科學(xué)技術(shù)給人類帶來(lái)了許多便利,提高了人們的生活質(zhì)量,讓人類未來(lái)的生活可以變得更美好。那么,科學(xué)技術(shù)中的前沿科技究竟如何影響未來(lái)的人類生活呢?2015年9月27日,“中科館大講堂”《知識(shí)就是力量》專場(chǎng)在中國(guó)科技館舉行,特別邀請(qǐng)到中科院老科學(xué)家科普演講團(tuán)成員、中國(guó)科學(xué)院高級(jí)工程師陳賀能老師與大家一起“漫步前沿科技”,和我們一起分享前沿科技給人類生活帶來(lái)的便利。
有哪些替代能源可滿足未來(lái)人類社會(huì)高速發(fā)展的需要?
今天科學(xué)家正在大力探索的替代能源不下十種,包括最常見(jiàn)的風(fēng)能、太陽(yáng)能、海洋波浪能、潮汐能、核能等。這些能源雖然能滿足人類社會(huì)高速發(fā)展的需要,但這些能源的開發(fā)利用也有著不穩(wěn)定性。例如風(fēng)能開發(fā)利用的不穩(wěn)定性主要體現(xiàn)在風(fēng)力的大小以及有無(wú)風(fēng)上;太陽(yáng)能開發(fā)利用的不穩(wěn)定性主要體現(xiàn)在天氣的陰晴和晝夜的交替上。不過(guò)對(duì)于這些能源開發(fā)利用的不穩(wěn)定性,科學(xué)家已經(jīng)采取了多種應(yīng)對(duì)措施,其中包括積極研究高效儲(chǔ)能的電池。
(回答者:陳賀能)
以微波的方法向地球傳送空中的能量會(huì)不會(huì)傷到人?
多國(guó)科學(xué)家正在努力探索在地球的同步軌道(距地面約35800千米)建設(shè)太陽(yáng)能發(fā)電站,在太空就將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能,再把電能轉(zhuǎn)化為微波束發(fā)回地面重新轉(zhuǎn)化為電能。其中以微波束傳輸能量的方法比以激光束傳輸能量的方法更受重視,這是因?yàn)閭鞯降孛娴奈⒉ㄒ呀?jīng)變成相對(duì)于生命體來(lái)說(shuō)是可以耐受的“低能量密度”的微波束,不會(huì)傷害地球上有生命的生物體。然而,要成功地建設(shè)太空太陽(yáng)能電站,科學(xué)家還需做很多研究。
(回答者:陳賀能)
我國(guó)的風(fēng)能資源豐富嗎?主要分布在哪些地區(qū)?
我國(guó)的風(fēng)能資源很豐富,主要集中在我國(guó)西北以及東南沿海地區(qū)。在我國(guó)的西北地區(qū),由于那里人煙相對(duì)稀少,所以要同步建設(shè)很多大型的輸電網(wǎng)絡(luò)、變電站,將清潔的電力輸送到經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口稠密的東南沿海各省。
(回答者:陳賀能)
如何計(jì)算地球到太陽(yáng)的距離?
在開普勒三定律提出后,人們已經(jīng)能夠根據(jù)太陽(yáng)系中各個(gè)行星的公轉(zhuǎn)軌道周期之比,計(jì)算出各個(gè)行星到太陽(yáng)的距離之比。但是如果不知道地球到太陽(yáng)的距離,還是沒(méi)辦法為度量太陽(yáng)系找到一把合適的“尺子”。
最早“成功”計(jì)算地球到太陽(yáng)距離的是克里斯蒂安·惠更斯。他通過(guò)觀察金星受太陽(yáng)光照角度不同形成的“月牙”的形狀,得到太陽(yáng)、金星、地球所形成的三角形的形狀,只要再知道這個(gè)三角形任意一條邊的長(zhǎng)度,就能估計(jì)其他兩邊的邊長(zhǎng)。
這時(shí),惠更斯使了個(gè)“花招”。他沒(méi)什么根據(jù)地猜測(cè)金星的大小跟地球一樣大,再根據(jù)金星看上去的大小,就計(jì)算出了金星到地球的距離。這樣再解“金星-地球-太陽(yáng)”這個(gè)三角形,就得到了日地距離——他運(yùn)氣真好,因?yàn)榻鹦谴_實(shí)剛好和地球差不多大。
后來(lái)真正有根據(jù)地測(cè)出地球到太陽(yáng)距離的是喬凡尼·卡西尼。同樣的,由于我們已經(jīng)知道了地球和火星到太陽(yáng)的距離之比,只要再知道地球和火星之間的距離,就可以計(jì)算出日地距離。
我們?cè)诳焖僖苿?dòng)的火車上看窗外風(fēng)景時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn),近處的物體動(dòng)得快,遠(yuǎn)處的物體幾乎不動(dòng);其實(shí)更進(jìn)一步,我們可以在兩個(gè)不同的地方看近處的物體與遠(yuǎn)處物體的相對(duì)位置的區(qū)別,從而算出自身到近處物體的距離。利用這一原理,卡西尼把自己的助手派到南美洲,自己留在歐洲,兩人同時(shí)觀測(cè)火星,在橫跨大西洋的距離上,兩人測(cè)量出火星相對(duì)遙遠(yuǎn)恒星的位置的微小差別,據(jù)此,卡西尼計(jì)算出地球和火星之間的距離;再結(jié)合已有信息,就計(jì)算得到了日地距離這一重要的數(shù)據(jù)。
(回答者:劉博洋 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)在讀博士 )
究竟什么是“酵素”,是人體必須的元素嗎?
將水果和糖按比例加入消好毒的容器中,密封發(fā)酵就能制成“水果酵素”了?!敖退亍逼鋵?shí)就是“酶”,生物體內(nèi)發(fā)生的一切化學(xué)反應(yīng)都是在酶的催化作用之下實(shí)現(xiàn)的。人體缺乏任何一種酶,都會(huì)影響身體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。比如缺乏酪氨酸酶會(huì)導(dǎo)致白化病,而當(dāng)葡萄糖激酶活性不夠時(shí),可能會(huì)導(dǎo)致糖尿病。
(回答者:董策 國(guó)家二級(jí)公共營(yíng)養(yǎng)師 )
(來(lái)源:科普中國(guó)微平臺(tái))