知识就是力量

知识就是力量 (2020年09期) 电子版

类型:月刊  类别:人文科普
《知识就是力量》创刊于1956年,由周恩来总理亲笔题写刊名,由中国科学技术协会主管,中国科学技术协会、中华全国总工会和中...     展开
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目录
版权&卷首丨生活中的数学之美
你知道如何“看见”音乐的旋律吗?科技馆里很常见的展品——克拉尼板,便是你需要的答案。如果用一把小提琴的琴弓,去摩擦这块被细棍支起来的薄铁板的边缘,铁板上的细沙便会形成繁复的对称图案,记录下由琴弓所激发的振动。事实上,小提琴制作师们也用类似的...
特别策划丨万物皆有“数”
正如著名数学家华罗庚先生所说的那般——宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,日用之繁,无处不用数学。生活無处不数学,世界处处是数学。 在人类文明的产生和发展的历程中,数学一直伴随左右。从原始人类分配生活资源而出现的“数”,到因劳...
特别策划丨北京大兴国际机场的几何探秘
曲线——建筑与数学 的“碰撞” 北京大兴国际机场超越了迪拜世界中心(以阿勒马克图姆国际机场为中心的航空城计划) ,成为世界上最大的单体航站楼,每年运送旅客多达1亿人次,飞机起降80万架次。从空中鸟瞰坐落于北京永定河北岸的机场航站楼,其造型瑰...
特别策划丨古建筑里的数学密码
建筑学中的几何鼻祖 ——矩形 几何学的起源十分久远,而促进几何学产生的直接原因便是古人社会实践中的土地测量及天文活动。在古埃及时期(公元前4000年),由于尼罗河水泛滥,每次泛滥后都要重新丈量土地,古人便称之为“测地术”。由此便产生了关于几...
特别策划丨眼见不一定为实的彭罗斯阶梯
初识彭罗斯阶梯 最早記载的彭罗斯阶梯是瑞典艺术家奥斯卡·路透·瓦德(Oscar Reutersvärd)在1934年制作的雕塑。后来,英国数学家、物理学家罗杰·彭罗斯(Sir Roger Penros...
特别策划丨运动中的数学奥秘
攻与防,反弹规律来帮忙 大部分斯诺克高手都很精通“做球”和“解球”。在比赛中,我们常常看到母球在经过球桌库边的很多次反弹后,被推到了一个十分不利于对方击球的位置,这叫作“做球”。如果将母球从一个很不利的位置击出,通过连续反弹,最后触碰到了规...
特别策划丨永不“重复”的镶嵌图案
周期性密铺与非周期性密铺 重复排列某一单元形,使其能够不留任何缝隙且完全无重叠的填满自身所在的整个空间,叫做图形的密铺。显然,正方形、正三角形和正六边形是可以的。首先,正方形、正三角形、正六边形的边长具有等长性。除此以外,正方形四个内角均为...
特别策划丨音乐中的数学
肉眼可见的数字和音乐 音符与数字 在简谱中,我们最为熟悉的音符do至si被表示为数字1~7。在数学中,数字0~9组成了千奇百怪的算式,因此,音乐中的1~7也能构成千变万化的乐章。 值得一提的是,钢琴键在一个八度中共13个键,由8个白键与5个...
特别策划丨π的故事
π可以这样来计算 在探索π的道路上,不同国家的数学家们采取了不同的方法。中国人对π值的计算当属刘徽和祖冲之两位数学家,他们用割圆术的方法计算出了π值;国外的一些数学家则利用一些数学公式计算出了π值,这些美妙的公式让众多数学爱好者趋之若鹜。就...
探索发现丨“浮冰”上的家园
软流层运动是地震的 罪魁祸首 目前,人类还不能准确地预测地震。 地球结构示意图 这要从地球结构说起。地球科学家们经过多年的观测和研究发现:地球的结构类似于鸡蛋,从外到里大致由三个圈层构成,最外层是地壳,类似于鸡蛋的蛋壳,厚度为30~40千米...
探索发现丨一盔一带太空中的生命线
给航天员提供保护的头盔 头盔提供的保护 众所周知,航天员在执行太空任务时少不了一套科技感十足的宇航服。可以说,宇航服就是航天超级英雄的战甲和保护壳。 作为航天服中必不可少的组成部分,航天员的头盔由头盔壳、面窗结构和颈圈等组件构成。头盔通过颈...
探索发现丨撒哈拉沙漠“眼睛”之谜
宇航员的意外发现 黄沙漫漫,无边无际,人类进入其中,仿佛一只蚂蚁走进了巨大的沙地广场,这便是世界最大的撒哈拉大沙漠,它东西长约5600千米,南北宽约1600千米,总面积约9065000平方千米,约占非洲总面积的32%。这个巨大的“沙坑”,装...
