天文學(xué)是當(dāng)之無愧最浪漫的學(xué)科。比如,我有一次給小學(xué)四年級(jí)學(xué)生講流星雨,談到自己2007 年看流星的事情,一個(gè)小女孩馬上問我:“你許愿了沒有?”繁星與明月自然是天文學(xué)自發(fā)浪漫的要素,但下面這句話可能浪漫得有點(diǎn)流氓:“做個(gè)好姑娘,吻我!”
其實(shí)這句話原文是Oh Be A Fine Girl Kiss Me.,取首字母縮寫就是OBAFGKM,這些字母代表的是“哈佛分類”——恒星光譜分類的基本系統(tǒng)。
這個(gè)分類系統(tǒng)由哈佛大學(xué)天文臺(tái)主導(dǎo),從1900 年開始,到1936 年基本結(jié)束,通過對(duì)幾萬顆恒星的光譜觀測(cè)、測(cè)定,把天上的恒星按照氫譜線強(qiáng)弱進(jìn)行ABC 的分類。后來人們才發(fā)現(xiàn)O 型星表面溫度最高,大概是30000~80000K,而M 型星只有2000~3500K,在光譜上O是藍(lán)色,M 是紅色,于是順序最后重排成了OBAFGKM。有了“哈佛分類”,才有赫羅圖。赫羅圖的橫坐標(biāo)就是“哈佛分類”——恒星的光譜型,縱坐標(biāo)是恒星的光度(一般用它的絕對(duì)星等),它揭開了研究恒星演化的序幕。
再來說說“做個(gè)好姑娘,吻我”的其他故事?!肮鸱诸悺惫ぷ鞯念I(lǐng)導(dǎo)者是安妮#8226; 坎農(nóng),她帶領(lǐng)近40 名女孩子,花了近40 年, 用5 架望遠(yuǎn)鏡完成這一工作。順帶一提,她們終生未婚。
1945 年美國為了幫助抗戰(zhàn)后中國天文的重建,決定送給中國一架坎農(nóng)的望遠(yuǎn)鏡。1952 年,當(dāng)時(shí)中國唯一的天文系——南京大學(xué)天文系成立,這望遠(yuǎn)鏡得以落戶南大。這是坎農(nóng)的5 架望遠(yuǎn)鏡中,唯一保存至今的實(shí)物。
Oh Be A Fine Girl Kiss Me,是天文學(xué)專業(yè)學(xué)生的入門ABC。在男女更平等的今天,Oh Be A Fine Guy Kiss Me,也許這句從女孩子嘴里說出的話,會(huì)比流星花園更浪漫。
“有型島”的楓香
公元1544 年,一艘駛往日本的船只在海上掠過臺(tái)灣島。船上的葡萄牙船員發(fā)現(xiàn)了這個(gè)在他們的海圖上完全沒有標(biāo)記的未知島嶼,遙遙地看見它被蒼翠茂密的森林覆蓋,兩個(gè)贊美的詞不禁脫口而出:Ilha Formosa! (美麗島!)從此,臺(tái)灣就有了Formosa(福爾摩薩)之別名。
從詞源上講,葡萄牙語的formosa 來自拉丁語的名詞forma,意思是“形狀”。Formosa 這個(gè)詞的構(gòu)成,和粵語的“有型”頗有異曲同工之妙。所以我覺得不如譯做“有型島”,這樣才更貼合原來的詞意。
1864 年,已經(jīng)在“有型島”采集動(dòng)植物標(biāo)本3 年的英國外交官斯文豪,邀請(qǐng)他的同胞、英國皇家植物園邱園的標(biāo)本采集員歐德漢姆同去那里尋寶。歐德漢姆欣然前往,采集了700 多份標(biāo)本,其中就包括在我國南方廣泛種植的園藝樹種楓香樹。兩年后,在廣州黃埔工作的另一名英國外交官漢斯根據(jù)歐德漢姆的標(biāo)本,正式把楓香樹的學(xué)名命名為L(zhǎng)iquidambar formosana,意即“有型島的楓香”。
又過了100 年,和“有型島”一水之隔的中國大陸鬧起了“文革”。期間,中國科學(xué)院植物研究所主持編寫了一部重要的植物手冊(cè)《中國高等植物圖鑒》。在編寫圖鑒的第二冊(cè)時(shí),楓香樹的學(xué)名讓專家們傷透了腦筋。按照國際植物命名法規(guī),一個(gè)有效發(fā)表的植物學(xué)名通常是不能隨便改動(dòng)的,可是Formosa 偏偏又是西方殖民主義者起的名字,美則美矣,廣大革命群眾實(shí)在無法接受。最后,科學(xué)規(guī)則沒有敵得住政治的壓力,楓香樹的學(xué)名被改成了Liquidambar taiwanensis,也就是“臺(tái)灣的楓香”。
“文革”終于過去了,扼住科學(xué)之喉的政治壓力不復(fù)存在了。在后來的各種植物學(xué)專著中,楓香樹的學(xué)名重新恢復(fù)為L(zhǎng)iquidambar formosana,連《中國高等植物圖鑒》在重印的時(shí)候,都悄悄廢棄了這個(gè)說來可笑的修改。不過這都是人類的折騰,楓香樹可不管它是來自“有型島”還是臺(tái)灣,照舊年復(fù)一年在深秋時(shí)節(jié)換上絢麗奪目的秋裝。
最“潮”減肥手術(shù)
