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空间科学

空间科学

空间科学是以航天器为主要平台,研究发生在日地空间、行星际空间乃至整个宇宙空间的物理、天文、化学以及生命等自然现象及其规律的科学。

爱因斯坦曾经指出,“未来科学的发展无非是继续向宏观世界和微观世界进军”。空间科学开展宇宙、生命的起源与演化和基本物理规律的探索,占据自然科学的宏观和微观两大前沿,是蕴含重大科学突破的前沿科学领域。当代科学发展的历史已充分证明了大量的科学突破和发现来自于对宇宙和太空的探索。

二十世纪九十年代以来,由于哈勃太空望远镜的升空,人类已经发现了大量的未知天体,并使人类的视界延伸到了140亿光年的距离,几乎达到了宇宙自身自大爆炸以来膨胀的尺度,并使宇宙学研究尺度到了精确研究的阶段;特别是2003年以来威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)对宇宙微波背景辐射的精确测量以及斯隆数字巡天(SDSS)对大尺度结构和超新星的观测等更坚实有力地支持了以暗物质和暗能量为主导的暴涨宇宙模型。正是因为这些观测和研究,2002年、2006年诺贝尔物理学奖分别授予了成功探测到中微子、发现宇宙X射线源和发现宇宙微波背景辐射的黑体形式与各向异性的四位空间科学领域科学家,以表彰他们在增进人类对宇宙的了解和认识方面所做出的突出贡献。

时间和空间的本质

不连续时空观的探讨及发展 翟帅 摘要:目前国内研究的大多是爱因斯坦的四维连续时空,而本文的工作是以圈量子理论为主要依据,并进一步发展,使之成为描述时空特点的完善的理论。为什么时空总是和热力学产生那么多深刻的联系呢,因为能量是时空产生的原因,而热即是能量的一种。 关键词:不连续时空能量芝诺悖论圈量子理论 、、目前时空的理论 1、广义相对论 爱因斯坦的时空是四维的弯曲连续时空, 在这个时空,没有直线。引力和电磁力都可以用时空弯曲来解释。毋庸置疑,这是天才的理论,它极其深刻的说明了引力和电磁力,使人类向大统一场迈了一大步。可以把爱因斯坦的时空模型比做一种流体,这样就直观的体现了爱因斯坦时空的特点,大质量的物体会引起超流体的局部变形,变形的程度取决于物质的质量。每次新的理论的产生,不是完全的否定过去,而是将原来的理论发扬光大。 2、弦理论 20世纪,物理学最恢弘的战斗发生在广义相对论和量子论之间,广义相对论在大的空间尺度、大的质量环境下体现出了它的正确性,而从微观角度,量子力学体现出了它的正确性,为了使这两个理论统一,物理学家们提出了弦理论,这个理论认为世间万物都是由微小的弦组成,吸引了大批物理学家并取得了一些成果,但是这仍然是一个不成熟的理论,弦理论预言的大量新的基本粒子和各种力并没有被观测到。 3、混沌分形理论

有人把混沌论、量子论、相对论称作21世纪最伟大的三个学说,混沌论产生于非线性空气动力学,后来发展到宇宙学领域,它认为空间是破碎的,是不确定的,在这个时空,甚至无法测量线段的长度。分维数的不断迭代产生拉压,折叠,扭曲产生了时间和空间,它指出了时空的不连续特性,但是这个理论并不能说明时间和空间的本源。 4、圈量子理论 一些新锐的科学家,在那些经过实验检测的结论上,利用自创的数学语言,几位科学家经过计算发现,时空是量子化的,或者说是离散而非连续的,时间和空间是由极小的圈组成,圈之间的相互作用,形成了所谓的自旋网络,也就是说时空很像一堆泡沫。圈量子理论提出后,一些科学家对它进行了检验,发现广义相对论在某种上和圈量子理论很相似,此外,圈量子理论还可以很好地解释黑洞的一些现象。 、、这些理论的纰漏 1、无法解决的芝诺悖论 芝诺悖论最为著名的是阿基里斯和乌龟的赛跑,假设开始时乌龟位于前方的100米远处,而阿基里斯的速度是乌龟的一百倍。当阿基里斯跑了100米时,乌龟移动了1米,而阿基里斯再前进1米时,乌龟前进了1厘米,如此,阿基里斯永远追不上乌龟。尽管有些人号称用无穷积分可以解这个悖论,但事实上积分学本身就避开了这个悖论的逻辑,这个悖论在连续时空的前提下是无解的。 2、狭义相对论前提没有明确 狭义相对论的假设是在飞驰的火车上,而我们知道如果火车的速度没有达到光速,那么它只是在做相对运动,而相对运动可以看做静止,因此在飞驰的火车和静止的火车上并没有区别。之所以出现这个问题,是因为影响火车内时间和空间的因素不在于

地球与空间科学复习资料

地球与空间科学复习资料 一、名词解释 1、岩石圈 2、相对湿度 3、化石 4、季风 5、水循环 6、太阳风 7、地质作用 8、河漫滩 9、层理: 10、构造运动: 11、地震: 12、温室效应: 13、地下水: 14、土壤肥力: 15、地质年代: 二、简答题和计算题 1、为什么说大气是地球的外衣? 2、简述太阳大气的外部结构和太阳活动对地球的影响? 3、简述板块运动学说? 4、对流层特点: 5、水资源的利用及存在问题 6.当东经120°的地方是正午12时,0°经线的地方时是点;74°W的纽约地方时 是点。 7.某气象专家认为:极端气候与太阳黑子活动有关。一种天体活动似乎也会对地球产生影响, 那就是太阳黑子的活动。正好从1999年夏天开始,太阳黑子的活动达到了最大值。太阳黑子的活动以11年为一个周期。在11年前的1988年,日本遭受冷夏的袭击,美国和欧洲却遭受酷暑和干旱的煎熬。在意大利,由于炎热而造成铁路变形、列车脱轨。美国从4月中旬到8月为止,几乎不下雨,密西西比河的水面下降,连船都无法行驶。 根据太阳黑子的周期图,回答下列问题: ⑴黑子发生在太阳大气的层。它的形成原因是。与黑子活动同步的太阳活动还有,它们被认为是太阳活动的主要标志; ⑵一般认为太阳活动对地球的影响主要表现在三个方面、、; ⑶我们把太阳黑子最多的年份叫年,最小的年份叫年,它们的周期约为11年。

