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2006年高考作文爆笑集锦 �从杂谈搜来的,差点笑昏过去。原贴也是转的,就不贴名字了。      很多都是出自于天津卷《愿景》——谁叫这个题目太叫人摸不着头脑了!          1,尽管司马迁多次遭受宫刑,但他忍受住一次又一次的痛苦,还是以顽强的毅力写出了伟大的《史记》。             (一次又一次?)                    2,有人说人生有三大恨事:一恨鲫鱼多刺,二恨海棠无香。第三恨我忘了,不过我想,第三恨应该是:三恨愿景泡汤。          (虽然很押韵,但我告诉你这话是张爱玲说的,最后一恨是:红楼梦是个大坑……)                    3,没有愿景,就像投不了胎的野鬼一样。/没有愿景,就像孤魂野鬼一样没有归宿。             没有愿景的生活就像没有放味精的菜一样,可吃但不鲜。             一个没有愿景的人,就像没有脊柱一样,直不起腰,挺不起背,只能匍匐在人生之路上,阳光照不到他身上,幸运女神也不会眷顾这样的人。          (愿景啊,你居然比空气还重要!我一直都没发现的说……)                    4, 我的爸爸就像亲人一样爱我。          (敢情您老是您爸爸从垃圾箱里捡来的?)                    5, 太阳离我们越来越近,像一个金黄的油饼。          (这位同学……你是没吃早饭就来考试的?)                    6,我希望有一条健康的双腿,一个智慧的大脑,……                      8, 有一种自卑叫自信,有一种跌倒叫爬起。          (这位同学是新时代的哲学家)                    9, 没有自尊的脖子,无法支撑自信的头颅。          (我想知道怎样的脖子叫做“有自尊的脖子”!)                    10, 没有背景,就奔前景。          (乍一看不知道在说什么,仔细一想似乎有点针砭时弊的意思……但再想又不知道他确切要说什么……难道只是为了押韵?!)                    11, 眼睛为什么长在两边,因为它是用来向前看的。          (同学你的逻辑是超越我的理性范围之外的……)                    12,人生就像一杯白开水,平平淡淡的;但又像一杯加了糖的白开水,甜甜的;也像一杯加了盐的白开水,咸咸的。          (这……还是白开水么?!)                    13,马瘦毛长蹄子肥,儿子偷爹不算贼;瞎大爷和瞎大妈过了半辈子,谁也没见过谁。          (同学,您是郭德钢老师的儿子?)                    14,孟德斯鸠出身贵族世家,虽然从小过着安逸的生活,但他看着天空变化的云,突然做了一个震惊历史的决定,——那就是投身到资产阶级的革命洪流中去。          (原来孟老师夜观天象忽然大彻大悟……)                    15, 人命诚可贵,爱情价更高;若为生死故,两者皆可抛。          (你不能因为人家裴多菲过了50年的著作权保护期就这样糟尽人家……)                    17,进入高三,我就过上了“起的比鸡早,睡得比狗晚,吃的比猪差,干得比牛多”的日子。虽然我吃的比猪好多了,但我干的确实比牛还多。此刻,我的愿景就是……          (可怜的孩子……同情的抚摸之,对高玉宝:你看到了伐!周扒皮对你们那其实是很有人文精神的!)
