让物理学界沸腾的引力波

      ①2016年2月12日，全世界的物理学界都沸腾了——百年前已经被预言的引力波，终于被探测到了。

      ②很多人都听说过爱因斯坦的广义相对论，但并不知道它讲了什么。事实上，广义相对论的很多推论是人们的直觉无法理解的。比如这一项——引力的定义。

      ③在广义相对论中，引力被解释为时空的弯曲。“时空弯曲是什么?”相信大多数人听说之后都是这个反应。它的意思是，我们平时感知的空间貌似是平直的，但真实的情况中，却是像哈哈镜里一样是弯曲的。这种弯曲是物质造成的，质量越大，造成的弯曲就越大。我们可以把宇宙想象成一个蹦床，如果没有任何干扰，它是平坦的。但当有质量的物体出现时，比如一个鸡蛋，来游乐场的小孩子，或者是地球这样的庞然大物，它就会变得弯曲。这种弯曲，对于生活在蹦床上的微小生物——人类来说，一是由于我们跟着蹦床一起弯曲了，二是由于这种弯曲太微小，我们完全感觉不到这种弯曲。但如果这个大质量物体发生变化——鸡蛋被吃了，小孩子蹦走了，或者地球爆炸了——蹦床就会开始震动，这种震动就是引力波。当然，跟着一起震动的我们也感觉不到它在震动。

      ④对于不喜欢睡眠被地震打扰的人来说，感受不到宇宙的震动是多么幸福的一件事。但物理学家可不这么想，他们急需感觉到震动，来证明本身确实了解宇宙。他们还希望通过对震动的研究，来把宇宙读得更懂。于是，他们发明了世界上最大和最贵的圆规——迈克尔逊干涉仪，或是LIGO。LIGO的原理是什么?假设我们有两个短跑运动员，他们在任何情况下跑步速度都一样，那么，如果跑道因为引力波扰动，长度发生了变化——就像蹦床表面会因受力，在一个方向上拉伸一样，他们从LIGO的两条腿上跑回来的时间就会发生些微的差异。由此，我们就知道，空间确实在震动。然而，这并不是那么简单的。

⑤第一，震动太小了，也许4000米只会发生0.000000000000000001米的变化。虽然圆规腿已经这么长了，这也只是勉强能让我们感觉到两侧“运动员”，也就是激光回来的差异。

      ⑥第二，我们不能让诸如跺脚、打喷嚏或是地震影响我们的观测，所以要用各种设备让两条腿稳定。同时，我们还要在很远的地方再建一个探测器，如果两个都震了，我们就知道这不是科研人员在绝望情况下掀桌子引起的。

      ⑦物理学家在地球上建了一大堆探测器，这次探测成功的LIGO在美洲东西海岸各有一个探测基地。

      ⑧对于大众来说，或许会怀疑花费巨额美元去探索引力波有何意义。但对疯狂的物理学家来说，他们会觉得，这不但值回票价，而且就像免费的一样便宜。爱因斯坦当然会高兴听到这个消息，因为这证明了他不像普通人类的脑袋瓜又对了，对物理学家来说，这轻轻的一震，比《美人鱼》、《星球大战》乃至人类史上所有的电影加起来都好看，因为它蕴含的剧情，是宇宙诞生的画面。

      ⑨我们从小都被告知一个最著名的猜想——宇宙是在一场爆炸中诞生的。这意味着，在时空的开始时，这个大蹦床有一次最剧烈的震动。引力波就能让我们还原这个震动——它是否存在，有多大规模，诸如此类。

      ⑩除此之外，引力波还能让我们知道，我们看不到的宇宙空间在发生什么。据科学家说，这次的引力波就是我们看不到的超级远的距离上，我们看不到的超级大的黑洞的变化引起的。

1℃值多少钱

      ①人们在日常工作生活中，对环境温度升降1℃，似乎不太关心，但是气象经济学家发现，气候变化1℃，不仅事关全球气候变化，还跟经济发展、农业生产、环境变化、社会生活息息相关。

