一、自然知識(shí)

1．地球

地球是一個(gè)北極稍凸，南極略凹，外部地形起伏多變的球體。長(zhǎng)半軸6378．245千米，短半軸6356．863千米，平均半徑6371．118千米的梨狀體。地球上29％是陸地，71％是海洋。

2．地理現(xiàn)象

(1)地震

地震就是地球表層的快速振動(dòng)，又稱為地動(dòng)。2008年5月12日，在我國(guó)四川省汶川發(fā)生了震級(jí)為8．0的地震，直接嚴(yán)重受災(zāi)地區(qū)達(dá)10萬(wàn)平方公里。

(2)臺(tái)風(fēng)

臺(tái)風(fēng)和颶風(fēng)都是產(chǎn)生于熱帶洋面上的一種強(qiáng)烈的熱帶氣旋，只是發(fā)生地點(diǎn)不同，叫法不同，在北太平洋西部、國(guó)際日期變更線以西，包括中國(guó)南海范圍內(nèi)發(fā)生的熱帶氣旋稱為臺(tái)風(fēng)；而在大西洋或北太平洋東部的熱帶氣旋則稱颶風(fēng)。臺(tái)風(fēng)經(jīng)過(guò)時(shí)常伴隨著大風(fēng)和暴雨天氣，風(fēng)向呈逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。

(3)海嘯

海嘯是一種具有強(qiáng)大破壞力的海浪。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生于海底，因震波的動(dòng)力而引起海水的劇烈起伏，形成強(qiáng)大的波浪，向前推進(jìn)，將沿海地帶——淹沒(méi)的災(zāi)害，稱之為海嘯。

(4)泥石流

泥石流是山區(qū)溝谷中，由暴雨、冰雪融水等水源激發(fā)的，含有大量的泥沙、石塊的特殊洪流。在很短時(shí)間內(nèi)將大量泥沙、石塊沖出溝外，在寬闊的堆積區(qū)橫沖直撞、漫流堆積，常常給人類生命財(cái)產(chǎn)造成重大危害。

(5)洪水

大雨、暴雨引起洪水暴發(fā)、河水泛濫、淹沒(méi)農(nóng)田、毀壞農(nóng)業(yè)設(shè)施等。自然災(zāi)害中，洪水造成的死亡人數(shù)占全部自然災(zāi)害的75％，經(jīng)濟(jì)損失占全部經(jīng)濟(jì)損失的40％。中國(guó)、孟加拉國(guó)是世界上水災(zāi)最頻繁的地方。

3．太陽(yáng)系

太陽(yáng)系由太陽(yáng)、八顆行星(原先有九大行星，因?yàn)橼ね跣潜惶蕹秊榘行?、66顆衛(wèi)星以及無(wú)數(shù)的小行星、彗星及隕星組成的。

行星由太陽(yáng)起依次往外的順序是∶水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。

4．銀河系

銀河系是地球和太陽(yáng)所屬的星系。因其主體部分投影在天球上的亮帶被稱為銀河。銀河系約有2000多億個(gè)恒星。其中90％是恒星，10％是由氣體和塵埃組成的星際物質(zhì)。銀河系側(cè)看像一個(gè)中心略鼓的大圓盤(pán)，整個(gè)圓盤(pán)的直徑約為10萬(wàn)光年，太陽(yáng)位于據(jù)銀河中心3．3萬(wàn)光年處。

5．光年

光年，長(zhǎng)度單位，指光在真空中一年時(shí)間中行走的距離，即約94600億公里。

二、促進(jìn)人類進(jìn)步的自然科技發(fā)明

1．X射線的發(fā)現(xiàn)

X射線由德國(guó)物理學(xué)家W．K．倫琴于1895年發(fā)現(xiàn)，故又稱倫琴射線。倫琴在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，真空放電管放出的射線不僅能使某些物質(zhì)發(fā)出熒光，而且具有很強(qiáng)的穿透力。1895年12月倫琴宣布了自己的發(fā)現(xiàn)，并公布了X射線照出的手骨照片。

2．原子核物理學(xué)

原子核物理學(xué)是以原子核的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其內(nèi)在規(guī)律為研究對(duì)象的，是20世紀(jì)20年代建立起來(lái)的。

1919年，著名物理學(xué)家盧瑟福用a粒子作炮彈轟擊原子核時(shí)，首次發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。由于核內(nèi)所含質(zhì)子的總質(zhì)量與原子量差別很大，促使人們?nèi)ヌ剿鹘M成原子核的其他基本粒子。1932年，查德威克發(fā)現(xiàn)了中子，這才使人們認(rèn)識(shí)到原子核是由質(zhì)子和中子組成的。質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子，核子在原子核中的結(jié)合能遠(yuǎn)大于電子在原子中的結(jié)合能。

