物理学家温伯格名言
在宇宙学中,有一个非常重要的常数,叫做宇宙学常数。这个常数在我们的宇宙中起着一种斥力的作用,使得我们的宇宙加速膨胀。20世纪80年代末,诺贝尔奖获得者、美国理论物理学家温伯格指出,如果宇宙学常数显著地大于它现在所具有的数值,那么它的排斥作用就会过于巨??,以致万有引力根本不可能把物质吸引到一起形成恒星和星系。
据此,一些科学家提出了所谓“人择原理”。也就是说,我们的宇宙为什么是这个样子,那是因为它必须是这个样子,生命才有可能产生,人类才有可能存在。或者说,一些物理常数的数值为什么必须那么大,那是因为只有当它们的数值等于那么大的时候才会有人类存在。“人择原理”是当代物理学中争论最激烈的问题之一。大多数物理学家认为,在我们的宇宙中,自然规律之所以是这个样子,应该有着某种跟人类毫无关系的原因。“人择原理”最激烈的反对者说,这个原理是不科学的,它起着帮助“创世论”的作用,意味着有某个类似于上帝的设计者为最后创造出生命和人类,对即将通过大爆炸生成的宇宙作了细致的调节。是,另一些物理学家则认为“人择原理”另有蹊径。他们认为我们的宇宙只不过是许多可能存在着的宇宙中的一个。事实上,许多物理学家和宇宙家已经开始相信我们的宇宙不是独一无二的,而是许许多多宇宙中的一个。按照这种“多重宇宙”思想,有无数不同的宇宙和无数可能的自然规律。它们并非都生成恒星和星系。即使恒星和星系能够生成,它们那里的不同的自然规律也不一定会让恒星制造出那些对于生命来说至关重要的元素。
当然,按照多重宇宙观点,我们的宇宙就不是惟一复杂到足以支持有意识的生命存在的宇宙。英国天文学家里斯认为,在多重宇宙中,数量众多的不适合人类居住的宇宙构成了一个巨大的“海洋”,在这个“海洋”中可能散布着一些“岛屿”,这些“岛屿”被称为“可居住宇宙”。在各个可居住宇宙物理常数的数值仅仅略微有些不同,都在允许生命存在的范围之内。我们的宇宙应该是一个普通的'可居住宇宙,并无特别之处。
多重宇宙使得“人择原理”成为一种概率原理,从而具有了科学依据。有一种能够把量子力学和广义相对论调和在一起的新理论,叫做弦论。这种理论主张一切物质都由极其细小的弦组成,这些弦具有一定的能量,在十维的时空中进行振动。弦论所描述的宇宙远不止一个,可达10500个。这是一个我们无法想像的巨大的数字。在这么多的宇宙之中,每个宇宙都有不同的物理特性,可居住宇宙的出现即使只有极其微小的频率,它的绝对数量也必定是一个非常大的数字。
诚然,弦论是一种尚未被实验和观测证实的理论。可是,且不说弦论,实际上里斯走得比这更远。他认为在那些可居住宇宙的“岛屿”上,确定基本物理学和宇宙学状况的物理常数也许可以与我们的宇宙有很大差别。例如,它们或许有更重的电子,或许由一次较冷的大爆炸演化而来,或许光会以较低的速度传播,或许万有引力会更强大。如果真是这样,那可居住宇宙出现的概率就大多了,但它们相互之间的差别也就十分巨大。
(节选自王家骥《别样宇宙花亦红》,略有改动。)
1.从原文看,下列对“人择原理”有关内容的解说,不正确的一项是( )
A.“人择原理”是一种以物理学为依据试图解释我们的宇宙生命诞生原因的理论。
B.“人择原理”认为我们的宇宙的自然规律与生命产生、人类存在之间有必然关系。
C.“人择原理”符合多重宇宙理论观点,是用以解释可居住宇宙的普遍适用的原理。
D.“人择原理”受到指责的一个重要原因,是它很容易被持“创世论”观点的人利用。
2.从原文看,下列对“实际上里斯走得比这更远”这句话的理解,正确的一项是( )
A.里斯发展了一种能够把量子力学和广义相对论调和在一起的弦论。
B.里斯接受了多重宇宙观点并通过实验和观测创建了新的理论体系。