探索发现丨构树:城市中的绿色拓荒者
最近这几年,有一个流行的说法叫自然缺失症,说的是在城市里长大的孩子,很难接触到大自然,所以养成了性格孤僻、缺乏耐心等不好的行为习惯。但如果把孩子的问题都推到大自然身上,那就太高估大自然的能力了。 构树具有顽强生命力(供图 / 史军) 实际上...
科学微距丨吃金属的细菌
由细菌产生的氧化锰结核的电子扫描显微照片。这些锰结核的直径通常为0.1~0.5 毫米 加州理工学院环境微生物学教授利德貝特(Jared Leadbetter)发现了一种以金属锰为食的细菌。他说:“自然界中微生物的奇妙之处在于它们可以代谢看似...
科学微距丨用乐高玩具培训麻醉医生
用乐高玩具进行的空间培训 一項新的研究表明,乐高玩具是培训医生麻醉技能的实用工具。超声引导的区域麻醉是指麻醉师在特定神经周围局部注射麻醉药以减轻手术后的疼痛。麻醉师通常使用超声波机将麻醉药注射引导至神经周围的正确位置,从而将手术风险降到最低...
科学微距丨模仿珍珠母强度和韧性的新材料
鹦鹉螺壳内的虹彩珍珠质 夏季,许多人喜欢沿着海滩散步寻找贝壳。其中最有价值的是那些内部包含虹彩珍珠母(也称为珍珠质)的珍珠。但是,许多人都不知道,闪闪发光的珍珠质是自然界中集坚固及弹性于一身的材料之一。 一些软体动物(例如鲍鱼和珍珠贝)的外...
科学微距丨科学微距
数字 南极墙在天体坐标系中的投影(图片来源/ 维基百科) 14 亿光年 宇宙是由什么构成的?千百年来科学家一直在寻找答案。行星、恒星、星系等对我们来说都已耳熟能详,毕竟我们就生活在“普普通通”的银河系中。然而,宇宙中还有许多罕见且令人叹为观...
科学有料丨睡出来的超能力
马修.沃克及其著作 加州大学伯克利分校神经科学和心理学教授马修·沃克(Matthew Walker)专注于睡眠对人影响的研究,他发现睡眠不足的员工会缺乏生产力与创意;NBA篮球运动员一晚睡眠超过8小时,在球场得分率会提升近三成;晚...
学海新知丨人体中的免疫保卫战
免疫的前世今生 早在明朝隆庆年间,中国人采用“鼻苗法”预防天花——医师取用天花痊愈患者的皮肤干痂制成干粉,将干粉吹入健康者的鼻腔当中。但这种粗糙的“疫苗”成功率并不高,且在一些个体中会造成严重的免疫反应,因此后来被安全的牛痘疫苗替代。这种粗...
学海新知丨书桌上的磁悬浮列车
实验材料 实验材料 黏性磁条、90度角塑料槽(2根)、长方体木块、硬纸板、双面胶条、剪刀、铅笔、塑料杯、硬币、尺子、电子秤 实验步骤 选取一块高40毫米,宽40毫米,长120毫米的长方体木块,用来做磁悬浮列车的车厢,之后用剪刀按照木块的长度...
艺术中的科学丨数学
数学思维艺术的启蒙 数字和数学最初的概念来自于现实世界,来自于人和动物、石头、土地——古埃及壁画中就描绘了记录官丈量麦田的场景。对古人而言,数字是实在的,数学也是实用的。计数应该说是最早的数学思维,那么计数到底指的是什么呢?其实,早期计数的...
艺术中的科学丨让我们拥有一双明眸
阳光倾泻在山谷中,溪水犹如一盅透明的葡萄汁,甜甜的、亮亮的,生机勃勃;山径上,背着书包的孩子们相互追逐着,仿佛前面就有他们最想要的梦;落雨时分,雨滴将湖水一池的绿演奏成一首动听的歌;月光下,每一朵花都变得格外朦胧而娇艳,诗意得不像话……这些...
兵器与谋略丨强弓长箭射天狼
红旗2 型地空导弹结构示意图(绘图 / 骆玫) 导弹——对空防御力量体系中的中坚力量 红旗2型的技术背景发生在冷战时期。对于年轻的共和国,同样需要强大的对空防御力量体系,只有建立起和平安定的发展环境,才能顺利发展经济、工业和科学技术。 S-...
行知天下丨长在石头缝里的森林
寻觅喀斯特地貌 岩溶地貌示意图(绘图/ 脚爬客) 20世纪初,欧洲地质学家斯泰勒在地中海沿岸考察时,偶然发现了一处独特的地貌景观:高原上裸露的石灰岩山体延绵不绝,规模不大的漏斗、洼地遍布,各种奇特的山体形态随处可见。根据其岩石裸露的特性,科...
行知天下丨北京园林“养成记”
北京的自然,得天独厚 每年8月,正值北京最热的三伏天。热浪夹杂着从脚底涌起的蒸汽,把暑期的热情消磨大半。北京人一边战天斗地练三伏,一边高调地“头伏饺子二伏面,三伏烙饼卷鸡蛋”。 白塔园林 这就是北京最典型的气候。太平洋上刮起了东南季风,从东...