8.右图上XOY 为地轴,MN 为赤道,EF 、E ′F ′为回归线,ST 、S ′T ′为极圈。读图回答问题: ⑴目前黄赤交角在图上是( ) A.∠XOF B.∠TOF C.∠FON D.∠TON ⑵按地球上“五带”的划分,图上ST 与EF 之间为 带。 ⑶当太阳直射点在图上自MN 向南移动到EF ,再由EF 向北移动到MN 的过程中,在S ′T ′及其以南范围内,有极夜现象出现的地区变化规律是 。 ⑷为了研究黄赤交角对地球自然环境的影响,假设黄赤交角变为0°,这时,在地球上将可能出现的自然现象有(多项选择) ( ) A.太阳终年直射赤道 B.各地全年都昼夜平分 C.各地气温都无日变化 D.各地都无四季变化 E.无大气环流现象 F.自然地球环境无区域差异 ⑸假设黄赤交角变为35°,这时,地球上北半球夏至日正午太阳高度将自(纬度)纬线向南、北降低;在地球上“五带”的划分中,与现在相比,范围将扩大的是 。 9.古诗词是我国文学宝库中一颗璀璨的明珠,其中有许多咏月之作,如张继的《枫桥夜泊》:“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠,姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”。请问诗中描写的月相是 。 10.2004年2月29日刚出生的小贝贝,如果依据公历,下次的生日应该是 年的2月29日。 12.为了确定学校所在的经度,冯华同学决定进行一次杆影的观测。下面是冯华同学的观测记录。 观测日期:2003年3月21日 记录人:冯华 ⑴冯华同学对观测时间的选择合理吗? ; ⑵根据观测数据,该学校所在的经度是 。 13.读右图,回答问题: ⑴在右图中,判断方向的方法是( ) A.上北下南,左西右东 B.根据经线指示的南北方向 C.根据方向标判断 D.三种方法都可以 ⑵乙在甲的 方向; ⑶如果测得图上甲、乙间的距离是1厘米,则该图的比例尺约是 ; ⑷有关甲地地理位置的叙述,正确的是( ) F E ° 20° 30° 40°

中国空间技术发展前景

中国空间技术现状及发展前景 浩瀚无垠的宇宙空间蕴藏着取之不尽用之不竭的财富,等待着人类去开发利用,当然这一切都要取决于有先进的空间技术作为奠基。可以想象空间技术是未来人类世界不可或缺的一部分。不管是灾害与天气预测,通讯广播,导航定位技术,还是发展新能源新技术,甚至是星际移民,星际战争,都需要空间技术。而目前需要我们做的就是打好发展空间技术的坚实基础。 近年来随着神舟发射,天宫升空,嫦娥奔月,我国在航空航天领域取得了举世瞩目的成就,并且已经逐渐迈进了航空航天大国系列,但是我们要发展自己的空间技术还有一段很长的路要走,毕竟我国的航天事业是在基础工业比较薄弱、科技水平相对落后和特殊的国情、特定的历史条件下发展起来的,虽然近年来迅猛发展但现如今和美国这样的航天大国比较起来还是有一定的差距。幸运的是我国政府一直把航天事业作为国家整体发展战略的重要组成部分,每年都在大力投入,年年都有新进展。目前我国已经建立了系列完整、配套的航天器研究、设计、制造、试验、发射、测试和运营体系。但是为了更深层次的探索发展,这还远远不够,而且空间探索并不是为了探索而探索,这也是综合国力的体现,因为未来世界中不管是在经济,科技,政治还是军事上空间技术都占有很大的地位。 目前我们所开展的探测项目跟美国这样的超级大国比较起来,项目还比较少,像美国对太阳系的其他天体都进行了探测,我们除了地球之外只对月球进行探测,所以升空探测仅仅迈出了第一步。虽然我们有一个卫星搭载俄罗斯的运载火箭去探测火星,但是毕竟是属于搭着人家的车,还不是完全独立自主地探测火星。虽然我们开展的项目比较少,但是有我们自己的特色,比如我们探测目标的选择、科学预期的选择等等有自己的特色。总体来讲虽然我们跟美国和欧洲空间局比较起来在空间探测方面应该说还是有一定的差距,但是我们做什么事情都是独立自主,比如说载人航天、运载火箭、飞船等等完全是我们独立做的,而且在国际上独立自主开展载人航天的研究工作除了美国和前苏联之外我们是属于第三家,欧洲空间局虽然探测技术比较领先,但是它还没有独立自主地开展载人航天的工作,是跟美国合作的。应当说我们从火箭、从飞船、从卫星等等都是我们自己独立自主研制的,实际上我们跟国际先进水平有一定的差距,但是毕竟是自己积累的经验,经验也是未来发展的基础,随着我们国家经济水平的提高以及技术水平的提高,经验积累之后,我们会有跨越式的发展。 现在全世界空间技术都在高速发展,可以想象未来世界空间技术是不可或缺的一部分,就目前综合分析我国未来空间科学技术的发展趋势可分为三方面: 一是空间科学发展战略目标:开展针对重大科学问题的前沿探索与研究,在黑洞、暗物质、暗能量和引力

