《科技电子小报》PPT课件.ppt

科技画报,解密空中裂缝,美国“好奇”号,Opening the door to intelligence,2012.10.1 国庆珍藏版,宇宙到底有多大？,伽马射线暴鳞片概念汽车,news,解密骤亮的空中裂缝,谁让大气带上电 雷电是指带有不同符号电荷的云体、云块或云地之间发生的强烈闪光的放电。大气带电粒子的形成是由于地壳中放射性物质辐射的射线，大气中放射性物质辐射的射线和来自地球外太空的宇宙射线作用于大气分子，使大气分子电离而产生了大气带电离子。此外，波长小于100纳米的紫外线、闪电、火山爆发、森林火灾、尘暴和雪暴等，局部范围还有人工产生的如火箭、飞机、工厂产生的离子，均可使大气分子电离，成为带电离子。闪电通常发生在积雨云中，一般来说，积雨云起电机制包括碰撞感应起电学说、温差起电学说和破碎起电学说、对流起电学说。碰撞感应起电：积雨云中降水粒子和云粒子相互碰撞，发生电量交换，最后导致降水粒子带负电，云粒子带正电。温差起电：云中雹粒、冰晶碰撞摩擦增温，由于冰的热电效应，形成电荷的分离，并且由于云中的重力分离作用，使得带正电的冰晶随气流升至云体上部，而带负电的雹粒因重力降至云的下部。破碎起电：大雨滴由于上升气流产生形变，最后大雨滴上部破碎成带负电的小水滴，下半部碎成带正电的较大水滴。对流起电：上升气流携带云底正离子向云中运动，直至上部形成正电荷区。由于高空传导电流使大量负离子来到云的上表面并附在云滴或冰晶上，然后由云周围强烈的下沉气流带下来。到达云下的负电荷增强了地面电场，使地面感应，产生尖端放电，从而产生更多的正离子。雷电的危害 雷电的破坏作用有热效应、机械效应、电磁效应、静电感应效应、电磁辐射效应、雷电反击、冲击波效应等。雷电被列十大自然灾害之一，美国更是将雷电列为排名第二的天气杀手。现代电子设备采用了大规模集成电路取代了电子管，体现出了集成度高、运转速度快的优越性。但这些微电子设备工作电压非常低，它的耐过电压、过电流和抗雷击电磁脉冲的能力差，极易遭受雷电的侵害。由于微电子设备对雷电产生的强大电磁脉冲非常敏感，因此雷电带来的损失和影响也越来越大，尤其是在经济发达国家，雷击造成的电子设备直接经济损失达雷电灾害损失的80%以上，而间接损失更是难以估量。目前雷电的灾害主要是集中在微电子器件设备上。雷电的巨大威力 据统计，每秒钟地球造就1800次雷电，伴随600次闪电，其中有100次击落到地面。而总的来说，全球从南纬60度到北纬80度都有雷电活动，陆地多于海洋；热带最多，温带地区一年四季都会出现，并以春夏季节为最多。雷电出现的开始月份一般从南往北，由东向西逐渐推迟，一般于9至10月份结束。一次闪电所带的电荷量一般可以达到几百库仑到一千库仑，而且雷电发生的时间却很短，在微秒级别，因此雷电产生的电流是相当恐怖的。一次雷电的电流可以达到上万安培，甚至几十万安培。上海气象部门的闪电定位系统最大一次测得过30万安培的电流。现代雷电观测手段 气象观测者是如何“捕捉”到雷电的呢？在以前人们可能只能通过看和听去了解雷电，但随着气象科学技术的发展，我们的观测手段也越来越多样化。目前除了人工观测以外，对于雷电的“捕捉”还有声探测器、电场仪、光谱仪、卫星、雷电、闪电定位系统。其中闪电定位系统是观测雷电“好帮手”，它是利用闪电电磁场相位差和闪电天、地波到达时间差的原理而制作的。,宇宙到底有多大？,把世界上最伟大的数学家请到世界上最先进的计算机前，请他用人类所已知的最大数来表述宇宙的尺度，让全人类都来做他的助手，不停地帮他在这个大数后面添“0”，演算的最后结果会是多少呢？结果将是“毫无结果”，人类永远无法算出这道题，因为这道题本身不是数学题。“其大无外”，“宇宙是无限的”，古今哲学家们不厌其烦地重复着这一答案，认为这才是对宇宙尺度问题的准确表述。其实，哲学家们并不比数学家高明多少，数学家们算不出来的时候，就已经使用了一个哲学符号-，即表示宇宙无穷大。