科普知识

科普知识~

1、认识宇宙

人类经过很长时间的努力才认识到我们脚下的大地是个球体。大地这个球体该放在宇宙的什么地方呢?开始人们把它放在了宇宙的中心。后来，有个叫帕拉多喜的人发现天上的星星有一些在动——人们叫它们行星，与之相应，不动的星星便叫恒星。于是人们就说，天上的月亮、太阳、行星及所有恒星都绕着地球做圆周轨道运动。托勒密第一个用数学方法确定了地球与行星的关系，给古希腊人心目中的宇宙图景做出了定量的描绘。这个图景后来成了基督教神学的理论基础。直至1543年哥白尼出版《天体运行论》，才把地球从宇宙中心移开。在哥白尼的体系中，地球不再是宇宙的中心，而是与其他行星一样沿正圆形轨道绕太阳旋转。

17世纪之前，人们—直都是凭借肉眼来观察大象，并借助一些简单的度量仪器来研究天体，主要是太阳、月球和可以用肉眼看到的五大行星。中国人用他们所熟知的金木水火土五行，古希腊、古罗马人用他们熟悉的神来给这些行星起了名字。1610年，伽利略发明了天文望远镜，从而拓宽了人们的视野，看到了用肉眼无法看到的新的宇宙图景。

从18世纪到19世纪上半叶是近代天文学大发展的时期，这时期建立了完整的大行星、地球和彗星运动理论，发现了一些新的行星、行星的卫星和小行星，并且把观察的视野从太阳系扩展到了银河系的其他恒星系。19世纪下半叶，天文学家将当时物理学中的一些新的理论和方法引入到天体研究中，创立了天体物理学，从此开始了现代天文学阶段。

进入20世纪之后，无论是天体物理理论，还是天体观测方法都取得了很大的进展。在传统的光学天文学领域，随着反射天文望远镜的出现，一改19世纪折射天文望远镜的局限，天文望远镜的口径不断增大。1908年出现了1.5米镜、1918年出现了2.5米镜、1948年出现了5米镜、1976年出现了6米镜，1993年口径10米的巨型天文望远镜问世，使人们的视野进入到更为遥远的宇宙空间。

1932年，美国工程师央斯基发现了来自银河系中心方向的宇宙无线电波，后来将这种无线电波称为宇宙射线，由此发现了了解宇宙的新途径，并创立了射电天文学。手段的改进是天文学发展的前提，射电望远镜的出现使宇宙全波段地展现在人类的视野中，使人类了解到一些根据可见光无法了解的天体和物质，例如超新星痕迹、类星体、脉冲星、星际分子和微波背景辐射等。

20世纪60年代开始，人类探索宇宙的立足点不再局限于地球，1962年，美国探空火箭携带X射线探测器飞离地球150公里，发现了在地球表面无法接收的来自宇宙的强X射线，开创了空间天文学时代。1998年6月，美国航天飞机发现者号携带着有中国科学家参与研制的α磁谱仪，试图寻找宇宙中的反物质。

2、宇宙的结构

●梯级分布和各向同性

宇宙是自然科学最大的研究对象，关于宇宙，人类已经有了越来越多的知识。这些知识包含了可能对宇宙进行某种科学解释、建立某种模型所必需的东西；已经让我们能够理性地推断可测范围之内宇宙的起源和不很久远时段内宇宙的未来；已经让我们能够发射地球卫星和为各种不同目的服务的太阳系际探测器；已经让我们能够以科技的方式展开对宇宙间智能生命伙伴的搜寻……

我们现在对宇宙的基本认识是：在相对较小的时空内，宇宙中的物质依次聚集为星体、星系、星系团、超星系团、超超星系团……。宇宙在整体上是均匀的、各向同性的，宇宙没有中心，任何典型星系的观察者所看到的宇宙规律是一样的。

●宇宙在大尺度上是膨胀着的

人们发现天空中有许多云雾状的天体，名之为星云。1924年哈勃把天文望远镜对准仙女座大星云，分辨出构成该星云的单个星体，使河外星系和尘埃云得以区分，并发现仙女座大星云不是银河系中的天体，而是距地球约220万光年之遥的与我们的银河系一样的星系，谓之河外星系。继而他又对河外星云做了更深入细致的研究，发现了许多更为遥远的星系。

1912年始，致力于天体光谱研究的美国天文学家斯莱弗发现，几乎所有河外星系的光谱线都存在着向红端移动的现象。如果按照多普勒效应解释，这就意味着这些星系都在远离地球而去，而且运行速度相当大，比如室女座大星云的运行速度是每秒1000千米。1929年，哈勃考察了斯莱弗的工作，结合自己对河外星系的研究，把运行速度的研究范围扩展到每秒2万公里，提出著名的哈勃定律：星系光谱线的红移量同它们与地球的距离成正比。哈勃的理论被后来的观测进一步证实。也就是说，河外星系的红移是反映宇宙整体性特征的系统性红移——从宇宙中的任何一点都能看到几乎所有的天体都在远离该点而去——宇宙在膨胀。这是一种全方位的无中心膨胀，其情形类似于膨胀的气球上各点之间相互远离。

