植物也要睡眠吗

          ①人和动物都要睡觉，以补充体力和精力。但是你知道吗，植物也要睡眠。如果你仔细观察，你会发现有的植物的叶子、花儿会昼开夜合，有的夜开昼闭。科学家把植物的这种现象叫“睡眠运动”。
          ②比如公园中常见的合欢树，它的叶子由许多小羽片组合而成，在明媚的阳光下，舒展而又平坦。可一到夜幕降临时时，那无数小羽片就成对地折合关闭，好像被手碰撞过的含羞草叶子，全部合拢起来，这就是植物睡眠的典型现象。花生也是一种爱睡觉的植物，它的叶子从傍晚开始，便开始慢慢向上关闭，表示白天已经过去，它要睡觉了。有的时候，我们在野外还可以看见一种开紫色小花、长三片小叶的红三叶草，它在白天有阳光时，每个叶柄上的三片小叶都舒展在空中，但到了傍晚，三片小叶就闭合在一起，垂下头来准备睡觉。以上仅仅是一些常见的例子，会睡觉的植物还有很多很多，如酢浆草、白屈菜、含羞草、羊角豆等。
         ③植物的花也有睡眠的要求。花儿的睡眠，时间有早有晚，有长有短。太阳花就是一个贪睡的小家伙，它在上午10点钟才刚刚醒来，绽放开五颜六色的花，可是，一过中午，它就闭合起来睡眠了。碰到阴天，它似乎很贪玩，要到傍晚才进入“梦乡”。各种各样的花儿睡眠，姿态也各不相同。蒲公英在入睡时，所有的花瓣都向上竖起来闭合，看上去好像一个黄色的鸡毛帚；胡萝卜的花，垂下头来，则像正在打瞌睡的小老头。
         ④紫茉莉下午5时左右开花，到第二天拂晓时花闭合起来睡眠了，好像怕见太阳似的。月光下含笑开放的花还有月光花、待宵草、夜开花等，都是昼闭夜开的花。还有番红花在早春时候开花，一天之中，时而张开，时而闭合，时而又张开，醒了睡，睡了醒，醒醒睡睡，反复好几次。
         ⑤晚香玉的花，不但在晚上盛开，而且格外芳香，以此来引诱夜间活动的蛾子来替它传授花粉。还有，我们平时当蔬菜吃的瓠子，也是夜间开花，白天睡觉的，所以人们把它俗称为“夜开花”。

        ①最近上映的电影《遗落战境》描绘了外星人摧毁月球的情景。虽然这是电影，但促使我们提出这样一个问题：地球没有了大质量卫星（月球）会怎样？
        ②在由岩石组成或具有陆地的行星中，地球是独特的，因为它有一颗相对较大的卫星。月球直径在太阳系的卫星中排名第5，是地球直径的27%，质量仅比地球的1/80多一点儿。
        ③显然，月球在地球生命进化中发挥过作用，但是具体作用还不是很明确。潮汐引起的周期性洪水为自然选择提供初始动力，驱使生命拓展到陆地。很多生物，比如海龟，利用满月作为筑巢产卵的信号。但是如果不是这样，生命的韧性也一定会帮助它们找到其他的办法。
        ④所以与电影中的情节相反，失去月球不会令地球立即陷入混乱，但长期的影响可能是灾难性的。
        ⑤研究证明，月球的最大作用在于长期地稳定住地球自转轴。米兰科维奇循环在地球气候波动中长期扮演重要角色，这是由地球离心率．转轴倾角和轨道进动的变化导致的结果。比如，在现在这个纪元里，近日点通常会在一月份北半球的仲冬世界到来；地轴倾角是四季变化的最大动因，它会在4.1万年间从22.1°增加至24.5°，再减小为22.1°，现在的倾角是23.4°，而且它正在减小。
        ⑥但是没有较大的卫星来抑制倾角变化，就会产生范围更大．更加无法预测的角度摆动。例如在过去的1000万到2000万年间，火星自转轴的变化范围是13°到40°，这成为火星环境恶劣的重要原因。地轴倾角的长期稳定是较大的卫星带给我们的最大好处。这种稳定使得地球的五带界限分明，人类可居的范围相对固定。
        ⑦没有月球，我们将看不到连银河系里都罕见的天文奇观：日全食和月全食
        ⑧我们当前正处于时空中的一个绝佳位置，在这里日全食和月全食时有发生。事实上，地球是太阳系中唯一一颗可以在日全食中见到卫星刚好挡住太阳的行星。月球的大小是太阳的1/400，而且地日距离刚好非常接近地月距离的400倍。几乎可以肯定，这种情况在银河系中都很少见。或许外星侵略者真的现身时，我们不用派装备了核弹的汤姆·克鲁斯去进攻，只需要用日月食观测之旅就能买通他们……
        ⑨也许月球赐予我们的最伟大礼物是它给予我们人类的教化和点拨。月球的运动给早期研究天体力学的天文学家上了伟大一课，如果没有月球作为实例，牛顿破解运动和引力定律的工作将难上加难。而且，对于探索太阳系而言，它是一颗不错的垫脚石。不管你对月球的态度如何，它都是我们在太空中的伴侣……让科幻作品中的外星坏蛋羡慕嫉妒恨去吧！                                              

