我們的知識(shí)是有限的
伽利略
基于長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn),我似乎發(fā)現(xiàn),人們?cè)谡J(rèn)識(shí)事物時(shí)處于這種境地:知識(shí)愈淺薄的人,愈想夸夸其談;相反,學(xué)識(shí)豐富倒使人在判斷某些新事物時(shí),變得非常優(yōu)柔寡斷。
從前有一個(gè)人,生在一個(gè)人跡罕至的地方,但他天資穎慧,生性好奇。他喂養(yǎng)了許多鳥雀,饒有興味地欣賞其啁啾,聊以自娛。他極為驚異地發(fā)現(xiàn),那些鳥兒運(yùn)用巧妙之技,借助呼吸之氣,能隨心所欲地叫出各種聲音,都好聽極了。一日晚間,他在家聽到附近傳來一種聲音,十分悠揚(yáng),就臆斷為一只小鳥,出去捕捉它。(A)他決定離開家,意欲經(jīng)歷一些其他奇事。(B)翌日,當(dāng)他路過一幢茅舍時(shí),聽見里面響著一種樂音,為了弄清是支笛子還是只烏鴉,他信步而入。只見一少年,正用拿在右手的一根弓,拉著繃在左手持著的一只木匣子上的幾條筋,同時(shí)指頭在筋上移動(dòng)著;根本不必吹氣,那件樂器就發(fā)出了各種悅耳的聲音。此時(shí)他有多么驚愕,凡是像他一樣具有智慧和好奇心的人,都是可想而知的。他偶然見識(shí)了這兩種意想不到的產(chǎn)生聲音和樂音之新法后,就開始相信自然界尚會(huì)存在其他方法。然而又令他感到十分奇妙的是,當(dāng)他走進(jìn)一座圣殿時(shí),為了瞧瞧剛才是誰在奏樂,他便往門后看去,發(fā)覺音響是在開門之際產(chǎn)生自門樞和鉸鏈。另外一次,他興致勃勃地走進(jìn)一家酒店,以為能看到某人在用弓輕輕觸動(dòng)小提琴的弦,但看見的卻是有個(gè)人正用一只手指的指尖,敲著一只杯子的杯口,使它發(fā)出清脆的響聲??僧?dāng)他后來觀察到,黃蜂、蚊子與蒼蠅不是像鳥雀那樣,靠氣息發(fā)出斷斷續(xù)續(xù)的啼叫聲,而是靠翅膀的快速振動(dòng),發(fā)出一種不間斷的嗡嗡聲時(shí),與其說他的好奇心越發(fā)強(qiáng)烈了,毋寧說他在如何產(chǎn)生聲音的學(xué)問方面變得茫昧了,因?yàn)樗娜块啔v俱不足以使他理解和相信:蟋蟀盡管不會(huì)飛,但它卻能用翅膀而非氣息發(fā)出那般和諧且響亮的聲音。之后,當(dāng)他以為除了上述發(fā)聲方式之外,幾乎已不可能另有他法時(shí),他又知悉了各式各樣的風(fēng)琴、喇叭、笛子和弦樂器,種類繁多,直至那種含在嘴里、以口腔作為共鳴體、以氣息作為聲音媒介物、以奇特方式吹奏的鐵簧片。這時(shí)他以為自己無所不曉了,可他捉到一只蟬后,卻又陷入了前所未有的無知和愕然之中:無論堵住蟬口還是按住蟬翅,他都甚至無法減弱蟬那極其尖銳的鳴叫聲,而不見蟬顫動(dòng)軀殼或其他什么部位。他把蟬體翻轉(zhuǎn)過來,看見胸部下方有幾片硬而薄的軟骨,以為響聲發(fā)自軟骨的振動(dòng),便將它折斷,要止住蟬鳴。但是一切終歸徒然,直至他用針刺透了蟬殼,也沒有將蟬連同其聲音一道窒息。最后,他依然未能斷定,那鳴聲是否發(fā)自軟骨。從此,他感到自己的知識(shí)太貧乏了,問他聲音是如何產(chǎn)生的,他坦率地說知道某些方法,但他篤信還會(huì)有上百種人所不知的、難以想象的方法。我還可以試舉另外許多例子,來闡釋大自然在生成事物中的豐富性,其方式在感覺與經(jīng)驗(yàn)尚未向我們啟示之時(shí),都是我們無法設(shè)想的,即使經(jīng)驗(yàn)有時(shí)仍不足以彌補(bǔ)我們的無能。故此,倘若我不能準(zhǔn)確地?cái)喽ㄥ缧堑男纬芍?,那么我是?yīng)當(dāng)受到寬宥的,況且我從未聲言能夠做到這一點(diǎn),因?yàn)槲叶盟鼤?huì)以某種不同于我們?nèi)魏我芏鹊姆绞叫纬?。?duì)于握在我們手心的蟬,我們都難以弄明白其鳴聲產(chǎn)生自何處,因而對(duì)于處在遙遠(yuǎn)天際的彗星,不了解其成因何在,更應(yīng)予以諒解了。
