气分子。即使在高度真空的太空实验室，每立方厘米的空间也有几个空气分子。
上述以抽出空气方式得到的真空，叫做“技术真空”。科学家把技术真空的极限（即完全没有任何实物粒子存在的真空）称为“物理真空”。
可是在一些人看来，“物理真空”内部非但不空，而且十分复杂。按照狄拉克的观点，它是一个填满了“负能电子”的海洋。20世纪20年代，英国物理学家狄拉克结合狭义相对论和量子力学，建立了一个描述电子运动的方程。它一方面十分正确地描述了电子运动，另一方面又预言了科学家当时尚未认识的负能量电子。
自然界一切物体的能量总是正的。高山流水能冲刷堤岸、推动机器，它们有（正）能量；高速运动的电子能使电视荧光屏发光，它们也有（正）能量。如果说电子具有负能量，就意味着加速它时，它反而减速；向左推它时，它向右运动。
按照量子力学，两个电子不能处在完全相同的状态上，就如一个座位通常只能坐一个人。但狄拉克认为，所有负能状态通常是“满员”的，它被无穷多的负能电子占据。因此，正能电子其实是不能永无止境地发射能量的，其能量甚至不能降至零。这意味着，即使一个没有任何实物粒子的空间，也是一个充满无穷多个负能电子的大海。一个负能电子可通过吸收足够多的能量而转变为；具有正能量的普通电子，尔后在负电子海洋中留下一个空穴，即少了一份负能量和一个负电子，这相当于给了海洋一个带正电荷和正能量的反电子（或正电子)。
1932年，美国物理学家安德逊果然找到了它，狄拉克的理论也终于为大家所接受。质子和中子也有负能反粒子，物理真空还可分别由它们（负能质子或负能中子）填充。在物理真空中，正、反粒子对可不断地产生、消失或消失后又产生，它们生存时间短，瞬息万变，迄今还未观测到，称为虚粒子。它们在，一定条件下可产生一些物理效应。例如，一个重原子核周围的虚核子（反质子：和反中子）在强电场作用下，会排列起来，出现正负极性，称为真空极化，这将影响核外电子的分布，导致原子核结构改变。
粒子与反粒子碰到一起，变成一束光。反之，一束强光也可从物理真空中打出粒子与反粒子。质子与中子等并非终极基本粒子，而是由更基本的“夸克”所组成。夸克有六种“味”，即上夸克、下夸克、夸克、奇异夸克、顶夸克和底夸克。它们在质子、中子等粒子内部几乎作自由运动，但不能脱离这些粒子而单独存在。它们似乎被一种强大的力囚禁了起来。按照“口袋模型”，粒子就如物理真空中运动的口袋，口袋里装有夸克，夸克间存在很微弱的相互作用，由一种叫做胶子的粒子传递。
粒子衰变或破碎为两种或两种以上的其他粒子时，可看作一个口袋变成两个或两个以上的口袋。同样，两个或两个以上的粒子聚合成一个大粒子，就相当于多个口袋合成一个大口袋。于是，在破碎和聚合的过程中，永远找不到单个夸克，口袋的分解或聚合就如液体（如肥皂水）中气泡的分解和合成。气泡内气体分子几乎是自由运动的，大气泡可以分解成小气泡，小气泡也可合并成大气泡。若基本粒子如小气泡，则物理真空就如液体。这种液体性质独特，它只能一对对地产生气泡，或一对对地消失。
按照口袋模型，口袋里面（或气泡里面）叫做“简单真空”，外面是物理真空，这形成真空的两种“相”。物理真空在一定条件下可变成简单真空，就如日常生活中三相间的转变一样。固体受热变液体，液体受热变气体，这些只需几百度或成千上万度就可发生。温度高达几十万、几百万或几千万度时，气体原子就要解体，变成叫做离子的带电粒子。同样，温度足够高时，口袋也将解体，质子、中子等基本粒子不再是基本的物质形式，它们将成一锅由夸克和胶子组成的高温粥，称为夸克一胶子等离子体，物理真空也就成了简单真空。
计算机模拟实验表明，物理真空熔化为简单真空，需2万亿度以上的高温，这个溶化的物理真空也叫“熔融真空”。重原子核可以包含上百个质子和中子其内空间正常状态下是个很好的物理真空。科学家希望通过碰撞来加热它，使其溶化，获得简单真空。目前在高能实验室中，质子和原子核间的碰撞能量已达几百兆电子伏特，这已相当于将原子核（局部）加热到了几万亿度，但由于质子(与原子核比较）太小，只将原子核穿了一个洞，并未将整个原子核熔化。
科学家正在设法利用重原子核间的碰撞来实现熔融真空。熔融真空实验之所以重要，不仅在于它能直接检验关于基本粒子结构的一些理论假设，还在于其实验结果可能有助于科学家理解宇宙的早期演化。
按照大爆炸模型，我们的宇宙始于约200亿年前的一次巨大爆炸。爆炸发生的一瞬间，温度远远超过熔融真空所需温度，故早期的宇宙应是夸克——胶子等离子体。随着宇宙的膨胀，温度逐渐降低，简单真空也向物理真空转化，出现了构成今天物质世界的基本粒子。预期在真空转化过程中，应存在由50个或以上的夸克所组成的物质结构（通常的粒子只包含2个或3个夸克）。熔融真空实验是对这种早期宇宙演化的模拟，是一种理解宇宙演化的重要手段。
为了测量真空熔化时放出的大量粒子，需在非常小的锥体内同时测量上千个粒子，这是前所未有的，迄今还没有人能够在一次碰撞事例中测量上百个粒子。科学家即使用他们最娴熟的乳胶探测器，尽管其分辨率很高，也无能为力，它也不适宜于探测高能加速器实验中的夸克——胶子等离子体。这些困难经常困扰着科学家并激励他们去解决。
厄尔尼诺现象
很早以前，南美洲厄瓜多尔和秘鲁沿岸的居民就发现，每到圣诞节前后，世界着名的秘鲁渔场的鱼产量就会大幅度降低。他们觉得非常奇怪，并想找出其中原因。经过长期观察，他们发现，原来每到圣诞节前后，南美西海岸附近海域的海水温度就会升高；随之，在这一海域里生活的适应冷水环境的浮游生物和鱼类就会大量死亡，所以渔场减产。但当时的人对这种海面水温升高的自然现象迷惑不解，以为是“圣婴”降临了。“圣婴”在西班牙语中的发音为“厄尔尼诺”，因此，厄尔尼诺这个词最初仅仅是指秘鲁沿岸海水温度异常变化的现象。
