世界百大发现 -双语-100GreatestDiscoveries，科学史，医学

第一集 天文学

1.地心说（the planets move）

发源地：美国西南部、中东、非洲及南美

最早的星体运行（motion）记录者：美索不达米亚人 （Mesopotamians）

他们将星体视为神明，建立高塔记录星体运行，并在泥板（clay tablets）上用密密麻麻的巴比伦文（Babylonian）记录观察结果

第二拨记录者：希腊人

希腊天文学家（astronomer）来到美索不达米亚平原（Mesopotamia）发现了美索不达米亚人的记录，并以此为基础发展出了行星运转的数学理论，认为行星围绕地球运动

2.日心说 the Earth moves

尼古拉斯·哥白尼（Nicolaus Copernicus）

以太阳为中心，其他行星围绕太阳做不停歇的重复运动。日心说是宇宙物理学（the physics of the cosmos）发展的基础。

3.行星轨道椭圆定律（Planetary Orbits are Elliptical）

德国数学家开普勒（Johannes Kepler）推翻了行星轨道为圆形的假定，认为行星轨道是椭圆形的。

他制定了行星运动第一定律，能准确预测所有星体的运动。这一定律说明日心说是对的。

4.木星有卫星 （Jupiter has Moons）

伽利略（Galileo Galilei）自制了望远镜，首次发现了月球上的环形山和银河，还发现有4颗小行星围绕木星（Jupiter），他了不起的地方在于提出卫星围绕行星运行。

这一发现也证明了日心说是对的，如果木星有卫星绕轨运行，则地球也可能绕太阳运行。

5.哈雷彗星 （Halley's Comet）

文艺复兴时期的科学家哈雷（Edmond Halley）遍寻古今所有彗星观测记录，其中24份彗星路径详细到足以让他大致画出轨道，有3个轨道非常相似，每个间隔76年，他大胆推测这是同一颗彗星，并预测彗星会在1758年回归地球，事实的确如此。

6.银河系为盘状星系（Milky Way a disk of stars）

赫谢尔（William Herschel）自己制作了天文望远镜系统观测星空并分类记录，发现了一颗新行星——天王星（Uranus）。

随后他建造了20英尺长的高倍望远镜，将星空分为数个区域，系统编制每个区域的星表,他发现银河是巨大的盘状星系，某些区域挤满星星，某些遥远的区域却几乎是空的。

他的发现说明太阳系只是宇宙中微不足道的部分。

7.广义相对论（General Relativity）

牛顿的万有引力定律能精准预测行星运动，却无法预测水星（Mercury）绕太阳旋转的轨道，爱因斯坦对此感到十分困惑。

问题出在无法解释水星的近日点（perihelion）每个世纪都会前移一些的现象。

牛顿认为引力的传递是瞬间的，爱因斯坦认为这一点有问题，他试图找到可以解释有加速度的（acceleration）、曲折的（zigzag）和正圆形运动的理论。

爱因斯坦认为存在引力波（gravity wave）,他认为星体之所以运动是因为空间本身就是弯曲的——空间弯曲可以解释水星轨道的移动。

这就是广义相对论的粗浅概说。

8.宇宙在不断膨胀（The Universe is expanding）

赫谢尔等人记录了数千个美丽朦胧的星体称之为白星云（white nebula），当时无人知道它们属于银河系还是是独立的星系。

哈勃（Edwin Hubble）估算出许多星系距离我们数百万光年之远，当时人们已知恒星的光线会随着运动在光谱上呈现不同的颜色，在光谱上向蓝色位移表示接近地球，向红色位移代表正在远离地球。位移的量可以显示移动的速度。

哈勃发现在计算地球和星系之间的距离时，恒星的光线几乎都在向红色移动，距离越远的星系位移越大。换言之，宇宙正在膨胀。

根据扩张理论的逆向使用，科学家推出了宇宙的起源中的大爆炸理论。

9.银河系放射无线电波（Milky Way Emits Radio Waves）

卡尔·詹斯基1930年在贝尔实验室工作，内容是寻找影响15米波长的干扰频率，记录一年后他认为有3种静电会干扰这种波长。

第一种明显是由地球的电离层（ionosphere）产生；第二种是当地雷暴造成的；第三种则是神秘且稳定的波，随着太阳的出现而出现，随着日落而消失。

但是后来，詹斯基发现这种神秘电波缓慢偏离太阳，而是似乎来自太阳系之外某一点。天文学家确认他发现了一个超大质量的黑洞。

另外，他是用射电天文学（radio astronomy）观测宇宙的第一人。

10.宇宙微波背景辐射（Cosmic Microwave Background Radiation）

贝尔实验室有多余的微波天线，两个物理学家Penzias 和 Robert Wilson决定用这一天线来测量包围银河系星云的温度,因为它们能够排除来自地球的辐射。但是他们发现实验所得的温度总是偏高，一定是受到了干扰，这一干扰就是宇宙微波背景辐射。