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《被壓扁的沙子》
(1)1961年,一位名叫S.M.斯季紹夫的原蘇聯(lián)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),如果二氧化硅(即非常純的沙子)處于超高壓的狀態(tài),那么它的原子相距很近,從而變得極為致密。一立方英寸被壓扁的沙子比一立方英寸普通的沙子要重得多。這種被壓扁的沙子因此被稱為“斯石英”。
(2)斯石英并不十分穩(wěn)定,原子之間靠得太近以至于它們又出現(xiàn)相互排斥的趨勢(shì),最后又變?yōu)槠胀ㄉ匙?。然而,由于原子之間結(jié)合得極為致密,所以這種反彈變化進(jìn)行得非常緩慢,從而使斯石英可保持?jǐn)?shù)百萬年。
(3)金剛石的形成與此相同。金剛石中的碳原子被擠壓得異常緊密,它們同樣存在一個(gè)向外擴(kuò)散并且恢復(fù)為普通碳的趨勢(shì)。在通常條件下,這也需要數(shù)百萬年。
(4)如果你把溫度升得足夠高,就可使這種變化加快。增溫可以增加原子的能量,使它們之間能夠相互分離,返回到原始狀態(tài)。因此,如果在850℃的溫度下把斯石英加熱30分鐘,它將變?yōu)槠胀ㄉ匙?。(你也可以在真空中?duì)金剛石加熱,從而把它恢復(fù)到原始碳的狀態(tài),但誰愿意這樣做呢?)
(5)斯石英可以在實(shí)驗(yàn)室里制造,但它們?cè)谧匀唤缰写嬖趩??回答是肯定的。然而它們只出現(xiàn)在沙子被強(qiáng)烈擠壓的地方。
(6)在一些地方已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了斯石英,而且有證據(jù)顯示,這些地區(qū)曾經(jīng)受到巨大隕石的撞擊。撞擊所產(chǎn)生的巨大壓力形成了斯石英。另外,在進(jìn)行過原子彈爆炸實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)地也發(fā)現(xiàn)了斯石英,它是由膨脹火球的巨大壓力形成的。
(7)①在這種情況下,它可通過火山噴發(fā)被攜帶到地表。②似乎可以肯定地說,斯石英也應(yīng)該出現(xiàn)在壓力極高的地亮深處。③事實(shí)上,在火山活動(dòng)地區(qū)至今沒有發(fā)現(xiàn)過斯石英。④然而,噴發(fā)溫度極高,巖石會(huì)被熔化,所以任何由火山攜帶而來的斯石英都被轉(zhuǎn)化為普通的二氧化硅。
(8)那么,你可能會(huì)說在斯石英出現(xiàn)的地方肯定發(fā)生過撞擊,而且肯定沒有發(fā)生過火山活動(dòng)
(9)亞里桑那大學(xué)的麥克霍恩和幾位合作者研究了新墨西哥州拉頓地區(qū)的巖層。巖層的年齡為6500萬年,因此可以追溯到恐龍滅絕的年代。
(10)他們?cè)?989年3月1日宣布,利用測(cè)試固體物質(zhì)中的原子排列的現(xiàn)代技術(shù),即核磁共振和X光衍射,他們確實(shí)檢測(cè)到了在斯石英中存在的一種原子排列。
(11)這種情況顯示,在6500萬年以前曾有一次巨大的撞擊并形成了數(shù)噸重的斯石英。這些斯石英在沉降之前曾被濺到了平流層中。那么,造成恐龍滅絕的原因不是火山活動(dòng),而應(yīng)該是撞擊。
A.一立方英寸被壓扁的沙子比一立方英寸普通的沙子要重得多。(列數(shù)字)
B.斯石英并不十分穩(wěn)定,原子之間靠得太近以至于它們又出現(xiàn)相互排斥的趨勢(shì),最后又變?yōu)槠胀ㄉ匙?。(做詮釋?br />
C.如果在850℃的溫度下把斯石英加熱30分鐘它將變?yōu)槠胀ㄉ匙?。(列?shù)字)
D.在進(jìn)行過原子彈爆炸實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)地也發(fā)現(xiàn)了斯石英。(舉例子)
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