李嘉诚金玉良言:Are You Ready 1 李嘉诚金玉良言:Are You Ready? 昨天在CCTV上看到余彭年先生的访谈,真是一位值得尊敬的老人。今天在网上想找余先生基金会的更多内容。不经意闯入李嘉诚基金会的网站。附文是李嘉诚先生一年前在汕头大学2004届毕业典礼上的讲话。他在其中向大家提出了12个人生问题。这些问题确实需要我们思考,审省财富、快乐、占有、爱等的另一些涵义。所做的一切,也真是在一个小小的角度来提示我们思索人生的过程和价值的真义。是的,如果真可以帮助及人,有益于人,那么就要踏踏实实、认认真真、无怨无悔地地将U箱建设好。 嘉宾、老师们、同学们: 这一刻肯定是你们感到兴奋的时刻,你们认真学习,完成了人生一个重要阶段,要踏上一个新的台阶,这几个晚上,我在校园里,都能感受到你们的雀跃,你们是幸运的一代,我很替你们高兴,我谨代表校董会、每一位校董和顾问,向你们致以衷心的祝贺。 每当我们要展开新的一页,追求一个新的梦想,编织一个新的希望,都是我们需要思考时,are you ready?Do you have what it takes? 当你们梦想伟大成功的时候,你有没有刻苦的准备? 当你们有野心做领袖的时候,你有没有服务于人的谦恭? 我们常常都想有所获得,但我们有没有付出的情操? 我们都希望别人听到自己的说话,我们有没有耐性聆听别人? 每一个人都希望自己快乐,我们对失落、悲伤的人有没有怜悯? 每一个人都希望站在人前,但我们是否知道什么时候甘为人后? 你们都知道自己追求什么,你们知道自己需要什么吗? 我们常常只希望改变别人,我们知道什么时候改变自己吗? 每一个人都懂得批判别人,但不是每一个人都知道怎样自我反省。 大家都看重面子,but do you know honor? 大家都希望拥有财富,但你知道财富的意义吗? 各位同学,相信你们都有各种激情,但你知不知道什么是爱? 这些问题,没有人可以为你回答,只有你自己才知道你将会怎样活出答案。这四年来你得来的知识,可助你在社会谋生,但未必可以令你懂得如何处世。只有你知道,你将会怎样运用脑袋内知识素材,转化为做人的智慧。生长与变化是一切生命的定律,昨天的答案未必适用于今天的问题,只有你的原则才是你生命导航的座标,只有你的情操才是你鼓舞生命的力量。没有人可以为你打造未来,只有你才知道怎样去掌握。各位同学,are you ready ?
时间简史——从大爆炸到黑洞之一二三四五六七八  我从莫斯科返回的第二天,即去费城接受富兰克林研究所的奖章。我的秘书朱迪·费拉以其不差的魅力说服了英国航空公司向她和我免费提供协和式飞机的宣传旅行座席。然而,在去机场的路上被大雨耽搁,我没赶上航班。尽管如此,我最终还是到了费城并得到奖章。之后,应邀作了关于暴涨宇宙的讲演。正如在莫斯科那样,我用大部分时间讲授关于暴涨模型的问题。但在结尾时,我提到林德关于缓慢对称破缺的思想,以及我的修正意见。听众中有一位年轻的宾夕凡尼亚大学的助理教授保罗·斯特恩哈特,讲演后他和我讨论暴涨的问题。次年2月份,他寄给我一篇由他和一个学生安德鲁斯·阿尔伯勒希特合写的论文。在该文中,他们提出了某种非常类似林德缓慢对称破缺的思想。后来他告诉我,他不记得我描述过林德的思想,并且只是在他们几乎完成论文之时,才看到林德的文章。在西方,现在他们和林德分享以缓慢对称破缺的思想为基础,并发现所谓新暴涨模型的荣誉。(旧的暴涨模型是指固斯关于形成泡泡后快速对称破缺的原始设想。)   新暴涨模型是一个好的尝试,它能解释宇宙为何是这种样子。然而我和其他几个人指出,至少在它原先的形式,它预言的微波背景辐射的温度起伏比所观察到的情形要大得多。