宗教中的造物主和科学上的宇宙维度 纪录片四维度的空间有什么联系?

第三方登录:有哪些知识让你惊叹自己竟然活在那么高大上的世界里?
【羊迪的回答(532票)】:
学的动物医学,就是兽医。在学习各种栖居于这个世界上的生物时,总有那么几个瞬间让我惊叹不已~~
做个目录,方便众位看官跳读:
1.与人类很像的猪
2.世界上最专一、最恩爱的生物—气管比翼线虫
3.聪明到恐怖的单细胞生物—弓形虫
【胆小慎入】
4.愚蠢透顶的非典病毒
5.女王大人和她的男后宫们—食骨蠕虫
【重口味,慎入】
6.善良又呆萌的小精灵—松鼠
【全年龄段推荐】
1.猪和人虽然看着差很多,在亲缘关系上也没有灵长目的黑猩猩等与人相近。但神奇的是:猪和人的皮肤结构很像、心血管系统很像、就连脏器的结构、位置和重量也很像!!而且不可思议的是,猪和人的免疫机制几乎一样,所以,基本上所有猪能得的病,人都能得,所有能让人感染的病毒,也能让猪卧倒。于是,猪作为一个和人长得不太像的实验动物,在药物研发疾病研究中,为人类作出了重要贡献!还有,猪是一个爱干净的动物,它有定点排粪的习性,简单说,就是吃饭的地方和拉屎的地方严格分开,别以为这个没什么了不起,但所有飞禽以及常见的各种家养宠物都做不到(某些宠物可以通过反复训练掌握定点排便,但不是习性)。话说猪的视力真的很不好,从娘胎里出来就自带近视眼,于是乎…“猪撞树上”真的有可能发生!
2.接着说一种主要寄生在家禽气管中的线虫—气管比翼线虫。它之所以称为“比翼”,是因为雄虫和雌虫从到达寄生部位起,就一直“抱”在一起,永远处于交合状态,至死方休。那些说田鼠专一的,赞鸳鸯恋家的都弱爆了。而比翼线虫这么无人问津实在是太委屈它了!比翼线虫自寄居开始便两只呈“Y”状开始了造小虫的活动,而线虫原本就是“生殖机器”,一生下来能产多少亿的后代根本无从统计…2.接着说一种主要寄生在家禽气管中的线虫—气管比翼线虫。它之所以称为“比翼”,是因为雄虫和雌虫从到达寄生部位起,就一直“抱”在一起,永远处于交合状态,至死方休。那些说田鼠专一的,赞鸳鸯恋家的都弱爆了。而比翼线虫这么无人问津实在是太委屈它了!比翼线虫自寄居开始便两只呈“Y”状开始了造小虫的活动,而线虫原本就是“生殖机器”,一生下来能产多少亿的后代根本无从统计…
3.这次说一种细胞内寄生虫—弓形虫。我简直对弓形虫崇拜得五体投地啊!因为它实在是太完美了,跟它相比,人类简直就是渣!理由如下:3.这次说一种细胞内寄生虫—弓形虫。我简直对弓形虫崇拜得五体投地啊!因为它实在是太完美了,跟它相比,人类简直就是渣!理由如下:
弓形虫可以在“任何”一个具有细胞核的动物体内生存+弓形虫既可以进行有性繁殖也可以进行无性繁殖,而如何繁殖仅仅是因为宿主不同+其生活史具有五种形态,而不同形态都又具有与之相贴合的生存环境,其“包囊”形态可以在寄主体内存在终生,并且各种宿主的免疫系统对其都束手无策+弓形虫可以控制鼠的思维,让其不怕猫,从而更易被猫捕获,让自己进入其唯一的终末宿主(猫)体内(中间宿主无限选择,当然包括人,在此详细说明下,弓形虫仅在猫体内进行有性繁殖,在其他中间宿主体内进行无性繁殖,也就是说没有猫,弓型虫也能繁衍,但有猫,它就可以通过有性繁殖进行基因交换,筛选出优秀后代,从而不断进化)+弓形虫在动物机体免疫机能良好时根本不会闹事,但一旦动物快要不行了,它就会从大脑、肌肉等各处钻出来,然后通过各种途径跑到体外,包括:唾液、尿液、眼泪以及精液和经血!以后再也不要说一个愚蠢的人是“单细胞”了,因为我觉得“愚蠢的人类”完全被单细胞的弓形虫打败了…
顺便一说,欧美人大约60-80%感染,中国人没有统计,呵呵…不过大家放心,弓形虫很聪明的,不会在它的“房子”里随意破坏。评论里有朋友说,其看过一个节目,说有一种观点是很多猫奴就是被弓形虫感染了才…未证实,不过还真是细思恐极!
【说得太恐怖惹学长生气了,在此道歉,首先,除最后的“猫奴”未查证外,其他信息都有据可查,毕竟算科普,没有证据不会乱说。其次,弓形虫只有在女性怀孕期间且为第一次感染时,才有可能造成流产。其他情况的感染,都不会造成可观测到的危害,大家不要怕!!喵星人该养还得养,人家是无辜的好伐!?】
(下图是其真身和生活史)
4.说完了聪明绝顶的弓形虫,再聊一下蠢蠢的SARS病毒:之所以说它蠢,是因为这种非典型冠状病毒的生存方式实在是太不值得提倡了!简直是利比亚的自爆卡车啊!(玩过红警的懂?)非典病毒之所以现在已经消失掉了,主要是其咎由自取,与人类没有多大关系。因为非典病毒的病程短(不利于传播),发病症状明显(易于识别),传播途径单一(上呼吸道),致死率高(宿主都死了自己也活不成),生存条件苛刻(35度以上生长就受抑制)。导致了其短时间内就受到其宿主(人)的高度重视,并主动采取隔离、预防、扑杀等接近变态的措施…最终,非典病毒在肆虐了很少一段时间后,突然间就销声匿迹了。4.说完了聪明绝顶的弓形虫,再聊一下蠢蠢的SARS病毒:之所以说它蠢,是因为这种非典型冠状病毒的生存方式实在是太不值得提倡了!简直是利比亚的自爆卡车啊!(玩过红警的懂?)非典病毒之所以现在已经消失掉了,主要是其咎由自取,与人类没有多大关系。因为非典病毒的病程短(不利于传播),发病症状明显(易于识别),传播途径单一(上呼吸道),致死率高(宿主都死了自己也活不成),生存条件苛刻(35度以上生长就受抑制)。导致了其短时间内就受到其宿主(人)的高度重视,并主动采取隔离、预防、扑杀等接近变态的措施…最终,非典病毒在肆虐了很少一段时间后,突然间就销声匿迹了。
之前包括钟南山在内的几位专家都断定是果子狸传播的SARS,于是果子狸瞬间就成了国家濒危物种,幸亏SARS自爆得早,才使得果子狸没有绝种。直到好久以后,人们才确定中华菊头蝠才是SARS的自然宿主,可怜的果子狸啊…就这么差点被某种程度上比SARS还愚蠢的人类灭掉了.
5.是时候祭出珍藏的女王大人了!-食骨蠕虫5.是时候祭出珍藏的女王大人了!-食骨蠕虫
对《人与自然》和《动物世界》有研究的朋友,都知道在自然界中“女尊男卑”的现象十分普遍,比如我们熟悉的蜜蜂和蚂蚁,但与这次出场的食骨蠕虫比起来…
食骨蠕虫属(:Osedax)是一类深海动物,俗称食骨虫,得名的原因它们主要是靠在遗体的骨头上钻洞来获取骨头里的物质,这些物质是它们主要的营养物质。
(以上内容来自百度百科)
有趣的是,食骨蠕虫直到2002年才被发现,而且当时只找到了持续不断排受精卵的雌性个体,家们以为雄性出去游荡了,或者可能在其他骨头上,于是就先把那堆雌性挪到了实验室,并继续寻找…可总也没找到雄性,而且,这些雌性蠕虫还在不停释放受精卵!可蠕虫都是雌雄异体的啊,当时的科学家们差点疯掉了!
直到最后—科学家们在显微镜下发现了雄性个体,而且,这些雄性个体,一直都在雌性个体的身体内部!每只雌性个体的体内有50-100只雄性,而雄性个体在幼虫期就不再长大了!!
请大家跟我一起脑补:女王大人说,我好寂寞,想生小虫子。然后她体内100多男宠齐声大喊“我来我来!”…
如果真的有上帝存在,我想跟他聊聊三观
6.为了维护真善美以及各位还没有崩坏的三观,今日推出小萌物—松鼠6.为了维护真善美以及各位还没有崩坏的三观,今日推出小萌物—松鼠
看过《杀死一只知更鸟》的亲一定会记得“知更鸟只唱歌给我们听,什么坏事也不做。他们不吃人们园子里的花果蔬菜,不在玉米仓里做窝,它们只是忠心地为我们唱歌。这就是为什么说杀死一只知更鸟就是一桩罪恶”这句话,而松鼠,也是一个善良又无害的小生灵。
松鼠多生活在寒温带针叶林及针阔叶混交林,食物主要是各类坚果及松籽。它们一到秋天就开始囤积食物,会分别埋在、塞在几个不同的地方,曾有新闻报道称小松鼠将坚果塞在了某人汽车的排气管里=_=有的比较呆萌,会忘记之前的地方,等到第二年想起时,那里都长出小树苗了!想想松鼠围着小树苗找来找去满头大汗的场景就觉得好呆萌啊~
虽然看着很胆小,但只要与其保持在安全距离,它并不怕你,还会远远地跟你对视,有一次我就在植物园里跟一只对视了好久,那感觉太美妙了~
松鼠的育儿能力特别强,虽然经常搬家,但从来不抛弃小松鼠,而小松鼠又比较弱,出生后30天内都不睁眼的。奈何松鼠的天敌尤其多,松鼠妈妈有时出去了就再也回不来,这时,松鼠妈妈的亲朋好友就会去代为收养小松鼠,悉心照顾,视如己出。太善良了有没有!