当时有两种宇宙起源的理论，一种是大爆炸理论，有哈勃的宇宙膨胀理论支持；另一种是稳态学说理论（the steady state theory），假设宇宙是无穷的，根本没有原点或终点，永远在扩张.

根据大爆炸论，大爆炸后会在宇宙中有微热残留，宇宙微波背景辐射正好支持了这一结论。

11.伽马射线爆发（Gamma Ray Bursts）

美国为了监视苏联是否在开展核试验而研发出一套轨道卫星系统，可以探测核爆炸产生的伽马射线，同时用于观察超新星爆炸时是否产生伽马射线。

1969-1972年，探测到16次短伽马射线爆发的证据， 然而没有一次和已知的超新星爆炸有关。

最后借助BeoopSAX天文望远镜才解开疑问，它专门用于探测伽马射线的短期爆发，且可以精准标明位置。1997年12月14日，它捕捉到伽马射线爆炸并拍摄了第一批除了伽马射线之外其他波长的爆发照片。这一爆发竟距离银河系120亿（billion）光年。

随后记录的爆发也是如此，不仅距离遥远而且威力巨大。

这意味着：在外太空，地球大气外藏着许多奇妙的星体，它们不仅难以测量，而且威力巨大。伽马射线也被认为可能是造成古代地球生物灭亡的原因之一。

12.行星围绕恒星运动（Planets Orbiting Other Stars）

寻找新行星的方式：用高倍望远镜观察恒星是否因行星重力拉扯而摆动。

行星通过反射母星获得的亮度过低，无法被人类观测，因此需要借助多普勒效应，通过改变的光波来测量恒星的摆动。

天文学家Wolszczan 发现有3颗行星围绕一颗脉冲星（pulsar），他观察了脉冲星摆动时的电波，这一电波会随着脉冲星接近或远离地球而改变。尽管脉冲星所处的环境奇异，却依旧有地球大小的行星围绕脉冲星。而如果有地球大小的行星围绕脉冲星，一定也有地球大小的行星围绕其他恒星。

