今天,我们尝试从尺度来理解天文学可以“有多大”。 天文学之大,常常超乎想象:大到难以用日常数字来形容,只能用比喻来感受。 离地球最近的恒星是比邻星,距离约4.2光年——这意味着哪怕是乘坐一艘以光速飞行的飞船,也需要4年多才能抵达。我们的“家园”银河系直径约为10万光年。美国于1977年发射的旅行者1号探测器,以每秒约17公里的速度飞行40余年,如今距离地球约170AU(AU为日地距离),仅
近年来,中国天文学以前所未有的速度迅猛发展,一系列源自中国的科学发现正重塑人类对宇宙的认知。从捕捉遥远的宇宙微光,到探究暗物质和暗能量、探测高能宇宙射线,再到恒星和银河系演化研究,以及月球挖土和火星逐梦等,这些非凡成就彰显了中国日益增强的创新能力和国际影响力。 捕捉宇宙微光 在天文学领域,对宇宙诞生初期的探索始终是最前沿的课题之一。当宇宙中第一代巨大恒星在短暂的生命结束后坍缩,它们以超新星形式
人类对于宇宙的探索从未停止,千百年来,一直在叩问宇宙本源。宇宙的边界就在这样的一次次探索中,不断被扩大。当边界越发无法想象,人类便对此越发执着,这种无穷尽的超越和追求,正是人类文明延续与进步的写照。 一块空白天区的奇迹 20世纪末,天文学家面前摆着若干无法回答的问题:如果宇宙诞生于一场大爆炸,那么大爆炸之后宇宙的“童年期”究竟是何模样?那些由亿万颗恒星组成的“宇宙孤岛”——星系,是何时形成、如
当我们仰望星空时,可能会认为夜幕中的璀璨群星就是宇宙的全部,但现代天文观测告诉我们,这些发光的天体仅仅构成了宇宙的5%,而另外95%的宇宙则是由两种“看不见”的神秘成分——暗物质与暗能量构成的。科学家至今仍不清楚它们的本质,只能通过引力效应间接地了解到它们的存在。 暗物质: 维系宇宙的“骨架” 计算得出的“新”物质 暗物质的存在体现为一种额外的引力。星系中的天体依赖引力作用才能围绕
当你置身于远离光害的旷野,仰望那条横贯夜空的乳白色光带,可曾想过——这条璀璨的“天河”,其实就是我们栖身的宇宙家园?这条被古人赋予浪漫想象的银河,实则是我们所处星系在夜空中的宏伟投影。 然而,在无垠的宇宙中,银河系不过是无数星系浮岛中平凡的一座。认识它及以外的广袤世界,是探索宇宙深处的第一步,更是人类认知边界的拓展。 银河系:我们在宇宙中的家园 银河系是包含约1000亿~4000亿颗恒星的棒
我们总会感叹生命从呱呱坠地到垂垂老矣的短暂。但你是否想过,那些悬于夜幕的星辰,甚至我们赖以生存的太阳系或许也像地球上的生命一样,在百亿年的时光尺度里,上演着从诞生、成长、辉煌到落幕的史诗。让我们一同拨开星际迷雾,走进天体的世界,聆听它们的故事。 诞生:从星云到恒星 在数百年前,天文学家就使用“星云”这一术语描述夜空中边缘清晰但细节模糊的亮斑或暗斑。如今我们所说的星云,实际上是宇宙空间中星际介质
太阳系内的“数值怪”们,随随便便就会超出我们的想象。 在那里,太阳大王是主宰,按照与太阳大王的亲密程度,八大行星——水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星由近到远地排列在它周围。 如果以水星为单位填满木星赤道直径,需要将近29个水星 大巨人与小矮人 上面的图,只展示了它们“正经”的外表,实际上,这群“数值怪”还有很多新鲜事。若按照真实比例尺寸把这群家伙还原…… 如果一个直径3
对于人类来说,地球是赖以生存的家园,适宜的温度、氧气和淡水,以及丰富的资源与稳定的生态环境,让人类文明得以延续。而对于宇宙来说,地球或许只是沙海中的一粒尘埃。那么,在宇宙视角下,人类心中的伟大家园是否会变得微不足道?这独一无二的珍贵会被宇宙的孤独长夜所掩盖吗? 边缘孤独的“幸运” 宇宙见证了太多星系融合、重组,看过不知多少代恒星的诞生与消亡。宇宙最边缘的光,在100多亿年前就出发了,当时太
