探索生命的未知--访中科院地质与地球物理研究所研究员刘小汉

人类从久远的年代就曾幻想出“嫦娥奔月”的美丽传说。随着历史的更迭与变迁,特别是进入当代社会的人类,对地球以外星球的探索更是与时俱进,从未停止过探索的脚步,取得了相当丰硕的成果。地球以外的星球上究竟有没有生命的存在?从其他星球坠落在地球上的陨石是否记录了某些生命的印痕?带着这些问题,笔者采访了曾六次到南极进行科学考察的中国科学院地质与地球物理研究所研究员、博士生导师刘小汉教授。刘小汉对陨石的研究可谓情有独钟。南极陨石能否揭示宇宙奥秘陨石是人类惟一可以得到的外太空物质,也是惟一研究太阳系形成原因的载体。其重…     

人类对宇宙中黑洞的探索

前言人类对于宇宙结构、天体演化、宇宙起源等一系列极为壮观的科学和哲学问题的研究,与探索物质结构基元的原子论具有同样悠久的历史。从古希腊关于天体的优美神话开始,经过康德星云学说、哥白尼的日心说、开普勒行星运动三大定律、牛顿万有引力定律直到爱因斯坦广义相对论,宇宙的神秘面纱正在逐步被怀着巨大热情的人类揭开。科学研究的发展有时是出乎人们意料的。恒星天体演化后期的归宿之一是黑洞,近十多年来的研究表明,起源于研究天体的黑洞物理学,竟与研究物质的基本粒子理论在某些方面大有合流共进的趋势。这真是科学史上颇有戏剧性而又富有哲理性的奇观。今日的黑洞理论,建立在广义相对论、热力学、辐射理论、量子场论等最新物理理论的     

传记与真实的科学史

科学史是一门既古老又年轻的历史学科。可以认为亚里士多德是这门学科的创始人,他把科学史当作他的科学方法的一个基本组成部分来使用。从中华人民共和国对科学史越来越重视这一点上,可以看出科学史的这一作用仍然是成立的。西方科学的历史为西方科学发展的本质提供了宝贵的线索,而这种本质应当是把西方科学移向其他文化的指南。但是,科学史也是一门很新的科学。虽然自从文艺复兴时期以来,就已经有了各种科学的历史,但是在20世纪以前没有综合的科学史学,而以科学史作为一     

科学史的历史价值和现实意义

科学史反映了人类对自然界迄今的整个认识过程,即对人类在历史上积累起来的,与自然的共存和搏斗中得出的技术、经验和知识体系的产生、发展以及规律性的理论总结。不仅如此,科学史还应是人类对这一认识过程的反思。著名科学史学家萨顿也说过:“科学是人类真正有积累性和进步性的唯一活动”。从古希腊朴素的原子论和物质元素构成说到现代核物理学;从周易卦象中的原始二进制到现代信息理论,如果我们承认每一代科学的高峰都是过去知识的沉淀和升华,那么要达到未来科学之巅就必须对以往的人类科学成就有一个整体纵向的考察,即研究人类获得知识的过程。科学离不开积累和创造,科学观应是历史观和创造观的统一。人类是不断发展的,向前看,面向未来,无疑至关重要,但轻视历史,将现在和过去对立起来却是缺乏远见卓识的。我们不能偏狭地把历史理解为古人、古董、古纸堆和一切陈旧     

系统工程及其研究途径

一、系统与系统工程的基本概念1.什么是系统与系统工程?对“系统”这一名词有种种解释,下面我们作两种主要归纳:(1)系统是人、设备与过程为完成一个统一目的而形成的组合.它根据某些规定而发生作用.它的功能是接受信息、能量和物质,并按时序将它们转换成其他型式或级别的信息、能量和物质(包括物质     

动物的时间观

最新的研究结果表明,人的大脑中缠绕着时空发展的两个方向——退后与前进。许多心理学家认为,回忆祖先进化的历程,可以为规划未来提供依据,这种精神意识的时空穿梭对于人类来说,是社会进化发展的关键所在。一些动物行为专家根据最近的一些实验结果认为,不只是人类有这种能力,动物也有。     

动物的时间观

最新的研究结果表明,人的大脑中缠绕着时空发展的两个方向--退后与前进.许多心理学家认为,回忆祖先进化的历程,可以为规划未来提供依据,这种精神意识的时空穿梭对于人类来说,是社会进化发展的关键所在.一些动物行为专家根据最近的一些实验结果认为,不只是人类有这种能力,动物也有.     

