电池的输出功率受两个因素的限制：蜗牛微小身体内的葡萄糖含量，以及葡萄糖向电极扩散所用的时间。如果医生把类似的某种装置植入人体而不是蜗牛体内，我们就能获得更强更持久的电流，因为人类血液中的葡萄糖含量要比蜗牛的高，而且人类的循环系统会持续把新的葡萄糖补充给电极（蜗牛没有闭合的循环系统）。一个想法是用我们的生物电池基于人体内烦人的修改版来为植入医疗设备供电，例如起搏器，蜗牛不能为手机充电，但它能为微型传感器供电，这促成另一个想法——让蜗牛、蠕虫和昆虫为环境鉴别和国土安全服务。

    ①牛郎织女是我国最有名的一个民间传说，是我国人民最熟悉的关于星的故事。这个故事是谁最先说出来的？什么时候开始在民间流传？这两个问题不晓得已经有人考证出来没有。南北朝时代写成的《荆楚岁时记》里有这么一段：“天河之东，有织女，天帝之子也。年年织杼劳役，织成云锦天衣。天帝怜其独处，许嫁河西牵牛郎。嫁后遂废织。天帝怒，责令归河东。惟每年七月七日夜，渡河一会。”……

②牛郎星和织女星都比太阳大得多、亮得多。为什么我们看起来只是两小点的光呢？那是因为这两个恒星比太阳远得多。牛郎的光度为太阳的10倍，直径大7成，质量差不多大7成。织女的光度等于太阳的50倍，直径等于太阳直径的2.76倍，质量差不多等于太阳的3倍。所以，织女比牛郎大，比牛郎亮，比牛郎重，算来还是牛郎的大姐姐。牛郎离我们的距离为16光年，比太阳远100万倍；织女离我们的距离为26光年，比太阳远170万倍。织女不仅比牛郎大好些、亮好些，而且又远好些，所以我们看起来两个星差不多一样亮。光从牛郎星来到我们的眼里，需要16年；光从织女星来，需要26年。牛郎织女两星不是在同一方向，两星之间的距离是16.4光年。无线电波的速度和光一样，假使牛郎想打一个无线电报给织女，得等32年才有收到回电的可能。

宇宙中的奇异现象

苏光路

行星不走寻常轨道

    宇宙从表面看上去，繁星璀璨，和谐有序，好似一座上满发条，便可安然运行的钟表。其实，就像水面游动的鸭子，我们只看见它悠然平静的身体，看不见水下划动的双脚。一些天体运行在异常怪异的轨道上，连世界顶尖的天文学家也会被搞得一头雾水。比如距离地球200光年的“开普勒16B”，这颗冰冷荒凉的行星竟然围绕着两颗恒星公转，这是天文学史上不可思议的一幕。

    天文学家一直以为，两颗恒星的引力会把行星的轨道扭曲搞乱，甚至会将其撕碎，总之，它们不可能和平共处。

    但摆在人们面前的是，“开普勒16B”却正平静地在两颗恒星间转动，不慌不忙，有条不紊。在“开普勒16B”上每天傍晚上演双日落奇观，像科幻小说描述的一样神奇。

    在宇宙中，如此靠近恒星的行星并不少见，甚至可以用司空见惯来形容。比如最近发现的WASP-18b，它距离恒星的距离比地球距离太阳近50倍，不到一天就可公转一周。

    因为WASP-18b距离恒星太近了，导致它们彼此都有些扭曲，炽热的恒星将其表面炙烤得处于熔融状态，一百年后就会被恒星化掉。难以挣脱的引力还使得它越发地靠近恒星，所以毁灭的命运是注定无疑的了。

黑洞吞噬大恒星

    2011年底，美国天文学家目睹了天文观测有史以来最大的爆炸，辐射光芒比1000亿个太阳都明亮，它就是人们一直在教科书上了解的“伽马射线暴”。

    开始飞来的强光让科学家们莫名其妙，不知所措。伽马射线暴是转瞬即逝的闪光，过一小时又重现。与近半个世纪前观察情况不同的是，本次伽马射线暴尤其强烈，持续数小时后，仍不停释放X射线，且无停止的迹象。

    持续观测，天文学家才弄明白事情的原委——遥远星系中一个超大质量的黑洞，从休眠状态中突然苏醒。起初几颗恒星围绕着这个黑洞旋转，保持在安全的范围之内。其中一颗渐渐地靠近黑洞，惊动了这个沉睡中的巨兽，它释放的巨大引力将靠近的恒星越拉越紧，甚至变形扭曲，最终将它撕裂。恒星的残骸在黑洞的四周打转，温度升至数百万度，两道耀眼的伽马射线暴骤然射向太空。