后来的工作还对极早期宇宙中是否存在这类所需要的相变提出怀疑。我个人的意见是,现在新暴涨模型作为一个科学理论是气数已尽。虽然有很多人似乎没有听进它的死讯,还继续写文章,好像那理论还有生命力。林德在1983年提出了一个更好的所谓紊乱暴涨模型。这里没有相变和过冷,而代之以存在一个自旋为0的场,由于它的量子涨落,在早期宇宙的某些区域有大的场量。在那些区域中,场的能量起到宇宙常数的作用,它具有排斥的引力效应,因此使得这些区域以暴涨的形式膨胀。当它们膨胀时,它们中的场的能量慢慢地减小,直到暴涨改变到犹如热大爆炸模型中的膨胀时为止。这些区域之一就成为我们看到的宇宙。这个模型具有早先暴涨模型的所有优点,但它不是取决于使人生疑的相变,并且还能给出微波背景辐射的温度起伏,其幅度与观测相符合。   暴涨模型的研究指出:宇宙现在的状态可以从相当大量的不同初始结构引起的。这是重要的,因为它表明不必非常细心地选取我们居住的那部份宇宙区域的初始状态。所以,如果愿意的话,我们可以利用弱人择原理解释宇宙为何是这个样子。然而,绝不是任何一种初始结构都会产生像我们所观察到的宇宙。这一点很容易说明,考虑现在宇宙处于一个非常不同的态,例如一个非常成团的、非常无规则的态,人们可以利用科学定律,在时间上将其演化回去,以确定宇宙在更早时刻的结构。按照经典广义相对论的奇点定理,仍然存在一个大爆炸奇点。如果你在时间前进方向上按照科学定律演化这样的宇宙,你就会得到你一开始给定的那个成团的无规则的态。这样,必定存在不会产生我们今天所观察到的宇宙的初始结构。所以,就连暴涨模型也没有告诉我们,为何初始结构不是那种产生和我们观测到的非常不同的宇宙的某种态。我们是否应该转去应用人择原理以求解释呢?难道所有这一切仅仅是因为好运气?看来,这只是无望的遁词,是对我们理解宇宙内在秩序的所有希望的否定。   为了预言宇宙应该是如何开始的,人们需要在时间开端处有效的定律。罗杰·彭罗斯和我证明的奇点定理指出,如果广义相对论的经典理论是正确的,则时间的开端是具有无限密度和无限空间——时间曲率的一点,在这一点上所有已知的科学定律都失效。人们可以设想存在在奇点处成立的新定律,但是在如此不守规矩的点处,甚至连表述这样的定律都是非常困难的,而且从观察中我们没有得到关于这些定律应是什么样子的任何提示。然而,奇点定理真正表明的是,该处引力场变得如此之强,以至于量子引力效应变得重要:经典理论不再能很好地描述宇宙。所以,人们必须用量子引力论去讨论宇宙的极早期阶段。我们将会看到,在量子力学中,通常的科学定律有可能在任何地方都有效,包括时间开端这一点在内:不必针对奇点提出新的定律,因为在量子理论中不须有任何奇点。
时间简史——从大爆炸到黑洞之一二三四五六  还有其他不用黑洞来解释天鹅X-1的模型,但所有这些都相当牵强附会。黑洞看来是对这一观测的仅有的真正自然的解释。尽管如此,我和加州理工学院的基帕·索恩打赌说,天鹅X-1不包含一个黑洞!这对我而言是一个保险的形式。我对黑洞作了许多研究,如果发现黑洞不存在,则这一切都成为徒劳。但在这种情形下,我将得到赢得打赌的安慰,他要给我4年的杂志《私人眼睛》。如果黑洞确实存在,基帕·索思将得到1年的《阁楼》。我们在1975年打赌时,大家80%断定,天鹅座是一黑洞。迄今,我可以讲大约95%是肯定的,但输赢最终尚未见分晓。   现在,在我们的星系中和邻近两个名叫麦哲伦星云的星系中,还有几个类似天鹅X-1的黑洞的证据。然而,几乎可以肯定,黑洞的数量比这多得太多了!在宇宙的漫长历史中,很多恒星应该已经烧尽了它们的核燃料并坍缩了。