行知天下丨《诗经》之“虺”为何物
哀今之人,胡为虺蜴 《诗经·小雅·正月》是一首忧国忧民、伤时感事的诗,诗中有两句责骂那些为虎作伥的坏人的诗,即: “哀今之人,胡为虺蜴?” 用吐信子收集信息的竹叶青 虺(huǐ)蜴分别指毒蛇与蜥蜴(古人认为蜥蜴也是毒虫)...
科学起航丨以身许国的 “时代楷模”陈俊武
打破封鎖,催开“金花” 1944年,陈俊武以优异的成绩考入北京大学化工系,大学时期他下定决心在石油化工领域深耕。为了深入行业一线,他毕业后来到辽宁省抚顺矿务局当技术员。当时中国的工业基础非常薄弱,石油领域缺乏技术和人才,但陈俊武克服各种困难...
生活解码丨个性鲜明的卤族元素
氯:一日三餐离不开 科学家在发现氯气前,就发明了盐酸。把食盐加入浓硫酸,所产生的气体用水吸收后,便会形成一种有酸性的液体——盐酸。 单质的氯第一次是用盐酸加软锰粉制出来的。18世纪70年代,瑞典化学家舍勒將软锰矿(主要成分是MnO₂)与浓...
青春密语丨如何告别“伪勤奋”
我们身边不乏这样的同学,他每天很专注地听课,认真做作业,甚至不惜牺牲休息时间来学习、补课,但成绩却一直平平。而你是不是也有很多目标,制定了计划,每天打卡赶进度让自己高频忙碌着,然而经过一段时间,你发现自己的勤奋和努力并没有呈现出理想的效果和...
漫画科学丨自动驾驶解放“老司机”
城市路况这么复杂,自动駕驶汽车真的安全吗? 自动驾驶汽车在未知且不断变化的环境中行驶时,会事先构建出环境地图并自我定位,在感知传感器和AI系统的帮助下自行决策,应该说是非常安全可靠的。 精度更高、数据维度更多的高精度地图就如同自动驾驶汽车的...
漫画科学丨呼风唤雨的气象科技
研發团队模拟出龙卷风突发时的场景,希望通过这种安全环境中的暴露疗法,减轻人们对恶劣天气的恐惧感,让人们了解在严重的天气警报发出后应该怎么做。VR技术还能够模拟地球近地轨道高度上太空垃圾碎片高速接近在轨卫星时的情景,让体验者真实感受到这种威胁...
科幻空间站丨外星人来我家
“咔嚓!” 一声脆响,电视屏幕上的画面突然缩成一个白色的亮点,画面消失了。屋里的灯全灭了,黑暗笼罩了全屋。 全城停电。我们一家三口坐在黑暗里,望着窗外灿烂的星光,等待光明的到来。在黑暗中,外面的楼宇仿佛一个个高大沉默的巨人。 “快看,是飞碟...
科幻空间站丨战争往事
“铸剑为犁。”中国代表顾维钧在联合国广场驻足停留,凝视着眼前一尊已矗立数百年的雕像——希腊神话中最具智慧的神明普罗米修斯。这尊雕像手臂高举,肌肉如猎豹般强健有力,挥舞大锤却是为了砸弯手中的剑。阳光仿佛给眼前的雕像镀上一层金边,顾维钧眯着眼看...
科幻空间站丨与外星文明“亲密接触”
外星人E.T. 收获众多粉丝 1877年,在意大利的布雷拉天文台,天文学家夏帕雷利正要进行他筹备了两年多的一次天文观测。这一天,正好地球、火星和太阳处在一条直线上(天文学上称之为“火星冲日”),火星和地球之间的距离最近,人类能够比往常任何时...
编读互动丨数学在身边
曾经的我并不把数学看作一门充满灵性的学科,而是当作一个冷冰冰的课程。但当我面对与生活如此亲近的一道题时,不由得让我改变了想法,开始重新“审视”数学这门学科。 天坛是古代帝王祭天祈谷的场所,圜丘、祈谷两坛总称为天坛,有坛墙两重,形成内外坛,坛...
编读互动丨有滋有味的数学应用
数学这门学科大家都不陌生,但数学的学习过程对于很多人来说却是枯燥、乏味的,我想那是因为他们没有真正了解数学,没有发掘它在生活中给人们带来的诸多便利和乐趣。其实,在我的生活中数学无处不在,只是你忽视了它的存在。不信,那让我们一起去发现生活中的...
百问百答丨百问百答
Q: 海啸是如何形成的? A :沿海地区一般有大的地震和火山喷发的话就可能引起海啸。海啸与人们通常在海边或湖泊中见到的由风产生的周期和波长短、能量小的浅水波不同,这种波通常是由地震、火山、滑坡等动力作用引起的水波,波长可达上百千米,周期长达...
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