空间科学与技术专业本科生培养方案

空间科学与技术专业本科生培养方案 培养目标 本专业是为适应空间科学与应用迅速发展而设立的新型的、综合性专业,按宽口径模式设置相应课程,着重于加强基础、培养能力、增强素质。学生主要学习自然科学基础、技术科学基础和本专业领域及相关专业的基本理论和基础知识,掌握空间科学、空间应用技术领域的研究方法和应用技能,具有分析和解决实际问题的能力。本专业特别强调学生的计算分析能力、动手能力和创新能力的训练,将在课堂教学及实验、实习等教学环节中始终贯穿这一思想。针对国家在空间观测、空间应用和对地遥感等方面的人才需求,培养空间探测技术、对地遥感技术、宇宙空间环境及空间飞行器综合应用技术等方面的专门人才。 培养要求 本专业学生应具有坚实的数学、物理基础,深厚的外语和计算机知识,了解并掌握空间科学与技术的基础知识。空间科学与技术专业的学科特点决定了本专业毕业的学生不仅具备有很强的从事空间科学与技术研究的能力,而且能适应现代社会多方面工作的需求,能够成为新型的科技与管理人才。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力: 1.熟悉党和国家的各项方针和政策,具有丰富的人文科学素养、较强的社会服务意识和责任感,具有较高的道德修养,遵守学术道德规范和保证职业诚信; 2.掌握系统的数学和物理基础理论、基本知识、科学研究的思维方法和基本技能; 3.具有较强的计算机应用能力和扎实的空间科学与技术专业知识及基本的实验技能,接受从事基础研究或应用研究的初步训练; 4.具有较强的知识更新能力,了解空间科学与技术发展现状、前沿和热点问题,跟踪学科研究的最新理论; 5.具有一定人文科学基础,注重人文素质的培养; 6.具有独立分析问题、解决问题,撰写科研论文、研究报告和参与学术交流的能力。掌握资料查询、文献检索和阅读及其他现代信息技术的使用方法; 7.具有较强的组织管理、交流沟通、环境适应和团队合作的能力; 8.具有应对危机与突发事件的初步能力; 9.具有一定的国际视野和跨文化环境下的交流、竞争与合作的初步能力。 主干学科 航空宇航科学与技术。 专业主干课程 主要包括理论力学、电动力学、自动控制原理、物理光学、微波技术、计算机辅助设计、光电信号检测、光学图像处理、光学遥感技术、微波遥感、基础天文学、实测天文学、天体力学基础、卫星导航及天文导航等。 修业年限、授予学位及毕业学分要求 修业年限:四年。 授予学位:工学学士。 毕业学分要求:本专业学生应达到学校对本科毕业生提出的德、智、体、美等方面的要求,完成教学计划规定的全部课程的学习及实践环节训练,修满166.0学分,其中通识教育类课程65.0学分,专业教育类课程68.0学分,实践环节33.0学分,毕业设计(论文)答辩合格,方可准予毕业。

时间和空间的性质及其维数

时间和空间的性质及其维数 付昱华 (中海油研究总院,E-mail: fuyh1945@https://www.wendangku.net/doc/0418367603.html,) 摘要根据唯物辩证法,时间和空间都具有两重性,即绝对性和相对性。没有绝对时间和绝对空间,相 对时间和相对空间也就不存在,反之亦然。但是,它们的地位又是不平等的。绝对时间和绝对空间更重要,因为它们分别是相对时间和相对空间的参照系。另外,绝对空间是平直的,而相对空间可以是平直 的也可以是弯曲的。至于时间和空间的维数,是一个极为复杂的问题,需要讨论的是复杂时间和复杂空间。绝对空间是三维的,绝对时间是一维的(由三维绝对时间形成的)。对于相对空间,可以有多维空间、分数维空间、复数维空间、变维空间。对于相对时间,可以有与相对空间相对应的多维时间、分数维时间、复数维时间、变维时间。换句话说,空间与时间的关系是一一对应关系。针对一般认为空间是三维的、时间是一维的观点,根据分形理论关于自相似性和相似性的观点,得出对应于三维空间的三维时间。应用相对论中的洛伦兹变换,导出一种特殊情况下三维时间的具体形式,并将其改写为变维分形的形式。文中实例表明,建立多维时间和多维空间等框架,不仅是可能的,在某些情况下也是必须的。 关键词绝对时间,相对时间,绝对空间,相对空间,分形理论,变维分形,复杂时间,复杂空间 前言 时空理论的发展,走过了一条艰难曲折而又漫长的路。最初由牛顿建立了绝对空间和绝对时间的理论。这种时空观认为空间是个刚性的框架,而时间是均匀流逝着的。时间与空间均不受任何物理过程的影响。以后建立的相对论,提出了四维时空连续区的概念。即任何一个物理事件都对应着四个数字:其中三个表示事件的地点,一个表示事件的时间。爱因斯坦认为大量事件的总体构成一个四维时空连续区域,时空的性质与物体运动有关,其中包含着时间和空间不再是绝对的和彼此之间相互独立的含义。随着量子理论的发展,又提出了时间和空间是事物之间的一种次序的观点。 尽管时空理论在不断发展,但是有一种观点始终未变,即一般认为,空间是三维的,时间是一维的。 时间是一维的观点,令人想起了欧几里德几何学的第五公设:过直线外一点只能做一条其平行线。如所周知,只能做一条平行线的观点早已被非欧几何所突破。既然如此,时间是一维的观点是否也应该突破呢? 早在1982年,张树润在《潜科学杂志》上讨论了七维时空,提出时间是四维的。笔者在不知张树润工作的情况下,于2002年9月提出三维时间和多维时间的观点。在此基础上还可以讨论分数维时间、复数维时间和变维时间。 空间的维数同样需要重新考虑。 根据这种情况,本文提出复杂时间和复杂空间的概念,并对有关的问题进行初步探讨。 1时间和空间的绝对性和相对性 根据唯物辩证法,时间和空间都具有两重性,即绝对性和相对性。相对时间和相对空间是有条件的,暂时的,有限的;绝对时间和绝对空间是是无条件的,永恒的,无限的。绝对和相对是相互依存的,二者缺一不可。没有绝对时间和绝对空间,相对时间和相对空间也就不存在,反之亦然。没有绝对时间和绝对空间,相对时间和相对空间就不能定义。现在,如果说一个事物只有优点没有缺点,恐怕没有谁会相信。不可能只存在相对时间和相对空间的道理,和不可能存在只有优点的事物的道理是一样的。 类似于绝对真理存在于相对真理之中,绝对时间和绝对空间只存在于相对时间和相对空间之中。