其实，厄尔尼诺绝不仅仅局限在秘鲁沿海一带。科学家们发现，它实际上是东太平洋赤道附近水温反常上升的一种气候现象。现在世界各国科学家对厄尔尼诺给出了一个基本一致的定义：如果赤道东段和中段一带太平洋大范围的海水温异常升高，月平均海表温度上升0.5尤，且持续时间达3个月以上者，就称为一次“厄尔尼诺事件”。
但到目前为止，科学家们对厄尔尼诺事件发生原因仍然感到迷惑重重。首先，导致海水异常升温的原因究竟是什么？科学家们虽已就这方面问题进行了广泛的研究，但至今仍无定论。概括起来主要有以下三种观点。（一）大气因子论。这种观点认为，信风造成赤道太平洋海温和水位西高东低的形势，与此同时，赤道太平洋西侧的上升气流和东侧的下沉气流使信风加强，一旦某种原因使信风减弱，太平洋西侧的海水就会向东回流，使赤道东段和中段太平洋的海温异常升高，以致发生厄尔尼诺事件。目前大多数人持这种观点。（二）天文因子论。即认为附在地球表面的海水和大气随地球快速地向东旋转，在赤道上，线速度可达465米/秒。但当地球自转速度突然减慢时，会出现一种“刹车效应”，使海水和大气获得一个向东的惯性力，正是这个惯性力使赤道地区自东向西的海水和气流减弱，导致厄尔尼诺事件的产生。（三）地球内部因子论。
这种观点认为，厄尔尼诺事件与地球内部的某种因子有关，如海底火山爆发、海底地震等，都可能引发厄尔尼诺现象。
其次，厄尔尼诺现象是孤立的吗？它本身对海洋渔业造成灾害，它的发生同其他地球自然灾害有没有关系呢？一个非常明显的事实是：自20世纪60年代以来，全球共出现了11次厄尔尼诺现象，且每一次都相伴有或大或小的其他自然灾害发生。这就提醒人们追问：厄尔尼诺与各种看似与它毫不相干的自然灾害的发生是否有必然的联系呢？
随着近几十年里科学家们对厄尔尼诺现象的跟踪研究，人们对它了解得越来越多了。气象学家已证实，厄尔尼诺是引发世界上一些地区气候异常及气象灾害（如干旱、洪涝、沙尘暴、森林大火等）的重要原因。因为厄尔尼诺通常能使海表温度上升31这造成热带太平洋海表热力异常，干扰了地球大气的正常环流，结果导致全球气候异常，自然灾害迭起，并最终对地球陆地生态系统产生很大影响。这样，可以列人厄尔尼诺名下的“罪状”也越来越多，人们不得不遗憾地承认：它并不是一个“小捣蛋”，而确实是个“大元凶”。
1982~1983年，全世界发生了严重的厄尔尼诺事件。北美洲大陆热浪与暴雨交替出现，当地居民“水深火热”；夏威夷群岛遭遇特大飓风，房倒屋塌；澳大利亚、印度尼西亚出现严重干旱和森林火灾；非洲久旱无雨，大地龟裂，粮食和其他作物几乎颗粒无收；巴西北旱南涝；欧洲酷暑难熬；以严寒着称的中国东北地区冬季候异暖，而一向四季温暖如春的华南、西南地区冬天奇冷，全国呈现北旱南涝。1986~1987年，厄尔尼诺事件再次发生，美国、巴西东北部、南亚及非洲北部出现严重干旱；秘鲁、苏丹、孟加拉国暴雨成灾；加勒比海地区出现了时速320公里的飓风。
厄尔尼诺不但“没完没了”，而且日益频繁、嚣张。20世纪90年代，全世界极为罕见地连续发生4次厄尔尼诺事件，分别在1991年5月至1992年8月、1993年4月至1994年1月、1994年10月至1995年6月、1997年4月至1998年7月。这就是说，它巳经习惯作为一个常客，几乎每年光顾一次。其中，1997年的那次厄尔尼诺现象是本世纪最为强烈的一次，给世界一些地区造成巨大灾难。洪水暴发淹死了非洲的牛群，毁坏了庄稼；山林火灾在澳大利亚烧毁了相当于两个英格兰面积的地区；狂暴的龙卷风袭击了美国南部，海浪和大潮侵蚀了美国的西海岸。仅这一次厄尔尼诺，全球死亡人数总计达7000人以上，经济损失超出100亿美元。
厄尔尼诺一旦发生，范围大，时间长，引起的自然灾害对人类社会破坏性极大。因此，能否利用海洋中各种要素的变化规律来预报它的发生，这是海洋学家和气象学家都极为关注的一个问题。
在过去的几十年里，随着科技的发展和科学家经验的积累，这方面的研究工作巳取得较大进展。正如美国国家大气和海洋管理局的科学家麦克法丹所言：“自从1982~1983年厄尔尼诺现象以后，情况发生了根本的改变。1997~1998年的厄尔尼诺在规模上超过了1982~1983年那次，可是前一次是到它接近尾声时我们才知道它发生了；而在1997~1998年的厄尔尼诺现象中，我们可以告诉你每天都发生了些什么。”何以能做到这些？主要靠两件新武器——装有仪器的卫星和浮标，它们使科学家们观测海洋的“风吹草动”变得轻而易举。
1997年9月，科学家们从气象监测卫星收集到的数据所形成的图片获知，一块相当于大型湖泊面积30倍的水域，其水面要比正常情况高出33厘米。这条水域的异常高度是由肆虐的贸易风推动温暖的热带海水而引起的，所以它确凿地表明，一次剧烈的厄尔尼诺现象正在进行中。果然不出所料，在随后的几个月中，该水带对气候的影响逐渐显露出来，全球地区几乎无一幸免地受到影响。很显然，这是厄尔尼诺观测历史上取得的一次重大进步。它清楚地显示了在短短十年多的时间里，人们借助高科技在追踪、分析和预报厄尔尼诺现象的能力方面，有了很大提高。
