詹克明
月亮清光普照,讓人感到安謐、慰藉。它更像個(gè)精神客體,與人類相依相伴,相互毫無所求。相比之下,太陽就像我們的“衣食父母”,以它的能量供養(yǎng)我們生存的一切。
望月之人必得“心中有月”。那些整天鉤心斗角的政客,沒日沒夜推杯換盞、聲色犬馬的富豪……猶如狎妓之人不見淑女,他們早就對月視而不見、人月兩隔了。
精神上最豐富,感情上最敏感,又最有閑情逸致的當(dāng)屬詩人。這些騷人墨客想必是整個(gè)人類中最熱衷望月的一族。如李白“今人不見古時(shí)月,今月曾經(jīng)照古人。古人今人若流水,共看明月皆如此”;杜甫老病孤凄,憂國憂民,但也留下“露從今夜白,月是故鄉(xiāng)明”的優(yōu)美詩句;蘇軾與好友月下小酌時(shí),還幽默地以“月”勸酒:“山城酒薄不堪飲,勸君且吸杯中月?!边@樣的詠月佳句不勝枚舉。
不過,古今中外,幾千年來,百億人中,我最最欽佩的“望月人”當(dāng)屬古希臘天文學(xué)家阿里斯塔克。他只是望望月亮,不用任何專業(yè)儀器,僅憑現(xiàn)在中學(xué)生都已掌握的那點(diǎn)淺顯的幾何知識,就計(jì)算出了太陽、地球與月球的相對大小,以及“日—地”與“月—地”的距離之比,并且他比哥白尼還要早1785年提出了“地球一定是繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)”的“日心說”。
阿里斯塔克的方法十分簡單,當(dāng)月亮恰好半圓時(shí),按照月面上的半圓直徑取垂直線,此線直接指向太陽方向(悟出此線乃是他的學(xué)說的第一關(guān)鍵)。再從地球望太陽,又得到一條直線,此時(shí)“地—月”“地—日”“月—日”這三條線構(gòu)成了一個(gè)十分狹小的直角三角形。只要測量“地—月”與“地—日”這兩條線的夾角(即月—地—日夾角),再根據(jù)直角三角形的“勾股定理”,就可以很容易算出“地球到月球”與“地球到太陽”這兩者的距離之比。他的方法極其簡單,并且正確,只是他測出的角度并不準(zhǔn)確,只有87°(實(shí)際應(yīng)該是89°51′),這使得關(guān)鍵的“月—日—地”這極為狹小的夾角比實(shí)際大了6倍多(也難怪,這個(gè)夾角實(shí)在是太小了,他得出的是3°,實(shí)際為0°49′)。這6倍的誤差非同小可,可謂“差之毫厘,謬以千里”,這使得他計(jì)算出的“日—地”的距離只比“月—地”的距離長20倍(實(shí)際應(yīng)該是400倍)。由于在地球上所看到的太陽與月亮幾乎一般大小,這“日—地”與“月—地”的距離之比,也就是太陽直徑與月亮直徑之比(這是該學(xué)說立論的又一關(guān)鍵點(diǎn)),為此他得出,太陽直徑約是月亮直徑的20倍(實(shí)際上約為400倍)的結(jié)論。不僅如此,阿里斯塔克在觀察月食時(shí),發(fā)現(xiàn)此時(shí)地球恰好完全遮住太陽,并據(jù)此估算出月球的半徑約是地球的一半(實(shí)際應(yīng)是1/4)。由此,他得出日、地、月三者的直徑之比為20∶2∶1(實(shí)際應(yīng)是400∶4∶1),也就是說,太陽直徑約是地球直徑的10倍(實(shí)際約為100倍)。
即使按照他所得出的太陽只比地球大10倍,這也是個(gè)石破天驚的結(jié)論。以往人們普遍認(rèn)為太陽與地球相比小得可憐,它只有伯羅奔尼撒半島(面積僅2.1萬平方千米)那么大。據(jù)此,阿里斯塔克得出了更為驚世駭俗的推論—太陽并不圍繞著地球轉(zhuǎn)動(dòng)!在阿里斯塔克看來,既然太陽直徑約為地球直徑的10倍,太陽就不可能繞著體積、重量小得多的地球旋轉(zhuǎn),唯一的結(jié)論只能是—地球繞著太陽運(yùn)轉(zhuǎn)!