C.里斯已为“人择原理”和可居住宇宙找到了更多的物理常数的证据。
D.里斯认为物理常数与生命产生之间的关系未必局限于已有的认识。
3.依据原文提供的信息,下列推断不正确的一项是( )
A.虽然科学家都以我们的宇宙为参照来推求其他可居住宇宙的存在,但结论不尽相同。
B.尽管“人择原理”受到了普遍的质疑,但是它对促进弦论的发展却起到了较大的作用。
C.即使真正弄清了生命产生与物理常数的关系,也未必能准确描述可居住宇宙的数量。
D.虽然科学家对多重宇宙和可居住宇宙的认识不尽相同,但他们的认识正在逐步深入。
参考答案:
答案解析: 1.此题考查理解文中重要概念的含义的能力。此题建议使用“排除法”解题。C项中“普遍适用”一词,混淆范围大小,夸大其词,与原文不符。
2.此题重在考查理解文中重要句子含意的能力。A项使用了“发展了”一词,与题干走得更远的表述不符,“走得更远”并不能说明就是“发展了”。而且里斯与弦论之间也没有必然的联系;B项“通过实验和观测创建了新的理论体系”的说法属于无中生有,原文并无此方面的表述,而“里斯接受了多重宇宙观点”的说法却是可以从文中找到依据的,如“英国天文学家里斯认为,在多重宇宙中,数量众多的不适合人类居住的宇宙……”一句即可证明该说法的正确。C项的表述“找到了”,与文末“他认为在那些可居住宇宙的“岛屿”上,……如果真是这样……”中“如果真是这样”的内容不一致,由文章“如果真是这样”的表述可以判断出里斯的理论目前只是假设,还无确定的根据。
3.此题重在考查根据文章内容进行推断的能力。从文章的内容来看,“人择原理”与弦论理论之间也无必然的关系,谈不上促进了弦论的发展,因为弦论的主要理论根据是量子力学和广义相对论,故选择B项。A项和D项较易判断,A项可从文中找到明显的依据,D项“他们的认识正在逐步深入”的推断是符合科学发展的趋势的,而且这两项本身就存在“交集”——“结论不尽相同”,那此两项就不可能都是错误选项了。由“可居住宇宙的出现即使只有极其微小的频率,它的绝对数量也必定是一个非常大的数字”一句可以判断出C项的正确。
科技类书籍的读后感1我是一名爱读书的男孩。我觉得读书给我的生活中带来了许多乐趣!我最喜欢的就是《我们爱科学》这本书。
这里讲了许多科学故事,其中里面有一篇故事叫神奇纸桥过汽车。这个汽车是真的吉普车。大家肯定会想,纸桥怎么能过气车呢?其实是可以的。下面我就给大家讲讲吧!
首先需要用纸筒做成桥墩,加上一层横梁和纵梁。也是用纸筒做的,再加上一层垫纸,在固定上就可以了。纸筒桥的结构就是:纵梁是主要的受力构件,是纸桥的核心;横梁可以均匀的把几吨的汽车的重量分配到纵梁上;桥墩可以防止纵梁变形过大;垫纸可以减小汽车过桥时的振动。所以吉普车开上纸筒桥时,纸筒桥的变化不超过一厘米。
这回大家明白了吧!科学是对人类有用的,但科学不能只是观察看见的,还需要你去发现探索,也要动手试验才会发现科学的存在。我爱这本书。我今后一定要读更多的科学书籍。
科技类书籍的读后感2我看完了《中国儿童百科全书——科学技术类》这本书之后,我觉得其中的人类观天的眼睛这篇内容最好看。
里面主要讲了古代的浑仪伽利略望远镜和哈勃空间望远镜简仪牛顿反射望远镜和现代的多镜面望远镜射电望远镜等。我觉得人类古代的发展和现代科技发展有很大变化,比如说以前只有可以观测到几天后天气的望远镜,现在射电望远镜可以用来接收天体电波的观测设备,它能观测到更加遥远的宇宙深处。
我觉得古代的科技和现代的科技相差很多,我长大也要当一个宇宙探测学家,因为要探测更加神秘的宇宙空间和大大小小的行星,要解开人类种种疑问,为我们国家的天文方面做出很大的贡献!