4．電子的發(fā)現(xiàn)

19世紀(jì)末，電學(xué)興起，這提供了破壞原子的方法。在低壓氣體下放電，原子被分為帶電的兩部分。1897年，美國(guó)的湯姆遜在研究該兩部分電荷時(shí)，發(fā)現(xiàn)其一帶負(fù)電(稱為電子)，而另一個(gè)較重要的部分則帶正電。這一事實(shí)說(shuō)明原子不再是不可分割的。這是科學(xué)史上里程碑的偉大發(fā)現(xiàn)。

5．相對(duì)論

愛(ài)因斯坦的第二種相對(duì)性理論。該理論認(rèn)為引力是由空間一時(shí)間幾何的畸變引起的，因而引力場(chǎng)影響時(shí)間和距離的測(cè)量。

廣義相對(duì)論是愛(ài)因斯坦于1915年以幾何語(yǔ)言建立而成的引力理論，統(tǒng)合了狹義相對(duì)論和牛頓的萬(wàn)有引力定律，將引力改描述成因時(shí)空中的物質(zhì)與能量而彎曲的時(shí)空，以取代傳統(tǒng)對(duì)于引力是一種力的看法。因此，狹義相對(duì)論和萬(wàn)有引力定律，都只是廣義相對(duì)論在特殊情況之下的特例。狹義相對(duì)論是在沒(méi)有重力時(shí)的情況；而萬(wàn)有引力定律則是在距離近、引力小和速度慢時(shí)的情況。

6．量子力學(xué)

量子力學(xué)是研究微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的物理學(xué)分支學(xué)科，它主要研究原子、分子、凝聚態(tài)物質(zhì)以及原子核和基本粒子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的基礎(chǔ)理論，它與相對(duì)論一起構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)。量子力學(xué)不僅是近代物理學(xué)的基礎(chǔ)理論之一，而且在化學(xué)等有關(guān)學(xué)科和許多近代技術(shù)中也得到了廣泛的應(yīng)用。

1905年，愛(ài)因斯坦引進(jìn)光量子(光子)的概念，并給出了光子的能量、動(dòng)量與輻射的頻率和波長(zhǎng)的關(guān)系，成功地解釋了光電效應(yīng)。

7．電磁理論

1864年，麥克斯韋用一組偏微分方程概括了電場(chǎng)、磁場(chǎng)本身以及電轉(zhuǎn)化為磁、磁轉(zhuǎn)化為電等全部電磁現(xiàn)象所滿足的數(shù)學(xué)關(guān)系，預(yù)言了電磁波的存在，并預(yù)言光是一種電磁波。1888年，赫茲發(fā)現(xiàn)錄入電磁波。麥克斯韋電磁理論，被稱為自然科學(xué)的第三次理論大綜合。電磁波的發(fā)現(xiàn)為無(wú)線電開(kāi)辟了道路。

8．熱力學(xué)三定律

熱力學(xué)第一定律即能量守衡與轉(zhuǎn)化定律，其內(nèi)容為∶在任何孤立的系統(tǒng)中，不論發(fā)生何種變化，無(wú)論能量是從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或從一部分物質(zhì)傳遞給另一部分物質(zhì)，系統(tǒng)的總能量守恒。

熱力學(xué)第二定律的內(nèi)容∶熱能的傳遞具有不可逆性，即在沒(méi)有外界作用的情況下，熱能只會(huì)從熱體傳向冷體，而不可能從冷體傳到熱體。

熱力學(xué)第三定律是系統(tǒng)的熵在絕對(duì)零度時(shí)為零，即不存在任何的無(wú)序。

9．細(xì)胞

細(xì)胞是一切生物機(jī)體構(gòu)造和發(fā)育的基本單位。德國(guó)植物學(xué)家施萊登提出細(xì)胞是一切植物機(jī)構(gòu)的基本單位，德國(guó)動(dòng)物學(xué)家把這一觀點(diǎn)擴(kuò)大到動(dòng)物界，正式建立了細(xì)胞學(xué)說(shuō)。這一學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立是19世紀(jì)最偉大的發(fā)現(xiàn)之一，實(shí)現(xiàn)了生物學(xué)知識(shí)的又一個(gè)層次的綜合，證明了生物在構(gòu)造和發(fā)育上的統(tǒng)一性。

10．蛋白質(zhì)

20種結(jié)構(gòu)不同的氨基酸按照其組成和排列次序的不同，構(gòu)成了成千上萬(wàn)種大小不等、功能不同的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞的主要成分，是存在于一切生物體中的高度復(fù)雜物質(zhì)，具有重要的生物化學(xué)功能。