尽管如此，仍有许多方面尚待探索。如研究人员本来坚信，通过计算机模拟，他们不仅能够预报厄尔尼诺现象的开始时刻，而且能够估计其发生的规模；但事实上他们却未能成功地显示这次厄尔尼诺现象的规模。虽然事先曾有几个计算模型显示，1997年将发生一次厄尔尼诺现象，但其中没有一个能准确预报它的范围或者它的发展速度。进一步研究发现，之所以如此，原因在于当时未能选出最佳资料来运行模型。1997~1998年的厄尔尼诺预报，使用的是穿越热带太平洋的船只所收集到的有关海风的资料。后来，科学家改用潮汐资料代替海风资料重新运行了他们的模型，取得的结果则与1997年的厄尔尼诺实际情况相当接近。因为海面下暖水层越厚，潮汐就涨得越高，它是深层海水变暖的晴雨表。
随着对厄尔尼诺研究的加深，科学家们还试图解决另一大问题：引起过去几十年内厄尔尼诺频繁发生和破坏力加大的原因是什么？有关厄尔尼诺的记录表明，20世纪的最后20年是百年来第二个厄尔尼诺多发时代。第一次是在20世纪的二三十年代，它引起了美国南部地区周期性干旱，旱灾摧毁了俄克拉河马和北得克萨斯的数百家农场。这第二次则发生在20世纪八九十年代，其影响则更为恶劣。有人认为，这些变化应归因于太平洋自然变暖。气候变暖不一定引起厄尔尼诺，但肯定可以起到加剧作用，从而造成更多、更严重的厄尔尼诺的出现。也有人认为，现阶段的厄尔尼诺频繁出现，只不过是自然界气候变化的一种规律性重复。但有关厄尔尼诺现象，直到20世纪70年代初才有一些粗略的记录数据，在此之前，它几乎是完全“不存在”的。由于没有掌握长期的资料，所以无法确定厄尔尼诺的发生周期以及这种观点是否正确。
为了记录或预报未来的厄尔尼诺，科学家们还部署了一些强有力的新工具，以了解更多的气象现象。1998年，美国航空航天局戈达德空间飞行中心启用了一台加强型克雷超级计算机。克雷机可以利用更多更详细的资料，改进预报模型，全面处理有关厄尔尼诺的卫星和浮标数据。中国科学院上海天文台也利用5全新的空间天文学手段，检测到新一轮厄尔尼诺的前兆。今天，借助先进的天文学观测手段和计算机技术，人类对太平洋中出现的厄尔尼诺现象，已有了越来越多的了解，但迷惑之处也还有很多，如发生厄尔尼诺现象时，那巨大的暖水流是从何处而来？其热源在哪里？其次，无论是厄尔尼诺现象还是反厄尔尼诺现象的发生，都是大洋暖水流大范围运动的结果那么，这种暖水流运动和北太平洋发生的顺时针大洋环流，以及南太平洋中发生的逆时针方向的大洋环流是否有某种联系？
人类对任何自然灾害的制服，都是建立在对其充分了解的基础之上的，厄尔尼诺亦不例外。相信随着科技的发展及对厄尔尼诺研究的加深，厄尔尼诺之谜一定能解开。当那一天到来时，厄尔尼诺将再不会令人畏惧，说不定还可以16世纪末，荷兰学者麦卡托在地理大发现的基础上，结合人类长期积累的地理资料，绘制出第一张世界地图。由此，人们对地球表面的基本地理状况有了比较准确的概念。许多人还因此对大陆形状发生兴趣。地球上的陆地和海洋自古就是这样分布的吗？如果这种分布也有一个形成过程，那么具体情形又如何呢？
1910年，30岁的德国气象学家魏格纳生病住院时，忽然获得了某种“灵感”。有一天，他躺在床上对着墙上的一幅世界地图出神。他发觉大西洋两岸的轮廓非常吻合，非洲一边的海岸线与南美洲一边的海岸线是如此凹凸相对，好像是一张被撕成两半的报纸。这难道是偶然的巧合吗？
病愈后魏格纳开始广泛收集相关资料，进行深人研究。他发现，大西洋两边的大陆有着相同地质年代的古生物，在地层和地质构造等方面也有某些相似之处。这又是什么缘故？经过反复研究，魏格纳断定大西洋两岸的大陆原来是连在一起的，分开是后来的事。1912年，他正式提出了“大陆漂移假说”；1915年，他在《海陆的起源》一书中对这一假说作了更完善的叙述。
大陆漂移学说认为，在距今2亿年前的古生代时期，世界各大陆是彼此连成一片的，即全球只有一块原始大陆，或叫“泛大陆”（又称“联合大陆”）。泛大陆周围是汪洋大海，叫“泛海洋”。后来到了中生代，由于天体的引潮力和地球自转的离心力作用，原始大陆分成若干块，形成彼此分隔的大陆、岛屿。具体地说，美洲脱离了非洲和欧洲向西移动，越漂越远，在它们之间形成了大西洋；非洲原来有一半与亚洲相连，在漂移过程中，它的南端沿着顺时针方向略有大陆漂移的说法
扭动，渐渐与印巴次大陆分离，中间形成了印度洋。南极洲和澳大利亚则一道脱离了亚洲和非洲向南移动，而后又“分道扬镳”，分别形成了现在的澳大利亚和南极大陆，从而奠定了今日海陆分布格局的基础。当然，各大陆还会继续漂移，将来的全球海陆布局还会与现在大不相同。
“大陆漂移”说发表后，引起学术界激烈的争论。因为魏格纳没能解释清楚大陆“破裂”的原因和“漂移”的动力来源（大陆如何在坚硬的硅镁层上漂移）等问题；同时，在他提出的相关证据中也有一些后来被证明是错误的，因此人们各执一词。魏格纳对此毫不灰心，他决心亲自到世界各地考察，收集更多的准确资料。1930年11月1日，在格陵兰荒凉冰原上实地考察的魏格纳，因故不幸遇难，那天正是他50岁生日。更加不幸的是，大陆漂移这个轰动一时的假说，也随着他的逝世而一度几乎销声匿迹了。
20多年后，随着海洋地质研究的深入和古地磁研究所揭示的大量资料，魏格纳大陆漂移学说又在新的理论基础上复活。1954年，英国物理学家布莱克特研究古代地磁学，找到了大陆位移的直接证据。1%1年，美国人赫兹根据沿大洋海岭对称分布的磁性条带这一新发现，提出了地幔对流和海底扩张说。他设想大洋的海岭是新地壳的诞生地，地幔中的物质不断地从海岭当中的裂缝里流出来，凝结在海岭两边；于是使海岭不断向外扩张，形成了一浪接一浪、后浪推前浪的运动方式。赫兹认为，迄今这种运动仍在继续进行，大洋底部就是处在这样不断的更新过程中。