黑洞的数目甚至比可见恒星的数目要大得相当多。单就我们的星系中,大约总共有1千亿颗可见恒星。这样巨大数量的黑洞的额外引力就能解释为何目前我们星系具有如此的转动速率,单是可见恒星的质量是不足够的。我们还有某些证据说明,在我们星系的中心有大得多的黑洞,其质量大约是太阳的10万倍。星系中的恒星若十分靠近这个黑洞时,作用在它的近端和远端上的引力之差或潮汐力会将其撕开,它们的遗骸以及其他恒星所抛出的气体将落到黑洞上去。正如同在天鹅X-1情形那样,气体将以螺旋形轨道向里运动并被加热,虽然不如天鹅X-1那种程度会热到发出X射线,但是它可以用来说明星系中心观测到的非常紧致的射电和红外线源。   人们认为,在类星体的中心是类似的、但质量更大的黑洞,其质量大约为太阳的1亿倍。落入此超重的黑洞的物质能提供仅有的足够强大的能源,用以解释这些物体释放出的巨大能量。当物质旋入黑洞,它将使黑洞往同一方向旋转,使黑洞产生一类似地球上的一个磁场。落入的物质会在黑洞附近产生能量非常高的粒子。该磁场是如此之强,以至于将这些粒子聚焦成沿着黑洞旋转轴,也即它的北极和南极方向往外喷射的射流。在许多星系和类星体中确实观察到这类射流。   人们还可以考虑存在质量比太阳小很多的黑洞的可能性。因为它们的质量比强德拉塞卡极限低,所以不能由引力坍缩产生:这样小质量的恒星,甚至在耗尽了自己的核燃料之后,还能支持自己对抗引力。只有当物质由非常巨大的压力压缩成极端紧密的状态时,这小质量的黑洞才得以形成。一个巨大的氢弹可提供这样的条件:物理学家约翰·惠勒曾经算过,如果将世界海洋里所有的重水制成一个氢弹,则它可以将中心的物质压缩到产生一个黑洞。(当然,那时没有一个人可能留下来去对它进行观察!)更现实的可能性是,在极早期的宇宙的高温和高压条件下会产生这样小质量的黑洞。因为一个比平均值更紧密的小区域,才能以这样的方式被压缩形成一个黑洞。所以当早期宇宙不是完全光滑的和均匀的情形,这才有可能。但是我们知道,早期宇宙必须存在一些无规性,否则现在宇宙中的物质分布仍然会是完全均匀的,而不能结块形成恒星和星系。   很清楚,导致形成恒星和星系的无规性是否导致形成相当数目的“太初”黑洞,这要依赖于早期宇宙的条件的细节。所以如果我们能够确定现在有多少太初黑洞,我们就能对宇宙的极早期阶段了解很多。质量大于10亿吨(一座大山的质量)的太初黑洞,可由它对其他可见物质或宇宙膨胀的影响被探测到。然而,正如我们需要在下一章 看到的,黑洞根本不是真正黑的,它们像一个热体一样发光,它们越小则发热发光得越厉害所以看起来荒谬,而事实上却是,小的黑洞也许可以比大的黑洞更容易地被探测到。   ------------------ 第七章 黑洞不是这么黑的--------------------------------------------------------------------------------  在1970年以前,我关于广义相对论的研究,主要集中于是否存在一个大爆炸奇点。然而,同年11月我的女儿露西出生后不久的一个晚上,当我上床时,我开始思考黑洞的问题。我的残废使得这个过程相当慢,所以我有许多时间。那时候还不存在关于空间——时间的那一点是在黑洞之内还是在黑洞之外的准确定义。我已经和罗杰·彭罗斯讨论过将黑洞定义为不能逃逸到远处的事件集合的想法,这也就是现在被广泛接受的定义。它意味着,黑洞边界——即事件视界——是由刚好不能从黑洞逃逸而永远只在边缘上徘徊的光线在空间——时间里的路径所形成的(图7.1)。这有点像从警察那儿逃开,但是仅仅只能比警察快一步,而不能彻底地逃脱的情景!
