如何寻找外星人——揭秘科学之美

2015-12-11作者:(英)杰哈(Jha, A. )著编辑:翁小鲁

怎样计算容器的一个面上所承受的气压大小?首先设想有 一个气体分子在容器周围运动,然后计算它撞击容器表面时的力 度。对于拥有1024数量级的分子的气体系统,我们可以将该模型 放大,计算出单位面积上的合力或压力。这很简单,15岁的孩子 就能算出。你不信吗?可我15岁时就做到了。(我们从小就学习了大量的科学知识。)

18年前的一个冬日清晨,我终于明白了科学是什么。在那之前,科学 对于我是一个黑箱子,里面装着复杂的定理和对事物机制的描述。我曾以 为,自然规律像裹着厚厚泥巴的化石一样被人们从地下挖掘出来。(但我从 不知道是怎么“挖”的。他们像考古学家一样挖掘吗?如果是这样,又是 从哪里挖出来的呢?)我还以为自然规律都被挖掘完了,没有更多的活儿 要干了,我只需学习罗列出来的那些东西,好让自己能通过考试。(而大多数时候都是在应付考试。)

我并非对周围的世界不感兴趣。像其他好奇的孩子一样,我读了一些 关于恒星怎样形成的书,用透镜让报纸烧起来,收集了一些昆虫标本,还 试着混合一些家用的化学物品。但在当时的我看来,这种好奇心与学校里 头的学习活动没有任何关联。每堂物理课、生物课、化学课只是看看黑箱 子中掉出的一个又一个方程式、定律或定义而已。(也许偶尔也会思索关于宇宙和未来的问题。)

我的髙中物理老师成了我的“救星”。他不放过教学大纲的细枝末节,但 也同时向我们展示科学究竟为何物。他通常会给我们提一个问题(比如,已 知地球大气的温度,求出太阳表面的温度),然后带我们走出教室,让我们 自己去寻找问题的答案。他能满足我们的好奇心。记得有一次,有位同学 认为碾碎宝路薄荷糖能散发一种微弱的蓝光,为此,老师领我们到摄影俱乐 部的暗室中观察是否存在这一现象。那天,我们并没有看到蓝光,但它激起 了我们对离奇古怪的问题的好奇心,老师也总耐心地为我们解答这些问题。(然而沉思片刻就又要奋笔疾书。)

在那两年间,老师让我们亲自动手重复罗伯特•玻意耳、约瑟夫•盖-吕萨克和雅克•查理于200多年前有关气体基本原理的研究工作——算出 气体的压力、温度和体积之间的关系。我们甚至尝试了再现爱因斯坦发现光电效应的过程,该效应标志着量子理论的诞生。重要的是,我们也能亲 手做到。这些科学的巨人花了几十年的时间才找到问题的答案,他们的名 字随着同名物理常量和自然规律而永载史册。但我们能理解他们的逻辑。 更好的是,不论是推出这些方程式,还是解答了难解之谜,都能让我们拥 有一种主人翁的心态。黑箱子开始裂开了,我们放飞自己的想象力,迈出 了关键的一步。

(你是否幻想过和这些巨人站在一起。)

科学的本质便是解决问题,在许多情况下,这些问题的核心是正确地 提出问题。也许你想知道为什么核弹威力如此巨大,大爆炸后的一秒内发 生了什么事情;也许你花了一两个晚上仰望星空,好奇天上是否有其他的 生命;也许你只是好奇电流是如何传入到家中的插座里的;或者你想知道 是否要担心温室效应,多样的生命是如何在地球45亿年的历史中演化而来 的;也许你想知道我们是怎样发现地球的年龄是45亿年的。(想必你也做过穿越时空的梦想吧。)

这些问题(以及许多其他的问题)已经由人类历史中一个个最为杰出、 最富有创造力的集体智慧所解决。靠着科学所给予的工具,我们得以解开 有关宇宙的一些最为深奥的秘密。

(那么今天起我们就开始一起畅游宇宙吧。)

15岁时,我已为科学着迷,我发现,科学远不止是数字和规律。但恐 怕许多人已经将这门上学时枯燥、困难的学科抛之脑后,在他们的印象中 科学是专为书呆子准备的。对于任何一位仍然抱着这种看法的人,我希望 他能在这本书中瞥见科学的真实面曰•科学就是人类想象力的精彩故事。


内容来源:书问

作者[英]杰哈(Jha, A. )
出版人民邮电出版社
定价39元
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