1965年，加拿大地球物理学家威尔逊提出“板块构造理论他将全球分成6大板块：太平洋板块，欧亚板块，印度洋板块，美洲板块，非洲板块，南极板块。他认为，正是地球板块的运动，引起大陆漂移。1968年，法国人勒皮雄提出，地球的外壳是由20来个大板块组成的，其中最基本的仍然是上述6大板块。根据他的板块构造理论，由于地壳不断发生变化，在整个地质时代，载着大陆的板块都在运动着。因此地球大陆在漫长的年代里实际上被“撕裂”过若干次。当它们被撕开时，中间就形成新的海洋；但有时板块又互相碰撞，使得大陆粘接在一起，原来的海洋地带会变成了陆地，而在别的地方又撕裂成新的海洋。
板块学说成功地解释了目前地球海陆的分布状态，指出海底可以通过大洋海岭的扩张不断更新。这是一种全新的地理学观念，它告诉人们：大陆不是固定的，海洋也并非永恒存在；大陆有分有合，海洋有生有灭。
后来，大陆漂移学说不断得到来自现实中的更直接、更有力证据的支持。1984年5月21日，《华盛顿邮报》报道：美国航天局的科学家5年来使用激光和射电望远镜，在十多个国家测量大陆漂移情况，取得丰富资料。他们发现：大西洋宽度每年扩大1.52厘米；处于不同大陆板块的加利福尼亚南北两部分，以每年60厘米的速度相挤压；夏威夷和南美洲以每年5.08厘米的速度靠拢；澳大利亚和北美洲以每年1.02厘米的速度漂离。科学家们认为，这是证实大陆漂移学说的一批非常“过硬”的材料。
一些科学家认为，根据这些材料，在遥远的未来地球面貌将会这样改变：大西洋因不断扩大而更加辽阔；加利福尼亚一带将出现新的山脉；太平洋中的夏威夷群岛不再是岛了，它要连接到南美洲上去；同时太平洋轮廓大改变，从前的沧海甚至可能变为桑田。
这样，大陆漂移学说正所谓“一波三折”。它在刚刚提出时曾经遭到巨大非议；后来又被继承并不断完善，形成了具有广泛影响的“海底扩张说”和“板块构造学说”；以后人们又从现实中找到了无可质疑的证据。但是，这是否意味着它有争议的历史已一去不复返了呢？并非如此。
时至今日，人们对这一理论仍不断发出疑问。如有的科学家就认为，“大陆漂移假说”（以及相似的“板块构造说”）是从对地壳变动的认识来分析问题的，它是以地球体积和地表总面积固定不变为前提的，因而存在许多无法解释的疑点。在这一理论中，人们忽略了一个重要问题：地壳和地幔上部固态部分g的总厚度有上千公里，而“地球陆地”只是地壳表面略为凸出的部分，从海底、最深处至陆地最高山峰不过20公里高度差。由于地球表面低凹的地方被海水覆盖，所以从地图视觉印象来看，陆地似乎是分离的。实际上，所有陆地和海洋底部都是互相衔接在一起的整体结构，虽然岩层中有许多构造裂缝，但似乎这也不足以促成达几千公里的远距离平面分离运动的产生。
那么，陆地究竟是怎样分开的？持上述疑问的科学家认为，这得从地球的演变说起。宇宙天体从白矮星到行星阶段，是一个固态外壳不断膨胀、大气层，不断减少的过程。地球是一颗行星，其内部仍进行着剧烈的热核反应，因而能量逐步积聚；每隔一段时期，当外壳承受不住内部能量压力时，高温物质就会冲破地壳突然释放，形成“大爆发”（不是爆炸，而是如爆玉米花）。爆发后地球固态外壳膨胀，地球体积也扩大了。现在的地球表面，就是中生代白垩纪末期（距今约7000万年前）一次大爆发后形成。因为是从一个完整的球体分裂开的，所以把现在地球的陆地和大陆架部分拼合在一起，理应还原成一个体积比现在的地球要小得多的球体的表面，这就是陆地为什么能够拼合成整体的原因。
为了证实这种“地球大爆发”理论，科学家还进一步提出了地质考古发现上的证据：曾有科学家在各大洋底400多处钻取大量岩石标本，发现所有海底沉积物的年龄竟没有一处超过2亿年，最古老沉积物也只是侏罗纪（约1.9~1.3亿年前）以后才形成。这说明地壳表面在侏罗纪后发生过彻底的变动，即地质学所称的“喜马拉雅造山运动”等一系列地壳构造变动。
怎样具体解释今日海陆分布格局的形成呢？这些科学家认为，当地球爆发时，其内部物质冲破地壳，喷出大量熔岩和火山灰尘。原来平坦的地形上，出现了因地壳抬升隆起形成的高原、褶皱山脉，因地层开裂造成的海盆和峡谷；岩浆冷却凝固后，形成遍布地表的雄伟壮丽的奇峰怪石，以及地表下千姿百态的熔岩空洞。大量熔岩冷却时，由于元素熔点不同，会分离形成金属结晶（如铁矿、铜矿等）；在熔岩高温高压环境中，元素相互熔合改变了原来的物质，凝固后形成特殊形态的非金属矿物（如宝石、玉石等）。这些都是地球爆发引起地壳剧烈活动（而非地壳漂移）的最好证据。
因此，现在地球的主要地貌，实际上是白垩纪末期地球演变过程中距今最近的一次大爆发形成的。当然，在以后的7000万年间，由于风力、水流等“外应力”作用，地表也有一些变化（如沙漠、冲击平原形成等）。不过总的来说，“内应力”始终是地壳大变动的主要原因。
魏格纳的大陆漂移学说，自提出之日起到目前，受到无数责难、疑问；但正是他关于大陆本来连在一起的思想，启发了后来的研究者（包括怀疑、反对他的人）。因而不管后人提出多少疑问，我们都无法否认他的巨大影响。有争议固然表明理论本身还没有达到无懈可击的境界，但无论是对理论的继承还是批判，都是人们对这一问题进识，能够不断地接近真理。
神秘的大西洲相传在古代，海格立斯的擎天柱之外是一片烟波浩瀚的西海。西海中间有一个叫亚特兰蒂斯的大岛。海神波塞冬把它赐给自己的大儿子大西，大西在岛上建立了大西国。但是，由于这里的人们贪财好富，利欲熏心，结果天神震怒并唤起大自然的力量，在一天一夜之后，消灭了这个罪恶之岛。