    黑洞在吞噬恒星时，只掳去它一半的物质，另一半则被狠狠地抛出去。其过程是宇宙中最具暴力的事件，它们为此而散发的巨大能量，是人类难以想象的。

恒星离“家”去流浪

    最新观测发现，一些恒星正以惊人的速度逃离银河系。此外，宇宙中流浪恒星的数量远比人们想象的要多，在回放哈勃太空望远镜保存的一系列资料后，对此现象天文学家终于给出了合理的解释。

    物理学的定义是，引力会向内吸引，不会向外推开。可是天体物理的情况比较复杂，只有两个天体时，这个定义还有效，一旦多于两个天体，就会发生奇怪的事情，引力一样具有推离效应。只要角度与速度合适的话，它们不是相撞，而是一个会将另一个推开，前提是一定要有黑洞的参与。

    比如有两颗超高速运行的恒星围绕着一个超大质量的黑洞旋转，在黑洞的引力作用下两颗恒星逐渐分离开，在合适的距离范围内，黑洞在以320万公里的时速弹射出一颗的同时，将另一颗吸入分解……

    这使得无家可归的流浪恒星越来越多，它们闯入的威力足以破坏星系的安宁，甚至引发星系相撞的极端事件，这是重构宇宙的潜在力量。

（2015年02月06日《光明日报》）

    时间如风，星移斗转，天道无穷。节气是自然时令，它依据的是地球围绕太阳公转过程中，因所处位置的关系，接受阳光照射角度、时间的不同，而带来的一系列天文物候变化。中国人很早就根据自然时间节律，发明了“二十四节气”时令体系。它起源于黄河流域，以黄河流域的天文物候为依据。早在春秋以前，人们已用土圭测日影的方法，测定了春分、夏至、秋分与冬至四个节气点，后又推算出立春、立夏、立秋、立冬的时间。战国时期，“二十四节气”已经出现，在《逸周书》中有完整的“二十四节气”序列，只是个别名称位置不同罢了。

    “二十四节气”时令是我们先民认识天地自然时序的时间框架，它是中国古代社会人们生产生活的时间指南。古人认为“二十四节气”运行的内在动力是阴阳二气的流转，不同的节气时令，阴阳二气在天地中处于不同的位置。由于阴阳二气分别代表寒冷与温暖的气候属性，万物的生命周期亦与节气时令相关，春生、夏养、秋杀、冬藏是“天之道”，围绕着这一天道信仰，不仅圣人要“副天之所行以为政”，以春庆、夏赏、秋罚、冬刑来对应天道，就是普通人的生活起居也要依照四季时令的阴阳特性来安排，因此形成了针对特定节气时令的信仰、禁忌、仪式等。

    在节气时令中，饮食保健的内容令人注目，它是我们祖先岁时生活的经验总结。传统时令饮食原则是：必先岁气，毋伐天和。《黄帝内经》认为：春省酸增甘以养脾气，夏省苦增辛以养肺气，长夏省甘增咸以养肾气，秋省辛增酸以养肝气，冬省咸增苦以养心气。即按照四季阴阳二气升沉流转与五行属性，调整饮食性质、内容。

    节气时令是自然节律，也是传统中国人亲近自然的季节提示。人们依照春夏秋冬的天时，安排着四季的活动。如霜降，霜降之后秋收结束，农人停止劳作。《礼记·月令》：“霜始降，则百工休。”这既是顺时，也是因为天冷不便于工程或手艺制作。

    冬至之后进入酷寒时节。这对保暖条件简陋的古人构成了严重威胁，人们是掰着指头度日的。为了纾解在冬寒胁迫下出现的心理危机，挨过漫长冬季，从寒冬看到春日的希望，人们很早就发明了“数九九”的游戏。从宋元开始，《九九歌》就流传于南北各地，至今流传的“一九二九不出手，三九四九冰上走，五九六九沿河看柳，七九河开，八九雁来，九九加一九，耕牛遍地走”就是这一歌谣体的延续。

    “二十四节气”是中国人通过观察太阳周年运动，认知一年中时令、气候、物候等方面变化规律所形成的知识体系和社会实践。作为中国人特有的时间知识体系，“二十四节气”世代相传，深刻地影响着人们的思维方式和行为准则，是中国传统历法体系及其相关实践活动的重要组成部分，也是中华民族文化认同的重要载体。对于当代中国人来说，“二十四节气”具有生活节奏的提示与生活方式的调节的指导意义。我们应自觉地传承这一文明财富，尊重自然时间，尊重生命节律，从机械的物理性的钟表时间中解放出来，享受色彩斑斓的自然时间生活。

（摘自萧放《“二十四节气”与民俗》，有删改）

①一把抓起的沙子，约有一万粒，比我们在晴朗夜晚裸眼所见的星星更多。但能被看见的繁星，只是距离地球最近恒星中很少很少的一部分，而宇宙宽广无垠：宇宙中的恒星总量，比地球上所有沙滩的沙子加起来还要多。