大科学工程专项建设指挥部暨空间基础科学研究中心介绍及岗位需求

一、大科学工程专项建设指挥部暨空间基础科学研究中心简介 2014年,我校被国家发改委正式确认为国家重大科技基础设施项目“空间环境地面模拟设施”牵头建设单位。国家重大科技基础设施是国家基础设施的重要组成部分,是国家为在科学技术前沿取得重大突破,解决经济社会发展和国家安全中的战略性、基础性和前瞻性科技问题而投资建设,在长期运行中,为科技界和社会开放共享的大型科学技术研究设施,简称“大科学工程”。“大科学工程”是支撑科学研究和技术发展的研究设施,具有长久科学寿命,其本质要求开放共享,而不是某个研究机构的专用设施。我校大科学工程建设项目“空间环境地面模拟设施”的目标是:探索在空间环境下人类活动所引发的新现象和新规律;揭示空间环境因素作用下物质结构演化的基本规律和各种环境耦合效应的物理本质;健全材料/器件空间服役行为的理论分析方法和评价体系;实现基础理论的原始创新与航天材料/器件的自主可控;引领国际空间科学与航天技术基础研究的发展趋势。“空间环境地面模拟设施”将构建国际领先水平的、具备高时空分辨率的原位/半原位动态分析手段的空间综合环境模拟平台;形成国际领先的空间环境及其与物质作用科学的研究条件和能力,支撑我国空间基础科学研究和航天技术的原始创新水平的提升;填补我国在大型空间综合环境模拟设施、综合性空间环境与物质相互作用科学研究平台的空白;将带动飞行器设计、材料、力学、控制、微电子、光学、能源、生命、食品等多学科的交叉融合与发展。 为配合“空间环境地面模拟设施”发展建设,学校于2014年11月成立了“哈尔滨工业大学大科学工程专项建设指挥部暨空间基础科学研究中心”(下称“指挥部(中心)”),指挥部(中心)定位于大科学工程建设和运行的“执行中枢”、学校基础研究转型升级的“战略平台”

时间与空间维度

B 时间与空间维度 任何文化体系总是一定时间和一定空间的人群所创造的。任何文化系统或特质,都不能没有时空参照系。我国古人,春秋时以?宇?指空间,?宙?指时间,所谓?时空?也就是?宇宙?——?上下四方渭之宇,古往今来渭之宙?。以三维空间和一维时间密切联系的四维座标系考察文化系统间的运动,是很有必要的。(《文化学概论》郭齐勇湖北人民出版社 1990.2 P250) 所谓文化的时间性,是就文化发展中的持续性、阶段性来说的。文化的时间性的内涵,包括:(1)文化在量上的累积和延续;(2)文化在质上的变异与区分,(3)文化特质在流传过程中的暂时性或长久性。从时间维度上考察,文化体系发生、发展、成熟、衰亡、复兴、重构、再生的过程即是量上的累积(连续性)和质上的变异(阶段性)之矛盾的统一过程;也就是旧特质的衰退与新特质的增加的过程,其间亦不乏由量到质的转化、飞跃,即渐进过程的中断。例如,从人类科技史上看,从常规科学到科学革命,再到常规科学和科学革命,展示了无数的运动过程。从文化特质的绵延与变异来看,有的易于变迁,如服装款式,劳动工具;有的则难于变迁,如宗教信仰,哲学理论。 文化层 文化中的时间概念影响着人们对于生存、创造、生命、未来、生活等所有方面的认识和追求,并最终形成了不同文化风格的文化形态或文化类型。因此,在文化学的研究中,时间对文化的影响往往在诸如文化层等历史文化的凝固中,得到最直接的答案。 文化层的概念最初是由德国的文化学家格雷布内尔于1904年在柏林召开的人类学、民族学、史前学会议上提出来的,在这次会议上,他提交并演讲的论文题目就是《埃塞俄比亚文化圈及文化层》,后来,文化圈与文化层一道在文化界广泛流传开来。什么叫文化层呢?所谓的文化层就是指在文化发展的历史进程中,存在着不同的层次,每一个层次都反映着不同时期的不同文化特征。从本质意义上来说,文化层是文化累积的结果,正如考古发掘一样切开文化历史的横断面,我们可以看到不同的文化层被一层层地覆盖在地下,成为历史的积淀。反映着人类文化创造的历史和文明进步的程度。(陈华文《文化学概论》上海文艺出版社2001.11 P113) 所以,文化层所代表的是一个历史时期.它的重心是指向时间维度。作为研究人类文化史的一个重要的工具性概念,文化层对于我们了解人类文化的产生、发展,比较、研究、鉴别各个民族文化嗣续有着重要的意义。 1.时间维度即历时维度 (1)原始时代(人类过着与动物相去不远的生活,一切生活来源皆仰自然赐予)农业时代(有了相对稳定的食物来源,建筑房屋等) 工业时代文化(科技发明史)(陈建宪:《文化学教程》华中师范大学出版社,2004.12) (2)传统农业文明、现代工业文明、后工业文明(衣俊卿:《文化哲学十五讲》,北京大学出版社,2004.10 P79)

初中科学地球、宇宙和空间科学知识总结

宇宙空间科学 主题1 地球在宇宙中的位置 (一)四季的星空 1.星图上的方位判断 星图上的方位:上北下南,左东右西。 2.阳历和地球公转的关系 (1)地球公转产生四季更替的周期为365.2422天。 (2)阳历日、月时间的依据 阳历月份天数是依据四季更替的周期和地球绕日公转的速度安排的。由于四季更替周期为365.2422天,故采用大小月,大月为31天,小月为30天;2月平年为28天,闰年为29天。 (3)阳历闰年的安排 阳历在每400年中设97个366日的年(闰年),其余的303年为365天(平年)。公元年能被4整除的是闰年,世纪年必须能被400整除才是闰年。 3.农历与月相的关系 (1)月相的含义月球的各种圆缺形态叫月相。 (2)月相变化的成因 ①月球是一个不透明、不发光的球体。 ②太阳、地球、月球三者相对位置在一个月中有规律地变化。 (3)月相名称及其出现时间的判断 ①当日、月、地在同一直线上时,月球居中时为新月(朔),时间为农历初一,地球居中时为满月(望),时间为农历十五、十六。 ②当日、月、地三者相互垂直时,月球向日、地另一侧运动时为上弦月,时间为农历初七、八;月球向日、地中间运动时为下弦月,时间为农历二十二、二十三。 ③月相 ④月相变化的周期29.53天。 (4)农历月天数的安排农历月中。大月为30天,小月为29天,大小月相间分布,所以要安排闰月的方式与公历保持一致。 (二)太阳系与星际航行 1.太阳和月球 (1)太阳的基本概况 太阳是离地球最近的恒星。它是一颗能发光发热的气体星球,直径约为140万千米,表面温度约6000℃,中心温度高达l500万℃,日地距离约1.5亿千米。地球在自转的同时围绕着太阳运动,绕着太阳旋转一周需要一年时间。 (2)月球的基本概况 月球是地球惟一的天然卫星。月地平均距离约为38.44万千米,月球直径约为3476千米,月球本身不发光。月面的阴暗部分是月球表面的平原、低地地区,月面的明亮部分属于月球表面的高原、山地地区。月面有众多的环形山。月球绕地球公转的周期大约为一个月,它同时也在不停地自转,周期恰好也是一个月,所以在地球上所看到的月球都是同一副面孔。 2.太阳活动对人类的影响

