三体星系揭开星系演化之谜

据英国《新科学家》杂志报道,天文学家们近期观测到在远离星系分布核心区域寒冷,黑暗的宇宙深处存在三个孤零零的星系,这三个星系的外围被一团氢气团包围,并且它们似乎还与一条看不见的暗物质带体有关。这三个星系被发现的意义不会仅仅局限于点缀了原本显得有些荒芜的宇宙深处。这些星系的成长由于"地处偏远",得不到足够的物质供应而备受阻碍,这就使它们迄今仍然停留在星系演化的早期阶段止步不前,而这在星系团     

在自主论与从属论之间——论牟宗三的科学观

牟宗三是现代新儒家的重要代表之一.他一方面重视科学的自主性,另一方面强调科学的从属地位."良知自我坎陷产生科学"是他的科学观的关键论点之一,即体现了这两个方面.牟宗三(以及以他为代表的现代新儒家)的科学观既有其积极的意义和价值,又有严重的缺失和偏颇.     

霍金与人择原理

人择原理是描述人与宇宙关系的一个极具争议性的学说。霍金(Stephen Hawking)是当代最著名的理论物理学家之一,在他的宇宙学研究中有很多方面涉及人择原理。探讨霍金对人择原理的思考及运用,主要从三个方面进行:1)时间方向;2)宇宙结构;3)多重宇宙理论。     

“天球”、“地球”、“月球”、“星球”考源

我国古代有一种说法 ,认为天是圆的 ,地是方的。《吕氏春秋·察意》中说 :“大圜在上 ,大矩在下。”这种“天圆地方”说反映了当时中国人对天和地的一种理解。明末清初 ,西学东渐 ,西方的地理知识传入了中国。中国人这才知道 ,地不是一个方形的平面 ,而是一个球形。最早向中国人介绍地为球形的人是意大利传教士利玛窦(ＭａｔｔｅｏＲｉｃｃｉ,1 552～ 1 6 1 0 )。 1 6 0 2年 ,利玛窦在李之藻的帮助下 ,在北京刊行了《坤舆万国全图》(全图分六幅 ) [1] 。在《坤舆万国全图》的最右侧 ,利玛窦有一篇署名文章。这篇文章实际上是全图的说明开篇…     

简论《周易》由象及理的科学之道与人文之情融通

《周易》运用由象及理的思维方式,内含取象比类的思维方法,探究着宇宙(自然、社会和人的思维)的生命信息,贯穿着"推天道以明人事"的观念,表征了天道至理(科学之道)与人道意蕴(人文之情)的融通。二者的融通主要有"易与天地准"的科学观察与人文意蕴、"兼三才而两之"科学设定与人文德性、"八卦成列,象在其中"的科学推理与人文蕴涵和"设卦观象"的科学推论与人文德行等特征,以及"阴阳相薄"的动变平衡观、"保合太和"的宇宙和合观、"与时偕行"的人事权变观和"节以制度"的社会发展观等哲理。《周易》表面反映了先民们对宇宙生化的摹仿,实质是宇宙的物化之理印证到人的思想中生命之情的展现,对于消弭当代生态危机提供了一定的智力支持。     

宇宙论的现状

下面发表的台维德森的文章,主要论点有三:(1)宇宙论可以成为一门科学;(2)“宇宙论原则”是正确的;(3)演化态模型比稳恒态模型接近于实际情况。现在我想就这三点加以解说。利用现今的天文仪器能观测到的空间范围,大约有一百亿光年之远,这个范围叫做总星系。地球是组成太阳系的一个天体,太阳系是银河系中很平凡的一个成员,而银河系又是总星系的很微小的一部分。这个三级组织也代表着我们认识宇宙的三个阶段:在十九世纪中叶以前,人们所谓的宇宙,往往是指的太阳系。十九世纪五十年代以后,天文学家的注意力才集中在恒星世界和     