在有“世界屋脊”之称的青藏高原核心地带——西藏阿里地区海拔5250米的雪域高原上,一座白色建筑静静矗立。这里没有城市的喧嚣,只有呼啸的风声和稀薄的空气。然而,就在这片被称为“生命禁区”的地方,一群科学家正在试图捕捉宇宙诞生时留下的时空“涟漪”——原初引力波(宇宙大爆炸初期形成的时空波动)。 宇宙诞生的“初啼” 截至目前,人类已探测到约350起引力波事例,这些引力波都源于黑洞、中子星等致密天体的
我国自古就有观天测地的传统和传承。从隋唐时期的太史职衔,到明清时期的钦天监,我国古代天文事业留下了诸多极具科研价值的天文观测记录(例如宋朝记录的Crab超新星爆发)。受制于时代,当时的天文观测并未完全转变至自然科学研究。1949年以来,我国的基础科学研究开启了新篇章,天文领域的进展更是日新月异。 一眼看七十 1950年,我国第一座现代意义上的天文研究机构——中国科学院紫金山天文台宣布成立,标志
童年时,中秋节是我最期待的节日——熬过夏夜,等月亮圆满时,就能吃上心心念念的月饼。秋分后山东的夜晚渐凉,我常搬着小板凳坐在院子里赏月,看着它从“镰刀”变成“小船”,最后盈成和月饼一样圆润的玉盘。 月亮不像太阳那般按时起落,它总比前一天晚升些,有时白天也会露面。这份特别让我好奇,直到科学老师说“月亮绕地球公转的速度比地球自转慢,所以每天升起的时间会比前一天晚约50分钟”。这句简单的解释点燃了我心中
行星系统开普勒-725c的艺术想象图。右下角天体是借助TTV技术在系统宜居带内发现的“超级地球”,中间的大天体是系统的宿主恒星,第二大天体是已知凌星的类木行星 行星探测技术专家的日常工作犹如星际侦探般——“案发现场”横跨数千光年,“证据”是望远镜捕捉到的微弱星光,而大家的目标则是找出潜伏在宇宙深处的“嫌疑人”。不久前,我和团队完成了一次精彩的“探案”,成功锁定了一颗名为开普勒-725c的“超级地
你们是否想过,我们的身体里或许藏着数万年前的“神秘访客”?中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究团队花费数年时间,通过基因测序这把“时空钥匙”,解锁了青藏高原人群的遗传密码,找到了一位隐藏4万年的“幽灵祖先”。下面,就来讲述这场跨越万年的基因寻踪故事。 高原基因里的“神秘缺口” 青藏高原被称为“世界第三极”,平均海拔4000米以上,氧气含量只有平原的60%。生活在那里的藏族同胞,能在低氧
福建舰(更多内容详见《知识就是力量》杂志2022年8月刊) 中国海军正式开启三航母时代 2025年11月5日,我国第一艘电磁弹射型航空母舰福建舰入列授旗仪式在海南三亚举行。随着福建舰入列,中国海军正式进入三航母时代。 福建舰是我国第一艘电磁弹射型航空母舰,也是我国第三艘航空母舰,舷号为18,2022年6月下水命名。福建舰由我国完全自主设计建造,其电磁弹射技术处于世界先进水平,是全球首艘常规动
杜祥琬院士 “加速构建新型能源体系,将是改变传统能源领域的能源不可能三角的关键所在。” ——中国工程院院士、原副院长 杜祥琬 在第三届低碳城市发展论坛上,杜祥琬院士提出,传统能源不可能三角,是指传统能源体系很难同时满足3个目标:能源体系安全可靠、经济可行、绿色低碳。 能否从不可能三角走向可能三角?为什么可以实现可能三角?杜祥琬院士表示:首先,风电光伏等可再生能源是低碳零碳能源,具有清洁的特
