征文启示

霍金，一位划时代意义的科学家，死去距今已有两个月。我校“未来科学家”社团为了纪念这位卓越的科学巨人，决定于6月15日举办一次以“缅怀霍金”为主题的图文展览，特向全校同学征稿。稿件内容可以是有关霍金的图片，也可以是你搜集到的或是撰写的关于霍金的文章。文章体裁不限，1 000字以内。欢迎广大同学踊跃投稿，稿件请送至校编辑部。

特别申明两点：①未录用的稿件，概不退还，敬请谅解；②对采用的稿件，本社团有斧正的权利。

“未来科学家”社团

何为反物质？反物质由反质子、反中子和正电子构成。________，________，________，________，________，________，那么，地球上还有比反物质价值更贵重的东西吗？有。那就是我们赖以生存的生物圈，即无法再生的地球立体空间，包括大气、水和土壤。

①就找到了终极的燃料来源

②这意味着人类如果获得反物质

③并能达到百分之百的质能转换

④它是宇宙里能量密度最高的物质

⑤便可满足我们千百年的能源需求

⑥只需很少的一点

雪花的基本形状是六角形，__①__大自然中却几乎找不出两朵完全相同的雪花。__②__在已经被人们观测过的这些雪花中，再规则匀称的雪花，也有畸形的地方。__③__雪花周围大气里的水汽含量不可能上下左右四面八方都是一样的，__④__稍有差异，水汽含量多的一面总是要增长得快一些。__⑤__雪花的形状千姿百态，__⑥__万变不离其宗，雪花都以六角形雪片和六棱柱状雪晶为基本形态。
 

正方：现代科技发展的不确定性，使得科技这把双刃剑，变成了悬顶之剑。人类对科技的使用早已到了急不可耐的地步，经年累月的堆积，使得科技的副作用正随时在全球范围内爆发，这是科技毁灭性趋势的更深层次危机。

反方：

    比拉彗星自1826年被命名后，一直在预计回归的年份准时出现。1846年比拉彗星一分为二，形成了两颗小彗星，并各自逐渐产生彗尾。这是人类第一次真切地观测到彗星分裂的现象。然而，1852年比拉彗星如期回归后，两颗由它分裂而成的彗星出现在人们视野中的距离已经拉大到240万千米却从此失踪了。无论天文学家如何________，进行细致的计算，无论世界各地的天文台和爱好者们如何________地寻找，全世界再没有人观测到比拉彗星。直至1872年11月27日，奇异的事情发生了，一场意外又异常壮丽的流星雨造访地球，从黄昏到黎明，天空中流星________，如焰火般盛放。据估计，这一夜可见的流星总数约16万颗，是一场真正的“流星暴雨”。而这天正是地球穿过原比拉彗星轨道的日期。天文学家醒悟过来：分裂后的彗星已经碎解为颗粒尘埃，(　　　　)——人们终于发现了流星雨真正的成因。确实，大多数流星雨都与彗星瓦解或喷发的产物________，至今天文学界已经证实有十多个颗粒尘埃流星群与彗星的轨道相合。

    材料一：

    北京时间11月27日，美国“洞察”号火星探测器在航行4.84亿公里后，成功着陆于火星赤道以北平坦的埃律西昂平原上，成为人类派出的第一个倾听火星“内心”的使者。

    “洞察”号将主要进行三项研究：一是通过“内部结构地震试验”仪器，测量火星地震以及由陨石撞击引发的震颤，借助收集的振动数据，绘制火星内部各层情况。二是借助一对极其精准的无线电发射机，确定“洞察”号在太空中的详细位置，并绘制火星旋转的微小抖动。根据抖动的情况，可以判断火星内核是固体还是液体。三是利用“热流和物理学性能探测套件”测量热量如何上升，研究热量如何流过周围岩石。