②古代天文学家总想从星辰的排列组合中解读出深意，但星座不过是一组组随机散落的恒星。有些星辰闪亮，只因为离地球较近，另一些黯淡的星辰其实异常耀眼，然而太过遥远。我们和群星间隔着惊人的距离，所以不管你走到地球的哪个角落，星座看起来都一个样。从俄罗斯一直走到美国，夜空不会变化。从天文学的尺度来说，俄罗斯和美国是同一个地方。在地球上进行小小的位移，是看不出星座的立体结构的。想换个角度看星座，我们至少得旅行到几光年外——这是恒星间的平均距离，而一光年差不多有十万亿千米。如此一来，星图就会发生巨大变化，有的恒星会离开某个星座，有的则会进入某个星座。星空将呈现迥异的面貌。

③到目前为止，人类的技术还不足以支持这样的星际旅行，在可见的将来恐怕也不行。不过计算机能够为邻近星系做出三维模型，让我们来一场短途旅行——比如我们可以看到绕着北斗七星走上一遭，星座会发生什么样的变化。随着视角改变，我们会看到星座完全扭曲成了另一个形状。所以外星居民所见的星座，与我们在地球上看到的大相径庭。星座不只随空间，也会随时间的变化而变化。如果我们在一个地方待得够久，就会看到有时候恒星凑成星团，成群结队地移动；或是一颗孤零零的恒星抛下它的同伴独自远行；从长远来看，旧星座终将消失，新星座不断诞生。一些偶然的情况下，双星系统中的一颗发生爆炸，伴星不再受到它引力的束缚，会保持着原有的速度一头冲入深空，犹如弹射出的弹丸。群星也会诞生、演化、死亡。只要有耐心，我们就能看到新的星星出现，老的星星消失，天空的图案逐渐扭曲变化。

④甚至人类短短的百万年历史中，星座就已经发生了变化。电脑不但能使人在空间中旅行，也能带人穿越时间。反推恒星的运动，会发现一百万年前那北斗七星更像一支长矛，和今天完全不一样。如果乘坐时间机器去往某个未知的年代，理论上是可以通过观察群星来推断时间的。同理，计算机模拟也能推演未来。如图为狮子座今天的模样（左），和它一百万年后在地球上看起来的样子（右）。

⑤空间和时间彼此交织。不回溯时间，就看不见空间。光的速度很快，然而宇宙如此辽阔，群星相隔甚远。太阳和银河系中心相距 3 万光年。银河系和最近的旋涡星系 Ml——它也在仙女座——隔了 200 万光年。我们今天看到的光子离开 M31 时，地球上连第一个人都没有出现。而从地球到最遥远的类星体，有 80 或 100 亿光年的距离。就是说，我们看到的类星体，是它们远在地球甚至银河系形成之前的样子。

⑥光速的局限不只体现在太空中，但只有天体间离得够远，才足够体现光的速度。如果你的朋友在房间另一头，和你相隔 3 米，你看到的也不是“现在”的她，而是一亿分之一秒“以前”的她，即 0.01 微秒。“现在”和 0.01 微秒“以前”的差距实在太小，难以察觉。但换个情况，当我们观察 80 亿光年外的类星体时，这个知识就变得非常重要。

⑦两台“旅行者号”航天器正以光速的万分之一前进。如果以这个速度驶向比邻星，也要 4 万年后才能抵达。我们未来能否用更少的时间穿越浩瀚苍穹抵达比邻星？我们能接近光速吗？光速到底为何神奇？我们能否超越它？

⑧如你所见，空间和时间彼此交织。行星和恒星也和人类一般，从生到死。人的一生短短数十载，太阳的寿命则是我们的一亿倍。与群星相比，我们就像朝生暮死的蜉蝣。在真正的蜉蝣眼里，人类恐怕也是迟钝缓慢，甚至不怎么动弹的物体。从恒星的角度来看，人类，这种数量多达几十亿，生命转瞬即逝的生物，都挤在一个异常寒冷、坚固，而且遥远的硅酸盐铁球体上。

⑨放眼宇宙，每一颗行星的未来都由它们当下的变化决定。而我们的小小星球，恰好处在历史的重要分岔口。这个岔口的重要性不亚于 2500 年前爱奥尼亚科学家和神秘主义者之间的那场对决。无论我们在这个时代做出什么抉择，都将深深影响一代又一代子孙，以及他们通往群星的命运。