                                                                                                                                                                                                               （选自果壳网，有改动）

圆珠笔头的制造难度有多大

任志方

       ①圆珠笔头分为笔尖上的球珠和球座体。油性圆珠笔头的圆珠由黄铜、钢或者碳化钨制成；水性圆珠笔头的圆珠则采用不锈钢、硬质合金或氧化铝等材料制成。由这些材料制成的圆珠笔，要满足在同一个角度下，连续不断地书写800米且不出现断线的情况才算合格。

       ②其中，球珠用的碳化钨的硬度比钢的硬度高数倍，仅比金刚石的稍微差一点。其制造工艺和轴承滚珠的类同，主要是采用滚珠旋压成型技术，用钢丝冲剪，或成型锻压成小方块，再磨成圆珠，需要专用的滚珠凹模座，它的精度与旋压力、转速有关。

       ③这一产品真正的设计难点在于怎样把这么小的圆球，在极大的生产数量下，做到相同的尺寸。这里的高精度、高互换性是基于整个制造体系的严谨得到的。

       ④笔头的另外一部分，直径仅有2.3毫米的球座体，无论是生产设备还是原材料，此前都长期掌握在瑞士、日本等国家手中。关键部位的尺寸精度要求在两微米之内，表面粗糙度要求为0.4微米，在笔头最顶端的地方，也就是放小圆珠的地方，厚度仅有0.3毫米到0.4毫米。由于后期要进行高精度的加工，既要容易切削，加工时又不能开裂，对不锈钢原材料提出了极高的性能要求。

       ⑤圆珠笔头对加工精度的要求极高，由于笔头上不仅有小球珠，里面还有5条引导墨水的沟槽，生产加工中一个小小的偏差都会影响书写的流畅度和笔的使用寿命，笔尖的开口厚度不到0.1毫米，还要考虑到书写角度和压力，球珠与笔头、墨水沟槽位必须搭配得“天衣无缝”，加工误差不能超过0.003毫米。以来自瑞士公司的笔头一体化生产设备为例，生一产个小小的圆珠笔头需要20多道工序。

（摘自《齐鲁晚报》2017年1月12日 有删节）

    屏可以分隔室内室外。过去的院子或天井中，为避免从门外直接望见厅室，必置一屏，上面有书有画，既起分隔作用，又是艺术点缀，而且可以挡风。而空间上还是流通的，如今称为“流动空间”。小时候厅上来了客人，就躲在屏后望一下。旧社会男女有别，双方不能见面，只得借助屏风了，古代的画中常见室内置屏，它与帷幕起着同一作用。在古时皇家的宫廷中，屏就用得更普遍了。

昆虫般大小的机器人

    ①一部分研制机器人的专家认为：下一步的研究方向主要是机器人的大小，未来机器人的大小应该和昆虫相仿。

    ②大型机器人需要沉重昂贵的发动机和大量的动力消耗，需要接合的手臂和数千米的连线。控制所有这些硬件又需要数平方英寸的微晶片。而如果机器人的这些部件组装起来只有昆虫那样大小，那么它的造价不但会便宜得多，它所能从事的工作也会给人类生存带来很大影响。

    ③一般说来 ， 目前机器人所能做的工作都可由相应的机器来取代。与工厂中固定的有强大动力的机器相比，许多工作由机器人来做不如留给相应的机器去做。但是小机器人所能做的工作却不是机器所能完成的，这正如微型飞机比大型飞机更适合用来观测农场作物的生长情况以及控制自动灌溉和施肥系统一样。比如只有微型机器人，才能沿着患者的血管，进入变窄了的冠状动脉去排除血管壁上沉淀的胆固醇，从而解除病人的危险。

    ④当然，就目前的情况来看，这种说法未免言过其实。不过研究人员确已成功设计出一种能进入煤气或自来水管道去修补裂缝或漏洞的微型机器人。这种机器人进入管道之后，可用自己的身体测量经过地方的电导，一旦测不到这种电导，就表明那里存在着裂缝或漏洞。于是该机器人便作出“自我牺牲”，用自己的身体来把裂缝或漏洞堵上。