科技类书籍的读后感3我读了一本叫《学生探索百科》的书,共分为三章——自然探索、科学探索和历史探索。这些都对我们的知识了解很有帮住。
地外文明真的存在吗?动物为什么要冬眠?哥德巴赫猜想是什么回事?我们能不能跨越时空?这些问题一直伴随着我,为了解开这些我不懂的"迷"我选择了《学生探索百科全书》,我希望它可以给我带来这些问题的答案。
首先我在第一章的自然探索中,我了解了来自宇宙深处的信息、漫长的生命之旅。在第二章的科学探索中,我了解了无处不在的黄金分割、四色之迷、寻找"幽灵粒子"……这些知识又是我了解到了科学,学会了科学的方法,科学的理论,科学的发展,科学的分析这些重要的东西,并且在日常生活中遇到的一些奇闻异事我也可以通过科学说法来解答他,这些知识都丰富了我的生活经验,让我不断的健康成长。在第三章的历史探索中,我了解到了丝绸之路、奥林匹克运动会的起源、埃及艳后……
历史使人明智,因为了解历史,可以学习前人的正确做法,并且改到自己的错误作风,这样可以使人们在成功的路上少一些坎坷,为自己铸造一条平平的道路。
科技类书籍的读后感4人类从来只会以人的方式来理解这个世界。自古以来,世界或多或少被看成泛灵论的,是一个或多或少活着的有机体。其活着的标志就是,每一部分的运动、变化都是有目的的。重物为什么下落,因为它想回到自己的天然位置上去,就像漂泊的人想回到家乡。中国古语“树高千丈,落叶归根”说的也是这个意思。再有,植物为什么会向上生长,它的种子里已经包含了这个目的因———长成一颗大树是一粒种子的内在目的。近代科学实现的一个革命性的变化是,彻底破除了目的论的解释方式,代之以数学化的定量描述。这一革命性的变化首先表现在物理科学领域,物体的运动不再有任何目的,因为运动并保持这种(均匀直线)运动是任何物体的常态,除非有别的物体的干扰,这种常态不会被改变。因此,重物下落并非它“自己”愿意如此,而是受到了另一个物体(地球)的影响造成的。
尽管近代物理科学非常干净彻底地抛弃了目的论,但生命科学领域中,目的论的幽灵从没有消失过。生命现象的那种自主性、自组织性、自协调性,一句话,内在性,与无机世界的那种纯粹的外在性,确实有着鲜明的不同。特别是,生物界由低级向高级的进步和演化,仿佛有着一种内在的先定的目的性。宇宙的演化仿佛就是为了最终产生出它最美的花朵———人类。
达尔文的进化论为在生命科学领域彻底消除目的论,提供了一个基本的工作框架。与从前的进化论不同的是,达尔文的进化论认为进化的机制是自然选择。何谓自然选择?一切生物,个体也好,物种也好,只要活着都面临生存压力,都处在生存竞争之中,自然选择的意思就是,适应环境者生,不适应环境者灭。由于并不存在一个绝对的适应标准,所以进化是没有方向的,进化是无止境的。自然选择的进化论,承认一切现存的都是合理的,因为若不然的话,它们就早已在自然选择中被淘汰掉了。它现在还没有被淘汰掉,说明它相比那些已被淘汰的具有更好的适应性。
达尔文的进化论100多年后,又在新的科学水平上出了更新的版本,道金斯的《自私的基因》就是一个饶有兴味、颇富挑战性的新版本。
他提出进化的单元可能既不是物种,也不是群体,甚至也不是个体,而是基因,因为作为选择单元,不仅要求长寿,而且必须能够精确地复制自己。在他的基因中心论中,生命的个体反而成了基因主宰着的生存机器。
基因是如何面对生存竞争的呢?作者在书中举出了大量的动物行为,生动地描述了基因如何通过博弈,不断建立更为完善的生存策略。