76 2025年11月11日,人民空军迎来成立76周年纪念日。 从抗美援朝战场上的浴血拼杀到新时代的体系练兵和“20家族”成体系列装——歼-20以隐身之姿守护空疆,运-20实现战略投送全域抵达,直-20在复杂地域展现实力,更有歼-35舰载战斗机衔接海空防线,人民空军以科技为翼,用忠诚铸魂,这支英雄的队伍始终以“捍卫国家主权、守护人民安宁”为使命,在蓝天之上书写着忠诚与担当。 歼-35舰载战斗
机器人奏乐 在第十五届全国运动会开幕式上,3台全自主具身智能人形机器人Walker S2,敲响广州南越王墓出土的“文帝九年”青铜句(gōu)鑃(diào)仿品,奏响了现代科技与古老文明的和谐之音,实现全球首次用人形机器人奏响千年青铜礼乐。 这款机器人身高176厘米、重70千克,拥有52个自由度,凭借±2毫米敲击精度、10毫秒动作同步及多传感器融合导航技术,精准奏响旋律。其“群脑网络+LoRa”
天上有颗“王绶琯星”——1993年,国际永久编号3171号小行星,被命名为“王绶琯星”。中国科学院院士、中国天文学会名誉理事长王绶琯,是我国著名天文学家、科学教育家,中国现代天体物理事业奠基者之一、中国射电天文学开创者。他曾长期主持我国天文学总体发展,为中国现代天文学发展做出了巨大贡献;他培养了我国首批天文学博士,并为青少年科技人才早期发现和培养做出了独特贡献。 “能听懂星星说话的人” 王绶琯
“在浩瀚宇宙中,人类是否是唯一的生命?”这一终极追问,贯穿了人类文明的漫长历程。2025年TED大会上,奥地利天体物理学家丽莎·卡尔特内格(Lisa Kaltenegger)教授受邀围绕这一主题进行分享。 作为全球系外行星(太阳系之外的行星)大气层和生命迹象研究的先驱,她就职于美国康奈尔大学卡尔·萨根研究所(Carl Sagan Institute),核心使命是在宇宙中寻找生命,工作重心便是
你知道吗?自然界中隐藏着一群“隐形侦探”——H(氢)和O(氧)稳定同位素。它们就像独特的指纹,能帮我们追踪物质的来龙去脉,既能戳穿不良商家的造假伎俩,还能揭开古代人类与动物的生活秘密。今天,我们就一起看看这些同位素“侦探”是如何大显身手的。 什么是H和O 稳定同位素? 首先,我们得弄清楚这两位“侦探”的身份。在自然界中,很多元素都有同位素,而H和O稳定同位素,是其中特别擅长“示踪”与“溯源”
你是否想过,一杯平平无奇的茶水,竟能摇身一变成为墨水?这并非奇幻魔法,而是化学反应在生活中的奇妙体现。只需准备几样家中常见的材料,你就能亲手开展这场有趣的实验,亲眼见证“茶水变墨水”的神奇时刻。 实验材料 复方硫酸亚铁颗粒胶囊(可在药店购买,使用前请仔细阅读说明书,青少年应在成人指导下购买与操作)、浓茶水(建议使用单宁酸含量较高的红茶)、两个透明杯子或小烧杯、搅拌棒(可用筷子或勺子代替)。
位于河南省登封市的观星台是中国现存最古老的天文台 二十四节气是中国人观察太阳周年运动所形成的时间知识体系及实践,反映我国一定地区(以黄河中下游地区为代表)一年中的气候、物候变化规律。2016年,二十四节气被列入人类非物质文化遗产代表作名录。其中,冬至是最早被确立的节气之一。能够精准捕捉冬至时刻,对于以农业为本的中华文明来说至关重要,不仅关乎制定历法、指导农耕,更是把握阴阳转换、维系国家秩序的基石
在我国历史上,魏晋南北朝时期的文学作品中诞生了大量描绘自然现象的山水佳作。李白倾慕谢朓,杜甫称道庾信。唐诗在继承六朝(东吴、东晋及南朝的宋、齐、梁、陈)山水诗风格的基础上进一步开拓创新,达到了新的艺术高度。唐朝诗人在山间水畔沉醉于自然之美的同时,精确描绘了自然景观的三维空间特征,这些生动描绘的背后,暗藏着丰富的沉积地貌信息,反映了沉积地貌背后的沉积机理。 藏在自然里的“隐形工匠” 沉积现象是自