"铁心"地球

曾经有人说过,人类对自己居住的地球欠下了一笔科学债.人类受本能的驱使,总是对距离自己遥远的事物充满兴趣,所以对太空探索着了迷.人类对这些遥远星球结构的认识,要比对地球的地心清楚得多.甚至在150年前,人们还不知道我们居住的地球也有一颗跳动的心脏. 从1890年起,人们终于要来偿还这笔欠债了.当时人类开始观察地球上的岩石,并探索太阳及月亮间引力的关系,根据这种引力可以确定,我们脚下的地心应该有一个复杂的结构,它是由不同物质构成的岩层组成的.     

动物的时间观

最新的研究结果表明，人的大脑中缠绕着时空发展的两个方向——退后与前进。许多心理学家认为，回忆祖先进化的历程，可以为规划未来提供依据，这种精神意识的时空穿梭对于人类来说，是社会进化发展的关键所在。一些动物行为专家根据最近的一些实验结果认为，不只是人类有这种能力，动物也有。     

探险勇敢智慧的游戏

生命不息,探索不止。人类这种以生命作代价的探索精神在现代社会得到了前所未有的发挥。虽然探险的行为古已有之,但像尼尔·阿姆斯壮,像杨利伟一样踏出地球踏入另一星球的科学考察活动却寥寥无几。类似宇宙活动的普遍性和多样性,一方面证明了人类社会取得了长足的先进性发展,另一方面也证明了人类探险精神的空前胜利,以致21世纪综合国力的很大一部分体现在各国对太空的开发能力上。这是人类的进步,更是人类探险精神的胜利。无法想象,没有探险精神的科学考察会是什么样。考察是要有探险的精神的,也是要随时准备为探险牺牲的,有时候就是生命的…     

宇宙迷雾知多少

仰望星空,浩瀚无限的宇宙总会让我们肃然起敬,也会激发我们的好奇心,思索一个自然之谜.人类在宇宙中是独一无二的吗?宇宙有中心吗?宇宙有多少岁?宇宙的命运可以预测吗?带着这些疑问让我们来共同探索一下:     

门捷列夫晚年失误的原因

我们的科学史,只写某人取得成功……这是不公平的。——爱因斯坦科学史家在描述科学发展的历史或撰写科学家传记时,往往抱着一种善良的愿望,即为了维护科学家的光辉形象,只提及其成就,不涉及其失败。这样就给人造成一种假象,似乎科学家的成功是一帆风顺的,科学的发展是一条通往胜利的康庄大道,而科学史就是科学成就的博物馆。这种做法显然不符合历史的本来面目,当然也不会给我们带来更多的教益。其实,在科学发展的历史长河中,成功和失败都是获取真理所必需的。从某种意义上讲,失败的教训比成功更具有现实的教育意义。为什么氩和钾、铂和镍、(?)和碘这三对元素在周期表中的排列不符合原子量递增的顺序?在     

生命应该常青

有不止一位科学家曾为此感慨,认为诞生于我们地球上的生命是一个奇迹。尽管 他们并不排除其他世界也有产生生命的可能,但还是对地球生命的诞生和发展叹为观止。 地球生命的形态是多种多样的,但是那些研究外星生命的科学家们认为,宇宙生命将以更多 的形态存在,为了适应环境它们将千姿百态,无奇不有,而由此进化出的文明形式也将不尽相同, 多种多样。比如,相对于我们由动物直接进化出的人类智慧来说,也可能会有以植物为基础发展起 来的智慧,或者以无机物为基础发展起来的智慧,甚至有些科学家走得更远,探讨了晶体智慧和能量智慧的可能！ 当然也有一些科学家持比较保守的观点,例如,科幻作家阿西莫夫就曾指出,不要说其他形式的生命形态,就连与人类同属动物的海豚(或类似的动物种类)都不可能发展出文明来,因为流线型的构造使它们难以进化出构造精巧的前肢,因而难以发展建构出一个宏大的技术文明来。 但是当环境发生变化时呢?当初的人类,不就是因为环境的恶化才不得不下地行走昂首直立的吗?假如有一天——仅仅是一种假设——海洋干涸了呢? 也许可以,也许不行;也许,《生命应该常青》只是一种幻想,但也许,它正是我们所要得到的答案之一。     