(所以你知道科学松鼠会起名字的初衷了没?其实是我瞎猜的^_^)
(评论里的朋友说,科学松鼠会是因为果壳宇宙的梗,松鼠剥坚果,暗喻探索未知的世界。不过我还是倔强地喜欢俺这松鼠善良的梗( ̄▽ ̄))
【原创内容,欢迎注明出处的非商业转载,天,我居然能说出这么装的话=_=】
【原创内容,欢迎注明出处的非商业转载,天,我居然能说出这么装的话=_=】
【才意识到自己逐渐跑题了,所以极度愧疚,断更吧,实在对不住大家T_T】
【王乾隆的回答(1110票)】:
学地质历史和古生物:
地质年代表中地球46亿年的历史都是以百万年为单位,一些地质年代的误差就是正负几个百万年。相比之下人类文明史太短暂了,不论是有争议的国内历史年还是国外虚无缥缈的年,放到地质历史的尺度上都是很容易被忽略掉的。
还有生物大灭绝:地质史上一共有五次生物大灭绝,当中最广为人知的是灭绝了恐龙的第五次。但规模最大的是发生在2.5亿年前二叠纪末期的第三次,全球总共约57%的科、83%的属、约96%海洋生物的种与约70%陆地生物的种灭绝了,简直是一次世界末日。
而我们现在正处在第六次大灭绝的历史过程中。
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补充:超级地幔柱:起初指起源于核幔边界,直径达数千千米的热物质上涌体(即热地幔柱),是大陆裂解和海底扩张的基本动力。
果壳上有篇相关的文章——超级地幔柱本身是极为宏伟的假说,其造成的岩浆溢流灾难也被认为和地质历史上的几次大灭绝有联系。引用这篇文章末尾的话:
对于地球来说,无论是保护你,还是毁灭你,与你其实毫不相干。你只是地球系统里的一份子,演化的过程中,消失了又有什么好奇怪的呢?宇宙不是目的论的试验场。
但是,站在我们自己的立场上考虑,从宇宙中消失我们甘心吗?不甘心。那么好,就不妨抱着这种忧患的意识继续生存发展吧。环境赐予你压力,世间永无温室。无论是远征星辰大海,还是切实改造家园,在自然的伟力前,我们必须只有一个回答:活下去
【王倬的回答(1991票)】:
【Alexa的回答(2509票)】:
来说一个并没有多么高大上的。
最近在感冒,一直流鼻涕,非常不耐烦的我去搜索了一下“如何才能不流鼻涕”,意外了解到了鼻涕的形成。
原来我们的身体里有一种叫做巨噬细胞的东西,当我们感冒的时候,巨噬细胞就会主动的去感染感冒病毒,而鼻涕就是吞噬了这些病毒的巨噬细胞的“尸体”。
想一想竟然觉得很温暖,为这种透着一点恶心的蠢萌……
“为了你情愿牺牲自己去吞噬病菌也没关系。”
“哪怕变成丑丑的鼻涕也没关系。”
原来还有这种为了保护我可以赴汤蹈火粉身碎骨的存在呀~
原来我并不是孤独的作战呢~
瞬间又变成了力量满满的元气少女。
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更新:来自评论
身体里这种系统很多呀~不止默默耕耘然后牺牲的各种吞噬细胞,还有拼命阻止各种污染物进入大脑的血脑屏障,通过各种突触一环扣一环地接触、释放递质、递质又和各种终板结合最后才能运作的神经系统等等,人体真的是一个很精妙的系统,上生化课的时候经常会有“哇,能健康活着真是万幸啊”这种很感动的感觉。
【Toulon的回答(896票)】:
如果站在太阳系的边缘向着太阳系拍一张照片,你所有的喜怒哀乐悲欢离合,你那些放不下忘不了的人和事,你看过的风景走过的路,都在照片上的一个像素点上了。
这句话我是根据一个模糊的印象写出来的,没想到得了好几个赞,不慎惶恐。于是寻着印象找了找出处。原文出自著名的美国科普作家卡尔·萨根(Carl Sagan)在1994年写的一篇短文pale blue dot(湛蓝的光点):
我尝试想翻译,但是翻译的实在不好,就不贴了。评论里我尝试想翻译,但是翻译的实在不好,就不贴了。评论里贴上了全文的译文,谢谢了。有兴趣的可以看一看。
PS:这张照片是日,美国“旅行者1号”飞船飞到了太阳系的边缘。控制中心让它回过头最后看一眼它的故乡“地球”时所拍,此时距离地球大约64亿公里。其实在这张照片上,地球只占0.12个像素点。
【喵潇湘的回答(646票)】:
======原始答案=======
课设做一级减速器图纸用了三四天废寝忘食还漏洞百出(a0图纸),对于人类现存所有机械都有了全新认识,至于航空母舰,航天飞机这种怪物简直是上帝工程了。。
=====15/02/02更新=====
第一次过百赞受宠若惊,详细更新一下吧,看了评论区大部分是理工科背景,我从科普的角度大概再具体介绍一下为什么说是“上帝工程”。
答主是材料科学专业的,其中有一门课是机械设计基础,课设要求做一级圆柱齿轮减速器的设计。
就是这货:
附加一个皮带(v带)减速,输出是一个卷扬机。
给的参数是输出力,输出端直径,输出转速,工作环境and工作批次。
直接说结果吧
其中前四张是A0图纸分解拍了四块,后两张是两个A3的零件图,看上去好像并不是很夸张的样子,关键是在于:其中前四张是A0图纸分解拍了四块,后两张是两个A3的零件图,看上去好像并不是很夸张的样子,关键是在于:
图面上几乎百分之九十八的线长短、粗细、位置、朝向都是计算得出而不是随手连起来就可以啊!
只说这个题目的设计过程(简要):
选用电动机:考虑输出功率,各级零件传动损耗计算得出。轴的设计:轴一般都是多级的,每一段的长度和直径要考虑选材、轴段承受的扭矩轴向力功率根据经验公式计算得出。箱体设计:这个细化就很复杂了,考虑润滑方式开不开油沟啦,里面设计多深啦,散热够不够啦,润滑油够不够啦,强度够不够啦,方不方便加工啦(铸造拔模斜度)存在一大堆经验公式去计算。附件设计:吊环吊耳、测油尺、油栓、窥视孔、起盖螺钉……工作环境对这部分设计影响很大,比如多尘环境要考虑防尘,震动环境要考虑阻尼材料和余量神马的。普及一个答主最头疼的东西叫做配合公差,(工科背景可以跳过啦~)简单的说比如一个孔一个轴,并不是说孔开几个厘米,轴剩几个厘米就可以了,因为加工技术做不到精准的尺寸(这里不是说精密加工,而且精密加工也有其极限),所以说孔和轴都是有误差的,这个误差能多大比较好就是配合公差,以基孔为例,轴如果小太多的话,工作会震动,噪音大还容易坏,轴大了的话塞不进去。(对于高速运动部件,零点几个毫米的误差都会极大影响工作体验)。校核:验算是否满足强度最后写设计说明书写了二十多页可想而知。
我们学校老牌985要求纯手工出图,不准用CAD,这么废寝忘食画下来算下来得有三天三夜,而且答主放出的图片是验收答辩前的,里面还有一堆的错误,欢迎找碴~手工制图的问题在于,很多错误牵一发而动全身,一错约等于要重画,你连改的欲望都没有了。
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补充,查了一下以波音737为例,全机约有38.5万个零件(新浪报道),在没有电脑出图的时代人类居然能造出这种东西飞上天去,心里一万头草泥马飞过啊。
&航天飞机历史&
1969年4月,宇航局提出建造一种可重复使用的航天运载工具的计划。1972年1月,美国正式把研制航天飞机空间运输系统列入计划,确定了航天飞机的设计方案,即由可回收重复使用的固体火箭助推器,不回收的两个外挂燃料贮箱和可多次使用的三个部分组成。经过5年时间,1977年2月研制出一架轨道器,由747飞机驮着进行了机载试验。日,首次载人用飞机背上天空试飞,参加试飞的是宇航员海斯(C·F·Haise)和(G·Fullerton)两人。8月12日,载人在飞机上飞行试验圆满完成。又经过4年,第一架载人航天飞机终于出现在太空舞台,这是航天技术发展史上的又一个里程碑。
&计算机历史&
这是IBM的更新换代的重要产品,采用了大规模集成电路代替磁芯存 储,小规模集成电路作为逻辑元件,并使用虚拟存储器技术,将硬件 和软件分离开来,从而明确了软件的价值。
Altair 8800
MITS制造的,带有1KB存储器。这是世界上第一台微型计算机。
NMOS6500 1MHz CPU,4KB RAM 16KB ROM,这是计算机史上第一个带有彩色图形的个人计算机
采用了主频为4.77MHz的Intel 8088CPU,内存64KB,160KB软驱,操作系统是Microsoft提供的MS-DOS
APPLE LISA
第一台使用了鼠标的电脑,第一台使用图形用户界面的电脑。
采用INTELMHz的CPU,256K RAM和40K ROM,10MB的硬盘,两部360KB软驱。
采用Intel 80286 6MHzCPU, 512KB内存,20MB硬盘和1.2M软驱。=====15/02/04更新=====
感谢大家的支持,仔细看了看大家在评论区里面的评论(抱歉没有一一回复,实在太多了,而且知乎每回复一条会跳到最末又要重新翻回来实在是难受……)
更新一些大家比较热门的话题,也可以看作统一回复:
就评论区来看,减速器设计是我国工业教学的优良传统,时间跨度可以向前翻30年,区域跨度可以横跨中国大部分工科类大学,普遍的模式是集中课设,手绘出图(部分需要建模),答主就读于哈工大,大三,材料类。感谢
提及,制图另外一个震撼在于图像是二维的,尽管图纸中包含了三维需要的信息,但是从二维反推三维,或者从三维想象二维对于大部分人是有难度的,特别在截面上更容易漏画,因为作为设计者,你需要考虑设计的合理性和使用性,而图纸交给加工者,加工者只负责加工,剖面的错误画线很容易让你的零件实心变空心,空心变实心。在课设之前,学校专门有课程安排答主去拆装了减速器的。
忽略答主的逗,我只是想给大家展示下齿轮轴结构而已。忽略答主的逗,我只是想给大家展示下齿轮轴结构而已。
感谢 的补充
看到了有趣的回答,我也来补充一些有趣的见闻。船舶建造的图纸在没有普及CAD的时候是要1:1放大样的,我理解目的是为了精确流线、轴系校核以及预加工(做毕设的时候听导师提到,还请船体的同学指正)。对于一些型线比较复杂的部位还会做一些大比例的木模。所以有些老厂房里边不摆设备就是为了方便绘图员趴在地上工作的。
弗吉尼亚级级的首艘弗吉尼亚级号(SSN-774, 2003下水, National Geographic Megastructures USS Virginia, )在军舰类开始使用CAD设计,做3D碰撞检查。之后利用CAD进行全部件3D模拟总装的设计有波音777(1994首飞, ),福特级首舰福特号(CVN-78, 2013下水 ),而且都用的是法国达索的。
生产力的解放,再加上高级语言的发展,编程像英语一样普及也是件非常令人期待的事。
那个年头,连鼠标都没有,人类硬是凭着一双手,飞出了地球,仅以此答案,向所有老一辈科工人员致敬。
【洪涛儿的回答(500票)】:
More Is Different. ——安德森(Philip W. Anderson,1923-),1977年诺贝尔物理学奖获得者
每到一个尺度自有每一个尺度的乐趣。
自然科学也永远没有止境。
之前我的一篇答案()提到More is different这个概念。
不要以为我们理解两体运动,我们就能搞定三体运动,三体运动就会出现混沌现象了。
不要以为我们可以近似处理三体运动就以为我们能处理1mol粒子的系统。1mol粒子构成的系统,我们只能用统计力学来处理,这已经是完全不同的理论了。1mol粒子就可能出现湍流。
当我们有一屋子空气时,什么奇怪的现象都没有,而当我们有大气层那么多的空气时,我们才能看到台风/龙卷风这种现象。
More Is Different。 数量会给系统的性质带来巨大的差异。
因为10个神经元的人工神经网络很容易理解就认为1000亿个神经元的人工神经网络很容易理解,这是可信度很低的观点。
后有人来询问。正好在这个问题下再多讨论一下。
“我们的心灵、我们的身体,以及所有有机物和无机物的运行机制,就我们所知而言,都被认为受同一组基本定律所支配。”
这些最基本的物理学定律往往有非常简洁优美的形式。像量子力学的基本方程,薛定谔方程,一个简洁的波动方程。像描述一切电磁作用的麦克斯韦方程组。像著名的E=mc^2.
