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2013年

0 =

甚大望遠鏡為歐洲南方天文台在智利建造的大型光學望遠鏡，由4台相同的8.2米口徑望遠鏡組成，組合的等效口徑可達16米。4台望遠鏡既可以單獨使用，也可以組成光學干涉儀進行高分辨率觀測。甚大望遠鏡位於智利安托法加斯塔以南130公里的帕瑞納天文台。四架望遠鏡用當地的馬普敦哥語分別命名為太陽、月亮、南十字和金星。圖為2010年8月中旬，一組天文學家正使用四個甚大望遠鏡之一的「金星號望遠鏡」觀測銀河系中心。

1 =

蟹狀星雲是一個超新星殘骸和脈衝風星雲。蟹狀星雲距地球約6500光年，直徑達11光年。它是銀河系英仙臂的一部分。該星雲對應於中國、阿拉伯和日本天文學家公元1054年記錄的一次超新星爆發。1969年天文學家發現在星雲的中心有一顆蟹狀星雲脈衝星，它的直徑約28－30公里，每秒自轉30.2次，並發射出從γ射線到無線電波的寬頻率範圍電磁波。它也是首個被確認為歷史上超新星爆發遺跡的天體。天文學家將蟹狀星雲看成是宇宙中最穩定的高能輻射源之一，並將其作為一種標準來測量宇宙其他輻射源的能量。

2 =

2009年8月17日，正在實驗室進行安裝的廣域紅外線巡天探測衛星（WISE）。這是美國國家航空暨太空總署的紅外線空間望遠鏡，於2009年12月14日發射。WISE搭載口徑40公分的紅外線望遠鏡，以3至25微米的波長，六個月的時間進行巡天。WISE的紅外線偵測器比之前的紅外線巡天太空望遠鏡，如IRAS、AKARI、COBE靈敏一千倍以上。
3 =

宇宙加速膨脹是宇宙的膨脹速度越來越快的現象。以天文學術語來說，就是宇宙標度因子 $a(t)$ 的二次導數是正值，這意味著星系遠離地球的速度，隨著時間演進，應該會持續地增快。物理學者索爾·珀爾馬特、布萊恩·施密特與亞當·里斯「透過觀測遙遠超新星而發現了宇宙加速膨脹」，因此共同榮獲2006年邵逸夫天文學獎與2011年諾貝爾物理學獎。

4 =

正在火星執行探測任務的好奇號機器人的機械手臂裝備有鑽頭，可鑽入岩石內部採集樣本，傳輸入化學和礦物學分析儀或火星樣本分析設備進行化驗，將分析結果及時回傳地球。一個機器人身兼二職，又是地質學家，又是化學家，忙得不亦樂乎！

5 =

2008年8月1日日食的食分為1.039，全食最長持續時間為2分27秒，北美洲東北部、歐洲和亞洲部分地區可見，其中加拿大北部、格陵蘭、俄羅斯新西伯利亞、蒙古國和中華人民共和國的新疆維吾爾自治區、甘肅省、寧夏回族自治區、陝西省、山西省、河南省部分地區可見全食。在中國境內，陝西省西安市、甘肅省金昌市是較佳的觀測地點，月球本影中心將從金昌市市中心以北僅12公里處經過。圖為2008年8月1日日食過程，拍攝於俄羅斯新西伯利亞，拍攝時間間隔為三分鐘。

6 =

土星為太陽系八大行星之一，至太陽距離（由近到遠）位於第六、體積則僅次於木星。土星主要由氫組成，還有少量的氦與微痕元素，內部的核心包括岩石和冰，外圍由數層金屬氫和氣體包覆著。土星有一個顯著的環系統，主要的成分是冰的微粒和較少數的岩石殘骸以及塵土。圖為處於晝夜平分點的土星。

7 =

藍色彈珠是在1972年 12月7日由阿波羅17號太空船船員所拍攝關於地球的一張著名照片。當時太空船正運行至距離地球45,000公里（28,000英里）之處。

8=

2012年10月31日，位於好奇號火星探測車機械臂末端的手持透鏡成像儀拍攝了55張高解析度影像，這張彩色自拍照就是由這些影像拼湊形成的照片。好奇號位於「蓋爾撞擊坑」的「石頭窩」，這裡是此任務第一次挖土採樣的位置，在好奇號前方土被可以看到四個挖土採樣痕跡。

9 =

哈伯太空望遠鏡攝得的海山二與圍繞在該天體周圍的侏儒星雲。侏儒星雲是由海山二所噴發製造出來的，它的光芒在1843年抵達地球。海山二是侏儒星雲中心的白色斑點，位於星雲2片兩極葉瓣的接觸點。它總體的光度大約是太陽的400萬倍，而系統的質量估計超過100倍太陽質量。由於它的質量和生命階段，預期在不久的將來，它將爆炸成為一顆超新星。

10 =

速逃星是相對於環繞在周圍的星際物質，以異常高的速度在空間中運動的恆星。紅外線圖顯示出速逃星天市右垣十一以本動速度30 km s^–1快速逃逸於星際塵埃所產生的弓形震波（黃色曲弧）。這可能是由於原本聯星中的主星在一場II型超新星爆炸中被摧毀，而伴星天市右垣十一因此被反彈出去。

#default =

旅行者金唱片是一張於1977年隨兩艘航海家探測器被發射到太空的唱片。唱片內收錄了用以表述地球上各種文化及生命的聲音及圖像，希望會被宇宙中其他外星高智慧生物發現。旅行者探測器將需要40,000年後，才會靠近最接近的一顆恆星。這裡的「最接近」是指1.7光年的距離，所以要是在航行途中一直都沒被發現的話，那麼金唱片就要至少約40,000年後才有可能被發現。圖為旅行者金唱片的兩個拷貝之一。