    ⑤如果许多这样的微型机器人通力合作，其功用更是一般机械所无法比拟的了。比如说战场上可使用微型机器人兵士。这些“兵士”可轻易地偷偷爬过或飞过战场，而不被敌方的雷达系统发现，因为它们体积微小，且可超低空飞行（乘微型火箭）。一旦越过敌人的防线，它们便可成为摧毁敌方设施的生力军，就像毁掉农作物的蝗虫一样。

    ⑥这种昆虫般大小的机器人目前已不再是科幻小说里的主人公。当然要它们在现实生活中出现，还需克服一系列技术上的障碍。其中主要是如何把现在机器人所用的齿轮、杠杆、曲柄、弹簧和其它机械部件缩小到比头发丝还细的程度，同时把传感器、电动机、控制计算机及其他系统装配到一块微晶片上。

    ⑦当然目前制作微型动力部件的技术还处于刚刚研制阶段。1988年初加利福尼亚大学伯克利分校的一个实验室的工作人员，制造出了只有1/5毫米长的带连接部件的曲柄和齿轮。这种齿轮的轮只有红细胞一般大小。新泽西州美国电报电话公司贝尔实验室的专家们已经研制出了比蚂蚱颚还要小的钳子。该实验室还研制出了只有半毫米大小每分钟24000转的气功涡轮机，其转速比许多喷气式飞机的发动机还要快。机器人微型化的另一个问题是动力问题。为微型机器人提供动力的装置要比电池小非常多才行。不过，微型发动机的研制工作也取得了令人鼓舞的进展。

    ⑧微型机器人的大量生产恐怕还不是近年之内能办到的事情。然而，一旦这种机器人能批量生产出来，它们在科研和生产中所起的作用将是无法估量的。

    电影《流浪地球》主要讲的是地球经过木星时摆脱木星引力，重新踏上流浪征途的故事。实际上在刘慈欣创作的同名小说《流浪地球》中，地球经过木星的过程有惊无险，只是电影有意制造“噱头”，将这一情节夸大而已。那么，地球要“流浪”，为什么非得经过木星呢？其实非常简单，就是为了让地球利用木星的引力弹弓效应加快速度，使其脱离太阳系。

    引力弹弓就是利用行星的重力场来给太空探测船加速，将它甩向下一个目标，也就是把行星当作“引力助推器”。木星就是太阳系中一个优良的加速器，这不仅在影视作品中呈现，在现实中更是如此。人类向外太阳系发射的数十件航天器中，大部分用到了木星的引力弹弓效应，比如“旅行者一号”、“旅行者二号”、“先驱者号”、“新视野号”探测器等等，都曾经利用过木星的引力弹弓效应加速，这样的好处是使航天器的速度大大加快，而且还能节省燃料。1977年，由NASA（美国国家航空航天局）研制的“旅行者二号”在肯尼迪航天中心成功发射升空，1981年经过木星时，从秒速不到10公里加速到了秒速35公里左右，获得了可以离开太阳系的速度。经过几十年的飞奔后，旅行者二号已经航行到了210亿公里外的遥远距离。实际上，不止是木星具有引力弹弓效应，较大质量的天体都可以让围绕它运行的物体获取引力弹弓效应，太阳系中的8大行星连同太阳都可以进行引力弹弓效应的运用，我们的地球也一样。比如我们要去月球探测，但是我们的长征三号乙型火箭并没有能力把“嫦娥四号”直接发射到月球轨道上，于是在发射之后，依靠地球的引力弹弓效应增加速度和扩张轨道，最终让“嫦娥四号”进入环月轨道运行。

    而在《流浪地球》这部作品中，刘慈欣安排了太阳和木星共同给地球加速。故事中讲到曾经有一段时间地球时而靠近太阳时而远离太阳，这个时候正是在利用太阳的引力弹弓效应给地球加速；后来地球又运行到了木星的附近，开始利用木星的引力弹弓效应加速，这也是因为木星的质量巨大，是地球质量的318倍，可以把航天器加速到脱离太阳系引力的程度。不过在电影中，由于木星引力出现不稳定状况，导致地球难以脱离木星引力甚至出现了撞向木星的可能性，幸好人类齐心协力克服了困难，地球才又开启了航向新家园的征程。

    但如果真的将地球运行到木星附近，利用其引力弹弓效应的话，将是十分不可取的，因为木星的引力足以将近距离的地球拉变形。电影中，地球的大气已经被木星吸收，在如此近的距离，地球势必会被木星引力揉成一个熔岩星球，甚至有被拉碎的可能，这是绝对不可以尝试的。所以要让地球利用木星的引力弹弓效应并不容易，这需要在很远的距离上才能保证安全，然而距离太远的话，引力弹弓的加速效应却不明显了。