我们可以从最复杂的自然现象中找到简洁的物理学定律,但是我们并没有能力从最基本的物理定定律重新构造出整个宇宙的概貌。
我们知道牛顿定律,但是我们无法良好地构建三体运动(n~3)。湍流依然超出了人类的极限。
预测龙卷风则是完全不可能的。尽管这些分子都遵从那同样简洁的物理定律。
即使有了最基础的万物理论,我们对整个宇宙的了解依然不是足够充分的。人类对宇宙的了解始终会局限在我们的观测范围内。我们几乎可以肯定在更大的尺度上,大自然还会表现出来奇妙的新性质。
就像安德森在文中说的,“事实上,在复杂性的每一个层次,都会有崭新的性质出现;在我看来,为理解这些新行为所进行的研究,本质上是同样基础性的。”
三体运动,到湍流,到台风,以至于恒星上才会出现的日珥抛射(抛射距离比地球直径还要大),在每一个层面都需要新的而且同样是基础性的物理学定律去描述。没有人可以从牛顿三定律开始构建龙卷风模型。这不是计算精度的问题,这是理论本身的问题。“大型和复杂的基本粒子集合体的行为,并不能按照少数基本粒子性质的简单外推来理解。”
我们对自然对宇宙的了解毫无疑问会越来越多,越来越广阔,但更多的已知也意味新的未知。
我们不仅需要最基础的物理学定律,还需要匹配各个尺度独特特性的物理学定律。
正因为如此,万物理论最多只是自然科学最基础那端的端点。朝向另一端的自然科学则永无止境。
最后在这里贴上《More is different》的全文翻译。
一篇非常著名非常漂亮的Science.
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作者:安德森(Philip W. Anderson,1923-),1977年诺贝尔物理学奖获得者。
本文原名为“More Is Different: Broken Symmetry and the Nature of the Hierarchical Structure of Science”, 载Science, 177 (4047): 393-396。
翻译:郝刘祥
还原论的假设在哲学家中间可能仍然是一个富有争议的主题,但在绝大多数一线科学家中间,我想人们肯定都接受了。我们的心灵、我们的身体,以及所有有机物和无机物的运行机制,就我们所知而言,都被认为受同一组基本定律所支配;对于这一组基本定律,我们相信,除了某些极端情形之外,我们已经有了很好的理解。
若是不假思索,人们往往会把下述命题看成是还原论的一个显而易见的推论:如果一切事物皆遵守同样的基本定律,那么只有那些研究真正是基础的东西的科学家才是探索这些定律的人。这实际上就等于说,他们不外是一些天体物理学家,一些基本粒子物理学家,一些逻辑学家和数学家等。这种观点,也是本文所反对的观点,在韦斯科夫(V. F. Weisskopf)的很有名的一段话中表述得最为清晰:[①]
纵观20世纪科学的发展,人们可以看到两种潮流;鉴于缺乏更好的术语,我姑且称之为“内涵性(intensive)研究”和“外延性(extensive)研究”。简言之:内涵性研究探求基本定律,而外延性研究致力于按照已知的基本定律来解释现象。当然,这种区分并非没有含混之处,但就大多数情形而言还是很清晰的。固体物理学、等离子体物理学,或许还包括生物学,都属于外延性研究。高能物理学,以及核物理学中相当的一部分,都属于内涵性研究。相比于外延性研究,内涵性研究总是要少得多。新的基本定律一旦被发现,将其应用到迄今尚未解释的现象上来的研究活动便会蜂拥而至。因此,基础研究有两个维度。科学前沿边界甚长,从最新的内涵性研究,到刚刚从近期内涵性研究中催生出来的外延性研究,一直延伸到基于过去数十年内涵性研究的广阔而丰富的外延性研究。
这段话的影响力,或许可以从这一事实看出:我听说,材料科学领域的一位领袖人物近期曾引用这段话,以敦促那些讨论“凝聚态物理学中的基本问题”的与会者承认,该领域几乎没有甚至根本就没有这样的问题,凝聚态物理学不过是外延性科学而已;而外延性科学,在他看来与机械工程差别不大。
这种思维的主要错误在于,还原论假设绝没有蕴含“建构论”(constructionist)假设:将万物还原为简单基本定律的能力,并不蕴含从这些定律出发重建整个宇宙的能力。事实上,基本粒子物理学家关于基本定律的性质告知我们的越多,它们对于我们理解科学其余领域中的真正问题越不相关,对于解决社会问题就更不相关了。
一旦面对尺度和复杂性的双重困难,建构论假设自然会站不住脚。大型和复杂的基本粒子集合体的行为,并不能按照少数基本粒子性质的简单外推来理解。事实上,在复杂性的每一个层次,都会有崭新的性质出现;在我看来,为理解这些新行为所进行的研究,本质上是同样基础性的。因此,在我看来,人们可以按下述设想将科学排列成一个大致为线性的层级:科学X的基本实体服从科学Y的定律。
固态或多体物理学
基本粒子物理学
多体物理学
分子生物学
细胞生物学
分子生物学
但这个层级结构并不意味着,科学X“仅仅是应用Y”。在每一个层级上,新的定律、概念和原理都是必不可少的,其所需要的想象力与创造力丝毫不亚于前一个层级。心理学不是应用生物学,生物学也不是应用化学。
我本人所从事的多体物理领域或许比其他学科更接近于基础性的内涵性研究;在该领域,由于出现了非平凡的复杂性,我们已着手建立一种一般性的理论,以说明从量变到质变的转变是如何发生的。该理论即所谓的“破缺对称”理论,它或许有助于表明,还原论的逆命题——建构论——是完全不能成立的。我将对此作一些基本的、不完整的解释,然后就其他层级上的类似情形和类似现象作些更一般的推测评论。
在此之前,我想澄清两个可能的误解。首先,当我说尺度变化引起根本性的变化时,我的意思并不是指那个人们熟知的观念,即新尺度上的现象可能服从根本不同的基本定律,比如,宇宙学尺度上需要用广义相对论,原子尺度上则要用量子力学。我想应该承认,所有普通物质都服从电动力学和量子力学,我的讨论也主要限于普通物质(我前面说过,我们都必须从还原论出发,对此我深信不疑)。误解之二或许源于这样一个事实,即破缺对称的概念已被基本粒子物理学家借用过去了,但我要说,粒子物理学家仅仅是在类比的意义上使用这个概念,那里是否真有对称破缺,对我们来讲仍然是一个谜。
让我们从一个尽可能简单的例子来开始讨论,那就是氨分子。我之所以选择它也是因为我在研究生阶段就与它打交道了。当时人人都熟悉氨,并用它来校准自己的理论或仪器,我也不例外。化学家会告诉你,氨分子“是”一个由带负电的氮原子和带正电的氢原子构成的三角形的金字塔,因此它有一个电偶极矩(μ),其负向指向金字塔的顶端。当时这在我看来不可思议,因为在我所学到的东西中,没有哪样事物有一个电偶极矩。教我们核物理的教授的确证明过,任何核都没有电偶极矩;鉴于他的论证基于空间和时间的对称性,该论证就应该是普遍成立的。
不久我就明白了,事实上该论证是正确的(更准确地说,是并非不正确),因为他的表述很谨慎:任何处于定态的系统(即不随时间而变化的系统)都没有电偶极矩。如果氨分子的初态是上述非对称态,那么它不会长时间停留在那个态上。由于有量子隧道效应,氮原子会逃逸到氢原子三角形平面的另一侧去,从而将金字塔颠倒过来;事实上,这发生得非常快。这就是所谓的“反转”,其频率为3×1010每秒。真正的定态只能是非对称金字塔与其反转的平权叠加。这个叠加态确实没有电偶极矩(我要提醒读者,这里是高度简化的说法,详细内容请查阅教科书)。
我不打算在这里给出证明,但结论是:一个系统的态,如果是定态的话,其对称性必然与支配它的定律相同。理由很简单:在量子力学中,除非为对称性所禁戒,从一个态转变为另一个态的路径总是存在的。因此,如果我们从任意一个非对称态出发,系统都将跃迁到其他的态;唯当我们将所有可能的非对称态以对称的方式叠加起来,我们才能得到定态。在氨分子的情形,所涉及的对称性就是宇称——左手性与右手性的等价(基本粒子实验物理学家所发现的特定的宇称破坏与此不相关:那些效应太微弱了,影响不到普通的物质)。
在看到氨分子没有电偶极矩、从而满足我们的定理之后,我们再来看看其他的情形,特别是那些越来越大的系统,看看它们的态与对称性是否总是相关。由更重的原子构成的类似的金字塔形分子是存在的。磷化氢PH3是氨分子的两倍重,也反转,但频率仅为氨分子的1/10。氢原子被重得多的氟原子所取代的三溴化磷分子PF3,在可测的水平上没有观测到反转,尽管理论上这种反转会在适当的时间间隔内发生。
接下来,我们可以看看更复杂的分子,比如由大约40个原子构成的糖分子。对于这样的分子,我们不再期待他们会反转。生命有机体所制造的每个糖分子都是同一螺旋方向的,但无论是量子隧道效应,还是常温下的热扰动都不能使之发生反转。在这里,我们必须忘掉反转的可能性,同时抛开宇称的对称性:对称性定律不是被废除了,而是已经破缺了。
另一方面,如果我们用化学方法在热平衡状态附近合成糖分子,我们将发现,平均来看,左手分子与右手分子一样多。在复杂性不超过自由分子集合体的情形下,对称性定律总体说来从不会遭到破坏。我们需要生命物质来产生生命世界中实际的不对称。
在确实很大、但仍然是无生命的原子集合体中,可以发生另一种对称破缺,从而产生净偶极矩或净旋光强度,或是两者。许多晶体在每个基本胞腔内都有净偶极矩(焦热电),在有些晶体中,这个偶极矩可以被磁场反转(铁电)。这一非对称性是晶体寻求最低能态的自发效应。当然,反向偶极矩的态也存在,并且按对称性有同样的能量,但系统太大了,以至于任何热效应或量子力学效应都不能使之在有限时间内(相对于宇宙年龄而言的)从一个态转变为另一个态。
这里至少可以得出三个推论。其一,对称性在物理学中极端重要。所谓对称性,意指存在不同的视角,使得无论从哪个视角来看,系统都是相同的。说物理学就是关于对称性的研究,虽有一点夸张,但也不是那么过分。牛顿或许第一次展示出了对称性观念的威力,他可能向自己提出了这样一个问题:如果我们身边的物质与天空中的物质服从同样的定律会怎样?也就是说,如果空间和物质是同质的和各向同性的会怎样?
