【菜科解读】

看过电影《后天》，便是气温陡降，整个地球都被冰封了起来，世界末日也随之到来。

历史上曾有记载过小冰河时期，这段时期是指从约1350年到约1850年，属于明清时期。

据说小冰河时期将要再度来袭，下面编者为你详细介绍。

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一般而言，小冰河期泛指15世纪至19世纪中叶气温偏低的时期。

大约在十六世纪到十九世纪之间，地球上广大地区出现了寒冷气候，人们称为小冰河期(Little Ice Age)。

小冰河期始于13世纪，在17世纪达到巅峰，并最终在大约200年前减缓了活动趋势。

在它的巅峰时期，北欧一带饥荒肆虐。

有人认为挪威和瑞典有一半的人口在饥荒中丧生。

与此同时，全球各地冰雪蔓延：埃塞俄比亚的部分地区白雪皑皑，中国的农作物歉收，苏必利尔湖面开始结冰。

科学家无法断定小冰河期开始的确切日期，因为欧洲各地气候变冷的时间都不相同;但是，回暖的时间则大致相同。

我们可以确定的是，欧洲大部份地区皆经历了数百年的寒冷恶劣的气候。

有关小冰河期的相关资料以欧洲地区最齐全，在世界其他地区资料则残缺不全。

但是冰河学家发现公元1600年左右，世界各地许多冰河开始向低处延伸，而在过去一百年，世界各地的冰河则明显往高处退缩。

虽然尚缺乏颠扑不破的证据，许多资料皆显示小冰河期是一个全球性现象。

各种古气候资料证实了这一观点。

譬如，中英格兰的温度、加州白山的树木年轮宽度，皆显示气温在13世纪开始下降，一直到19世纪才明显回升。

这些资料取自不同地点，估算方法也各自不同，但是都指出小冰河期曾在世界上许多地区发生的事实。

在小冰河期之前，地球气候较暖和的状态亦达数百年之久。

此一情况在13世纪逐渐改观，天气逐渐变冷，海冰覆盖面积增加，海上恶劣天气频繁不利于航行。

在欧洲大陆，恶劣天气出现的频率也逐渐升高，农作收成及渔获量皆明显下降。

欧洲北大西洋沿岸频频遭受风暴侵袭，海岸受到侵蚀而且洪水不断发生。

13世纪后叶及14世纪前叶，饥荒更是频频发生。

此后欧洲气候一直处于偏冷的状态，在16世纪虽有回升的迹象，但是到了17世纪，气温又明显下降，低温状态维持到19世纪中叶。

小冰河期的另一特色是天气变异相当大，亦即极端天气发生的频率较高。

中英格兰的气象资料显示，在1659-1979年之间，最冷及最热的冬天与夏天多发生在小冰河期。

伦敦的泰晤士河河面在1664-1665到1813-1814之间结冻20-22次，伦敦市民甚至在冰冻的河面上举办舞会等活动。

此段期间，荷兰的运河也经常结冰。

冰雪覆盖的地貌成为常态，也因之成为画家笔下常见的景色。

小冰河期也在中国发生。

当欧洲仍处于中世纪暖期时，中国就已进入长达数百年的冷期，在南宋期间，气候曾经一度回暖，但是仍旧偏低，而且维持不久，之后的元、明、清三代大多属于寒冷的年代。

明代中叶及后叶，气候寒冷干旱，极度寒冷的时期骤然加剧，粮食产量骤然下降，这对于一个人口庞大的帝国来说是致命的打击。

北方的酷寒使降雨区域普遍南移，这导致了明朝全国各地几乎连年遭灾。

先秦晋，后河洛，继之齐、鲁、吴越、荆楚、三辅，并出现全国性的大旱灾。

在16世纪中，旱灾发生次数高达84次，居历史上各世纪之冠。

根据研究，公元200年、700年、1200年和1800年前后，都是最寒冷的时期。

而这个研究结果也跟中国的历史记载相符合。

在中国历史上，16世纪中期到19世纪中期，也就是明嘉靖到清道光年间，曾经出现大规模极端寒冷天气，科学家称之为"小冰河期"，当时江南都出现河流封冻的现象，而江西的柑橘则因为寒冷而大面积冻死。