此后，先后又有超过130个太阳系外行星被发现。

科学家正在寻找类木星和类土星，因为它们意味着该星系可能藏有类似地球的行星。如果类木星距离母星足够远，产生类地球行星的可能性会大大提升。

13.宇宙加速膨胀（The Universe is Accelerating）

大爆炸之后宇宙向外扩张，理论上物质之间的引力作用应当使膨胀速度减慢。

科学家用哈勃望远镜研究某种特别的爆炸星，也就是1A型超新星的亮度。但是他们发现宇宙的膨胀速度并没有减缓，它依旧在加速。

这意味着我们尚未发现宇宙中的所有力量，科学家正在研究这种“暗能量”。

表达积累

• sharpen astronomical vision
• astronomer 天文学家
• the planets move 地心说
• give the basis for
• （某种理论）+stand for +（时间）
• revolve around
• set the record straight 澄清问题；弄清真相；纠正误解；对……作出正确陈述
• the Earth moves 日心说
• by trade 职业是；就职业而言
• shatter the assumption
• calculus 微积分
• improvised ways 经过变通的方式
• tedious adj. 冗长的，单调乏味的
• self-consistent adj. 有条理的；首尾一致的
• ellipse 椭圆
• remain skeptical
• the final nail in the coffin 棺材上的最后一个钉子→意译
• skyward adv. 朝向天空；向上地 adj. 朝天空的
• orbit 轨道、沿轨道运行
• a theory can only be viable when it supported by the facts
• harbingers of evil 不祥的征兆
• superstition 迷信
• refract vt. 使折射
• methodically adv. 有方法地；有系统地
• a painstaking, monumental task
• Milky Way 银河系
• muse 灵感、沉思
• obscure clerk 无名小职员
• perihelion 近日点
• propagate v. 散播，宣传（观点、信仰等）；传播（运动、光线、声音等）；（动植物等）繁殖，使繁殖
• trample v. 踩，践踏；伤害，侵犯；脚步沉重地走 n. 践踏，踩踏声
• solar eclipse 日食
• strike deep emotional core 深深震撼
• dog sb. 困扰某人
• be populated with
• beam 光线
• spectrum .范围，幅度；光谱；波谱，频谱；余象
• cataclysmic adj. 灾难性的；极不成功的；大变动的
• static n. 静电
• ionosphere 电离层
• drift away 渐渐疏远，慢慢散去
• a landmark discovery 一个里程碑式的发现
• quasar n. 类星体；恒星状球体
• pulsar n. 脉冲星
• antenna n. 触须，触角；天线；感觉，直觉
• sit dormant 可以表示“闲置”
• pore n. （皮肤上的）毛孔，（植物的）气孔 v. 仔细阅读，认真钻研；沉思，深思熟虑
• cosmologist n. 宇宙论者，宇宙学家
• paradigm n. 典范，范例；样板，范式；词形变化表；纵聚合关系语言项
• usher in a golden age 开启了黄金时代
• the nuclear-test-ban-treaty
• orbital satellite system 轨道卫星系统
• supernova supernovae n. 超新星
• lethal adj. 致命的，致死的；危害极大的，破坏性的；极成功的，极有效的
• wobble v. （使）摇摆，摇晃；（走路）一摇一摆，动摇，失去信心；晃悠；（声音等）颤抖，颤动 n. 摇摆，摇晃；动摇，拿不定主意；声音颤抖，颤动
• yank 猛拉
• recede v. 逐渐远离，渐渐退去；（质量）下降，（问题或疾病等）逐渐减弱；（前额的头发）脱落；（面部特征）向后倾斜；（常指牙龈因为感染）萎缩
• hideous adj. （外表）极丑的，面目狰狞的；非常可怕的，令人难以忍受的
• ultraviolet adj. 紫外的，紫外线的；（设备，技术）产生紫外线的 n. 紫外光，紫外辐射
• benchmark n. 基准 v. （根据某种标准）评估，衡量；基准问题检测结果为
• logic indicted that
• astrophysicist 天体物理学家
• cosmology n. 宇宙论，宇宙学

第二集 生物学

Robert Hook发现细胞

1.微生物（Micro organisms）

列文虎克（Antoine Leeuwenhoek）决定自己制造显微镜，1675年，列文虎克用自制的黄铜显微镜观察一滴水的时候发现了微生物（microorganism）。列文虎克发现了许多东西，例如细菌、精子等，最有名的发现是原生动物（protozoa），也就是生活在池塘中的单细胞生物。

2.细胞核（cell nucleus）

1831年，英国自然学家罗伯特·布朗（Robert Brown）在显微镜下观察植物细胞的时候发现每个细胞里都有相似的圆形不透明结构。他将这一结构命名为细胞核（nucleus）

德国生物学家施旺得知之后也开始在蝌蚪细胞内寻找相同的结构，他发现每个蝌蚪的细胞内都有细胞核。

这说明生命有共通之处

3.古生菌（Archaea）

原本人们将生物分为原核生物（prokaryote）和真核生物（eukaryote），前者的DNA在细胞壁上，而后者在细胞核内。

1997年生物学家Woese在研究一种能制造甲烷（methane）的微生物的基因结构的时候，发现它的细胞壁（cell wall）非常独特，会制造出不同的酶（enzyme），其基因排序也前所未见。这说明原本的二分法是不正确的。

古生菌课可以在极端环境中生存。

4.有丝分裂（Mitosis）

弗莱明利用高倍望远镜和染色技术发现了染色体（chromosome），且发现有丝分裂的过程。

5.减数分裂

问题的产生：为什么只有精子和卵子的结合能产生新生命？

比利时的动物动物学家Edward发现生殖细胞中只有两对染色体，结合之后的受精卵则有四对。但是他无法具体解释为什么染色体的数量会减半。

魏斯曼提出减数分裂，认为这一过程中染色体的数目减半，制造出单倍体细胞，每条染色体源自于其亲代细胞 。

6.细胞分化(cell differentiation)