时间简史——从大爆炸到黑洞之一二三四 非常令人惊异的是,如果将光源换成粒子源,譬如具有一定速度(这表明其对应的波有同样的波长)的电子束,人们得到完全同样类型的条纹。这显得更为古怪,因为如果只有一条裂缝,则得不到任何条纹,只不过是电子通过这屏幕的均匀分布。人们因此可能会想到,另开一条缝只不过是打到屏幕上每一点的电子数目增加而已。但是,实际上由于干涉,在某些地方反而减少了。如果在一个时刻只有一个电子被发出通过狭缝,人们会以为,每个电子只穿过其中的一条缝,这样它的行为正如同另一个狭缝不存在时一样——屏幕会给出一个均匀的分布。然而,实际上即使电子是一个一个地发出,条纹仍然出现,所以每个电子必须在同一时刻通过两个小缝!   粒子间的干涉现象,对于我们理解作为化学和生物以及由之构成我们和我们周围的所有东西的基本单元的原子的结构是关键的。在本世纪初,人们认为原子和行星绕着太阳公转相当类似,在这儿电子(带负电荷的粒子)绕着带正电荷的中心的核转动。正电荷和负电荷之间的吸引力被认为是用以维持电子的轨道,正如同行星和太阳之间的万有引力用以维持行星的轨道一样。麻烦在于,在量子力学之前,力学和电学的定律预言,电子会失去能量并以螺旋线的轨道落向并最终撞击到核上去。这表明原子(实际上所有的物质)都会很快地坍缩成一种非常紧密的状态。丹麦科学家尼尔斯·玻尔在1913年,为此问题找到了部分的解答。他认为,也许电子不能允许在离中心核任意远的地方,而只允许在一些指定的距离处公转。如果我们再假定,只有一个或两个电子能在这些距离上的任一轨道上公转,那就解决了原子坍缩的问题。因为电子除了充满最小距离和最小能量的轨道外,不能进一步作螺旋运动向核靠近。   对于最简单的原子——氢原子,这个模型给出了相当好的解释,这儿只有一个电子绕着氢原子核运动。但人们不清楚如何将其推广到更复杂的原子去。并且,对于可允许轨道的有限集合的思想显得非常任意。量子力学的新理论解决了这一困难。原来一个绕核运动的电荷可看成一种波,其波长依赖于其速度。对于一定的轨道,轨道的长度对应于整数(而不是分数)倍电子的波长。对于这些轨道,每绕一圈波峰总在同一位置,所以波就互相迭加;这些轨道对应于玻尔的可允许的轨道。然而,对于那些长度不为波长整数倍的轨道,当电子绕着运动时,每个波峰将最终被波谷所抵消;这些轨道是不能允许的。   美国科学家里查德·费因曼引入的所谓对历史求和(即路径积分)的方法是一个波粒二像性的很好的摹写。在这方法中,粒子不像在经典亦即非量子理论中那样,在空间——时间中只有一个历史或一个轨道,而是认为从A到B粒子可走任何可能的轨道。对应于每个轨道有一对数:一个数表示波的幅度;另一个表示在周期循环中的位置(即相位)。从A走到B的几率是将所有轨道的波加起来。一般说来,如果比较一族邻近的轨道,相位或周期循环中的位置会差别很大。这表明相应于这些轨道的波几乎都互相抵消了。然而,对于某些邻近轨道的集合,它们之间的相位没有很大变化,这些轨道的波不会抵消。这种轨道即对应于玻尔的允许轨道。   用这些思想以具体的数学形式,可以相对直截了当地计算更复杂的原子甚至分子的允许轨道。分子是由一些原子因轨道上的电子绕着不止一个原子核运动而束缚在一起形成的。由于分子的结构,以及它们之间的反应构成了化学和生物的基础,除了受测不准原理限制之外,量子力学在原则上允许我们去预言围绕我们的几乎一切东西。(然而,实际上对一个包含稍微多几个电子的系统所需的计算是如此之复杂,以至使我们做不到。)   看来,爱因斯坦广义相对论制约了宇宙的大尺度结构,它仅能称为经典理论,因其中并没有考虑量子力学的不确定性原理,而为了和其他理论一致这是必须考虑的。这个理论并没导致和观测的偏离是因为我们通常经验到的引力场非常弱。然而,前面讨论的奇点定理指出,至少在两种情形下引力场会变得非常强——黑洞和大爆炸。在这样强的场里,量子力学效应应该是非常重要的。因此,在某种意义上,经典广义相对论由于预言无限大密度的点而预示了自身的垮台,正如同经典(也就是非量子)力学由于隐含着原子必须坍缩成无限的密度,而预言自身的垮台一样。我们还没有一个完整、协调的统一广义相对论和量子力学的理论,但我们已知这理论所应有的一系列特征。在以下几章我们将描述黑洞和大爆炸的量子引力论效应。然而,此刻我们先转去介绍人类的许多新近的尝试,他们试图对自然界中其他力的理解合并成一个单独的统一的量子理论。