神话的结束，往往就是历史的开始。公元前4世纪，古希腊杰出的哲学家：柏拉图在他的两本对话集《蒂迈乌斯篇》和《克里提亚斯篇》里，绘声绘色地描述了一个“大西洲”的故事。在故事中，柏拉图所说的“大西洲”是一个有着惊人文明的地方。“海神市”是其政治和经济中心，全城以同心圆的形式划分为5个区，城市筑有3道城墙，还有3条护城河，纵横交错的水网与外界相连。这里所有的建筑物都以当地开凿的白、黑、红色的石头建造，美丽壮观。该地盛产黄金和白银，所有的宫殿都由黄金墙根和白银墙壁所围绕。宫内的墙壁也镶满黄金，金碧辉煌。这里还有设备完善的船只及港湾，甚至还有能够载人的飞行器。它的势力范围很广，不仅仅局限在欧洲，而且还远及非洲大陆。但在一次地震与海晡之后，这座“理想之都”、人们心目中永世向往的“神圣乐土”沉落海底，它的文明也随之消失了。
柏拉图对大西洲的一些细节描述，也几近神话。但是多年来，柏拉图的故事一直吸引着人们去努力探考大西洲的秘密。那么，大西洲是否存在呢？
19世纪中期，“科学性的亚特兰蒂斯学之父”德奈利经过毕生的努力，完成了他的研究成果《亚特兰蒂斯一太古的世界》。在该书中，他一共提出了有关亚特兰蒂斯岛的13个纲领。首先，他认为柏拉图有关大西洲的记述基本是真实的，所谓大西洲就是指亚特兰蒂斯岛。这里是人类脱离原始生活、形成文明的发源地。他还指出，欧洲的青铜技术源于此地，字母的原形也源自亚特兰蒂斯。《圣经》中所谓的“伊甸园”也是指亚特兰蒂斯。同样，他也同意柏拉图的观点，认为亚特兰蒂斯岛因自然界的大变动而沉没于海中。
1882年，美国科学家唐纳利在《大西洲：大洪水前的世界》一书中认为，大西洲确实存在过，它是大西洋上的一个海岛，是世界文明的最早发祥地。为了寻找大西洲的遗迹，他几乎走遍了半个地球。他曾经看到一种奇怪的现象：一些飞鸟成群结队地盘旋在海面上，发出鸣叫并接二连三地向大海俯冲。他认为，这个现象可以在一般意义上解释海上陆地的沉没：海中原来是一片陆地，后来陆地沉没了，但动物的迁徙习惯没变，所以不顾一切地朝海里冲去。唐纳利还对欧洲和美细的动植物化石作比较研究。他发现在大西洋两岸，都出现了骆驼、穴熊和猛犸的化石；亚洲和美洲几乎同时出现了西红柿、香蕉等引种驯化的植物。而埃及的金字塔和墨西哥、秘鲁金字塔极其相似等等，这都证明世界上曾经有过一个联系欧洲、美洲和非洲的大陆。
除了考古发现的证实之外，还有地理考察的成果。19世纪70年代，英国军舰“挑战号”在大西洋中部发现了一条淹没在水下的广袤山脉。1898年，人们在铺设横跨大西洋的欧美海底电缆时，在亚速尔群岛周围海域发现了一块海底高地，其大小和形状都酷似柏拉图笔下的大西洲。高地被一条约3000米高的海底山脊分割成两部分。勘测人员经过鉴定其岩石成分，证明这一带海域在一万年前确实是一片陆地。1958年，美国一位动物学家在巴哈马群岛附近海床上，发现奇特的地形结构。从空中往下看，这些规则的几何图形是一些多边形、圆形和三角形，还有长达几英里的直线。
甚至还有这样一个玄而又玄的说法：据说，一艘苏联探测船在古巴外海执行核弹搜寻任务时，曾意外地发现一个“人鱼宝宝”。他是一只鱼，但更像是一个小孩。他有鳃，皮肤上有鳞片。据他描述，亚特兰蒂斯在数百万年前横跨非洲和南美洲，后来渐渐沉没。为了适应新的环境，居民进化到有鳃和鳞，平均寿命在300岁以上。现在他们的总人口有300万，住在海底最底层的一个由大理石及珊瑚礁构成的都市。苏联人于是将他带回，并秘密进行研究。
当然，也有很多人对大西洲的存在持否定态度。他们认为，既然柏拉图提到的大西洲有如此高的文明，已经懂得使用金、银、铜等贵金属，为什么到现在为止，还没有相应的考古材料证实呢？而且，如果大西洲确实存在，像柏拉图所说与外界保持密切的交往、联系，其商品如陶器、大理石雕刻和其他的装饰品，必然会通过贸易、交往等途径散落到邻近地区；但为何在其他地方，也没有相应的遗物呢？
此外，大西洲的地理位置也没有确定的说法。传说中的地理方位永远让人摸不着头脑，古代大哲学家同样语焉不详。而后来人们猜测的地理位置跨度极大：从瑞典到南非，从北冰洋到斯里兰卡，直至圣多里尼岛。柏拉图认为亚特兰蒂斯岛在海格立斯海峡以外的地方，它比亚洲和利比亚加在一起还要大，而且通向其他一些岛屿，并能达到对面的陆地。1965年5月，考古学家瓦伦蒂诺在必米尼海底靠近巴哈马群岛的地方，辨认出一条像是道路的海底特殊地形，这一发现曾在全世界引起了轩然大波。；1968年，人们在巴哈马一带的水域下面，发现了1600米长的“城墙”和底边长300米、高200米的“金字塔”。同年，范伦坦博士在巴哈马群岛附近海域，发现位于海面以下的长达540公尺的矮墙。矮墙突出海底约90公分，每个石块至少16立方英尺。紧接着，他又发现有几个“港口”，还有一座双翼的桥，俨然是一个沉没于海底几千年的古代港口。1974年，苏联的一艘海洋考察船又在这一带拍摄到许多海底照片。据说照片上可以清楚地看到许多古代建筑的断墙残垣以及从墙缝中长出的海藻。
