人类最早的语言——手势

新西兰奥克兰大学的心理学家克尔巴里斯认为,人类最初是用手势进行交流的。语言究竟来自何处?这长期来是人类进化的一个不解之谜。然而,克尔巴里斯在其新书《从手到口:语言的起源》中,大胆地提出了一种理论。他认为,语言是一种具有独创性的发明,但并非像语言学家经常描述的那样是通过奇思异想创造的奇迹。他指出,人类的祖先是在距今大约5万年以前从用手势交流转化到用语言交流的,但是语言本身以及创造语言的复杂思     

科学需要这样的理论

科学上有许多理论，都是可以验证的。爱因斯坦的广义相对论得到了验证，孟德尔的遗传理论得到了验证，光的波粒理论同样也得到验证。所谓验证，就是用实验证明理论的正确性。但是，科学上有些理论不仅没有验证，而且还无法验证。这种理论，确切地说应该是一种假说。假说用理论上的逻辑推理告诉人们，常常很吸引人。被许多人接受的假说，似乎又成了科学的理论。但这种理论是无法验证的。美国密执安大学的两位天文学家弗雷德·亚当斯和罗格利·拉夫兰提出了"宇宙的长期命运与演化"理论，就是一个无法验证的理论。他们认为宇宙也会消亡，当然这…     

自然信息

用重离子反应产物分离器识别单个重原子德国物理学家发明了一种新技术,它能可靠地识别超重元素的单个原子,他们使用的探测器称为重离子反应产物分离器. 元素铀有92个质子,原子量介于227～240,曾经被认为是最重的元素,但1940年物理学家发     

第十颗行星之谜

太阳系共有几颗行星,一直来就是一个谜。长期来天文界只知道太阳系中有六大行星(即水、金、地、火、木、土星)。随着理论和观察技术的发展,到了1781年发现了天王星,可是对该星的轨道计算结果,总是跟实际的观察有出入。这个疑惑引起了当时天文界的争论。一派认为,万有引力定律的适用范围有限,在太阳至天王星这样的距离上,也许需要修正了;另一派则把这个问题归结为有另一大天体存在于近旁,正是这一未知天体对天王星施加的引力影响,才出现了该星的轨道异常。有两位年轻天文学家各自独立地做了理论计算,1846年,在他们计算出的位置上,人们终于找…     

第十颗行星之谜

太阳系共有几颗行星,一直来就是一个谜.长期来天文界只知道太阳系中有六大行星(即水、金、地、火、木、土星).随着理论和观察技术的发展,到了1781年发现了天王星,可是对该星的轨道计算结果,总是跟实际的观察有出入.这个疑惑引起了当时天文界的争论.一派认为,万有引力定律的适用范围有限,在太阳至天王星这样的距离上,也许需要修正了;另一派则把这个问题归结为有另一大天体存在于近旁,正是这一未知天体对天王星施加的引力影响,才出现了该星的轨道异常.有两位年轻天文学家各自独立地做了理论计算,1846年,在他们计算出的位置上,人们终于找到了现在被称之海王星的这颗行星.     

科学的接力赛

电磁理论的创立是科学史上的一次革命。电磁波从预言、发现到实际应用,经过了几代人接力赛式地努力。奥斯特是电磁理论的先驱,1820年他发表了著名的奥斯特实验,第一次揭示了电流能够产生磁场的物理现象。在此基础上,法拉弟于1831年发现了电磁感应定律。不过,法拉弟是实验师,他船终未能把他的发现和见解精确地表达并升华到理论的高度。这个任务,后来历史性地落在麦克斯韦的肩上。1862年,年方31岁的英国物理学家麦克斯韦在法拉弟研究的基础上,提出电磁理论。他认为,变化的磁场在任何空间都能产生电场,而变化的电场又在它     