不过，所谓乐极生悲，否极泰来。

按照中科院专家的研究，今年已经是温暖周期最热的一年，接下来，气候有变冷的趋势，而即将开始百年气候变冷周期，有可能减缓人类活动导致的全球变暖。

托卡马克：人造太阳的 “磁约束熔炉”

一、名字与起源名称含义：俄语缩写，全称 “环形真空室磁线圈装置”（环形 toroidal、真空室 kamera、磁 magnit、线圈 kotushka）。

诞生：1950 年代由苏联库尔恰托夫研究所发明，1954 年建成首个装置 T-1，1968 年 T-3 装置突破关键温度，奠定主流地位。

二、核心原理：磁场 “牢笼” 困住上亿度等离子体核聚变需要1 亿℃+高温，没有任何材料能直接接触，托卡马克用磁约束解决：环形真空室：形似 “轮胎”，内部抽成真空，注入氘氚燃料（氢同位素）。

三重磁场约束环向磁场：外部环形线圈通电，产生绕真空室的 “跑道型” 磁场，防止粒子径向逃逸。

极向磁场：中心螺线管线圈（变压器初级）感应出等离子体电流（变压器次级），电流产生垂直方向磁场，约束粒子纵向运动。

螺旋磁场：两种磁场叠加，形成螺旋形磁力线，让等离子体粒子沿磁力线螺旋运动，牢牢锁在中心，不碰内壁。

加热到聚变温度欧姆加热：等离子体电流自身电阻产热（类似电炉丝）。

辅助加热：微波、中性束注入（高速氢原子束），把等离子体从千万度加热到 1 亿℃以上，满足氘氚聚变条件。

聚变反应与能量输出氘 + 氚氦 + 高能中子 +17.6MeV 能量。

带点粒子（氦核）被磁场约束，维持高温；

不带电中子穿透磁场，撞击内壁 “包层”（锂材料），动能转化为热能，加热水成蒸汽，驱动发电机发电。

副产品：氦气（无放射性），锂受中子轰击还能再生氚，形成燃料闭环。

三、关键结构真空室：环形，耐高温、防杂质污染。

磁体系统：环向线圈、中心螺线管、极向线圈，多为超导材料（如铌钛合金），降低能耗。

包层：内壁核心部件，承担能量捕获 + 氚增殖双重任务。

偏滤器：排出杂质和废热，保护真空室。

四、代表装置EAST（东方超环，中国）：世界首个全超导托卡马克，2021 年实现1.2 亿℃维持 403 秒，稳态运行全球领先。

EAST东方超环托卡马克装置ITER（国际热核聚变实验堆，法国）：全球 7 方（中、欧、美、俄、日、韩、印）共建，人类最大托卡马克，目标 2035 年首次氘氚聚变，实现输出能量 > 输入能量（Q>10）。

ITER国际热核聚变实验堆JET（欧盟）：历史最久的大型托卡马克，1997 年创下Q=0.67（输出 / 输入）纪录。

五、核心挑战稳态约束难：上亿度等离子体易失控、逃逸，需长期稳定约束（目标数千秒）。

能量增益低：目前实验Q 输出），需突破Q>10才能商业化。

材料寿命短：中子轰击、高温等离子体冲击，内壁材料易损伤。

氚自持难：氚天然稀缺，需高效增殖技术实现燃料自给。

六、优势与前景优势：燃料（氘）取自海水，储量几乎无限；

无碳排放，放射性废料极少（远低于裂变），安全性高。

前景：若 2035 年 ITER 达成目标，2050 年前后有望建成首座商业聚变电站，彻底解决人类能源危机。

黑洞里面是什么？人造黑洞或可模拟黑洞吃太阳

目前，全球已有多个科研机构正在加紧实施人造黑洞项目，黑洞吞噬地球，甚至黑洞吞噬太阳的可能性，都可能通过人造黑洞模拟来加以验证。

黑洞里面是什么？人造黑洞或可模拟黑洞吃太阳 据了解，人造黑洞的设想最早提出于20世纪80年代，由加拿大不列颠哥伦比亚大学的威廉-昂鲁教授提出，他认为声波在流体中的表现与光在黑洞中的表现非常相似，如果使流体的速度超过声速，那么就可以在该流体中建立一个人造黑洞。