最后，大西洲如此繁荣的文明是怎么消亡的？像一切突然灭亡的文明一样，这个问题让人们也兴致勃勃。我们前面提到，唐纳利同意柏拉图的观点，他认为大西洲的沉没是由于地球运动引发的地震和火山爆发。而学者邱奇沃德认为，大西洲的沉没是地球“气鼓病”的牺牲品。他认为地球内部有无数“空穴”，空穴里充满极易爆炸的气体。当这些气体进入大气以后，地壳就会变薄，最后塌陷下去。大西洲就是这样沉人海底的。1930年，美国科学家在北美大西洋沿岸进行航空测量他们发现在南卡罗来纳州査理斯顿市附近的地面上，有3000多个圆形或椭圆形的“洞口”。科学家们认为，这似乎是来自天空的某种“袭击”留下的痕迹。接着，人们又在海底发现了两个深达10000米、方圆72万平方公里的凹陷地带。由此，德国科学家奥托麦克提出小行星毁灭说。他认为在大约1万年以前，一颗直径为10公里的小行星突然脱离运行轨道，冲向地球。在离地面400公里的高空，小行星开始燃烧，然后炸成许多碎片。其中两块重达上万亿吨的大碎片将大西洲撞出两个大洞，形成了波多黎各海底的两个巨大凹陷地带。其他碎片引起了火山爆发、地震和海晡，大西洲在不到一昼夜的时间里就沉人了大海。
如果大西洲确实存在的话，那么，大西洲的文明发展就是一个重要的研究课题。但现在还没有考古学上的任何实物证据，可以说明海底的那些发现是一个有内涵的古代文明遗址，而不仅仅是一个干涩的地理构造。因此，对大西洲的研究仍在继续。
古代大洪水之谜
《圣经一创世纪》中记载、上帝因世人行恶，决定降洪水灭世；因诺亚一i家能持守正义，就命其打造方舟，率领全家以及各种禽兽避人舟中。7天后，上帝连下40天大雨，洪水泛滥，各种生物都遭到灭顶之灾。唯独诺亚一家得以幸免，成为后来人类新始祖。避入舟中的禽兽，自然也是现代动物的前辈。
现代科学家们经过研究后，找到了不少关于古代大洪水的证明。这些证明虽然不可能和《圣经》故事中那场“灭世洪水”完全扣合，但至少说明古人并非信口“胡诌”。
有人推测，在大约7500年前，从地中海直到黑海一带，下了一场倾盆大雨。雨量很大，日倾26立方千米，比尼亚加拉大瀑布水量还要大130多倍。这场大雨迅速将原来较小的淡水湖泊，变成辽阔的黑色内陆湖——黑海。1993年，美国哥伦比亚大学拉蒙特地球观测室的威廉瑞恩和瓦特皮特，在黑海底部挖掘了沉积岩岩心。根据岩心化学分析，他们认为黑海的外围水域曾经是；一片干涸的陆地，并推算出过去黑海的面积是现在的2/3另外整个海底均匀分布着一层沉积物，这种物质只有在洪水过后才能产生。研究人员在这里还发现了来自地中海的海洋软体动物化石，测定年龄大约为7600年。
1977年，美国哥伦比亚大学的着名地理学家经过研究又指出：诺亚时期的大洪水是发生在黑海附近，而不是中东。来自土耳其的报道称，马尔马拉海地区(黑海与地中海之间）发生两次大地震之后，法国和挪威的科学家对地震造成的海底断层进行探测。他们意外地发现，马尔马拉海底原来是一座面积庞大的山谷，并且谷底有若干洼处，似乎是湖水塘的痕迹。同时，科学家也在海底附近发现了由巨大石块以及沙丘形成的沉积物，高约20公尺，类似于拦水坝的痕迹。美国深海探险家也曾经在土耳其北部黑海300米深的海底，发现了据信是7500年前人类居住地的遗迹，其中包括一栋木制的建筑物、石制器具和淡水贝壳。所有这一切，似乎都印证了马尔马拉海起源于大洪水的假说。1998年，当研究人员从附近的几个地方收集沉积岩的采集样本时，又发现了许多证据。尽管如此，威廉瑞恩还是相当谨慎地说：如果当初真的发生了大洪水，那就应该到处都有大洪水泛滥的痕迹；所以，人们还需要耐心地收集其他具有相同特征的证据。
关于大洪水发生的原因，除了“降雨说”外，一般认为是冰山融化引起。1万年前，当最后一个冰期的冰山开始融化时，全世界的海洋包括地中海，都出现海平面升高。但是由于受到博斯普鲁斯海峡的保护（当时还不是海峡，其狭窄的底部远远高于地中海上涨的海水），黑海的海平面要低得多。可这种局面没有持续多久（最多几十年），由于地质结构的某种缺陷，地中海海水“暗渡陈仓”，居然从海峡“堤坝”底部约85米处穿过，引发了一场大洪水。由于落差极大，在差不多一年的时间内，汹涌的地中海水直灌黑海，使其海平面急剧增高，面积增加了相当于现在美国佛罗里达州大小的一块地方。据法国及挪威科学家的研究，土耳其西北部的马尔马拉山原是一座大山谷，正是在大约1万年前，地中海海水淹没了山谷，并经由今日的博斯普鲁斯海峡漫进黑海，造成了世纪大洪水。这场洪水后来成为《圣经》所记载的“诺亚方舟”的故事，其实并不奇怪。赋予某次“难忘而又难解”的自然灾害以神秘意义，并以此进行“教化”，是一切宗教所娴熟的技巧。也有人认为，人类历史上所记载的数次全球性的洪灾，都与宇宙活动有关。关于诺亚时期的大洪水，他们则认为与“伽利略”彗星的运动有关。
大洪水有可能迫使黑海附近的居民远走他乡。威廉瑞恩推测认为，人民急于向欧洲迁移，其中就包括他们的新工具、新的耕种方法以及驯化动物的方法。这批移民迁移到南部的叙利亚、巴勒斯坦、土耳其以及美索不达米亚平原随着他们文化的潜入过程，他们也必然会带去关于洪水的记录或传说，之后便演变为诺亚方舟的传说。根据考古发现，瑞恩的推测不无道理，因为据美国探险家巴拉德说，在几百英尺的黑海海底发现了人类居住过的迹象。探险队员用一条光缆系住一辆洗碗机大小一样的探测车进行海底地形拍摄，并结合声纳设备的运用，在锡诺普沿岸90公尺的海底下，找到了一块45英尺长、12英尺宽的地基。探险队发现它是一个长方形结构，他们认为这很可能是一座建筑物里面有木做的横梁杆、树木枝条和石器，均散落在淤泥里。据推测，它们出现在新石器时代和铜器时代的过渡时期，也就是大约7000年以前。所以很明显，7JC底下曾经有过许多的房屋，以及许多人在这里居住。探险队的首席考古学家希伯特认为，在海底发现的在枝条上涂泥巴的建筑风格，在黑海周围地区具有相当大的代表性。他形容整座结构与庞贝古城相似，而这一线索必然将改写连接欧亚两洲和中东关键地区的文化史，其意义重大。
