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第33节
地球的陆地上承载着近３，８００万立方公里冰（约有百分之八十五在南极洲）。由于水比冰的密度大些，这些冰融化以后，会变成大约３，４００万立方公里的水。
自然，如果这些冰融化了，它们大部分会从陆地流到大海。海洋总表面积是３．６２亿平方公里。如果海洋的面积不变。这３，４００万立方公里融化了的冰将会均匀地铺盖在海洋上，这就是说，海平面会升高约１００米。
不过，海洋的表面积不是一个不变的数字。如果海平面上涨的话，海水会沿着海岸上的低平地势漫过来，占领成百万平方公里的陆地。这意味着海洋面积会增大，而新的水层不会有原来那么厚。而且，新增加的重量会把海洋的底面压下去一些。然而，即使是这样，海平面仍可能会上升六、七十米，这足以漫到纽约帝国大厦的第二十层，同时把地球上人口最密集的地区淹没。u米u花u书u库u ；www。7mihua。com
在地质史上，陆地上的积冰曾有过很大的变化。在冰河时期的鼎盛阶段，高达千百米的冰川曾向前推进，而覆盖了成百万平方公里的土地，海平面则大大下降，使目前的大陆架地区都见了天日，成为干燥的地面。
另一方面，当陆地上的积冰融化殆尽的时候——融化过程每次持续千百万年——海平面就升高了，这时陆地的面积就缩小了。
这两种局面都未必是什么灾难。在冰河盛期，千百万平方公里的土地被冰所覆盖，使陆上生物无法生存。而另一方面，千百万平方公里的大陆架露了出未，成了可居住的地方。
反过来说，当冰消融后，千百万平方公里的土地会被水淹没，使陆上生物无法生存；而在另一方面，由于不再有冰，又由于陆地面积的减小使陆地上的气候更为稳定，沙漠也减少了。因此，在剩下的陆地上，可供生活的土地的百分比也增加了。至于海洋的体积变化，相对来说是很小的（至多为百分之六或百分之七），所以，海洋生命不会受到多大的影响）。
如果海面的升降过程是在几千年或几万年内发生的——过去一直就是这样的——人类是能够应付这种变化的。然而，麻烦有可能出在这里：人类的工业技术活动一直在把灰尘和二氧化碳吐到大气中去。灰尘会挡住一部分太阳辐射，使地球降温；而二氧化碳却会把热量留下来，使地球变暖。在这两种效应中，如果有一种在未来的时间里大大占了上风，地球的温度就有可能相对迅速地上升或下降。那样，或许大陆上将出现冰川、或许冰冠会融化入海。这两者都可能在一百年左右发生。
因此，造成灾难的将是变化的迅速程度，而不是变化本身。
第34节
据天文学家推测，行星是由一些巨大的气体和尘埃旋转形成的，而构成这些气尘云的各种元素，其比例一般等于它们在宇宙中通常占有的百分比。行星中约有百分之九十的原子是氢，还有百分之九是氦，剩下的则包括其他所有元素——主要是氖、氧、碳、氮、氩、硫、硅、镁、铁和铝。
地球的固态球体本身是各种岩石的混合物，由通过化学力结合成紧密分子的镁、铁、铝的硅酸盐和硫化物所组成。多余的铁则慢慢地沉到岩层下面，形成炽热的金属核心。
当地球的这些固体成分聚拢在一起时，也会捕集到一些气态物质，这些气体会存在于固体微粒之间，或者与固体形成松散的化学结合。这些气体中有氮、氖、氩的原子——它们不与其他元素化合。此外还有氢原子。氢或自己成对地结合成氢分子（Ｈ２），或与其他原子化合。它能与氧化合生成水（Ｈ２Ｏ），与氮化合生成氨（ＮＨ３），或与碳化合生成甲烷（ＣＨ４）。
随着构成地球的物质的不断堆积，压力就会越来越大，火山喷发也会越来越猛烈，这些气体就会被挤压出来。氢、氦和氖的分子由于太轻，地球留不住，就迅速地逃逸掉了。剩下来的就组成了大气。它们是水蒸汽、氨、甲烷，再加上一点儿氖。水蒸汽的大部分（不是全部）冷凝下来，就形成了海洋。
木星和土星等行星所具有的也是这种大气，不过，由于它们的质量相当大，能够把氢、氦和氖保留下来。