0 =

猴麵包樹屬是錦葵目木棉科的植物，共包括8種，土生在非洲大陸（1種）、馬達加斯加（6種）和澳洲（1種）。落葉喬木，猴麵包樹高達5至30米。其樹枝長得象樹根一樣，樹幹非常粗，直徑可以到達7至11米粗，需要幾十個人手拉着手才能合抱一圈。樹通常可活500年，但一般相信有些樹已有5000年的壽命。它的樹幹有儲存水的作用，儲存量可達12萬公升。圖為猴麵包樹，拍攝於馬達加斯加。

1 =

睡蓮科，多年生水生植物。雙子葉植物睡蓮目的一科，模式屬為睡蓮屬。由於睡蓮科植物是古老的雙子葉植物，又有某些單子葉植物的特徵，所以在研究雙子葉植物的起源和它在被子植物的進化中具有非常重要的地位。睡蓮科為草本，水生植物，地下莖埋於水面下的泥土裡，葉與花漂浮於水面或伸出水面之上。本科植物睡蓮可做水景庭園的觀賞植物，蓮的種子和地下莖可食用。圖為睡蓮科睡蓮屬一種植物。

2 =

墨西哥粉紅短尾蛛是墨西哥的一種捕鳥蛛。墨西哥粉紅短尾蛛長度可達16厘米。剛毛呈特殊的鏽紅色。該物種的學名以收集者彼得·克拉斯的名字命名。短尾蛛屬是中美洲的特有種，最著名的有墨西哥紅膝頭蜘蛛、洪都拉斯捲毛蜘蛛、墨西哥火腳蜘蛛及墨西哥紅尾。它們差不多吃所有比它們小的動物，一般包括昆蟲及大家鼠。它們也會吃變色蜥、青蛙及米諾魚。它們溫馴，適合在飼養箱中飼養。圖為一隻成年雌性墨西哥粉紅短尾蛛。

3 =

東北虎分布於俄羅斯西伯利亞南部、朝鮮和中國東北等地，是中國國家一級保護動物。2008年，東北虎被美國網站《生活科學》評為「全球十大最瀕危稀有動物」物種之一。東北虎的孕期為103至105天，一胎生2至4子，兩三年生一次崽子，可活15至17年。在中國長白山地區，據估計還有20隻左右的東北虎活動。東北虎主要在夜間活動，白天在岩洞或草叢中休息。圖為東北虎和它的幼崽，拍攝於美國布法羅動物園。

4 =

蛺蝶是蛺蝶科昆蟲的總稱，全世界約有5000個物種，屬於中大型的蝴蝶。其中的許多個物種都有著亮麗的顏色，並包含如帝王蛾、赤蛺蝶、黃褐蛺蝶和豹斑蝶等受歡迎的物種。但其翅膀腹面暗淡，且有些物種看起來會像是枯葉一般，或者更為蒼白，以產生一種可以幫助蝴蝶從環境中消失的避敵效用。蛺蝶的成蝶前腳退化，不具步行作用，只能藉由中、後腳步行。幼蟲的毛很多且多刺，用以保護其頭部。圖為蛺蝶科的澳洲姬紅蛺蝶。

5 =

金黃蜘蛛螺是中腹足目鳳凰螺科蜘蛛螺屬的一種。主要分布於印度尼西亞、韓國、中國大陸、台灣，常生活於岩礁地，砂質底和低潮線下。鳳凰螺科是一科中型至非常大型的海蝸牛。它們都是海生的，其下包括了鳳凰螺屬、蜘蛛螺屬及長鼻螺屬等。大部份物種都在以往的地質時代一直生存到現在。鳳凰螺科下的鳳凰螺屬有接近50個物種，圖為金黃蜘蛛螺。

6 =

法蘭西菊是始於歐洲及亞洲溫帶的有花植物。法蘭西菊是多年生的藥草，在莖的頂端有細小的頭狀花序，由約20支白色舌狀花及大量黃色心花所組成。莖多是沒有分枝及從根上向側生長。葉子兩面均呈墨綠色。基生葉及中葉有柄，呈倒卵形至匙形，並有鋸齒。上葉較短，無柄及沿莖生長。法蘭西菊是典型的草坪花卉，在多種環境下都可以生長。圖為法蘭西菊。

7 =

玉米是全球產量最高的食糧，屬一年生禾本科草本植物，原產於中美洲，於16世紀傳入中國，其中文名有100多個。玉米不脫粒就可以直接蒸、煮、烤食用，玉米主要用作飼料、工業生產澱粉及發酵類藥品的主要原料。玉米胚芽可以提煉玉米油，長期食用在預防心血管疾病方面較花生油優勝，但低於橄欖油。圖為各種玉米。

8 =

象鼻法螺（學名：Cymatium lotorium），是異足目法螺科梭法螺屬的一種。主要分布於印度尼西亞、中國大陸、台灣，常棲息在淺海岩礁、淺海。
#default =

氂牛是一種生活在青藏高原的長毛的牛屬動物，在西藏是一種被馴養的牲畜。野的氂牛的肩高可達兩米，馴養的氂牛一般只有一半高，野氂牛和家氂牛都有長毛來禦寒，野氂牛一般是棕色或黑色的，家氂牛也有白色的。氂牛主要因為它們的奶和肉而被馴養，不過當地的牧民、商人和登山者也用它們來馱運重物。野氂牛是瀕危動物。圖為西藏羊卓雍錯的氂牛。

0 =

火星探測漫遊者是美國國家航空航天局的2003年火星探測計劃。美國國家航空航天局的火星探測計劃長期致力於對火星這顆紅色行星進行無人探測，火星探測漫遊者是這一系列無人探測計劃的一個組成部分。這項計劃的主要目的是將勇氣號和機遇號兩輛火星車送往火星，對火星這顆紅色行星進行實地考察。勇氣號的主要任務是探測火星上是否存在水和生命，並分析其物質成份。圖為藝術家描繪的火星探測漫遊者。

