十萬個為什么

最近少年兒童出版社出版了一套通俗自然科學讀物《十萬個為什么》，其中包括物理、化學、天文氣象、農業和生理衛生等方面的科學知識。我們特選擇幾則于本期發表。天地間的學問是無窮無盡的，我們個人的知識則很少，一些看來是很平凡的問題，但真要解答清楚，確并非易事。這就要求我們努力學習，不斷增長自己的知識，做一個知識豐富的人。

編者

天有多高？

在幾百年前，世界上沒有一個人真正知道天有多高，地有多厚。現在，“地有多厚”已經被人們弄清楚了。從地球的表面向下，大約6，400公里，便到地球的中心了。

天有多高呢？這問題回答起來可就不那么容易了。

天高，當然是從地面算起，可是，算到哪兒為止呢？宇宙是無窮無盡的。如果從地面一直算到宇宙的“盡頭”，這天高是沒法量盡的。人們常常喜歡把地球比方成桔子，地球表面附著的大氣層就象桔子皮。如果把天高算成是這層“桔子皮”有多厚，這倒是可以回答：天高800多公里。

人，是生活在空氣的海洋里。與我們關系最密切的，是我們頭頂上10一12公里以內的空氣，這層空氣叫“對流層”。在對流層里，非常熱鬧，熱空氣急急忙忙地上升，冷空氣匆匆促促地跑來補充，它們不停地“對流”著。對流層里水汽多，塵埃也多，云、雨、雪、雹都發生在這一層里。

在對流層以上，直到80公里的高空，叫做“平流層”。平流層里的景致與對流層大不相同，那里的空氣稀薄得多了，好象凝滯了似的。這里很少有水氣與塵埃，自然也沒有白色的云朵，平流層里一切都那么寧靜，是個靜悄悄的世界。

在平流層以上，直到800公里的高空，叫做“電離層”。電離層里的空氣更加稀薄了，空氣的分子被解離成帶電的粒子——離子。電離層非常熱，有時溫度高達攝氏幾百度。

在800公里以上，那是“桔子皮”的邊緣了，叫做“擴散層”。擴散層空氣極其稀薄，是大氣層的最外層。誰都知道，你能夠聽到別人的聲音，是靠著空氣的傳播。在擴散層里空氣又稀又少，即使在你的耳邊放炮，你也聽不見。

至于在擴散層以外，那便是進入宇宙間的真空地帶了，是地球的“桔子皮”以外的地方了。

為什么珠穆朗瑪峰還在長高？

1960年5月25日，我國登山運動員登上了珠穆朗瑪峰，創造了世界登山運動的最高紀錄一一海拔8，882米。

似乎這已經是世界上最高之巔，今后不可能有此這更高的登山紀錄了。但如果過了很多年以后，再度登上珠穆朗瑪峰，那又將創造一個比這更高的登山新紀錄；它不再是8，882米，而是8，882米以上。

奇怪，高山又不是植物，它怎么也會象樹一樣長高呢？

地質學家發現，構成喜馬拉雅山的巖石，很多是在海中造成的，比，如巖層中有珊瑚蟲造成的石灰巖，還有海生生物變成的化石等。原來在幾萬萬年前，在現在喜馬拉雅山的地區，竟是一個狹長的海。

這個世界屋脊怎樣從海里長出來的呢？大約六千萬年以前，西藏地區發生了向上隆起的運動，最劇烈的時候平均每百年上升12－13米。產生這種地殼運動的原因很復雜，可能是地球在幾十萬萬年中所積聚起來的熱，使地球深處的溫度達到了好幾千度，但在不同地方的溫度和壓力是不一樣的，因此地完會發生運動。有的地方地下物質變成熔融了的巖漿，經常向外膨脹，往地表部尋找出路，這肢力量非常巨大，往往會造成地震，爆發火山，以致把地殼托了超來，喜馬拉雅山就是這種地區。這一上升運動直到一百萬年才慢慢停息下來，但地下熱和巖漿的膨脹運動仍然存在。1950年中印緬邊境發生了大地震，珠穆朗瑪峰因為這次地震升高了幾十米。這證明珠穆朗瑪峰還在長高，今后還會繼續長高；當然長高的尺度在短時期內是覺察不出來的。不僅珠穆朗瑪峰在長高，我國和世界許多地區的山，也都在上升。

候鳥為什么能找到原來住過的地方？

一到秋天，當北方的寒流開始慢慢地往南移動的時候，對氣候最敏感的候鳥，就一批一批出發往南飛去。海鷗、百靈鳥、大雁、燕子……分別飛到它們南方暖和的故鄉去。它們飛到法蘭西、意大利、西班牙去，飛到地中海、非洲去，飛到印度、埃及去。一飛，就是幾千公里。

