黑洞

    北京时间2019年4月10日晚9时许，包括中国在内的全球多地天文学家同步公布首张黑洞的照片。这个室女A星系（M87）中心的黑洞，距离地球5500万光年，质量相当于65亿题太阳。这也是人类诞生以来,第一次见到黑洞的照片。这张照片来之不易，为了得到这张照片，天文学家动用了遍布全球的8个毫米/亚毫米波射电望远镜，组成了一个所谓的“事件视界望远镜"（缩写EHT）。从2017年4月5日起，这8座射电望远镜连续进行了数天时联合观测，随后又经过2年的数据分析才让我们一睹黑洞的真容。

    黑洞是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种超高质量天体，由于类似热力学上完全不反射光线的黑体，故名为黑洞。黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而“死亡”后，发生引力坍缩产生的。黑洞质量极其巨大，而体积却十分微小，它产生的引力 场极为强劲，以至于任何物体和辐射在进入到黑洞餉一个事件视界（临界点）内，便再无力逃脱，就连传播数度最快的钓光（电磁波）也逃逸不出.最早给这“不可思议的天体”命名叫“黑洞”的是美国物理学家约翰•阿奇博尔德•惠勒。

    如今，这个被戏称为“甜甜圈”的黑洞，它有了个名字——波维西（Powehi）。给黑洞起名的是美国夏威夷大学希洛分校的夏威夷语副教授拉瑞•木村。“波维西”在夏威夷语中意为“被修饰的、深不可测的黑暗造物”。词语来自18世纪的夏威夷歌谣“克木立波”（Kumulipo）。这是一首讲述万物起源的歌谣，很有夏威夷特色。按照这首歌谣，“波”即为万物混沌的状态，最先诞生的是珊瑚虫，而人类是最后诞生的生命。

    之所以会用夏威夷语来命名黑洞，是因为EHT项目中八架射电望远镜，有两架位于夏威夷。

《流浪地球》里的科学故事

新闻背景

大年初一，中国科幻电影《流浪地球》登陆各大影院，在竞争激烈的春节档期收获票房冠军。电影根据刘慈欣同名科幻小说改编而来，讲述了一个发生在不远未来的故事；太阳急剧老化，随时都有可能进入到红巨星的膨胀阶段，地球也将图此被吞噬，在此危急关头，为了地球人的存亡，地球上的联合共和国紧急决定，在地球上建造上万座重核聚变行星发动机，每个产生上百万亿吨的推力，把地球当成一个庞大的宇宙飞船、驶离现有轨道，驶向距离太阳系最近的一颗恒星----比邻星，从而开启了一段长达两千五百年的星际旅行。

       太阳什么时候会灭亡?

       大阳诞生于约五十亿年前的一次量云坍缩，太阳系的其他行星紧跟其后。太阳提供的能量来自其中心氢气的聚核反应，如同大量氢弹在太阳内部不断爆炸，按照现有的数据估算，这种聚核反应总共将持续约一百亿年，所以，太阳还可以再燃烧五十亿年左右。

       在小说《流浪地球》中，科学家发现太阳异常，并预测太阳将进入红巨星膨胀阶段，在接下来的数百年时间里淹没地球轨道。红巨星是恒星燃烧到后期所经历的一个较短的不稳定阶段。不过人类学家曾经估算过，因为周围环境的各种变化，人类在地球上还可以存在的时间大约是二百万年。而物理学家霍金曾经更为悲观，因为人类使用能源的没有效率，预言几百年后就需要考虑离开地球。

       在某个时间，地球在被淹没之前就已经移到太阳系的宜居区之外，不再适合生命存在，反而在那个时候，火星将完全进入宜居区。

       为什么流浪地球要驶入木星周围?

       整部电影所展现的一个主题就是如何摆脱木星的“刚体洛希极限”点。这里我们需要先明白地球驶入木星周围的原因。

       木星引力是如此之强，为何地球不躲着木星行驶?其实在电影当中，联合共和国政府本来想通过一种叫作“引力弹弓”的效应，使用木星对地球进行加速，没想到部分行星发动机失效。导致地球被木星吸引而逐渐进入木星的“刚体洛希极限”，出现了电影当中所呈现的灾难。其实“引力弹弓”效应在探测器飞行中被广泛使用，通常被当作一种节省能源的加速方式，“旅行者一号”探测器就是利用木星和土星两次引力加速，才得以逃出太阳系。

       这个效应的原理其实非常简单，因为行星本身也在围绕太阳转动，所以当行星吸引探测器或者其他天体的同时，就实际上赋予了探测器或者其他天体一部分速度，当探测器或者其他天体逃离出去的时候，就相当于被加速了。我们可以举一个简单的类似例子来理解。

如果我们站在静止的地面上向运动的火车顶上扔一个网球，在网球被弹起来的时候，地面上静止的人看到网球的速度，其实就是火车速度和网球原来速度的叠加。所以当天体从某个行星周围逃离时候的速度，其实就是本来的速度和天体速度的叠加。

     “流浪地球”，这个大胆而美丽的想象值得我们向往。作为中国第一部科幻大片，《流浪地球》带给我们很多欣喜。中国的科幻电影之路，也如中国的科学发展之路，“路曼曼其修远兮”，还需大家的共同努力。

