超声速客机归来

美国航空航天局推出的新型实验喷气式飞机是如何通过巧妙的设计减轻声爆冲击的?现代喷气式战斗机飞行时的声音响彻云霄尤其是当它们启动加力燃烧室,产生额外推力的时候,噪声更是震耳欲聋。不过,这些声音都比不上飞机突破声障时产生的如同雷霆般的巨响。这是飞行器超声速飞行时特有的物理现象,而如今的工程师正致力于实现更加安静的超声速飞行。

混凝土制造工厂

混凝土是世界上使用量第二大的材料,仅次于水。它由水泥、水、沙子和碎石组成,是一种坚固耐用的建筑材料。水泥中的石灰石和其他矿物共同赋予了混凝土持久耐用的特点,也让它能够快速硬化。混凝土通常被用于建造房屋的地基和墙体、桥梁、公路、人行道以及其他各式各样的建筑物。

热气球升空

热气球在天空中翱翔的科学原理很简单:热空气上升。为了利用这个原理,热气球上配备了强劲的燃烧器。当燃烧器启动时,会加热球囊内的空气。空气分子热运动加剧,分子之间的间距随之增大,从而导致球囊内部空气膨胀。由此,我们便得到了比周围冷空气密度要小的热空气团。

登上最大太阳能船

在2010年3月,数百人聚集在德国基尔市的一处码头上,一起见证一艘太阳能动力双体船一图图兰星球太阳能号(Turanor Planet Solar)的首次亮相。这艘船在亮相不久后就开启了它的首次环球航行,历时584天,跨越了60022千米,在六个大洲的码头留下了足迹,创造了太阳能动力船的最长航行纪录。这艘双体船没有使用传统的化石能源发动机,而是完全依靠太阳能驱动。船体上层覆盖着的太阳能电池板总面积达537平方米。

未来农场不用土

在大多数情况下,植物都是扎根在土壤中的。生物死亡腐败,营养物质就会被释放出来,变成土壤中其他植物生长的营养来源。对于自然界中的植物来说,这就是最理想的生存环境。

保龄球归位记

许多需要投掷、瞄准或击倒某样物品的体育运动,都要有人拾回器材,重新布置赛场。但是,室内保龄球不用这么麻烦,任何体验过这项运动的人都会感叹自动置瓶机的高效。选手完成投球后,倒下的球瓶马上就会被置瓶机清走,与此同时,置瓶机会为下一场比赛在球道上重新排列好球瓶。

人体五大未解之谜

神经反射人为什么会打哈欠?过去人们普遍认为打哈欠是因为疲倦或者无聊时呼吸速率变慢,所以需要充分吸气来补充氧气。然而,美国巴尔的摩大学的一项实验发现,改变环境中的氧气浓度并不会影响打哈欠的次数。

水果王国大冒险

世界上有多种多样美味且有趣的水果。从酸溜溜的葡萄到体型巨大的南瓜,约有两千种不同种类的水果分布于全球各地。用植物学术语来说,果实是由植物的子房发育而成的生殖器官,内含由胚珠发育而成的种子。

笑气传奇

一氧化二氮又被称作笑气,在常温下是一种无色的气体。它具有镇静和止痛的功效,因而被广泛用于牙科及其他医学领域的小手术中。使用一氧化二氮的病人需要佩戴一副覆盖口鼻的面罩,在接受麻醉时是全程保持清醒的。过量吸入这种气体会让人头晕、失去知觉甚至死亡,因而用它麻醉时需要专业人士精准地把控安全剂量。低剂量的一氧化二氮会使人产生幻觉和一种与身体解离的感觉,还能让人欣快地发笑一一因而得到了“笑气”这个别名。而即便低剂量使用,长期吸入一氧化二氮也会给身体带来伤害。

自然界的同类相食

猛螺下山玫瑰橡子螺(Euglandina rosea)是一种粉色的陆生螺类(即蜗牛)。玫瑰橡子螺的食物是其他蜗牛(甚至包括自己的同类),它们通过猎物留下的黏液痕迹追踪对方,一旦与目标接触,就会立刻扑到受害蜗牛的壳口处开始吸,吞噬藏在螺壳中的凝胶状肉体。有些橡子螺甚至懒得去找壳口的位置,直接将整个蜗牛连壳吞食。

深海怪兽大盘点

仅用“辽阔”不足以形容地球的海洋,毕竟整个行星的表面有近71%都被它覆盖。而在海洋中,仍有超过80%的区域尚未被人类探索。对我们来说,海平面以下有一个无比庞大又充满未知的神秘世界。地球海洋的最深处在一条月牙形海沟一马里亚纳海沟的底部,深度接近11千米。这条海沟位于西太平洋,绵延超过2494千米。1875年,英国皇家海军挑战者号发现了马里亚纳海沟,水手将一根连接着重物的测量绳沿着船边放下,到了8000米深仍未能探到底。

