哈勃，太空中的千里眼

     ①古往今来，人们用肉眼观察灿烂的星空，很多发现难免显得粗糙，甚至只是一些臆想。当伽利略等人将望远镜对准了茫茫太空后，人们才逐渐发现了太空的更多奥秘。

     ②在实践中，人们发现用地面的望远镜观测太空，存在两个缺陷：一是地球大气层会吸收红外线和紫外线，二是大气湍流导致地面光学望远镜的角分辨率很难优于1弧秒。1946年，美国天文物理学家斯皮策提出，在太空中安装一台望远镜将突破上述限制。

     ③1990年，这一设想终成现实。美国“发现”号航天飞机将哈勃望远镜送入了太空。然而，哈勃探索宇宙奥秘的征途并非一帆风顺。升空伊始，哈勃就被发现患了“近视眼”，不能辨别140亿光年以外的物体。此后哈勃的陀螺仪、太阳能电池板、影像摄谱仪、绝热毯、冷却剂等都出现过故障，历经五次“手术”才恢复正常。然而哈勃望远镜面临的挑战，也激励着人们推动科研设备及制造技术的革新。每一次维修都让哈勃能够看得更清晰、更遥远。2009年第五次维修后，哈勃望远镜的观测能力已是最初设计的100倍。

     ④哈勃望远镜得到的数据引发了天文学的革命：它确定了宇宙历史为137亿年左右，证实超大质量黑洞处于大多数星系的中心，它让科学家更好地理解恒星和行星的形成，并探测到太阳系外存在有机物。20年来，科学家利用哈勃望远镜的数据发表了7 500多篇论文，使之成为历史上最有科学价值的仪器。美国资深宇航员马斯格雷夫说，哈勃望远镜的价值不仅在于它是一台强大的机器，而且在于它把宇宙论、神学、哲学和天文学贯穿了起来。它是人类的一面镜子，让人类自省：这是一个什么样的宇宙？我们处在什么位置？我们是谁，我们该如何作为？

　　     ⑤虽然哈勃望远镜将于2014年退休，詹姆斯•韦伯太空望远镜将接过它的接力棒，将人类对深层太空的探索继续下去。（选自《天文爱好者》2011年第6期）

美丽的徐闻珊瑚世界
①在我国大陆最南端，湛江雷州半岛徐闻县西海岸，有一个闻名全国，被誉为“水族大观园”的珊瑚自然保护区，区内的珊瑚礁绵延20多公里，面积达2000公顷。据专家研究，珊瑚礁已有近万年的发育史。
②徐闻西海岸一带岸礁众多，海水清澈，水温、盐度稳定，非常适合珊瑚虫的繁殖生长：多年来当地一直十分注重生态的保护，保护区内的珊瑚种类繁多，达五十多个品种。其中软体珊瑚有千年佛、白汽泡、鸡冠花，硬体珊瑚有角星、海脑、扇形，等等。
③当艳阳高照，风平浪静的日子，乘着小船在珊瑚丛上面缓缓滑行，犹如在一片美丽的丛林中漫游，那密密麻麻的鹿角、牛角、羊角几乎探出水面，触手可及。还有散落在“丛林”中的“翡翠”、“玛瑙”，形态各异；时隐时现的“鲜花”，橙黄蓝白红，煞是可爱，美不胜收。不时还可见五彩缤纷的鱼儿与游船一起穿梭漫游，构成一幅奇异的海底风景画。
④珊瑚礁群向来被海洋学家称为海上“热带雨林”。它占海洋面积不到0.2％，却栖息了1／4的海洋生物，供养着9万多种鱼类。我国的海南岛沿岸本来有中国最大的珊瑚礁群，历史在十万年以上，但因过度开发，仅10多年有的地方已成了海底废墟。而徐闻的珊瑚礁群作为目前祖国大陆保存最完好的珊瑚自然生长区，正吸引着越来越多的旅游观光者。为了永远给子孙后代保留这一片天赐的生态自然景观，当地政府已制订了以保护为前提，结合生态和环境旅游的利用计划，要让这一颗明珠永远闪亮在祖国大陆南端的西海岸边。

