再就是从理论上探讨金属疲劳造成破坏的原理是什么。在这方面，科学家们进行了各种各样的分析和研究。在疲劳破坏机理的研究中，就有人提出循环软化、滑移、错位、空洞合并和拉链等说法；在疲劳积累损伤方面，目前已建立了几十种损伤理论，包括线性理论、修正理论经验公式和半经验公式等；在疲劳裂纹扩展方面，已提出了几十个裂纹扩展公式。但这些观点和实验方法，都具有很大的局限性和片面性，还需科学家们付出更大的辛劳和努力。
金属疲劳问题是现代工业面临的大敌，如不及时解决，将会遗患无穷。所以，现在世界各国的科学家都在进行不懈的努力，力图克服这个领域中的种种疑难。相信在不远的将来，这方面的研究会有重大的突破。
等离子产生之谜
物质有三态：气态、液态、固态。这是常识，大家对此笃信不疑。若说有第四物质态，即等离子体态，大家可能觉得新鲜，有点茫然。这并不奇怪，人类在其生存空间里很少能观察到天然等离子体态。惟有雷雨天，闪电撕裂云层，声嘶力竭，甚至不惜以残酷屠杀生命杀戮人类的方式向大自然、向人类极力宣告自己的存在。
可叹人类太愚钝，直到19世纪末20世纪初才破译第四物质态的宣言。随着温度升高，物质由固态逐渐变为液态乃至气态。若将温度升至几千度几万度，气体分子或原子会失去电子，成为带正电的离子，脱离原子核束缚的电子成为自由电子。这个过程称为电离。当气体中离子和电子充分多时，带电粒子间及带电粒子与环境间的电磁相互作用起着主宰作用。这种电离气体就是等离子体，对应的状态称为第四物质态。
生物圈外99％以上的宇宙由处于第四态的物质构成，称为空间或天体等离子体。距地万米左右的电离层是与我们相距最近的空间等离子体，是由太阳辐射导致上层大气部分地电离而产生的。紧邻电离层的是磁层。磁层距地几十公里到几百公里，其等离子体密度小于电离层的等离子体密度。磁层外称为行星际空间，充满来自太阳的带电粒子辐射——太阳风。太阳风来自太阳大气的最外层（称为日冕）。日冕是一种较稀薄但完全电离的等离子体。与地球一样，其他许多行星周围也存在磁层。与太阳相似，其他很多恒星附近也存在各种等离子体，例如中子星（主要由中子组成，质量大或体积小）磁层中的磁场强度高达1012高斯，而地球磁层中的磁场不到1高斯。
在星体间的空间，等离子体密度小，且质量小，只占宇宙全部等离子体的很小部分（不到百分之一），大部分等离子体都聚集在星体内部。宇宙中大多数恒星内部均存在剧烈的聚变反应，温度一般在上千万度以上，物质呈完全电离的等离子体态。例如，太阳自50亿年前始，其内到现在一直在进行剧烈的氢核聚变反应，每秒“燃烧”约500万吨等离子体氢核，产生大量热能，并生成氢核等离子体。
上面所述是天然等离子体，此外还有人工等离子体。普通火焰（温度一般从几百度到一二千度）就是密度极小的等离子体，钠钾等碱金属蒸汽是温度稍高的等离子体。辉光放电也是一种等离子体，是气体在气压较低的条件下通过放电产生的。近年来利用不同气体中的辉光放电现象发展了一种称为气相沉积的技术，用于制造多种薄膜。电弧（气体在稍高气压下的放电）等离子体在工业上应用颇多，如等离子体焊接、等离子体冶金、等离子体喷涂等。激波管是一种可用来产生几万度以上高温等离子体的装置，氢弹爆炸是氢同位素氘核等离子体在上亿度高温下发生的不可控聚变反应。此外，金属和半导体从某种意义上说也是等离子体（称固体等离子体），它们本应属固态，但由于其中存在自由电子，使得某些性质类似于等离子体。
等离子体家族成员众多，关系复杂，对人类（生存）起着举足轻重的作用。然而人类对一些至关重要的等离子体却不够了解。它们有何特性？如何利用和控制它们？它们是怎样产生的？又如科学家至今还不清楚雷电产生的机理，至今还不能控制聚变反应（反应速率、能量释放等）。预计解决这些问题还需要一些时日。