德国生物学家Hans

尚未分化的细胞：干细胞（stem cells ）

在多细胞生物中，一个干细胞在分裂的时候，其子细胞的基因表达受到调控，例如DNA甲基化，变成不同細胞类型。

7.柠檬酸循环（The Kerbs Cycle）

1930年德国生物学家Krebs磨碎动物组织样本，分离出了一群细胞，发现了柠檬酸循环。

8.线粒体（Mitochondria）

发现有2种化合物连接了线粒体与柠檬酸循环

线粒体提供细胞工作、人体活动所需要的能量。

呼吸作用（Cellular respiration），是生物体细胞把有机物氧化分解并转化能量的化学过程。

9. 神经传递（Neuro Transmission）

科学家给一只已经服用了减缓心跳的药物的猫注射肾上腺素后发现猫的心跳没有上升，而是维持正常，由此假设神经元之间信号的传递并非依赖于电子脉冲，而是化学物质。

为了验证这一假设，罗伊用两只青蛙进行了实验，他将第一只青蛙放在生理盐水内并电击其交感神经，青蛙心跳减慢；接着罗伊取出一些生理盐水滴在第二只青蛙的心脏，第二只的心跳也减慢。

假说是正确的，罗伊也发现了神经递质（neurotransmitter）。

10.荷尔蒙（Hormones）

实验：将一只饱腹的狗的血液样本注射到另一只空腹的狗的身体中，发现它的脾脏也开始分泌消化液。

原因：食物到达小肠时，小肠（intestine）会制造一种化学物质，跟着血液到达脾脏，刺激它分泌消化液。

这种化学物质被称为荷尔蒙，此后又发现了50多种不同的荷尔蒙。

11.光合作用（photosynthesis）

Prestley和Ingenhousz一起发现了光合作用。

12.热带生物多样性（Tropical Biodiversity）

对人类生活有重大意义，例如医药、食物。

13.生态系统（Ecosystem）

宇宙和原子是两个极端，中间是solar system，下面就是地球的生态系统。

表达积累

• microscope 显微镜
• crock n. 瓦罐；碎瓦片；老朽的人 vt. 使衰弱；使身体垮掉 vi. 变得衰弱；身体垮掉
• pave a visit
• protozoan protozoa 原生动物
• replica n. 复制品，仿制品
• mechanical stage （显微镜的）载物台
• teem with 富于；充满
• have an exquisite eye for detail 对细节有敏锐的眼光
• opaque adj. （玻璃、液体等）不透明的，不透光的；难懂的，隐晦的；迟钝的 n. 不透明体；（用于底片）不透明颜料 v. 使不透明
• tadpole 蝌蚪
• prokaryote n. 原核生物
• eukaryote n. 真核生物
• microbe n. 细菌，微生物
• enzyme 酶
• genetic sequence 基因排序
• from freezing to a scorching 760 degrees
• duplicate 复制
• stinging adj. 激烈的；刺人的；刺一样的
• chromosome 染色体
• mitosis 有丝分裂
• roundworm 蛔虫
• embryo 胚胎、胚胎的
• sea urchin 海胆
• spleen 脾脏
• yearn v. 怀念，渴望
• fluorescence n. 荧光；荧光性
• unravel v. （使）解开，（使）松开；弄清，阐明；崩溃，失败
• mitochondria 线粒体
• lurk v. n. 潜伏，埋伏
• gadget n. 小器具，小玩意儿
• turbidity n. 浑浊
• recoup vt. 收回；恢复；偿还；扣除 vi. 获得补偿；请求扣除
• neuron 神经元
• electron impulse 电子脉冲
• physiology n. 生理学；生理机能
• adrenaline n. 肾上腺素
• saline solution 盐溶液，生理盐水
• vagus nerve 交感神经
• contraction n. 收缩，缩小；痉挛，子宫收缩；缩约词，缩约形式；（疾病、习惯等的）招致，染上
• neurotransmitter 神经递质
• intestine n. 小肠
• pancreas 胰腺
• gland 腺体
• metabolism 新陈代谢
• come off 举行，成功；表现；脱离
• plow and plant 犁地和种植
• replenish v. 补充，重新装满；补足（原有的量）
• avenge v. 报复，替……报仇
• the public in large
• the dust ball 沙尘暴
• system approach
• silt 淤泥
• reminisce vt. 追忆说 vi. 回忆
• manipulate v. 操纵，摆布；操作，使用；正骨，推拿；篡改；巧妙地移动（某物），巧妙地处理（某事）；校正，转移（储存在计算机上的信息）