1 =

維多利亞撞擊坑寬約800公尺，位於火星赤道附近的子午線高原，也就是機會號所在地。它的邊緣非常特別，相信是由侵蝕與邊坡物質滑落所致。坑內緣有成層的沉積岩露出，隨處亦可見自坑壁掉落的石礫。坑底還有一片明顯的沙丘。圖中看得到機會號，約位於十點鐘方向的撞擊坑邊緣。

2 =

由火星勘察衛星拍攝到正在降落中的鳳凰號，圖片裏的撞擊坑寬10公里，非正式命名為「Heimdall」。雖然看起來鳳凰號似乎正要降落到這個撞擊坑裏，但鳳凰號實際是在撞擊坑外面，相距有20公里之遠的空中，這是因為並非由正上方拍攝。降落傘與登陸器的全解析度影像，經過改良後，顯示於圖左下角小圖。

3 =

精神號攝得的火星落日。火星的太陽比從地球看還小、還暗，圖中太陽周圍光影顏色變化是由懸浮於空中的細微沙塵散射所致。

4 =

火星地球化在幾十年來一直是很熱門的主題，有種種改造方法已被提出，目地是為了將火星改成類似地球的環境，以支撐生態系與人類生存。圖為如同一般大眾所想像的地球化後的火星。

5 =

奧林帕斯山是一個盾狀火山，亦為太陽系中已知最高的山，高於基準面21229公尺，約為珠穆朗瑪峰的三倍，但更貼切的比喻是夏威夷冒納羅亞火山從海底算起的高度（9公里多）的兩倍多，因為同樣是盾狀火山。範圍為北緯13.6°～23.6°、東經220.7°～231.0°。在太空船認定它是一座山之前，奧林帕斯山在19世紀後期被天文學家認為是一反照率特徵。圖為火星奧林帕斯山的合成圖像。

6 =

金星凌日是指位於太陽和地球之間的行星金星直接從太陽的前方掠過，成為太陽表面的可見暗斑的天文現象。當凌日發生時，從地球可以看見金星是在太陽表面上移動的一個黑色暗斑。這類凌日的時間通常以小時計。凌日類似於月球造成的日食。通過觀察金星凌日，科學家可以利用視差的原理計算太陽和地球之間的距離。圖為金星凌日。

7 =

美國太空總署計畫的火星科學實驗室好奇號火星車，已於2011年11月26日15:02（UTC）發射，並在2012年8月6日05:31（UTC）成功登陸火星蓋爾撞擊坑。這輛探測車比2004年登陸的火星探測車機遇號和勇氣號重五倍，長兩倍。比起之前其它火星任務，它攜帶了更多先進科學儀器。好奇號將會分析很多樣本，有些是從泥土挖出、又有些是從岩石中鑽取粉末。預計將運作至少一個火星年（約2個地球年），比起之前任何火星探測車還要探測更廣大的區域。它將調查火星以前或現在維持生命的可能性。科學家形容此火星探測車為「夢幻探測車」。

8 =

日冕是太陽大氣的最外層，厚度達到幾百萬公里以上。日冕溫度有100萬攝氏度，粒子數密度為10¹⁵m³。在高溫下，氫、氦等原子已經被電離成帶正電的質子、氦原子核和帶負電的自由電子等。這些帶電粒子運動速度極快，以致不斷有帶電的粒子掙脫太陽的引力束縛，射向太陽的外圍。形成太陽風。日冕發出的光比色球層的還要弱。圖為2012年8月31日，一長條太陽物質從太陽大氣最外層日冕爆發出來，進入太空。

#default =

S/2012 P 1（也稱作S/2012 (134340) 1或P5）是冥王星的一顆較小的天然衛星，2012年7月11日宣布發現。它是冥王星第五顆被確認的衛星，距離第四顆衛星S/2011 P 1的發現僅相隔了一年。哈勃太空望遠鏡上裝有的第三代廣域照相機在2012年6月26日至7月9日間拍攝了九組照片，天文學家從這些照片發現了這顆衛星。這些照片原本為新視野號對冥王星的探測而準備，該飛船目前正在飛往冥王星，預計在2015年7月14日飛過冥王星系統。人們不由得擔憂，該區域可能隱藏着更多的難以觀測到的小天體，高速穿越此區域的新視野號可能與這些未知小天體碰撞。
–

0 =

富勒烯是完全由碳組成的中空的球面型、橢球面型、圓柱面型或管狀分子的總稱。很像足球的球型富勒烯也叫做巴基球；管狀的叫做碳納米管或巴基管。富勒烯在結構上與石墨很相似，石墨是由六元環組成的石墨烯層堆積而成，而富勒烯不僅含有六元環還有五元環，偶爾還有七元環。圖為富勒烯家族成員C₆₀ (左) 和碳納米管 (右)。

1 =

磷酸丙糖異構酶（通常簡稱為TPI或TIM）是一種酶，能夠催化二羥丙酮磷酸和D型甘油醛-3-磷酸，這兩種磷酸丙糖異構體之間的可逆轉換。磷酸丙糖異構酶在糖酵解中具有重要作用，對於有效的能量生成是必不可少的。
2 =

過飽和的碳酸水釋放出二氧化碳而產生的氣泡，同時還會發出「嘶嘶」聲。啤酒或香檳酒開瓶後，也會因為過飽和的碳酸水釋放出二氧化碳而產生泡沫和氣體。
3 =

砂岩是一種沉積岩，主要由砂粒膠結而成的，其中砂粒含量大於50%。絕大部分砂岩是由石英或長石組成的，石英和長石是組成地殼最常見的成分。砂岩的形成分為兩個階段，首先砂粒一層層地沉積，可能是水或大氣搬運造成的；然後在壓力的大氣壓力下，被從上面淋濾下的碳酸鈣或硅質膠結到一起，其中含有的鐵、硅、錳等元素會造成砂岩不同的顏色。

