时间的脚印(节选)
陶世龙
①岩石保存了远比上面所说的多得多的历史痕迹。
②有一种很粗糙的石头,叫作“砾岩”。你可以清楚地看到,砾岩中包含着从前的鹅卵石。这说明了岩石生成的地方,是当时陆地的边缘,较大的石子不能被搬到海或湖的中央,便在岸边留下了。可是,有时候,在粗糙的岩石上覆盖着的岩层,它里面的物质颗粒却逐渐变细了,这是什么道理呢?这是因为地壳下沉,使原来靠岸的地方变成了海洋的中心。
③从“死”的石头上,我们看到了地壳的活动。
④石头颜色的不同,也常常说明着地球上的变化。红色的岩石意味着当时气候非常炎热,而灰黑色常常是寒冷的表示。如果这里的石头有光滑的擦痕,那很可能从前这里有冰河经过。
⑤古代生物的状况,在岩石中更有着丰富的记录。许多生物的尸体由于和泥沙埋在一起,被泥沙紧紧包裹住,没有毁灭消失,而让别的矿物质填充了它的遗体,保留了它的外形甚至内部的构造。在特珠的情况下,某些生物的尸体竟完整地保存下来了,如北极冻土带中的长毛象、琥珀中的昆虫。所有这些都叫做“化石”。
⑥化石是历史的证人,它帮助我们认识地球历史的发展过程。
⑦例如,很多地方都发现了一种海洋生物三叶虫的化石。它告诉我们,在6亿多年前到5亿多年前的那个叫作“寒武纪”的时代,地球上的海洋是多么宽广。许多高大树木的化石告诉我们,有一个时期地球上的气候是温暖而潮湿的,这是叫作“石炭纪”的时代的特征。还有一些“象”和“犀牛”都长上了长长的毛,这准是天气冷了,说明了“第四纪”冰河时期的来临。
⑧自然界某些转眼就消逝的活动,在石头上也留下了痕迹。如雨打沙滩的遗迹,水波使水底泥沙掀起的波痕,古代动物走过的脚印和天旱时候泥土龟裂的形象……
计时的变迁
漫 奇
①一寸光阴一寸金,寸金难买寸光阴。这是千百年来教诲人们珍惜时间的格言。光阴即时间,怎么用长度“寸”来计量呢?
②在古代,钟表还没有发明,没有时、分、秒之称。但人们利用“观天”“测地”,白天看太阳量阴影,晚上望月亮数星星。寸阴、分阴表示短暂的时间也就流传于今了。公元7世纪,我们祖先利用日影变化制成的圭来测量时间,以后又创造了沙斗、漏壶等计时工具。这些就是钟表的“老祖宗”吧!
③在现代生活中,时间观念强了,再也不能“月上柳梢头,人约黄昏后”了,而必须是“7点15分,老地方见面”。对计时的要求高了,争分夺秒,分秒必争。几分钟的差别,上班就会迟到或赶不上火车;几秒钟内会决定一场球的胜负;电视和电影的画面每秒变化二十几幅;1/10秒乃至1/100秒决定了短跑运动员谁是冠军。几百年来,以重锤的重力或发条的弹性力为动力的机械钟表,独霸了钟表世界,尽管它的外貌千姿百态,但万变不离其宗,“内脏”都是由游丝、平衡摆和齿轮等组成,以机械周期性运动作时间的基准,但机械工艺限制了它的准确度,日差变化保持在数秒之内。
④电子技术“闯入”钟表世界后,计时的准确度有了很大的提高。不同凡响的石英电子钟,以俊秀潇洒的面貌出现在人们面前,它用高稳定度的石英晶体振荡器作时间基准,造型新颖,走时准确。层出不穷的大规模集成电路,使电子钟表的功能日臻完美。数字式石英电子钟表,除时、分、秒、日、月、星期、上下午外,还有音乐报时、测时秒表、世界时转换等,成为钟表世界中的一颗明星。
⑤但现代科学技术用分秒计算时间就太“粗糙”了。为了研究电子运动、同位素各种粒子的寿命、天文大地测量、空间天文导航、激光测距以及人造卫星的飞行、定位和导弹跟踪,都需要精确到百万分之一秒乃至百亿分之一秒的标准时间。现代化的地震台网在地震的监视和预报中,测试时间上1微秒(1/1 000 000秒)误差相当于距离上的300米。在天文测量时,1毫秒(1/100秒)的时间相当于太阳附近1万米的误差,真可谓“差之毫秒,失之千里”。人们发现原子从一种能量状态变为另一种能量状态时会辐射或吸收固定频率的电磁波,把这种频率积累起来也可以计时,称为原子时。于是,铯原子钟就应运而生了,并已广泛应用于人造卫星、导弹、激光测距等国防和科研工作中。