三螺旋模式下大学专利技术转移组织构建的理论框架分析

大学、产业和政府通过互动自反的逐级推进形成开放、协同创新效用;大学专利技术转移组织(TTO)通过改变信息传递结构、重复博弈和社会资本的粘合,降低交易成本以促进大学技术转移。基于刺激反馈和系统理论,三螺旋模式和TTO存在"三螺旋环境-TTO行为-绩效"互动关系,这三方面的内容最终成为TTO构建的框架模型基础。基于理论框架,我国TTO的构建首先要着眼于大学、产业和政府的互动自反建设,其次是TTO内部有效的运营。     

『非线性妖魔』拥抱『拉普拉斯妖怪』

宇宙创始取决于秩序与混沌之间的一种相互作用,这一观念始见于文明古国的创世说.古埃及人认为,早期的宇宙是无形的深渊;在印度神话里,造物主湿婆神住在今人恐怖的十字路口;中国的<老子>写道:"天下万物生于有,有生于无","道生一,一生二,二生三,三生万物.万物抱阴而负阳."在巴比伦创世故事里,一个叫"大隐"的神,表征了潜伏于混沌之中的不可察性和不可悟性.在巴比伦人看来,有一种隐秩序可能要等待千百年才能被后人发现.     

边缘星系群挑战宇宙标准模型理论

<正>一个国际科学家小组不久前发布报告称,银河系边缘临近仙女座的矮卫星星系群,其形成与行为不符合目前公认的星系形成标准模型。这意味着一直被奉为物理学经典的宇宙标准模型理论的权威性将遭受质疑。所谓宇宙"标准模型",是广泛被接受的关于宇宙起源和演化范式的理论,在20世纪40年代由伽莫夫、阿尔芬和赫尔曼提出。该理论认为,宇宙是一个致密炽热的奇点于137亿年前一次大爆炸     

大爆炸（Big Bang）和暗能量（dark energy）

20世纪 2 0年代之前 ,科学家运用经典力学考察宇宙的大尺度结构 ,得出的结论是 :我们的宇宙无论在时间上 ,还是在空间上 ,都是无限的 ,永恒的 ,无始无终的。这个无限时空的宇宙观广为世人赞赏和认同。1 91 2～ 1 92 6期间 ,美国天文学家斯里弗(Slipher)观测到 4 6个星系的光谱 ,发现谱线的位置普遍地红向位移。若假设谱线位移是星系空间运动的反映 ,则星系的退行速度超过恒星的平均空间运动速度 1个量级、2个量级 ,甚至更大 ,即达到每秒几百公里、几千公里 ,甚至上万公里。天文学家将星系的红向位移现象 ,简称“红移”(redshift)。1 92 9年…     

“德国哲学期刊”(Deutsche Zeitschrift fur Philosophie)1953-1956年中有关自然科学哲学问题的论文目录

愉文肠目作者翌表时简数学和哲学的基本周题K耐Sch份ter(柏林)1953年第1期弗里德利希·恩格斯的“自然辫征法” (容静)Klaus Zweilllig 1953年第1期星体的起源和宇宙原始的周题O七协singer(巴具尔斯堡)1953年第3、4期合箭本康德的“自然通史与天体理蔽”和现代 世界圆景Geol’g Klau。(柏林)1954年第1期哥白尼的太踢中心就和相对性原理A.1.Ujemow(苏联)1954年第2期量子物理学和实在性Evry Schotzlnal,n(法国)1954年第3期盼数学的方祛M“Doeger(德勒斯登)1955年第2期砚坛Foga份滋的物理学唯心主义的 批判(睿郭)Kal.l Heinig(波茨坦)19…     

科学主义在当代的超越——基于儒家文化的研究视阈

以儒家文化为视阈对科学主义的局限性进行超越,主要体现在人与自然关系问题上的"敬天""畏天"思想、与他人关系问题上的"仁道""恕道"思想和人与自身关系问题上的"以道制欲"思想这三个方面。儒家在这其中确立的天人合一、人我合一和欲理合一的智慧原则对现代人生成充分凸显人文精神的世界观、人生观和价值观显然具有清明的指引作用。     