4 =

石化木是化石的一種。石化木的所有有機物質都被礦物（大多為矽酸鹽，如石英）所取代，但是它還保留著木頭原始結構。石化的過程是在地底下完成，整個木頭都被埋在地層底下。當富含礦物的水流經此地層時，會將一些礦物沈積在植物的細胞裡，當植物的木質素和纖維素腐化之後，一個石模就這樣形成了。

5 =

熔岩是已經熔化的岩石，以高溫液體呈現，常見於火山出口或地殼裂縫。一般溫度介乎於攝氏700度至1200度之間。雖然熔岩的黏度是水的十萬倍，但也能流到數里以外後才冷卻成為火成岩。圖為噴出軌道呈拋物線形的岩漿表現出伽利略的自由落體定律。

6 =

石化木是化石的一種。石化木的所有有機物質都被礦物（大多為矽酸鹽，如石英）所取代，但是它還保留著木頭原始結構。石化的過程是在地底下完成，整個木頭都被埋在地層底下。當富含礦物的水流經此地層時，會將一些礦物沈積在植物的細胞裡，當植物的木質素和纖維素腐化之後，一個石模就這樣形成了。

7 =

琥珀，是遠古植物的樹脂埋藏於地層，經過漫長歲月的演變而形成的化石。透明似水晶，色澤像瑪瑙。由上層沉積物的壓強與溫度所造成的分子聚合過程，先將樹脂變為柯巴脂，然後除去萜烯，就形成了琥珀。

8 =

熔岩管是地表之下熔岩流動的天然通道，在火山噴發時熔岩會從熔岩管中噴出。熔岩管可能會充滿岩漿或整個空無一物；而後者的狀況代表熔岩流動已經停止，且岩石已經冷卻留下長而類似洞穴的通道。熔岩管是熔岩洞的一種，當低黏度的熔岩流經過一個連續結構的厚地殼區域時就會使地殼變厚，並且在流動的熔岩上方形成管頂。熔岩管寬度可達到14到15公尺，雖然大多數熔岩管都不到這個寬度；並且深度一般在地表下1至15公尺。熔岩管也可能相當長。圖為西班牙的加那利群島羅斯范德斯洞，為熔岩管。

9 =

間歇泉是溫泉的一種，因為地下水變成蒸氣間歇地噴出而形成。間歇泉的英語「Geyser」是取自「Geysir」，冰島語是「噴出」的意思，英國人登入冰島後第一次看到間歇泉，因此英語的「Geyser」語源就是來自冰島文「Geysir」。圖為黃石國家公園內正在噴發的黃石國家公園城堡間歇泉。

#default =

火山是地下深處的高溫岩漿及其有關的氣體、碎屑從地殼中噴出而形成的，具有特殊形態的地質結構。火山爆發是一種很嚴重的自然災害，它常常伴有地震。火山可以分為死火山和活火山。在一段時間內，沒有出現噴發事件的活火山叫做睡火山（休眠火山）。圖為美國太平洋西北區華盛頓州的聖海倫火山於1982年5月19日火山爆發時，噴出1公里高濃煙的情景。

0 =

失蹤的正方形謎題是一種數學上的視錯覺。這謎題有助於學生對幾何圖形的思考。它描述兩種面積板塊形狀組合，每個顯然的都構成一個13X5直角三角形，不過其中一個裡頭有個1x1的孔。

根據美國業餘數學大師馬丁·加德納指出，這謎題是在1953年是由紐約市業餘魔術師保羅·嘉理發明的。不過裁切悖論的原理自從1860年代就已為數學家所知了。

1 =

菲爾茲獎正面

菲爾茲獎背面

菲爾茲獎是一個在國際數學聯盟的國際數學家大會上頒發的獎項。每四年頒獎一次，頒給有卓越貢獻的年輕數學家，每次最多四人得獎。得獎者須在該年元旦前未滿四十歲。它是據加拿大數學家約翰·菲爾茲的要求設立的。菲爾茲獎被視為數學界的諾貝爾獎。

2 =

只使用旋轉運作，就可以將正四面體擺置成12種不同的方位。在這裡是以環圖的方式來表示這12種方位，並且顯示出180度邊（藍箭頭）旋轉與120度頂點（紅箭頭）旋轉，這些旋轉將正四面體擺置成各種不同的方位。這12種的旋轉恰恰好組成了正四面體對於旋轉運作的對稱群。

3 =

科赫曲線是一種碎形。其形態似雪花，又稱科赫雪花、雪花曲線。其豪斯多夫維是 $^{\log 4/\log 3}$ 。

給定線段AB，科赫曲線可以由以下步驟生成：

將線段分成三等份（AC、CD、DB）。
以CD為底，向外（內外隨意）畫一個等邊三角形DMC。
將線段CD移去。
分別對AC、CM、MD、DB重複步驟1~3。

4 =

失蹤的正方形之謎是一個數學上的視錯覺。如圖所示，四個全等的四邊形以及一個小正方形組成了一個較大的正方形。當四個四邊形繞著其中心旋轉時，中間的小正方形被覆蓋，周圍四邊形的面積沒有改變，總面積卻增大了。這看上去是個悖論。事實上，旋轉後的新正方形的邊長比原來稍微小了一點。如果每個四邊形對應夾角為5°，那麼旋轉前後的兩個正方形的面積相除得到大約1.00765，即面積相差了大約0.8%。