胖子總是嘗試著各種減肥的辦法:節(jié)食、鍛煉、拉肚子等等。醫(yī)生們一般也不會(huì)閑著,不斷創(chuàng)造出奇異的減肥辦法。
一開始,口腔科大夫做了一種特殊的牙套,帶上可以限制咀嚼動(dòng)作,想吃東西就不那么容易了。但這種自我虐待式的方法很難推廣,胖子們也不太容易接受,很快就成為了歷史。然后,外科大夫開始在胃上打主意了。最早的做法是給胃上套一個(gè)網(wǎng)兜,限制胃的容量。但如果胖子們使勁吃,胃在“內(nèi)外夾擊”下很容易出問題。現(xiàn)在流行的做法,是給胃上一個(gè)環(huán),在食管和胃的連接處,安裝一個(gè)可以在體外遙控調(diào)節(jié)尺寸的環(huán)。這就像是孫悟空頭上的金箍,通過調(diào)節(jié)這個(gè)環(huán)的大小來限制胖子吃飯的量。吃飯變成了少量多餐,一次只能吃一點(diǎn),這樣減肥的效果是很驚人的,1 年能減掉超過25 千克的體重。這種“緊箍咒”盡管也需要外科大夫們做手術(shù)才能裝上,但如果你后悔了,不想要這個(gè)了,取下來后,胃還是原樣沒動(dòng)——唯一的不便是肚子要被打開兩次。
目前還流行一種減肥手術(shù),就是所謂的胃搭橋手術(shù),手術(shù)是把食管直接連到腸子上,把胃繞過去。但胃并不切掉,而是掛在一邊,這樣能非??焖俚販p肥。
這種新潮手術(shù)也有問題,很多人會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的副反應(yīng),伴隨營養(yǎng)不良、低血糖等問題。但最近人們發(fā)現(xiàn)接受了這種胃搭橋手術(shù)的超級(jí)胖子,在體重大幅度下降后,胰島素敏感性明顯改善,糖尿病消失了。有研究認(rèn)為,造成這種情況有兩種可能:一是減肥后,身體脂肪和肌肉的比例回復(fù)到接近瘦人的水平,胰島素的敏感性得到改善,胰島承載的負(fù)荷也就相應(yīng)減低。另一個(gè)原因是食物不經(jīng)過胃的處理,直接進(jìn)入腸道,這樣就增強(qiáng)了對(duì)腸道能分泌胰高血糖素樣多肽1(GLP-1)細(xì)胞的刺激。更多的GLP-1 不僅能促進(jìn)胰島素分泌,還能促進(jìn)胰島的增生。減肥居然能治糖尿病,看上去很不錯(cuò),不過提醒一下,這種手術(shù)只適用于超級(jí)胖子。
細(xì)菌不游蛙泳
夏天到了,游泳池中多起來的不只是人,還有細(xì)菌。雖然同在一個(gè)池中游泳,但是我們的肉眼看不見它們,它們所采用的游泳姿勢(shì)也和我們不同。對(duì)我們來人說,在水里蹬一蹬腳,劃一劃手,總能往前游上一兩米。只要收腳和收手的動(dòng)作慢一點(diǎn),就不會(huì)倒退,再一蹬一劃,人就能繼續(xù)前進(jìn)。這是蛙泳。但是對(duì)細(xì)菌們來說,做這么一套動(dòng)作只能原地不動(dòng)(假如它們也有手和腳的話)。因?yàn)樗鼈兪漳_收手那一下無論做得多慢,都能把它們重新拉回原處,所以它們來回地蹬腿和劃手,只能在原地晃來晃去。難道在它們的世界有一套不同的物理定律?
不同的不是物理定律,而是一個(gè)小參數(shù)——雷諾數(shù)。它反映的是物體慣性和流體黏度重要性的比重。雷諾數(shù)越大,說明慣性的作用越大,流體黏度的作用越小。人、魚、蛙等宏觀生物在水里游泳,雷諾數(shù)的值都是幾千幾萬的,這說明慣性的作用遠(yuǎn)大于黏度的作用,水的黏度幾乎不用考慮,腿一蹬,光靠慣性就能跑很遠(yuǎn)。但是對(duì)于細(xì)菌來說,雷諾數(shù)則為幾萬分之一,黏度的阻力是主要的,慣性則幾乎沒有用。對(duì)它們來說,在水里移動(dòng),相當(dāng)于人要在糨糊里游泳一樣困難。
1977 年,愛德華#8226; 珀塞爾提出了一個(gè)定律:在低雷諾數(shù)條件下,任何對(duì)稱的周期往復(fù)運(yùn)動(dòng)都不能實(shí)現(xiàn)凈位移或凈速度。這就是說,細(xì)菌可以采用某種不對(duì)稱的、不回復(fù)的運(yùn)動(dòng)方式來實(shí)現(xiàn)在水中的移動(dòng)。事實(shí)上的確是這樣的,那些長(zhǎng)有長(zhǎng)尾巴的細(xì)菌,就是用一個(gè)馬達(dá)把尾巴往一個(gè)方向甩動(dòng)實(shí)現(xiàn)速度的,還有的細(xì)菌通過不斷地吞吃和排泄來實(shí)現(xiàn)移動(dòng),這些都是只有一個(gè)方向、不對(duì)稱、不往復(fù)的運(yùn)動(dòng)??茖W(xué)家們還在積極地建立類似地模型進(jìn)行試驗(yàn),以便將來能制造出在體內(nèi)自主移動(dòng)的醫(yī)用微型機(jī)器人。