      ②美国气象学家对全球平均气温变化1℃的评价是：气温上升1℃，经济效益也跟着上升；气温下降1℃，经济效益也跟着下降。世界平均气温下降1℃，全球产值就减少70亿美元。

      ③气温变化1℃，对世界农业生产的影响是惊人的。据估计，农业生产区气温每下降1℃，就会减少一周（7天）的生长季。中国气候学家张家诚研究论述了气温升降1℃，对中国粮食作物的影响。气温变化1℃时，中国华南因全年的日平均气温基本上大于10℃，故积温变化为365℃，这可种植三茬作物，相当于每一茬作物有122℃的积温变化。据测试，气温变化1℃，大体相当于农作物变化一个熟级。每变化一个熟级，产量变化10％，意即气温上升或下降1℃，粮食产量均具有增产或减产10％的潜力。例如，我国著名商品粮生产基地——东北地区，若当年出现了“凉夏”，则粮食肯定减产200亿至300亿斤。反之，若出现了“热夏”，则粮食可多收几百亿斤。

      ④经济学家也发现，酷夏可激发人们消费热，促进经济发展。若夏季平均气温偏高1℃，则35℃以上的高温天数就会飙升，空调器、电风扇、纸扇、冷饮、啤酒等销售量就会成倍增多，商家无不拍手称快。

⑤气温升高1℃虽然会使经济增长，农作物增产，但是它所带来的环境及社会问题也着实令人担忧。联合国有关机构最新报告预测，假若全球温室气体减排计划得不到有效的实施，21世纪全球的平均气温将上升1.8℃至4℃。如此下去，人类总有一天会掉进自掘的“热陷阱”里而不能自拔。

      ⑥专家预测：由于气温上升，到2030年，我国黄河和内陆河地区的蒸发量可能增长15%左右，北方水资源短缺情况会更加严重，南方旱涝等灾害出现频率也会增加。

      ⑦德国刑侦专家研究发现：每年3月犯罪率开始上升，到7至8月可达顶峰，9月开始下降。统计分析：每当气温升高1℃，犯罪率上升15％，气温达37℃，碰到红灯待停时间长，司机间争吵比气温32℃时，高出达30％以上。

      ⑧气温变化1℃还与人的死亡有关。如上海市在炎热日（≥34℃以上），夜间气温每升高1℃，死亡增加8人；午后每升高1℃，死亡增加10人。广州市炎热日最高气温的时候，每升高1℃，死亡增加2.3人；炎热日最低气温每升高1℃，死亡增加1.5人。

      ⑨综上所述，1℃对我们人类的影响实在不可低估。

蛇的文化解读

邸永君

       ①蛇者，吾人类之旧相识也。其大者曰蟒，小者曰虺，属爬行纲、有鳞目、蛇亚目，差异巨大，种类繁多。当今存世者约有2500至3000种，其中毒蛇约650种，我国蛇类有200余种，毒蛇约40种。蛇对生存环境尽管寒暑不惧冷暖皆宜，然究其大宗，则分布于热带和亚热带地区，以树栖、穴居为主。它与先民交错杂居，过从甚密，十二生肖蛇占一席，即可表明其突出地位。

       ②蛇性自强不息。蛇以其以冷血脊椎动物之强大适应性与超强繁殖力，挑战着生存极限。干燥的沙漠中，不难发现其匍匐疾进之行迹；奇寒的冰雪下，隐隐可见其团缩蛰居的身影。水中漫游，无鳍而进；陆上疾走，无足而行。无爪锋之利而震慑百兽；无足趾之强而踏遍青山。穿越今古，生生不息，真自信自强之典范也。

       ③蛇善伺机进攻。蛇以肉食为主，长于乔装，善于突袭，取食对象包括各种动物，且武器强大，多技并用。或缠绕，或噬咬，或施毒，或吞食，令猎物防不胜防，不寒而栗。

       ④蛇有千差万别。同样称蛇，却大小不一，五花八门。世界上最大的蛇是蟒蛇，身长可达10米，重70公斤以上；最小的蛇是盲蛇，成年蛇仅与大蚯蚓相仿，体重只有数克。毒蛇中以眼镜王蛇与蝮蛇最为凶残，令人谈之色变；而无毒者对人毫无威胁，可与人和谐相处。蛇之分化，可视为生物多样性的真实写照与绝佳诠释。