哲学家们讲的“无外”、“无限”本身就意味着：人类的思维已无法思维这道题，或者说它在哲学上无解，故它也不是一道哲学题。“上帝是至高无上的”，当把上帝同宇宙相比时，谁比谁大呢？如上帝在宇宙之中存在，那么“上帝至高无上”则为谎言。如上帝不在宇宙之中，那么宇宙之内没有上帝存在。无论神学家们如何想像宇宙与上帝，他们永远想像不出宇宙与上帝的确切边界，故“宇宙有多大”这道题在神学上无解，它不是一道神学题。正因为物理学家、数学家、哲学家、神学家都弄不清宇宙的大小，说明这一问题本身就有问题。庄子庚桑楚中曰：“有实而无乎处者，宇也。有长而无本（开始）剽（末梢）者，宙也。”淮南子齐俗曰：“往古来今谓之宙，四方上下谓之宇。”可见宇宙本身就指的是空间和时间，问宇宙的大小，就同问纯空间的大小、纯时间的长短、纯质量的质量、纯温度的温度一样，这些问句都不完整，缺少主词。任何空间都是指某物的空间大小，任何时间都是指某物的时间长短，故宇宙是指某物所占据的空间与时间。撇开“某物”这一主词，而去问一种抽象的时空尺度是没有意义的。如同问一个抽象“生物”的身高与年龄一样，无法回答。其实，人们在讨论“宇宙”问题的时候，往往站在完全不同的角度，物理学家们所说的宇宙完全不同于哲学家们所说的宇宙，哲学家们所说的宇宙又完全不同于神学家们所说的宇宙。这倒不是因为宇宙中的空间、时间有什么不同，而在于人们研究时空的方法与途径完全不同。宇宙的物理学解显然只能通过观测的途径去获得，而且还要通过观测来验证，任何视觉观测不到的宇宙解均不会被物理学家们所接受。因此，物理学宇宙是已观测到的和可被观测的宇宙，它的解存在于人们视界范围之中，它的尺度等同于人类的视界。宇宙的哲学解必然以已有的物理学宇宙解为内核，并根据已经观测证实的结论定理去进行归纳、演绎、推理，用思维逻辑去拓展哲学宇宙的时空，直到这种思维走到尽头，到无法继续进行思维的界段为止，这种哲学宇宙的尺度等同于人类的思维宇宙。宇宙的神学解并不排斥物理学与哲学的宇宙解，但神学家们力图用一种无法被观测与被思维的“神”来解释宇宙，这种“神”的真实性显然依赖于人类的想像能力，故神学宇宙的尺度等同于人类的想像极限,伽马射线暴,伽玛射线暴（Gamma Ray Burst,缩写GRB），又称伽玛暴，是来自天空中某一方向的伽玛射线强度在短时间内突然增强，随后又迅速减弱的现象，持续时间在0.1-1000秒，辐射主要集中在0.1-100 MeV的能段。伽玛暴发现于1967年，数十年来，人们对其本质了解得还不很清楚，但基本可以确定是发生在宇宙学尺度上的恒星级天体中的爆发过程。伽玛暴是目前天文学中最活跃的研究领域之一，曾在1997年和1999年两度被美国科学杂志评为年度十大科技进展之列。,美国好奇号火星车,美国宇航局的“好奇”号火星车于2011年11月从肯尼迪航天中心升空，用于探索火星过去或现在是否存在适宜生命存在的环境。它与2004年登陆火星的“机遇”号和“勇气”号火星车相比，以核燃料钚为动力的“好奇”号携带的探测设备更多、更先进，在火星表面的连续行驶能力也更强。“好奇”号的项目成本最初预计约为10亿美元，但它最终却花费了高达25亿美元，是迄今最昂贵的火星探测项目。,鳞片汽车,这款名为“鳞片”(The Flake)的最新设计概念浑身被铰链连接的碳纤维部件覆盖。每一个这样的碳纤维部件都用碳纳米管和微型螺线管连接，可以使它们竖起或放平，就像一只生气的猫，可以竖起它的毛。这些“鳞片”可以充当空气刹车装置，或者帮助实现更加顺畅的拐弯性能。此款车型鳞片可四面旋转！具有较强的制动能力！,The flake,众生之柱“众生之柱”位于天鹰座星云的巨蛇座恒星形成区域，由尘埃和气体云柱组成，能诞生新的恒星，因此又被称为“恒星子宫”。其距地7000光年之遥，这意味着人类现在看见的“众生之柱”其实是它7000年前的模样。此前一直认为该现象的形成很可能与周边超大质量恒星的光化电离有关，但均找不到确切证据。,