美国加州大学物理学教授史蒂夫-吉汀斯是这方面的专家，他对人造黑洞进行了认真分析，他认为：人造黑洞毁灭地球的理论纯粹是小说和电影里的虚构，真正的粒子碰撞制造出的人造黑洞不可能吞噬地球。

黑洞里面是什么？人造黑洞或可模拟黑洞吃太阳 粒子加速器，也被称之为大型强子对撞机(LHC)。

位于法国和瑞士交界处的世界上最大的粒子物理研究中心欧洲核子研究中心(CERN)已经开始在一个将近17英里长的圆形隧道里面建造这个被人们称之为世界最大的"黑洞工厂"的装置。

吉汀斯教授在报告中称，欧洲的科学家很快就会利用粒子加速器制造出人造黑洞。

目前欧洲核子研究中心的蒙加诺教授与吉汀斯教授的科研小组进行合作正在建设建设世界上最大的粒子加速器(对撞机)，而这个粒子加速器(大型强子对撞机)是世界上最先进的粒子研究工具，项目耗资80亿美元，历时14年之久，汇集了世界各地最著名的物理学家。

黑洞里面是什么？人造黑洞或可模拟黑洞吃太阳 科学家们将在实验中撞击质子，模拟宇宙大爆炸后一万亿分之一秒内的能量和条件，接着细致分析撞击产生的残骸，用以探求物质本质的线索和自然中新的力量和平衡。

吉汀斯认为，今年夏天如果人类首次制造出人造黑洞，也不会产生什么重大影响。

吉汀斯和蒙加诺两位教授在进行深入研究后得出结论：利用粒子碰撞产生的黑洞是无害的。

因为，所有的黑洞都要释放出宇宙射线，小的黑洞所释放的物质要远远多于其吸收的物质，因此，在它们吸收物质之前自己就早已瞬间蒸发了。

黑洞里面是什么？人造黑洞或可模拟黑洞吃太阳 事实上整个宇宙原本就是一个类似的粒子对撞机器，具有高能量的宇宙射线和粒子会经常碰撞在地球的大气表层、太阳或者是其它的白矮星和中子星的表面，每时每刻都在发生着这样的粒子碰撞。

如果这些粒子碰撞会产生危险的话，天文学家很早就会发现这一现象并对其展开研究。

其实一直以来地球就沐浴在足够可以形成黑洞的宇宙射线和粒子对撞之下，但地球一直也都没有被摧毁。

而且，几乎所有粒子加速器生成的黑洞都必须达到足够的速度才能逃脱地球的重力，即使一年生产出1000万个黑洞，也大约只能捕捉到其中的10个，让它们围绕加速器中心运转。

黑洞里面是什么？人造黑洞或可模拟黑洞吃太阳 而这些被捕捉到的黑洞又是如此的渺小，假设让它穿过一块相当于地球到月球距离厚度的铁块，它也不会撞倒任何东西。

它们吞噬一个质子也需要大约100小时的时间。

一个这样的黑洞吞噬100个质子大约需要花费一年的时间，因此，要吞噬1毫克地球物质就需要花费比宇宙年龄还要长的时间。

科学家表示，假如大型强子对撞机(LHC)在今年生产出了黑洞，那么它就证明了宇宙确实存在除空间和时间以外的维度。

吉汀斯承认，地球的未来以及人类的生命安全和健康都令每位科学家非常担忧。

特别是关于人造黑洞风险的争论，现在已经是一个非常具有争议的物理话题。

黑洞里面是什么？人造黑洞或可模拟黑洞吃太阳 特别是已经有科学家指出，欧洲核子研究中心的大型强子对撞机产生黑洞的风险足以吞噬地球，或者将产生一类名为"奇异微子"(Strangelet)的粒子，将地球变成一团沉寂、收缩的"奇异物质"。

还有很多政治家担心这种人造黑洞的技术被恐怖分子利用，成为继原子弹和氢弹之后人类最具有毁灭性的武器。

但是，吉汀斯肯定的说：现代物理学无法在地球上制造出具有破坏性的黑洞。

"欧洲建立大型强子对撞机(简称LHC)，是为了揭开宇宙大爆炸之谜，而不是制造黑洞毁灭地球。

"