第三集 化学

1.氧气（Oxygen）

Joseph Priestley做了一系列实验来寻找气体（gases），主要涉及：水银（mercury）——一种奇特的液态金属；处理气体的技术，可以用于从液体中抽取气体，这样一来就能在试管中清楚地看出反应过程。

他用了一片聚光透镜（a burning glass）来加热，并将热量聚焦在水银灰的上面（一种橘色粉末），加热后水银灰分解为金属水银和一种气体。

1774年，Antoine Lavoisier得知此事后，重复了一遍此实验，并通过称重发现有气体从水银中挥发出来，他将此命名为“氧气”。

2.原子论（Atomic Theory）

英国的John Dalton的实验显示，已知的氧、氢、碳元素都以明确的比例固定地存在于化合物中，根据他的计算，他假设元素是由更小的、肉眼不可见的物质组成的，具有相对质量（也就是后来的原子量 atomic weights），他命名这种物质为“原子”。

3.分子由原子组成（Atoms combine into molecules）

Joseph Gay Lussac 在研究原子论的时候做了一系列实验，他混合同等分量的不同气体并测试反应，却得到了预计量2倍的气体。

1811年意大利的物理学家Amedeo成功解释了这一现象，他认为当时“气体由单一原子组成”的假设有误，原子应当能重组并组成分子。

这一发现让化学的“黑暗时代”结束，化学家开始系统制造化合物。

4.尿素的合成（synthesis of urea）

当时的主流观点：来自有机体（organism）的有机物质和来自无机体的有机物质不同。

1828年德国化学家Waller将氰酸钾KCNO和硫酸铵放进烧杯，发现烧杯中出现白色针状结晶，这就是尿素。

尿素来自有机体，而事实证明无机物也可以合成它。主流观点是错误的，构成所有物质的基础都是一样的，都是原子。

5.化学结构（chemical structure）

August提出了一套能系统地呈现各种分子的化学结构的理论，然而这一理论却无法用在苯元素上（benzene）

苯分子的6个碳原子不是链状连接，而是环状

现代有机化学由此诞生。

6.化学元素周期表（periodic table of elements）

Dimitry Mendeleyev

7.电解化学物质（electricity transforms chemicals）

Humphrey David在进行电池实验时融化了一些碳酸钾，并用金属丝将电池与之相连，出现了纯钾。

电解化学引发制铝（aluminum）工业、半导体、太阳能电池板等的兴起。

8.原子有光的特性（atoms have the signatures of light）

Bunsen和同事Kirchhoff研究焰色反应时，想到三棱镜可以将光线分成七彩，他们用三棱镜和小望远镜制作了第一台分光镜，加热后的物质发出的光通过三棱镜（prism）就会分散成光谱。

每种元素对应不同的光谱。他们还借此发现了两种新元素，并且在测试阳光时发现太阳含有钠，科学家有了研究天体的化学性质的工具。

9.电子（electron）

Thomson做了一个能测量电荷比率和质量的实验，他让阴极射线（cathode ray）暴露在磁场下发生弯曲，这说明阴极射线由某种带电物质组成，即电子。

10.电子构成化学键（electrons form chemical bonds）

Lewis发展出了一个原子模型来解答为何原子能相互结合，在这一模型中，每层都只能容纳最大数量的电子，两种元素要结合成化合物只需要放弃或者接受层外的电子。

11.放射性（radioactivity）

Becquerel将不同的物体放在无曝光且覆盖着黑纸保护的底片上，将铀洒在另一张黑纸上，再将一个物体放在铀和底片之间，发现物体的模糊轮廓一定会出现在底片上。由此发现了奇怪射线（x ray）的来源。

Marie Curie和丈夫设法提炼（isolate）了铀矿当中的放射性元素，最终成功提炼出两种新元素——

钋和镭，镭的放射性比铀强数百万倍。她观察到让放射线穿透物质的神秘能量并不是化学反应的结果，而是和原子有关。

Rutherford发现放射性物质会自然衰变，在这一过程中，放射线会自然释放出不稳定但高电荷量、足以穿透物质的粒子。它们被命名为α和β粒子、γ射线。

12.塑料(plastic)

