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美国《大众科学》系列之《谜题》原名为MysteriesofScienceExplained,我们添加的副书名是“对新奇问题的新鲜回答”,其实我不是太满意,如果完全依照内容考虑,副书名应该这样叫:“脑洞大开的离奇问题,科学严谨的正经回答”。
先来看看提问的脑洞。
“谜题16宇宙闻起来是什么味道?”宇宙的的味道?怎么会有人要去闻或者要问这个?我们就身处宇宙之中,日常闻到的就是雾霾味啊,看来他们想问的应该是我们一般去不了的太空中的味道。可太空里没有空气,宇航员不可能把鼻子暴露在外啊,怎么能闻到味道呢?不过,科学家却给出了答案,据说像赛车和煎牛排的味道,以我的理解,大概会接近烧焦的味道吧。
再比如“谜题37人类为什么要进化出挠痒痒的行为?”人自己挠自己的时候不会觉得痒,但别人挠起来就会痒,这是为什么呢?而且,挠痒痒似乎是年轻人的专利,据文中披露,四十岁以上的成年人对挠痒痒的反应会开始减弱。我在家和儿子一起试了试,果不其然,感觉很是忧伤。
类似这种关于人体的问题,书中一共选取了32个,其中绝大部分我一辈子都不可能想起来问,但是看到这些似乎不是问题的问题,我也会觉得:“对啊,挠痒痒是怎么回事呢?”
所以,在我看来,这本书的第一个价值是问题本身的价值。经常有人说,提出问题比解决问题更重要,在绝大部分人提不出这样的问题时,的确是这样。
当然,本书也有不少严肃的学术问题,比如“谜题1光是波还是粒子?”、“谜题14月球错觉是怎么回事?”、“谜题73火焰龙卷风是如何形成的?”、“谜题92为什么大雁要以V字形飞行?”、“谜题99是什么导致了玛雅文明的衰落?”。
不知道这些问题能不能勾起你的阅读兴趣。现在,我们真正地“走进科学”,来看看科学家是怎么回答的。
对于已经得到主流科学界认可的问题,科学家会暂时为它们画上句号,典型的回答是这样的:
最终,在二十世纪早期,阿尔伯特·爱因斯坦对光电效应的有力解释让物理学界接受了这样一个奇怪的事实:光具有波粒二象性,也就是说,它既是波又是粒子。
对于尚没有公认的权威解释的谜题,科学家只能给它们打上一个更大的问号:
所有这些功能主义的假设,都意味着做梦是哺乳动物的大脑为了达到某种进化目的而发展出来的一种功能。这种进化目的到底是什么,目前仍然不得而知,也许我们可以通过做梦得到答案?
在我个人看来,这正是本书的第二重价值:展示科学研究的认知边界,示范科学研究的运作方式。所有的科学结论,说到底都是假设,只要这种假设能够解释自然现象并预言未观察到的现象,那暂时地、相对其他假说来说,它就是比较可靠的。但只要将来出现可以证伪这种假设的确凿证据,这种假设就要做出修正,被新的假设取代。
正如亚里士多德的理论被牛顿的动力学理论取代,也正如牛顿的理论被爱因斯坦的相对论取代——注意,是“取代”或者说“修正”,而不是简单的“推翻”,被取代的理论在其当时所处的时代或者特定的领域也是有价值的。在日常生活中,我们只要掌握牛顿力学就可以应付,哪怕是登月也基本如此。并且,我们很难确认自己是生活在“牛顿的时代”,还是生活在“爱因斯坦的时代”,其实,对科学来说这两个时代也没有本质的差别,我们和任何其他时代的人一样,一直身处科学的变化之中。
这也正是为什么要强调一个观点:科学知识很重要,但更重要的是科学研究的思想和方法。我等缺乏精深专业基础的围观群众,很难理解重大学术问题的前沿进展,但本书所列的各种脑洞大开却又颇能引人兴趣、事关我们的世界观却并不直接涉及日常生活的各种谜题,或许正是让我们管窥科学思想和方法的一个个小小的窗口。
附:《谜题》目录
第一章物质
1光是波还是粒子?