       ⑤蛇乃华夏图腾，古人崇其顽强，惧其凶恶，羡其繁衍，久之便心生敬畏，崇拜有加。据诸多古典文献记载，辅之以出土文物以佐证，伏羲与女娲的本始形象，乃人首蛇身。事实上，蛇是形成于海岱区域的东夷部族之图腾，其所具有的顽强生命力与旺盛生殖力，是永恒生命之象征。伏羲、女娲神话便是崇蛇意识的浓缩与升华。这种蛇崇拜复经多次磨合与融汇，最终形成中华图腾﹣﹣龙。蛇无疑是龙的主要原形，足以表明蛇在国人心目中的重要地位。

       ⑥蛇助文化演进。蛇的形象在绘画和工艺品中常常出现，体现着人蛇之间不可分割的紧密关系、人对蛇的认识与情感及其对文化的影响。在人类早期岩画中，蛇的形象便赫然在目，西汉帛画已中有蛇神已蛇之尊容。而“画蛇添足”之寓言，更可表明蛇乃画家重要创作题材之一。蛇在文学领域中亦不乏身影。以蛇为题材的文学作品出现甚早，不可胜计。如《诗经•小雅•斯干》中“维虺维蛇，女子之祥”之句；屈原《楚辞•天问》中，曾有“一蛇吞象，厥大何如”之语。成语中之“牛鬼蛇神”，原本佛教语，后用来比喻形形色色之异类；“虎头蛇尾”，比喻做事有始无终；“打草惊蛇”，比喻因行动草率，反使对方有所戒备；“杯弓蛇影”，讽刺疑神疑鬼之庸人；加之前述“画蛇添足”，比喻做多余之事，非但无益，反而受损；“笔走龙蛇”，则用于形容书家笔法之酣畅，造诣之精深。据不完全统计，与蛇相关之成语不下70个，可谓玲琅满目，言浅意深。戏曲领域，《白蛇传》可谓家喻户晓。主人公白蛇及侍女小青，皆蛇之化身，却美丽善良，表现出国人对无毒蛇类之接纳与认可。西方文化体系《圣经》中，蛇却是引诱人类始祖犯罪之邪恶化身，是对毒蛇害人现实之概括与提炼。蛇集善恶于一身，而对其特性之不同认知与取舍，反映出东西方文化不同的价值取向，正所谓“横看成岭侧成峰，远近高低各不同”。

       ⑦蛇富实用价值。以蛇为药，为时已有数千年之久。《神农本草经》已有记载，李时珍《本草纲目》中，更有“蝮蛇能治半身枯死、手足脏腑间重疾”之论断。蛇胆明目，蛇肉可食，蛇皮制鼓，可谓周身是宝。随着现代医学和药学水平的提高，蛇毒之功用更加明晰而确切，蛇之药用价值大为提高，且必将大获进展。

       ⑧又逢蛇年，使我们再次将目光集中到与蛇相关的话题。蛇之，皆可激励着我们，在困难面前毫不退缩，于坎坷之途锐意进取！

（选自2013年1月《光明日报》，有删改。）

加碘盐有必要吃吗

阮光锋

       ①有人说，碘盐吃多了会得甲亢，尤其是沿海地区的人经常吃海产品，所以不需要吃碘盐。这是真的吗？吃碘盐真的会导致碘超标吗？

       ②其实，就目前我们的膳食情况来看，不论是沿海居民还是内陆居民，都需要吃碘盐。

       ③碘是身体必需的微量元素。在我们脖子上有个腺体叫甲状腺，它需要碘来生成甲状腺素，甲状腺素具有加快新陈代谢，促进生长发育尤其是脑发育的作用。如果缺碘，将会影响大脑发育，容易引发克丁病和大脖子病。