推论之二是,即便一块物质的总态是对称的,它的内部结构也不必是对称的。我促请你从量子力学的基本定律出发,预言氨的反转及其易于观测到的性质,而不是从它的非对称金字塔结构出发一步步推导,尽管没有任何“态”有那种结构。有趣的是,直到20年前[②],核物理学家才不再把原子核看成没有任何特征的对称小球,并认识到,尽管它绝没有偶极矩,但也可以变成橄榄球或碟子的形状。这在核物理学所研究的核反应和激发态光谱中有可观测的后果,尽管直接证明要比观察氨分子的反转困难得多。在我看来,无论是否将此称作内涵性研究,它本质上都是基本的,与人们所称的许多基本事物没有两样。但这并不需要任何新的基本定律的知识,而且,试图由这些基本定律一步步将其推导出来是极其困难的;这不过一种基于日常直觉的灵感,一下子就把所有东西都理顺了。
这个结果难于推导的基本原因,对于我们的进一步讨论是富有教益的。如果核充分小,就没有办法严格定义其形状:相互绕转的3个、4个或10个粒子并不能界定一个转动的“碟子”或“橄榄球”。仅当核被视为多体系统,即通常所说的N (R) ?的极限时,这样的行为才是可以严格界定的。我们对自己说:一个那种形状的宏观物体会有如此这般的转动和振动激发光谱,本质上完全不同于一个毫无特征的系统的光谱。当我们看到这样的光谱——即使分辨率不是很好,光谱也不是很完整——时,我们得承认核毕竟不是宏观物体;它只是趋近于宏观行为。从基本定律和计算机出发,欲得出核的这种行为,我们将不得不做两件不可能的事:解无穷多个多体的难题,然后将解得的结果应用到有限系统上。
推论之三是,一个确实很大的系统的态,根本不必具有支配该系统之定律的对称性;事实上,它通常具有较低的对称性。突出的例子是晶体:晶体是按照空间完全齐性的定律,利用原子和空间来构造的,却出人意料地展现出一种崭新的、美妙的对称。通常,大系统的对称性要比其背后的结构所暗含的对称性低,晶体也不例外:晶体尽管是对称的,但比起完全的空间齐性,其对称性要低得多。
或许晶体这个例子过于浅显。早在19世纪中叶,晶体的规则性就可以半经验地推导出来,根本不需要任何复杂的推理。但有时候,比如在超导电性的例子中,新的对称性——所谓破缺的对称性,因为原初的对称性不再明显了——可能是完全没有料到的,并且很难形象化。在超导这个案例中,物理学家从拥有所有必要的基本定律,到最终对它作出解释,花去了整整30年的时间。
超导现象是普通宏观物体发生对称破缺的最突出的例子,但决不是唯一的例子。反铁磁体、铁电体、液晶和许多其他态的物质都服从一类相当普遍的概念和规则,不少多体理论家则将其纳入破缺的对称这个一般性的标题之下。我不想继续讨论历史,参考文献见注释。[③]
最基本的观念是,对于大尺度(即我们自身的宏观尺度)系统,在所谓N (R) ?极限时,物质将经历尖锐的、数学上奇异的“相变”,相变之后不仅微观对称性,甚至微观运动方程,都将在某种程度上遭到破坏。对称性所遗留的痕迹仅表现为一些特征性的行为,比如长波振动,这方面我们熟悉的例子是声波;或超导体的奇异宏观导电现象;或极为类似的,晶体点阵以及大多数固体的刚性。当然,系统不可能真的违背(violate)——而不是破缺(break)——空时的对称性,但由于系统各部分发现相互之间某种保持确定的关系从能量角度来考虑更为有利,因此对称性仅允许物体作为一个整体来应对外力。
这就导致“刚性”(rigidity)概念。这个概念也适合用来描述超导和超流,尽管它们表观上呈现出“流体”行为(关于超导,伦敦[F. London]早就认识到这一点[④])。事实上,假设有一种气态的智慧生物,生活在木星上或银河系中心某处的氢原子云中,那么普通晶体的性质将比超流氦的行为更令他们感到困惑。
我并不想给大家一个印象,以为一切都解决了。比如我认为,玻璃或非晶相仍然存在迷人的原理性问题,那里或可揭示出更复杂的行为模式。尽管如此,破缺对称对于惰性宏观物体的性质所起的作用,我们现在已经理解了,至少原则上已经理解了。在此我们看到,整体不仅大于部分之和,而且迥异于部分之和。
作为上述问题的逻辑延伸,下一个问题自然是问,空时基本对称性的更彻底的破坏是否可能,以及,如果可能,会不会出现本质上不同于“简单”相变(即凝聚到更低对称性的态)的新现象?
我们已经排除了液体、气体和玻璃的表观非对称性(事实上,它们比人们想象的要对称得多)。在我看来,下一步是考察那种规则的、但包含信息的系统。一方面,它在空间中是规则的,从而我们能够将其“读出”;另一方面,它的相邻“单元”含有不同的元素。明显的例子是DNA;在日常生活中,一行文字或一段电影胶片有着同样的结构。这种“载有信息的晶状性”看来对于生命是至关重要的。生命的发展是否需要进一步的对称破缺,根本还不清楚。
要是继续探讨生命中发生的对称破缺,我想至少还有一个现象是可以确认的,并且是普遍或相当普遍的,即时间维度的编序(规则性或周期性)。在许多关于生命过程的理论中,规则的时间搏动都发挥着重要的作用,如发育理论、生长和生长极限理论、记忆理论。在生物体中,时间上的规则性是很容易就能观察到的。它至少发挥着两种作用。首先,从环境中提取能量、以维护持续的准稳定过程之方法,大多需要具有时间周期性的装置,比如振荡器和发生器,生命过程也不例外。其二,时间上的规则性是一种处理信息的手段,类似于负载信息的空间上的规则性。人的口语就是一个例子;另可注意的是,所有计算机都使用了时间脉冲。前面提到的那些理论还暗示有第三种作用:利用时间脉冲的相位关系来处理和控制细胞和有机体的生长与发育。[⑤]
在某种意义上,结构——目的论意义上的功能性结构,而不仅仅是晶体的形态结构——必须视为破缺对称层级结构中的一个台阶,可能介于晶体性和信息弦之间。
基于层层推测,我想,下一个台阶可能是功能的层级化或专门化,抑或两者。到了某个程度,我们必须停止谈论不断降低的对称性,而要开始称其为不断增加的复杂性。因此,随着复杂性的增加,我们将循着科学的层级结构上升。我相信,在每一个层级上,我们都会遇到迷人的、非常基本的问题,即:将不那么复杂的部分组合为一个更为复杂的系统,并理解由此而来的本质上新型的行为。
多体理论和化学中出现复杂性的方式,与文化理论和生物学中出现复杂性的方式是不能相提并论的,除非你泛泛地说,系统与其部分之间的关系是一个单向通道。综合几乎是不可能的;另一方面,分析不仅是可能的,而且在各个方面都是卓有成效的:如果没有理解超导中的破缺对称,约瑟夫森(B. D. Josephson)或许就不会发现以他的名字命名的效应(约瑟夫森效应的另一个名称是“宏观量子干涉现象”:超导体中电子的、或超流液氦中氦原子的宏观波函数之间的干涉效应。这些现象极大地扩展了电磁测量的精度,在其各种可能的应用中,可以预期它将在未来的计算机中发挥重要作用,最终或许会带来这十年的某些重大技术成就[⑥])。卓有成效的另一个例子是,将遗传学还原为生物化学和生物物理学,整体上改写了生物学的面貌,这将带来难以估量的重大后果。因此,近期一篇文章[⑦]所主张的观点——我们都应当“耕耘自己的谷地,而不要试图在不同学科之间修建跨越山脉的道路”——是不对的。事实上,我们应该认识到,这样的道路,特别是通往相邻学科的捷径,仅仅从一个学科的视角是看不出来的。
粒子物理学家的傲慢以及他们的内涵性研究或许是我们的依靠(正电子的发现者说:“剩下的都是化学了”),但我们必须摆脱一些分子生物学家的傲慢,那些分子生物学家力图将人体组织或机能完全还原为化学,从普通的感冒和各种精神疾病一直到宗教本能。人类行为学与DNA之间的组织层次,显然要比DNA与量子电动力学之间的层次要多,并且,每个层次皆要求全新的概念构架。
在文章结尾,我借用经济学中的两个例子,来说明我想传达的观点。马克思(Marx)说,量变会引起质变;不过,20世纪20年代巴黎的一场对话总结得更清楚:
菲兹杰拉德(Fitzgerald):富人不同于我们。
海明威(Hemingway):是的,他们有更多的钱。
[①] V. F. Weisskopf, in Brookhaven Nat. Lab. Publ. 888T360 (1965). 亦参见Nuovo Cimento Suppl. Ser 1 4, 465 (1966); Phy. Today 20 (No. 5), 23 (1967)。
[②] A. Bohr and B. R. Mottelson, Kgl. Dan. Vidensk. Selsk. Mat Fys. Medd. 27, 16 (1953).
[③] 破缺对称与相变:L. D. Landau, Phys. Z. Sowjetunion 11, 26, 542 (1937)。破缺对称与集体运动,一般讨论:J. Goldstone, A. Salam, S. Weinberg, Phys. Rev. 127, 965 (1962); P. W. Anderson, Concepts in Solids (Benjamin, New York, 1963), pp. 175-182; B. D. Josephson, thesis, Trinity College, Cambridge University (1962). 专题讨论:反铁磁性,P. W. Anderson, Phys. Rev. 86, 694 (1952);超导电性,——, ibid. 110, 827 (1958);ibid. 112, );Y. Nambu, ibid. 117, 648 (1960)。
[④] F. London, Superfluids (Wiley, New York,1950), vol. 1.