第三节 时间和空间是物质运动的存在形式

第三节时间和空间是物质运动的存在形式 一、时间和空间是物质运动的普遍表现形式 (一)时间和空间的含义 时间是物质运动的持续性、顺序性。所谓持续性,是指任何一个物体的运动都要经过一个或长或短的过程。如π介子的“寿命”只有一亿亿分之一秒,但还是有一个持续的过程。电子计算机每秒可进行上千次、上万次的运算,但还是有持续的时间,谁也造不出不需要运算时间的电子计算机。所谓顺序性,是指不同事物之间运动过程的出现有一个先后顺序关系。时间的特点是一维性。这种一维性表现在:任何一个物体运动的持续性都可以用一个数来表示,时间总是朝着过去、现在和将来一个方向发展。时间的这种一去不复返性,即不可逆性,是由事物发展过程绝对不会重复的性质决定的。空间是物质的广延性或伸张性。所谓广延性或伸张性,是指客观事物所具有的一定长度、宽度和高度。也就是物质所具有的上下、前后、左右伸张的性质。物质的空间特性平常以两种形式表现出来。第一,表现为一定的体积。第二,表现为一定的位置。在数学和物理中,常常使用“多维空间”的概念,如物理学中“ 相对空间”和色度学上的“ 颜色空间”,都只有比喻或模拟的性质,并不表示现实的空间是多于三维的。在数学上设想没有宽窄只有长短的线和只有长宽而没有高低的面,这也仅是一种科学抽象,而在实际生活中这样的线和面是没有的。 (二)时间、空间与物质运动不可分离 时间和空间与物质运动是不可分离的。一方面,物质运动离不开空间、时间。离开空间、时间的物质运动是无法存在的。基本粒子尽管极其微小,但直径仍然有十万亿分之一厘米,就是说还有一定的空间。许多基本粒子的寿命极短,如中性π介子的寿命只有一亿亿分之一秒。但毕竟还是有时间的。微观粒子尚且如此,比微观粒子大的物质客体当然更是具有空间广延性和时间持续性了。因此根本没有,也不可能有在空间、时间以外的物质运动。另一方面,空间、时间离不开物质运动。一说空间和时间,就必然要问什么东西的空间和时间,离开物质运动的空间、时间是根本不存在的。空间、时间的度量离不开物质的运动。如测定宇宙间天体相互距离是用“光年”,即光运行一年的行程。对普通长度的精确测量以及对微观世界内极小长度的测定,都用电磁波以及其他基本粒子波的运动来测定。人们度量空间和时间的方法、工具和单位尽管各种各样,但都离不开物质运动。人们能够确定量、度、空间和时间的工具和单位,是因为作为工具的物质形态本身具有广延性和持续性;物体之所以能够被测量,也因为物体具有广延性和持续性;如果测量工具不具有广延性和持续性,或者被测量的物体不具有广延性和持续性,时间和空间则无法测量。由此可见,空间和时间离不开运动着的物质,物质和时间、空间不可分。正如恩格斯所说,时间和空间“这两种存在形式离开了物质,当然都是无,都是只在我们头脑中存在的空洞的观念、抽象”。总之,时间和空间是物质的存在形式,它们和物质运动密不可分。把时间、空间和物质运动割裂开来的观点是必然要导致唯心主义和形而上学。

地球与空间科学(浙江中考三年试题)

地球与空间科学(浙江中考三年试题) 试题卷I (选择题) 一、选择题(本题共38小题,每小题分,共分) 1.今天是2014年6月14日(农历五月十七),月球位置大致 在图中的() A.1~2之间B.3~4之间 C.5~6之间D.7~8之间 2.对地球的自转和公转及有关现象的描述,下列叙述正确的 是( ) A.从北极上方看地球绕地轴自东向西旋转 B.地球上四季的形成是由于地球的自转 C.地球上昼夜交替现象是由于地球的公转 D.地球绕太阳自西向东公转 3.下列有关地球自转与公转的说法正确的是( ) A.地球自转方向为自东向西B.地球自转周期为365天。 C.地球公转周期为1天D地球公转时地轴是倾斜的 4.某天晚上,小金在天空中看见一轮满月。此时日、地、月三者的相对位置图正确的是() A.B.C.D. 5.小敏用一个一半涂白(表示阳光照射的半球)、一半涂黑(表示背光的半球)的球模拟月相变化,如图所示。当球位于乙时,他模拟的月相是() A.新月B.上弦月C.满月D.下弦月 6.下列叙述中,正确的是() A.今天(农历五月十七)的月相是上弦月 B.放入磁场中的小磁针静止时,N极所指的方向为该处的磁场方向 C.摩擦力的大小跟接触面积大小有关 D.升旗时使用旗杆顶端的滑轮是为了省力 7.今年5月4日(农历四月初六)晚,太阳系的“大个子”﹣﹣木星与月亮距离达到最近,上演了一幕“木星合月”的美景,木星合月时,我们可以看到的景象为() A.B.C.D. 8.2014年5月4日,木星与月球上演“木星合月”(两者距离达到最近的天象)。图甲表示相关天体的位置关系,地球上的人观察到此次木星合月的景象最接近的是(○表示木星)()