所以，科学家们相信黑海以前是一个较小的淡水湖，7000年前当欧洲冰河溶解时被地中海的水淹没了。因此，关于大洪水的传说是有一定的实证可见的，而且在一定的程度上也可以说，洪水的背后有一种文明的存在。但将黑海洪水与诺亚方舟联系起来，似乎有些“中气不足”。不过，的确有人对寻找诺亚方舟，有异乎寻常的兴趣。
据《圣经》记载，诺亚为躲避洪水所建造的方舟是一艘长方木柜形的大船，长300腕尺（古代量度单位，1腕尺大约相当于今20英寸），宽50腕尺，高30腕尺。按《创世记》第八章记载，方舟最后停靠在了土耳其东部的亚拉腊山上。根据这个记载，人们在不断试图去寻找方舟，以揭开圣经和方舟的谜底。亚拉腊山.%确实存在，海拔5000米，并且终年积雪，最早翔实地记载此山的是13世纪的意-大利探险家马可波罗，他在书中曾提到，该山就是诺亚方舟之山。进人20世纪，也曾有人对诺亚方舟展开追寻，甚至有一些人竟宣称已经找到了诺亚方舟。
二次大战以后，据说一位土耳其的飞行员拍下了一张“方舟”的照片，在照片放大以后，所测得的船实际大小与传说中的方舟十分相似。最令人震惊的是，美国学者戴维据称在亚拉腊山以南穆萨山顶上发现了一艘大船，而这个村f庄据信与史书上所讲的尼塞村位于同一个位置。他发现该船的船头呈洋葱状，船身长164米，基本上与记载中的诺亚方舟相符。美国某机构也宣称，在土耳其的亚拉腊山的高峰上，可能有圣经中说到的诺亚方舟。此外，据说美国侦察机和卫星拍摄到高解像侦察图片，显示了山峰附近的独特形态。分析家对1973J年的一幅卫星图片感到意外，其中近距离看见的两个巨大的曲型横梁，在雪中％冒出来，很像船的外壳部分。从放大的图片看来，物件上的条纹使人感到它可能是木制品。1989年9月15日，两名美国人乘直升飞机飞到亚拉腊山的西南边时，也报告他们发现了方舟。
但事实是，无论是发现者个人还是探险队，都没有“触碰”到遗迹，只是拍下了声纳图片。关于诺亚方舟的证据，到目前为止还仍然是一个空白。
人们还没有走出对大洪水和诺亚方舟的猜测和寻找阶段。就像圣经中关于外星人的记载一样，诺亚方舟的神秘性也在圣经的神秘漩涡中，这需要大量考古发现实证材料。如果人类的历史平淡如水，那么人类就无法真正地脱离纯动物界。在这个意义上，神秘永远是人类的一笔不可估量的财富。
揭秘地球命运
地球会被撞上吗？提起这个问题，相信许多人都会觉得头皮凉飕飕的。西方一些科幻小说或电影中，早就出现过这样的场景：一个巨大、闪亮的火团自太空飞来，它以迅雷不及掩耳之势冲向地球——刹那间，火光烟雾中，大地震颤，海水咆哮，一座座城市坍塌；人们惊慌失措，四散奔逃……不过，也有更多的人对这些“过于丰富”的想象不加理会。不是吗，“杞人”因为“忧天”，已经成了千古笑柄。
实际上，地球每天都被太空里的不速之客“撞上”，只不过这些流星的碎屑、陨石微不足道，无伤大雅。至于灾难性的乃至完全毁灭性的“大碰撞”，也并非超乎现实的想象。一旦发生，它所释放的能量足以摧毁地球文明。
茫茫太空中，各种天体来回运行穿梭。总的来说，各种星体的运行都有一定的轨迹，大家“井水不犯河水”。但是，偌大宇宙太空，也绝非秩序井然。天体运行中的“交通事故”经常发生。一些天文学家指出，对地球威胁最大的是彗星和小行星。彗星主要在太阳系的外部边缘上游荡，但它们的轨道常常急剧地倾向地球的轨道。这种情形就像双向高速公路行车，反方向的车辆不断迎面而过，也不断有人从旁边的快车道超车。不过彗星的物质构成比较稀薄，与其相比，太阳系小行星对地球人类的威胁要大得多。它们主要集中在火星与木星轨道之间的广阔地带（小行星带），和太阳的平均距离为2.8个天文单位。小行星带属于太阳系里的“是非之地”，其中的小行星们常常互相碰撞；结果是一些遭到“排挤”的小行星或者向外运动逸出太阳系，或者“慌不择路”地向内运动靠近类地的石质行星，与金星、地一月系统、火星相撞，甚至“犯上作乱”地冲撞“掌门人”——太阳。
还有许多小行星不在主环带（即小行星带）中而在地球附近，它们与太阳的平均距离和地球差不多，被称为近地小行早。长期以来人类一直警觉地监视这些可能“图谋不轨”的邻居，并为它们建立档案。近地小行星可分为阿莫尔型（Amor)、阿波罗型（Apollo)和阿顿型（Aten)。阿莫尔型（国际编号1221号）小行星已发现90多颗，直径最大的38公里，平均约10亿年有一颗碰撞地球；阿波罗型（国际编号1862号）已知不到100颗，直径最大为8公里，估计总数超过1000多颗，平均约每3亿年有一颗会碰撞地球；阿顿型（国际编号2062号）已发现10颗，估计总数约百颗，直径从几十米到2公里，平均约1亿年有一颗会撞向地球，被人类认为是最危险的天体。
天文学家认为，近地小行星中直径小于数十米的一般不会对地球构成威胁，因为它们极少能穿透大气层，往往在与大气摩擦时产生巨大热量而燃烧殆尽。可对地球构成威胁的是直径大约100米及100米以上的小行星。专家认为直径1公里以上的中等小行星对地球的威胁‘最大，这样的小行星不仅数量比较多，而且它们撞击地球的机会也相对地比较大。情况如果发生，可能导致世界上1/4的人口死亡，同时会释放出极其巨大的能量。假定一颗密度为每立方厘米3克、平均速度为每秒20公里、直径1公里的小行星撞上地球，它所造成的冲击相当于数十亿吨黄色炸药的爆炸力，为1945年在广岛上空爆炸的原子弹释放能量的几百万倍。
