我和我在基础物理学界的同事们是爱因斯坦的理性的后继者,乐于自认为我们是在探求美。有些物理方程丑得让人不愿多看一眼,更不用说把它们写下来了。毫无疑问,终极设计者只会用美的方程来设计这个宇宙!我们宣称,如果有两个都可用来描述自然的方程,我们总要选择能激起我们的审美感受的那一个。“让我们先来关心美吧,真用不着我们操心!”这就是基础物理学家们的呼声。
读者也许会把物理看成一个具有精确预言性而不适于审美沉思的科学。其实,审美事实上已经成了当代物理学的驱动力。物理学家已经发现了某些奇妙的东西:大自然在最基础的水平上是按美来设计的。我希望与你们分享的正是这种奇妙的感受。
“美”一词被赋予了一定的内涵。在日常生活中,我们对美的感受是依赖于心理、文化、社会甚至常常是生理等因素的。物理学显然不会关心这一类的美。
自然在她的定律中向物理学家展示的美是一种设计美。因强调几何对称,这种美在一定程度上使我们想到了古典建筑。物理学家在审视自然时所用的美学体系也是从这种朴素的几何确定性中吸取精髓的。请在纸上画出一个圆、一个正方形和一个矩形。快,哪一个图形更能使你愉悦?按古希腊人的观点,多数人大概会选择圆。当然,正方形甚至矩形也不会没有热忱的崇拜者。但存在一个客观的判据,它按圆形、正方形、矩形的次序来排定三种图形的名次,按此次序:圆具有更高的对称性。
或许我不该问哪一个图形更美,而该问哪一个图形的对称性更高。但是,按古希腊人对球形以及它们所构成的天体的完美性的雄辩论述,我还是要继续将对称等同于美。
对称性的精确数学定义涉及到不变性的概念。如果一个几何图形在某些操作下保持不变,就说这个图形在这些操作之下具有不变性。例如,圆在绕它的中心旋转时是不变的。作为一个抽象实体,不管我们把它转17度还是转其它角度,这个圆都不会变。而正方形就不一样,只有绕它的中心转90°、180°、270°和360°时(考虑对几何图形的影响时,转360°和转0°或不转是等价的)才保持不变。矩形的对称性比正方形的还要低,只有绕它的中心转180°和360°时才保持不变。
基础物理学家选择探求的美是:
日常生活中依赖心理和文化的直觉认识
物理学家在审视自然时所用的美学体系是古希腊人的古典建筑美
图形的对称性
激起审美感受的描述自然的方程
下列对哲学家及其思想的认定不正确的是:
老子早于庄子,庄子早于韩非子
亚里士多德师从柏拉图,柏拉图师从苏格拉底
毛泽东的实践观同于列宁,列宁的实践观同于马克思
尼采的非理性主义源于叔本华,叔本华的非理性主义源于培根
火星轨道在地球轨道的外圈,与地内行星相比,从地球上能观测到火星的时间和位置变化范围很大。古人有“火星冲日”的说法,在“火星冲日”这天,火星最亮,在夜空停留的时间也最久。“火星冲日”最可能发生在右图( )位置。
如图所示
如图所示
如图所示
如图所示
每年冬天,当向南迁徙的鸟儿飞过英国的大地时,许多爱鸟人都会在庭院里抛种子和燕麦,希望可以帮助鸟群获得足够的能量。但这种做法使10%的黑顶林莺改变了传统的迁徙路线,它们由德国南部和奥地利飞往西南方向的西班牙转而飞向西北方的英国,在那里依赖爱鸟人的供养生存。
这段文字的主旨是:
人的行为会影响动物的习性
爱护野生动物要注意方法
黑顶林莺的天性使得它们改变了迁徙路线
人类可以通过自身的行为帮助鸟类
①在基因时代,生物学家们收集分子层次上的癌症成因信息,这些信息使他们开始质疑传统的癌症分类法:即根据肿瘤出现在身体中的位置来分类癌症。
②研究者们认识到传统的分类法应该被根据突变种类的分类法取代,正是这些突变使得细胞以不受控制的形式生长而形成肿瘤。
③如果两个患者的肿瘤存在于完全不同的器官组织之中,却由相同的突变引发,其间的共同点可能比那种存在于同一个器官中却由不同的分子机制引起的肿瘤更多。
④________,两个表面上看起来患有同种癌症的病人却可能会因为决定性突变的不同而有着非常不同的结果。