Baekeland制造了一种叫做电木的聚合物（polymer），发明了全世界第一个百分百的人造塑胶。

聚合物是长链分子，这种分子可以拉伸得很长，碳原子链有时含有其他元素，可塑性强且不易损坏。

13.富勒烯（fullerenes）

1985年，三位化学家发现了特别的碳簇，具有精确的60个碳原子，拥有超强的稳定性，他们将这一新分子巴克球（Buckyball）。事实上，他们发现的是一种全新种类的大型纯碳分子，随后被命名为“富勒烯”。

随后，日本科学家饭岛澄男发现了另一类纯碳原子组成的空心分子，形成了一类无缝的空心管，叫做碳纳米管。

表达积累

• round 可以用于表示领域
• dimension n. 大小，尺寸；（空间的）维度；范围，规模；方面，部分 v. 切削（或制作）成特定尺寸；标出尺寸
• clergy man n. 牧师；教士
• be up to（口语） 从事，忙于
• Philadelphia n. 费城（美国宾夕法尼亚州东南部港市）
• Pennsylvania n. 宾夕法尼亚州
• along with everything else 和其他东西一样/除此之外
• mercury mercuric
• a gas comes off
• talk of the town 非常流行的东西，街谈巷议，风云人物
• apparatus n. 设备，器具；机构，组织；器官；评论性注释
• meticulous adj. 一丝不苟的，注意细节的
• unravel v. （使）解开，（使）松开；弄清，阐明；崩溃，失败
• be remained of 除了表示“被留下的”，还可以表示组成
• synthesis 综合，综合体；（化学物质的）合成
• urea 尿素
• potassium  钾
• cyanate 氰酸盐
• ammonia 氨
• sulfate 硫酸盐
• beaker n. 烧杯；大口杯
• building blocks 积木，建筑模块
• according to fixed ratio
• template 模板
• icon n. 图标；偶像，代表；画像，雕像；圣像（如基督、圣母玛利亚等）；类象符号
• sonata n. 奏鸣曲
• at the turn of the nineteenth century 在19世纪初
• be all the rage 风靡一时
• semiconductor 半导体
• collaborator 合作者；勾结者；通敌者
• sheave 束
• prism n. 棱镜
• spread...into 可以表示分散
• spectroscope 分光镜
• spectra n. 光谱；范围（spectrum 的复数形式）
• ribbon n. 丝带，绸带
• be riddled with 布满，充斥，在…上打很多洞
• legacy n. 遗产，遗赠物；遗留问题，后遗症 adj. （软件或硬件）已过时但因使用范围广而难以替代的
• be akin to 同类，近似
• deflect 使转向；使偏斜；使弯曲
• scoot vi. 溜走；快走；骑轻便摩托车 vt. 迅速跑开；猛冲 n. 疾走；轻便摩托车
• nucleus 原子核
• chemical bond 化学键
• anatomy 结构
• a maxima number of
• ended up shedding the light on
• emit radiation 释放辐射
• uranium 铀
• develop the plate 洗出底片
• a ghostly photographic outline 一个模糊的轮廓
• sift 筛，筛选
• leucocythemia 白血病
• go through a natural process of
• tumor n. 肿瘤
• immortality n. 不朽；不朽的声名；不灭
• glassware n. 玻璃器皿；玻璃器具类
• polymer 聚合物
• mimic 模仿、模拟
• spectroscopic adj. 光谱学的；分光镜的
• symmetry 对称性
• nanometer 纳米（即十亿分之一米）
• seamless adj. 无缝的
• carbon nanotubes 碳纳米管
• hexagon n. 六边形，六角形
• capsule n. 胶囊；小容器；太空舱，航天舱；蒴果，荚膜 adj. 简短的；压缩的 v. 压缩；简述
• build things from scratch

第四集 地球科学

1.外核（the out core）

发生地震时，地震仪可以测出地震波的强度和速度，凭着这一方法，科学家们能够对地球内部的不同地层。

第一层是地壳（crust），即覆盖地球的薄石层，深度从3英里到30英里不等。

第二层是地幔（mantle），大约1800英里厚。

1906年，Altman在分析大地震的地震仪记录（seismographic reading）时发现，地震的震动在反射时并未如预期般到达地心，就像是被障碍物挡住了一般——他发现了外核，一个由液态铁和其他元素组成的炽热的物质，外核产生电流、创造磁场，进而保护地球免受危险的宇宙射线辐射。

2.内核（the inner core）

Lehmann分析地震波的规模时发现：地震波（seismic waves）穿越地核时的速率发生了改变，就好像是碰到了某种分界线——她发现了内核，一个主要成分为铁的固态核心。