    科学家将解读相关数据，了解火星的历史、内部构造和活动，从而解答行星和太阳系科学领域最根本的问题之一——太阳系内包括地球在内的岩石行星是如何形成和演化的。

    材料二：

    人类迄今为止共发射40多个火星探测器，成功率仅为50%左右，因而有人把火星称为“探测器坟场”。

    由于距离遥远，从地球发送到火星的无线电信号延时约20分钟，这需要探测器具有很强的自主控制能力。相比月球探测器，火星探测器要进行更多次、更精确的轨道修正，才能准确到达目的地。如果探测器在地火转移轨道近地点有每秒1米的速度差或1公里的高度差，到达火星附近时的位置误差可达10万公里。美国“勇气”号在降落火星前，先后4次修正了航线。

    靠近火星后，探测器需要精准地进入火星轨道，这一动作被形容为“从巴黎打一颗高尔夫球，一杆落入东京的球洞”。探测器切入火星轨道过程中，如果切入点离火星太远，则无法被火星引力捕获；如果切入点太近，则可能闯进火星大气层坠毁。

    材料三：

    “洞察”号火星探测器成功在火星埃律西昂平原着陆，其着陆点距离“好奇”号着陆点盖尔撞击坑约600公里。

    为火星探测器选着陆点绝非易事，火星表面既有一望无际的平原，又有深达6 000米的峡谷和落差达27 000米的太阳系第一高山。火星的南半球遍布着高低起伏的山脉与峡谷，北半球的地形则相对比较平坦。因此，绝大多数的火星着陆探测器都降落在北半球及赤道附近。如果探测器不慎降落在一片充满岩石的区域，将会给探测器的工作带来很大的麻烦。

    “好奇”号着陆点的选取工作在2006年就开始了。科学家们提交了33个备选着陆点方案。一年后，科学家们利用遥感观测获得的数据对着陆点进行二轮遴选，候选着陆点减少到6个。有趣的是，盖尔撞击坑在此轮出局了。然而，2008年新的岩石成分探测数据表明，盖尔撞击坑中存在大量只能在富含水的环境中形成的矿物，这意味着该地曾经存在过湖泊，其地貌特征也表明那里曾经被洪水频繁地冲刷过。这些新情况引起了科学家们的极大兴趣，盖尔撞击坑重新被列为备选登陆点。从着陆至今，“好奇”号带来大量的新发现，今年6月还发现了有机物分子存在的证据，这表明选取盖尔撞击坑作为着陆点是相当正确的。

(以上材料均选自新华网，有删改)

①对于霍金的“灰洞”理论，一些科学家表示认可，但也有人持怀疑态度。

②在这篇名为《黑洞的信息保存与气象预报》的论文中，霍金指出，由于找不到黑洞的边界，因此黑洞是不存在的。

③他在日前发表的一篇论文中承认，黑洞其实是不存在的，不过“灰洞”的确存在。

④经典黑洞理论认为，黑洞外的物质和辐射可以通过视界进入黑洞内部，而黑洞内的任何物质和辐射均不能穿出视界。

⑤据英国媒体2014年1月24日报道，史蒂芬•霍金再次以其与黑洞有关的理论震惊物理学界。

⑥霍金的最新“灰洞”理论认为，物质和能量在被黑洞困住一段时间以后，又会被重新释放到宇宙中。

⑦黑洞的边界又称“视界”。

    “按照我的意见，膜世界启始的更远为吸引人的解释是，它作为真空中的起伏而自发产生。膜的产生有点像沸腾水中蒸气泡的形成。水液体中包含亿万个H2O分子，它们在最靠近的邻居之间耦合，并且挤在一起。当水被加热上去，分子运动得更加快，并且相互弹开。这些碰撞偶然赋予分子如此高的速度，使得它们中的一群能摆脱它们的键，形成热水围绕着的蒸气小泡泡。泡泡将以随机的方式长大或缩小，这时液体中来的更多的分子参与到蒸气中去，或者相反的过程。大多数小蒸气泡将会重新塌缩成液体，但是有一些会长大到一定的临界尺度，超过该尺度泡泡几乎肯定会继续成长。我们在沸腾时观察到的正是这些巨大的膨胀的泡泡。”

