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2018年度主题解析

2018年度主题

过去,现在,未来

——把握创新的来龙去脉

2018年的环球自然日,我们的聚焦点是“过去、现在、未来”。我们希望这个年度主题,能引导你去“把握创新的来龙去脉”。

 

 

世界的发现

古希腊人认为宇宙万物由水、火、土、气组成。在中国古代,人们认为万物由金、木、水、火、土组成。

到近代,人们认识到:从大地河流到食物棉布,从煤炭钢铁到纤维塑料,甚至包括我们人体本身,世界中的各种物质都由一些基本的粒子构成的。

开始,原子被认为是基本粒子。随后,原子核被发现是由质子和中子所构成的,基本粒子成了质子、中子、电子、光子和各种介子。而目前,基本粒子分为费米子(包含夸克和轻子)以及玻色子(包含规范玻色子和希格斯粒子)。

我们对于世界的认知,就在对过去知识的学习、探究、拓展和创新的过程中,不断被刷新。

 

 

飞行的梦想

为了能够在空中飞行,古人从观察和研究自然中的飞鸟和昆虫入手,梦想并尝试像它们那样扑动翅膀的扑翼飞行。在这个过程中,也产生了最早的固定翼飞行器——风筝。

而美国的莱特兄弟就是从研究和试验风筝开始,最终成功发明了飞机(固定翼飞行器)。目前,仍有众多科学家在扑翼机领域埋头苦干。他们琢磨的扑翼机都是体积微小的无人机。未来,这些扑翼机将在许多领域发挥大作用。

自由飞翔且能随意定点着陆,人类的这个梦想导致了直升机的问世。而现代人对于可以垂直起降的飞机以及具有飞机般性能的直升机的研究一直没有停止过。

 

 

吃货的世界

我们每天都会享用各种口味的食物。你是否会想到,食物的加工和保存也隐藏着很多可以研究的选题呢?

腌渍、风干、烟熏、窖藏、发酵、蒸馏……这些都是古人发明的制作和保存食物的方法。由此,产生了火腿、芝士、葡萄酒、香肠、腊肉、酱菜、蜜饯等传统美食。而到了现代,有了冰箱和冷库,可以真空包装也可以充氮包装,能巴氏杀菌也能超高温杀菌,还有辐照和添加抑菌剂等方法来保存食物。烹饪工具的创新也使得加工者对于温度的控制和食物形态的变化更加得心应手。看似普通的食物加工和保存,其实融合了物理、化学、生物等诸多自然科学知识。相关的科学家也在不断努力,以便更高效地保存食物。

 

地球的展现

地球是球形这一概念,最早是公元前五六世纪的古希腊哲学家毕达哥拉斯提出。后来,亚里士多德给出了相关的科学证据:越往北走,北极星越高,越往南走,北极星越低,且可以看到一些在北方看不到的新的星星;远航的船只,先露出桅杆顶,慢慢露出船身,最后才看得到整艘船;在月食的时候,地球投到月球上的形状为圆形……后续众多科学家,沿着这条路,继续通过观测、归纳、推断、演算等方法,研究地球和宇宙。

20世纪60年代,利用人造卫星,人类终于得以从太空看到地球的真实面目。这些“千里眼”随后就被用来收集各种地面信息:河流湖泊、森林草原、矿产资源、气旋洋流,我们还用它们来导航和通讯。

未来,人类将继续深入探索宇宙星空,甚至开发、利用太空资源、进行星际移民。

 

 

从害怕火到利用火,然后是油灯、电灯、LED灯;从原木搬运到用木头轮子、橡胶轮胎,从轱辘到电梯;从伽伐尼解剖青蛙时的突然发现到伏打电池,乃至后来的干电池、充电电池、纽扣电池、蓄电池、太阳电池、燃料电池、核电池;从黑曜石到人造玻璃、特种玻璃、生物玻璃;从棍子、算盘到计算机、生物计算机、量子计算机……

立足“现在”,回顾“过去”,展望“未来”,你会发现,自然带给我们的创新机遇无穷无尽。请找寻一个时间轴,展现你对某个“点”过去的了解,现在的把握和未来的畅想。来吧,少年!马上行动起来,去探索这个神奇的自然世界!