时间简史——从大爆炸到黑洞之一二三 狭义相对论非常成功地解释了如下事实:对所有观察者而言,光速都是一样的(正如麦克尔逊——莫雷实验所展示的那样),并成功地描述了当物体以接近于光速运动时的行为。然而,它和牛顿引力理论不相协调。牛顿理论说,物体之间的吸引力依赖于它们之间的距离。这意味着,如果我们移动一个物体,另一物体所受的力就会立即改变。或换言之,引力效应必须以无限速度来传递,而不像狭义相对论所要求的那样,只能以等于或低于光速的速度来传递。爱因斯坦在1908年至1914年之间进行了多次不成功的尝试,企图去找一个和狭义相对论相协调的引力理论。1915年,他终于提出了今天我们称之为广义相对论的理论。   爱因斯坦提出了革命性的思想,即引力不像其他种类的力,而只不过是空间——时间不是平坦的这一事实的后果。正如早先他假定的那样,空间——时间是由于在它中间的质量和能量的分布而变弯曲或“翘曲”的。像地球这样的物体并非由于称为引力的力使之沿着弯曲轨道运动,而是它沿着弯曲空间中最接近于直线的称之为测地线的轨迹运动。一根测地线是两邻近点之间最短(或最长)的路径。例如,地球的表面是一弯曲的二维空间。地球上的测地线称为大圆,是两点之间最近的路(图2.8)。由于测地线是两个机场之间的最短程,这正是领航员叫飞行员飞行的航线。在广义相对论中,物体总是沿着四维空间——时间的直线走。尽管如此,在我们的三维空间看起来它是沿着弯曲的途径(这正如同看一架在非常多山的地面上空飞行的飞机。虽然它沿着三维空间的直线飞,在二维的地面上它的影子却是沿着一条弯曲的路径)。   图2.8   太阳的质量引起空间——时间的弯曲,使得在四维的空间——时间中地球虽然沿着直线的轨迹,它却让我们在三维空间中看起来是沿着一个圆周运动。事实上,广义相对论预言的行星轨道几乎和牛顿引力理论所预言的完全一致。然而,对于水星,这颗离太阳最近、受到引力效应最强、并具有被拉得相当长的轨道的行星,广义相对论预言其轨道椭圆的长轴绕着太阳以大约每1万年1度的速率进动。这个效应虽然小,但在1915年前即被人们注意到了,并被作为爱因斯坦理论的第一个验证。近年来,其他行星的和牛顿理论预言的甚至更小的轨道偏差也已被雷达测量到,并且发现和广义相对论的预言相符。   光线也必须沿着空间——时间的测地线走。空间是弯曲的事实又一次意味着,在空间中光线看起来不是沿着直线走。这样,广义相对论预言光线必须被引力场所折弯。譬如,理论预言,由于太阳的质量的缘故,太阳近处的点的光锥会向内稍微偏折。这表明,从远处恒星发出的刚好通过太阳附近的光线会被折弯很小的角度,对于地球上的观察者而言,这恒星显得是位于不同的位置(图2.9)。当然,如果从恒星来的光线总是在靠太阳很近的地方穿过,则我们无从知道这光线是被偏折了,还是这恒星实际上就是在我们所看到的地方。然而,当地球绕着太阳公转,不同的恒星从太阳后面通过,并且它们的光线被偏折。所以,相对于其他恒星而言,它们改变了表观的位置。   图2.9   在正常情况下,去观察到这个效应是非常困难的,这是由于太阳的光线使得人们不可能观看天空上出现在太阳附近的恒星。然而,在日食时就可能观察到,这时太阳的光线被月亮遮住了。由于第一次世界大战正在进行,爱因斯坦的光偏折的预言不可能在1915年立即得到验证。直到1919年,一个英国的探险队从西非观测日食,指出光线确实像理论所预言的那样被太阳所偏折。这次德国人的理论为英国人所证明被欢呼为战后两国和好的伟大行动。具有讽刺意味的是,后来人们检查这回探险所拍的照片,发现其误差和所企图测量的效应同样大。他们的测量纯属是运气,或是已知他们所要得的结果的情形,这在科学上是普遍发生的。然而,光偏折被后来的许多次观测准确地证实。   另一广义相对论的预言是,在像地球这样的大质量的物体附近,时间显得流逝得更慢一些。这是因为光能量和它的频率(每秒钟里光振动的次数)有一关系:能量越大,则频率越高。当光从地球的引力场往上走,它失去能量,因而其频率下降(这表明两个波峰之间的时间间隔变大)。从在上面的某个人来看,下面发生的每一件事情都显得需要更长的时间。利用一对安装在一个水塔的顶上和底下的非常准确的钟,这个预言在1962年被验证到。发现底下的那只更接近地球的钟走得更慢些,这和广义相对论完全一致。地球上的不同高度的钟的速度不同,这在目前具有相当的实用上的重要性,这是因为人们要用卫星发出的信号来作非常精确的导航。如果人们对广义相对论的预言无知,所计算的位置将会错几英哩!