弱相互作用三十年

著名理论物理学家印度的苏达香教授特为本刊撰写的《弱相互作用三十年》一文,以通俗的语言对弱相互作用理论的产生、形成和发展的过程,作了历史的回顾。通过回顾可以看到,在粒子物理领域里,每一重大进展都经历了大量的曲折和反复,每一重大成果都凝聚了许多理论物理学家和实验物理学家的辛勤劳动。本文还介绍了苏达香教授本人和马谢克教授提出的V-A耦合理论。他们关于自旋为1/2的粒子的左手手征分量的观念,在近代的相互作用统一理论中已被广泛地接受和应用。苏达香教授认为,弱相互作用理论的三十年就是V-A耦合理论不断发展、充实和完善的三十年。     

不应该把在争论中的科学问题片面地向中学生介绍

“生物学通报”1955年4月号刊登了一篇西安第三中学李玉芙同志写的“谈谈李森科营造防护林带的方法”,作者用了很大篇幅,把李森科院士营造防护林带的方法及其理论根据,当作一点问题也没有那样地去理解,而编者竟把它当作“教学参考资料”予以发表,我们认为这样做,对中学生物学的教学会有不良影响的。李玉芙同志写道:“高中‘达尔文主义基础’第四章第三节中,讲到米丘林生物学论物种形成的过程,阐述了李森科院士所指出的同一物种中个体的相互关系和同属不同物种中个体的相互关     

科学的赢家

2016年诺贝尔自然科学类奖项都已尘埃落定。无论是帮助大隅良典夺得生理学或医学奖的细胞自噬研究,还是帮助戴维•索利斯、邓肯•霍尔丹和迈克尔•科斯特利茨斩获物理学奖的拓扑相变和拓扑相理论,或是帮助让－皮埃尔•索维奇、弗雷泽•斯托达特、伯纳德•费林加赢得化学奖的分子机器,本年度诺贝尔自然科学类奖项无一例外地颁给了“高冷”的基础科学研究。从这个角度来说,“基础科研”堪称2016年的“最大赢家”。事实上,如果有人提问,这些深奥理论“有什么用”“和我有什么关系”“有何应用价值”这样的问题,多半会被认为外行且为时过早。正如大隅良典指出,基础科学真正“有用”可能要等上百年以后,如果认为科学研究必须“有用”,那么基础科学就“死掉了”。不过,这可不是说基础研究没有用。尽管这些受到本届诺奖青睐的理论距离商业应用还很遥远,它们的前景却被看好。如果一定要回答什么才是“最激动人心”的应用,2016年获得诺贝尔自然科学类奖项的研究大概有着一个共同答案,那就是：提供无限可能。     

宇宙将如何终结

大爆炸理论告诉了我们宇宙的开始,但既然有开始就应该有结束,那么,宇宙又将如何结束呢? 长期以来天文学家一直认为,宇宙要么永远地扩张     

量子理论的本体论基础

迄今为止,几乎普遍地认为量子理论只是提供了测量结果的各种统计预示,大多数量子物理学家倾向于认为:量子力学的诞生标志着本体论一劳永逸地退出了物理学领域。然而,这仅仅是一种幻觉。本文系统地阐述了一种同量子理论相协调的本体论,它奠定了D.玻姆的量子力学因果解释的形而上学基础。在这种本体论中,无需求助于观察者以及波函数编缩(wave function collapse)等概念,就可以讨论同宇宙客观存在相关的一些问题,这样,     

彗星导致了恐龙的灭绝吗?

历史上有几个时期,地球上所有的生命都消失了。这种现象发生最强烈的一次是六千五百万年以前,包括恐龙在内的所有的动植物突然从地球上消声匿迹。是什么原因导致了这样巨大的灾变?曾经广泛流行的碰撞理论认为,罪魁祸首是陨石、彗星一类的天体。在此之后,加利福尼亚大学柏肯利分校的物理学家Richard A.Muller以及他的同事们又提出了一种理论,奈梅希斯(Nemesis,希腊神话中的复仇女神)理论,该理论认为:在围绕太阳旋转的天体中,有一颗“死星”,正是这颗“死星”导致了发生周期惊人准确的群体消亡现象。无论上述哪一个理论被证实,我们都必须重新认识太阳系,重新认识太阳系的生命活动周期。这篇文章描述了两个理论的诞生过程,作者Muller还提供了鲜为人知的科学家工作和研究情况。     

