阿白
为什么布丁软,石头硬?
为什么我不能光吃油炸土豆条?
为什么1+1=2?
小孩子平时总会问大人这样那样的问题,听起来很无厘头,很傻。但是,你若是一巴掌拍回去,说:“这不是废话吗?没什么好解释的!”你这巴掌就拍没了科技创新的源头。
布丁软,石头硬,这涉及到了物质的特性是从哪里来的。
接下来,物质的特性又是什么决定的呢?是最微小的基本粒子。
最微小的基本粒子是原子,原子组成分子,分子按组成情况产生不同的化学物质……分子互相连结得不紧密,那便是软的,连结得紧密,那便是硬的。
瞧,孩子的问题一点都不傻,它涉及到了对万事万物原理的探索。挖掘万事万物的源头,就会涉及到物理学的原理,神经生物学的原理,涉及到创新。所以,我们要给孩子讲或看万事万物的知识,希望他们看到万事万物背后的原理,以及人类是如何不断去求索这样的原理的,并且保护好孩子的好奇心,保护每一个创新的源头。
可是大人们会说,孩子的问题太难回答,让人无言以对呀!没关系,可以直接去问诺贝尔奖获得者呀!诺贝尔奖获得者们当然很忙,不过,他们一直在这本不可思议的书里等你——《诺贝尔奖获得者与儿童对话》。
01为什么我忘记一些事情,而不忘记另一些事情?
祖先们早就已经感受到了这一点——他们必须记住对他们来说至关重要的事情。譬如,哪些水果可以吃,或者人们如何才能最有效地防卫狮子。谁不及时学会它和永远地记住它,谁就会饿死或被吃掉……就这样,自从有了人类以来的好几百万年里,人类已经被训练成忘记不重要的事情,而记住重要的事情。
你有记忆力,这要归功于你的大脑。它由几千亿个神经细胞组成,其中的每一个神经细胞都可能与另外的一千多个有联系。每一个神经细胞都传递着特定的信息,不过,它只和许多别的神经细胞一起,设法让你能够感觉、活动、思考、学习和记忆。
同样的东西,你见到的、听到的或在学习时试图记住的次数越多,众多视觉和听觉神经与所有别的参与看、听和学习的神经细胞之间的联系就越紧密。每一次,如果你——有意或无意地——回忆什么事情,原本已经紧密的神经轨道以及它们的联系,便总是再次变得更加紧密一些——而且某种东西越重要,就越紧密。
——回答者:埃尔温·内尔,德国生物物理学家。他与伯特·萨克曼一起研究基本细胞功能,共同获得1991年诺贝尔生理学或医学奖。
02地球还会转动多久?
我们现在知道,地球、月球和太阳一直在持续运动,因为它们在宇宙中奔驰,宇宙中没有阻力。尽管如此,地球还是不会永远转动。牛顿曾经说过:一种运动会无止境地继续进行,如果这是一个坚硬、固态的物体。可是我们的地球不硬。你们不妨把地球看做是一块夹心巧克力糖,它由好几层组成:一层液态的核,一个中间层,一层外套,一层表皮以及罩在四周的一个外壳——这就是我们上空的空气层;在这个空气层的上方还有宇宙的真空。由于相叠的各个层面在某种程度上可以说是漂浮、运动和做着极其奇特的事情,所以地球不是刚体。
地球越转越慢,月球越离越远……但是你们现在大可不必担心,因为还得过无数个百万年,才会发展到这个地步。我相信到那时,人类早就找到了一个新的宇宙。
——回答者:谢尔顿·格拉肖,美国物理学家,因为研究阐明了电磁相互作用,获得1979年诺贝尔物理学奖。
03为什么1+1=2?
有一天,我家附近一家小商店的老板想出了一个有趣的主意。他将满满的一杯糖果放在他的柜台上,并承诺,谁猜中里面有多少块糖果,就把这一整杯糖果送给谁。由于我是数学家,我当然不愿意只是簡单地猜一猜,而是要找出糖果的精确数目。可是怎么找?我试图用肉眼估计,一块糖果大约有多大,糖果间的空间多大以及玻璃杯多大。然后我开始计算。可惜我计算出来的数字,跟大多数其他顾客一样,离正确的数字相差甚远。
但是,它是一个很好的例子,可以说明我们数学家是如何着手解决一个难题:我们总是要简化一项任务,办法就是,我们把它化为基本数值和这些数值之间的关系——就糖果而言,就是化为糖果数值、糖果间距离数值和玻璃杯数值之间的关系。知道了这些数值,才能精确地计算出糖果的数量。
全部数学探讨的就是这样的关系,这在数数时就已经开始了。
——回答者:恩里科·蓬比里,因为他对各种数学问题所从事的基础研究工作而获1974年费尔兹奖章。费尔兹奖章是数学界的最高奖赏,相当于在数学领域不颁发的诺贝尔奖。
(选自《诺贝尔奖获得者与儿童对话》,贝蒂娜·施蒂克尔编,张荣昌译,生活·读书·新知三联书店)