5 =

萊維C形曲線是個自我相似的分形，最先由保羅·皮埃爾·萊維提出。

C形曲線是由一條直線開始。

使用該線為斜邊，一個直角等腰三角形在上面建立。原本的線由三角形的兩邊取代。
第二階段，該兩條線上各建立一個新的直角等腰三角形，然後又被新三角形的另外兩邊取代。
以後的階段，每條直線都會被在它上面建立的直角等腰三角形的另外兩條邊取而代之。經過n個階段，這個曲線由2ⁿ條直線組成，每條邊的長度都是原本的線的長度的2^n/2分之一。
經過「無限」次過程而形成的碎形曲線就是雷維C形曲線。

6 =

曼德博集合是一種在複平面上組成分形的點的集合，以數學家本華·曼德博的名字命名。曼德博集合與朱利亞集合有些相似的地方，例如使用相同的復二次多項式來進行迭代。

7 =

朱利亞集合是一個在複平面上形成分形的點的集合。以法國數學家加斯頓·朱利亞（Gaston Julia）的名字命名。

朱利亞集合可以由下式進行反覆迭代得到：

f_{c}(z)=z^{2}+c

。

對於固定的複數c，取某一z值（如 $z=z_{0}$ ），可以得到序列

z_{0},f_{c}(z_{0}),f_{c}(f_{c}(z_{0})),f_{c}(f_{c}(f_{c}(z_{0}))),\ldots

。

8 =

哈密頓路徑是無向圖的一條路徑，這路徑經過無向圖的所有節點且只經過一次。尋找哈密頓路徑的問題稱為哈密頓路徑問題，是因物理學家威廉·哈密頓提出而命名。哈密頓路徑問題是一個典型的NP-完全問題。後來人們也證明了，找一條哈密頓路的近似也是NP-完全問題。

9 =

在幾何學中，正二十面體是一種正多面體，是由20個正三角形所組成的正多面體。同時，它是柏拉圖立體、三角面多面體，也是康威多面體，是所有正多面體面數最多的，因為不可能有正多面體面數大於20。

正二十面體有20個面、30個邊和12個頂點，其對偶是正十二面體。它的頂點布局為3.3.3.3.3或3⁵，在施萊夫利符號中可用{3,5}來表示。

10=

四色定理是一個著名的數學定理。它指出，如果將平面分成一些鄰接的區域，那麼可以用不多於四種顏色來給這些區域染色，使得每兩個鄰接區域染的顏色都不一樣。被稱為「鄰接」的兩個區域是指它們有一段公共的邊界，而不僅僅是一個公共的交點。1977年，數學家凱尼斯·阿佩爾和沃夫岡·哈肯藉助電子計算機首次得到了一個完全的證明，四色問題也終於成為了四色定理。這是首個主要由計算機證明的定理，但仍有數學家對四色定理的證明存疑。圖為用四種顏色繪出的中國大陸分省地圖。

11=

簡單地說，素紐結是不能分解的非平凡紐結。更詳細的定義，素紐結不能表示為兩個非平凡紐結的連通和。圖為所有交叉數少於或等於7的素紐結。每一種素紐結主要是用交叉數來標記。交叉數相同的素紐結是用不同的下標進一步分辨。

12 =

洛倫茨吸引子是對應於洛倫茨振子的長期行為而產生的分形結構，因物理學者愛德華·洛倫茨命名。洛倫茨振子是能產生混沌流的三維動力系統，以其蝴蝶展翅形狀或8字形狀而著稱。映射展示出動力系統（三維系統的三個變量）的狀態是如何以一種複雜且不重複的模式，隨著時間的演進而改變。

13 =

騎士巡邏是一個數學問題：將一個國際象棋的騎士（或稱馬）放在棋盤上，有甚麼路徑能使它走遍棋盤上每一格呢？這問題是在圖論裏的哈密頓路徑問題的特別案例。假若騎士能夠從最後位置合法地走到最初位置，則稱此巡邏為「封閉巡邏」，否則，稱為「開巡邏」。對於8*8棋盤，一共有26,534,728,821,064 種封閉巡邏。到底有多少種開巡邏仍舊是未解決的問題。

14 =

在代數拓撲中，毛球定理證明了偶數維單位球上的連續而又處處不為零的切向量場是不存在的。具體來說，如果f是定義在一個單位球上的連續函數，並且對球上的每一點P，其函數值是一個與球面在該點相切的向量，那麼總存在球上的一點，使得f在該點的值為零。直觀上（三維空間）可以想象為一個被「撫平」的「毛球」。這個定理最著名的陳述也正是「永遠不可能撫平一個毛球」。這個定理首先在1912年被魯伊茲·布勞威爾證明。圖為撫平「毛球」的失敗嘗試：兩極各有一個尖角。

15 =

柯尼斯堡七橋問題是圖論中的著名問題。這個問題是基於一個現實生活中的事例：當時東普魯士柯尼斯堡（今日俄羅斯加里寧格勒）市區跨普列戈利亞河兩岸，河中心有兩個小島。小島與河的兩岸有七條橋連接。在所有橋都只能走一遍的前提下，如何才能把這個地方所有的橋都走遍？圖為歐拉時代的柯尼斯堡地圖，顯示了當時七座橋的實際位置。河流和橋樑使用特別的顏色標記出來。

16 =

在紐結理論中，三葉結是一種最簡單的非平凡紐結。可以用反手結連接兩個末端而達成。這是一種有3個交叉的紐結。它可以描述為 (2,3)-環面紐結。由於三葉結的結構極為簡單，它是研究紐結理論很重要的基本案例，在拓撲學、幾何學、物理學、化學領域，有廣泛的用途。

#default =

披薩定理是平面幾何學中的一個定理。它指出，如果以圓盤中任意一個指定點為中心，切下n刀，使相鄰的兩刀隔的角度相同；然後按順時針（或逆時針）的順序給切出的各塊交替染上兩種顏色，將圓盤分為兩個部分。那麼有下列結論：

