邮票是怎样诞生的

    故事发生在一百七十多年前的英国。

    一天，一个邮递员到一个小镇上送信。一个名叫艾丽丝的姑娘收到信后，只是把信件拿在手里翻看了几下，就退还给了邮递员。当时英国政府规定寄信的费用由收信人支付，邮件由专人运送，传递越远，邮费就越贵。艾丽丝很穷，支付不起昂贵的邮费，为此，邮递员不依不饶。国会议员罗兰·希尔正巧路过这里，了解了情况后，打算替艾丽丝付邮费，却遭到了拒绝。艾丽丝说，她和亲人约定好在信封上做些简单的记号，看到记号就知道亲人的意思了，因此就不需要花钱取这封信了。

    罗兰·希尔先生从这件事看到了邮政制度上的漏洞，于是他提出了两条改革措施。不久，英国政府采纳了罗兰·希尔的建议，批准了世界上第一种邮资凭证——邮票。从1840年5月6日起，邮票在英国正式使用。

    邮票诞生了，深受人们欢迎，并很快推广到全世界，直到现在。

谁偷了我们的Wi—Fi信号

    在这个信息时代，网速太差或者突然断网，无疑让人很沮丧。更令人气恼的是，Wi—Fi不好这种事，还每天都在发生。那么，究竟是什么影响了我们的网速呢？

    在许多盛大的节日里，人们总爱在屋子里装饰上彩灯，来增添节日的欢乐气氛。比如，圣诞节时，人们会在圣诞树上悬挂一串串小彩灯。而在中国新年到来的时候，许多人也习惯在家里布置上五颜六色的小灯。这个时候，家中Wi—Fi第一大盗就出现了，它们就是彩灯。英国宽带服务提供商Talk Talk公司研究发现，彩灯会影响网速，而且这一影响还高达25%。据估计，大约有600万英国人被家里缓慢的网速折磨得痛苦不堪，而电子设备的干扰，特别是节庆时彩灯的影响就是罪魁祸首。

厨房里的家电也会扰乱我们的网速。Wi—Fi发出的电磁波遇到金属材料后，一部分会被反射回去，所以，在金属后面的设备会接收到很弱的信号，如果你将Wi—Fi设备放置在金属材质覆盖的环境中，Wi—Fi信号甚至会被屏蔽。所以，我们家中的冰箱、烤炉、洗衣机等都会影响信号的传输。在厨房里，最大的干扰还是来自微波炉传出的无线电波。这是因为，无线网络是一个高频的无线电信号，使用的是2.4GHz附近的频段，而微波炉的工作频率也包含2.4GHz这个频段，微波炉加热就靠水分子吸收这个波段的能量共振。这也就意味着，当你用微波炉时，你的网络可能会被微波炉吸走去帮助你加热饭菜。

    除此之外，因为无线信号的频率很高，当它们遇到水、砖、石灰墙、大理石或者金属时，信号会极大衰减，这样网速自然也会受到影响。

（选自《大科技·百科新说》，有删改）

苍蝇与宇宙飞船

    令人讨厌的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，但科学家却把它们紧密地联系起来了。

    苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污秽的地方，都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏，远在几千米外的气味也能嗅到。但是苍蝇并没有“鼻子”，它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来，苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。

    每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通，内含上百个嗅觉神经细胞。若有气味进入“鼻孔”，这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲，送往大脑。大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同，就可区别出不同气味的物质。因此，苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。

    科学家由此得到启发，根据苍蝇嗅觉器的结构和功能，仿制成一种别具匠心的小型气体分析仪。这种仪器的“探头”不是金属，而是活的苍蝇。就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路放大后，送给分析器；分析器一经发现气味物质的信号，便能发出警报。这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。

（《小学阅读指南（高年级版）（3—6年级）》2016年第2期）

《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。

人类能在地球上生活多久（节选）

①人类能在地球上生活多久？ 这既涉及可持续发展战略，涉及地球为人类的生存和发展所提供的资源，也涉及地球的外在环境究竟能在多少年内维持不变。

②太阳是决定地球外在环境最重要的因素。根据近代天文学家的理论，太阳将持续而稳定地向地球提供光和热，地球绕太阳旋转的平均半径，将长期维持不变，至多只有极小的摆动，这一过程将至少持续40亿年。过了 40亿年，太阳将逐渐膨胀而演化为红巨星，最后将地球完全吞吃到它的“肚子”里。