[⑤] M. H. Cohen, J. Theor. Biol. 31, 101 (1971).
[⑥] J. Clarke, Amer. J. Phys. 38, ); P. W. Anderson, Phys. Today 23 (No. 11), 23 (1970).
[⑦] A. B. Pippard, Reconciling Physics with Reality (Cambridge Univ. Press, London, 1972).
【两句话的回答(327票)】:
我们对生物了解的越多,就觉得生物越复杂。
最平常的是病毒和人体免疫系统的协同进化,从人类刚在地球上出现就开始了。病毒一直在学着如何骗过我们体内的免疫系统,而免疫系统也在不停地记住新的病毒,似乎这个过程永无止境。病毒对决细胞的暗战,就像一部无时无刻在我们体内不断上演的史诗级科幻大片,而我们自己却毫不知情。
后来看了《自私的基因》......人体虽然是最精密的机器,但是说到底还是盛基因的容器罢了,容器会坏掉,基因却会一代一代传下去,永不消亡。现在我们体内的基因可能是几千万年前就存在地球上了......看了这本书,这个观点一直在我脑海中萦绕,深深的感觉整个世界黑暗了......
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哇,第一次得到这么多赞~~开心
我来解释一下@ 同学的问题:
基因的排序方式我可不可以理解为基因的排列顺序?在DNA上都是线性排列,一般情况下是不变的,如果有融合或者倒位的情况就是变异了,变异有可能生,也有可能死,这就属于变异和选择的范畴了。
相同位置的基因控制的性状表现出来不一样,也有可能是好几个基因协同控制一个性状,所以亲子代的关系其实就是基因的重新组合,每一对夫妻的小孩都是基因重新组合的结果,但从本质上来说,都是N千万年前在那个“基因汤”中形成的各种基因片段组合的结果,地球上所有的生物都是基因的容器,人的食欲、性欲、求知欲等所有的生理欲望其实都是基因的阴谋。
意识也是基因编程操纵的结果,基因是一个优秀的程序员,它给予生存机器这么一个指示:请采取任何你认为是最适当的行动以保证我们的存在。据道金斯说是与编程的原理一样的,想想人工智能吧!
【queenred的回答(172票)】:
聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene)是一种有“王”的称号的神奇材料。
能承受-190℃的低温,240℃~260℃的高温。
极其光滑,摩擦系数仅0.05-0.15。耐磨性能优良。
能够承受除了熔融的碱金属,氟化介质以及高于300℃氢氧化钠之外的所有强酸(包括王水)、强氧化剂、还原剂和各种有机溶剂的作用。
涂在弹头上可以提高子弹穿透力。
这东西俗称塑料王,也叫特富龙。
我们用它来做不粘锅的涂层。
【wheeler的回答(5016票)】:
重元素都是大恒星才能造的。。。比铁重的得用超新星。。。铅块很便宜但是那都是超新星啊。。。
有机物的元素是大恒星核反应的经典反应通路。碳氮氧循环。
植物里最大量的蛋白质是1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶。这个酶极其古老。
眼镜的加亮增透膜用了光的干涉特性。事实上涉及了光子的波函数性。。。加一层膜反而增加了透过率。这是以经典方式难以理解的。
GPS用了广义相对论。。。
生物体的构造和燃料是同样的东西。。这是一个用纯木头盖的烧木头的炉子。。
纤维素是糖的聚合物。。古代中国的绝大多数建筑理论上经过加工都可以吃。。
长弓,藤甲。。同样是理论上经过加工可以吃。古罗马弩炮(这货可以把26公斤的石弹打出300米远---百度百科) 也一样可以吃。
有一种塑料叫PLA。是3D打印机的常用材料。由玉米淀粉加工而成。
人的神经传导速度是极慢的。人眼的捕捉速度也很慢,可是人可以打乒乓球,在这个运动里,眼睛看不见球,看见了肢体也来不及做动作。但是人类的大脑通过读取对方动作计算出了球的位置。预先在球飞行之前放出了信号。然后以一个极其精确的角度拦截了球。这对于计算机来说都是很难的事情。
人脑的运算能力超过大型计算场。接近(不能确定)全世界所有计算场计算能力的总和。
人类的胚胎发育过程中,有一个步骤是细胞们解除粘性,转换为变形虫形态。然后根据化学信号分布爬到某个目的地,排布好,回复粘性,继续发育。(发展为内胚层和中胚层的细胞穿越原条的过程)
细菌产生抗药性的方式是转基因,而且有着诡异的协议专门传递抗药性基因。非常类似现代的开源软件方式。快速的话,一些细菌可以在15天内产生抗药性。
伟哥可以提高认知能力。
毛衣的静电的电压上千伏。
大气晴空电场的强度接近每米100伏。
水会自发的产生核聚变,只是速度并不快。可以在家自制一个产生核聚变的装置。用来产生中子射线。(比如Fusor)
人所积累的电荷会产生比较高的电压,但是电量不大(相对于人而言)。但是对于芯片,就是极具毁坏性的击穿电流。所以芯片的每个引脚都要加保护措施。用来放静电,所耗费的面积还不小。
内存不能无限大的一个原因是因为宇宙射线,宇宙射线每时每刻都在穿过地面,而一个粒子可以造成电离出上百万个电子电荷。所以内存的每一位的电荷都要大于这个数。这就要求每一位都需要一定的电容,也就是需要面积。
泡沫坍缩的时候会产生超高温,以及强烈的爆炸和震荡波。这种爆炸有助于把污物震落。这是每天洗衣时都会发生的事。
电路分析,受力分析,传热分析,频谱分析里面常用的一个东西叫快速傅里叶变换,它还有个用途是做乘法。加密之类的运算常用。
显卡的运算能力可以达到CPU的1000倍。只是对GPU的编程比较难,一般人玩不转。显卡的主要用途包括游戏,比特币,人工智能以及组成大规模计算场。每一个相关领域的研究者都应该感谢那些游戏玩家,正是他们的坚持不懈的消费才可以让学者们以如此低廉的价格买到如此牛掰的装备。
光驱里面有个激光器。拿出来可以做个激光雕刻机。
我们看到的物体的颜色其实并不是我们看到的。物体的颜色不仅与物体的颜色有关,也与环境光相关,不同的环境光下物体的实际颜色是截然不同的。(比如说有个影子什么的环境光就变了)。可是人脑依然可以抽取颜色的真实信息,一方面是人脑具有自动白平衡的功能,另一方面是因为人脑对熟悉物体自动脑补了颜色。
二维图像的三维重建是非常困难的。可是每个人都能把看到的图像转化为三维信息,这是因为人脑记住了所有常用物体的大小从而自动脑补出来的。所以对于陌生物体,人类实际上既不知道它的真实大小,也不知道它的远近。(最典型的就是在毫无参照物的雪地里的空间失调感,在飞机上看没有陆地的大海也不知道大海的距离。)
脑补的现象极其常见,绝大多数被人类所忽略。可是脑补是可以被干扰的。比如说用一块写满了"BLUE"的绿色墙体。一些人看了之后就会自动把它记忆成蓝的。。。。
========超过了500赞了======= 再补点=====
毛豆 和 黄豆是一种东西
卷心菜,紫甘蓝,菜花,西兰花,苤蓝,羽衣甘蓝,芥蓝。都是一个物种。
小学计算机玩的LOGO语言是LISP的一个变种。它实际上是一种函数式语言。
Javascripts也是一种函数式语言。它有个绰号。叫做“披着C语言外衣的LISP”。
氢氰酸是一种剧毒物质。氰酸物大多都有剧毒,元首就是用氰化物自杀的。可是在生命的早期。它极有可能是一种维生素。对于生命极其重要的腺嘌呤(ATP, RNA,DNA 还有cAMP之类的都有它)的化学式就是H5C5N5。有学者认为认为早期的腺嘌呤是由5分子氢氰酸直接聚合而成的。
中枢神经系统的可塑性是极其可怕的。
外周神经和中枢神经分别发育,然后再连接在一起。中枢神经系统随后识别具体哪根神经纤维是干嘛的。所以断手断脚之类的事情之后神经接上了一段时间之后会回复功能(有点类似于一捆电缆断了之后只是把电缆连上但是里面的线都是瞎连的。
有个例子是切除了大脑的一个半球。结果活得挺好
还有个例子是天生没小脑。也活得挺好
有个哥们自幼失明,可是这个哥们比较猛,他用回声定位来“看”这个世界。于是也活得挺好。
催产素是一种广泛存在的物质,在男女的大脑里都存在,而且浓度差不多。催产素与许多行为极其相关,爱情,友情,关心子女,照顾他人,宗教信仰,学习记忆等等等等。
如果想要直观的理解上面这条。幻想一下“爱”或者“关心他人”或者“虔诚的皈依”时候的心情,一种特殊的,渴望对他人好,像感动一样的感情堵在胸口,开心又难受。然后有一种令人踏实的安全感。这就是催产素分泌时的感觉了。(相信大家都对这种感觉并不陌生)。
很多实验都表明,催产素对学习和记忆有促进作用。
阿尔伯特爱因斯坦的宗教观是一种类似不可知论和自然神论的混合,他崇拜自然规律。他曾经说过
”那样来解读我的宗教观当然是谎言,一个系统地重复着的谎言。我不相信人格化的上帝,我从未否认这一点,而且都表达得很清楚。如果在我的内心有什么能被称之为宗教的话,那就是对我们的科学所能够揭示的、这个世界结构“。
虔诚的崇拜自然规律的一个好处是。当他/她看到 麦克斯韦方程组,大氧化事件,电子传递链,浸入式光刻,深度贝叶斯网络,RNA世界,标准模型 和 拉氏量 之类的东西的时候会感激涕零,催产素疯狂分泌。内心充满了皈依般的强烈情感。于是就瞬间全都理解并且都记住了。从而不太努力就成为了学霸。
我并不是在说我自己。
=============== 破了1000===========那再补点吧====
水会引起折射,这是由于水下的光速和在空气中的不一样。光子入水之后频率是不会变得,变得是波长,(频率乘以波长等于波速)。这些都是初中物理的知识。
伴随着芯片工艺的飞速发展,人们对制程的要求越来越高(越小的MOS管速度越快,功耗越低,同时集成度可以做得越大)。这就要求光刻时的波长越来越短。。可是哪怕是紫光的波长都有400nm,制程最高能达到200nm.(由于衍射,不能小于半波长)。而波长越短的光,越难以被介质折射。折射紫外线需要特殊的材料,到X射线的程度基本上就没什么东西能折射它了。而且波长越短,频率越高,光子的能量也越高。也越容易与物质发生吸收之类反应。这在当年造成了不小的危机。耗费巨资的实验都失败了。人们怀疑。摩尔定律还能不能继续下去。
后来有个哥们说,扔水下刻,波长不就短了吗。。。。。。。。。。
这就是沉浸式光刻技术,通过选用大折射率的液体。波长可以变得很短。于是芯片工艺以超摩尔定律的方式加速发展到了今天。
去年9月,英特尔推出了14nm制程的芯片。
IPhone4的那根捅sim卡槽的针是用金属玻璃制成的。。强度奇高无比。
======哎?被捣乱的人踩得这么靠后,居然还能破2000?==============那我再多写一些吧====
先来个小把戏。
把一个小球下面放一个大球,然后松手。。。落到地上之后小球会以极快的速度冲上房顶
这是个初中物理小把戏。如果落地时速度是v,大球反弹时也是v, 小球反弹后就成了3v,换算成势能就是原来的9倍。
如果是三个球大中小。。。。。那就是7v,势能是49倍。场面会很帅。
有个倭黑猩猩叫kanzi,这货会用一种人工语言和人交流(猩猩很难发出人类的声音,所以是借助计算机交流的)。
他还会用火,也会做饭(对于这点我觉得很多男生和女生应该感到羞愧)。
想不出算法的时候可以试试多来几个随机数。
确定性算法,随机性算法和量子随机算法的能力是不同的。
比如说从网络按顺序下载俩视频然后对比是否相同,确定性算法必须把第一个视频存下来然后才能比较。
可是随机性算法呢?它可以利用某种随机方式抽取第一个视频的特征,然后再抽取第二个。有一些特征之后就可以以趋近于0的错误率来比较了。(想到MD5的同学加5分)。
在这个问题里,确定性算法的空间复杂度下限是O(n), 而随机算法则是O(1).
