探索发现
作者: 文清
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选文一
“不可能”是相对的
〔美国〕加来道雄
作为一名物理学家,我认识到“不可能”常常是一个相对而言的词汇。我记得在学生时期,有一天我的老师走近挂在墙上的世界地图,指着南美洲和非洲的海岸线,“这难道不是一个奇怪的巧合吗?”她说,“两者的海岸线形状相互吻合,简直就像一块拼图!有些科学家推测它们可能曾经是同一块辽阔大陆的两个部分,但那是愚蠢的。不可能有力量能推开两块巨大的陆地。”
那之后的一年,我们学到了恐龙。老师告诉我们,恐龙统治地球上百万年,然后有一天它们全部消失了。没有谁知道它们为什么死亡殆尽。难道这不是怪事吗?一些古生物学者认为可能有一颗来自太空的流星杀死了它们,但那是不可能的。那更像是科幻小说里发生的事情。
今天,我们知道,在板块构造理论中大陆确实会移动,并且6500万年之前一颗直径达6英里的巨大流星最有可能是毁灭恐龙与地球上许多生命的元凶。在我自己的短暂人生历程中,我已经一次又一次目睹了看起来不可能的事情成为确定无疑的科学事实。所以,或许有一天我们能将自己从一个地方隐形传送到另一个地方,或者建造出一艘宇宙飞船,让它在某一天带我们飞跃以光年计的距离到达其他星球,这些难道不可能吗?
一般来说,这样的伟业在如今的物理学家看来是不可能实现的。它们是否会在几个世纪内成为可能呢?或者是在几千年后,当我们的科技更加发达的时候?又或者是在100万年后?某些事物会仅仅因为在今天是“不可能的”,就在未来的数百年或百万年中仍旧是不可能的吗?
19世纪一些最伟大的科学家持相反的立场,并且宣布许许多多科技的实现是毫无指望的。开尔文爵士——他或许是维多利亚女王时代最杰出的物理学家——宣称像飞机那样“比空气更重的”装置是不可能飞上天的。他认为X光是无聊的把戏,无线电没有未来。卢瑟福爵士——发现了原子核的科学家——对制造原子弹的可能性不屑一顾,将那与“月光”相提并论。19世纪的化学家宣布寻找贤者之石——一种神话故事中可以化铅成金的物质——是一条科学的死胡同。19世纪的化学建立在元素像铅那样永恒不变的理论基础上。然而,如今我们原则上可以用现在的核粒子加速器将铅变成金子。想想吧,现今的电视机、计算机和互联网在20世纪之初看起来是多么不切实际。
这些科技之所以被视为“不可能”,是因为在19世纪以及20世纪前期物理与科学的基本定律尚未被人知晓。考虑到当时在科学理解上的巨大空白,特别是在原子层面上的空白,这些发展被认为不可能也就不足为奇了。
(选自《不可思议的物理》,有删改)
含英咀华
文章围绕“不可能”这一概念在科学领域的相对性展开论述,列举历史上诸多曾被认为“不可能”的科学设想和科技如今都已被证明或成为现实的例子,如大陆漂移、恐龙灭绝原因、各种曾经被否定的发明等,这些“不可能”成为“可能”,正是因为有千千万万人不断进行探索发现。
选文二
学 “问”
丘成桐
什么是学与问?
这个问题两千多年前孔子就说:“学而不思则罔,思而不学则殆。”思考其实就是问,思考与问问题差不了太远,要问就必须思考,思考就会提出问题,这是分不开的。做学问除了“问”以外,还要勤奋学习。我们要学习伟大学者的学问,打好基础,才能继续向前走。
为什么要问问题?
大学问家往往会提出很多问题,这一点很重要。但中国的科学家不大爱问问题,不大问自己原创的问题,更多的是解答别人的问题。虽然解答得不错,但这不见得是数学和科学的真髓,重要的是要找出自己的方向。中国最伟大的一篇讲问问题的文章是屈原的《天问》,里面问了很多问题,文章很浪漫,但欠缺系统的思维和逻辑思考的结构,也没有足够的工具回答这些问题,始终没有完成“问”的主要精神。
《礼记·学记》说:“善待问者如撞钟,叩之以小者则小鸣,叩之以大者则大鸣。”对我们来说,这个钟,就是大自然和万物运行的规律。深入的问题能够指向大自然奥秘的深处,很快引出其它有意义的相关问题。
但是,问题有好的,也有不好的。什么叫好的问题?好的问题就是,思考这个问题本身,就发展出一系列的想法、催生出一系列文章。无论最终是否解决,仅仅推敲、研究这个问题的过程都很重要。好的问题一般简洁、漂亮,可以解决数学上很多疑难。解决了它,所在领域里许多问题都会随之解决。这就好像在长江里面有一块巨石,将巨石挪开,水流就会顿时变得更顺畅,好的问题会让人豁然开朗。
我鼓励年轻的学者,好好地想,学好的学问,问好的问题,为了探索大自然的奥秘努力,为了寻找大自然中的规律,探讨学问。
(选自《数理人文》,有删改)
含英咀华
文中提出了三个问题:“什么是学与问”“为什么要问问题”以及“什么叫好的问题”,从不同角度深入探讨学与问的内涵,鼓励年轻学者学好学问、问好问题,条理清晰、论证深入。文中多处引用经典名言和例子,如孔子的言论、《礼记·学记》以及屈原《天问》中的话,为观点提供了有力的理论支撑,使论述更具权威性和说服力。
探究任务
每个时代总不乏有人问起:“我们为什么要探索宇宙?”“很多地球的问题,光在地球上是解决不了的。”叶培建举例,大到国家对太空权益的维护和太空资源的利用,小到惠及人们日常生活的航天科技发明,无论从眼前还是长远考虑,我们在太空探索的航程中绝不能缺席。“坦率地讲,太空的研究,有的时候你要马上说它有什么用处是很难回答的。就当前来说,去月亮、去火星对我们当前的生活有什么改变和影响,为时太早。但是,就像我们的海洋权益一样,太空、宇宙就是一个海洋,太空里面的各个行星、各个星球就是大大小小的岛屿,从长远来说,为了探索太空,维护我们的太空权益,我们必须要去。具体来说,尿不湿、数码相机、粘扣,这些都是航天技术应用到我们民间来的。所以,无论从眼前利益、还是长远角度来看,未来开发太空,必定会对人类有重大的影响。”
(摘编自黄玉琦、李兵兵《“人民科学家”国家荣誉称号获得者叶培建:我们的航向在群星璀璨处》)
思想探究
叶培建认为,许多探索发现不一定能立刻显现实际用途、收到良好效果,但从长远来看意义重大。这启示我们在制订计划、展开研究时,要有长远眼光,不能因为短期内看不到明显回报就忽视必要的投入,要为未来的发展和可能出现的机遇做好准备。请联系实际,谈谈你对这一观点的思考和感悟。