十三五”国家科技创新(空间信息技术)路线图

7月28日,国务院正式印发《“十三五”国家科技创新规划》。这份首次以国家科技创新规划命名的《规划》大篇幅描绘了未来5年我国空间信息技术发展发展的路线图。包括开展新机理新体制遥感载荷与平台、空间辐射基准与传递定标、超敏捷卫星与空天地智能组网、全球空间信息精准获取与定量化应用、高精度全物理场定位与智能导航、泛在精确导航与位置服务、量子导航、多源多尺度时空大数据分析与地球系统模拟、地理信息系统在线可视化服务、空间核动力等核心关键技术研究及示范应用。 值得关注的是,《规划》不只局限于技术创新本身,而是从全产业链入手,涵盖从研究开发一直到产业化的全过程,并且注重政策在落实过程中的执行和协调,包括科技金融、大众创业、各类风投等。《规划》还要求加快实施国家科技重大专项,启动“科技创新2030—重大项目”,加强现代农业、新一代信息技术、智能制造等领域的一体化部署。 近年来,随着全球卫星定位技术、高分辨率对地观测技术、海量空间信息处理技术、无人机技术、移动互联网、云计算、智能终端等高新技术的融合和发展,地理信息产业迎来了前所未有的发展机遇。 而随着众多利好政策的出台,空间信息行业技术将广泛应用于国家重大科技工程、现代农业、现代交通、公共安全、海洋开发、智慧城市等领域,并且引领产业变革。 附:“十三五”国家科技创新(空间信息技术)路线图 国家科技重大专项 研发具有国际竞争力的重大战略产品,建设高水平重大示范工程。

现代农业技术 重点发展农业生物制造、农业智能生产、智能农机装备、设施农业等关键技术和产品;力争到2020年,建立信息化主导、生物技术引领、智能化生产、可持续发展的现代农业技术体系,支撑农业走出产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的现代化道路。 新一代信息技术 发展自然人机交互技术,重点是智能感知与认知、虚实融合与自然交互、语义理解和智慧决策、云端融合交互和可穿戴等技术研发及应用。

北京大学空间物理与应用技术研究所

北京大学空间物理与应用技术研究所 空间物理学是人类进入太空时代以来迅速发展起来的新兴学科。它主要研究太阳系特别是日地空间中的物理现象与规律,研究空间环境及其对人大空间活动和生态环境的影响。空间物理学主要包括太阳大气物理学,日球层(即行星际)物理学、磁层物理学、电离层物理学及电波传播及应用、高层人气(热层和中层)物理学、空间探测实验与技术。空间环境学,空间等离子体物理学及日地关系学等分支,是一门应用性强的交叉性的基础学科。 当前,人类已进入开发太空资源,开创空间产业的新时期,空间通讯和导航已广泛应用。空间对地观测正在迅速发展。空间材料和制药工程已开始诞生,空间发电系统也将运行。月球基地和行星开发将在下一世纪上半叶出现。我国是一个空间技术大国,空间应用的一些领域已进入实用阶段。人类的航天活动必须以对太空环境的认识为基础。目前日地系统整体过程的研究和地球空间环境预报已在全球范围内广泛开展。21世纪将是空间技术和科学蓬勃发展的新世纪,空间物理学人才大有作为。 北京大学空间物理与应用技术研究所2002年刚刚成立,其前身是成立于1960年的空间物理学专业。四十年来已培养出一大批日地空间物理、空间环境和空间应用等领域内的杰出的科学家和工程技术人才,其中有中国科学院、国防科工委、航天部门和高等院校等诸多系统的各级领导、技术骨干,有国际影响的空间物理学家和空间环境专家等,有的还被评选中国科学院院士;他们为发展我国的空间科学事业做出了巨大的贡献。 本研究所是国家空间物理学博士点和硕士点,现有中国科学院院士1人,教授7人(其中博士生导师3名),副教授、高级工程师和高级实验师4人,博士后1人。此外还有博士研究生和硕士研究生近20人。 本专业教师知识面广,教学水平高,科研成果出色。先后承担了22项国家自然科学基金项目和国家基金委“日地系统能量传输研究”重大项目两项课题及“863”高科技项目,还参与了国家科委攀登计划。多次获得国内外重大科学奖励,(仅2001年就获得两项国家自然科学二等奖,且均为第一获奖人),有的被选为中国科学院院士、有的被选为国际宇航科学院院士、有的被聘为欧空局卫星星座计划国际合作科学家。 在实验条件方面,本专业现已建成“电离层和电波传播实验室”,“等离子体探测实验室”和“高层大气探测实验室”。本专业教师利用这些实验条件承担过航天部的“无线与等离子体相互作用”,“返回卫星等离子体鞘套”及中美合作科学卫星项目等研究工作,还承担了航天部关于卫星表面电位和星内粒子辐射方面的重要任务。此外,本专业还进行“电离层多普勒效应”和“宇宙噪声”的日常观测,具有电离层垂直和斜向探测的能力。并已开始向美国地球物理中心交换观测资料。 本专业同国际一些知名的空间物理研究单位,如美国加州大学洛杉矶分校地球与行星物理研究所、德国马克斯普朗克高空物理研究所等,以及国内空间和科学研