我们是夏娃33个女儿的后代

最近，英国剑桥大学著名遗传学家赛克斯教授在接受路透社记者的采访时说；“我们人类可能都是夏娃３３个女儿的后代，或许将来只需在你身上取一点ＤＮＡ样品就可发现你最早的祖先究竟是哪一个。” 赛克斯教授花费了１０多年的时间，从基因的角度去研究我们人类到底来自哪里。 赛克斯教授解释说，我们人类的基因经历了十分漫长而神奇的旅途，而线粒体基因只能从母亲那里遗传下来，因为它只在卵子中发现，而在精子中没有发现，因而可以从线粒体基因去追踪探索我们的祖先究竟是谁。从这种思路出发，赛克斯领导的研究小组发现，如果从线粒体基因…     

走近诺贝尔奖(五) 揭示质量来源之谜

<正>我们身处的这个世界是真实存在的吗?它会不会像美国大片《盗梦空间》中所描绘的那样是一个虚拟的世界?物理学家告诉我们,世界是真实存在的,因为这个世界中的所有物质都拥有质量。那么,究竟是谁为物质"注入"了质量?两位物理学家因为在50年前对"希格斯玻色子"的发现而获得2013年诺贝尔物理学奖。     

科学的系统分类

基本原理和符号.我们尝试从系统研究方法的观点来探讨科学的分类.我们把系统理解为处于一定相互联系的元素(事物、性质、特征、概念,总之是任何物质或精神性质的分立形成物)的一定总和,而那些相互联系赋予这总和以整体性.所谓系统分析,是指按下述方法考察给定的系统.应用这种方法,可以从系统的元素的状态、性质和特点以及它们间联系的规律(其中元素和联系规律都是已知的)推知该系统的状态、性质和规律.     

从"有核原子"到"核内夸克"——纪念卢瑟福发现原子核100周年

在人类科学史的长河中,有不少闪亮的"明星".19世纪末20世纪初,对物质结构的研究开始进入微观领域,新现象、新思想、新理论不断涌现.在那波澜壮阔的发展进程中,一位杰出的"科学明星"是实验物理大师卢瑟福(E．Rutherford),他通过散射实验,无可辩驳地证实了"有核原子"的存在,将20世纪的物质结构研究引上了正确轨道,被誉为"原子物理学与核物理学之父".     

全息术在高能物理中的应用

粒子物理是探索亚原子粒子性质的一个研究分支。它对技术的要求是,不论把质子和电子加速至高能,使其和物质碰撞产生新粒子的装置,还是检测并识别碰撞碎片的仪器,都应锐意求精,不断改进。在这种无休止的探索过程中,最近刚开始探索的一个新领域是全息术——用激光形成三维图像。科研人员希望利用全息术代替一般照相,记录高能粒子轨迹,研究寿命不到万亿分之一秒的神奇粒子,从而揭开高能物理方面某些不解之谜。那么,这些只能瞬间存在的粒子有什么引人入胜之处呢?它们存在的时间既然如此短促,物理学家又如何进行观察呢?     

地球人有望发现外星生命

对2020年的预测少不了回答科学史上一个长期悬而未决的疑问:宇宙中的其他地方有生命存在吗?如果有,我们能寻找到吗?美国加州外星智能探索研究所的天文学家塞思·肖思塔克对此作出了肯定的回答.到下个十年结束时,我们将找到外星生命存在的证据,唯一的问题是我们将通过何种途径去实现这一具有里程意义的发现.     

弱点

2000年终于来到了！在过去的这1000年里,人类有过令人欣喜的进步,也有过今人痛苦的坎坷,但无论如何,我们将过去的苦难全部封存,让我们以笑容重新面对一个崭新的世界,因为毕竞——“苦难不是记忆”。 在过去的这1000年里,人类最为自豪的就是建设了庞大、完备和不可或缺的工业文明,但是,这种文明所带来的缺陷却正日益为人们所忧虑。而且,它真是那样完备吗? 也许是,但也许不。《弱点》中所描述的弱点,也许并非真的属于外星文明,而恰恰来自我们人类自己。