但是，内行星的大气层已开始进入化学进化阶段了。来自离得很近的太阳的紫外线，把水蒸汽的分子破坏成氢和氧的分子。氢逃逸掉了，而氧却留了下来。它们越聚越多，并且与氨和甲烷发生化合。氧与氨化合时，生成氮和水；氧与甲烷化合时，生成二氧化碳和水。渐渐地，内行星大气层的成分就从氨加甲烷变成了氮加二氧化碳。今天，火星和金星仍然具有这种氮加二氧化碳的大气层、地球在几十亿年前开始出现生命的时候，一定也是有这种大气层的。
而且，这种大气是稳定的。它一旦形成，总有一部分当紫外线分解水蒸汽时生成的自由氧（其分子式为Ｏ２，由两个氧原子组成）积聚起来。紫外线还会进一步把这种氧变为臭氧（其分子式为Ｏ３，由三个氧原子组成）。臭氧会吸收紫外线，并把它截住，使它几乎不能穿过臭氧层进入上层大气层去分解下层的水分子，因此，大气层的化学进化即告终止——直到后来又出现了新情况时为止。
在地球上，这种新情况已经出现过了。在偶然的情况下，有一些生命萌发了，它们能利用可见光来分解水分子。臭氧层并不阻挡可见光的通过，因此，上述过程（即光合作用）会无限地进行下去。在光合作用下，二氧化碳被吸收，而氧气则被释放出来。这大概是五亿年前开始的。从那时候起，大气层就被转变为今天这种氮气加氧气的结构。
第35节
当提到某种物体是“透明的”时，我们是说透过它能看到东西，而并不一定是说所有的光都能穿过这个物体。比如说，我们可以透过红玻璃看东西，因此它是透明的，但是，蓝光并不能穿过它，一般的玻璃对各种颜色的光都是透明的，但是，它对紫外线和红外线就很不透明。
设想在阳光下有一幢玻璃房子。太阳光中的可见光部分都透过了玻璃，并被这幢房屋里的东西所吸收掉。房间里的物体因此而变暖，正象它们在户外受到阳光的直接照射下会变暖一样。
因阳光而变暖的物体又会以辐射的形式把这些热量送出去。不过，这些物体的温度并没有太阳那样高。所以，它们并不发出能量很高的可见光，而是发出能量弱得多的红外线。经过一段时间后，它们以红外线形式辐射出去的能量，就会等于它们以可见光形式吸收进来的能量。这时，温度就不再变化（当然，这些物体这时要比太阳不照射它们时热一些）。
处于露天环境中的物体在给出自己的红外辐射时不会有什么困难。但是，在玻璃屋子里受阳光照射的物体的处境大不相同。在它们所释放的红外辐射中，只有很少一部分会透过玻璃散发出去，大部分则被反射回来。结果，能量便在里面积聚起来。这样，室内物体的温度就会比室外物体的温度高出不少来。室内温度要高到能有足够多的红外辐射经过玻璃透射出去，以达到平衡状态为止。
正因为如此，植物能在户外温度足以把它们冻死的季节中在玻璃房屋里生长。这种效应使玻璃房屋得名为“温室”。这种由于玻璃对可见光十分透明、而对红外线很不透明的事实而得到多余热量的效应，则称为“温室效应”。
我们的大气层几乎完全是由氧气、氮气和氖气组成的。这些气体对于可见光和地球表面变暖时所释放出的红外辐射都是十分透明的。但是，大气里还含有０．０３％的二氧化碳，它对可见光是透明的，但是对于红外线却不怎么透明。大气中二氧化碳的作用正象温室的玻璃一样。
由于二氧化碳在大气层中的含量很少，相对地说，温室效应是次要的。不过，这已经使得地球比根本没有二氧化碳时要热了一点了。而且，如果大气层中的二氧化碳含量翻上一番，温室效应就会增强，地球会再暖上几度。这就足以使两极的冰冠逐渐融化。
金星就是具有巨大温室效应的例子。它的厚厚的大气层似乎大部分是二氧化碳。由于金星比地球离大阳近，天文学家倒是预料到它的温度会比地球高。但是，由于原来不晓得金星大气层的成分，他们没有考虑到温室效应的附加效果。因此，当他们发现金星表面的温度竟远远超过水的沸点（这比他们的预料要高出上百度）时，真是十分惊讶。
第36节
美国和苏联所发射的卫星，绝大多数被送到了环绕地球的轨道上。