(选自《科学夜谈》)
→→→铯原子钟
台风的功与过
①台风是发生在热带或副热带洋面上急速旋转的热带气旋,它像在流动江河中前进的涡旋一样,一边绕自己的中心急速旋转,一边随周围大气向前移动。由于台风带来的狂风和暴雨常常会造成人类重大的生命或财产损失,因此,人们提起台风总是望而生畏。然而多数人并不了解,如果没有台风,人类可能会遇到巨大的生存危机。客观地说,台风有过亦有功,而且台风的功甚至大于过。我国东南沿海地区民间流传的“台风来了怕台风,台风不来想台风”,正是对台风的客观评价。
②盛夏时节,我国由于受副热带高压控制,常严重干旱,造成大片农作物干枯,这时人们会盼望台风带来降水。台风降水是我国东南沿海地区夏季降水的主要来源,根据统计,这些地方每年7~9月有 59%~76%的降水是台风带来的;台风降雨量对改善上述地区的淡水供应和生态环境都有十分重要的意义。未来,由于受气候变化的影响,自然降水将越来越少,而台风带来的暴雨性降水和丰富的风能资源量所占比重将增大。
③台风可调节地球温度,维持全球热量平衡。台风最高时速可达200千米以上,巨大能量的流动在直接给人类造成灾难的同时,也使地球保持着热量平衡。众所周知,靠近赤道的热带、亚热带地区受日照时间最长,气候也最为炎热。台风发展和维持的主要能量来源是水汽凝结释放出的潜热能,其水汽主要来自低纬度的热带洋面;随着台风从热带向中高纬度地区的移行,由其携带的大量热量和水汽即从热带输送至中高纬度地区,它给酷暑难熬的人们带来了清凉。如果没有台风,就会造成热带地区的气候更加炎热,寒带地区则正好相反。
④台风一方面通过缓解高温酷暑,节约了因防暑降温支出的生活用水和用电量,缓解了电力的紧张程度;另一方面也使大、中、小型水库蓄满水,使水力发电机组正常运转,从而节约了大量原煤;而且台风登陆时陆地下垫面会迅速削弱其风速,因此风害也被大大减轻,甚至不再成害而可以被人们用于风力发电。
⑤台风过后海洋表面温度明显下降,其原因是台风中心的低气压、近海面的巨大风力和强烈的气流旋转迫使海浪剧烈运动、海水上翻。由于海水上翻,海洋底部的浮游生物和营养物质会被卷上来,鱼饵增多,自然有利于鱼群生长。
⑥除了上面提到的这些益处外,台风的气压会引发地面上无法察觉的“慢地震”,使地壳中的能量逐渐释放,避免产生大型地震。慢地震是以数小时到一两天的时间,用温和的断层滑动方式,释放地底能量,与一般地震在数秒、数分钟间产生剧烈的震动方式完全不同。2009年6月,英国《自然》杂志上刊发了我国台湾地区一个研究团队的论文,该文首次将地震与台风这两种不同的自然灾害联系起来,表明台风与慢地震具有相关性,且台风发生其实有助于减轻地震带来的损害。文中数据表明,每年侵袭台湾的台风在地震活动上扮演了压力阀的角色,会引发长时间而缓慢释放能量的慢地震,这或许反而让台湾免于受到可能造成摧毁性灾难的大地震的侵袭。
(选自《百科知识》,有删改)
台风发展和维持的主要能量来源是水汽凝结释放出的潜热能,其水汽主要来自低纬度的热带洋面。
台风是发生在热带或副热带洋面上急速旋转的热带气旋,它像在流动江河中前进的涡旋一样,一边绕自己的中心急速旋转,一边随周围大气向前移动。
整件铜壶滴漏由四个铜壶组成,分别是日壶、月壶、星壶、受水壶。也有一种说法称为日天壶、夜天壶、平水壶和受水壶。日壶壶壁铸有圆形太阳图,月壶壶壁铸有月形图,星壶壶壁铸有北斗七星图,受水壶壶壁铸有八卦图。使用时四壶自上而下依次安放,最上为日壶,最下为受水壶。在日、月、星壶的底部各有一个出水的龙头。受水壶壶盖正中立一铜表尺,上有时辰刻度,自下而上为子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。铜尺前放一木制浮箭,木箭下端是一块木板,称作浮舟。壶身刻有关于制作年份和人员的文字。水由日壶按次沿龙头滴下,受水壶中的水随时间的推移而逐渐增加,浮箭逐渐上升,从而读出时间。