时间简史——从大爆炸到黑洞之一二 托勒密模型为预言天体在天空的位置提供了相当精密的系统。但为了正确地预言这些位置,托勒密必须假定月亮轨道有时离地球比其他时候要近一倍,这意味着月亮有时看起来要比其他时候大一倍。托勒密承认这个瑕疵,尽管如此,他的模型虽然不是普遍地、却是广泛地被接受。它被基督教接纳为与《圣经》相一致的宇宙图象。这是因为它具有巨大的优点,即在固定恒星天球之外为天堂和地狱留下了很多地方。   然而,1514年一位名叫尼古拉·哥白尼的教士提出了一个更简单的模型。(起初,可能由于害怕教会对异端的迫害,哥白尼只能将他的模型匿名地流传。)他的观念是,太阳是静止地位于中心,而地球和其他行星绕着太阳作圆周运动。将近一个世纪以后,他的观念才被认真地接受。后来,两位天文学家——德国的约翰斯·开普勒和意大利的伽利雷·伽利略开始公开支持哥白尼的理论,尽管它所预言的轨道还不能完全与观测相符合。直到1609年,亚里士多德——托勒密的理论才宣告死亡。那一年,伽利略用刚发明的望远镜来观测夜空。当他观测木星时,发现有几个小卫星或月亮绕着它转动。这表明不象亚里士多德和托勒密所设想的,并不是所有的东西都必须直接围绕着地球转。(当然,仍然可能相信地球是静止地处于宇宙的中心,而木星的卫星沿着一种极其复杂的轨道绕地球运动,表观上看来它们是绕着木星转动。然而哥白尼理论是简单得多了。)同时,开普勒修正了哥白尼理论,认为行星不是沿圆周而是沿椭圆(椭圆是被拉长的圆)运动,从而使预言最终和观察相互一致了。   就开普勒而言,椭圆轨道仅仅是想当然的,并且是相当讨厌的假设,因为椭圆明显地不如圆那么完美。虽然他几乎是偶然地发现椭圆轨道能很好地和观测相符合,但却不能把它和他的行星绕太阳运动是由于磁力引起的另一思想相互调和起来。对这一切提供解释是晚得多的事,那是由于1687年伊萨克·牛顿爵士出版了他的《数学的自然哲学原理》,这部也许是有史以来物理科学上最重要的单独的著作。在这本书中,牛顿不但提出物体如何在空间和时间中运动的理论,并且发展了为分析这些运动所需的复杂的数学。此外,牛顿提出了万有引力定律,根据这定律,宇宙中的任一物体都被另外物体所吸引,物体质量越大,相互距离越近,则相互之间的吸引力越大。这也就是使物体落到地面上的力。(由于一个苹果落到牛顿的头上而使他得到灵感的故事,几乎肯定是不足凭信的。所有牛顿自己说过的只是,当他陷入沉思之时,一颗苹果的落下使他得到了万有引力的思想。)牛顿继而指出,根据他的定律,引力使月亮沿着椭圆轨道绕着地球运行,而地球和其他行星沿着椭圆轨道绕着太阳公转。   哥白尼的模型摆脱了托勒密的天球,以及与其相关的宇宙存在着自然边界的观念。“固定恒星”除了由于地球绕着自身的轴自转引起的穿越天空的转动外,不改变它们的位置,很自然会使人设想到固定恒星是和我们的太阳类似的物体,只是比太阳离开我们远得多了。   按照他的引力理论,牛顿意识到恒星应该相互吸引,看来它们不能保持基本上不动。那么它们会一起落到某处去吗?在1691年写给当时另一位最重要的思想家里查德·本特里的一封信中,他论证道,如果只有有限颗恒星分布在一个有限的空间区域里,这确实是会发生的。但是另一方面,他推断如果存在无限多颗恒星,多少均匀地分布于无限的空间,这种情形就不会发生,因为这时不存在任何一个它们落去的中心点。   当人们议论到无穷时,这种论证是你会遭遇到的一种陷阱。在一个无限的宇宙,每一点都可以认为是中心,因为在它的每一边都有无限颗恒星。正确的方法是很久以后才被意识到的,即是先考虑有限的情形,这时所有恒星都相互落到一起,然后在这个区域以外,大体均匀地加上更多的恒星,看情况会如何改变。按照牛顿定律,这额外的恒星平均地讲对原先的那些根本没有什么影响,所以这些恒星还是同样快地落到一起。我们愿意加上多少恒星就可以加上多少,但是它们仍然总是坍缩在一起。现在我们知道,由于引力总是吸引的,不可能存在一个无限的静态的宇宙模型。