当然，卫星的轨道有可能与地球表面相交。这样，它在转了一圈之后，就又回到了地球上。向水星进发的头两次飞行就属于这一类型。有时，卫星的轨道围绕地球绕一个很大的圈子，它可以超越过月球的位置。给月球“背面”拍摄照片的“月球三号”就是这样的一个。
如果卫星以超过每秒１１．２公里的速度向上发射，地球的引力场就无法留住它。这时，它将进入围绕太阳运行的独立轨道——太阳的引力场要比地球的引力场强大，它能系留住运动速度更大的物体。这种环绕太阳的轨道，有时会与某个天体相交。撞到月球上（当然是有意这样做）的“流浪者七号”、“流浪者八号”和“流浪者九号”正属于这种情况。
绕太阳飞行的卫星，如果不与任何天体相遇，它们就会在椭圆的轨道上无限地飞行下去。各种各样的“月球探测器”和“行星探测器”都是如此。
对于围绕太阳运行的探测器，可以预先计算好它们的轨道，使它们在运转第一圈时就接近月球（如“先驱者四号”）、金星（如“水手二号”）或火星（如“水手四号”）。在接近过程中，探测器会把有关自己所靠近的星体及它周围的空间的情报发送给地球。接着，探测器会撇下这些天体，继续绕着太阳运行。
如果探测器不受它所飞越的行星引力场的影响，它最终将回到发射时在空间的位置（不过地球在同一时期内已经沿着自己的轨道走开，不再呆在原来的位置了）。
如果探测器受到它所穿越的行星引力场的影响，那么，在这个引力的牵制下，探测器会进入一条新轨道。事实上，每当探测器十分靠近某个大质量物体时，轨道就会有所变化。因此，人们不可能精确地预料到某个探测器在绕太阳转过一、两周后，会处在什么轨道上。表达这种运动的方程组太复杂了，根本无法求解。
当然，如果探测器能不断发出信号，我们就能够追踪出它的轨道——特别是当它离地球较近时。
但是，一旦探测器中的电池用竭，航天器即告失踪：它们无法发出信号，而且又小得观测不到；所有的探测器最终都会失踪，这是我们早已料到的事情。
不过，它们还将绕着太阳运行，大概还会处在原来的空间区域内。它们不会长途跋涉去漫游其它行星。既然我们接收不到它们的信号，它们就成了没有用处的东西，可以被人们当作“星际垃圾”而从名单中划去。如果它将来在围绕太阳运转时不撞到地球、月球、火星或金星的话，大概会永远在自己的轨道上转下去。
第37节
第一个试图不靠神学去详细研究地球的历史（即它的过去及可能会有的未来）的人，是苏格兰的地质学家赫顿。他在１７８５年发表了第一本现代地质学著作，他在书中承认自己在研究地球本身的过程中，并没有能够看出它有开始和终结的迹象。
从那时以来，我们已经迈进了一大步。我们现在可以相当确定地说，地球目前的这种形态大约是在四十七亿年前就已经获得了的。大约就在那个时期，从形成太阳系的原始星云的尘埃和气体产生了我们今天所知道的地球。地球一旦形成，那么，如果听任它作为表面覆盖着一层水和空气的金属和岩石的集合体存在的话，它就会这样存在下去，而且，据我们所知，还会永远这样存在下去。ǎ专｛花ǎ楱｛库ǎ� ；www。7mihua。com
但是，是否会有什么外来的因素对它进行干扰呢？
离地球最近的、并且有足够大的能量来显著影响地球的天体是太阳。只要太阳能维持目前这种活动水平（它已经处于这种状态达几十亿年了），地球基本上就不会有变化。但是，太阳能把目前的这种状态维持下去吗？如果不能，将会发生什么变化？这种变化又会给地球带来什么影响？
直到本世纪三十年代之前，人们都觉得太阳也象其他炽热的天体一样，总归是会冷却下去的，它会不断地向空间倾泻能量。由于这样，这种巨大的能流总会枯竭，渐渐地变成涓涓细流。随着这种情况的发生，太阳也会冷却成橙色，再变成红色，光度也越来越昏暗，最后终于熄灭。
与此同时，地球也会缓慢地冷却下来。越来越多的水将冻结起来，两极地区也会扩展出去，最后，就连赤道地区都会缺少足以维持生命的热量了。整个海洋将冻结成一块坚冰；空气也会液化，随后还会冻结成固体。在此以后，冰冻了的地球（还有它那些行星伙伴）还会绕着死去的太阳运转数不清的年头。