宇宙中的繁殖试验

如果我们要居住在宇宙空间,就必须在失重的环境中能生育后代。这可能吗?苏联人已进行了各种动物繁殖试验,以便找到这种可能性。苏联科学院奥列格·加津科说:“我们已用脊椎动物和无脊椎动物作过试验”。这是用宇宙卫星作为动物的家。在一次飞行中,果蝇拴着,它们的儿女象在地球上一样生长发育。加津科报导说:“用果蝇试验,一切正常。它们能够占领宇宙空间。”另一次用鱼卵试验也获得了成功。就是把地球上的鱼受精卵送入轨道,孵化正常。可是,用老鼠试验却未成功。苏联人在航行后对老鼠进行检查,没有发现胚胎。有一种理论乐观地认为:老鼠在宇宙空间中确实是怀了孕的,但由于硬着陆,使细小的胚胎被子宫吸收了。还有六十个鹌鹑蛋也送到了宇宙中。加津科认     

圣经与科学:达尔文受到起诉

新达尔文主义进化论理论的价值所在?如何确切地给其在学校教育中的地位?乍看起来,这些问题似乎没有什么重要的政治意义,然而,里根总统在竞选美国总统期间曾向公众这样讲到:“进化论仅仅是一种科学理论,一种被科学团体、组织不再认为象过去那样有效的理论。不管怎样,要是决定在学校中讲授这一理论,那我认为,同样应该讲授创世说的     

准晶体

近两个世纪来,物理学家一直认为纯固体是指晶体或者是玻璃。现在出现了一种新的固体物质相的理论,即准晶体理论。有一种新的金属合金实验证实了     

气相色谱氮磷检测器的研究——含氮有机化合物响应的化学结构特征

氮磷检测器(NPD)对含氮含磷有机化合物有特征响应,其中,不同的含氮化合物在响应上又有明显差异。Kolb认为,含氮有机化合物分子在铷珠周围形成电子亲和能较大的CN基团,此基团参与检测器空间的电离反应,获取电子成CN~-,因此,产生较大的离子流,即响应。我们认为,该理论的主要特点是能定性地解释含氮化合物在此检测器上有特征响应这一     

巨型海蜇“攻进”日本

从2008年夏天开始,大量巨型海蜇突然“入侵”日本海域。这些家伙最长可以长到2米,体重最高可达220千克。它们堵塞渔网,用自己的毒刺“污染”网中捕获的鱼,从而对当地渔业构成威胁。此外,历史上还不乏海蜇毒死人的记录。迄今为止,科学家对巨型海蜇的交配和迁徙习惯还所知甚少。有一种理论认为,全球变暖导致海水温度升高,     

科技传真

地月系统生成 的“捕获说” 美国地质学家不久前在北京召开的第30届国际地质大会专题讨论会上提出了月球被地球引力捕获、从而成为地球卫星的数学模型。这一模型已经找到了部分支持证据。 目前,关于月球的成因众说纷纭。主要有四种假说,即裂变说、同源说、大碰撞说和捕获说。最后一种理论认为,月球本来是运行在地球附近的一颗小行星,但后来被地球的引力所捕获,成为地球的卫星。天文学界认为这是一种较合理的假说。     

人类起源的三大基石——基因·社会·文化

在人类起源这一问题上,达尔文和进化论的另一奠基者华莱士争论激烈。达尔文认为自然选择(其后又加上性选择)理论足以解释人类起源;但华莱士则认为,自然选择(加上性选择)仅是必要条件,而不是充分条件,如人的精神现象不能仅仅用自然选择充分说明。基因组学特别是神经科学的发展强烈支持华莱士之说。本文试图从基因.社会.文化三位一体视角分析有关人的起源问题。     

真空“火花”的探测

现在理论物理学家们都认为真空有复杂的结构,根据量子力学和量子场理论提出了许多关于真空的概念。一般认为真空是可以极化的虚粒子的凝聚体,并不断地进行着无规则的涨落。这种虚粒子不仅是理论上的概念,而且包含着可以直接观测到的效应。表现在电动力学方面的效应,熟知的有:①原子和原子核的自发辐射就是虚光子气的涨落效应;②卡西米尔效应可用真空虚粒子的概念来解