地球、宇宙和空间科学知识点

地球、宇宙和空间科学知识点 【知识点1】四季星空: 考试内容考试要求 四季的星空▲1.阳历和地球公转 描述阳历(包括节气)和地球公转的关系 a ▲2.农历与月相 ①识别月相(新月、上弦月、满月、下弦月) ②根据具体的月相说出农历的大致日期 ③知道农历中的阴历成分是以月相变化周期为依据设置的 a a a (一)阳历和地球公转: 1. 阳历是根据地球绕太阳公转周期所定出来的历法。阳历一年为365天,地球公转一周为365.2422天。这样每400年就多出97天,就把这97天安排在97个闰年的2月份。闰年的计算:公元年能被4整除(世纪年必须被400整除)的为闰年。 2. 地球公转的方向是自西向东。公转轨道是椭圆形的,公转周期为365.2422天。 3. 二十四节气是阳历的成分,节气是由地球公转时所在的位置确定的。地球公转一周360度,每运行15度有一个节气,共有二十四节气。因此,节气在阳历上的日期一般是固定的。但由于闰年的关系会相差一、二天。(二)农历与月相 1. 月相:月球本身不发光,太阳总把半个月球照亮,我们看到的月球的各种圆缺形态就叫做月相。 2. 由于日、地、月有规律的相对运动造成三者相对位置有规律的变化,使地球上看到月球的形态也有规律地变化。当出现上弦月和下弦月时,日、地、月三者位置是垂直的,当看到新月和满月时,日、地、月三者的位置在一条直线上。 3. 农历的月份是严格按照月相变化设置的。月相变化的周期是29.53天,接近于农历的1个月。 月相与农历的关系如下图: 月相名称农历日期 ① 上弦月初七、初八 ② 满月十五、十六 ③ 下弦月二十二、二十三 ④ 新月初一 【知识点2】太阳系与星际航行: (二)太阳系与星际▲1.太阳和月球 ①描述太阳的基本概况(太阳的大小、温度、外部大气组成) ②描述月球的基本概况(月球的大小、状况、环形山) a a 航行▲2.太阳活动与人类 ①列举太阳活动的基本类型(太阳黑子、日珥) ②列举太阳活动对人类的影响 ③举例说明太阳是地球生命活动所需能量的最主要来源 a a a ▲3.太阳系 ①描述太阳系的总体构成②识别八大行星 a ▲4.人类飞向太空的历程 ①知道人类探访月球的历程 ②知道我国航天事业的成就 a a 1. 太阳和月球 ①太阳自己能发光发热,它的半径是地球的109倍,表面温度达6000摄氏度。太阳大气层从里到外分为三层: 光球层(平时看到的形状)、色球层、日冕层。 ②月球上没有空气,没有水,没有生命。昼夜温差大,可达300℃。月球表面布满了大大小小的环形山,大多 数环形山是陨石冲击月球表面和月球火山活动的产物。月球的体积为地球体积的1/49,月球的质量约等于地球质 量的1/81,半径是地球的1/4。月球是地球的卫星。 2. 太阳活动与人类 (1)太阳活动强弱的标志:太阳黑子(活动周期为11年),1998年开始为第23个周期。太阳活动激烈的标 志:耀斑。 (2)太阳活动对人类的影响:干扰短波通信、紫外线强引起皮肤癌、气候异常等 大气层分层太阳活动对地球的影响 光球层太阳黑子引起降雨量变化 色球层耀斑日珥影响地球磁场 日冕层太阳风影响短波通讯 3. 太阳系 ①太阳是太阳系的中心天体,行星及其卫星、小行星、彗星和流星体等天体按一定的轨道围绕太阳运行而构成 太阳系。日地平均距离约1.5亿千米。 ②距离太阳由近及远八大行星依次是:水星、金星、地球星、火星、木星、土星、天王星、海王星。体积最 大的两颗行星是木星和土星,它们的显著特征是都有美丽的光环。 彗星:(1)彗星的结构:彗核、彗发、彗尾(朝向:背向太阳)。 (2)彗星由岩石的碎片、固体微粒和冰组成,运行的轨道是不对称的椭圆形。 (3)最著名的彗星:哈雷彗星,绕日公转的周期是76年。 4. 人类飞向太空的历程 人类对宇宙的探索历程: 肉眼————望远镜————人造卫星————载人航天器 (旧:地球上)(新:走出地球) 5.探月历程和我国航天事业的成就 (1).世界上利用火箭升空的第一人是中国明代的一名能工巧匠________。 (2).1969年7月20日,美国宇航员____________第一个踏上月球,人类首次登上月球成功。 (3).1970年4月24日,在酒泉上空成功发射的___________,拉开了我国航天活动的序幕。 (4).2003年10月15日,中国第一位航天员________乘坐神舟五号飞船进入太空,实现了中华民族千年飞天梦 想。 (5).2005年10月12日,航天员费俊龙、聂海胜乘坐________飞船再次飞上太空,并在太空遨游5天,完成一 系列太空实验后安全返回地面。 (6).2008年9月25日酒泉上空发射的“神舟七号”完成了载人航天员首次________活动。这标志着我国的航天 事业从无人到载人,真正实现了中华飞天的梦想。 (7).2007年10月24日18时05分,中国第一颗月球探测卫星__________在西昌卫星发射中心由“长征三号甲” 运载火箭发射升空。“嫦娥一号”是中国自主研制的第一颗月球探测卫星,它的发射成功,标志着中国实施绕月探 测工程迈出重要一步。 (8).2010年10月1日,中国在西昌成功发射第二颗________________________,嫦娥二号由此成为中国航天测 控史上测控距离最远的一颗卫星,并迈开中国________的第一步。 (9)2013年6月11日在酒泉卫星发射中心发射神舟十号载人飞船,飞行乘组由男航天员聂海胜、张晓光和女航 天员王亚平组成 (10)2013年12月初嫦娥三号由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射。它携带中国的第一艘月球车, 并实现了中国首次月面软着陆。 【知识点3】银河系和宇宙: (三) 银河系 ▲1. 银河系 ①描述银河系的构成、大小 ②描述银河系的形状(正面观和侧面观) a a

空间科学技术发展引发的国际问题研究分析

空间科学技术发展引发的国际问题研究分析 空间科学技术分为空间科学和空间技术两部分:空间科学是以航天器为主要工作平台,研究发生在日地空间、太阳系乃至整个宇宙空间的物理、化学、生命等自然现象及其规律的科学;空间技术是研究如何使空间飞行器飞离大气层、进入宇宙空间并进行探测、研究、开发、利用等活动的高度综合性技术。空间科学技术的发展已成为当今世界经济腾飞、社会进步的重要动力之一,但同时也引发了一系列国际问题待解决。 一、空间科学技术对国家发展具有重大的战略意义 (一)推动社会变革和人类进步 1.提高人类对宇宙的认知水平 当代大量的科学发现和进展都来自于对宇宙空间的探索,空间科学技术的发展为人类探索宇宙打开了新窗口。人类借助哈勃太空望远镜发现了不计其数的未知天体,观测距离几乎达到宇宙自身自大爆炸以来膨胀的尺度,丰富了人类对宇宙的认识。特别是20XX年美国凤凰号火星探测器发现火星上有水存在,这一重大科学发现为人类发现地外生命开辟了道路。 2.促进新能源的发现、开发和利用 目前,科学家已经在月球两极发现了大量的冰水物质,如果将来月球上水资源的开采成为可能,将有效缓解地球的水资源危机;月球的矿产资源十分丰富,稀有金属的储藏量多于地球,而且有6种矿物是在地球上从未发现的;月球土壤中还含有丰富的氦-3氖和氦-3的氦聚变反应可以作为核电站的能源,安全无污染而且易控制,对于未来世界是极其理想的能源。 3.改善人类的生活方式 空间科学技术的发展为现代社会建立起信息高速公路,世界所有信息都可以高速、准确、即时分享和传输。通信卫星使全球通讯、络教学、家居办公成为可能,人际交流不再受时空限制;导航定位卫星为飞机、车辆、船舶提供导航服务,方便人类出行;气象卫星接收和测量地球及其大气层的可见光和微波辐射,通过处理获得气象资料,及时有效地对天气进行预报,对农业生产具有指导作用。空间科学技术的发展使人类的生产更加高效,生活更加便捷。 (二)带动相关高科技领域发展 空间科学技术具有鲜明的多学科交叉的特点,对相关高科技领域的进步具