关于几个晶体学术语

1.rhombohedral既是一个几何学术语(中文译名是“菱形”),又是一个晶体学术语,其内涵有三：一是32种晶类之一;二是146种宏观晶体的晶面单形之一;三是14种布拉维点阵型式之一(a=b=c,α=β=γ≠90°)。在《英汉化学化工词典》中,这一晶体学术语的中文译名为“菱面体”。笔者建议,对于前两种涵义,仍可保持“菱面体”为译名,但对于最后一种涵义,则改译为“菱方”。这一建议的理由是：在国际晶体学联合会组织编写的晶体学权威著作《International Tables for Crystallography》(1983)中明确建议,如下图所示的描述晶体的点阵单位系统定名为Bravais systems(布拉维系),因此,若将同为布拉维系之一的rhombohedral译为“菱方”,也为双音节词,可与其他6个双音节词——立方、四方、正交、单斜、三斜和六方6个术语双音节词保持音节数的一致性,rhombohedral system则可译为“菱方系”,与布拉维系中的其他6系的中文名称——立方系、四方系、六方系、正交系、单斜系、三斜系——均为三音节词保持音节数一致,符合科学术语系统性的原则。图1 七种布拉维系属于三方晶系的单形rhombohedral保持“菱面体”的译名是必要的,因为在146种单形中有4种属于正交晶系的4种单形的中译名为菱方锥、菱方双锥、菱方四面体和菱方柱,已经使用了“菱方”的词素,将属于三方晶系的单形rhombohedral译为菱面体可避免混淆。笔者提醒这一点,也为说明,笔者建议的“菱方”不属于表述单形的用词,仅用于表述布拉维系之一的菱方系及其点阵单位(或晶胞)之一的菱方单位(或菱方晶胞),属于另一晶体学问题,不会发生冲突或矛盾。菱方系和菱方单位或菱方晶胞可简称为菱方,而上述4种以菱方组词的单形则无论如何不可能被简称为菱方的。2.在《英汉化学化工词典》中有rhombohedral system一词,对应的中文名称被译为“菱面体晶系”,如上所述,国际晶体学界已经将rhombohedral system确定为7种布拉维系的一系,布拉维系不是晶系,因此,笔者建议将rhombohedral system的中文名称改为菱方系。3.trigonal是一种晶系(crystal system),中文名称是三方。有的教科书将上图中的菱方单位(或具有这种单位的具体晶体的晶胞——菱方晶胞)称为三方单位,这是不妥的,有一些外文书也将这种点阵单位称为trigonal cell或unit cell,这是与上述晶体学国际表的定义矛盾的,我们不应跟着学。附带可指出,属于三方晶系的晶体,有的是菱方晶胞,有的是六方晶胞,前者的例子是方解石,后者的例子是低温石英。有一些教科书,以为三方晶系的晶体必定具有菱方晶胞,因此误认为把菱方晶胞叫做三方晶胞没有什么不可以,可以把三方和菱方两者合而为一,但事情并不这样简单,因此这种做法只是主观愿望,不符合实际。在许多教科书里,谈到硫的晶体时仍十分普遍地使用“斜方硫”一词,而我国晶体学中普遍用“正交”一词代替了原来的“斜方”一词,因此,笔者建议,今后不要再使用斜方这一术语,无机化学、普通化学、晶体化学或结构化学等教科书再谈到“斜方硫”时应正名为“正交硫”。