●宇宙的时空是柔性的

在牛顿时空观中，空间是三维平直的，是绝对均匀、各向同性的；时间是单向一维的，像河流一样匀速地流淌着。时间和空间与物质无关，它们就像是盛装物质的容器，亘古存在，永远不变。

爱因斯坦1905年和1915年先后提出狭义相对论和广义相对论，狭义相对论初步建立了时间、空间的统一性，以及时间空间与物质运动的联系。在狭义相对论中，时空度规随物质的运动而变化。

广义相对论统一了引力质量和惯性质量，引力场等效于具有相当加速度的参照系。他还揭示了四维时空与物质的统一关系，指出空间一时间不能离开物质而独立存在，物质的质量及其分布状况决定时空的结构。反过来看，引力场是空间几何弯曲的表现，空间的曲率体现引力场的强度。

有人依据爱因斯坦的理论推论，在极强引力场，比如黑洞中，空间收缩为1维的，时间扩张为3维的；而超强理论又认为在极微观高能的世界中时空可能是11维的。

爱因斯坦指出大引力场周围可测到空间弯曲，并预言在日全食的时候观测太阳背景处的恒星位置可以证实这种现象。1919年爱丁顿率队赴非洲观测日全食验证了爱因斯坦关于光线在引力场中发生弯曲的预言，也就是证实了爱因斯坦关于物质与时空结构关系的理论。

3、太阳系

直至目前，太阳系依然是我们在宇宙中了解最多的天体系统。哥白尼之后的几个世纪中，太阳系一直是天文学研究的重点。到了19世纪末，科学家们已经发现了除冥王星之外的其他八大行星和将近500颗小行星。20世纪二三十年代，天文学家们又发现了太阳系中的一颗新的大行星——冥王星，并且发现了一些大行星周围的卫星、7000多个小行星，以及若干颗彗星，从而绘制出更加完备的太阳系图景。

●太阳

太阳是与人类的生活最密切相关的天体，万物生长*太阳，我们地上生命的全部能量几乎都来源于太阳。但是由于研究手段的限制，直到20世纪，随着物理学和天文学的发展，更精密仪器的问世，特别是太阳空间探测器的发射，人类对于太阳才有了深入的了解。

现在我们知道，太阳是个主要成分为氢的气体球，太阳的能量来自其本身氢原子的核聚变；太阳表面平均温度为五六千度，中心温度达数千万度；太阳每时每刻都在向外辐射巨大的能量，辐射到地球上的只是其中极其微小的部分；太阳既是生命的源泉，又是巨大的杀手。因为它有强大的磁场，内部温度极高、进行着剧烈的核反应，所以自然界各种相互作用的机制随时在其中起作用，所形成的强大的由紫外线、x射线等高频段电磁波及各种粒子流组成的太阳风笼罩在地球上。

太阳风是地球所承受的宇宙射线的重要来源。如果宇宙射线长驱直入，地球上绝不会有生命可言，是地球的大气层特别是臭氧层和强大的地球磁场保护着我们，这也是我们今天为南北极的臭氧空洞忧心，并极力倡导保护臭氧层的原因。太阳的寿命约为100亿年，它现在已经走完了大约一半的旅程。

●月球

月球是地球的卫星，是离我们最近的天体，它那肉眼看上去亮丽晶莹的外表曾经寄托过人类数不尽的美好心愿。

从17世纪伽利略第一次把望远镜指向月球看到环形山以后，直到20世纪人类才逐渐了解了月球的物理特性。20世纪20年代，法国科学家利奥推测出月球表面有一层由火山灰构成的灰土，50年代末，人类所进行的首次空间探测就是针对月球。1959年，前苏联发射了第一颗月球探测器，发回来的照片使人类第一次看到月球背面的情况。很快，美国也相继发射了一系列月球探测器。1972年7月20日，美国阿波罗11号宇宙飞船的登月舱在月球着陆，宇航员阿姆斯特朗成为第一位登上月球的人，迄今为止，一共有12个人分6次登上了月球。

现在我们已经知道，月球是个死寂的天体，它既没有大气、没有水、没有活火山，也基本没有“地质运动”，它除了寂静地绕着地球旋转、接受来自宇宙空间的各种撞击和辐射之外基本上已经结束了自己天文学意义上的进化历程。可能只有人类才能赋予月球新的生命。

关于月球的起源有三种主要的说法：一种认为月球是在地球产生过程中与地球同时形成的，是早期地球星胚旋转处于吸积盘阶段时盘面上扰动积聚的结果；另一种说法认为月球的起源远比地球晚，月球是从地球上抛出去的，太平洋就是月球脱离地球后留下的痕迹；第三种说法认为月球是地球掠获的小行星。但三种说法都有解释不清的问题，所以关于月球的起源至今还是个未解之谜。

现在，一些国家包括我国都有自己探测开发月球的愿望或已经制定了计划，人类未来宇宙空间的第一个落脚点恐怕还得是月球。

●行星

在19世纪下半叶天体物理学创立之前，太阳及太阳系中的行星、彗星和月球一直是天文学家研究的重点。随着航天飞行器的问世，人类得以近距离观察一些大行星。从60年代开始，美国、苏联和德国等国家先后发射了多个星际探测器，主要对火星、金星和水星等内太阳系天体进行科学考察，其中美国的火星探测器“海盗1号”和“海盗2号”于1975年在火星上着陆；1997年，美国的火星探测器“探路者”又在火星上着陆，进一步探索火星的地形地貌，为人类将来可能登陆火星进行深入的考察。从70年代开始，一些行星探测器又飞向外太阳系，考察木星、土星、天王星和海王星。