内核和外核加起来形成了直接超过4000英里的巨型结构，比火星略大一点。

地核的温度可达到华氏1万3千度，比太阳表面温度还要高2000度。

地球的初始热能来自于地球的形成，小行星体的撞击将大量动能（kinetic energy）转换成了热能，地球成形的时候也释放热能。小行星夹带的金属沉淀在地球内部形成了重力，从地球表面到地心也释放大量热能。此后，地核的温度在逐渐下降，但是由于地球体积庞大，这一冷却速度极其缓慢。

事实上，地心的巨大热能类似天然火炉。

3.大陆漂移（continental drift）

气象学家Wegener发现大西洋两岸的动植物化石列表一模一样，海岸线也能完美吻合。他认为，在最开始的时候，地球上只有一片大陆（盘古大陆 Pangaea），几亿年之后，盘古大陆分裂了，它的裂块就漂移到目前所在的位置。

这一理论叫“大陆漂移”。

4.海底扩张（the sea floor is spreading）

二战时期，一位地质学家发现海底并不平坦，而是充满了高山等崎岖地形。

1953年，海洋学家发现大西洋底部有长达1万2千里的山脉，他们称之为中大西洋脊（the Mid-Atlantic Ridge），而且距离这一样脊越远，大西洋海底的历史就越古老。Harry Hass推断熔岩被地球内部向上挤，进而在洋脊部分形成新的地壳，随着更多的熔岩被挤上来，之前的逐渐被推挤到两旁，新的地面出现。

这就是“海底扩张”。

但是由于地球本身没有扩张，一定是存在着其他大陆的减少。把海底扩张的地壳循环到地底的过程叫做“隐没”（subduction）——这只是板块构造学说的一部分。

5.板块构造学说（plate tectonics）

1960年代，大陆漂移学说和海底扩张学说综合成（synthesize）了板块构造学说。科学家们认为，不只是地壳在移动，而且地表也分裂为互相连接的大板块，这些板块在地幔的熔岩层之上持续漂流。

现在大西洋正在缓慢扩张，而太平洋在缓慢缩小，美洲大陆将会和亚洲越来越近，并且向太平洋靠拢。

证据：

板块隐没进地球的地方出现了火山，因为隐没的板块释放出水，这些水降低了上面的板块熔化的温度，因此有了火山作用

其他地方则有大型的平移断层（strike-slip fault）。板块相互移动的时候一定存在扭曲和变形，在那些地方就会卡住，继而释放出大量热能和动能、导致地震。

6.对流层和平流层（troposphere and stratosphere）

法国气象学家（meteorologist）Lyons 进行过数百次无人热气球飞行，每个气球上都配置了科学仪器，用于记录高空环境，他是第一个发现大气层分为多层的人，每一层都有独特的气象状态。

他发现的第一个层的范围是从地表到大约10英里高的地方，命名为“对流层”（troposphere），意为“变动之处”。对流层形成云和天气，大多数气候经时速高达200英里的高速气流传到地球。

对流层之上是平流层（stratosphere），距离地表30英里。

7.宇宙辐射（cosmic radiation）

Hass的一次热气球航行中遇到了日全食，检测到的放射量却不变，说明辐射可能来自宇宙而非太阳。

8.磁场倒转（magnetic field reversal）

岩浆内部的铁分子原本是自由移动的，但是一旦形成熔岩，就会按照地球的磁场进行排列，从而成为了地球磁场的运动记录。

然而有些熔岩中的铁分子恰恰和地球的磁场方向相反，说明地球的磁场发生过倒转。

9.周期性冰河时期（periodic ice ages）

地球和太阳的距离以及地球轨道的形状每隔10万年就会逐渐发生改变，且每隔4万年左右，地轴的角度会稍微倾斜，这会改变太阳光照射地球的位置。

通过这些，科学家计算出了这些变化可能导致的地球的重大气候变动。他认为，当地球的角度偏离一些时，将会产生更寒冷的冬天和更炎热的夏天，冰原更广阔，而再次变动的时候则会逐渐消失。

