院士带你天马行空探索科学奥秘

来源:    发布日期:2018-04-12 16:37:03   阅读量:0

标题】科普中国·科学百科“大家小课”科学讲堂中科馆开讲:院士带你天马行空探索科学奥秘

没有摩擦力世界会怎样?应用于航空的钛材料有多神奇?月球背面有没有外星人?“大家小课”科学讲堂的三位院士带你探索科学奥秘。

记者/慈玉鹏 编辑/吉菁菁 摄影/张星海

天宫一号坠落,高空大气层摩擦力助其高温解体不会对地球造成威胁,如果没有摩擦力世界会是什么样?国产大飞机C919将密集试飞,其机身应用的钛合金材料有多神奇?“嫦娥四号”今年将对月球背面进行人类首次探测,神秘的月球背面到底有没有外星人?

3月31日下午,中国科技馆一楼报告厅内,三位重量级的中国科学院院士在科普中国·科学百科“大家小课” 科学讲堂上,用一堂丰富精彩的科学课为现场300余名青少年及各界人士权威解答了这些疑问。本次活动同时也是广受孩子欢迎的中科馆大讲堂系列活动之一。

摩擦力改变了世界

作为清华大学机械工程学院院长,雒建斌院士带来了一节关于“摩擦”的课。“人类文明最初是野蛮人,跟动物差不多。有了钻木取火后,人类才开始真正走向文明社会。而摩擦,是实现钻木取火的必要条件。后来,车成了人类最大的发明。它将滑动摩擦变成了滚动摩擦,人类的发展进入了高速期。”

▲雒建斌院士介绍, 摩擦力在我们的生活中随处可见

摩擦现象都发生在哪里?雒建斌举了几个例子——拉二胡、汶川地震、风力发电机其实都有摩擦作用,“可以这样说,摩擦无处不在。”

摩擦耗能很大,“煤和油都是一次性能源,其中,能源内耗有1/3是通过摩擦消耗掉的。”我们可能想象不到,“就一般国家来说,摩擦和磨损造成的损失是GDP的7%。如果按照中国2017年GDP的5%来算的话,损失金额是4.15万亿人民币。”实现润滑至关重要。目前,中国相关研究者正在“超滑”上发力,超滑是什么?“如果能将摩擦系数降低很多——到千分之几,甚至是万分之几,就是超滑”,雒建斌说。

航空材料“钛”神奇

中国科学院院士、中国钛合金研究与应用的创始人之一曹春晓,为大家揭开了“钛”的世界。“钛是被广泛用于航空的一种金属,它是三大轻金属之一,密度相当低。飞机要飞上天,太重是不行的。”

▲幸运小观众上台 近距离观察曹春晓 院士带来的钛合金

“钛具有优良的耐腐蚀性,飞机要在海边起飞、着陆,会处于一个潮湿的气候,如果是铝合金的话,在这样的环境中会被腐蚀得很厉害”,而钛合金则不会。钛的名字,源自一个神话故事,“1791年,人类发现了氧化钛,但是并不能将钛分离出来”,它的这一性质,让德国化学家联想到了一则希腊神话——“乌拉诺斯和盖亚结婚以后,生下了12个子女,统统叫泰坦(Titans)。12个神统治了大地,但他们与父亲有很大的矛盾。于是,父亲就将他们封闭在大地里,不让他们出来。因为钛就在大地里跟氧结合在一起,分离很困难,于是科学家就将其称为Titans,翻译成中文就是钛。”

介绍了钛元素在航空工业的应用后,曹春晓告诉在座的观众,“我马上84岁了,多年来一直与钛合金和航空打交道。目前,我们是钛合金的大国,而不是强国。相信不久的将来,中国一定会变为钛强国、航空强国。我很高兴一辈子没有白活。有生之年,我还想继续钛和航空事业,为中华民族复兴付出自己的努力。”

月球背面有外星人吗?

探索了钛世界后又走进了月球。月球背面有外星人吗?中国科学院院士、中国月球探测工程首席科学家欧阳自远,对其进行了解答。“我们站在地球上,永远看不到月球背面,这是因为月亮绕着地球转,也在自转”,它一直是一面冲着地球的。

▲中国的嫦娥四号将是人类首次探索月球背面,今年我们就能揭开神秘月球背面的真面目, 欧阳自远院士告诉全场观众。

“月亮绕地球转1圈需要1个月,而它自转1圈也是1个月,月亮上的1天接近我们地球上的1个月,白天半个月,晚上半个月。很多人认为,月亮不朝向地球的那边永远是黑暗的,这是不对的。月亮都是平均分配的,这边是白天,背后就是黑夜,背后天亮了,这边是黑夜。当年,嫦娥三号落在月亮上要过夜,晚上的半个月愁死了,零下180摄氏度。我们在屋里装了暖气,暖气是什么东西做的呢?是原子能电池一直在放热,使温度保持在零下40摄氏度以上。”

“月球背面,盛传各种外星人的传说。《外星人就在月球背面》《月球之谜》等很多书,都在讲这些。比如说,月球本身是外星人造的,是监视地球的基地;月球背面经常可以看到UFO飞起来又落下去;月球背面是外星人秘密武器的生产基地等。”欧阳自远院士告诉观众,这些事情都没有事实依据。但是,宇宙中是可能有外星人的,“银河系有二千亿个太阳,人家的太阳可能也有地球,有人类。但是目前,还没有任何迹象表明外星人访问过我们的地球。”

我想当个科学家

听完“大家小课”后,还在上小学的吉子航立志要当一名科学家,“因为科学很有趣”,他说。吉子航的母亲马女士表示,“各位院士将科学讲得通俗易懂,扩展了孩子们的视野,并能激发他们对科学的兴趣与热爱。”

除了3位院士大咖的“科学课”,活动还邀请到中国科技馆小小志愿者带来精彩的科学秀《小博士讲科学》,让观众大饱眼福。同时,现场还开启了的“院士带你开脑洞”的互动环节,在场的青少年们变身科学小记者,向院士一对一提问。

▲“院士和你一起开脑洞”环节,小观众们争先恐后举手发言

本次活动由“科普中国·科学百科”项目组主办,“北京科技报|北科传媒”承办,得到了中国科技馆、BK青少年科学院的大力支持。“科普中国·科学百科”项目,是中国科学技术协会为扎实推进《全民科学素质行动计划纲要》实施工作,与百度百科权威共建的大型科普项目,通过对百度百科中科学类词条的权威编辑与认证,将科普资源信息化,打造知识科普阵地。科学百科建设覆盖了航空航天、天文学、信息科学、动植物等所有的自然科学、工程技术、交叉学科门类。截至目前,项目已完成了8.5万个权威科普词条建设,并邀请了2000余名副高以上的评审专家、1000余名来自全国顶尖高校的学生词条编辑志愿者入驻项目平台。

本次“大家小课”科学讲堂通过院士与青少年面对面的交流,以线下科学课的形式启发青少年好奇心,培养其创新意识。除了促进青少年学习更多科学知识,更重要的是让青少年掌握科学方法,领会科学精神。■