大家多贡献点资料(关于绝对零度) 1702年,法国物理学家阿蒙顿已经提到了“绝对零度”的概念。他从空气受热时体积和压强都随温度的增加而增加设想在某个温度下空气的压力将等于零。根据他的计算,这个温度即后来提出的摄氏温标约为-239°C,后来,兰伯特更精确地重复了阿蒙顿实验,计算出这个温度为-270.3°C。他说,在这个“绝对的冷”的情况下,空气将紧密地挤在一起。他们的这个看法没有得到人们的重视。直到盖-吕萨克定律提出之后,存在绝对零度的思想才得到物理学界的普遍承认。1848年,英国物理学家汤姆逊在确立热力温标时,重新提出了绝对零度是温度的下限的。1906年,德国物理学家能斯特在研究低温条件下物质的变化时,把热力学的原理应用到低温现象和化学反应过程中,发现了一个新的规律,这个规律被表述为:“当绝对温度趋于零时,凝聚系(固体和液体)的熵(即热量被温度除的商)在等温过程中的改变趋于零。”德国著名物理学家普朗克把这一定律改述为:“当绝对温度趋于零时,固体和液体的熵也趋于零。”这就消除了熵常数取值的任意性。1912年,能斯特又这一规律表为绝对零度不可能达到原理:“不可能使一个物体冷却到绝对温度的零度。”这就是热力学第三定律。根据经典物理学的定义,在此时物质中的原子停止振动,所以我想应该不存在蒸发了 物体的温度实际上就是原子在物体内部的运动。当我们感到一个物体比较热的时候,就意味着它的原子在快速动动:当我们感到一个物体比较冷的时候,则意味着其内部的原子运动速度较慢。我们的身体是通过热或冷来感觉这种运动的,而物理学家则是绝对温标或称开尔文温标来测量温度的。 按照热力学温标测量温度,绝对温度零度(0K)相当于摄氏零下273.15度(-273.15℃)被称为“绝对零度”,是自然界中可能的最低温度。在绝对零度下,原子的运动完全停止了,并且从理论上讲,气体的体积应当是零。由此,人们就会明白为什么温度不可能降到这个标度之下,为什么事实上甚至也不可能达到这个标度,而只能接近它。 在1995年,科罗拉多大学和美国国家标准研究所的两位物理学家爱里克·科内尔和卡尔威曼成功地使一些铷原子达到了令人难以置信的温度,即达到了绝对零度之上的十亿分之二十度(2×10-8K)。他们利用激光束和“磁陷阱”系统使原子的运动变慢,我们由此可以看到,热度实际上就是物质的原子运动。非常低的温度是可以达不到的,而且还要以寻求“阻止”每一单个原子运动,就像打台球一样,要使一个球停住就要用另一个球去打它。这了弄明白这个道理,只要想一想下面这个事实就够了。在常温下,气体的原子以每小时1600公里的速度运动着,而在3K的温度下则是以每小时1米的速度运动着,而在20nK(2×10-8K)的情况下,原子运动的速度就慢得难以测量了。在20nK下还可以发现物质呈现的新状态,这在70年前就被爱因斯坦和印度物理学家玻色(1894~1974)预见了。
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