模块四 文化素养
——科学常识
一、天文、地理学常识
【太阳系】
由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质构成的天体系统叫太阳系。
在太阳系中，太阳是中心天体，其他天体都在太阳的引力作用下，绕太阳公转。太阳系有八大行星，分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。
【银河系】
银河系是一个由群星和弥漫物质集成的庞大天体系统。银河系是我们地球和太阳所在的恒星系统，是一个拥有一、两千亿颗恒星，除仙女星系外最大的巨星系。
【光年】
光年是天文学中常用的距离单位，光在真空中一年所走的距离叫光年。一光年等于94650亿公里，或63240天文单位，或0.307秒差距。
【黑洞】
黑洞是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种密度无限大体积无限小的天体。黑洞的引力很大，使得视界内的逃逸速度大于光速。
【日食】
日食，又作日蚀，是月球运动到太阳和地球中间，如果三者正好处在一条直线时，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的黑影正好落到地球上，这时发生日食现象。
【月食】
月食是一种特殊的天文现象，指当月球运行至地球的阴影部分时，在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭，就看到月球缺了一块。此时的太阳、地球、月球恰好(或几乎)在同一条直线上。月食可以分为月偏食、月全食和半影月食三种。月食只可能发生在农历十五前后。
【七大洲与四大洋】
七大洲指地球陆地分成的七大陆地版块，包括亚洲、欧洲、北美洲、南美洲、非洲、大洋洲、南极洲。
四大洋是地球上四片海洋(太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋)的总称，也泛指地球上所有的海洋。
【全球气候变暖】
全球气候变暖是一种自然现象。由于人们焚烧化石燃料，如石油，煤炭等，或砍伐森林并将其焚烧时会产生大量的二氧化碳，即温室气体，这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度透过性，而对地球发射出来的长波辐射具有高度吸收性，能强烈吸收地面辐射中的红外线，导致地球温度上升，即温室效应。
【厄尔尼诺现象】
厄尔尼诺现象又称厄尔尼诺海流，是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象，就是沃克环流圈东移造成的。正常情况下，热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲，使太平洋表面保持温暖，给印尼周围带来热带降雨。但这种模式每2—7年被打乱一次，使风向和洋流发生逆转，太平洋表层的热流就转而向东走向美洲，随之便带走了热带降雨，出现所谓的“厄尔尼诺现象”。
【地震】
地震是地壳快速释放能量过程中造成振动，期间会产生地震波的一种自然现象。地球上板块与板块之间相互挤压碰撞，造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂，是引起地震的主要原因。
二、物理学常识
【牛顿运动定律】
牛顿运动定律是牛顿提出的物理学的三个运动定律的总称，被誉为是经典物理学的基础。
牛顿第一定律，又称惯性定律，指的是一切物体在不受任何外力的作用下，总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。这个定律明确了力和运动的关系并提出了惯性的概念。
牛顿第二定律，指的是物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。公式：F=ma。
牛顿第三定律，指的是两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等，方向相反。
万有引力定律
任意两个质点有通过连心线方向上的力相互吸引。该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比，与两物体的化学组成和其间介质种类无关。