當n是大於2的偶數（n=4,6,8,10,12,14,..），或有任一刀通過圓心時：兩種顏色的部分面積一樣大。
若任意一刀都不通過圓心，那麼：
- 當n=1,2或n除以4餘3（n=1,2,3,7,11,15,..）的時候，包含圓心的部分面積比較大。
- 當n大於4且除以4餘1（n=5,9,13,..）的時候，包含圓心的部分面積比較小。

這個定理之所以被稱為披薩定理，是因為其中分割圓盤的方式類似於分披薩的過程。這個定理可以說明，當兩個人用以上的方法分披薩的時候，誰能拿到更多的披薩。

0 =

太陽圈電流片是太陽系內部磁場極性發生轉換的曲面，這個區域在太陽圈內沿著太陽赤道平面延伸。電流片的形狀是受到行星際介質中太陽磁場旋轉的影響而形成的，厚度大約為10,000公里，有一小股電流在電流片中流動，大小約為10^-10A/m²。圖為太陽圈電流片。

1 =

日珥爆發是從太陽的日冕層拋射出來的物質，通常可以使用日冕儀在白光下觀察到。拋射出來的物質主要是電子和質子組成的電漿，加上伴隨著的日冕磁場。日冕物質拋射事件伴隨著耀斑，會破壞無線電的傳輸，造成能量耗損。典型的日冕物質拋射結構可以分成三部分，包含一個低電子密度洞、嵌入在洞內高密度的核、和一個明亮的前沿。圖為2010年8月1日，太陽相對地球的一面發生四次日珥爆發的圖象。

2 =

日食，是一種天文現象，只在月球運行至太陽與地球之間時發生。這時，對地球上的部分地區來說，月球位於太陽前方，因此來自太陽的部分或全部光線被擋住，因此看起來好像是太陽的一部分或全部消失了。日全食是一種相當壯麗的自然景象，所以時常吸引許多遊客和天文愛好者特地到海外去觀賞日全食。圖為1999年發生在歐洲的日全食的照片。

3 =

土衛一是土星的一顆衛星，1789年由威廉·赫歇爾發現。土衛一是已知的太陽系中最小的在自吸引作用下呈球狀的天體。土衛一密度較低，這表明其可能是由大量的冰體和少量的岩石構成。由於潮汐效應的作用，土衛一併不呈完美的球形；其長軸大約比其短軸長10%。從近期卡西尼號發回的圖片上看土衛一更接近於卵形。圖為卡西尼土星探測器拍攝的土衛一的照片，可以看到巨大的赫歇爾撞擊坑。

4 =

流星是指運行在星際空間的流星體在接近星球時由於受到星球引力的攝動而被星球吸引，從而進入星球大氣層，並與大氣摩擦燃燒所產生的光跡。流星包括單個流星、火流星和流星雨三種，比綠豆大一點的流星體進入大氣層就能形成肉眼可見亮度的流星。若流星體在摩擦中尚未完全燃燒盡而落在地面上，則成為隕石或隕鐵。圖為流星的軌跡，由12張照片組成，曝光時間為2分鐘，拍攝於法國謝夫蒙特。

5 =

極光，出現於地球的高磁緯地區上空。是一種絢麗多彩的發光現象。由來自地球磁層或太陽的高能帶電粒子流使高層大氣分子或原子激發(或電離)而產生。另外，在太陽黑子多的時候，極光出現的頻率也大。極光不只在地球上出現，太陽系內的其他一些具有磁場的行星上也有極光。在北半球觀察到的極光稱北極光，南半球觀察到的極光稱南極光。圖為美國阿拉斯加州埃爾森空軍基地拍攝到的北極光。

6 =

《暗淡藍點》是一張由航海者1號拍攝的著名地球照片之一，從60億公里外，顯示出地球懸浮在太陽系漆黑的背景中（在照片棕色窄帶的中間區段內的藍白色斑點就是地球）。這張照片令美國著名天文學家卡爾·薩根博士得到深層啟示：

「我們成功地（從外太空）拍到這張照片，細心再看，你會看見一個小點。就是這裡，就是我們的家，就是我們。在這點上有所有你愛的人、你認識的人、你聽過的人、曾經存在過的人正在經營他們各自的生命。這裡集合了一切的歡喜與苦難、上千種被信仰的宗教、被論述的意識形態以及經濟學說，所有獵人和搶劫者、英雄和懦夫、各種文化的創造者與毀滅者、皇帝與侍臣、相戀中的年輕愛侶、有前途的兒童、父母、發明家和探險家、教授道德的老師、貪污的政客、大明星、至高無上的領袖、人類歷史上的聖人與罪人，通通都住在這裡——懸浮在陽光下的一粒微塵。」

7 =

本地泡是在銀河系獵戶臂內的星際物質中的一個空洞，它跨越的範圍至少有300光年。這個炙熱的本地泡擴散的氣體輻射出X射線，單位體積內所含有的中性氫只有正常值的十分之一。銀河系內星際物質的正常值是每立方公分0.5個原子。

太陽系已經在這個氣泡內至少旅行了300萬年，現在的位置在本地星際雲，氣泡內物質比較密集的一個小區域內。這是本地泡和「迴圈一號泡」（Loop I Bubble）遭遇的地方，本星際雲的密度大約是每立方公分0.1個原子。

8 =

太陽動力學天文台（SDO）是美國太空總署一個觀測太陽至少5年的太空任務。本衛星是在2010年2月11日發射。太陽動力學天文台是美國太空總署觀測日地關係的與星星共生（Living With a Star）計劃的一部分。與星星共生計劃的目的是要更加了解太陽和地球的關係。太陽動力學天文台的科學目標是以小尺度的時間和空間下以多波段研究太陽大氣層，以了解太陽對地球和近地球太空區域的影響。預期SDO將能研究太陽的磁場如何產生以及磁場結構、如何儲存電磁能量與能量如何以太陽風、高能粒子和多種波長的輻射等形式釋放進太陽圈和外太空。

