本期為大家?guī)恚?/p>
《你知道嗎——現(xiàn)代科學(xué)中的100個問題》
本書是阿西莫夫的優(yōu)秀作品之一。
作者以通俗的語言,深入淺出地解釋了現(xiàn)代科學(xué)中的一百個尖端課題。
其中,有些是了解現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所必須具備的基礎(chǔ)知識,如科學(xué)的研究方法、二進制數(shù)、相對論、亞原子粒子、核聚變、熵、晶體、病毒等。有些則是當代科學(xué)技術(shù)的前沿陣地,如黑洞、統(tǒng)一場論、夸克、快子、金屬氫等。
作者對這些問題的來龍去脈,它們目前處在什么樣的狀態(tài)、有沒有希望得到解決等問題均作了回答。
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第二十四個問題: 彗星為什么有尾巴?
彗星把人類恐嚇了許多年代。
偶爾,天空中會莫明其妙地出現(xiàn)一顆彗星。
它的形狀和其他任何天體都不相同。
它模模糊糊,輪廓并不清晰,而且還拖著一個不甚分明的尾巴。
在某些富于想象的人看來,這個尾巴很像是一個哭泣著的婦女的散亂頭發(fā)(“彗星”一詞就是從拉丁文的“頭發(fā)”一詞變來的),因此,人們認為它預(yù)示著大難將臨。
到了十八世紀,人們終于確認出,某些彗星在固定的軌道上繞著太陽轉(zhuǎn)動,不過,這些軌道一般都是非常扁長的。
當彗星在軌道的遠端時,人們看不到它們。
只有當它們位于近端時——這在幾十年中才有一次(也許是上百或上千年)——它們才成為可以看見的天體。
1950年,一位名叫奧爾特的荷蘭天文學(xué)家提出,有一團巨大的星云,其中可能包含著幾十億顆小行星,在距離太陽一光年或甚至更遠的地方運行。
它們比冥王星這顆最遠的行星還要遠一千倍,而且,盡管它們?yōu)閿?shù)甚眾,我們卻全然看不見它們。
每隔那么一段時間,可能在鄰近恒星的引力作用下,一些小行星在軌道上的運動會放慢下來,并開始朝太陽的方向落下。
偶爾會有某個小行星深深地鉆進太陽系的內(nèi)部,在離太陽幾百萬公里的近處翱翔,自此之后,它就將保持自己的新軌道,成為我們所看到的彗星。
幾乎與此同時,美國天文學(xué)家惠普勒也提出,彗星主要是由低沸點的物質(zhì)(如氨和甲烷)構(gòu)成的,同時也包含有細碎的石礫。
這團彗星云在遠離太陽的時候,氨、甲烷和其他物質(zhì)都凝固成為堅硬的“冰塊”。
這種冰冷的彗星結(jié)構(gòu),在外層空間迅速運行時是穩(wěn)定的。
但是,一旦它們慢了下來,向太陽靠近時,又會出現(xiàn)什么情況呢?
當它進入太陽系內(nèi)層時,會從太陽接受到越來越多的熱量,使得冰塊開始變成蒸汽,原先被凝在冰塊表層的石礫顆粒得到了自由,結(jié)果,彗星的核心就被一團塵埃和蒸汽所形成的云霧包圍起來。
越靠近太陽,這團云霧就越稠密。
太陽朝四面八方刮著太陽風——一種向外奔涌的亞原子粒子云。
太陽風對彗星有一股作用力,這種力超過了彗星本身的微弱引力,彗星內(nèi)的塵霧云就開始被太陽風吹出來,向背離太陽的方向伸展。
隨著彗星接近太陽,太陽風加強了,塵霧云就成了背離太陽方向的一條長尾。
離太陽越近,尾巴就越長,然而,這種尾巴是由極其稀薄的分散物質(zhì)構(gòu)成的。
自然,彗星一旦進入太陽系的內(nèi)層空間,就不會長期存在下去。
每靠近太陽一次,就造成一次物質(zhì)損失。
這樣,轉(zhuǎn)了幾十次以后,彗星就變成了很小的石頭核,或者干脆碎裂成小隕石團。
有一些這樣的隕石團正在確定的軌道上圍繞太陽運行。
當它們在地球的大氣層里穿過時,就會出現(xiàn)壯觀的“流星雨”。
這些流星雨無疑是彗星的遺骸。