【麦克斯韦方程组】
麦克斯韦方程组是麦克斯韦建立的描述电场与磁场的四个方程。在麦克斯韦方程组中，电场和磁场已经成为一个不可分割的整体。该方程组系统而完整地概括了电磁场的基本规律，并预言了电磁波的存在。以麦克斯韦方程组为核心的电磁理论，是经典物理学最引以为自豪的成就之一。
【相对论】
相对论是关于时空和引力的基本理论，主要由爱因斯坦创立，分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对沦(一般相对论)。相对论的基本假设是相对性原理，即物理定律与参照系的选择无关。狭义相对论和广义相对论的区别是，前者讨论的是匀速直线运动的参照系(惯性参照系)之间的物理定律，后者则推广到具有加速度的参照系中(非惯性系)，并在等效原理的假设下，广泛应用于引力场中。
狭义相对论最著名的推论是质能公式E=mc2，它可以用来计算核反应过程中所释放的能量，并导致了原子弹的诞生。而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞，也相继被天文观测所证实。
【分子运动论】
分子运动论是从物质的微观结构出发来阐述热现象规律的理论。它的基本内容是：
1.物体是由大量分子组成的，分子永不停息地做无规则运动，分子之间存在着相互作用力。大量分子无规则的运动叫做分子的热运动。
2.实际上，构成物质的单元是多种的，或是原子(金属)，或是离子(盐类)，或是分子(有机物)。在热力学中，由于这些微粒做热运动时遵从相同的规律，所以统称分子。
【热力学三定律】
热力学第一定律即能量守衡与转化定律，其内容为：在任何孤立的系统中，不论发生何种变化，无论能量从一种形式转化为另一种形式，或从一部分物质传递给另一部分物质，系统的总能量守恒。
热力学第二定律的内容：热能的传递具有不可逆性，即在没有外界作用的情况下，热能只会从热体传向冷体，而不可能从冷体传向热体。
热力学第三定律是系统的熵shāng(物理学上指热能除以温度所得的商，标志热量转化为功的程度。)在绝对零度时为零,即不存在任何的无序。
三、化学常识
【元素】
具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子总称为元素。到2007年为止，总共有118种元素被发现，其中94种存在于地球上。原子序数大于82的元素(即铋Bi及之后的元素)都是不稳定的，会进行放射衰变。原子序数在83以下的某些元素，如原子序数为43和61的元素(即锝Tc和钷Pm)没有稳定的同位素，会进行衰变。
【原子】
原子是化学变化中的最小微粒，由原子核和围绕原子核运动的电子组成。它是化学反应的基本微粒.在化学反应中不可分割。在公元前450年，希腊哲学家德谟克利特创造了原子这个词语。
【分子】
分子是构成物质的微小单元，它是能够独立存在并保持物质原有的一切化学性质的较小微粒。分子一般由更小的微粒——原子构成。按照组成分子的原子个数可分为单原子分子、双原子分子及多原子分子;按照电性结构可分为有极分子和无极分子。
【离子】
离子是指带电荷(正、负电荷)的原子或原子团。与分子、原子一样，离子也是构成物质的基本粒子之一。带正电荷的离子称阳离子，带负电荷的离子称阴离子。
【化合物】
由两种或两种以上元素组成的纯净物叫做化合物。根据不同的分类方法，化合物可分为有机化合物和无机化合物，或者高分子化合物和低分子化合物，或者离子化合物和共价化合物等。
【化学品】
各种元素组成的纯净物和混合物，无论是天然的还是人造的，都属于化学品。
【化学键】
化学键是分子内或晶体内相邻两个或多个原子(或离子)问强烈的相互作用力的统称。
【分子间力】
分子间力是不同分子之间的作用力，主要有氢键、范德华力、亲水作用/疏水作用等，这种作用力比化学键弱，容易打开或重新组合，但是是形成分子空间排列和架构的重要作用力，是现代化学的重要研究方向之一。
【化学反应】
化学反应是一种物质转变为另一种物质的过程，涉及分子中元素的交换和化学键的转移、形成或消失。化学反应形成的改变既可令很多独立的分子结合，也可将一个较大型的分子拆开成为很多独立的小分子，甚至是同一分子内有原子移动，即使原子的数量没有改变，但仍会构成化学反应。
【质量守恒定律】
在任何与周围隔绝的体系中，不论发生何种变化或过程，其总质量始终保持不变。或者说，化学变化只能改变物质的组成，但不能创造物质，也不能消灭物质，所以该定律又称物质不灭定律。