有毒植物上餐桌

世界上有许多植物都含有危害人体,甚至致命的毒素。不过人类总在想方设法避开或去除毒素,将一些有毒植物变成了安全美味的盘中餐。数千年来,生活在澳大利亚北部的原住民都在食用毒性极强的苏铁种子。这种危险的种子仅需两颗便足以杀死一条狗。苏铁在热带和亚热带地区广泛分布。它们的种子富含一种叫做“苏铁苷”(cycasin)的有毒物质,能对人体造成严重伤害。

珊瑚天堂

菲律宾、印度尼西亚、马来西亚、巴布亚新几内亚、所罗门群岛和东帝汶之间的海域中散布着众多珊瑚礁,由它们组成的庞大网络被称为珊湖礁三角区。这个区域的面积约有600万平方千米,拥有全世界30%的珊瑚礁,是600多种造礁珊瑚的家园。

花之华

超过30万种有花植物(被子植物)把我们的地球装点得丰富多彩,相比之下,第二大植物类群--裸子植物(包括松、柏、铁树等,它们没有真正的花)只有1000多种。花是这些植物的生殖器官,用于繁衍后代。绝大多数植物无法离开它们扎根的地方,只能依赖动物或风力等外部力量将它们的花粉传播出去。为此,有花植物演化成了高超的诱惑大师,擅长施展魅力吸引各种传粉动物,并阻挡那些可能伤害它们的动物。

动物超能力

能再生身体的并不只有死侍和金刚狼等虚构角色,墨西哥钝口螈就是现实世界中活生生的再生能力者。对绝大多数动物而言,细胞更新每天都在发生,如补充血细胞或皮肤细胞。但很少有动物能再生整条断肢,而像墨西哥钝口螈一样能再生脊髓和重要器官的动物更是少之又少。在断肢后的数天内,这些蝾螈的身体就能重整伤口处的细胞,开始再造失去的组织器官。

吞老鼠的植物

二十年前,两位传教士在菲律宾偏远的巴拉望群岛上安装无线电天线塔时,迷失在一片人迹罕至的深山丛林中。熬过了13天食物匮乏的曰子后,终于得到救援的他们向世人描述了一种巨大的食肉植物,大到甚至能吞下老鼠。7年后,3位探险家循着传教士的路线来到这片深山考察时才发现,原来那并非传教士饥饿过度产生的幻觉。这里确实栖息着一种植物学家前所未见的猪笼草,它的捕虫笼可达30厘米长,16厘米宽,装下一只老鼠绰绰有余。

遗传学之父孟德尔

孟德尔将自己的科学技能与作为园丁的经验相结合,成功诠释了生物遗传的基本规律。你的基因是你父母遗传给你的脱氧核糖核酸(DNA)序列,它决定了你几乎所有的遗传性状。在孟德尔生活的19世纪,当时的人们认为诸如卷发、血型或者眼晴颜色等性状的遗传都是父母性状的简单融合。

红伞伞,白杆杆!

每一片森林中都隐藏着或古怪丑陋或鲜艳亮丽的各种蘑菇它们有些是珍馐美味,有些却剧毒无比。蘑菇是某些真菌的子实体,是用于繁殖的结构。就好像植物会在果实中孕育种子一样,蘑菇的菌褶中也装满了数以百万计的孢子。这些孢子会乘风而去或者搭上路过动物的便车,踏上寻找新家的旅途,并在那里发展出新的蘑菇群落。

吸血鬼植物

植物界的“吸血鬼”不会躲避阳光,也不畏惧大蒜的气味,但它们对其他生物的“血液”同样充满渴望。早在德古拉伯爵成为特兰西瓦尼亚人民的噩梦之前,寄生植物就已经在从宿主植物身上汲取生命力。世界各地分布着超过4500种寄生植物,其中一些非常显眼。例如,血红色的“腐肉之花”——大花草(Rafflesia arnoldii)是种难得一见的寄生植物,它近乎卡通画的外表异常醒目,很容易被发现。不过,正如吸血鬼会在夜间潜行,许多寄生植物也会在漆黑的土壤深处吸取宿主的养分。

捕捉阳光的动物

作为地球上的天然太阳能电池板,植物可以通过光合作用获取阳光中的能量,将二氧化碳和水转化为生长所需的有机物和氧气。这类能够自己制造有i机物,而不需要从外界获取的生物就叫做自养生物,在过去大约20亿年的时间里,它们便是靠这个技能成功生存下来的。