火星是目前为止人类了解得最多的行星，也是各种天文地质状况与地球最接近的太阳系天体。人类在梦想着以各种物理、化学和生物的办法对火星进行地球化改造，使它在不远的将来呈现出适合于人类居住的条件，以便在人类走出地球这个人类童年的摇篮，迈开向宇宙空间移民的第一步的时候落户火星。

除九大行星外，太阳系火星和木星之间还有一个奇异的小行星带。小行星的最初发现是起因于人们的一种困惑——在太阳系中每一颗行星与太阳的距离都大约是其前一颗的1.3～2.0倍，惟一的例外就是第五颗行星——木星到太阳的距离大约是第四颗行星——火星到太阳距离的3.4倍。受由理论推导而发现天王星的鼓舞，德国的天文家们认为在火星和木星之间应该还有一颗行星，还组织了一个小组准备搜寻。然而，第一颗小行星却是意大利天文学家皮亚齐在无意中发现的。1801年1月1日，皮亚齐在火星和木星之间发现了一个每天都改变位置的暗淡天体，德国数学家高斯推算出它的轨道正是在人们期待发现新行星的空间内，证明它是一颗行星，皮亚齐名之为谷神星。然而，谷神星太小，半径只有1000千米，只有月球的1／50大，似乎不足以填补火星和木星之间空旷的空间，于是天文学家们继续搜寻。1807年奥伯斯在这个空间内又发现了三颗新行星，分别命名为智神星、婚神星和灶神星。天文学家赫歇尔建议称这些行星为小行星，这种叫法延用下来。

至今，在火星和木星间的这个空间内已经发现了数千颗小行星，因此人们称其为小行星带。现在一般认为这个小行星带是由于太阳系内最大的行星木星的强大引力加之火星引力的共同摄动导致的结果。这种摄动使小行星带内的物质难以聚合成星子，故而形不成大行星。

除小行星带内的小行星外，还有一些分布在太阳系内其他行星轨道上或自己拥有独立轨道的小行星。这些小行星的轨道曲率往往特别大，也就是说特别扁长，远日点特别遥远，近日点特别近，与地球等其他行星轨道有交*。天文学家把轨道近地点比金星与地球的距离还近的小行星称为掠地小行星。与大行星轨道交*以至可以达到相当*近的距离，这一方面导致小行星有可能被大行星掠获，成为大行星的卫星；另一方面，虽然可能性极小，但一旦发生就是灭顶之灾——小行星们有可能与大行星相撞，当然最令人担忧的是与我们的地球相撞。这也是人类必须在宇宙中寻找更多的栖身之所的一个重要理由。著名科普作家卡尔·萨根曾引用西方的一句俗语来解释这个理由说：“我们不能把所有鸡蛋都放在同一只篮子里。”

●卫星

月球是地球唯一的卫星，也是直至近代之前人类知道的太阳系中惟一的一颗卫星，所以自古人们都是把它与金木水火土等行星一道等而观之，并没觉出它与其他行星有什么不同。1610年，伽利略用自制的望远镜观天，发现了木星的四颗卫星。这件事在当时可谓是引起了轩然大波，因为这就意味着不但地球不是宇宙的中心，太阳也不是宇宙惟一的中心，而这样的结论是为当时的“正统思想”所绝对不能容忍的。现在，人类已经在太阳系中发现了至少64颗卫星；并且知道土卫六上有大气，这是目前所知惟一的一颗拥有大气的卫星。有大气是非同小可的事情。因为有大气就多了一重地球化的可能，而存在地球化可能的地方都有可能成为人类的未来家园。

●彗星

长期以来，无论在东方还是西方，彗星的出现都被视为是不祥的征兆。对于西方人来说这种情况在1682年彻底改变了。这一年牛顿的朋友哈雷发现了当年出现的彗星原先也曾经进入过人类的视野，而且他计算出这颗彗星每76年会再来一次。1758年，这颗彗星果然光临。但是，人们长期以来还是不知道为什么彗星在太阳系运行时形状会发生变化。直到20世纪，人们才知道彗星原来也是以椭圆轨道绕太阳运行的天体，但它们的轨道比行星的扁得多，因此近日点往往很近，远日点却非常远。

彗星主要是由冰雪物质和尘埃组成，有人形象地说彗星是个“脏雪球”。彗星远离太阳时，为完全的固体状态，当它*近太阳时，因为炽热，会形成水蒸汽和尘埃，因此，形状变化较大，会有明显的膨胀，多数情况下还会拖出或长或短的彗尾。我们现在还知道，彗星因为每次经过太阳附近时都会损失一些物质，在经过太阳若干次之后，彗星就全部因蒸发和分解为尘埃而消失，或者留下一个由岩石组成的核。

关于彗星的起源，还是个未解之谜。

4、银河系

银河系是一个拥有上千亿颗恒星和大量星际物质的天体系统，太阳是银河系中一颗极其普通的中等恒星。我们在夏夜晴朗的天空中看到的银白带子是银河系在天球上的投影，熠熠的白色是密集的恒星发出的光辉。