9=

太陽是位於太陽系中心的恆星，它幾乎是熱電漿與磁場交織著的一個理想球體。其直徑大約是1,392,000公里，相當於地球直徑的109倍；質量大約是2×10³⁰千克（地球的330,000倍），約佔太陽系總質量的99.86%。從化學組成來看，太陽質量的大約四分之三是氫，剩下的幾乎都是氦，包括氧、碳、氖、鐵和其他的重元素質量少於2%。

10 =

土衛八是環繞土星運行的一顆衛星。土衛八屬於土星的外層大衛星，直徑為1460公里，質量為1.88×10²¹千克，軌道周期為79.33018日。圖為2007年9月10日，卡西尼—惠更斯號探測器在距土衛八73,000公里的距離拍攝到的該衛星表面，在衛星影像極右邊凸出部分可以隱約觀察到，長度約1300公里，寬度為20公里，高度達13公里的山脈聳立於土衛八的赤道，稱為「赤道脊」。該赤道脊的一部分甚至高出周圍平原地形達20公里。科學家們目前無法解釋這特徵是如何形成的。圖為卡西尼—惠更斯號探測器拍攝的土衛八。

#default =

阿波羅8號是阿波羅計劃中的第二次載人飛行任務，三位執行此任務的宇航員分別為指令長博爾曼、指令艙駕駛員洛威爾以及登月艙駕駛員安德斯。阿波羅8號是人類第一次繞月球航行的太空任務。這張照片由安德斯拍攝於1968年12月24日，展現了地球從月亮的表面升起的景觀。因為月亮和地球同步旋轉，即面向地球的總是月亮的同一面，在月亮的表面上觀看不到地球升起。這一現象只能在繞月的軌道上看到。

0 =

在粒子物理學的標準模型裏，希格斯玻色子是假想的一種帶質量基本粒子，是唯一尚未被證實存在的粒子。希格斯玻色子是純量玻色子，自旋為零，因物理學者彼得·希格斯而命名。2012年7月4日，歐洲核子研究組織（CERN）宣布，大型強子對撞機（LHC）的緊湊渺子線圈（CMS）探測到質量為125.3±0.6GeV的新玻色子（超過背景期望值4.9個標準差），超環面儀器（ATLAS）測量到質量為126.5GeV的新玻色子（5個標準差）。這兩種粒子極像希格斯玻色子，但還有待物理學者進一步分析來完全確定兩個探測器探測到的粒子是否為希格斯玻色子。圖為電腦模擬繪製的希格斯玻色子出現事件。
1 =

鐵磁流體是一種在磁場存在時強烈極化的液體。鐵磁流體由懸浮於載流體當中納米數量級的鐵磁微粒組成；其載流體通常為有機溶液或水。鐵磁微粒由表面活性劑包裹以防止其因范德華力和磁力作用而發生凝聚。儘管被稱爲鐵磁流體，但它們本身並不表現鐵磁性。這是因爲在外部磁場不存在的情況下，鐵磁流體無法保持磁性。圖為在釹磁體盤子上鐵磁流體形成的圖樣。

2 =

恢復係數衡量兩個物體在碰撞後的反彈程度。圖為頻閃觀測器以每秒25畫面捕捉到的籃球碰撞地面的彈跳運動。忽略空氣阻力，球碰撞地面之後與之前的彈跳高度比率，取其平方根，即可求得這球與地面碰撞的恢復係數。

3 =

鍺是一種化學元素，它的化學符號是Ge，原子序數是32。它是一種灰白色類金屬，有光澤，具硬度，屬於碳族，化學性質與同族的錫與硅相近。在自然中，鍺共有五種同位素，原子質量數在70至76之間。它能形成許多不同的有機金屬化合物，例如四乙基鍺。

鍺是一種重要的半導體材料，用於製造晶體管及各種電子裝置。主要的終端應用為光纖系統與紅外線光學，也用於聚合反應的催化劑，電子用途與太陽能電力等。現在，開採鍺用的主要礦石是閃鋅礦（鋅的主要礦石），也可以在銀、鉛和銅礦中，用商業方式提取鍺。

4 =

霍爾效應是指當固體導體有電流通過，且放置在一個磁場內，導體內的電荷載子受到洛倫茲力而偏向一邊，繼而產生電壓。電場力會平衡洛倫茲力。在導體上外加與電流方向垂直的磁場，會使得導線中的電子與電洞受到不同方向的勞倫茲力而往不同方向上聚集，在聚集起來的電子與電洞之間會產生電場，此一電場將會使後來的電子電洞受到電力作用而平衡掉磁場造成的勞倫茲力，使得後來的電子電洞能順利通過不會偏移。產生的內建電壓稱為霍爾電壓。

5 =

法國物理學者勒內·笛卡兒於1644年繪製的磁場圖。這是最早出現的幾副磁場圖之一。這繪圖顯示出地球（中心大圓球）的磁場吸引幾塊圓形磁石（以I、K、L、M、N標記的圓球)。笛卡兒認為磁性是由微小螺旋狀粒子的環流造成的，稱為「螺紋子」。這些螺紋子穿過磁鐵的平行螺紋細孔，從指南極（A）進入，從指北極（B）出來，經過磁鐵外的空間（G、H）再繞回指南極。當螺紋子繞動至磁石附近時，會穿過其細孔，從而造成磁力。