还有一个例子是想要看俩N维矩阵A和B,看看它们乘起来是不是等于C。确定性算法很难想到比真的乘一下更快的。
随机性算法呢?它可以产生一个N维随机向量x作为"探针",看看(x*A)*B 是不是等于 x*C.不是的话肯定就不一样了,是的话也不见得一样,可是多试几次都一样那就真的一样了。
由于向量和矩阵的乘法时间复杂度是O(n^2)的,所以整体复杂度也是O(n^2)的。低于乘起来的复杂度,仅仅和输入复杂度一样。
随机性算法还有一个特点就是它总是重复的做很多次不靠谱的事情来形成一个靠谱的结果。本质是并行的。很适合高并行化的运算架构。。。
那么哪些运算架构是高度并行化的呢?。。看到上面说的显卡和人脑了吗?
为了以“简单”的方式来表示复杂的事物,人类发明了“形式文法”这种东西。
大家常用的正则表达式,还有编译方面的巴科斯范式。以及各种各样的计算语言啊。HTML表示啊,JSON方法啊。等等等等,都可以说是形式文法的衍生物。
可是人类并不是唯一用这种方式产生复杂事物的生物。植物产生形态也采用了类似的方式(其实远不仅仅是植物)。于是人类利用形式文法的方式做了个东西叫做L-系统,它可以产生相当逼真的植物(很多游戏和电影里产生树啊草啊神马的就是用得这种方法)。
大多数“简单”的计算机问题在加上限定条件之后都会变得比较难,比如说内存顺序放着俩数组a0,a1...an,b0,b1...bn。想把它们变更为a0,b0,a1,b1........an,bn属于极其容易的问题。面试都不会考,但是如果加上几个要求时间复杂度O(n), 额外的空间复杂度O(1)这两个限定就不一样了。(有兴趣的可以试试)
有个帅哥解了这题之后有人给他发了篇SCI。
(未完待续)
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未经作者同意,不得转载。
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提问前请先阅读之前的评论。以避免重复提问。(鉴于不知道得罪了哪路水军,上来就谩骂的人很多,而我又删不过来。暂时关闭了评论功能,见谅)
【葵生酱酱的回答(267票)】:
【waterfive的回答(504票)】:
看到题主的问题,当时就翻了下白眼,因为这个问题太广阔啦!每一个数学、物理、化学的方程式、每一个生物、历史、化学、地理,哪怕一个最简单的问题都呈现造物主的奇迹,怎么可能有人能回答出这个问题呢?从宇宙浩瀚星空,到你身体中几十亿个细胞,从万有引力的神秘数值到化学催化剂的原理哪一个不是奇迹呢?怎么可能这个问题能有答案呢?
但是我还是太天真了....真的有一个比较好的答案.....
那就是《Symphony of Science》科学交响曲(国内又翻译成《全球科学家大合唱》)
就是图上这个搞音乐的小伙子John D. Boswell,他从09年起,致力于用收集全球顶尖科学家、哲学家关于科学的各种睿语珍言,和各种特效画面,混音成一首首动听乐曲。 科学交响曲系列旨在以音乐形式推广科学知识。
简单来说,就是他做了18首,每首大概3分多钟的世界最厉害的科学家主持节目、参演视频、采访中的名言,并用音乐MIX,做成了一首歌。(国内把这种方法叫做“鬼畜”?)
所以你可以听到人类最杰出的大脑的混声大合唱:
史蒂芬-霍金(不解释)
摩根-弗里曼 (上帝哈哈)
费曼(对,就是那个诺贝尔物理学家的费曼!)
罗素(对,就是那个又是文学家又是数学家的罗素)
阿西莫夫(对!就是那个科幻巨巨阿西莫夫!)
卡尔-萨根(本人男神,最伟大的科普作家和天体物理学家,《苍白蓝点》老版《COSMOS》作者)
理查德-道金斯(《自私的基因》作者是当今仍在世的最著名、最直言不讳的无神论者和演化论拥护者之一)
奈尔-泰森(之前推荐的,《宇宙:时空之旅》主持人,注明天体物理学家)
布莱恩-考克斯(BBC奇迹系列主持人,英伦帅哥摇滚物理学家,迷倒万千少女)
布莱恩-格林(《优雅的宇宙》《宇宙的构造》作者主持人,弦理论扛把子)
加来道雄(日裔美籍世界顶级物理学家,超弦理论奠基人)
卡洛琳·波尔柯(卡西尼探测器成像实验室负责任,土卫三十五发现者)
等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等.....
太多了!你想不想听这些世界上最聪明的大脑对科学总结的睿智名言?想不想听霍金罗素唱歌?想不想听科学之歌?
目前18首目录是这样的,每一个主题是一群科学家的歌唱,问题每首歌都像诗一样!!美美美,太美了!!!目前18首目录是这样的,每一个主题是一群科学家的歌唱,问题每首歌都像诗一样!!美美美,太美了!!!
我当时找资料的时候再听,根本停不下来泪流满面!!!不断的被冲击人类和科学的美好和奇迹,都不是赞叹了。从晚上11点硬是兴奋一晚上没睡,到凌晨4点才睡着....“有哪些知识让你惊叹自己竟然活在那么高大上的世界里?”我想,这18首歌会是个很好的总结答案。
说了那么多,为了方便大家,我把有几首我特别喜欢的敲下来,当做科学之诗,或者你觉得麻烦,可以跳过我后面的摘录,直接看视频和音乐,但是我觉得当中剪辑的科学家的词句,本身就是无与伦比美妙的诗,所以还是觉得打上来给大家看(都是真人以前说的呀,还能剪辑成诗歌!如果你懂英文,看这些会更有感触,很多词句中文是翻译不出来的,网易公开课只翻译了5集,问题我觉得翻译的有点渣,反而是B站不少活的野生字幕君水平很高,所以结合诗句、B站野生字幕君,和自己的一些翻译,敲出来,还挺累的,一首3分钟,一首敲下来要弄个三四十多分钟)
John D. Boswell第一首歌是09年发布的《辉煌的黎明/A Glorious Down》,也是我非常喜欢的,演唱着是卡尔-萨根和史蒂芬霍金(鼓掌)
《辉煌的黎明/A Glorious Down》
【卡尔-萨根旁白】
额…我不是很擅长唱歌,额,我现在试试看…
“唔儿——”“唔——儿”(素材来源自某片他在学鲸鱼叫~)
(卡尔-萨根开始唱歌)
如果你想彻底从零开始做一个苹果派
你必须先发明这个宇宙
空间布满了虫洞组成的网络
你也许会在另一个空间
另一个时间点出现
天空召唤着我们
倘若我们没有自取灭亡
有一天我们将踏上前往星星的旅程!
让黎明变得无比辉煌的
不是旭日,而是天空中闪耀的星系!
一个有着4000亿颗太阳的清晨!
升起的是天边的银河!
宇宙中有不可估量的优雅的真理
精美的相互关系
令人惊诧的自然的法则
我们相信我们的未来在很大程度上
取决于我们有多了解这个宇宙
即便我们如尘埃般渺小
大脑不仅用来记忆
它对事物进行比较、综合、分析
它创造出抽象的概念
即便最简单的概念,例如我们对数字1的思考
也有精细的逻辑
大脑有它自己的语言
来检测这个世界的构架与内涵
让黎明变得无比辉煌的
不是旭日,而是天空中闪耀的星系!
一个有着4000亿颗太阳的清晨!
升起的是天边的银河!
天空召唤着我们
倘若我们没有自取灭亡
有一天我们将踏上前往星星的旅程!
(霍金大神)
数千年以来
人们一直想知道
宇宙是否无限延伸
抑或终有尽头
从大爆炸到黑洞
从暗物质到巨大的危机
我们如今对宇宙的想象
总是奇特而夸张
(卡尔萨根)
我们多么幸运,能生活在如今的时代
这是人类史上第一次
我们终于真正的拜访其他世界
让黎明变得无比辉煌的
不是旭日,而是天空中闪耀的星系!
一个有着4000亿颗太阳的清晨!
升起的是天边的银河!
让黎明变得无比辉煌的
不是旭日,而是天空中闪耀的星系!
一个有着4000亿颗太阳的清晨!
升起的,是天边的银河!
【卡尔萨根旁白】
地球的表面不过是星辰大海的沙滩
我们刚刚向水中行走了一小步
而这海水是如此迷人
第二首也是人气很高的第二首也是人气很高的《宇宙中的怪兽》 Monsters of the Cosmos
演唱着有:摩根-弗里曼/奈尔-内森/加来道雄等
【貌似星际迷航引子旁白】
“我将要去一个没人敢去的地方!
进入到黑洞中”
“这太疯狂了!”
【奈尔-内森旁白】
如果你陷进去了,你永远就出不来了
黑洞会通过从头到脚的撕扯赋予你死亡
【唱歌开始】
(摩根-弗里曼)
宇宙中的有怪物出没
他们能吞噬所有的恒星
在这些等式里藏有一只怪物!
因迷失而靠近它的一切都会被拖向死亡!
