探秘地球深处——记中国科学技术大学地球和空间科学学院吴忠庆教授

正电影《地心历险记》讲述了一位地质学家深信地底另有世界,于是与侄儿前往冰岛,从火山口潜入地心,体验了地下不为人知的幻妙世界。回到现实,我们所生活的地球内部究竟是怎样的?科学发展到今天,人们能上"九天揽月"却仍然"入地无门"。因为那是一个复杂的高温高压系统,地球核心的压力约360Pa,温度超过5000℃,研究物质在高温高压下物性因此也就成为探索地球深部物质组成、结构和变化规律的关键一环。从全球范围来看,高压科研仍处于萌芽阶段,中国起步更晚。正是在这一需求下,吴忠庆教授作为计算研究矿物高温高压物性的海外杰出人才     

空气运动学:人类最早的自然物理学

人类还未问世,天体自然,早已形成.人类问世后,所见万物现象,通称自然现象.现代天体学说将"地心吸引力"推上了自然物理学的"皇座".那么地球中心是什么物质,是怎样吸引地面万物的呢?按理说,这应该有几十万字的著作论述,而"地心吸引力"的学说传教几千年,人们却只知其词不知其理.笔者个人对"地心吸引力"这五字"圣经"有所疑虑.     

如果地球是平的,要怎样走到世界的尽头?

<正>2003年,科学家进行了一项测量,惊奇地发现,美国堪萨斯州比一张煎饼还要平。现在,发挥你的想象力,把堪萨斯州的平地继续延伸下去。如果把地平面一直延伸开去,有没有可能地球真的是平的呢?假使地球真的是平的,如一张巨大的圆盘。以绝对理想状态去考虑它,那么地心应该处于圆盘圆心处。在这一前提之下,地心附近应当十分正常,和人们现在生活的状态相差不大。但是你越     

地球毁灭⑥被慢慢地挖走

愚公移山,靠的是日积月累的毅力;把地球挖走,靠的是可怕的科技——巨型物质加速器。无数的机器开动,地球将很快被挖得干干净净。可怕的场景!竟然有一些疯狂的科学家建议赶快制造这样的机器。他们居心何在?     

关于水金电池的设想与应用

在大地山川,江河湖海中蕴藏着丰富的电力资源,因为地球本身就是一个巨大的带电体.据有关资料统计,在云层中及云层和大地之间的电闪雷鸣,每天达800余万次之多;受地心内部的高温,岩层地壳的运动和地磁场的影响,使地电的活动非常频繁、活跃.因此,本文从物质运动和电子的流动角度出发,笔者通过对水金电池的试制,特提出制造大地水金电池和海洋水金电池的设想,以期探寻到巨大的直流电源为人类服务.     

穿越地心要多久

<正>别看人类早已冲破地球引力的束缚,在"飞天"征途上凯歌长鸣,"入地"却还没有什么太大进展。给地球打洞可不像打口水井这么简单。地球上最会战斗的种族苏联人在西伯利亚创下了人类目前为止最深的挖洞记录,他们从1970年到1989年,钻出了深达12公里的地洞。然而这也只是地球直径的千分之一。穿越地心究竟需要多长时间?刚开始学地     

揭开地壳探秘

正尽管人们已经有能力在另一个星球上着陆,但是对于脚下地球的内部结构,人们还知之甚少。地球内部究竟是一个怎样的世界?是否真如科幻作家儒勒·凡尔纳《地心游记》所描述的模样?近日,由美国、英国、中国等12国科学家组成的团队登上美国"决心"号钻探船,开始在印度洋进行打穿地球壳幔边界的第一次大洋钻探。这是人类历史上首次打穿地壳与地幔的边界。这项科研     

十大科学突破有待实现

1.地心旅行 19世纪，科学普遍认为人类会首先上演地心游记，之后才会实现登月计划。但地心游的实际上远远超过科学家的预计。在地心种种巨大的压力下，     

地球上的水来自哪里?

<正>地球上有71%的表面积被水覆盖,堪称水球。水孕育了生命,是地球上所有生物不可缺少的物质。正因为地球有液态水,才变得如此生机勃勃、与众不同。地球上的水是从哪里来的?为什么太阳系的其他行星没有液态水呢?地球之水来自地球本身     

科学在极限环境下

能够制造出比钻石还硬的物质吗?只要压力、重力、磁场三个方面达到目前世界最高水平的极限环境,即大气压400万倍的超高压,达到地上重力100万倍超重力,以及地磁1200万倍的超强磁场,或许一切皆有可能。     

探秘地球深处--记中国科学技术大学地球和空间科学学院吴忠庆教授

电影《地心历险记》讲述了一位地质学家深信地底另有世界,于是与侄儿前往冰岛,从火山口潜入地心,体验了地下不为人知的幻妙世界。回到现实,我们所生活的地球内部究竟是怎样的？     

地球膨胀的原因

我觉得地球的膨胀很有可能和地球自转有关!因为自转的地球,地壳表面的物体都在做圆周运动,因此会产生离心力使得地壳膨胀。这和高速运转的砂轮会四分五裂比较相似。另外还有可能是液态的地幔运动十分活跃,对地壳的压强不断增大的缘故,我猜测地核可能是一种气态物质,因为地核的温度很高,因为在如此高温下物质很难保持固体状态,就如拥有巨大能量的太阳是气态的一样。由于地核为气态高温物体,放出的能量就会使得地幔更活跃的运动,所以地球不断的膨胀。     