博弈的前提是所有的竞争者都只为自己的利益考虑。所谓自私,不过就是争取自身的生存。为了自身的`生存的策略是多种多样的,并不只是把对手吃掉一种。道金斯非常内行的介绍了多种生存策略,是20世纪50年代以来发展起来的社会生物学的一个通俗讲座。比如,“如果你比对手小,就逃走;如果你比对手大,就进攻”。恃强凌弱,逢善者欺,逢恶者怕。这就是我们人类非常熟悉的一种生存策略,谁胆敢打破这一切,必定头破血流。再比如谈到说谎在生存策略中的位置时,道金斯告诉我们,一开始说谎者处于有利位置,于是自然选择的结果是它们的数目增加,等到说谎者的数目占了绝大多数,能够迫使说谎者摊牌的个体又变得有利,说谎者数目开始减少,最后,进化上的稳定策略是,面部表情不动声色。
尽管道金斯一开始就声明,他并不提倡以进化论为基础的道德观,但他所生动展现的生命世界的这幅自私和冷酷的景象还是叫人非常绝望。如果我们命中注定是自私的,我们的非进化论的道德观念何以可能?这是道金斯已经意识到但并未展开的问题。我想起另一位著名的物理学家温伯格在他的《最终三分钟》里结尾的那段著名的感叹,这位诺贝尔奖得主在回顾了整个宇宙的行程之后,对着飞机下面绵延的群山和美丽的感性世界,一种难以抑制的荒谬感油然而生:难道我们眼前的这个世界竟然只是某种偶然的涨落的产物?听完道金斯讲述基因的故事,人类应该感到绝望。进化是偶然的、无目的的,基因是冷酷和自私的。它们聪明绝顶,经过几十亿年的进化,它们都已经成精了。从这里我们确实可以学会不少求生存的本领,但同时我们也会陷入这样一个境地:我们不知道我们为什么要生存。
生存是偶然的,也是荒谬的。生命的意义可以说是微不足道的。在人性的世界里那么崇高和辉煌的舍生取义、视死如归,在一个所谓的客观世界里完全是不合情理的。近代科学制造的这种人与世界的分裂,在今天由于更加精致化、合理化,而显得更难弥合。
美丽新种子:美丽的谎言?
手头刚放下温伯格的力作《终极理论之梦》(S.温伯格著,李泳译,湖南科技出版社)。作为一名与爱因斯坦、霍金同道的理论物理学家,温伯格对破译宇宙之谜充满了热切的期待和充分的信心,借用《圣经·旧约》中的表述:有律在,必须发现它。于是,科学最大的愿望就是能将所有自然现象的解释溯源至最后的理论和历史事件,这就是终极理论之梦。人类那高尚的天性就在于不断追问或逼近源头之谜,因而终极理论具有永恒的召唤力。从这样美好的梦境中醒来,我拿起了另一本书《美丽的新种子》。然而,书名中的美丽恰恰映衬出现实的冷酷,这就是书的副标题所指——转基因作物对农民带来的威胁。
说起转基因或基因工程,哺育它的精神乳汁正是科学家们的终极理论之梦。20世纪生物学的骄人业绩就是对生命的遗传密码DNA奥秘的不断逼近。然而,这一过程在满足人类好奇之心的同时,更是催生了人类的贪婪之心。当然,在实验室为生命奇迹所陶醉的科学家们是不会滋生这一非分之想的,而嗅财之感格外敏锐的企业则立刻捕捉到了其中的商机,这就是利用实验室中的转基因技术来重新打造农作物,进而以巨无霸的姿态一举抢占市场。美国的孟山都公司就是一例。这家公司本以开发化工产品为主,生产诸如除草剂、杀虫剂之类的农业用品。但传统的农药有一个很大的局限,这就是它不分青红皂白从而殃及作物本身。基因工程的兴起让这家公司的技术人员有了一种新的思路:通过转基因技术,使作物获得抗农药的`性状。