混沌现象探秘
不知你注意过没有，水滴有时会很有规律地从水龙头滴下，连续滴水的时间间隔几乎相同。有失眠者因老想着下一滴水什么时候会滴下而心烦意乱，不能入睡。但如果水流速度较高，则水滴虽然仍一滴滴分开落下，其滴嗒方式却始终不重复，就像一个有无限创造力的鼓手能敲出花样无穷的鼓声。
对这两种截然不同的滴水方式，美国加利福尼亚大学的科学家R·S·斯霍等慧眼独具，发现它与一种比较普遍的科学现象——混沌现象紧密相关。
所谓混沌，是一种极端的无序。美国麻省理工学院的E·N·洛伦兹在20世纪70年代发现的混沌性表明，只有几个因素的简单确定性系统也会产生随机性的行为，这种随机性是一种极本质的性质，搜集更多的信息，并不能使其归于消失。如上述的两种滴水方式，一种滴水时间间隔具有周期性，另一种则是随机性的，主要就取决于水流的速度，而水流速度是固定的，即具有确定规则。
随机性即系统行为的不可预测性。投掷一枚钱币，你无法预测它会出现正面还是反面；天空中飘飞的气球，摇摇晃晃，四处乱窜，不知在什么时候什么地方会突然转弯，无法预见其飞行路径。设想你正在山溪旁悠闲自在地欣赏潺潺清流，溪水忽左忽右，似有灵性，与你嬉戏玩闹捉迷藏，满溪乱窜，卷起一个个漩涡，不时把水花溅到你身上，你无法预见漩涡将在何时何地产生。布朗运动是物理学中随机性的一个典型例子。在显微镜下观察液体中的一颗尘粒，可以看到它在作不间断的无规则运动，忽左忽右，忽前忽后，运动趋势无法预见，更不能预见其运动轨迹。布朗运动是尘粒周围处于热运动的数目巨大的水分子不断碰撞尘粒的结果。
如上所述，既然混沌是由某些本身丝毫不带随机性的固定规则所产生的，它应具有确定性，这（与混沌的极端无序不可预测比较）似乎是自相矛盾的。其实，混沌系统的行为在短时间内是可预测的，但由于混沌系统对外界干扰（即使是微小的干扰）的响应非常强烈，时间一长就无法预测了。为了理解上述佯谬，可以设想做这样一个小实验。将一滴蓝色的食品着色剂放入一面团中，然后擀揉。擀揉操作分两个步骤进行，首先是将面团擀平（这时着色剂就扩散开来），然后把它折叠过来。起始这滴着色剂只是被延长，但最终它将发生折叠，经过相当长一段时间后，着色剂就被拉伸和折叠好多次，面团中出现很多蓝色与白色交替出现的层。只需这样操作二十次，最初液滴的长度就会被拉长一百万倍以上，厚度会减小到分子水平（10-10米），这时蓝色颜料已与面团充分混合了。混沌的原理也大致如此。
混沌现象比较普遍。如在天气变化、流体运动、生物进化等过程中都可以找到。由于混沌系统行为的随机性，如上所述，不可能预测系统的长期行为。但由于系统行为又是由某些确定性的因素及其规则决定的，因此又有可能在一定时间内预测。科学家希望通过对混沌现象的深入研究，较好地解决一些科学上的有关问题。如高能粒子加速器中的束流损失、束控热核反应装置中磁约束的泄漏、核电站循环水系统可能发生的有害回流、天气预报、人类生男生女的选择等，都与混沌现象有关。
人类对混沌现象的认识还刚入门，由于滴水龙头系统易于控制，且变量少，有些科学家希望通过研究它来探索混沌现象的本质和起源。
生物导弹探秘
在海湾战争中，爱国者与飞毛腿展开了一场导弹大战，令世人瞩目。导弹作为现代化战争中一种必不可少的武器，正日益受到更为广泛的关注。
也许你还不太知道，在医学工程中也有一种导弹，它利用高度的准确率将一枚枚载有杀死特定某种物质的药物，发射到预定的目标，执行这种特殊功能的载体，就是目前研究中的生物导弹。
