白鸟飘飘,岁月静好,机械滚滚,岁月无限,艺术家Arthur Ganson以金属丝杆和传送链交织做成“动态雕塑”,如一阕阕既飞扬又凝持的诗歌,近期正在MIT博物馆展出。
科学家做艺术,艺术家做科学,不管如何,都成功地搅和了大楼里的书卷气。赶在本期展览结束前跑去观看。转过走道尽头不禁愣住,四壁挂的竟是一条一条被子,大的够作双人被,小的则如枕套大小;偷偷过去捅一捅,还有瓤,软的!
这个世界在你眼中是何面目?每个人的答案必定都有所不同。真实的世界已经被我们每个人的感知加以精简提炼,而足够疯狂的科学家又能把感知传来的信息再度抽象成一个个公式。最近煎蛋(http://jandan.net/2010/06/21/how-scientists-see-the-world.html)上就转载了一幅非常有趣的漫画,题为《科学家是怎样看待世界的?》。 这幅漫画的原图来自博客Abstruse Goose ,http://abstrusegoose.com/。原图的右下角还可以找到作者的签名——全玄鸿。 在漫画底下,全玄鸿还引述了美国天文学家兼科普作家卡尔·萨根(Carl Sagan)的名言:“科学与其说是大量知识的汇总,不如说是一种思考方式。”(Science is a way of thinking much more than it is a body of knowledge.) 假如你看了这幅图后大感兴趣,也想“借我借我一双慧眼吧”,就让我们试着用这名疯狂科学家的双眼(与思维)来好好“把这世界看个清清楚楚明明白白真真切切”。 所谓科学家,就是专从司空见惯的日常生活中琢磨门门道道的人。知其然,更要知其所以然,于是他们折腾出了一门门学科—— 核物理学 看到太阳发光发热是不够的,还要知道是什么支撑着我们赖以生存的生命之源始终向外辐射着能量。 反应式1实际上就是在太阳核心所发生的核聚变反应方程式。:两个轻核聚合成一个重核,在此过程中损失质量,根据爱因斯坦的著名方程E=mc2, 损失的质量转化为能量放出。太阳以及比太阳轻的恒星中主要发生的是质子-质子链反应(PP链反应),反应分三步骤。首先两个氢原子聚变成一个氘,同时释放出一个正电子、一个中微子与能量——这一步骤速度特别特别缓慢,不过也正因如此,据NASA估算,太阳在已经燃烧的45亿年中,才不过消耗了自身质量的0.03%。 紧接着,一个氢原子加一个氘聚集成一个较轻的氦同位素(氦-3),释放出的能量以γ射线的形式被光子带走。 最后一步反应有四种可能的路径——pp1、pp2、pp3、pp4——来形成氦的较重同位素。在太阳中,占所有反应86%的主流路径就是漫画里列出的pp1分支,氦-4(4He)由两个融合而成,并释放出两个质子外加大量能量。 经典电磁学 我们天天被光所包围。但光是什么?荷兰的惠更斯说,光是波动。牛顿说,胡说,光是微粒。爱因斯坦说,你俩都错了,光有波粒二象性,于是爱因斯坦捧走了诺贝尔物理学奖。 惠更斯:…… 牛顿:………… 牛顿的老乡,物理学家麦克斯韦挠挠头想了想,说:既然有波粒二象性,那光表现为电磁波时,就得服从我的麦克斯韦方程组。 编号为2的四个方程,就是麦克斯韦方程组(Maxwell's equations)的微分形式。 麦克斯韦在19世纪建立了这一组方程,用来描述空间某区域中的电磁场量(D、E、B、H)与电荷密度(ρ)、电流密度(J)之间的关系。四个方程分别回答了如下四个命题:电荷如何产生电场(高斯定理);磁单极子不存在(高斯磁定律);电流和变化的电场怎样产生磁场(麦克斯韦-安培定律),以及变化的磁场如何产生电场(法拉第电磁感应定律)。 经典物理学与相对论物理学 地球缘何会绕着太阳旋转,而非孤独冰冷地向宇宙边缘独行? 太阳底下编号为3的两个公式就在以各自的角度阐述这个问题。它们分别是牛顿的万有引力定律(law of gravitation)与爱因斯坦引力场方程式(Einstein field equation)。 传说当年一颗苹果落下,砸出了牛顿君的万有引力定律,万有引力是自然界四大基本相互作用之一,另外三种分别是电磁相互作用、弱相互作用及强相互作用。牛顿发现。任何物体之间都有相互吸引力,力的大小与各个物体的质量成正比,而与它们之间距离的平方成反比。如果用m1、m2表示两个物体的质量,r表示它们间的距离,则物体间相互吸引力可被写成公式如下—— 话说十七世纪,牛顿的这个万有引力帖子一出,那是万国来朝,贴了几百年,众回帖者只有赞的没有弹的。直到二十世纪初,有人踢馆来了。 爱因斯坦:你当初推导这个方程时其实有个隐含假设,认为引力在宇宙间传播不需要时间,即相当于引力的速度是无限的。但引力传播的速度不可能超过光速,所以你又错了。(咦,我为什么要说又?) 牛顿:……How old are you?(怎么老是你?) 爱因斯坦:其实引力不是原因。引力是时空局域几何性质的表现。你测量到的所谓引力导致的天体运行轨道弯曲是缘于物质对四元时空的扭曲。这些在我的广义相对论中都有提及。 牛顿:…… 爱因斯坦:请看我的场公式,它更完美地解决了水星近日点的进动问题—— 牛顿:…………既生牛,何生爱! 总之,在牛顿创立的经典力学独领风骚几百年后,爱因斯坦创立的相对论因为能更好地解释宇宙间的一些现象而取而代之。所谓科学理论,就是可以不断证伪与修正的理论。没有最佳,只有更佳。 [...]
