科学家们在41000英尺的高度首次证实哈雷彗星上存在着水。从而他们肯定了这一探测新方法的有效性。这一技术使他们不仅能直接研究彗核中一系列的化学分子,而且对分析彗核的最初成因提供了线索,从而也对了解太阳与其他行星的成因提供了借鉴。据科学家们认为,彗核相对来说是原始星云较完整的样本。美国宇航局的莫麻先生认为,这一新技术开创了直接研究彗星的先例。
迄今为止,科学家一直只能归纳推理彗星的化学分子结构。彗星周围有一大片云尘和云气,称之为彗发。即使当彗星离地球最近时,科学家们也只能看到混沌状态。太阳光和太阳粒子把气分子粉碎成无数片段,这种现象已被用紫外线探测出来。科学家由此来倒过头推理原始的分子可能是什么样子。
早期观察发现哈雷彗星的彗发上存在着氧原子和氢原子以及一个兼有两者的原子团。这证明彗星上可能有水。但是莫麻博士认为,可能是分子而不是水构成了彗星的本源。因而需要有种直接探测水和化学分子的方法。莫麻第一个假想出水在彗发中的具体活动,水分子在太阳系红外线放射下发出荧光。莫麻和其同事预见到在彗发的寒冷环境中,这一荧光发出的波长相对来说较短,但光线十分明亮,换言之,荧光可能有10根明亮的光谱线。假如仪器设备恰当,在地球大气层的水蒸气之上,观察者肯定能轻易地找见这种荧光。
去年12月21 ~ 23日,一个三人小组带了一台称为“傅利叶转换红外线光谱仪”的探测器乘宇航局的魁柏号探测飞机,当飞到41000英尺高度时,莫麻说,他们的数据分析显示哈雷彗星的彗发上有水,那是第一天即12月21日。12月23日,他们又用同一仪器发现彗发上的水是第一次发现的三倍。哈雷彗星曾经突然爆炸过,地面的观察者及一架日本太空船曾看见过。莫麻认为,当彗星接近太阳时,它很有可能发生爆炸,这是彗星的一个典型特征。
现在,水是哈雷彗星的一个主要构成已确凿无疑。这证实彗星大都由脏雪球构成,即冰和灰尘及其他化学分子的混合物。科学家目前在寻找彗星上的其他构成物。
[祝振明译自基督教科学箴言报1986年1月13日]
神妙的肽
自然界里的一种生物——肽,可以用来精炼和分离金属。此种方法很安全并且不会污染环境。
美国Los Alamos国家实验室的科学家们在一项防御有毒金属的污染研究中发现有一种类似蛋白质的物质对于毒性泰然处之、毫不在乎,这种东西就是浓缩肽。
科学家们进一步研究发现这种肽是由依附于工厂里的一种寄生虫分泌出来的;它可以与某些金属结合在一起而组成一段无害地带从而防止污染扩散。
科学家们同时发现肽在冶炼厂外也能生存;这样就开拓了肽的商业价值。实验证明,肽今后在金属的精炼、分离和防止水道污染方面都有极其广泛的前景。
[马敖译自The Sunday Times,1985年12月]
新技术给玻璃建筑带来辉煌的未来
建筑业是个十分保守的行业,技术进步往往很缓慢。不过在1985年出现了令人鼓舞的现象,它预示出巨大的技术进展。
去年竣工的三幢建筑物可以为证。这三幢建筑均采用与传统迥异的采光技术,其方法在建筑业引起巨大反响,其一是由建筑师理查德 · 罗杰斯设计的英国伦敦劳埃氏保险公司大楼;其二是诺曼 · 福斯特设计的香港汇丰银行总行;第三是英国高技术建筑师米切尔 · 霍甫金斯设计的舒伦伯格研究中心。这三位声名卓著的建筑大师为了开拓新技术不惜冒声名扫地的风险。以劳埃氏大楼为例,罗杰斯几乎是用玻璃将它建造起来的,从而实现了他造一幢玻璃建筑的梦想。
这幢建筑的最基本单位是一块块空心玻璃砖,里面完全被封死,即使遇火替也丝毫无损,而普通玻璃一遇火灾便破碎了。它的奥秘在于六面玻璃里都嵌入了钢丝网。玻璃的内层涂上了一层透明的能膨胀的物质,一遇大火,它就产生反应,变成不透明的防火层。经试验,即使用火炬对这种玻璃砖进行烤灼,它们也安然无恙。它们能构成整堵整堵的墙而,其最大面积为2×1.4(m3)见方,这一尺寸符合了防火规定。至于外墙用玻璃砖。这些小单元又被罩上了肉眼无法看见的紫外线层,以免太阳光的长期照射损坏玻璃内层的透明防火物质。劳埃氏的海运保险大楼就是采用了上述材料,效果十分显著,目前它已准备开业。
