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每种生物都有它自己的生态世界体系,如果单从自己的视角出发,很多事物就难以理解。前面我说,人类认识世界是从自己的手、脚、眼睛、鼻子、耳朵、嘴巴开始。所以总以为自己是中心,总以为自己最伟大。实际上,人类在世界上非常渺小,时间上非常小,空间上也非常小。一部科学史也是人类不断纠正认识错误、克服人类中心观的历史。
最早的人类,中国的也罢,希腊的也罢,都认为世界像一个圆盘子,外面是海洋,中间有一些陆地,自己就是世界的中心。比如苏东坡当年到了海南三亚,就认为那里是世界的天涯海角了。欧洲也是这样,像英国西南方的地角(Land’s End)、西班牙的耶罗岛(ElHierro)等,都曾被认为是“世界的尽头”。哥伦布到了巴哈马群岛,以为是到了印度,把土著民叫“印第安人”,因为那时候的地图上没有太平洋、没有美洲。人类用眼睛来看世界,看到的东西是很有限的。光谱里面,人类看到的可见光就那么一点点,这一点还不如很多别的生物。论运动能力,刘翔算跑得快了,一秒也只能跑几米。论声音,20个赫兹和2000个赫兹之间我们能听得见,但是别的声波你都听不见。论寿命,人活到100岁就很神奇了,但和整个宇宙的历史相比,100年实在是太微不足道了。
18世纪人类发明了蒸汽机,20世纪发明了火箭,现在可以克服地心引力到太空去了。应该说到今天为止,人类上天的能力很好,空间穿越的能力强。但是从整个人类的认知水平来讲,还是非常有限的。大家知道,在哥白尼用望远镜观测星球之前,人们都以为地球是中心,太阳是围绕着地球转动的,哥白尼改变了那个时代人们对于宇宙的理解,这被称为“哥白尼革命”。到了上世纪60年代,因为现代遥测、遥感技术的应用,可以从空间看到整个地球,有人说发生了“第二次哥白尼革命”。相对于第一次哥白尼革命人们用望远镜看到地球外面的宇宙,“第二次哥白尼革命”是指人类离开地球,从太空的视角回过来审视地球,这才获得了全球的视野,才谈得上“全球变化”的研究。
回过头来看,地球上的很多事情都是有周期性的。人的心跳是一种周期,白天、晚上、潮汐是一种周期,春夏秋冬是一种周期,地球轨道变化有万年等级的周期。再往大里去,地球上大陆的联合和分解,也是一种几亿年的周期;一百几十亿年前的宇宙大爆发,现在有人怀疑这也是一种周期性现象。这样看的话,整个宇宙就是一个无穷无尽的不断的旋回,今天的地球其实就是一系列不同尺度、不同空间里的东西,掺杂、叠加在一起的奇妙组合体,这是很复杂、但也很有意思的事情。所以我们说科学好玩就是在这里。当你从一大堆现象里找出一点头绪来了,你会兴奋得不得了,这是一种洞察、省悟的乐趣。
所以我们要不断扩展自己的眼光,大的科学要有大的视野和大的实验。比如我们现在研究中微子,要追踪中微子在宇宙中的来源,实验室放在哪里好呢?欧盟就选择地中海的深海做实验室,在两三千米水深的地方安放检测器,叫作“中微子望远镜”,用地中海做望远镜。这就是用“大尺度”研究“小问题”。
各个生物体除了空间尺度不同,时间尺度也各异。不同的生物有不同的生命,也有不同的乐趣,人类不能只从自己的时间尺度去看待。庄子说,“朝菌不知晦朔,蟪蛄不知春秋”,可怜的小生命,有的不到一天、有的不到一年就死了。但是“今人不见古时月,今月曾经照古人”,李白的话提醒我们:人类的寿命和月亮比,岂不是羞愧得无地自容吗?
关于地球形成的时间也有一个认识的过程,也存在过争论。古代西方认为只有几千年,当年有大主教考证,上帝创造世界是在纪元前4004年10月23日,星期天早上9点钟。后来地质证明完全不是这样,太阳系是差不多同时形成的,距今大约46亿年左右。人类自古以来用天文记时,年、月、日都是天文周期。其实年以上还有更长的天文周期,但是几万年的周期太长,老百姓用不上,可地质学家有用。比如现在地球的倾角23度半,这就是回归线的纬度。但是地倾角、回归线是在变的,1908年台湾嘉义县造的回归线纪念碑,到1996年就不在回归线上了,差了1.2公里。这是因为地倾角有四万年的周期,这种周期可以用来做地质纪年。比如说“生命大爆发”发生在5.3亿年前,用“年”作单位实在太小,就像你说每过3000多万秒过一次生日一样的别扭。