【能量守恒定律】
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。
【电荷守恒定律】
电荷是物质的属性，它不是凭空产生或消失的，它只能从一个物体转移到另一个物体上。这就是电荷守恒定律。也可以表述为，在一个没有净电荷出入其边界的系统，其中正负电荷电量的代数和保持不变。
四、生物学常识
【细胞】
细胞是由膜包围着的含有细胞核(或拟核)的原生质所组成，是生物体的结构和功能的基本单位，也是生命活动的基本单位。细胞能够通过分裂而增殖，是生物体个体发育和系统发育的基础。细胞是遗传的基本单位，并具有遗传的全能性。有成形细胞核的是真核细胞，反之，无成形细胞核的是原核细胞。
【DNA】
DNA，又称脱氧核糖核酸，是染色体的主要化学成分，同时也是组成基因的材料，有时被称为“遗传微粒”。
在繁殖过程中，父代将自己DNA进行半保留复制传递到子代中，从而完成性状的传播。因此，DNA被称为“遗传微粒”。
【基因】
基因是指携带有遗传信息的DNA或RNA序列，也称为遗传因子，是控制性状的基本遗传单位。基因通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现。
【人类基因组】
人类基因组共有22对常染色体和l对性染色体，性染色体又分为X染色体与Y染色体。含有约30亿个DNA碱基对。碱基对是以氢键相结合的两个含氮碱基，组成碱基对的碱基包括A、T、C、G。
【新陈代谢】
新陈代谢是生物体内全部有序化学变化的总称。它包括物质代谢和能量代谢两个方面。物质代谢是生物体与外界环境之间物质的交换和生物体内物质的转变过程;能量代谢是生物体与外界环境之间能量的交换和生物体内能量的转变过程。
在新陈代谢过程中，既有同化作用，又有异化作用。同化作用，又叫做合成代谢，是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并且储存能量的变化过程;异化作用，又叫做分解代谢，是指生物体能够把自身的一部分组成物质加以分解，释放出其中的能量，并且把分解的终产物排出体外的变化过程。
【克隆技术】
“克隆”本意是无性繁殖，它不靠性细胞而是生物的体细胞进行繁殖。它是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组的后代的过程。克隆羊“多利”的诞生便是应用了克隆技术。
五、现代新技术
【纳米技术】
就像毫米、微米一样，纳米是一个尺度概念，是一米的十亿分之一，并没有物理内涵。当物质到纳米尺度以后，大约是在1—100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的物质的具有特殊性能的材料，即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米，而没有特殊性能的材料，也不能叫纳米材料。
【生物工程产业】
生物工程产业是以现代生命技术的四大组成部分(微生物、酶、细胞、基因)为基础，逐步形成以动植物工程、药物及疫苗、蛋白质工程、细胞融合、基因重组、生物芯片及生物计算机等为基本内涵的工程产业。这个产业将改造和创建若干高效益的生物物质，使人类的生产和生活发生巨大变化。
【生物医学产业】
在疾病诊断、医疗手术、人工合成材料新成就的基础上，在21世纪人类能安全地掌握生物的或人工的脏器(心、肺、肾、脾等)、骨骼、血管、知觉(视、听、嗅、味、触)的移植和再造技术，从而使新的医疗技术达到能对人体各单位进行有效替换和重建的高水平，生物医学产业必将成为令人瞩目的高技术产业之一。
【海洋生物技术】
现在，人们正在研究的内容大体有三个方面：
一是开发、生产和改造天然海洋产物，以便用作药物、食品、新材料;
二是定向改良海洋动物、植物遗传特性，为海水养殖业提供具有生长快、品质高和抗病害的优良品种;
三是培养具有特殊用途的“超级细菌”，用来清除海洋环境的污染，或者生产具有特定生物功能的物质。
【软件产业】
在21世纪，世界范围内的信息处理和知识处理业务空前活跃，软科学技术的发展和知识产业的成长将加快步伐;大量遍及各个领域的数据库、信息库、知识库将普遍建成并广泛应用。基本软件、应用软件、智能软件、专家系统等软件产业，在经济发展和国家安全中将占有越来越突出的地位。