2为什么回旋镖能飞回来?
3姆潘巴现象是真的吗?
4最高温度可能有多高?
5冷聚变可行吗?
6原子会永久存在吗?
7穿越时间是否可能?
8我们能否利用核聚变?
9是否存在人体自燃?
第二章宇宙
10什么是费米泡?
11脉冲星为什么会产生脉冲?
12存在外星生命吗?
13为什么卫星没有自己的卫星?
14月球错觉是怎么回事?
15黑洞里面是什么?
16宇宙闻起来是什么味道?
17一光年的距离到底要走多久?
18是什么引起了木星的红色风暴?
19太阳系之外有宜居行星吗?
20什么是暗能量?
21宇宙将会如何终结?
22宇宙是什么形状的?
23我们能否让小行星偏离轨道?
24为什么银河系呈旋涡状?
25我们能否找到其他宇宙?
26我们能在火星上生活吗?
27暗物质是由什么组成的?
28伽马射线暴是由什么引起的?
29太空电梯的设想能够实现吗?
30引力如何发生作用?
31恒星是如何爆炸的?
32极光是怎么形成的?
33全息甲板可能存在吗?
34土星环是怎么来的?
35超新星爆发会导致地球生命灭绝吗?
第三章人体
36我们为什么会脸红?
37人类为什么要进化出挠痒痒的行为?
38我们为什么会打哈欠?
39为什么对花生过敏的人越来越多?
40记忆是什么?
41我们为什么会做梦?
42我们为什么会笑?
43细胞会发出声音吗?
44人脑是如何工作的?
45什么是情绪?
46我们的大脑真的只用了百分之十吗?
47似曾相识的“既视感”是怎么回事?
48Y染色体在劫难逃?
49男人和女人的大脑不一样?
50我们为什么要睡觉?
51我们为什么会打嗝?
52为什么人身上没有长满毛发?
53爱情是怎么回事?
54为什么阳光会让人打喷嚏?
55什么是意识?
56食物会影响后代的基因吗?
57端粒是长生不老的关键?
58我们为什么要长阑尾?
59我们为什么会有指纹?
60人死的时候会发生什么?
61DNA有替代物吗?
62我们为什么会变老?
63我们何时能摆脱无用的附属器官?
64人体有多少部位可以替换?
65被截肢的人为何会有“幻肢”?
66我们可以把意识上传到电脑中吗?
67智力是什么?
第四章地球
68火山闪电是由什么引起的?
69尘土到底有多大年龄?
70板块构造运动是如何进行的?
71多大的陨石能导致人类灭绝?
72我们喝的水里真的有恐龙尿吗?
73火焰龙卷风是如何形成的?
74下一次冰川期何时到来?
75地震光是真实存在的还是虚幻的?
76球状闪电是怎么回事?
77我们为什么无法预测地震?
78地球上的水从何而来?
79地球磁场为什么会反转?
80水下冰锥是如何形成的?
第五章生命
81地球上的生命是如何出现的?
82动物是如何感受到磁场的?
83动物如何迁徙?
84为什么猫咪会发出咕噜声?
85鸭子脚为什么会是橙色的?
86疾病会让人类灭绝吗?
87鲸在唱什么歌?
88我们能否克隆出已灭绝的动物?
89蟑螂能躲过核灾难吗?
90是什么导致了大型动物的灭绝?
91为什么蜜蜂会消失?
92为什么大雁要以V字形飞行?
第六章历史
93史前巨石阵因何出现?
94复活节岛石像是怎么建成的?
95尼安德特人遭遇了什么?
96末日论是真的吗?
97伏尼契手稿为何无法破解?
98安提凯希拉机械是世界上第一台模拟计算机吗?
99是什么导致了玛雅文明的衰落?
埃及金字塔是怎么建成的?
(本文题图选自《谜题》)
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美国《大众科学》系列本文作者羊顿,编辑。个人