10.全球变暖（global warming）

Keeling从美国夏威夷Mauna Loa峰的上空，大约距离地表2英里的地方取到了空气样本，用红外线气体分析器测量二氧化碳的量。

他发现，大气中的二氧化碳含量正在以每年33亿吨的速度增加，由此全球变暖和二氧化碳的含量被发现有关。

11.地质变动（geological change ）

地球最大的变化由经年累月的地质变动带来。

12.放射性同位素测年法（radiometric dating）

Boltwood发现铀当中常常有铅，因此相信铅是铀衰变的终点，于是他开始测量铀样本中的铅含量，再用已知的铀衰变率进行计算，就可以判断岩石的大致年龄。

1950年代，人们开始对陨石定年，由此才知道原来地球已经有45-46亿年的历史。

表达积累

• erupt v. 喷发；爆发，突然发生；（感情）迸发；（斑疹等）突然冒出；长牙
• atomic bomb 原子弹
• be wiped out 筋疲力尽的，被消灭，被摧毁
• remain elusive
• seismograph 地震仪
• seismic wave 地震波，海啸波
• crust 地壳
• mantle n. 地幔
• a landmark discovery
• set the stage for 为……作好准备；为……打好基础
• revolutionize our understanding
• velocity 速度
• churning adj. 旋涡的 n. 搅拌；搅乳；一次提制的奶油 v. 搅拌；翻腾；反胃，恶心；（使）感到不安，心烦意乱；用搅乳器搅（churn 的现在分词）
• magnet field 磁场
• cosmic radiation 宇宙射线
• Fahrenheit 华氏
• catch up with 赶上，追上，拜访
• planetesimal 小行星体
• meteorologist n. 气象学者
• make a strong case for 为…提供一个充分的理由
• kinetic energy 动能
• furnace n. 火炉，熔炉
• continents plow through the oceans
• sonar methods 声呐法
• enlist v. （使）参军，（使）入伍；争取，谋取；赞助，支持，招募
• navy reservers 海军预备役士兵
• a tank transport ship 进攻运输两用船
• maneuver 调遣，演习，操纵
• mountains with deep canyons and tranches 拥有峡谷和沟渠的山脉
• skip a height to
• set the world buzzing 引起了骚动
• ridge n. 山脊，山脉；屋脊；隆起部分，脊状突起；（大气层的）高压脊，高压带 v. 使隆起，使形成脊状；（表面）成脊状，起皱
• molten rock 熔岩
• give scientists new insights into the changing face of our planet
• a dynamic example
• strike-slip fault 平移断层
• kink 折裂，纽结，奇想
• momentum n. 冲力，推力；动力，势头；动量，冲量
• settlement 沉淀物
• volatile adj. 易变的，动荡不定的，反复无常的；（情绪）易变的，易怒的，突然发作的；（液体或固体）易挥发的，易气化的；（计算机内存）易失的 n. 挥发物；有翅的动物
• feral adj. 野生的；凶猛的；阴郁的
• scorch vt. 烧焦；使枯萎；挖苦 vi. 烧焦； n. 烧焦；焦痕
• scorch the air around to a scolding 50000 degrees
• unmanned flight 无人飞行
• thermometer n. 温度计
• barometer n. 气压计，晴雨表
• hygrometer n. 湿度计
• meteorological condition
• curt to see 简略地看
• electroscope 验电器
• solar eclipse 日食
• proton 质子
• genetic mutation 基因突变
• supernova 超新星
• inflex v. 使弯曲；使偏移
• a startling discovery
• molten lava 熔岩
• snapshot n. 快照；简要说明，大致印象
• raise a provocative question
• provocative adj. 挑衅的，煽动性的；挑逗的，激发性欲的；引发思考的，启发性的 n. 刺激物，挑拨物
• bombard v. 轰炸，连环炮击；攻击，轰击；连珠炮似地质问，大肆提问；（物）以高速粒子轰击
• low line areas 低洼地区
• resemble with 与…相似
• tilt v. 倾斜
• domino effect 多米诺效应
• ice sheet 冰原
• catastrophic adj. 灾难性的；极糟的，失败的；大规模突变的；（与）地质灾变（有关）的
• substantial adj. 大量的，价值巨大的；牢固的，结实的；基本的，实质性的
• flask 烧瓶
• infra-red adj. 红外线的
• cascade 瀑布
• catastrophe n. 灾难，灾祸；麻烦，困境；惨败
• shatter the belief
• most radical insight 最根本的见解
• the directionality in evolution 进化的定向性
• secular change
• meteorolite n. 陨石
• the entire epic story of human civilization
• history of revolution is punctuated by incredible extinction
• herald 欢呼，庆祝，公开称赞