本帖最后由 718281828kc 于 2014-4-12 16:25 编辑
做基础科学研究的人,能遇到的最让人郁闷的问题就是这个:
“这个研究到底有什么实际应用?”
不去评价发问者暴露了什么样的思想境界,只说被提问者。很多基础科学研究者被这样问的时候,倾向于变得自我防卫。比如说“相对论用在GPS校正上”,这就很防卫。其实那只是相对论最不值一提的效果。
我最喜欢美国一个理论物理学家的回答。当他代表美国的大型强子对撞机项目向政府申请十亿美元拨款时,国会要求他出席听证会,在听证会上他就被议员们这样问。他的回答是:“从现在已知的技术来看,绝对、绝对没有任何实际应用。”
“那么有什么理由花十亿美元去做呢?“
“因为我们想知道。其实你们也想知道。只是你们不知道你们想知道。”
申请失败了。但是这个回答却值得载入史册。绝大多数基础科学研究,都不是受实际的技术需要推动的。也不可能:既然是未知的东西,谁又能预测它的应用?整个科学都是靠人类旺盛的好奇心,靠人类天生对秩序、逻辑和知识的热爱推动的。科学是美丽神秘的森林,技术只不过是沿路采摘的果实。知识本身不但可以应用,而且会改变我们个人和社会看待整个世界的眼光和方法,从根本上使我们的存在变得更广大,更美好。
像物理、化学、生物这些基础学科,在一般人的眼中很可能枯燥且无实用价值,然而对于真正学懂而且融会贯通的人,他们眼中的世界跟我们普通人是不一样的。大概十年前,我有幸遇到这样一个人,在短短一小时内就给了我以上的感悟,让我发现了在一个锐利的头脑支配下,简单的科学原理可以变得如此明彻,充满力量。
那是在美国的一个小天文馆,当时有一群大学新生(大概是个兴趣小组)在搞参观活动,馆长出来接待(我是不沾边的,记住了答案的旁观游客)。馆长是一个穿着夏威夷衬衫的笑眯眯小老头,学生们连珠炮一样提问,他随口回答:
“火星为什么是红色的?”
“红色是三价铁的颜色——火星表面被氧化了。金星也是一样。铁锈是什么颜色?”
“火星是铁的吗?”
“任何岩石行星都可以说是铁的。铁是宇宙中最多的金属元素。”
“为什么?”
“铁的原子核结合能在所有元素中最低。恒星在燃烧,最终的灰烬都是铁。我们的行星都来自于灰烬。地球也不例外。地球有一个融化的大铁核。不然你认为地磁场是哪里来的?”
“那地球怎么不是红色的,怎么没有被氧化?”
“谁说不是?科罗拉多大峡谷看起来就像火星。其他的地方,我们有生命保护着。”
“火星上不是没有氧气吗?”
“没有,但是火星上曾经有水。”
“水到哪里去了?”
“太阳紫外线和宇宙射线把它烤干了。这是化学的烤干,在海洋的表面,微量的水被射线分解成氧气和氢气,火星大概用了20亿年。来,谁来给我写个反应式?”
“那火星上有很多氧气和氢气?”
“氧气和岩石中的铁结合了,变成了红色的氧化铁。还会氧化其他的岩石成分。氢气太轻,火星重力拉不住它,泄漏到宇宙中去了。”
“地球为什么没有被烤干?”
“因为地球有很多氧气。分解出来的氢气一离开水面,就和大气层的氧气重新结合,变回了水,最终会回到海洋。”
“为什么地球很很多氧气?”
“因为我们有光合作用,有生命。火星上氧气不能积累是因为微量的氧气被铁和碳不断消耗,固定在岩石中。地球上的固定氧被风和水不断粉碎,又被光合作用释放出来。”
“也就是说生命保护了地球?”
“是的,地球也保护了生命。”
“地球上为什么会有生命,而火星上没有?”
“这个,我不知道...”
小老头终于被问倒,全体学生大笑,我却一直在惊奇和震撼中。他说的全是简单的物理、化学和生物知识,我在学校基本都学过,却从来没有给我如此透彻的视界。
从那时起,我明白了科学=世界观。它不断回答我们对这个世界、对我们自身大大小小,乃至终极的疑问。
在此向所有坚持基础科学研究的人致敬!!!
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