这是一种全新的开发和营销策略,现在公司可将这两种产品(农药和特定的转基因作物种子)捆绑在一起销售给农民,农药对改造过的作物不再起效。听起来这对农民及消费者都是福音,因为农药的污染早已成为我们的心病。但是且慢,若农民来年再复种这些转基因种子,岂不就断了公司的可持续利润?这一问题起先通过法律手段加以解决,孟山都公司在获得转基因种子的专利之后,在销售时与农民签订协议,禁止来年复种转基因种子,一旦被人告发或被察觉,将在法庭上对簿公堂。不过如今这一问题已有更好的解决方法。1998年3月,一项新的生物技术专利获得批准,该技术可以阻止收获的种子发芽。这就是所谓的终结者技术,它相当于对种子施行绝育术,其原理依然有赖于转基因技术。于是,农民一旦播种这些种子,他们就此被套,从此以后必得年年去公司买进种子。现在,种子的所有权不再归播种者拥有,而是归大企业垄断。
由此带出了一系列的争议。转基因技术是一种安全的技术吗?对种子申请专利有悖道德吗?如孟山都之类的大公司真是以“为民造福、供养天下”为己任吗?新技术能让更多的穷人不再挨饿?先听听企业方面的表白,孟山都公司的一位技术负责人如此向公众描绘转基因技术带来的好处:在同样的土地上可以生产更多的粮食;减少了收获后粮食的损失;不再全面依赖杀虫剂、化肥等化工产品的投入等等。听起来够诱人,这样的种子还不美丽?但与此同时,理性的质疑也从未中断,本书反映的正是来自农民及环保人士的声音。反对方的理由何在?这可从几个层面加以讨论。就生态学层面而言,不同于传统的育种技术,转基因技术打破了物种之间在长期的进化过程中建立起来的天然屏障及平衡,由此得到的新品种因未经生态系统的筛选考验,它的未来潜能是好是坏难以评估,更何况大面积的专一播种还会破坏生态系统的多样性;就政治学层面而言,饥饿从来都不是生产量不足的问题,而是获得和分配机制出了问题,显然生物技术不足以成为发展中国家穷人的福音,但令人揪心的是,贫穷的国家都有这样一个趋势,他们更在意工作的机会和获取外部投资,而不在乎土地和环境的损害,这饮鸠止渴的情形,为发达国家大公司的倾销及霸占市场铺平了道路,有专家在伦理学层面提出质疑:种子本是人类共享的财富,是先人的馈赠,上苍的礼物,怎能眼睁睁地看着它成为少数公司的专利所有?
这样的质疑是否有杞人忧天或怀旧保守之嫌?要知道,工业文明带给我们的期盼就是,层出不穷的新技术会让明天变得更美好!经济学的基本假设还告诉我们,正是个人(或企业)对自身利益的追求维持了市场的运转,而私有财产的合法化也正是近代文明不断成长的动力所在。即便像孟山都这样的大公司显而易见的为巨额利润而来,但在现代社会的体制中它依然可以为自己合法谋利。问题的另一面引起了学界的高度关注:正如自由主义经济学大师哈耶克所强调,市场的健康运转少不了法律和道德的双重制约。企业追逐自身利益本无可非议,但社会由各种利益集团组成,这时不同利益的博弈、妥协就成了政治的艺术,也是社会和谐的保障,在此确保各利益集团平等存在的法律就不能缺席;财产的私有化也无不当,但关乎到种子这类非同寻常的对象,道德则不能失语。
本书集中于对转基因作物的评判,民以食为天,这类话题自然该引起广泛的关注。不过它还提醒我们关注商业和政治的关系,社会中绝不能只听见由强势集团发出的声音,哪怕它亮出专家或权威人士的招牌,打出造福全民的旗号,但终究只是美丽的谎言。事实是,每一利益集团都有自己的私利,若是听凭甚至纵容这种私利过度膨胀,失重的社会迟早会面临触礁之险。