【智能机械产业】
在21世纪，传统的各种机械工具将广泛地与微电子、光电子和人工智能机械产业结合。这个产业提供的智能机器人、智能计算机、智能工具(智能汽车、船舶、火车、飞机、航天器等)、智能生产线、智能化工厂等等，不仅在体力上，同时也在脑力上部分替代人类的各种劳动，使人类的智能获得新的解放，从而人类可以开展更富创造性的工作。
【太阳能产业】
21世纪，人类将面临能源紧缺的困境。除寄希望于核能源之外，现实的选择是：发展太阳能技术，研制和生产各种太阳能跟踪、捕获、转换和存贮装置，在地面和太空中更多地搜集和利用无污染的太阳能，建立起高技术的太阳能产业。
【空间技术】
空间技术是探索、开发和利用宇宙空间的技术，又称为太空技术和航天技术。目的是利用空间飞行器作为手段来研究发生在空间的物理、化学和生物等自然现象。
空间技术自20世纪50年代崛起以来，以其辉煌的成就对国际政治、军事产生了深远影响，对人类经济、文明作出的贡献举世瞩目。几十年来，空间技术取得了重大的成就，其中各类卫星大显神通。我国也成功地研制出了神五、神六、神七载人飞船，并成功地实现了太空漫步。
六、社会科学常识
【国家】
国家是由国土、人民(民族)、文化和政府四个要素组成的，国家也是政治地理学名词。从广义的角度，国家是指拥有共同的语言、文化、种族、血统、领土、政府或者历史的社会群体。从狭义的角度，国家是一定范围内的人群所形成的共同体形式。
【主权】
主权是一个国家对其管辖区域所拥有的至高无上的、排他性的政治权力，简言之，为“自主自决”的最高权威，也是对内立法、司法、行政的权力来源，对外保持独立自主的一种力量和意志。主权的法律形式对内常规定于宪法或基本法中，对外则是国际的相互承认。因此它也是国家最基本的特征之一。国家主权的丧失往往意味着国家的解体或灭亡。
【领土】
国际法承认国家在其领土上行使排他的管辖权。领土同时也是国家行使主权的对象，是国际法的客体。明领土包括一个国家的陆地、河流、湖泊、内海、领海以及它们的底床、底土和上空(领空)，是主权国管辖的国家全部疆域。位于国家主权下的地球表面的特定部分，以及其底土和上空。领土是国家行使主权的空间。
【君主立宪制】
君主立宪制，亦即“有限君主制”，是相对于君主专制的一种国家体制。君主立宪是在保留君主制的前提下，通过立宪，树立人民主权、限制君主权力、实现事务上的共和主义理想但不采共和政体。可分为二元制君主立宪制、议会制君主立宪制。君主虽然是国家的元首，但君主的权利与产生的方式，会依各个国家的制度而不同;纵使是同一个国家，往往在不同时期，君主的产生方式与权利范围也各不相同。
【总统共和制】
国家最高权力由总统和议会按不同职能分别执掌和行使的一种政体形式。总统共和制下，总统和议会分别由选举产生，任期限定，内阁由总统组织并对总统负责(又称之为组阁)，总统既是国家元首又是政府首脑，与议会之间有权力制约关系。总统共和制是指以总统为国家元首和政府首脑，由总统直接领导政府，政府不对议会负责而对总统负责的国家政体形式。
【九二共识】
“九二共识”指，在1992年11月解决两岸事务性商谈中，中国大陆的海峡两岸关系协会与中国台湾的海峡交流基金会，就如何表明坚持“一个中国”原则的态度问题，所达成的、以口头方式表达的、“海峡两岸均坚持一个中国原则”的共识。
【金砖国家】
2001年，美国高盛公司首席经济师吉姆·奥尼尔首次提出“金砖四国”这一概念，特指新兴市场投资代表。
“金砖四国”引用了俄罗斯、中国、巴西和印度的英文首字母。由于该词与英语单词的砖类似，因此被称为“金砖四国”。2008年-2009年，相关国家举行系列会谈和建立峰会机制，拓展为国际政治实体。2010年南非加入后，其英文单词变为“BRICS”，并改称为“金砖国家”。金砖国家的标志是五国国旗的代表颜色做条状围成的圆形，象征着“金砖国家”的合作，团结。
【亚太经合组织】
亚太经济合作组织(全称：亚洲太平洋经济合作组织;Asia-PacificEconomicCooperation;简称：APEC)是亚太地区最具影响力的经济组织，成立于1989年11月5日至7日，总部设在新加坡，最初是一个由澳大利亚、美国、加拿大、日本、韩国、新西兰和东盟等6国在澳大利亚堪培拉举行的亚太经济合作会议部长级的会议，后于1993年6月改现用名。