(加来道雄)
在黑洞的中央,万有引力是无限大的
时间静止,空间无依
每一个星系的中央都有一个黑洞
和数以百万计的更小的黑洞
(女科学家声)
引力的反常是如此的奇妙
以至于没有什么比此更加迷人
(摩根-弗里曼)
宇宙中的有怪物出没
他们能吞噬所有的恒星
他们可以在无形中彻底摧毁空间本身!
因迷失而靠近它的一切都会被拖向死亡!
在上个世纪,对黑洞的研究经历了从数学趣谈到真实宇宙物质的一大巨变
显而易见,这对于研究星系起源至关重要
没有任何物质能够得以逃脱,就连光也不例外
(Nothing can escape it,even light)
无法计数的大量黑洞啊
在我们的星系周围呼啸而过
没有任何物质可以照亮它们!
无法计数的大量黑洞啊
在我们的星系周围呼啸而过
没有任何物质可以照亮它们!
大黑洞的中心其实是一个奇点
(奈尔-内森)
是一个具有无限大密度的点
(摩根弗里曼)
现存的一切物理定律都对它无效
巨型的恒星在能量不足时会发生坍缩
黑洞是燃尽后恒星的产物
真理可比科幻小说奇妙多!
引力的反常是如此的奇妙
以至于没有什么比此更加迷人!
(摩根-弗里曼)
宇宙中的有怪物出没
他们能吞噬所有的恒星
他们可以在无形中彻底摧毁空间本身
因迷失而靠近它的一切都会被拖向死亡!
无法计数的大量黑洞啊
在我们的星系周围呼啸而过
没有任何物质可以照亮它们!
无法计数的大量黑洞啊
在我们的星系周围呼啸而过
没有任何物质可以照亮它们!
【男声旁白】
没有什么能比黑洞更巨大和令人毛骨悚然的了
Nothing is bigger and scarier than a blackhloe
【女声旁白】
黑洞是宇宙的已知部分,和现有科学尚未触及的地方的边界。
The boundry between the known universe andthe place beyond the reach of science。
第三首也是超高人气的关于质量方程E=mc?的之歌《群星的秘密》(Secret of the Stars)
演唱者有:布莱恩-考克斯/布莱尔-科林/加来道雄/奈尔-泰森
【引子-电影旁白】
你喜欢神秘的故事吗
我有一个讲给你听
概念解释:相对论
时间、距离和质量之间神秘而奇异的关系
在我们讲完之前,你一定会同意
真实比最神奇的幻想更神奇!
群星为何闪耀?
银河为何璀璨?
【开始唱歌】(Brian Cox)
质能方程E=mc?
这就是点亮群星的引擎
能量转化为质量
(加来道雄)
这就是群星的秘密
现在注意听
你运动的越快,质量就会越大
运动的能量转换成你的质量
(Brian Cox)
运动的能量
等于质量乘以光速的平方
大量的能量来源于微小的质量
光总是恒速运动
不管你如何去观察
不管我想对你如何移动
光总是恒速运动
(Nelson Tyson)
不管谁在测量
不管你移动到那个方向
光速一如始终
不管它往哪移动,多快移动
你移动的越快,时间就会变慢
一切都会变慢
(Brian Cox)
当你移动时,时间会减速
时间以不同的速率移动
时钟会运转的更慢
(女科学家)
相对论极大的改变了我们看待世界的方法
(Brian Cox帅哥嚎叫)
它美丽,它崇高!!
一个简单的方程凝聚整个宇宙的能量!!
这就是点亮群星的引擎!!
能量转化为质量!
(加来道雄)
这就是群星的秘密!
(Brian Cox)
它是科学美丽的篇章
它是美丽而优雅的理论!
它是科学美丽的篇章
它是美丽而优雅的理论!
(Brian Green)
行星像地球一样拥有固定的轨道
因为它沿着引力的曲线
太阳的存在影响了空间的构造
(Brian Cox)
空间和时间被群星的质量弯曲
当物体通过这个弯曲的空间,它们也将会扭曲
【电影旁白】
所有的这一切都显示出一个事实
时间和空间是相关的
(Brian Cox)
当你穿过弯曲的空间与时间
你会感觉到一种力
当你穿过弯曲的空间与时间
你会感觉到一种力
这种力就是引力!
多么美丽,多么崇高!
简单的方程描述出全宇宙的能量!!
这就是点亮群星的引擎!!
能量转化为质量!
这就是群星的秘密!
这就是群星的秘密!
朋友们说要看费曼大神霍金大神,好吧第四首《量子世界》Quantum World
演唱者:费曼大神/摩根-弗里曼/弗兰克·克洛斯/布兰恩-考克斯/史蒂芬-霍金
【旁白:摩根弗里曼】
So,what are we really made
我们实际上是由什么构成的?
(唱歌开始:摩根弗-里曼)
向原子深处探寻
你会发现微小的粒子
他们由无形的力量聚拢在一起
世间万物都由微小的能量构成
从宇宙的熔炉里诞生
(Frank Close)
构成我们的原子由带电负荷的电子
围绕着庞大的原子核
(加来道雄)
给予了我们的世界一个非常与众不同的解释
(Brain Cox)
12个物质粒子!
4种自然力量构成!
12个物质粒子!
4种自然力量构成!
这是多美妙而有意义的故事!
(理查德·费曼大神唱歌)
那些小的东西
与大的东西大为不同
任何东西都不像它看起来那样
它与大的世界有如此美妙的不同
世界是由杂乱无章跃动的东西组成
真令人难以置信!
(加来道雄唱歌)
是如此的飘渺和离奇
甚至连爱因斯坦也捉摸不透
(Brain Cox)
在量子的世界
在粒子的世界中
没有什么是确定的
这是一个充满可能性的世界
给了我们的世界一个非常不同的解释
12个物质粒子!
4种自然力量构成!
12个物质粒子!
4种自然力量构成!
这是多美妙而有意义的故事!
(费曼大神唱歌)
这非常难想象
所有这些疯狂的东西
究竟真实是怎样
电子像波一样
但是却又不是波
电子像粒子一样
却又不是粒子
(斯蒂芬-霍金大神唱歌)
我们需要万物的终极理论!
哪怕它仍然超越我们的想象
我们需要万物的终极理论!
也许是最终的巨大胜利!
科学的最终胜利!
(Brain Cox)
给了我们的世界一个非常不同的解释
12个物质粒子!
4种自然力量构成!
12个物质粒子!
4种自然力量构成!
这是多美妙而有意义的故事
【旁白,费曼大神结束语】
我不得不停下来了
我会留给你们自己来想象(费曼大神萌笑)
第五首本人很喜欢的《向宇宙的边缘前进》 Onward to the Edge 很有我们的征途是星辰大海的感觉
演唱者:奈尔-内森/布莱恩-考克斯(教授你的出场频率真高,不愧是妇女之友)/卡洛琳·波尔柯
【奈尔-内森引子旁白】
我们在探索宇宙的路上有一些标志性的事件
其中之一是人类第一次离开地球
接下来是月球漫步
然后是什么?
(开始唱歌:Neil Tyson)
朝着宇宙的边缘前进
我们正朝着宇宙的边缘前进
你我都身处于此
在这个小小脆弱的星球
朝着宇宙的边缘前进
我们正朝着宇宙的边缘前进
你我都身处于此
在这个小小脆弱的星球
(Brian Cox)
这是我们的太阳
但也只是茫茫星海中的一颗星
它是太阳系的中心
但也只是茫茫星海中的一颗星
水星是最接近太阳的行星
它炙烤着岩石寸草不生
(Neil Tyson)
月球上也有天空
也有地平线
那儿是另外一个世界
月球的天空中有地球
正如我们在地球上看到月球一样
朝着宇宙的边缘前进
我们正朝着宇宙的边缘前进
你我都身处于此
在这个小小脆弱的星球
我们并非唯一去思考
无限世界的世界
我们并非唯一去思考
无限世界的世界
(女科学家Carolyn porco)
地球是个强力的信标
唤起我们的认知
当看到我们这颗小小淡蓝的星球
出现在其他星球的天空时
让我们产生一种强烈的触动
当看到我们这颗小小淡蓝的星球
出现在其他星球的天空时
让我们产生一种强烈的触动
土星的系统
是无比的辉煌
因为她的星环
和她形态迥异的卫星
(Neil Tyson)
行星们不再抽象
他们是另一个世界
或许还有生命存在
他们改变了我们对地球的思考
(女科学家Carolyn porco)
我们这颗小小淡蓝的星球
我们这颗小小淡蓝的星球
【Brain Cox旁白】
地球只是一颗在太阳光下悬浮的星尘
一个苍白蓝点(致敬卡尔-萨根)
(Neil Tyson)
朝着宇宙的边缘前进
我们正朝着宇宙的边缘前进
你我都身处于此
在这个小小脆弱的星球
(Neil Tyson)
朝着宇宙的边缘前进
我们正朝着宇宙的边缘前进
你我都身处于此
在这个小小脆弱的星球
我们并非唯一去思考
无限世界的世界
我们并非唯一去思考
无限世界的世界
(Brain Cox)
自然的法则
用极其微小的变化
创造出截然不同的世界
【Neil Tyson旁白】
当我们抵达宇宙的边缘时
我们将会穿越孤独的宇宙,从而知道
有些时候,至少现在
一个人必须心甘情愿的爱着这些问题本身
好了好了,我已经知道肯定会有人嫌弃我烦了又臭又长,最后一首咯!真的最后一首我保证!!献给科学家们《真实之诗》(The Poetry of Reality)
这一集人比较多,演唱者:卡尔-萨根/迈克尔·舍默/雅各布·布朗劳斯基/奈尔-泰森/理查德-道金斯/Jill Tarter/Lawrence Krauss/费曼大神/布兰恩-格林/霍金大神/PZ Myers/Carolyn Porco
(直接唱歌)
(Michael Shermer)
科学是探索世界的利器
(Jacob Bronowski)
科学是一种人类特有的知识形式
我们总是站在已知世界的悬崖边
(卡尔-萨根)
科学是世代相承的共同事业
我们铭记为科学铺路的伟人
也体验着他们的伟大
(Neil Tyson)
如果用科学的眼光看世界
世界将迥然不同
并且这种思想赋予你力量
(理查德-道金斯)
真实的世界里诗歌广为吟诵
科学是现实的诗歌
(卡尔萨根)
我们研究科学
生活将更美好
(理查德-道金斯)
真实的世界里诗歌广为吟诵
科学是现实的诗歌
(Jill Tarter)
人类的故事
是灵感在黑暗中碰撞出火花的故事
(Lawrence Krauss)
科学家们热爱神秘
他们热爱未知
(费曼大神)
我对未知毫无畏惧
比起畏惧我更到乐趣无穷
(Brain Greene)
这是一个广袤无艮的世界
而我们只是其中一粒尘埃
(霍金大神)
我们对宇宙探索愈深入
会愈发感到世界的精彩
(Carolyn Porco)
置身于探寻真理的过程和探索本身
是条充满真知灼见的道路
(理查德-道金斯)
真实的世界里诗歌广为吟诵
科学是现实的诗歌
(卡尔萨根)
我们研究科学
生活将更美好
(理查德-道金斯)
真实的世界里诗歌广为吟诵
科学是现实的诗歌
(Jill Tarter)
人类的故事
是灵感在黑暗中碰撞出火花的故事
(Brain Greene)
处于浩瀚宇宙孤独一隅的我们
可以依靠思想的光芒
追溯宇宙开端后的那一短暂的瞬间
(PZ Myers)
科学改变了我们的大脑
让我们对事物有一进步的思考
(理查德-道金斯)
科学用公正的事实
摆脱人类的个人偏见
真实的世界里诗歌广为吟诵
科学是现实的诗歌
(卡尔萨根)
我们研究科学
生活将更美好
能坚持看到这里的给大家鞠躬,顺便送给大家彩蛋哟,又花了时间找了能坚持看到这里的给大家鞠躬,顺便送给大家彩蛋哟,又花了时间找了
《科学交响曲》里面出现的部分视频名称(包括剩余12首我没贴的),有兴趣的可以观看,送给能坚持看到这里的观众们:
出现影片:
《卡尔萨根的宇宙 | Carl Sagan: Cosmos (1980)》
《霍金的宇宙 | Stephen Hawking: Stephen Hawking's Universe 》
《Brain Cox BBC太阳系的奇迹》
《Brain Greeen 优雅的宇宙》
《摩根弗里曼穿越虫洞》
《奈尔-泰森的宇宙》+奈尔泰森2006年做的演讲《超越信仰科学,理性,宗教》
(Neil deGrasse Tyson: The Universe + 2006 Beyond Belief Science, Reason, Religion)
《BBC 人体奥秘》《BBC哺乳类全传》《BBC与远古人同行》《BBC人类星球》《Discovery探索频道:挑战人体极限》
(BBC's The Human Body, BBC-The Life of Mammals,BBC-Walking with Cavemen,BBC-Human Planet.BBC太多了= =反正BBC的都去看吧!)