（摘编自卡尔·萨根《宇宙·时空之旅》） 

材料一：

嫦娥六号的任务是在“鹊桥二号”中继星的支持下，实施月球背面采样返回。嫦娥六号任务总设计师胡浩介绍，作为嫦娥五号的备份，嫦娥六号的生产时间比较长，执行任务之前，科研人员对产品的质量和 可靠性进行了深入梳理，使整个系统能够更健全、可靠。嫦娥六号任务顺利完成之后，嫦娥七号、嫦娥八 号按计划推进。嫦娥七号任务主要是对月球南极部分资源做勘察，嫦娥八号将对月球资源的原位利用开展技术验证。

       20年来，在工程领导小组各单位的大力协同下，参与探月工程研制建设的全体同志强化使命担当，“一张蓝图绘到底”，一步一个脚印稳扎稳打，实现连战连捷。中国探月工程汇聚了全国数千家单位、数万名科技工作者，形成重大科技工程实施的成功模式，走出了一条高质量、高效益的月球探测之路。务实高效的国际合作也是嫦娥六号任务的一大特色。本次任务搭载了欧空局月表负离子分析仪、法国氡气探测仪、意大利激光角反射器、巴基斯坦立方星等4个国际载荷，“国际范”满满。

(摘编自喻思南《嫦娥六号实现三大技术突破》)

材料二：

2020年底，嫦娥五号已经从月球取得1731克月壤样本，那么这次嫦娥六号再次取样1935.3克，又会刷新哪些认知呢?从地质结构来说，嫦娥五号在吕姆克山附近着陆。吕姆克山是月球正面西北部的一座火山，着陆位置是火山活动形成的一片玄武岩漫溢区，地质年代非常年轻。当然，虽然说年轻，但也已经20亿岁了。而嫦娥六号的着陆地点是南极—艾特肯盆地，这可是整个太阳系中最大、最深、最古老的撞击盆地，撞击力度可能穿透月壳直抵月幔。

我们可以期待嫦娥六号取得与嫦娥五号迥然不同的结果。比如说，从嫦娥五号取得的月壤样本中，通过铀一铅同位素测年法，中国科学家确实发现了20.3亿年前才从熔岩中结晶而成的矿物晶体，将月球冷却、岩浆活动停止时间延后了8亿年左右。而从嫦娥六号这里，我们却会努力寻找形成于大约42亿一43亿年前的古老岩石，尽可能地了解月球形成早期的历史。在撞击盆地的月球表面也可能有从月幔翻出来的深处物质，如果嫦娥六号能够幸运采集到的话，也会大大推进人们对月球内部结构的了解。

从空间环境来说，月球的正面和背面也有点不一样。虽然从地球上只能看到月球的正面，看不到背面，月球始终以同一面朝着地球。满月前后，也就是月球正面正对太阳的这段时间，月球会被地球磁层的长尾罩住。这段时间，月球感受到的太阳风“风力”会锐减，而从地球大气逃逸的粒子却有机会到达月球，这就是所谓的“地球风”。而在初一前后，月球走到太阳和地球之间，背面正对太阳，此时的月球则是毫无遮挡地遭受太阳风的轰击，也不再有地球风的吹拂。因此，和正面相比，月球背面是个被地球关怀更少、受太阳折磨更狠的地方。在月背的月壤中应该更难找到水或含水矿物，而氦-3(一种清洁核聚变能源)的 储量则应比正面更丰富。

月球背面具有独特的环境，它几乎没有受到地球的影响，是天文学家用来观测宇宙更有利的地方。假如未来在月球建立科考基地的话，能源、水和氧气这些资源信息都是我们要摸清的，所以通过月壤来了解正面和背面的差异，不光是具有学术上的意义，更具有实际意义。

(摘编自“科普中国”《人类首次月背采样返回，为何嫦娥又要奔月挖土?》)

材料三：

“此次月背采样是先钻取后表取，一次钻取多次表取的方式，提高了采样的可靠性和多样性。”中国航 天科技集团金晟毅介绍，两种采样方式的侧重点各不相同。钻取需要采集一定深度的月球次表层样品，让样品种类更为丰富。钻取采样装置有外钻杆、取芯管和取芯袋三层结构，当钻头向下钻进时，取芯袋也会跟随着取芯管向下运动，而钻取到的月壤则会被顶进袋内，整个过程就像“穿袜子”。而表取采样则是在一片区域里进行多次采样，主要采样目标是月球表面的风化层样品。两种方式实现的技术途径、采集的月球样品种类不一样，科学价值也不同。

金晟毅表示，嫦娥五号采样的每个过程都需要地面发送指令，再让机械臂去执行相应的动作。而嫦娥六号则采用了智能化采样技术，一部分固定动作交给探测器去执行，实现近端闭环控制，有效减少了与地面交互的环节，提高探测器的预见处理能力，有效缩短采样时间。

(摘编自李思雨《嫦娥六号如何“月背挖宝”》)