4.晶胞和点阵单位一直被混用。笔者建议将它们分开：点阵单位用于表示以点阵点表示的单位,而晶胞则用来表示用原子表示的单位。换言之,点阵单位是抽象的,而晶胞是具体的。例如图2的4种具体晶体分别是钙钛矿、黄铁矿、赤铜矿和干冰的立方晶胞,而当它们被抽象,具有相同的点阵单位,即素立方点阵单位。图2 晶胞是具体的,点阵单位是抽象的5.在普通化学、无机化学、结构化学等教科书里经常见到“晶格结点”一词。经查证,该词是20世纪50年代翻译苏联的教科书的产物,而按俄文原文,该中文译名的对应词正相当于英文的“lattice points”,该术语的中文译名早已明确,是“阵点”或“点阵点”,但遗憾的是,这些苏联教科书里对这个词的理解是不符合晶体学定义的,并不是晶体学中的点阵点或阵点的内涵,是一个错误的概念。从晶体学的角度,根本不可能存在被错误理解的“晶格结点”概念,因此,笔者建议,不再在教科书里沿用“晶格结点”一词。如果讨论晶体微观空间里的原子或分子,应直呼为原子或分子,根本没有必要使用“晶格结点”一词。6.晶格是经常被使用的一个术语。在英文里,晶格和点阵是同一个词——lattice。一词二译,这是可以的,因为晶格和点阵强调不同,晶格强调的是晶体微观空间被划分的网络(格子),而点阵强调的是晶体微观结构的结构基元抽象的阵点在微观空间中的排列。晶格是(全部或部分)点阵点连接成的网络(格子),当结构基元抽象为点阵点后,不需要把它们连接起来,就已隐含着它们在空间呈现的对称性。点阵的对称性是惟一的,而把点阵点用直线连接起来,可呈现的网络却具有一定的任意性,其中只可能有一种网络,其点群对称性与点阵的点群对称性一致。因此,笔者认为,用晶格和点阵分别表述它们是恰当的,这体现了汉语的特点。附带可以提到,如果不是用直线连接点阵点而是连接具有整数平移特征的具体的原子,可以呈现一种套叠着的网络结构,这样的网络结构,不能称为晶格,在晶体学里已经有一个现成的术语,叫sublattice,已译为“亚晶格”。当晶胞中原子总数不大时,用“亚晶格”来表述处于不同格位(点位)的原子之间的几何关系的晶胞作图,有时确有明显的实际意义(特别是研究物理性质,在化学上则一般意义不大)。但当晶胞中的原子很多时,用图形来给出亚晶格并不会带来什么好处(进行数学计算则不然)。总之,“晶格”与“点阵”对应,也与具体晶体未被抽象的微观空间的原子周期排列的图像对应(后者未见用术语来表述),“晶格单位”则同时与点阵单位(lattice unit)和晶胞(crystal cell)两个术语对应。为此,可以考虑不再使用“晶格单位”一词,根据具体情况分别改称点阵单位或晶胞。7.在晶体学中,体心、面心和底心是相对于素(primitive)点阵的三种复(centred)点阵,它们的特征是点阵本身存在点阵点之间的体心平移(+1/2,1/2,1/2)、面心平移(+1/2,1/2,0;0,1/2,1/2和1/2,0,1/2)、底心平移(+1/2,1/2,0或0,1/2,1/2或1/2,0,1/2)。点阵的这种特征,说到底是晶体微观空间中的原子排列出现这种带心平移的特征。后者体现在晶体的空间群符号上。理想情况下(如果不考虑晶体的任何类型的点、面、体缺陷),一种具体的晶体,只有一个惟一的对称性,因此只有一个空间群符号。