为海洋描“画像”，为祖国摸“家底”——记青岛海洋地质研究所研究员张训华

<正>我真的想去海底走一走……到地心旅行,去倾听地球的心跳,寻找地球物理工具,监测地球系统各圈层的脉动,查看丰富多彩的深地世界,这是我追寻的梦！在“我的地球物理梦”主题征文中,张训华如是阐述自己的梦想。他是一名海洋地球物理研究学者,倾半生剑指重溟,倾听海洋呼吸,探寻地球深部奥秘,为海洋描“画像”,为祖国摸“家底”;     

大风也能引起地震？

加拿大北卑诗大学物理系教授谢格西回答说:理论上是可以的。在说明这个假设状况时,我们先忽略摩擦力、地球自转和其它复杂状况。如果我们挖了一条贯通地球的隧道,当一个人掉进隧道后,他就会像钟摆一样在隧道两端来回运动。假设这个人的初始速度为每小时0公里(只是刚好掉进洞里),那么他的速度会在地心处达到最高,然后渐渐变慢,到地表时速度又是0。作用在这个人身上的重力,会与他到地心之间的距离成正比;在地表最大,在地心为0。整个过程历时约42分钟。如果没有摩擦力,能量就不会损耗,这个人就会一直在隧道中来回摆荡。但这在现实世界是不会发…     

我们可能穿越贯通地球的无底洞吗?

加拿大北卑诗大学物理系教授谢格西回答说:理论上是可以的。在说明这个假设状况时,我们先忽略摩擦力、地球自转和其它复杂状况。如果我们挖了一条贯通地球的隧道,当一个人掉进隧道后,他就会像钟摆一样在隧道两端来回运动。假设这个人的初始速度为每小时0公里(只是刚好掉进洞里),那么他的速度会在地心处达到最高,然后渐渐变慢,到地表时速度又是0。作用在这个人身上的重力,会与他到地心之间的距离成正比;在地表最大,在地心为0。整个过程历时约42分钟。如果没有摩擦力,能量就不会损耗,这个人就会一直在隧道中来回摆荡。但这在现实世界是不会发…     

挖条地心隧道去地球那头看海景

自从1864年凡尔纳出版《地心游记》后,人们便想象着有朝一日能进入地下,直达地心。最近,科幻大片《全面回忆》"实现"了凡尔纳的梦想:一条地心"坠道"连接着英国和澳洲,每天都有生活在澳洲的人坐着"地铁"穿越地心,在40分钟内抵达英国。在这条被称为"坠道"的地心隧道里,他们会经历失重、炽热的地核、重力翻转……假设地心隧道真的可以建成,那么,在南京挖一条地心隧道,人们就可以轻松到地球另一头的大西洋上观海景了。只是,这一切都只     

中微子，神奇的探测“眼”

地球是我们人类的赖以生存的家园,但是到目前为止,人类也没有完全了解这颗绿色星球的全貌。比如,地球的内部是什么样的?位于地球内部的物质都在进行一些什么反应?发生一些什么样的变化?这些变化是如何影响地球的?这一系列的问题困扰了一代又一代的科学家。现在,来自地球内部的中微子为人们张开了一双探测地球内部的眼睛。中微子,宇宙中的信使中微子是基本粒子的一种,它有一种奇特的性质,那就是与其他物质几乎不发生任何反应,而且穿透力极强,任何物质都很难阻挡它。大批中微子不论碰上什么东西,都可以轻易地一穿而过还不受任何影响。它们成千…     

世界各地

穿过地球的超深钻井许多理论和实践的需要,要求直接穿过地壳到达地球深处。大约50年以前,美国地震学家A.莫霍洛维奇研究了地震波的傅播,发现在地表以下某个深度上,有一个分界面;在这个分界面上地震波发生强烈的折射和反射。这个分界面就以他的名字来命名,被它所分割开的上、下部分岩石性质有显著的不同。大多数地球物理学家和地质学家,把莫霍洛维奇分界面以上的地球上层,称为地壳;从分界面往下至深度为2900公里处,称为地球的中间层;从深度为2900公里处往下,直至地心,称为地核(地球的半径为6370公里)。地壳的厚度一般是30-80公里,在海洋底下要比大陆底下薄得多。在地壳深处乃至它下面的中间层情况如何呢?     

地球上的氧气还能维持多久

氧气是地球上大多数生命所必需的物质之一,有人担心氧气会被耗尽,那么,这种担心是不是杞人忧天呢? 地球上的氧气是怎么形成的 地球已经有46亿年的历史.在地球早期,大气层中的氧气含量极其稀少,含量只有百分之零点几,基本可以忽略不计,更多的是二氧化碳和氮气等.大约从25亿年前开始,地球大气层发生了第一次"大氧化事件".生活在原始海洋等水域中的蓝藻等单细胞生物启动了这次事件,它们可以利用阳光进行光合作用并制造氧气,地球上的氧气含量开始渐渐增多.     

钻进地幔探究竟

史无前例的计划迄今为止,人类对自身居住的家园——地球的了解还不如对月球表面的了解多。为此,日本科学家推出了一项史无前例的地心钻探计划,准备用一艘名叫“地球号”的巨型钻探船于2006年开始在太平洋底钻出一个穿透地壳到达地幔的深洞。如果在今后几年能取得岩芯样本,从而将有可能了解引发海底地震的原因,揭开地球过去的气候变化之谜,以及地球深处是否存在特别的生命物质,解开地球生命起源之谜。凿穿海底七千米地球号勘探船现在正泊在日本南部横滨港口做启航前的最后准备。地球号的排水量为5.75万吨,船身长210米,相当于“泰坦尼克”号的…