事实上从诞生伊始，地球便在漫长的年代里不断受到撞击。说起来人类应感谢这些小行星和彗星，因为正是它们给地球带来水或其他生命出现所需的有机物质。天文学家认为，大约45亿年前，太阳系从一团旋转的气体和尘埃云中诞生。各种星子、岩石等物质凝聚融合为行星，地球也是其中一颗。由于岩石在互相碰撞中释放出巨大的能量，地球起初热度很高，是一个熔融的球体，表面的水、二氧化碳、氨、甲烷等挥发性的物质都沸腾逸散了。随着岩石轰击的逐渐减弱，地球慢慢冷却下来，地壳凝结成固体。这时来自太阳系边缘的寒冷的彗星，携带着水等有机物质来到地球，生命进化由此拉开了序幕。在对地球上分布最广泛的气态有机分子多环芳香烃（PAH)研究之后，美国研究人员提出：“在我们行星历史早期的某一时刻，包含着这些分子的冰状颗粒可能被裹人彗星或流1、星内部，并被运送到地球上。”它们或许进化为更加复杂的分1子，从而在地球上播下了生命的种子。
由此我们应当感谢这些不速之客。当然，它们的光临并H非总给地球带来幸运。古生物学家认为，在地球进化史上几次50%以上的物种灭绝事件，都是由于小行星或彗星撞击地球造成的。如5.05亿年前和4.38亿年前海洋生物的灭绝，3.6亿年前海洋和陆地有机体的灭绝，以及6500万年前统治地球一亿多年的恐龙的灭绝。特别是恐龙的灭绝，一直以来最为人们所关注。科学家们曾提出过种种假：设，近来有越来越多的研究人员认为，这种庞然大物的灭绝是小行星撞击造成的。他们描绘了当时的图景：一个巨大的火球撞入地壳中，引发了全球性的地震和海啸。尘埃遮天蔽日，黑暗持续了几个月；接着酸雨开始落下，地球表面形成了厚达几厘米的沉积物。撞击之后，地球气温急剧下降，经过几个世纪又缓慢上升；正是在这个时期，恐龙消失了，地球上四分之三的物种也消失’了……如果说上述撞击事件因距离我们太远，只能凭推测和想象，那么发生在20世纪初的许多事件，则让我们真切地感到它的威力和可怕。1908年6月30日凌晨，一个来自太空的火球拖着长达800公里的尾巴在距贝加尔湖西北800公里的通古斯河谷上空爆炸。强烈的冲击波击倒了大片的森林，酿成一场冲天大火，浓烟滚滚，积聚成的黑云许久不散。爆炸声甚至传到了遥远的伦敦。后来人们发现在爆炸中心出现了一个巨大的“坑”，周围3000米的范围内形成了200多个直径1~50米的洞穴，30~60公里范围内的树木全部倒下，树根齐刷刷地冲着爆炸中心。大约1500只驯鹿死于大火，所幸没有人员死亡。这一事件被称为“通古斯事件”。由于在现场没有找到陨石碎片，几十年来，科学家们一直在苦苦探索。最近有一种解释为越来越多的人接受：一颗直径30米的石质小行星以15公里/秒的速度从东北方向以30度角进入大气层，向地球冲去，冲击波的震荡和压力使小行星化解，当辐射能达到临界值时发生了爆炸，威力相当于1000多万吨TNT能量。让人庆幸的是，它发生在荒凉的西伯利亚地区，而不是一个人口稠密地。它虽然当时没有直接造成人员死亡，但使周围牧民受到了辐射。在他们及其后代身上，后来出现了许多怪病，像广岛原子弹事件的受害者那样。
天文学家发现在不到百年的时间里，已发生过许多次近地小行星与地球近距离“照面”的情形，真是“险象环生”。1932年，最早发现的阿莫尔型小行星离地球最近时只有2200万公里，令天文学家吃惊不小。1989年，由于新闻报道的失误，在“1989FC”小行星远离地球半年之后，曾引起一场轰动世界的“小行星可能撞击地球”的风波。1991年1月18日，人们发现“1991BA”小！行星在离地球仅17万公里处飞掠而过，这个距离只是月球到地球距离的一半，当时堪称“近地之冠”。“1997BR”是中国天文学家发现的第一颗近地小行星，其运行轨道与地球轨道相切，最近距离小于7.5万公里。像这样与地球轨道相切的近地小行星，是已知对地球潜在威胁最大的小行星。2000年12月底，一颗直径46米的小行星在距离地球80万公里处，从伦敦“上空”飞过，惊得不少人直冒冷汗——如果它撞上地球，会撞出一个1.2公里宽的大坑，后果不堪设想。据科学家预测，21世纪里小行星在距离小于300万公里的情况下，与地球“照面”的机会将有7次。近来，英国天文学家已计算出一个有可能接近地球的小行星带的位置。这个小行星带可能会增加灾难性碰撞地球的机会。报告说，在适当的条件下，这些天体可以在任意的轨道上运行，甚至会非常接近地球：
为避免悲剧的发生，我们首先必须提前探测到潜在的有巨大杀伤力的小行星。为此世界各国组织了很多对小行星的观测计划。比如美国的“太空监测计划”、“近地小行星追踪计划”
中国的“施密特CCD小行星计划”等。再者，就是考虑如何拦截小行星或使其偏离原来的危险轨道。人们提出过不少形形色色方案。方案之一为“蒸发”，即在小行星轨道上引发核爆炸，使其汽化；方案之二是“打击”，有人提出可用一系列适当排列的钨弹打击小行星，或用轻质纤维将数万发乃至数十万发钨弹串在一起形成一个三维网络，打击自投罗网的小行星；方案之三称“转向”，即通过发射拦截火箭或利用核爆炸，改变小行星运动方向。但考虑到由此产生的碎片会对地球造成更大的伤害，有人设想利用太阳能让小行星“光荣妥协具体方案是：先在小行星活动区域附近安置一面巨大的凹面镜（由超薄片制成）来搜集太阳能，然后利用第二面镜子将能量（阳光）聚集到小行星上，加热它的某个区域；小行星在受热不均匀的情况下会自动转向。有人提出，干脆从地球上发射超高能激光，直接推动小行星偏离其轨道。
科学技术的飞速发展早已超乎了我们的想象，相信人类能够保护自己。未来终究是美好的！
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