空间群符号的首字母共有P、I、F、A(B、C)和R几种,分别表明它是素、体心、面心、底心和菱方的。菱方的点阵之所以也被单独表示出来,是因为它相当于三带心的六方点阵(但后者没有用术语来表述)。一种晶体的空间群符号的惟一性表明了它的晶胞或点阵单位是否带心,是不以人的意志为转移的,这种与空间群对称性一致的点阵单位或晶胞被称为正当的(proper),除非你不想取用这种与空间群对称性一致的正当点阵单位或正当晶胞,而取用非正当(improper)单位或晶胞,尽管有时为了说明几种相关晶体结构的相互关系时,用非正当晶胞来表示是必要的,方便的。近年来,在大、中学教学资料中经常见到有把氯化铯晶体说成体心的,把干冰晶体说成面心的,诸如此类的错误。甚至在一些属于高年级大学生使用的教材中也出现这类错误,这是值得重视的现象。几年前,一位正在做固体研究的博士研究生告诉我,他的导师也这样叫的。问题之严重可见一斑。这说明,对术语的正确内涵的把握和普及是十分重要的基础工作,否则会闹笑话,更严重的是误者毫无察觉。8.在上述晶体学国际表中,已经把历史上形成的三种“晶系”分别定名如下：把晶体划分为立方、四方、正交、单斜、三斜和六方六系的“晶系”被定义为“crystal family”;建议在今后的中文书籍或文献中讨论这种体系时,不再用“晶系”一词,而改为“晶族”。晶体按点阵型分为立方、四方、正交、单斜、三斜和菱方(rhombohedral)的“晶系”被定义为“Bravais system”,建议在中文书籍或文献中将这种系统改为“布拉维系”,也不再称为“晶系”;而只将“晶系”一词用于按宏观的或微观的轴系对称性将晶体分为立方、四方、正交、单斜、六方和三方(trigonal)的系统(crystal system)。9.在我国教科书里将lattice type一词译为“点阵型式”,其中“型式”一词在《现代汉语词典》、《辞海》等汉语权威词典里都查不到,是否值得成立,是可以商榷的。笔者认为,这里的“型”是式样或类型的意思,“式”也同样是式样或类型的意思,既然汉语词典里没有“型式”这个词,说明这个词是生造的,造得没有什么价值,是否可使用“形式”、“类型”、“型”、“式”等熟词代之？笔者建议用“型”代之,将lattice type译为点阵型。10.英文为“site”的术语在描述分子或晶体中原子的位置时有两种内涵：一是具一定对称性的分子中各种原子具一定对称性的位置,建议使用“点位”一词;另一是具有一定对称性的晶体中原子具有一定对称性的位置,建议使用“格位”。“点位”和“格位”两词已经被广泛使用,不是笔者的创造。笔者认为,将site一词二译,是有好处的,可以更好地明确上述点位与格位的区别与联系。附带可指出,与分子中原子的点位相联系的两种对称性site group(G_S)和permutation group(G’)(关系式G=G_S×G’,G为分子点群)建议译为点位群和变换群;在晶体中的site symmetry则译为格位对称性。此外,晶体学中与格位联系的描述原子位置的position一词应译为位置,它与格位一词是有差别的,后者经常用以表述一套原子(具有多重性的特征),不一定是一个原子的位置。     