至于香港汇丰银行,福斯特采用了奥地利光学专家瓦格纳的绝妙主意,用一种与众不同的方法将日光引入建筑的内部。这一技术堪称埃及金字塔的复活。福斯特在大厦的一边安装上一个角度很大的太阳伞,伞上布满了一排排凸镜,通过凸镜的聚光,将光线送入大楼的中心部位,即使是内部的门廊和底层的中央大厅也明亮如昼。
霍甫金斯设计的舒伦伯格研究中心则更具特色,其形状像一顶大账篷,它的顶部采用加工过的玻璃纤维层,上面罩着一种奇异物质,它尘土不沾,能抵制紫外线的透入。这一技术虽早已运用于较小的建筑,但像舒伦伯格研究中心这样大的建筑还是首次。它无疑证明了这种物质的广泛用途。在大楼内部到处沐浴着不见影子的日光。在傍晚时分从外部观赏大楼,景色尤为壮观。
[盛利译自The Observer,1985年12月29日]
大洋底下的地震站
按照美国建立海洋地震系统的计划,不久前在洋底的钻孔中设置了世界上第一个永久性自动地震站。该地震站设在距塔希提岛西南1000英里的汤加海沟区内。该处是地球上地震活动性最活跃的区域之一。
地震站是一个容器,里面安装了电子计算机、四个地震计及其他传感器。容器置于一个直20厘米、长10.7米,不会受到海水腐蚀作用并能经受680大气压以上压力的圆筒内。圆筒借助“格洛马尔——契连杰尔”号钻探船的特制设备装入钻孔内。安装点的大洋深度为5486米;钻孔打在玄武熔岩内,深122米。一条电机电缆敷设到此容器跟前,将它与另一容器——数据存储器连接起来。后者的尺寸为2.4×2.4×1米,重4540公斤,里面装有磁带录音机、地震信号处理设备和可用45昼夜的钻孔容器电源电池。存储容器在洋底顺利地从1983年2月11号工作到3月中旬,然后由研究船“梅尔维尔”号提上来,以便评价所收集资料的质量。
地震学家们认为,这种设置在洋底基岩中的装置对地震会特别地敏感(只有能记录到最微弱地震并识别自然地震与人为地下爆破的最现代化的地面地震站例外)。
已经完成的工作是建立海底地震站计划的第三阶段即最后阶段。第一阶段是1981年在大西洋中部进行的。在那个阶段,根据国际深水钻探计划(“格洛马尔——契连杰尔”号第78次航程)试验了在钻孔内安装地震计的设想本身。第二阶段(第88次航程)是在太平洋西北部(阿留申群岛和千岛群岛)进行的,但是两次打钻孔的尝试均未成功,容器未能得到使用。于是在夏威夷地球物理研究所制作了一个带有复制设备的较小的容器。这计划的第三阶段获得了圆满成功。
[刘国清译自Прuроòα,1984年3月]
无污染催化
石油化工的原料如滑石燃料、页岩油和液态煤等在生产过程中会带来酸雨问题。现有一种新型催化剂可以解决这一问题。
氮氧化物和二氧化硫与酸雨的形成密切相关,英国中央发电局提出并证明氮氧化物毒性很强。当滑石燃料燃烧时,其中的含氮有机物便分解产生氮氧化物进入大气。在英国,约有55%的氮氧化物来源于热电厂,其中汽油发动机产生的废气也有一定关系。
迄今为止,对于在高浓度氮存在下,降低滑石燃料中的有机氮,使用传统催化剂效果不佳。澳大利亚的马西森和哈维研制出一种催化剂则可以解决。
该催化剂称为加氢脱氮催化剂,它的作用是使氢气中的氢原子与含氮有机物的氮原子形成N-H键,最终C-N键断裂并释放出氮,如氨气。
商业上的“加氢脱氮”催化剂是用钼或硫化钨来代替的,在其中加进衡量镍或硫化钴,可改进其活化性能。马西森研制的催化剂是RuY,其主要成分为硫化铷。他之所以选该化合物,是由于在一释放反应中,硫化铷比钼或硫化钨更具活性,此反应称为联苯硫酚的加氢脱硫。另外,传统的催化剂是以表面积大的铝或硅铝作为载体的。RuY则是以HY - 沸石作为载体。沸石具有许多重要性质,如表面积大和形状的选择性质,有利于两种物质相互接触发生反应。
马西森和哈维指出,在一相对低的金属负荷下,新催化剂RuY比传统催化剂Ni-Mo/Al2O3更有效。他们还发现一个“协同效应”,把RuY和Ni-Mo/Al2O3以1:1混合,比单独用RuY来对奎宁及其同类型化合物和简单的页岩油的加氢脱氮活性更强。
[郑寒松译自New Scientist,1985年7月4日]