“飞行之王”蜻蜓

蜻蜓具有极高超的飞行本领，在昆虫界绝对是飞行高手。

蜻蜓能飞出各种花样。在闷热的夏季，暴雨将至或骤雨初歇时，蜻蜓常常会三五成群，在空中飞舞，好似一架架飞机。但它们的飞行技巧却远远高于飞机，不仅上下快慢能控制自如，还能微微抖动翅膀，使身子急转弯。它们还能悬在半空中，翅膀上下抖动，身子却不移动位置，这可真绝了。

蜻蜓不仅可以在短途飞行中飞出各种花样，长途飞行也不在话下。蜻蜓一小时可以飞行六七十千米。有的蜻蜓可以从早到晚不知疲倦地连续飞行儿百千米而不着陆。

蜻蜒出色飞行的奥秘在哪里呢？科学家研究发现，蜻蜒飞行本领高，在于它们有独特的翅膀。蜻蜒的翅膀结构特殊，很像是只风筝，宽大透明，轻盈健壮。更妙的是，蜻蜒每片翅榜前部边缘的上方，都有一块深色角质加厚的“翅痣”，又叫“翼眼”。这块小小的东西，能防止蜻蜒在快速飞行时身休发生震颤，保证它不会荡来荡去或坠落下来，同时，不会让翅膀在飞行时折断，起到极好的保护作用。

①穿平日的衣物，人无法在太空存活。太空人必须花上几个小时来穿上太空衣。首先，他们穿上一件像长内衣的衣服，是用弹性布料做的，上面缝了塑胶管线，让太空人保持凉爽。接下来，太空人把下半身的太空衣拉起来，让它飘浮在半空中，轻松滑进裤子，然后再用同样的办法滑进太空衣的上半部。在戴上头盔前，太空人先戴上头套，头套的耳罩里有无线电耳机，嘴巴前方有麦克风。

②出舱门前，帮忙着装的太空人离开隔离舱，把闸门关上。两个漫步太空者穿着厚厚的衣服把小小的空间几乎塞满了。他们在隔离舱里等几分钟，这时候，空气逐渐被抽出去。他们一边等待气压表显示空气被抽光了，一边可以感觉到耳朵砰砰作响。

③终于，他们可以打开舱门，进入太空。飘出隔离舱以前，他们必须用一条细缆绳发把太空衣和太空梭扣在一起，这些缆线可以避免太空人飘离太空梭。

④每次太空漫步都是两个太空人一起，因为在一个陌生的环境里，有别人一起工作比较容易，也比较安全。

⑤太空人在太空梭有各式各样的工作要做。大部分的工作都可以在太空梭里完成，但是，有时候，他们必须到太空梭外面，去修理太空梭或做实验。

2003年10月15日，杨利伟作为“中华飞天第一人”乘坐我国自主研制的“神舟五号”载人飞船顺利飞入太空。杨利伟回忆，“以前在地球上，我感受不是很强烈，但是到了太空，我发现地球真的太飘亮了，简直无可比拟。我屏住呼吸，久久看着眼前的景象，心里激动得不得了。在太空的黑幕上，地球就像站在宇宙舞台中央最美的大明星，浑身散发出夺人心魄的光芒，她坡着浅蓝色的纱裙，天上的如同仙女慢慢飞行。”

很少有人想到，空气清新剂会是一种易燃易爆物品。液体空气清新剂其实是一种气雾剂，其中的抛射剂，有不燃性和可燃性两类。前者为氯氟烃类物质（如氟利昂），后者为低级饱和性碳氢化合物（如丙烷、丁烷等）和醚类（如二甲醚）。此外，也有使用压缩性气体增加气雾剂罐中的压力的产品。由于许多气雾剂和喷雾剂原液中含有可燃性物质，无论在生产、运输和使用过程中，都可能发生爆炸。

在生活中，不少家庭为了防止居室产生污浊空气，往往用“香”来除臭。单从名字上看，空气清新剂应该能使空气清洁、气味清新。其实不然，空气清新剂名不符实，它是靠香味遮掩异味的，并不能真正改善空气的质量。空气清新剂释放到空气中，本身就是一种污染物质，会在去除某种污染物的同时或多或少引入新的污染物（如氟利昂）。早在2012年 9月，中科院专家就通过对市面上常见的空气清新剂进行检测，发现绝大部分空气清新剂超过40%的成分是萜类化合物。而这些化合物会与臭氧发生反应，生成甲醛和粒径小于0.1微米的超细微粒。

研究发现，带有某种馨香气体的挥发性溶剂被人体吸入后，很快会被吸收并侵入神经系统，使人产生“镇静”感。专家分析，这种药效与中枢神经镇静剂相近，当嗅者体验到某种感受后，会产生精神依赖。成瘾者选择自己喜欢的溶剂，强制性地每日重复吸入，结果引起慢性中毒。

因此，专家建议，除非特殊需要，应尽量减少空气清新剂的使用。尤其在日照强烈、易于生成臭氧的夏秋季节。当然，专家也特别强调，并不是市面上所有的空气清新剂都有毒害作用。如果选择较为知名的空气清新剂品牌，其成分是从天然植物中提取的，不含氯氟烃，或许会可靠一些。