普天之下那么多人望月,又都懂這點(diǎn)淺顯數(shù)學(xué),卻只有阿里斯塔克在望月之時(shí),順手把太陽、地球、月亮三者之間的關(guān)系做了重新安排。在人類文明史上,僅就“望月”而言,他憑什么如此獨(dú)一無二地成為千古第一人?答曰:憑的就是他那超眾的悟性!
有句名言:“凡是真正的美,都不是用錢堆出來的?!蓖瑯樱顐ゴ蟮目茖W(xué)也不是用金錢就能堆得起來的。
創(chuàng)立偉大科學(xué)首要的是:必須具備超凡絕倫的獨(dú)特見識。這與“錢”絕對無關(guān),更不靠兵多將廣,有時(shí)只要一個(gè)頭腦就夠了。屈原對漁父說道:“舉世皆濁我獨(dú)清,眾人皆醉我獨(dú)醒。”有時(shí)科學(xué)發(fā)展到重要當(dāng)口,舉世都處在迷惑不解之時(shí),確確實(shí)實(shí)需要一位獨(dú)步當(dāng)代之人,出人意料地提出一個(gè)全新的觀念,創(chuàng)立一種嶄新理論,從而使科學(xué)突破隘口,躍升到一個(gè)新的高度。這里關(guān)鍵的是“全新的思想”與“獨(dú)到的見識”,它們來自超乎常人的洞察力與非凡的想象力。
與阿里斯塔克頗為相似的還有一位年輕的法國公爵德布羅意,他在博士畢業(yè)論文中提出了“物質(zhì)波”的概念。其實(shí)這純粹是一種“逆向思維”方式,他認(rèn)為,既然光波有“粒子性”,那么反過來微觀粒子也應(yīng)該具有“波性”。為此,他提出了讓人耳目一新的物質(zhì)波概念。受這個(gè)概念的影響,薛定諤創(chuàng)建了著名的“量子力學(xué)波動(dòng)方程”。幸運(yùn)的是,3年后的1927年,美國的戴維森和革末以及英國的G.P.湯姆孫等幾位年輕科學(xué)家,通過電子衍射實(shí)驗(yàn)各自獨(dú)立地證實(shí)了“電子確實(shí)具有波動(dòng)性”?!拔镔|(zhì)波”的存在這么快就得到證實(shí),這使德布羅意獲得了1929年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),那一年他27歲。
其實(shí)德布羅意學(xué)習(xí)物理總共也沒幾年(此前先獲得了文學(xué)學(xué)士,后才轉(zhuǎn)行學(xué)物理,又當(dāng)了6年兵),也沒花什么錢,尤其是沒動(dòng)用大型儀器,沒做煩瑣的公式推導(dǎo),更沒進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算,僅僅憑著一種獨(dú)特的理念就取得了偉大的成就。
科學(xué)史上最重要的科學(xué)成就,幾乎都來自獨(dú)特的科學(xué)理念。例如魏格納,他在生病臥床時(shí)閑看墻上的世界地圖,發(fā)現(xiàn)非洲西海岸與南美洲東海岸兩者的海岸線如此契合,幾乎可以“拼合”起來,故在1912年大膽提出了“大陸漂移說”(此學(xué)說在20世紀(jì)60年代被基于實(shí)驗(yàn)測量的“板塊構(gòu)造理論”所證實(shí))。門捷列夫像玩紙牌似的把每個(gè)元素的性質(zhì)都寫在一張張小卡片上,幾經(jīng)排布變換,居然排出了“化學(xué)元素周期表”。再比如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn),C球形分子的發(fā)現(xiàn),研究者都是突然悟出了一種獨(dú)特的分子鏈接方式,才最終破解了這些特殊分子的結(jié)構(gòu)之謎。當(dāng)然,科學(xué)史上最具顛覆性的突破當(dāng)屬20世紀(jì)初的兩個(gè)獨(dú)特理念:普朗克提出“能量不連續(xù)”觀念,創(chuàng)立了“量子論”;愛因斯坦提出“光速不變”觀念,創(chuàng)立了“相對論”。
如是觀之,開創(chuàng)新科學(xué)終究還是要靠別出心裁的全新思想。有這種思想,就能樹起一根“擎天柱”,撐起一片科學(xué)新天空。若總是缺少孕育新思想的沃土,曠世大才羈縛難出,就只能是叨陪末座的“矮科學(xué)”了。endprint