想知道隕石墜落時的能量有多大嗎?想知道未來人類如何避免小行星撞擊地球嗎?2015年11月29日,“中科館大講堂”《知識就是力量》專場講座在中國科技館舉行,本次講座特別邀請到中國科學(xué)院力學(xué)研究所張德良研究員為我們揭秘隕星墜落的物理與力學(xué)現(xiàn)象,與我們分享他在隕石墜落現(xiàn)場的故事,讓我們跟著他一起去探秘吧。
隕石在墜落的過程中為什么會發(fā)生爆炸?
由于熱脹冷縮的原因,隕石在墜落的過程中會發(fā)生爆炸。隕石在墜落的過程中,由于墜落的速度非??欤谄漕^部會產(chǎn)生一道很強(qiáng)的沖擊波,沖擊波后面的溫度非常高,同時隕石表面與地球大氣摩擦也會增加溫度,這樣隕石表面的溫度可達(dá)到幾千攝氏度。由于隕石大多數(shù)是來自火星和木星間的小行星帶,小部分來自其他星球,隕石內(nèi)部的溫度相對來說是很低的。因此,隕石在墜落的過程中,其內(nèi)外溫差會非常大,會由于熱脹冷縮導(dǎo)致隕石爆炸。
(回答者:張德良)
隕石有哪些種類?
隕石的種類其實(shí)有很多??茖W(xué)家們根據(jù)隕石中金屬和硅酸鹽的含量、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造,以及它們的成分差異,將隕石分為鐵隕石、石鐵隕石和石隕石三大類。其中,鐵隕石數(shù)量約占隕石總量的6%,主要的成分是鐵和鎳。石隕石在隕石總量中占絕對優(yōu)勢,60%以上的隕石都是石隕石。石隕石的成分主要是硅酸鹽,燃燒后的物質(zhì)一般是二氧化硅。除了上述三大類隕石外,還有一些特殊隕石——玻璃隕石和冰隕石,冰隕石一般會在墜落的過程中燃燒殆盡,所以很少墜落到地面上。
(回答者:張德良)
未來,人類如何避免小行星撞擊地球?
小行星撞擊地球極有可能會給人類帶來滅頂之災(zāi),因此人類一直都在研究如何應(yīng)對小行星撞擊地球造成的災(zāi)難,科學(xué)家們?yōu)榇颂岢隽撕芏喾桨?。?021~2025年間,科學(xué)家準(zhǔn)備實(shí)施改變小行星軌道的實(shí)驗(yàn)??茖W(xué)家準(zhǔn)備發(fā)射一個特制的捕捉艙,在宇宙中尋找直徑7~10米的小行星,當(dāng)捕捉艙靠近小行星時,將會釋放一個大袋子將小行星包裹住,然后改變其軌道,或拖至月球軌道附近等。如果這次捕捉較小的小行星的實(shí)驗(yàn)成功,科學(xué)家就會再對較大的小行星進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最后人類就有可能改變小行星的飛行軌道,避免小行星碰撞地球?qū)θ祟愒斐傻耐{。
(回答者:張德良)
當(dāng)霧霾天氣出現(xiàn)時,室內(nèi)的空氣比室外的空氣好嗎?
通常來說,室內(nèi)和室外的污染水平呈正相關(guān)的關(guān)系,往往室外PM2.5濃度很高的時候,室內(nèi)的PM2.5濃度也會相應(yīng)提高。清華大學(xué)相關(guān)研究顯示,室內(nèi)PM2.5的濃度大約為室外PM2.5濃度的70%。室內(nèi)PM2.5的濃度很大程度上也受到建筑物的通風(fēng)情況、是否有凈化措施等相關(guān)因素的影響。早在2004年,德國研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn),室內(nèi)、室外污染物濃度比例在緊閉窗戶時,會達(dá)到最低值,緊閉窗戶對污染物能夠起到一定的隔絕作用。但粒子直徑越小,隔絕作用越低。因此,出現(xiàn)霧霾天氣的時候,室內(nèi)的空氣質(zhì)量可能略好于室外,但在沒有任何凈化措施的情況下,室內(nèi)空氣質(zhì)量改善的程度是非常有限的。另一方面,緊閉窗戶也能在一定程度上降低室內(nèi)污染物的濃度,但效果也有限。由于大多數(shù)人在室內(nèi)的時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在室外活動的時間,因此室內(nèi)PM2.5對人體的健康影響,很可能大于室外。
(回答者:楊曉帆 清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院在讀博士)
早餐吃雞蛋加牛奶營養(yǎng)豐富,但對身體真的好嗎?
眾所周知,雞蛋和牛奶都是營養(yǎng)價值高的食品。然而,這樣的早餐搭配其實(shí)并不符合科學(xué)飲食規(guī)律。蛋白質(zhì)只有在碳水化合物提供充足的前提下,才能起到它應(yīng)有的更高層次的作用,否則它將會“燃燒”自己來提供熱量,以至于被當(dāng)作熱量而消耗掉。
在早晨時,機(jī)體急需含有豐富碳水化合物的早餐來重新補(bǔ)充能量,而牛奶和雞蛋并不能提供人體所需的足夠能量。因此,我們在享用早餐時,可以適量攝入粥類、饅頭或者面包等谷物來補(bǔ)充能量。
(回答者:董策 國家二級公共營養(yǎng)師)
(來源:科普中國微平臺)
眼鏡戴久了,眼睛會變形嗎?
長期戴框架近視眼鏡是不會導(dǎo)致眼球凸出的,但近視本身會造成眼睛凸出。單純性的近視,尤其是600度以下的中低度近視,一般不會出現(xiàn)眼睛凸出的表現(xiàn),但600度以上的高度近視,多數(shù)是軸性近視,即隨著近視度數(shù)增長,眼軸變長,近視度數(shù)越大眼軸越長,且一般都是往后延伸,當(dāng)高到一定程度即會出現(xiàn)眼球變形的表現(xiàn)。為什么有些低度近視患者也感覺自己眼球變形了呢?這是因?yàn)檫@些患者常年配戴框架近視眼鏡壓迫鼻梁,摘掉眼鏡后會在外觀上給人一種眼球凸出的錯覺,摘掉眼鏡一段時間后,這種錯覺應(yīng)該會消失。近視患者配戴近視眼鏡,有助于矯正視力,不易使度數(shù)加深。
(回答者:胡蘭 沈陽何氏眼科醫(yī)院副教授)
(來源:科普中國微平臺)