6 =

一架正在穿越音障的美國海軍F/A-18F超級大黃蜂戰鬥機，注意到機身周圍激波面附近由於普朗特-格勞厄脫奇點效應產生的圓錐形雲霧。
7 =

磁場的方向可以藉著磁偶極子的性質來顯示，處於磁場的磁偶極子會沿著磁場的磁場線平行排列，其中的一個顯著例子就是磁鐵周圍的鐵粉分佈圖案。將條狀磁鐵放在白紙下面，鋪灑一堆鐵粉在白紙上面，這些鐵粉會依著正切磁場線的方向排列，形成一條條曲線，在曲線的每一點顯示出磁場線的正切方向。這曲線圖稱為「場線圖」。

8 =

現代天文學通過重力透鏡、宇宙中大尺度結構的形成、微波背景輻射等研究表明：我們目前所認知的部分，即重子(加上電子)，大致占宇宙的4.9％，而暗物質則占了宇宙的26.8%，還有68.3%是一種導致宇宙加速膨脹的暗能量。暗物質的存在可以解決大爆炸理論中的不自洽性，對結構形成也非常地關鍵。暗物質很有可能是一種（或幾種）粒子物理標準模型以外的新粒子所構成。對暗物質和暗能量的研究是現代宇宙學和粒子物理的重要課題。圖為今期與早期的宇宙質能分佈餅圖。

9=

滑輪是一種簡單機械，由若干個繞有線繩的圓輪組成，是槓桿的變形。滑輪的中心稱為軸，拉動線繩時，滑輪沿軸轉動。按滑輪工作時軸的位置是否移動，可將滑輪分為定滑輪和動滑輪。定滑輪的功能是改變力的方向。欲移動重物時，可利用定滑輪將施力方向轉變為容易出力的方向。動滑輪不會改變施力方向，但可以用½的力氣提起物體。在實際運用中，常把一定數量的定滑輪和動滑輪組合成滑輪組，這樣既可以省力也可以改變施力方向。圖為四滑輪組圖解。

10=

自行車，是一種二輪或三輪的小型陸上車輛。一般以人騎上腳踩踏板而驅動之。1791年，法國人西夫拉克製造出第一架代步的「木馬輪」小車，該車有前後兩個木質車輪，中間連着橫梁，上有一條板凳。該車沒有傳動鏈條，又無轉向裝置，但一般被認為是人類最早的自行車。1818年，德國看林人德萊斯也製做了一輛兩輪車，他在前輪上加上了一個控制方向的車把。1840年，英格蘭的鐵匠麥克米倫製造出可以由雙腳交替踩動從而帶動車輪滾動的自行車。圖為自行車發展過程。

11=

風車是一種帶有可調節的葉片或梯級橫木的輪子用來收集風力擁用的機械能的裝置。在中國，使用風車的歷史很早。在遼陽三道壕東漢晚期的漢墓壁畫上，就畫有風車的圖樣。在歐洲，第一次見於記錄的是1180年諾曼底的一個風車。到十九世紀，風車的使用達到全盛時期。據記載，當時僅荷蘭就有一萬多架風車，美國農村更有一百多萬架風車。圖為北海比利時桑頓海灘新建的風車，風車高度157米，從海底計算高度為184米。

12=

圖為1927年10月召開的第五次索爾維會議。此次會議主題為「電子和光子」，世界上最權威物理學家聚在一起，重新闡明量子理論。會議上最出眾的角色是愛因斯坦和尼爾斯·玻爾。前者以「上帝不會擲骰子」的觀點反對海森堡的不確定性原理，而玻爾反駁道，「愛因斯坦，不要告訴上帝怎麼做」——這一爭論被稱為玻爾-愛因斯坦論戰。參加這次會議的二十九人中有十七人獲得或後來獲得諾貝爾獎。

#default =

圖片來自：英文維基用戶PoorLeno

應用球坐標系下的薛定諤方程求解氫原子的波函數（電子云），每個小圖中的數字分別是電子的軌道量子數（能級）、角量子數（軌道角動量）和磁量子數（垂直方向的磁矩）

2012年

2月

蓋斑鬥魚是一種小型的淡水魚類，原產於東亞地區，但早在1800年代就輸入歐洲，屬於輻鰭魚綱、鱸形目、攀鱸科中的鬥魚屬。成魚體長約10公分，通常雄魚體型較大、雌魚較小；且雄魚的顏色也較雌魚鮮豔，體側有數條相間著紅色的藍綠色帶紋…

1月

柑橘是一類屬於芸香科的的植物，其中包含了許多常見且可食用的水果，例如橘子、柚子、檸檬與葡萄柚等，起源於東南亞的熱帶與亞熱帶地區，在世界上許多地方受人們種植，除了當作普通的食物之外，也可用來製造維他命C…

2007年

11月

動量守恆定律是指當物體系統所受的合外力為零，則系統內各物體動量的向量和保持不變。是空間平移不變性的表現。在狹義相對論中，動量和能量結合在一起成為動量-能量四維向量，動量守恆定律也與能量守恆定律結合為四維動量守恆定律。

10月

河神龍（Achelousaurus），又名阿奇洛龍，是尖角龍亞科下的一個屬，名稱源自古希臘神話中的河神，目前已知此屬之下只有一個物種。這些動物生活於下白堊紀的北美洲，發現於現今的美國蒙大拿州，是四足的草食性恐龍，有著像鸚鵡的喙，在鼻端及眼睛背後有隆起的部份，在頸的縐邊末端有兩隻角。河神龍屬於中型的角龍，身長約有6米。

8月-9月

月相是天文學中對於地球上看到的月球被太陽照明部分的稱呼，循環周期是29.53天。月球環繞地球旋轉時，地球、月球、太陽之間的相對位置不斷地變化。因為月球本身不發光，月球可見發亮部分是反射太陽光的部分。只有月球直接被太陽照射的部分才能反射太陽光。地球上不同的角度位置所看見的直接照射部分，就是月相的來源。當地球位於月球和太陽之間時可看到滿月。當月球位於地球和太陽之間時可看到新月。當地月聯線和日月聯線正好成直角，可以看到弦月。