如果从银河系之外看银河系，它应该是一个带旋涡结构的铁饼形星系。银河系的盘面直径约为10万光年，核球直径大约为1万光年，银核直径大约为3光年。我们的太阳处在银河一条旋臂上，距银心约4万光年远的地方。因此在地球上看银河，朝向银心的一侧密集明亮，另一侧则稀疏暗淡。银盘中恒星相对密集，尤其是旋臂上集中着一些比较年轻的甚至是形成中的恒星、疏散星团、星际介质和气体星云；年老的球状星团分布在银晕中；大质量的银核中心有一个巨大的黑洞。银河系的总质量为1400亿个太阳质量，其中90％为恒星、10％为气体和尘埃组成的星际介质。银河系整体绕过银心垂直于银盘的轴旋转，太阳所在处的转速为每秒220千米。

5、恒星的演化

古人将天空中的星体分为行星和恒星，前者有明显的运动，后者不动。1718年，天文学家哈雷发现三颗最亮的恒星——天狼星、南河三和大角星的位置与希腊时代天文学家的记录有较大的偏差并且不可能是正常的误差，于是得出结论说恒星并非不动，只是因为与我们的距离相当遥远而显得运动相当缓慢，所以看上去好像不动一样。在19世纪，人们发现宇宙中的恒星具有不同的光谱，于是有人提出，恒星是否也发生演化。对于这个问题，直到20世纪50年代才找出答案。在这期间，美国天文学家史瓦西经过系统研究，将恒星的能源和恒星的结构与恒星的演化结合了起来。弗里德曼·霍伊尔对恒星演化给出了科学的解释，将恒星生命周期划分为起源、主序星、红巨星、矮星等几个阶段。其中恒星在主序星阶段停留的时间最长，我们的太阳现在正处于这一阶段。对恒星的演化过程，科学家以赫—罗图描述。对恒星演化过程的研究是人类迄今为止对天体问题最精确的科学研究。

恒星的前身是弥漫稀薄的星际物质，由于引力收缩而成为密度较大的星胚。在收缩过程中，星胚中心密度增大，引力势能转化为热能，温度增高，并逐渐发光发热，当中心温度达到1000万度时，在高温高压下，氢聚变为氦的热核反应成为主要能源，星胚成为一颗真正的恒星。当向外的辐射能足以与万有引力引起的向内的收缩相抗衡时，收缩停止。恒星内部的氢燃烧转变为氦，随着时间的推移，恒星中便积累了大量的氦，随着氢燃料逐渐耗尽，氦逐渐增多，氢聚变为氦的热核反应产生的热量减少，温度降低，向外的辐射能不足以抵抗因巨大质量而拥有的引力所导致的向内的压力时，恒星在引力的作用下坍缩，星体密度增加，同时内部压力急剧增大，引力势能迅速转变为热能，温度陡增，氦被点燃，氦聚变产生碳，燃烧重新开始，向外猛烈辐射能量，导致外壳急剧膨胀，恒星体积急剧增大，表面温度迅速降低，成为红巨星。红巨星之后，如果恒星质量足够大，还会重复如上的过程，点燃碳聚变而为以硅为主的元素，之后如果恒星质量更大，还会发生硅聚变而为铁族元素的反应，甚至发生超新星大爆发。再后，恒星便逐渐走向它的末日。在恒星演化的末期依据恒星质量从小到大的不同可能依次出现四类演化结局：黑矮星、白矮星、中子星和黑洞。

6、宇宙中的未解之谜

著名科普作家阿西莫夫说：“在科学上每一个新的发现都会打开通往新的神秘的大门，同时最大的发展往往来自意外的发现，即推翻原有观点的发现。”对人类现有的理解能力和科学水平而言，宇宙深奥而神秘，下面所列的只是几个有代表性的现象。

●暗物质

美国女天文学家葳拉·罗宾依据已经发现的一些天文现象及人类已知的一些科学规律，提出宇宙中应该存在大量的暗物质，否则许多现象都无法解释。暗物质可能是黑洞和矮星，但暗物质中的绝大多数应该是一些不发光、不反光、不挡光的透明物质，科学家们有的说是重子物质、有的说是光子、有的说是中微子，总之，宇宙间的暗物质还是个未解之谜。

●类星体

类星体指一类特别明亮、体积特别小、运行速度特别大、发射出的能量特别强又有极快的明暗周期变化的一类天体。美国天文学家马丁·斯密特等人对类星体做了深入研究总结出一些现象，提出了一些令人费解的问题，但直至今天，天文学家们连在类星体到底是离我们较近的天体还是离我们非常遥远的天体这一点上还没有完全达成共识，类星体到底是什么东西就更是不得而知。

●黑洞、白洞，蛀洞

1939年奥本海默根据广义相对论预言，当恒星质量足够大(相当于我们太阳质量的3.2倍以上)时，可能会由于巨大的引力而坍缩；随着它的体积的变小，引力场会变得十分强大，以至大到将其引力范围(科学上称视界)内任何东西都吸进去的程度，连光线也无法逃逸，像一个无限深的洞。20世纪60年代，美国物理学家惠勒将其名之为黑洞。有科学家预言，银河系中应该有100万个黑洞。由于黑洞吞食一切物质和光线，起码现阶段人类还找不到直接观察黑洞的方法，不过科学家已经间接证明了若干个黑洞的存在。