③太阳对地球的影响实在是太巨大了，“只要太阳吼一吼，地球立即抖一抖”。至于人类，却承受不了地球的任何抖动！ 不过，太阳为地球持续提供长达4000万年的光和热却是没有问题的，因为在4000万年的年代里，太阳所消耗的能量还不到太阳总能量的1%！所以，研究人类在地球上持续生存和发展的问题，至少要以人类能在地球上持续生存4000万年为奋斗目标！

④但是人类面临的真正威胁，却是来自人类自身。如果人们认为400年前伽利略是近代科学之父的话，那么这400年来科学、技术以及工业、农业的发展，就远远超过自有人类历史以来的400万年间的成就。与此同时，人类近400年来所消耗的地球上的资源，也大大超过了在400万年间所消耗的资源总量！ 如果按照现在消耗不断增长的趋势发展下去，试问 4000年后乃至4000万年后的地球将是什么样的面貌？

⑤地球上的资源可分为两类：一类是可再生资源，另一类是不可再生资源。虽然人类可以用消耗可再生资源的办法补充一些不可再生资源，但这在数量上毕竟是有限度的。所以，人类的生存和发展的问题，归根结底将取决于地球上的资源能在多少年内按照某些资源的消耗标准维持人类的正常生活。

⑥其实，4000万年只是一个保守的说法，太阳的光和热，完全可能持续更长一些时间，即使太阳系内出现某些反常事件，如小行星撞击地球，但也不太可能在4000万年内发生，而且人们完全能发射有超强破坏力的导弹，使小行星改变航道。所以，地球上的居民，至少在相当长的一个时期内，是大可不必“杞人无事忧天倾”的。

⑦但是，真正值得忧虑的，是人，是人能否控制人类自身！

用风洞“捕风捉影”

①风洞是现代空气动力学研究和试验中使用最广泛的工具之一。它是 一种管道状的试验设备，可以人工控制风量与风速，用于测量空气流经物 体时所产生的气动效应。它不但在航空航天业中起重要作用，还可以用于 设计汽车、火车等交通工具，甚至可以模拟测试舰船在水流中的状况、测 量高层建筑和大型桥梁的风压、控制火灾、规划城市等。

②为什么风洞的适用对象这样广泛呢？因为在空气中运动的物体都会 涉及空气动力问题，而静止的物体由于风的作用，会产生空气动力问题。当这些问题对物体产生较大影响时，就必须做风洞试验。

③风洞试验的优点有很多。首先，它符合科学。依据运动的相对性原理，风洞测试的数据适用于试验对象在真实状态下的相关情况。比如，设计师在设计飞行器时，可以参考在飞行器不动而空气动的状态下风洞试验的数据。其次，它成本低。比如美国在设计建造第一代航天飞机时，历经约十万小时的风洞试验，如果在大气层中进行相关实验，成本将是一个天文数字。再次，它可控性强。因为是在实验室中进行，所以科学家可以根 据试验对象确定风洞空间的大小、风速的快慢，可以模拟试验对象在高温、低温等状态下的化学反应，可以利用烟幕和激光灯来模拟气流等。最后，它可重复性高。科学家能在试验中准确测试并记录相关数据，然后利用这些数据调整试验的环境和步骤。风洞便于开展科学试验，就像摄影棚便于影视剧拍摄一样，难怪它颇受科学家的重视。

④怎样进行风洞试验呢？以飞行器为例，首先，将飞行器的缩尺模型 或实物放置于风洞中，使其保持静止状态；然后，人工制造气流，模拟实际飞行时飞行器的各种情况；接着，利用高灵敏仪器测试飞行器各部位的受力情况，记录其表面与周围空气的流动状况；最后，科学家根据试验结果为飞行器的设计与制造给出建议，或者调整相关数据进一步测试。

⑤冬奥会上有些竞速类运动员也会使用风洞进行训练。在这些项目中，毫秒之差决定胜负，只有保持空气阻力最小的动作，才能领先于对手，所以需要借助特制的风洞确定比赛时的最佳姿势与动作。2020年，中国国家体育总局与航天部门合作，建成了两个体育风洞。体育风洞不但具备安全性和人性化特点，而且可以拍摄、存储画面，记录运动员的姿势、重心变化等数据，为训练提供参考。

⑥唐代诗人王勃说风“来去固无迹，动息如有情”，但在科学家眼中，“ 风来去不再无踪迹，动息依然如有情”。