不过，即使真的是如此，地球还是会做为太阳的行星而存在着。
但是，到了三十年代，核物理学家第一次揣摩出在太阳和其他恒星中所发生的核反应。他们发现，尽管太阳总有一天会冷下来，但在这之前，还要有温度极高的时期。一旦大部分氢燃料消耗殆尽，其他核反应就会发生，使太阳变热，并使它大大膨胀起来。总的来说，太阳发出的热量是比以前多了，但在它那变得很巨大的表面上，每一块地方所发生的热量却会减少。因此，它会变得冷一些。这时太阳就变成了一颗红巨星。
在这种情况下，地球有可能先被焙成灰烬，最后又会挥发掉。这时，地球做为一颗固体行星的历史就算到了头。可是，我们对这一点倒不必过分担忧，这大概是八十亿年以后的事情了。
第38节
物理学家主要研究各种形式的能量，同时还研究能量与物质的相互作用。物理学家对于支配运动的各种定律是很感兴趣的，因为任何运动的物质都具有“动能”。他对热、声、光、电、磁以及放射性都会感到兴趣，因为这些都是能量的存在形式。到了二十世纪，连质量看来都明显地是能量的一种形式了。
物理学家还对能量从一种形式转变为另一种形式的方式，以及控制这类转化的规律感兴趣。
自然，物理学家可以有所侧重。如果有人对于能量和亚原子粒子的相互作用特别感兴趣，他就是一位“核物理学家”（原子核是原子中的主要结构）。如果他对恒星中能量和物质的相互作用感兴趣，他就是一位“天体物理学家”。e米e花e书e库e ；http：//www。7mihua。com
同样地，对化学反应中有关能量的问题特别感兴趣的人是“物理化学家”。而主要关心生命组织使用和产生能量的方式的人，则是“生物物理学家”。
有的物理学家会致力于在特定条件下进行精确的测量。或许，他打算测定在某些化学反应中所释放出来的热量的精确数量；或许，他打算度量某一种亚原子粒于在分裂成其他粒子、并释放出能量时的精确方式；或许，他打算知道大脑的微弱电势在某些药物作用下的精确变化。在这些工作中，他都可以称得上是位“实验物理学家”。
另一方面，一位物理学家也可能特别有兴趣去仔细钻研早已得到的测量结果，希望从中发现具有普遍意义的思想。或许，他能推导出某些数学关系式来，这些公式能够解释这些测量结果为什么是这样的，而且，如果他找出了这些关系，就能用它们来预言某些还没进行过的测量结果。而一旦进行了这些测量，其结果又和所预言的相一致的话，他很可能就发现了一条被称做“自然法则”的东西。
试图用这种方法来获得自然法则的物理学家，就是“理论物理学家”。
有一些物理学家对理论并不特别感兴趣。他们是极有天赋的实验物理学家。曾经发明了干涉仪、并精确地测量了光速的迈克耳孙就是这样的一位。也有人是对实验毫无兴趣的天才的理论物理学家，相对论的发现者爱因斯坦即属此例。（译注：爱因斯坦早年对实验是很感兴趣的）。
虽然实验物理学家把自己框在测量的圈子里，而理论物理学家又拘泥于数学论证，但这两种人对于科学都是极端宝贵的。不过，人们总还是希望找到一位既是第一流实验家、又是第一流理论家的人物。费米就是这种“双料”物理学家的突出代表（他还是一位杰出的教师，因此，他大概可以说是“三料”的人物了）。
第39节
首先要指出的一点是，时间是一种心理学方面的事物。这是对时间长度的感觉。你吃过了东西，而过了一会儿，你又感到饥饿了。现在是白天，而过了一会儿，就成了黑夜。
这种对时间长度的感觉是什么？究竟是什么东西使你意识到某件事情“过了一会儿”才发生？一般说来，这些问题属于思维机理的范畴，是有待今后解决的课题。
每个人都会意识到，他对时间长度的感觉随环境而变。干一天活，好象要比同好朋友在一起呆一天长得多，听一个小时枯燥的报告，似乎也比打一个钟头扑克显得长。这就是说，我们所提到的“一天”或“一小时”在某些场合下可能要比在其他场合下长一些。不过，这