白洞是科学家为平衡宇宙间物质的流动性而预言的一种与黑洞性质相反的天体，在视界之内的物质只向外流不向里流；蛀洞(亦有称虫洞)则是有了黑洞和白洞之后一种必然性的理论假说，它是科学家预言的弯曲空间不同区域间或不同宇宙间可能存在的联系通道。究竟在这样深的层次上宇宙如何结构自己，人类还不得而知。

7、大爆炸宇宙模型

自从爱因斯坦用他的广义相对论给出第一个宇宙模型之后，一门新的学科——宇宙学便诞生了。爱因斯坦1917年提出有限无边静态宇宙模型，在这个模型中物质均匀分布，宇宙的大尺度特征不随时间发生变化。1922年，苏联数学家弗里德曼提出了现代宇宙学中第一个动态宇宙模型，提出宇宙有膨胀和收缩两种可能。1932比利时天文学家阿贝·乔治·勒梅特依据宇宙膨胀逆推而提出宇宙中所有的物质最初应该聚集在一起。1946年，美籍俄裔科学家伽莫夫首次将广义相对论宇宙学和化学元素生成理论结合起来，提出宇宙开始于高温、高密度的原始物质，最初的温度高达几十亿度，很快便降低到10亿度，这时的宇宙充满了辐射和基本粒子，随后温度开始下降，宇宙开始膨胀，当膨胀持续100万年，温度降至一定程度时，宇宙物质逐渐凝聚成星云，再演化成今天所见的各种天体。后来伽莫夫的学生阿尔法推断150～200亿年前宇宙大爆炸的余烬，在今天应表现为温度为几K的背景辐射。这个理论在提出来的时候被很多人当作臆想，并未引起特别的关注。1965年，鲍伯·威尔逊和阿诺·彭齐亚斯用贝尔实验室的角形天线无意间测到了2.7K的微波背景辐射。宇宙微波背景辐射的发现使沉寂的大爆炸宇宙模型焕发出新的生命力。

在大爆炸宇宙模型中，宇宙诞生的时候密度极大，空间高度弯曲，能量集中为引力能；大爆炸发生后，空间中充满辐射、各向同性。这就产生了疑问——严格各向同性的均匀辐射场中何以能出现离散性的粒子?有人预言，这个辐射场中可能会出现细微的扰动，是扰动破坏了场的均质性，产生了粒子。1989年，美国发射“宇宙背景探索者”卫星，1992年正式宣布探测到微波背景辐射的不均匀性，这就使大爆炸在最初完全的能量状态：足可以产生出粒子进而演化成现今的宇宙有了前提。乔治·斯勒姆以计算机对数据进行处理得出早期宇宙图，这个图被形象地戏称为“宇宙蛋”。

不过，大爆炸宇宙学也还有许多不能解决的问题，比方说大爆炸之前的宇宙是什么样子?是整个宇宙都起源于这场爆炸，还是这场大爆炸仅仅是我们已知范围的宇宙的起源?爆炸之后如今还在膨胀的宇宙是要永远膨胀下去，还是有一天会停下来或转变为逆向的收缩?……

可以从生物、地理、环保等多个方面举例：
1、人的一生大约要喝多少吨水？（80吨）。
2、一个水龙头滴水，15分钟就滴水200毫升，每天有近20升水，一年就会浪费多少吨水？（7吨）
3、举例说出发电的几种方法？（火力发电、风力发电）
4、环境保护法的原则是什么？（预防为主、防治结合原则；污染者负担原则；环境权利原则；协调发展原则；公众参与原则；可持续发展原则）
5、白头叶猴属于我国哪一级保护动物？（一级）

6、请说出造成1998年长江流域洪涝灾害的原因。（是“天灾”和“人祸”结果。天灾直接原因是气候异常，雨量过大；人祸原因主要有三个方面：第一，破坏地表植被，水土流失严重。第二，江河湖泊的不断减少，进一步降低了蓄洪泄洪能力。）
7、1980至1995年间，全世界森林面积减少了多少？（1.8亿公顷）
8、水资源短缺成为我国城市发展面临的重大问题，据统计，目前我国已有300多个城市缺水，每年我国因缺水而造成的经济损失有多少？因水污染而造成的经济损失有多少？（100多亿元，400多亿元）