       ④碘的饮食来源主要包括食物、加碘食盐及饮用水。含碘丰富的食物主要有海带、紫菜和海鱼等。不过，国际上公认的防治碘缺乏病的主导措施就是食盐加碘。为什么呢？调查显示，无论是在低碘还是高碘地区，海带、紫菜、海鱼等传统观念中的补碘食物对于碘的摄入量都贡献甚微。因为这些食物虽然含碘量较高，但占人类膳食的比例太小。而且海盐本身其实也不含碘的。在沿海地区，碘盐仍是当地居民重要的碘来源，不通过食盐补充的话，碘摄入量就会不足。所以，即便生活在海边，仍然需要食用含碘盐。很多人担心碘吃多了会得甲状腺疾病，这是过于担心了。世界卫生组织认为，每日碘摄入量在1000微克以下一般是安全的。正常饮食的话，普通人的碘摄入基本不会超过这个量。

       ⑤很多人认为碘盐是中国特色，其他国家都不这样做，其实，恰恰相反。食盐加碘是世界卫生组织在全球推行的预防和控制碘缺乏病的策略。世界卫生组织推荐食盐中的碘添加量为20-40毫克/千克，而我国食盐的碘添加量低于这一标准，目前为20-30毫克/千克。

                                                                                                                                                                            （选自《百科知识》，有删改）

国家高山滑雪中心

①国家高山滑雪中心位于北京市延庆区燕山山脉最西段，这里年平均气温比北京市区低3～4℃。位于延庆赛区核心区的小海陀山，平均气温比延庆还低十几摄氏度，得天独厚的条件让它成为2022年北京冬奥会高山滑雪和雪车雪橇赛场。高山滑雪赛道的出发平台，海拔达2198米，造型巍峨，犹如一只乘风欲飞的风筝。

②国家高山滑雪中心拥有国内第一条符合奥运标准的高山滑雪赛道，也是目前世界上建设难度最大的比赛场地之一。第一，延庆赛区整个场馆设施属于新建场馆，特别是国家高山滑雪中心，不仅海拔最高，而且在初期建设中，山上没有道路、水、电和通信；第二，国际雪联对于整个赛道要求非常严苛，国内又没有冬奥会相应的雪道建设经验以及标准参考，所以整个建设过程中，都是根据国际雪联的相应要求进行建设的；第三，这条赛道的坡度非常大，最大的坡度达到68%，很多区域机械作业无法到达，因此完全要靠人力进行相应的施工作业。

③虽然面临海拔高、施工条件差等难题，但绿色低碳可持续是冬奥场馆建设的铁律。针对“可持续性”原则，组委会制定了54项任务，既有生态修复等环境可持续任务，也有与赛区周边居民生活改善相关的经济可持续、社会可持续任务，2022年北京冬奥会是奥运会史上第一次把所有相关业务都融入可持续性管理体系的赛事。

④国家高山滑雪中心的造雪工作也是一项极其艰苦及严格的工作：为了保证比赛选手滑行时速能达到130～140公里/小时，国际雪联对雪道硬度有严格要求，因此造雪成为最为关键的一个环节。根据比赛要求，雪道表面必须保持结晶状态，近似于冰面，这种雪被称为冰状雪。冰状雪可减小雪板和雪道之间的摩擦力，使得雪道不易被破坏。在运动员高速转弯的情况下还能保证雪道表面平整光滑，让选手不论第几个出场，雪道的状态都是一样的相对完美，以确保比赛的公平性。

⑤国家高山滑雪中心造雪用的水来自佛峪口水库和白河堡水库。通过7.5公里的地下综合管廊，把造雪用水送往小海陀山海拔1050米的塘坝和海拔1290米的蓄水池进行蓄存。再通过三级泵站将造雪用水分别注入各雪道造雪系统，最终到达小海陀山2198米最高点附近的出发平台。同时，国家高山清雪中心还建设了完善的融雪水、雨水回收利用系统，回收的水资源实现了重复利用。

⑥国家高山滑雪中心内共设计了11条索道，不同制式的索道又形成了5个换乘站，确保运动员可以从冬奥村出发在30分钟内抵达各项目出发点。

（选自《光明日报》，原文有删改）