从“无极而太极”的自然意志到伦理秩序——周敦颐自然观的价值构建与审视

作为理学开山,周敦颐认为,"无极而太极"使自然的生成成为可能。他的自然观具有人文性质,是一种伦理型的自然观。其主要内容包括三个方面:1."无极而太极"是周敦颐自然观的伦理核心;2."诚"是周敦颐自然观的伦理原则;3."善"是周敦颐自然观的伦理体现。从自然价值的角度来审视周敦颐的自然观,他将一种无形无象虚空的"无极而太极"作为自然宇宙生成的本源,这在宇宙自然的起源上,并不符合科学依据,显得荒谬。从人文价值的角度上来说,周敦颐的自然观是在应对佛教挑战儒家的"文化焦虑"中产生的。其贡献在于试图为发源于先秦儒家学说建立一个新的,足以与佛教思想相抗衡的自然观的理论框架。不仅如此,他还将这种"实有"的"无极而太极"自然世界作为伦理秩序和道德世界合理性的依据,为儒家道德价值世界的生成与超越奠定了坚实的理论基础。这为后世儒家尤其是宋明理学的发展,起到了重要的推动作用。     

早期斯多亚学派的普纽玛概念及其在宇宙论模型中的作用

早期斯多亚学派在宏观宇宙和具体存在物之间构建了一个连续且统一的模型,并采用普纽玛(pneuma)这种火-气混合物作为联结宇宙-小宇宙的关键理论设施。一方面,普纽玛被界定为主动性元素的混合物,占据具体的物理空间,其扩张和收缩导致每一个具体存在物的产生、变化与运动,在此意义上构成了万物生成变化的最终原因。另一方面,普纽玛渗透于每一个物体内部,令整个世界成为统一的整体并保持这种整体性。早期斯多亚学派的这种普纽玛-宇宙论模型自提出以来就备受批评,被认为其普纽玛概念存在着内在的不一致。本文将集中探讨普纽玛概念的内在演化以及所谓的"空间占位"问题,指出这种"不一致"只是表面上的,早期斯多亚学派实际上是从性质和功能两个层面分别对普纽玛做出了界定与说明。不仅如此,如果我们根据斯多亚学派式的宇宙周期观念,引入一个二阶段的混合-生成模型来解释普纽玛与其他物质结合并推动变化的方式,则可以对于占位问题提出一个有利于斯多亚学派的说明。     

从"以率消息"看刘徽圆周率的产生过程

《九章算术》圆田术刘徽注中记载了刘徽割圆术中求圆周率的方法。其中刘徽用"以率消息"的方法求得圆周率π=3927/1250的过程,争议颇多。三上义夫、沈康身、李继闵、郭书春等各家的说法不一。文章重新从《九章算术》原文考察并复原了刘徽求得圆周率π=3927/1250的过程,分析了各家说法不一的原因,讨论了"以率消息"的数学原理;认为π=3927/1250的产生过程,是数学原理加上非理性因素双重作用的结果,给了"以率消息"这个问题一个新的解释。     

从绿色的观念到观念的绿色——浅析绿色技术的理论构成与实践转向

绿色技术是在对现代技术进行批判扬弃的基础上形成的环境友好型技术,它是绿色观念实践的产物。在理论上,绿色技术的理论支撑主要由系统生态学、马克思主义理论和盖娅假说三个部分组成;在实践中,绿色技术主要实现了从"生产合理性"到"生态合理性",从"增长无极限"到"发展有极限",从"价格导向"到"价值导向"三个方面的实践转向。在每一个转向中,都体现了绿色技术努力践行"人—环境"的双重利益诉求。     

哈勃和他的天文学范式

艾德温·哈勃 (EdwinP .Hubble)是历史上最伟大的天文学家之一。他给我们带来了一场关于宇宙结构的知识革命。哈勃在天文学中的贡献大致分为两个方面 :1 )他在现代银河系外天文学领域做出了关于宇宙基本结构的最关键的贡献 ;2 )他也是第一个为宇宙大爆炸理论提供观察证据的人。可以说 ,他是当代天文学范式的奠基人。本文将采用案例研究 (CaseStudy)方法 ,首先对他在天文学中的工作 ,尤其是第一方面关于银河系外星云的工作 ,作一个历史的论述 ;然后我将试图用该历史案例来检验科学哲学中库恩的范式理论及其有关哲学结论的恰当性     

“天人合一”的数学语境诠释

"天人合一"理解分歧的症结在于缺乏对"天"的无限性的诠释。数学语境的独到之处在于能描述这个不可观测的、大而无外、小而无内的"天"的无限性。借用线性几何系统构建了数学语境下"天人合一"的"天",是N维(N→∞)的多维宇宙空间,指出"天"是一切的投影源,N-1维及以下是其投影的相。"天人合一"的"人"是"大我","合一"代表一种境界或一种趋势:对于圣人来说,"天"和"人"本来是一体的,不必再去"合";对于一般人来说是指人效法天地,"合一"表示一种趋势,在数学语境下可表达为■。     

刻在树上刻星象

<正>尽管有本地传说称,所谓的"蝎子树"只是牛仔们的遗留下来的作品,但古生物学家雷克斯·圣昂格在2006年秋天无意中撞见这棵树时,他马上意识到它被印第安人雕刻过。这棵树位于圣路易斯奥比斯波城的圣卢西亚山顶一处浓密的小树林中,是一株经历了几个世纪的多节瘤的老橡树,树的躯干上被细致的画上了一幅有六条腿类似蜥蜴的图案,这只三英尺高的奇异动物还顶着一顶矩形的王冠和两只较大的球形。