概论　　从科学社会学的角度看，科学普及是一种广泛的社会现象，必然有其自身的“增长点”。科学普及的生长点就在自然与人、科学与社会的交叉点上。也就是说，自然科学与人类社会的相互作用生成了科学普及，科技与社会又作为科学普及的“土壤”，哺育着它的生长。而科技进步和社会发展，则为科学普及不断提供新的生长点，使科普工作具有鲜活的生命力和浓厚的社会性、时代性。形象地说，科学普及是以时代为背景，以社会为舞台，以人为主角，以科技为内容，面向广大公众的一台“现代文明戏”，在这个舞台上是没有传统保留节目的。
　　从本质上说，科学普及是一种社会教育。作为社会教育它既不同于学校教育，也不同于职业教育，其基本特点是：社会性、群众性和持续性。科学普及的特点表明，科普工作必须运用社会化、群众化和经常化的科普方式，充分利用现代社会的多种流通渠道和信息传播媒体，不失时机地广泛渗透到各种社会活动之中，才能形成规模宏大、富有生机、社会化的大科普。
　　现代科学技术是一个极其庞大而复杂的立体结构体系，具有丰富的内涵和多种社会职能。在科普工作中，既要注重科技知识的外在功利，又不可忽视其内在的科学思想、科学方法和科学精神。在知识信息中含有的四个不同层次（即数据、信息、知识和智能）中，占据最高层次的智能，才是构成人们科学文化素质的最具活性的重要素质。而这对身处不同岗位的各级领导干部和科技工作管理者来说，尤为重要。
编辑本段科普由谁来写和写作资格认定
　　科普书都是一些成为了伟大科学家之后的人才有资格去写，这是学术界的行业规矩，所以一些科学家不愿意或者有些为难情绪去写科普，这主要是考虑到自己还不是伟大的科学家的原因，因为一旦某某科学家答应写一本科普作品了，行内人士一般不会说的，心里都会反感的， 最后就是由一些普通人来写（但必须是出于对科学的热爱和崇敬来写）而且不能署真实姓名只能是笔名，这是行规。
编辑本段中国的特色科普
　　由于中国人口众多，教育基础设施落后，人均受教育水平较低，因此公众的整体科学素养水平比较低。此外，中国目前是一个经济社会发展不均衡的国家。公众的科学素养存在很大的城乡差别、地区差别、职业差别。因此，中国的科普是一个多层次的立体工程，较之西方的公众理解科学具有更丰富的内容，包括普及科学知识、倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神。
　　中华人民共和国成立以来，科普一直被作为公益事业，受到了政府和社会各界的高度重视，设立了科普管理和协调机构，建设了大量科普场馆和设施，并开展了形式多样的科普活动。
编辑本段中国科普立法
　　2002年6月，中国颁布了《中华人民共和国科学技术普及法》，这是世界上第一部科普法。
　　2006年，国务院颁布了《全民科学素质行动计划纲要》
　　2009年，南京市颁布了《南京市科学技术普及条例》
编辑本段中国科普管理和活动机构
　　新中国成立以来，中国政府对科普工作一直非常重视。在新中国建立初期，就在中央人民政府文化部设立了科学技术普及局，负责领导和管理全国的科普工作。其后，在各部门、地方都设立了专门的科普管理机构。政府投入了大量资金建立了一批国家级科普场馆。从中央政府到地方政府，都设有科普专项经费，以支持科普活动。中国目前的科普经费主要以政府拨款为主。社会各界，包括科技界、媒体出版业、城市社区、企业等等，都积极投身于科普工作之中。
国家科普管理机构
　　中国政府对科普工作的管理和协调机构是相对集中型的。为统筹管理和协调各部门的科普活动，使各部门都重视科普工作，按照《中华人民共和国科学技术普及法》的规定，科技部负责制定全国科普工作规划，实行政策引导，进行督促检查。1996年4月成立了以科技部为组长单位，中央宣传部、中国科协为副组长单位的国家科普工作联席会议制度，成员单位由中央、国务院和群众团体中有关科普工作的部门组成。随后，中国各地也相应地建立了地方科普联席会议制度，这对于有效动员各种力量开展科普工作，提供了制度上的保证。
　　在国务院各系统中，各部委的科普职能都是依据其主要职能而展开的。
　　科技部在政策法规与体制改革司下设立了科普处。该处的职能是：起草国家科普政策法规、组织协调国家重大科普活动、完善和落实科技特派员制度等。
　　教育部下设机构中，基础教育司、职业教育与成人教育司、科学技术司、师范教育司、体育卫生与艺术教育司等依据自己的职能，不同程度地参与科技教育和科普工作。
　　卫生部涉及到的主要职责有：开展全面健康教育、指导初级卫生保健规划和母婴保健专项技术的实施、指导医学科技成果的普及应用工作等。
　　农业部在农村科普工作中起着重要作用。农业部下设的科技教育司负责农业科技知识的普及和农业技术推广工作。此外，农业部还积极支持中国农学会的科普工作。
科普活动机构
　　中国科学技术协会虽是一个群众性科技团体，但在中国的科技发展中却起着重要的作用，其主要功能之一是科学技术普及。建国以来，它通过组织科普活动，为中国的科学普及工作作出了非常突出的贡献。
　　《中华人民共和国科学技术普及法》中明确规定了科协组织是科普工作主力军的地位，它担负着科普工作的组织和实施的任务。