Discovery Channel's Human Body: Pushing the Limits)
《理查德-费曼:有趣的想象 1983》
(Richard Feynman: Fun to Imagine)
很多TED视频,包括《TED:卡罗琳-波科带我们傲游土星》《TED:Brian Cox我们为什么需要探索家》《TED:Michael Shermer自欺背后的模式》等等
《加来道雄:如何应对外星人》《加藤道雄:果壳中的宇宙》加来道雄N多纪录片....
Michio Kaku: Michio Kaku On Aliens On Physics
Michio Kaku: The Universe in a Nutshell
《Bill Nye: The Eyes of Nye》
(Bill Nye是《the Science guy》电视节目的主持人)
《Robert Jastrow: Unknown》
(罗伯特.贾斯特罗(RobertJastrow),美国航空航太管理局戈达德太空研究院创始人,著名科学家,爱因斯坦全传作者)
《理查德道金斯:为什么宇宙看起来这么奇怪》《查尔斯达尔文的天才》
Richard Dawkins: Why the universe seems so strange + The Genius of Charles Darwin
《David Attenborough: Charles Darwin and the Tree of Life - David Attenborough》
(戴维·艾登堡是BBC自然科学著名主持人,被授予爵士)
《Jane Goodall: What Separates us from Chimpanzees》
(珍妮·古道尔!!在世界上拥有极高的声誉的动物学家,如果你度过牛津教材一定会学过她20岁跑到丛林里和黑猩猩在一起38年的故事)
太多了,好多我也没看过- -不举了。
恩,总之谢谢大家捧场~
【arriettyyao的回答(258票)】:
湖北人爱说的
【撒】,其实是屈原最爱说的
【兮】的变音。
【nnnan的回答(164票)】:
自从知道扫地机器人的工作原理是来自扫雷技术之后,肃然起敬,每次它工作的时候我都会起立行注目礼。
被评论逗笑了,改成“拆弹”是不是少点误会呀。
【Fangguo的回答(79票)】:
从左上角顺时针介绍下吧:
太阳里面是热核反应,地球的能量和负熵之源。
太阳辐射出来的是麦克斯韦方程组,万有引力和广义相对论方程,宇宙中无处不在的光和引力之波。
河流里奔腾的是流体力学的N-S方程。
萌 子在源源不断的燃烧碳水化合物。
右下角是描述分形蕨的方程。
绿色的 正在默默的捕获光能,将其转化为低熵的碳水化合物。
而空中的高能宇宙射线,正轰击/衰变各种成基本粒子。
展翅高飞的鸟群背后,是流体力学的伯努利方程。
山的曲线,可以用傅立叶级数展开。
正中间藏了一只薛定谔的 ,哦不对,是薛定谔的方程。
正是这些低调奢华的方程,支配着我们这个高大上的世界。
最后用大神ukim的一句话结尾:
美丽有两种
一是深刻又动人的方程
一是你泛着倦意淡淡的笑
【楚云飞的回答(141票)】:
小时候乱翻书,第一次读到“江畔何年初见月,江月何年初照人。人生代代无穷已,江月年年望相似”时,整个人瞬间都凝固了。整天没心没肺胡闹的我突然有一种说不上来的渺小与悲哀的感觉。很多年后读了闻一多的分析才知道是文字间的宇宙意识与生命意识震撼了我。因为第一次读到的是望相似的版本,至今对只相似的版本觉得别扭……中毒太深……
【王明远的回答(166票)】:
泰勒展开。。。
【雷雷的回答(135票)】:
因为很少在知乎答题,而且很多时候用手机编辑答案,所以排版混乱,阅读困难。现在按时间顺序修改了答案。多多少少能好读一些。15-2-5—————————————————————————————————————看到wheeler的答案被点赞那么多次,我真心夜不能寐啊。里面好多误导性回答,大有哗众取宠之嫌。怎么大家都不甄别下呢?另外,我在该答案下留言已经被其删除。我的评论是针对:聚乳酸,水聚变,纤维素这三个问题提出了疑问。希望
给出解释。
—————————————————————————————————————
发现 wheeler已经将我屏蔽。无法在他答案下进行评论。
希望能平等客观的进行讨论。 希望能平等客观的进行讨论。
将评论截图 贴到此处。
因为评论中不能贴图。在此处添加。来源百度。
——————————————————————————————————————————————————————————————————————————
因为评论中不能贴图。在此处添加。来源百度。因为评论中不能贴图。在此处添加。来源百度。
没看懂怎么做。请问 没看懂怎么做。请问 如何聚变。
另外。贴出评论。 答主说的水是不是太过误导?请修改。
——————————————————————————————————————————————————————————————————————————更新
声明:答主知识储备很深,让人钦佩。但是表达上太过技巧,舍去细节,使人被误导,使得普通的知识变的神奇。另外,我对答主的评论没有任何的谩骂,只是指出答主“有哗众取宠之嫌”。而且关于聚乳酸的问题之前也没有人问过,却依旧被删除。因为答主删除了评论,所以我们没法看到是谁,是以何种程度进行了所谓的谩骂。希望大家克制情绪,平等客观的讨论问题。最后,答主所谓的水军有些自行脑补了。
附上作者原文
—————————————————————————————————————(模仿一下)有一种材料叫NR,是飞机起降的关键材料,以应对飞机降落时巨大的冲击力。可以由树分泌的液体加工而成。——————————————————————————————————————————————————————————————————————————(模仿一下)有一种材料叫NR,是飞机起降的关键材料,以应对飞机降落时巨大的冲击力。可以由树分泌的液体加工而成。—————————————————————————————————————
更新15-2-5编辑
【左旋甲基苯丙胺的回答(208票)】:
每一次仰望星空,我们都是在回望过去.
【唐文韬的回答(54票)】:
所有生命体生长的五大必需元素是C、H、O、N、P
C、H、O是生命体内几乎所有有机物的基本构成元素,通过光合作用使C和小部分H、O进入食物链,通过喝水和呼吸继而满足剩下大部分H、O的需求。简而言之,可以通过低成本的方式取之不尽
N的主要去向是合成蛋白质,目前主要通过化学固氮使空气中的N通过氮肥进入食物链,还有少部分是通过生物固氮。虽然成本高点,但是N也是用之不竭的
接下来是重头戏,P!
P主要用于合成DNA、RNA、ATP等化合物,食物链中的P有两大来源,一是磷矿石,每年开采约17.5百万吨磷,二是放牧,从未施肥的草地每年可获得约12.1百万吨磷。全球范围内磷的流向见下图。
P的流失主要有两大去向,一是土壤径流和侵蚀,二是人和动物的排泄物。二者最终都会进入地表水体,流向大海,然后和海水里的钙、镁等离子反应生成沉淀,沉到海底,然后经过亿万年的地壳运动,变成磷矿石跑出来。
也就是说,磷是不可再生资源。说煤啊,石油啊不可再生可能大家都没什么紧迫感,因为可以找到替代资源,但是你能找到磷的替代资源,代替它合成DNA、RNA么?
目前的磷矿石大概还可供开采100年左右,高品位的磷矿更是三五十年内就会被开采完,按照现在这个开采速度。目前四大磷矿产地是摩洛哥、中国、俄罗斯、美国,占了全世界产量的80%以上,其中美国上个世纪八十年代已经不往外出口磷矿了。
Cordell et al. (2011) 用模型预测了未来磷的使用框架(下图),通过提高磷肥的使用效率和改善人的饮食习惯,可以节省2/3的磷,而通过回收排泄物(人和动物的)和农作物残余物(稻草、玉米梗等)可回收1/3的磷:
排泄物!老祖宗几千年的智慧啊,用尿液和粪便施肥,磷进入食物链,人吃了之后又排出去,变成肥料,道法自然,生生不息也。
那么问题来了,在基于抽水马桶和小便器的现代卫生系统里,如何有效回收磷呢?
呆逼的欧洲人于是想出来解决办法了,源头分离。将尿液和粪便在进入下水道之前进行分离,分别处理,回收氮、磷,同时减轻下游污水厂的负担。嗯,也就是我现在在做的,想想还是有点激动呢!
另外,由于成年人的熵变约等于0,也就是吃进去的元素,几乎都排出来了,除了一部分C变成气体、小部分无机盐通过汗流出来,其余进入人体的元素最终都进入到尿液里了。也就是说,往尿里面加点盐,多加点糖,干了它,这一天的营养元素差不多就满足了!哦,对了,不能100%吸收,不能被吸收的那部分变成了便便,嗯
Cordel et al. 2011. Towards global phosphorus security: A systems framework for phosphorus recovery and reuse options. Chemosphere 84:747-758.
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评论有人说不能喝尿,好吧,咱不喝Θ_Θ
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