宇宙是唯一的吗？

吴炎

    上世纪70年代，一些科学家提出了一种假设，即我们的宇宙只不过是许多宇宙之一，它们都有着各自的物理学定律和错综复杂的结构，生命就在其中一切条件都恰好适宜的宇宙中出现。到了80年代，现代宇宙学中的某些理论则证明，这样的“平行宇宙”的确可能存在。近年来，英国科学家发现了另一个“宇宙”在我们的宇宙中遗留的痕迹，他们认为有可能证明了多元宇宙的存在。

    “宇宙膨胀”产生更多宇宙？

    科学家通过宇宙大爆炸遗留下来的辐射证实，宇宙曾经历过一个转瞬即逝的超高速扩张阶段，科学家将这个阶段称为“暴涨宇宙”模型。简单地说，就是宇宙在极其短的时刻（远小于1秒），将其体积瞬间扩大，就像吹气球一样。而如果膨胀的速率稍微改变一点儿，那我们的宇宙就不会是现在这样了。因此，许多科学家开始怀疑“暴涨宇宙”模型。他们提出，我们现在观测到的宇宙空间，更贴切的说法是类似一个泡沫，在宇宙之外还存在无数个泡沫，也就是说，存在无数个宇宙。所有的宇宙有着同样的或者说类似的机制进行各种限制，每个宇宙都经历了一次大爆炸，他们都是在大爆炸中诞生，并且存在着相同的物理定律。但是，并不是说所有的宇宙都能“存活”下来，只要将大爆炸的“参数”进行细微的调整，各种宇宙就会出现不同的情况了。

    多元宇宙论的观点支持“宇宙永恒膨胀论”的科学家认为，我们所在的宇宙只是一个更大宇宙中的其中之一，不管是我们的宇宙还是其它的宇宙都处于不停地膨胀当中，同时之间也有更多宇宙产生，此论点也被称为“多元宇宙论”。其它宇宙的特性与我们存在差异，但与我们所处的宇宙共存。虽然宇宙膨胀说仍然没有切实的理论模型，但理论表明，的确可以有若干宇宙以不同的速率同时膨胀。在这个更为广大的“多元宇宙”中，我们的“宇宙”只不过是极渺小的一个单元罢了。其它的宇宙中可能无法产生银河系、恒星、行星和生命，甚至根本无法产生物质。然而我们所认为的必备条件也许并不唯一，同时修改若干常量或定律，组合得出的物理学定律体系与我们的条件大相径庭，但却可能营造同样宜于生存的和谐世界，甚至可以有生命在其中诞生。

    另一个“宇宙”被发现的证据

    不久前，英国科学家罗杰·彭罗斯称已经发现了宇宙大爆炸之前还存在另一个宇宙的证据。他在对宇宙微波背景辐射的研究中，发现了神秘的同心圆现象，可以认为宇宙诞生之前还有宇宙，并且提供了在前一个宇宙中所发生事件的痕迹。根据他的研究报告称，一共发现了12个同心圆辐射“印迹”，其中有5个圆具有特别的意义，分别对应着宇宙演化历史上5次大规模的事件。出现星系团附近的神秘“圆环”的变化幅度在背景辐射上看却显得非常低。因此研究人员似乎开始抛弃“暴涨”宇宙模型，“暴涨”理论认为宇宙诞生于一次大爆炸中，并在将来会继续膨胀直到一个临界点，这种宇宙模型不仅有开端，也有结束。

    这一发现并非是对大爆炸理论的否定，相反，它支持这样一种观点，即大爆炸可能发生过很多次。科学家们解释说我们生活于一个“循环”的宇宙中——当我们的宇宙终结，标志着一个“世代”的结束。但是它会立即引发一次大爆炸，从而产生一个新的“世代”，也就是一个新的宇宙，这样永恒循环。两位著名宇宙学家——普林斯顿大学的保罗·斯泰恩哈特和牛津大学的尼尔·图洛克曾出版图书表示：“无论是时间还是宇宙都没有开始或者结束。宇宙进化过程是循环往复的，‘大爆炸’每一万亿年发生一次，每一次都伴随着新物质和新辐射的产生，并形成新的星系、恒星、行星以及生命。我们不过是最近一次循环的组成部分。”