　　在中国科协机关设立了科学技术普及部，主管科协系统的科普工作。
　　中国科协所属167个全国性学会，其中138个成立了科普工作委员会。中国科普创作协会成立于1979年。在22个直属事业单位中，中国科学技术馆、科学普及出版社、中国科普研究所等从事科普事业的有14个。全国已建县级以上科协2881个，学会65482个，企业科协10674个，大专院校科协328个，街道科协4191个，乡镇科协、科普协会32511个。科协机构已经形成从中央到地方有系统的最完善的科普组织。
　　中国科学院也是中国科普工作活动的重要部门，在科普方面的职责是充分发挥中国科学院高科技人才密集、科研设施先进的优势，加强各科研机构和科技工作者与社会公众的联系；动员和组织广大科学家和科技工作者以多种形式宣传科技知识；推动有条件的科研单位面向社会开放研究实验室，通过举办讲座、组织参观等多种方式进行科普宣传。为充分发挥自身智力和设施资源的优势，及时有效地向社会普及中科院最新科技成果，中国科学院成立了科普工作领导小组和中科院科普办公室，负责中国科学院的科普工作，并积极开展科普活动。
　　中华全国妇女联合会（简称全国妇联）下设妇女发展部，其涉及到的科普职能有：指导各地妇联组织妇女文化科技培训和职业技能培训工作；动员和组织妇女参与扶贫、西部开发和生态环境建设，促进农村妇女依靠科技致富；指导各地妇联开展“双学双比”（学文化、学技术、比成绩、比贡献）、“巾帼建功” 活动等。儿童工作部涉及科普的职能有：开展女童工作，促进女童发展；参与推进校外教育，协调、推动全社会为儿童的健康成长创造良好的社会环境等。
　　此外，中华全国总工会、中国共青团等部门都有专门的机构设置负责职工和青少年的科学普及工作。
编辑本段科普场馆和设施
　　科普场馆和设施是面向社会公众进行科普宣传和教育的重要场所。截止到2001年，中国大陆地区共有科学技术博物馆240多座，包括科技馆 21座，综合性自然博物馆8座，自然保护区建立的博物馆6座，专业性自然史博物馆115座，农业、航空、航天、邮电、铁路、中医药、煤炭、军事等专业性技术博物馆约50座，水族馆38座，另有省级综合性博物馆设立的自然部9座。
科学技术馆
　　科学技术馆是指综合性科学普及场所，其主要功能是：展览教育、培训教育、实验教育。
　　中国科学技术馆一期工程2万平方米在1988年建成向社会开放；1999年国庆50周年时2万平方米的二期工程竣工，千年之交向社会正式开放。
　　中国科学技术馆二期工程新展厅的展示内容着重反映了新世纪科技发展的趋势，反映中国国民经济发展的重大领域，主要包括：航空与航天、生命科学、环境科学、信息技术、能源与交通、材料与制造技术以及基础科学等各学科不同领域展品300余项，还有中国古代科技成就展品约400项。
　　中国科技馆穹幕厅是世界上最大穹幕影厅之一。
　　2006年，将有一座建筑面积约12万平方米的中国科技馆新馆矗立在奥林匹克公园内，更加现代化的设施将使之进入世界三大科技馆之列。
　　上海市科技馆是地方政府投入建立的大型科普活动场所。2001年10月在中国上海召开的亚太经合组织（APEC）第九次领导人非正式会议，就在上海科技馆举行。
　　海尔科技馆是中国第一家由企业出资兴建的现代化科技馆，创建于1998年并于1999年正式对外纳客。海尔科技馆是以企业文化为依托，融科技、文化、旅游、娱乐为一体的大型现代化展馆。
专业自然博物馆
　　目前，中国大陆建有专业性自然史博物馆115座，其中包括恐龙等生物博物馆30座、天文馆15座、地质馆70座。
　　常州中华恐龙园应用的先进技术堪称中国自然博物馆之典范。恐龙园运用情景营造手段，以飞溅的瀑布、冷峭的山岩、无水的海洋、茂密的丛林、洪荒的洞窟等，再现中生代特有的生存环境。化石陈列运用互不雷同的手法，通过高科技手段和声光电的运用，结合影视成像、卡通动画、恐龙翻模、网络游戏以及各类科技制作等，使中华恐龙馆突破了传统博物馆的观念，成为具有震撼力的，集博物、科普、观赏、游乐、参与为一体的现代新型恐龙博物馆。
　　中华恐龙馆内设有五个主厅和六个辅助厅。全馆总面积2万平方米以上，馆体穹顶最高处达36米。各厅通过逻辑路线，有分有合，互为关联。以生物演变史作为设计背景，重点突出恐龙从生存、繁衍、演化直至毁灭的构思主线，揭示了生命与环境相互依存，人类必须保护生态、保护环境的深刻主题。
科普教育基地
　　利用已有的科技活动资源，在一定程度上向公众开放，也是中国科普设施的重要组成部分。
　　1996年，国家科学技术委员会和中国科学院确定了第一批对公众开放的科普教育试点基地，包括中国科学院物理研究所、化学研究所、植物研究所、古脊椎动物研究所与古人类研究所、计算机研究中心。
科普大篷车科普列车
　　“科普大篷车”是中国科学技术协会根据中国科普工作发展要求而研制生产的，目的在于向偏远地区开展科学技术普及宣传、科学技术咨询，举办科普展览。
　　科普大篷车具有车载科学技术普及展品展示教育、展板宣传教育、科学技术影视片播放教育、赠送科学技术普及资料书籍、流动科学技术普及宣传舞台等五项功能，被誉为“流动的科学技术馆”。