⑤一旦不再将癌症视为一种依据解剖学定义的疾病,转而集中注意这些分子异常,治疗就是完全不同的另一场竞赛了。
⑥常规的化疗和放疗对分裂中的细胞特别有杀伤力,所以能够对总在高速生长的肿瘤细胞形成显著伤害。但它们同时也要求身体的其他部分付出高昂的代价。
⑦很多肿瘤学家相信这一方法可以将癌症从一种致死性疾病转化为一种慢性病,人们可以忍受着这种慢性病生活很长时间。当然这不是轻易可以做到的。
⑧治疗可能需要采用靶向药物的鸡尾酒疗法,鸡尾酒的配方随肿瘤的突变随时调节。虽然很难,但理论上这种治疗方法应该比目前应用的方法有效得多,同时副作用也小得多。
⑨艾滋病明显就是这种情形,采用抗逆转录酶病毒药物的鸡尾酒疗法能够减慢病毒的复制,使得感染HIV的人可以忍受着这种感染活到老年。如果发现病毒对某种药物产生抗性,就换用另一种药物。
⑩在二十世纪九十年代中期,遗传学家们发现了BRCA1和BRCA2,这两个基因与超过半数的乳腺癌遗传类型有关。
⑪这两个基因所编码的蛋白质掌管DNA修复,因此当他们有缺陷时,细胞变得更有可能累积那些将引发癌症的突变。
⑫但这种遗传型变异仅占乳腺癌变异的10%,所以在治疗乳腺癌和其它肿瘤的问题上,当前最需要也最艰巨的努力在于:识别那些在个别细胞中自然产生的致癌突变。
⑬为此,国际癌症基因组联盟将致力于完成25000例个体肿瘤的DNA测序,建立50种最常见的癌症的突变记录档案。
生物学家质疑传统的癌症分类法的原因是:
如今已经进入基因时代
癌症发生跟身体的器官无关
解剖学无法定义癌症的分类
癌症发生与分子机制突变相关
随着生产的发展,人们的分工越来越细,科学与文学逐渐分开,形成了“科学界”、“文学界”。如今,分工更细了,研究科学的人,一辈子只限于某一学科、某一专业,以至某一专题。这样,“隔行如隔山”,常使人的视听囿于很小的天地,成为分工的奴隶。
这段文字意在强调:
人们的分工导致学科的分科,分工越细,分科就越专
越来越细的分科成为分工的奴隶,局限了人们的视听
学科应该分科,但研究者须视野开阔,不宜局限于狭小的天地
“科学界”与“天文界”各有自己的特色,不能混同
下列著名科学家与其主要成就对应正确的是:
(1)提出了生物进理论论
(2)发现了放射性元素铀
(3)建立了经典力学体系
(4)提出了量子力学理论
教育上有一个传统,就是在课程设计中把科学与文学、历史对立起来。这种对立是容易从历史上来解释的。在实验科学以前,文学、语言和哲学已经在所有高等学校占领了牢固的地位。实验科学自然必须奋力前进。没有一个筑有堡垒的和坚固的势力集团会轻易放弃它可能占有的垄断地位。但是,无论哪一方面,都认为语言和文学全部是人文主义性质的,而科学则纯粹属于自然界的,这是一个错误的观念。
接下来最可能要讲的是:
文学、历史在高等学校的传统地位
实验科学是如何迅猛发展起来的
人文学科的垄断地位是如何被打破的
将科学与人文对立为什么是不应该的
某市公立小学入学实行摇号方式,依次分别从十个号码球中(内置0至9十个号码)摇号抽取个、十、百位数号码,组成一个数。与该数字相同编号(如001即为1)学生即为第一个中签录取的学生,第二位录取的学生为第一位录取学生的编号+等差数,以此类推确定中签号。参加摇号的学生总人数为950人,若在第一轮摇号中,第一个中签数是270,等差数是8,那么以下哪一个号段中签的人数最多?
100至200
200至300
300至400
400至500
近日,科学家首次证实蜥蜴睡眠时存在快速眼动和慢波睡眠两种状态,在快速眼动状态下,大脑产生高频电波且眼睛快速闪动,这些现象与做梦存在关联。科学家据此推测:蜥蜴和人类一样,在睡眠时会做梦。
科学家推测的成立,需要补充以下哪项作为前提?
人类做梦出现在快速眼动阶段
蜥蜴和人类有一些共同的生物特性
睡眠期间快速眼动和慢波睡眠交替进行
研究人员已经证实人在睡眠时会经常做梦