一、自然知识

1．地球

地球是一个北极稍凸，南极略凹，外部地形起伏多变的球体。长半轴6378．245千米，短半轴6356．863千米，平均半径6371．118千米的梨状体。地球上29％是陆地，71％是海洋。

2．地理现象

(1)地震

地震就是地球表层的快速振动，又称为地动。2008年5月12日，在我国四川省汶川发生了震级为8．0的地震，直接严重受灾地区达10万平方公里。

(2)台风

台风和飓风都是产生于热带洋面上的一种强烈的热带气旋，只是发生地点不同，叫法不同，在北太平洋西部、国际日期变更线以西，包括中国南海范围内发生的热带气旋称为台风；而在大西洋或北太平洋东部的热带气旋则称飓风。台风经过时常伴随着大风和暴雨天气，风向呈逆时针方向旋转。

(3)海啸

海啸是一种具有强大破坏力的海浪。当地震发生于海底，因震波的动力而引起海水的剧烈起伏，形成强大的波浪，向前推进，将沿海地带——淹没的灾害，称之为海啸。

(4)泥石流

泥石流是山区沟谷中，由暴雨、冰雪融水等水源激发的，含有大量的泥沙、石块的特殊洪流。在很短时间内将大量泥沙、石块冲出沟外，在宽阔的堆积区横冲直撞、漫流堆积，常常给人类生命财产造成重大危害。

(5)洪水

大雨、暴雨引起洪水暴发、河水泛滥、淹没农田、毁坏农业设施等。自然灾害中，洪水造成的死亡人数占全部自然灾害的75％，经济损失占全部经济损失的40％。中国、孟加拉国是世界上水灾最频繁的地方。

3．太阳系

太阳系由太阳、八颗行星(原先有九大行星，因为冥王星被剔除为矮行星)、66颗卫星以及无数的小行星、彗星及陨星组成的。

行星由太阳起依次往外的顺序是∶水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。

4．银河系

银河系是地球和太阳所属的星系。因其主体部分投影在天球上的亮带被称为银河。银河系约有2000多亿个恒星。其中90％是恒星，10％是由气体和尘埃组成的星际物质。银河系侧看像一个中心略鼓的大圆盘，整个圆盘的直径约为10万光年，太阳位于据银河中心3．3万光年处。

5．光年

光年，长度单位，指光在真空中一年时间中行走的距离，即约94600亿公里。

二、促进人类进步的自然科技发明

1．X射线的发现

X射线由德国物理学家W．K．伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。伦琴在试验中发现，真空放电管放出的射线不仅能使某些物质发出荧光，而且具有很强的穿透力。1895年12月伦琴宣布了自己的发现，并公布了X射线照出的手骨照片。

2．原子核物理学

原子核物理学是以原子核的物质结构、性质及其内在规律为研究对象的，是20世纪20年代建立起来的。

1919年，著名物理学家卢瑟福用a粒子作炮弹轰击原子核时，首次发现了质子。由于核内所含质子的总质量与原子量差别很大，促使人们去探索组成原子核的其他基本粒子。1932年，查德威克发现了中子，这才使人们认识到原子核是由质子和中子组成的。质子和中子统称为核子，核子在原子核中的结合能远大于电子在原子中的结合能。

4．电子的发现

19世纪末，电学兴起，这提供了破坏原子的方法。在低压气体下放电，原子被分为带电的两部分。1897年，美国的汤姆逊在研究该两部分电荷时，发现其一带负电(称为电子)，而另一个较重要的部分则带正电。这一事实说明原子不再是不可分割的。这是科学史上里程碑的伟大发现。

5．相对论

爱因斯坦的第二种相对性理论。该理论认为引力是由空间一时间几何的畸变引起的，因而引力场影响时间和距离的测量。

广义相对论是爱因斯坦于1915年以几何语言建立而成的引力理论，统合了狭义相对论和牛顿的万有引力定律，将引力改描述成因时空中的物质与能量而弯曲的时空，以取代传统对于引力是一种力的看法。因此，狭义相对论和万有引力定律，都只是广义相对论在特殊情况之下的特例。狭义相对论是在没有重力时的情况；而万有引力定律则是在距离近、引力小和速度慢时的情况。

6．量子力学

量子力学是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科，它主要研究原子、分子、凝聚态物质以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论，它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。量子力学不仅是近代物理学的基础理论之一，而且在化学等有关学科和许多近代技术中也得到了广泛的应用。

1905年，爱因斯坦引进光量子(光子)的概念，并给出了光子的能量、动量与辐射的频率和波长的关系，成功地解释了光电效应。

7．电磁理论

1864年，麦克斯韦用一组偏微分方程概括了电场、磁场本身以及电转化为磁、磁转化为电等全部电磁现象所满足的数学关系，预言了电磁波的存在，并预言光是一种电磁波。1888年，赫兹发现录入电磁波。麦克斯韦电磁理论，被称为自然科学的第三次理论大综合。电磁波的发现为无线电开辟了道路。

8．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，无论能量是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，而不可能从冷体传到热体。

热力学第三定律是系统的熵在绝对零度时为零，即不存在任何的无序。

9．细胞

细胞是一切生物机体构造和发育的基本单位。德国植物学家施莱登提出细胞是一切植物机构的基本单位，德国动物学家把这一观点扩大到动物界，正式建立了细胞学说。这一学说的创立是19世纪最伟大的发现之一，实现了生物学知识的又一个层次的综合，证明了生物在构造和发育上的统一性。

10．蛋白质

20种结构不同的氨基酸按照其组成和排列次序的不同，构成了成千上万种大小不等、功能不同的蛋白质。蛋白质是构成细胞的主要成分，是存在于一切生物体中的高度复杂物质，具有重要的生物化学功能。