中国自主研发的东风-26D、长剑-1000、惊雷-1这3款新型导弹,凭借覆盖不同射程、适配多元发射平台的特性,正深刻重塑区域战略威慑格局。本文将解析这3款大国重器的技术突破与战略价值,展现中国国防科技如何以硬核实力捍卫海洋权益与国家安全。 岛链终结者——东风-26D高超音速导弹 在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵中,首次公开亮相的东风-26D(DF-26D)中远程导弹
1935年2月24~28日,中央红军二渡赤水后回师黔北(贵州北部),打了一场酣畅淋漓的大胜仗。当时,红军深陷国民党军四面围追堵截的险境,在中共中央与中央军委的正确领导与指挥下,红军主动寻觅战机,果断发起遵义战役。短短5天内,中央红军不仅成功二渡赤水,更接连拿下桐梓县、巧占娄山关、收复遵义城,赢得了长征以来规模最大的一次胜利。此战扭转了中央红军自战略转移以来的被动局面,驱散了第五次反围剿失利后笼罩在
在地球的最南端,有一片被白色冰雪永恒覆盖的神秘大陆——南极。这片总面积约1400万平方公里的土地,平均海拔2350米,常年被平均厚度达2000米的冰盖所包裹,最低气温可降至零下89.2摄氏度,是地球上最寒冷、最干燥、风力最强的区域。然而,在这片看似单调的冰雪世界之下,却隐藏着无数等待人类探索的科学奥秘。其中,冰下湖便是南极最具魅力的谜题之一。 冰盖做帽子 南极冰下湖是指南极被厚重冰盖覆盖的
在东海之滨的鹭岛厦门,有一所与百年学府厦门大学一路之隔的小学——福建省厦门市演武小学(以下简称演武小学)。自1925年创办以来,演武小学不仅走出了诺贝尔物理学奖获得者杨振宁、郑兰荪与田中群等杰出院士,更在新时代的科学教育土壤中,为学生孕育着成为未来科学家的梦想。演武小学秉承“养正开新”的核心文化,构建了一套“有根、有翼、有场”的贯通式科学教育体系,成为福建省科学教育特色学校中的一颗璀璨明珠。
夏天太阳一晒,皮肤就变黑了;痘痘消退后皮肤上会留下暗沉印记,甚至某些疾病也会导致肤色发生改变……那么,到底是什么在主导肤色的变化?让我们一起来探寻其“黑化”背后的真相吧! 幕后“黑”手是它 皮肤颜色的深浅主要由黑色素决定。黑色素是生物色素,常以聚合的方式存在。它广泛存在于人的皮肤、毛发、黏膜、视网膜、软脑膜及胆囊等处。虽然被叫作黑色素,但其实可以有黑色、棕色、黄色等多种颜色,根据其来源或化学和
若把身体上的暴力和霸凌比作易察觉、波及范围有限、威力猛的炸药,那么,言语伤害则更像看不见的环境毒素,它不易识别、易被忽略会长期侵蚀心灵。其中,言语漠视和言语霸凌是言语伤害的代表性行为,我们该如何识别?又该如何应对? 言语漠视——看不见的冰墙 什么是言语漠视? 课间,你兴奋地向同学分享一个新梗,结果没人接话;小组讨论时,你每次开口都会被人恶意打断;班级群里,你分享了一个觉得很有趣的事情,
我们日常生活中所食用的蔗糖多来自甘蔗、甜菜等农作物。你是否曾想过,二氧化碳(CO2)也能合成糖?请跟我们一同走进合成工厂,看看“空气”是如何制造甜蜜的。 第一步:原料预处理。 该步骤为CO2的激活还原过程,钌基催化剂可打破CO2稳定的碳氧双键,在常温常压下将其与氢气(H2,水分解产物)反应生成甲醇(CH3OH,C1中间体)。甲醇的纯度需控制在99%以上,否则会影响最终蔗糖的结晶纯度与品质。