　　科普大篷车于2001年1月投入使用，在中国中西部地区广大农村开展了大量科普活动，受到了农村居民的热烈欢迎。2002年，“科普大篷车”在全国17个省、市、区行驶，在各地举办了约10万场科普报告和讲座，听众数千万人次。
　　2002年，中国又推出了面向西部地区和老、少、边、穷地区的“科普列车”，主要开展科普展览、报告会、讲座、农业技术咨询、医疗技术培训、致富经验传授、科普电影放映等活动。
　　2002年5月以“传播科学文明，服务老区人民”为主题的科普列车从北京出发，沿京九（北京—香港九龙）铁路在河北、河南、湖北、江西四省的14个县市开展宣传服务活动。2002年10月，以“传播科学文明，促进西部开发”为主题的科普列车则从北京驶向西北，为内蒙古、宁夏、甘肃等3个省、区铁路沿线9个县（旗、市）的各族人民提供服务。所到之处，广受欢迎。
编辑本段大型科普活动
　　中国的大型科普活动包括科技周、大型科普展览、科技下乡等。
　　科技活动周是目前中国重要的科普活动之一。2003年虽然遭受SARS疫情影响，但全国科技周活动仍如期在网上进行。主题是“依靠科学，战胜非典”。
　　国家科技周的活动内容非常丰富，全国各省市有关科普活动的机构都采取行动来宣传科技，促进公众与科学的对话。每年的科技周国家科普联席会议都通过协商形成一个主题，围绕该主题各部门再来举办各种形式的科普活动。
　　主题为“科技以人为本，全面建设小康”的2004年全国科技活动周于5月15－21日在全国展开。2004年的全国科技活动周内容丰富，形式多样，突出表现在三个方面：重点宣传科学发展观、强调科技为“三农”（农业、农村、农民）服务、关注未成年人科普教育。主要的活动包括在北京举办“科技以人为本，全面建设小康”的大型主题展览及大型科技游园会、在河北西柏坡举办“科技富民”大型科普活动、在黑龙江举行“振兴东北，服务三农，科技列车龙江行”大型活动等。
　　科技周、科技月等综合性科普活动虽然时间短暂，但影响却非常广泛。通过定期举办大型科普活动，调动了科技人员进行科学传播的积极性，推动了公众对科技的学习和理解，扩大了社会影响。
　　同时，配合重大国际和国内节日，国家各科普有关单位积极开展各种形式的科普活动。如国际气象日、世界卫生日、世界环境日、世界地球日、国际博物馆日、全国植树节、国家节能宣传周等，各有关单位根据节日的情况，通过报纸、电台、电视、互联网等宣传舆论工具，以科普知识竞赛、演讲或大型文艺演出的方式来宣传相应的科学知识。
　　面向农村的科普活动则更加强调实用技术的传播。自1996年以来，各地在每年的春冬季节广泛开展文化、科技、卫生三下乡活动，先后组织了1000多万科技人员下乡，帮助农村干部群众提高文化科技素质。
　　在这些活动中，都穿插着科普讲座。据统计，仅在2002年，中国科学技术协会系统就举办讲座近9万次，参加人数达到300多万人次。
　　“由于政府部门对科普事业的重视和支持，现在中国已拥有世界上最好的科普环境。”——著名华裔数学家陈省身到过世界许多地方，在比较了中外科普工作的条件后，对中国的科普环境表示由衷的赞叹
编辑本段科学普及的定义
　　有了明确的公认的定义，才容易知道论述的基础，才容易得到一致的结论。
　　讲述自己的论据和结论，让读者自行验证此结论是可重复的规律(科学)的过程，被称为科普。
　　迷信是不希望听者去验证，只希望听者接受讲述观点的传播形式。
　　不经验证的接受方式，也是迷信。
　　对没有能力理解或验证的人讲科学，应该叫启蒙教育，多用于在儿童还不知道基本科学验证方法的时候，讲述科学知识。这不适用于理论交锋之时，此时主要讲证据。学校的教材，才是经得起推敲和实验证明的标准的科普读物。
　　由此定义出发，象时间简史一类，没有严格推理过程，盲目把一些“科学家”结论推给大众的做法，不是科普，最多算做启蒙，也就是给不知道相对论，或不理解相对论的人看的，而科普读物，要象教材那样，对每一个实验论据，都要讲清前提条件，预计结果，实验结果，这才能让读者去验证。
　　我们学校的教材是最常见的科普读物。用这个科普的定义，才是可验证，可重复的科学定义。“科学家”是没有严格定义的，科普读物也不需要科学家去写！
　　有人这样定义科普：“科学技术普及，是指采用公众易于理解、接受和参与的方式，普及自然科学和社会科学知识，传播科学思想，弘扬科学精神，倡导科学方法，推广科学技术应用的活动。”爱因斯坦就用这种方法“普及”他的相对论：“一个人坐在火炉旁五分钟，他感觉象过了一个小时；一个男人与他喜欢的姑娘聊天，一个小时，他感觉过了五分钟。所以说时间是相对的。”确实采用了公众易于理解的说法，但这是错误的！科学是客观规律，不以人的意志为转移，科学定义的时间，就是所有参照系都同意的统一时间，否则就不是科学时间。科学精神，就是质疑一切的态度，不论话是谁说的，只有不出现例外情况，我们才承认它是科学的

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