可一到春天，它們又會一批批地飛回來，飛到去年春天、夏天在這里生活、孵小鳥的故鄉。幾千年，幾萬年、無數年代以來，它們的祖先就一直是這樣的老規矩，一點不馬虎。從北方的故鄉飛到南方的“老家”，或者從南方飛回來，這中間的路程十分遙遠，有幾千公里甚至上萬公里，隔著重重迭迭的高山峻嶺和浩瀚無邊的海洋，可它們一點不會迷失方向。

候鳥是依靠什么判斷方向的呢？

過去，有人認為鳥類能根據太陽來確定方向。可是這個解釋并不能令人滿意，因為，許多鳥在烏黑的夜里也能依循著正確的方向飛行。

不久前，有一個科學家在天文館里做了一個突驗：他捉了幾只夜間飛遷的候鳥——鶯，放在天象廳里。天象廳就象自然界的夜空，滿天星斗。這些鶯就在天象廳里根據人造星空進行季候飛遷。當把“天空”的位置回轉180度時，它們就調頭向相反方向飛去。“天空”的位置一連變換了好幾次，鶯總是朝著它們過冬的地方飛去。這實驗證明，候鳥是依靠星空辨識方向的。

此外，人們想：海員們在茫茫大海洋里，是靠羅盤來定方向的，也許鳥類也有磁的感覺吧？

有人把鴿子作了試驗。他們把鴿子帶到很遠很遠的地方去，結果，這些鴿子都能正確無誤地飛回原地。后來，他們在鴿子的翅膀下系了一小塊磁鐵，情形就不同了，鴿子都迷失了方向。平常，我們也可以看到，鳥類常常繞著無線電臺的天線亂飛，在這些地方，鳥類也會迷失路途，找不到自己的巢。這些事實證明，候鳥也能利用地球磁力線來確定方向。

為什么“霜重見晴天，瑞雪兆豐年”？

農諺道：“霜重見晴天，瑞雪兆豐年。”

農諺是我國農民在千百年實際生產中總結出來的寶貴經驗，這里有著豐富的科學內容。

夜有濃霜，怎么白天會有好天呢？我們先要看看霜是怎么形成的。霜是接近地面的水蒸汽遇到了地面上物體溫度降至O℃以下，凝結而成的。霜的凝結不光是地面溫度降低，還要決定于天空有沒有云，是不是刮風。

天空有密云的時候，就仿佛替大地蓋了一條棉被，地面的熱散發不出去，溫度就很難降到0℃以下，地面溫度在0℃以上時，根本談不到結霜。可要是刮風呢？刮風的日子，即使地面溫度降到0℃以下，但是冷空氣積聚不起來，仍然結不成霜。換句話說，要結霜必須是天空少云，也不刮風，而地面溫度降到0℃以下。好了，凝結成霜的這些條件，正是晴天的預兆，無怪“霜重見晴天”了。

至于下雪多又跟豐年有什么關系呢，關系可大著哩。幾番瑞雪，蓋在農作物上，就象一床厚厚的棉被，松散的雪把大量空氣固定下來，靜止的空氣導熱性差，就保護了農作物免受更冷氣候的影響；同時這一層雪對于躲藏在農作物極部和土地表層里的害蟲卻很不利；另外，在天氣溫暖起來的時候，雪化成了水，又滋養了農作物。有了這么許多好處，這些農作物到第二年怎么會不欣欣向榮呢？北方還有一句農諺：“麥蓋三層被，枕著饅頭睡。”也正是“瑞雪兆豐年”的意思。

地球上什么地方全年晝夜都相等？

地球，象你平常玩的陀螺一樣，不停地轉動著。陀螺轉動時，頂上的中心點與底部的尖端是不動的。地球自轉時，也有兩個不動的點——南極與北極。連接南極與北極而通過地心的一條線，叫做地軸。地球，便是繞著地軸不停地轉著。

因為地球在不停地轉著，所以地球上的每一個地方都是一會兒對著太陽，一會兒又背著太陽——白天代替了黑夜，黑夜又趕走了白天。

然而，為什么白天有時長，又有時短呢？

這是因為地軸與射過來的陽光常常不是相互垂直的緣故。

在地球各地，每年只有兩天的白天與黑夜是相等的，這兩天是春分與秋分。因為在春分與秋分時，地軸與射過來的陽光恰恰是垂直的。我們中國地處北半球，夏天，太陽是直射地面，白天也就長；根反的，冬天，太陽是斜射地面，白天也就短。

在地球上，只有赤道上全年晝夜都相等。在那里，太陽老是直射地面，人們永遠過著晝夜等長的“有規律”的日子。

除了赤道外，還有更怪的地方一一南極與北極。在極地，常常有半年老是白天，半年老是黑夜。在那里，有時白天中午，太陽也不過略略高出地平線，到了半夜里，太陽也不會落到地平線以下。因此在夜里，太陽光雖然減弱了，但仍能看書讀報。然而，另外半年，卻不光是夜里沒太陽，連白天也沒太陽，整天夜色朦朧。