画中DNA信息已经模糊难辨,装饰意味大过科学上的象征性,但就像中国山水画的精髓不在透视准确上一样,谁会在乎这条DNA条带是不是偏左了五厘米?在我采访凯瑟琳的当天,她正好完成新作Evermore,告诉我说以后的计划包括将自己家谱与纽约城旧地图结合的混合材质作品,并表示最想画的人是达芬奇和米开朗基罗。
尼康微观世界显微摄影大赛开办于1974年,至今已经超过30多年。现如今,这已经成为世界所有“显微摄影”爱好者的最大的盛会,其中不光有摄影师,更多的是科学家。因为不像诺贝尔奖这么有名,所以这样优秀的科学盛会,也是艺术盛会,则需要大家更多的关注和支持。
Nerd(书呆子)常常反以“书呆子”称号为荣,自我标榜为Science Geek(翻译成时髦汉语即为:科学极客)。然而,即使是眼睛上架着瓶子底、满嘴跑阿尔法伽玛、没有情趣让人讨厌的书呆子,在炎炎夏日也敌不过喉咙冒烟的生理反应,于是巧将实验室变美食厨房,自制香甜冰淇淋……请听桔子的现场报道(为了把自己排除在science geek行列之外,我将以记者身份出现在报道中)。
愚蠢的女人才会和坏男人纠缠不清,很多人都会如此认为。然而我们却常常发现,很多善良女孩身边偏偏有一个混蛋男友。主持《女友》情感信箱的陈幻出了一本结集《天使爱混蛋》,归结为善良女孩们很傻很天真,所以会爱上混蛋。不过,最近科学家们却发现,有些女人容易陷入糟糕的情感漩涡,与她们大脑中的雌激素受体表达水平偏低有关。在女人每个月的月经前,雌激素水平会达到高峰值,雌激素与大脑的受体结合,反馈给下丘脑,下丘脑分泌的促性腺激素释放激素再使得雌激素水平降低。这样一个环行的激素分泌调控机制,可以保证女性体内雌激素水平稳定。如果大脑的雌激素受体水平偏低,也就是负反馈机制不能顺利进行,会导致这些女性体内的雌激素水平偏高。 人的理智和情感与雌激素水平有很大关系。已有的研究发现,雌激素水平过高或者过低都会影响女性的情感与认知。比如有10%左右的女人会有月经前综合症,就是由于月经前雌激素水平升高,影响女人对自我情绪的控制。而很多女性在更年期性格大变,甚至患上抑郁症,也是由于卵巢萎缩,不能正常分泌雌激素所致。而那些大脑雌激素受体表达水平偏低的女孩们,她们在对自己与男人的关系进行认知和判断时发生障碍,更容易陷入不良的亲密关系。 节制是自我控制的理性表现。然而那些雌激素受体偏低的女孩们,一旦陷入不良关系,自我节制的理智也不再存在,反而会放纵自己的情绪,越陷越深。因为她们体内高水平的雌激素影响了她们对现实的认知和执行,她们不知道自己是否应该结束或者如何结束饱受折磨的恋爱关系。也许你会不屑的以为这是性格原因,所谓”性格决定命运”。但是科学研究却告诉你,性格在一定程度上是由你体内的激素水平控制的。 快刀斩乱麻是结束不良恋爱的最佳办法,但是雌激素受体不足的女孩们,也许真的比一般人更难以做到。如果能有针对这种”恋爱疾病”的药物,比如雌激素抑制剂,降低她们体内雌激素水平,或许能改善她们在恋爱关系中的认知和执行能力。如果有一天,真有这样的药品被研发出来,叫”忘情水”是最合适了。 乐于爱上混蛋的女孩们又要另当别论。她们虽然也是一而再、再而三的与混蛋男人纠缠不清,但是她们确实是很享受与坏男人相互折腾的感觉。这与雌激素受体表达水平恐怕就没什么关系了。