1991年11月，中国以主权国家身份加入该组织，当时，中华台北和香港(1997年7月1日起改为“中国香港”)以地区经济体名义正式加入该组织。
【上海合作组织】
上海合作组织，简称上合组织是哈萨克斯坦共和国、中华人民共和国、吉尔吉斯共和国、俄罗斯联邦、塔吉克斯坦共和国、乌兹别克斯坦共和国于2001年6月15日在中国上海宣布成立的永久性政府间国际组织。
【博鳌亚洲论坛】
博鳌亚洲论坛(英文：BoaoForumforAsia，缩写：BFA)，由25个亚洲国家和澳大利亚发起，于2001年2月27日在海南省琼海市万泉河入海口的博鳌镇召开大会，正式宣布成立。论坛为非官方、非营利性、定期、定址的国际组织;为政府、企业及专家学者等提供一个共商经济、社会、环境及其他相关问题的高层对话平台，海南博鳌为论坛总部的永久所在地。
【国内生产总值】
国内生产总值(GDP=GrossDomesticProduct，简称GDP)是指在一个国家或地区领土范围所有居民在一定时期内生产与经营活动的最终成果和提供的劳务价值。它是反映经济活动的综合性指标，其增长率也就是经济增长率。GDP由第一产业即农业、第二产业即工业和建筑业、第三产业即服务业、交通邮电通讯业、商业、金融保险业、房地产业、科教文卫、体育、国家机关、社会团体等三次产业增加值组成，将三次产业增加值加总即为GDP。
【国民生产总值】
国民生产总值(GrossNationalProduct，简称GNP)是最重要的宏观经济指标，指一个国家(地区)所有常驻机构单位在一定时期内(年或季)收入初次分配的最终成果。是一国所拥有的生产要素所生产的最终产品价值，是一个国民概念。GNP是三个英文单词首字母的组合：gross，即毛的、总的;national，即国民的;product，即产值，翻译成汉语就是“国民生产总值”。
国民生产总值(GNP)=国内生产总值(GDP)+来自国外的劳动报酬和财产收入-支付给国外的劳动报酬和财产收入。
【居民消费价格指数】
CPI是居民消费价格指数(consumerpriceindex)的简称。居民消费价格指数，是一个反映居民家庭一般所购买的消费价格水平变动情况的宏观经济指标。它是度量一组代表性消费商品及服务项目的价格水平随时间而变动的相对数，是用来反映居民家庭购买消费商品及服务的价格水平的变动情况。
【比特币】
比特币(BitCoin)的概念最初由中本聪在2009年提出，根据中本聪的思路设计发布的开源软件以及建构其上的P2P网络。比特币是一种P2P形式的数字货币。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。
【VR】
VR(VirtualReality，即虚拟现实，简称VR)，是由美国VPL公司创建人拉尼尔在20世纪80年代初提出的。其具体内涵是：综合利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备，在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。
其中，计算机生成的、可交互的三维环境称为虚拟环境(即VirtualEnvironment，简称VE)。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统的技术。它利用计算机生成一种模拟环境，利用多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。
【人工智能】
人工智能(ArtificialIntelligence英文缩写为AI)，它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。
【AlphaGo】
阿尔法围棋(AlphaGo)是一款围棋人工智能程序，由谷歌(Google)旗下DeepMind公司团队开发。其主要工作原理是“深度学习”。2016年3月，该程序与围棋世界冠军、职业九段选手李世石进行人机大战，并以4:1的总比分获胜;
2017年1月，谷歌DeepMind宣布推出真正2.0版本的阿尔法围棋(AlphaGo)。其特点是摈弃了人类棋谱，只靠深度学习的方式成长起来挑战围棋的极限。
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