      ①由于人类活动的影响，中国的气候在21世纪将继续明显变暖，其中中国北方冬天的变暖趋势最为明显。
      ②与1961年到1990年的平均气温相比，到2020年，全国年平均将升温1.3℃到2.1℃；2030年，年平均升温为1.5℃到2.8℃；到2050年，年平均升温将达到2.3℃到3.3℃——作为对比，过去100年中，中国的升温幅度仅为0.5℃到0.8℃。到2020年，全国年平均降水量将增加2%到3%，到2050年可能增加5%到7%。北方降水天数增加，但受到气温上升的影响，水资源短缺状况还会加剧。
      ③如不采取任何措施，到2030年，中国种植业生产能力在总体上可能下降5%到10%。到本世纪后半期，主要粮食作物小麦、水稻以及玉米的产量，最多可下降37%。在未来20年到50年中，气候变化将严重影响中国长期的粮食安全。
      ④由于气候暖干，三江平原湿地资源及生物多样性都将减少，濒危物种增加，大面积沼泽湿地将变成草甸湿地。长江三角洲附近的湿地，则将受到海平面上升的威胁，导致面积减少，质量下降，潮滩地被淹没和侵蚀。未来50年，青藏高原80%到90%的岛状冻土会发生退化，表层冻土面积会减少10%到15%。内陆湖泊将加速萎缩，那些依赖冰川融水补给的湖泊，比如西藏、帕米尔高原上的一些湖泊，可能先因冰川融水而扩大，后因冰川缩小融水减少而萎缩。预计在未来50年中，中国西部冰川面积将减少27%。
      ⑤由于气温上升，导致黄河和内陆河地区的蒸发量可能增长15%左右。因此，北方水资源短缺以及南方的洪涝灾害都将加剧，旱涝等灾害出现的频率也会增加。到2030年，中国海平面可能上升1厘米到16厘米，黄河三角洲、长江和珠江三角洲等地区洪水泛滥的机会增大，风暴潮的危害也会加重。沿海滩涂湿地、红树林、珊瑚群都有可能遭到破坏，咸潮入侵以及土地盐渍化都将发生。
      ⑥随着热浪频袭，极端高温事件引起的死亡人数和严重疾病会增加。此外，心血管疾病、疟疾、登革热以及中暑等疾病发生范围和程度也都会增加。
      ⑦全球性高温的持续，将刺激中国的空调制冷电力消费，给电力供应带来严峻的挑战。此外，温度升高导致冻土融化，也会影响到青藏铁路的安全。

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）

为什么蜂蜜能千年不腐？

    ①2014年，考古学家在格鲁吉亚发现了一个青铜器时代早期的坟墓，出土文物中，最特别的是一罐野果子竟然保存完好，当研究人员将这些至少有4000年历史的野果子切开时，果子还散发出了新鲜水果的香气。这些果子为什么能保存如此完好呢？答案就在于它们保存在蜂蜜中。蜂蜜非常特别，因为它是考古学家发现的唯一过了几千年仍然可直接食用的食物。

    ②为什么蜂蜜能千年不腐？

    ③食物的变质通常与微生物有关，细菌分解食物中的多糖、蛋白质，然后产生一些低分子的物质如氨、硫化氢、酮等，使食品变质。蜂蜜是一种饱和的高渗高糖溶液。细菌和其他生物身体体液是低渗的，在高渗透压的蜂蜜中，微生物会被吸走细胞体内的水分，最后脱水而死。

④同时，蜂蜜也非常酸。大多数病原菌生长繁殖的适宜pH值在7.2～7.4之间，而蜂蜜的pH值大约介于3～4.5之间，蜂蜜这种酸度将杀死任何想要在蜂蜜内部生长的细菌。

    ⑤此外，蜂蜜的酿造者——蜜蜂，它有着特殊的“炼金术”。

    ⑥在蜜蜂酿蜜前，需要采集植物蜜腺的花蜜，花蜜的主要成分为蔗糖与水，水分非常多，大概占到60%～80%。但是通过酿蜜，蜜蜂可以去除花蜜大部分的水分。当采集蜂采蜜时，会将花蜜一滴滴吸入囊中，然后返回蜂巢，吐给内勤蜂继续加工。内勤蜂在加工中，先把蜜汁吸到自己的胃里和转化酶进行混合，然后再吐出去，再吸进来，如此轮番吞吞吐吐要进行100多次，同时其他蜜蜂还会用翅膀不断扇风，排出巢内湿气。这也就使得蜂蜜的水分非常少。

    ⑦另一方面，蜜蜂胃中有一种叫做葡萄糖氧化酶的酶，当蜜蜂从嘴里反刍花蜜到蜂巢酿蜜，这种酶会和花蜜发生化学反应，把花蜜分解成两个副产品：葡萄糖酸和过氧化氢。过氧化氢，是一种氢的氧化物，可能听起来有点陌生，但说到它的水溶液——双氧水，可能大家都会非常熟悉。过氧化氢有很强的氧化性，且具弱酸性，这种化学物质可以杀死可能在蜂蜜里生长的所有细菌。

    ⑧在古代，人们就发现蜂蜜是细菌“绝缘体”，有防止伤口感染等治疗功效。闪米特人的粘土板最早记录了蜂蜜的医疗用途，上面详细记载了蜂蜜是如何治疗烫伤和割伤的。古埃及人还经常使用药用蜂蜜，制成药膏治疗皮肤和眼睛疾病。而在中国，迄今蜜丸仍然是制药业最常用的制剂之一。现在，世界各地的医院还在使用一种涂满了蜂蜜的绷带，用于防止病人伤口感染。

    ⑨当然了，虽然蜂蜜堪称是不朽的食物，但如果没有密封好，在潮湿的环境下还是会变质的，而如果密封良好，蜂蜜真能做到永不变质。