植物热应激,指植物在高温环境下通过生理生化机制应对温度胁迫的过程。通常情况下,植物会通过加强呼吸作用、合成新的蛋白质、清除高温产生的活性氧等一系列行为,来应对高温带来的不利影响。 那么,环境中的温度变化是如何被植物感知并且触发这一系列应对行为的呢?科学家们通过结合实验和计算机模拟在分子层面有了新发现——一种名为FUST1的新型蛋白质。它能最先感知到温度变化并做出反应,就像一把由温度操控、开启
X城的暑期清晨从未如此寂静。 突然,量子被窗外一阵异常的声响惊醒——不是往日规律的车流声,而是金属撞击声与人群嘶吼混合的刺耳噪声,像无数把钝锯在同时切割钢铁。 他赤脚冲到阳台,冰凉的地板让他打了个寒战,视线却被楼下的景象牢牢钉住——交通信号灯集体罢工,十字路口的电子指示牌疯狂滚动着乱码,绿色的字符像受惊的蝗虫般窜动,街道上失控的汽车如发狂的钢铁巨兽相互冲撞,车窗碎裂的瞬间,飞溅的玻璃碎片在初升
“英短就是这样,”6年前的春节,妈妈把虎虎抱回来时,外套上还沾着雪,“看着憨,其实精得很。”虎虎刚满6个月,缩在包里,只露出毛茸茸的脑袋。 “爸爸说,卫星也会‘算错’轨道。”我摸着虎虎的背跟它说话,“所以要一遍遍校准才行。”虎虎把下巴放在我的手背上,发出呼噜呼噜的声音。 7月初,爸爸回来过一次。他在院子里支起三脚架,把仪器组装起来,镜头对着天,像只银色的大眼睛。“这是便携式跟踪经纬仪,”他擦着
简单来说,科幻作品就是立足当下,借助想象大开脑洞,写就未来可能发生的故事,给予人们美好或提醒人们防范风险。本期刊载的两篇科幻作品——《异星少年凤星凰——分秒必争》与《星星上的猫》,一篇充满惊险与刺激,另一篇则温暖舒展,形成了鲜明的对照。这启示我们,无论是哪种叙事方式,都可以成就好故事。 激烈,点破未来的风险 《异星少年凤星凰——分秒必争》讲述的是关于授时系统被攻击,凤星凰、量子、小知等人一同应
读了《硬“核”通往无垠未来》(详见《知识就是力量》2025年4月刊)的文章后,“中国环流三号”这个名字就像一颗种子,深深扎根在我心里。合上杂志的那一刻,我满脑子都是这台“超级装备”的模样,也是第一次如此真切地感受到,祖国的科技早已强大到让人热血沸腾。 这台被称为“人造太阳”的国之重器,藏着太多让人惊叹的本事——它能把原子核与电子的温度加热到1亿摄氏度,比太阳的温度还高好几倍!科学家们借助它开展可
我在书桌前翻阅着《知识就是力量》杂志,指尖划过杂志里嫦娥六号的图片——它从月球背面带回的土壤中,藏着来自太空的神秘“礼物”;而祝融号在火星沙漠上“自驾游”的照片,更让我忍不住对着天空感叹:“要是能亲眼看看就好啦!” 突然,杂志里嫦娥六号的图案闪起银光,一道小光束落在我手心,转眼间变成一枚迷你月球徽章。“叮——”一阵清脆的声音从窗外传来,我抬头一看,竟是射手马,它手中举着一张星图:“我来邀请你
中国农业大学生物学院副教授刘升学 玉米,作为全球种植最广、适应性最强的作物之一,其背后不仅有漫长的驯化史,更有现代科技赋能的育种革新与应用拓展。从实验室的基因解析到田间的产量突破,这颗金色种子承载着无数科学谜题与农业智慧。 10月25日,中科馆大讲堂特邀中国农业大学生物学院副教授刘升学老师,围绕玉米起源、现代抗旱育种等核心议题,带领大家探寻金色种子背后的农业科学奥秘。 玉米的起源曾存在“世纪
结合新课标 体验跨学科 教育部印发《义务教育课程方案和课程标准(2022年版)》,提出4个跨学科概念和13个学科核心概念以及倡导读科学家故事,学习科学家精神。 本刊携手权威科学家、一线科研工作者,紧密结合教育部新课标中的核心内容,将本期内容聚焦于数学、物理、生物、地理、历史等多个学科,并结合前沿科技进行深度剖析,引导青少年主动学科学、用科学,将科学理念、科学思维转化为行动。 告别浅薄阅读