空间时间自然形态和意识基本问题

空间时间自然形态和意识基本问题 空间四种自然形态与时间四种自然形态形成十六类空时自然形态体系。一切存在与不存在、实在与虚在,万物与万无、物质与精神,人类思维和意识,皆有对应的空时自然形态。空间界定形状、大小、范围、环境、结构。时间界定持续久暂性、先后次序性。空间有几何维度、自然维度、运动维度。时间只有过去经由现在指向未来一个单维维度。空间运动包括意识思维的运动皆具有单向性单维性不可逆转性,逆转必有空间因素且已变换时空。物质具有客观实在性。意识具有客观虚在性。意识和思维归属虚在的万无、精神范畴,具有零空间、零时间、零时空特性。 标签:空间时间;自然形态;空时对应法则;意识基本问题;新自然时空观 自然是人类社会和思维之根。“道法自然”是中华文化和智慧之根。所谓“道法自然”,可以理解为探索真理必须从自然的客观存在出发。文化回归“道法自然”,是实现中华民族优秀传统文化复兴的根本路径。遵循“道法自然”,就是不迷信不崇拜前人他人的基本结论,自觉坚持从自然的客观存在出发,提出问题并解答问题。我们从自然的客观存在出发,提出万无时空课题和意识基本问题,诱发空间时间自然形态和十六类空时自然形态体系的发现,揭示空时对应法则,解答万无时空课题和意识基本问题,初步确立新自然时空观,为进一步揭示意识的本质和规律开启新思路,就是回归“道法自然”的亲身实践与探索。 一、自然客观存在的有和无 老子曰:“天下万物生于有,有生于无!”“无名,天地之始也;有名,万物之母也。” 夜晚遥望天空,有星光与无星光,有月光与无月光,有云与无云,有和无共同构成广袤深邃美丽的夜空。白天,天空悬有太阳,天空必有无太阳之处。我们感受有阳光,必有无阳光的地方。这些有与无对于每个人来说都是日常所见,有与无共存是普遍存在的自然现象。 地球上有人类存在,必有地外地球人类的不存在。每个人的存在都是世界上独一无二的,必有世界上每个人之外的该人的不存在。万物皆有唯一性、排他性。睁开眼看得见有,必有闭上眼看不见的无,睡眠有梦,必有睡眠无梦。星云、星系、天体、黑洞、反物质、暗物质、暗能量、无机界、有机界、合成物、动物、植物、微生物、分子、原子、基本粒子、声波、光波、电磁场、引力场、睁眼、闭眼、秋波、眼神、休眠、梦境等,都是有和无、存在与不存在的对立统一体。 有,由无而生,无,因有而在。有即存在,无即不存在。有有就有无,有存在就有不存在。无中生有,有归于无。有和无,存在与不存在,如影随形,同时并立,永不分离。无是相对于有的一种存在方式,不存在本质上也是一种自然的客观的存在方式,有和无、存在与不存在共同构成世界。比如地球上有生命、房

空间物理学专业就业前景分析

空间物理学专业就业前景分析 (一)学科简介 主要利用空间飞行器直接探测和研究宇宙空间中的物理过程的学科。空间科学的一个分支。它主要研究太阳系特别是日地空间中的物理现象与规律,研究空间环境及其对人类空间活动和生态环境的影响。由地球物理学、大气物理学和天文学延伸而来。随着科学技术的发展,人们利用气球、火箭等升空工具探测高层大气的成分和密度、高空磁场、高能粒子、等离子体等,逐渐形成高层大气物理学,这是空间物理学形成和发展的基础。 空间物理学的研究对象包括:①高层大气②电离层③磁层④日球⑤宇宙线⑥行星及其卫星。 (二)培养目标 培养德智体全面发展具有坚实的数理基础和系统的空间物理专业知识,熟悉计算机的运用并熟练掌握一门外语,了解相关研究方向的研究前沿和动态,初步具备独立从事该学科领域研究和教学能力的高层次人才。 (三)研究方向 1.空间等离子体物理 2. 日地空间物理 3.中高层大气物理 (各个招生单位研究方向略有不同,以上以中国科学技术大学为例) (四)考试科目 ①101政治理论 ②201英语一 ③622高等数学B ④829电动力学B或832空间物理基础 (各个招生单位考试科目略有不同,以上以中国科学技术大学为例) (五)相近学科 与此专业相关的学科有:固体地球物理学,地球化学,古生物学与地层学,构造地质学,摄影测量与遥感,地图学与地理信息系统,矿物学、岩石学、矿床学,理论物理,凝聚态物理,无线电物理,导航、制导与控制,飞行器设计,航空宇航推进理论与工程。 以上是针对分析介绍空间物理学专业及就业前景等,希望广大考生认真分析,能够找准自己的方向。 一、专业介绍 1.学科简介 地球化学是理学学科下设的一个二级学科。它是研究地球的化学组成、化学作用和化学演化的科学,它是地质学与化学、物理学相结合而产生和发展起来的边缘学科。自20世纪70年代中期以来,地球化学和地质学、地球物理学已成为固体地球科学的三大支柱。它的研究范围也从地球扩展到月球和太阳系的其他天体。 地球化学的理论和方法,对矿产的寻找、评价和开发,农业发展和环境科学等有重要意义。地球科学基础理论的一些重大研究成果,如界限事件、洋底扩张、岩石圈演化等均与地球化学的研究有关。 2.专业培养目标 本专业培养具备地球化学和地质学的基本理论、基本知识和基本技能,受到基础研究、

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