李淼
日地距離就是測量恒星距離的尺子,這樣,天文學(xué)家能夠測量數(shù)億億公里,這些數(shù)億億公里后來成為更大的尺子,我們丈量宇宙的過程,也是人類利用工具和大腦不斷延伸我們能力的過程。
使用工具讓人類的發(fā)展與地球上其他物種完全不同。舊石器時代,那些看上去和普通石頭差別不大的石頭工具成為人類手的延伸,后來的金屬工具也是如此。輪子的發(fā)明,讓人類的腿有了延伸??茖W(xué)理論的發(fā)明,讓人類的大腦也有了延伸。事實上,從人類使用語言交流起,我們的大腦就有了延伸:我們從別人的經(jīng)驗?zāi)抢镓S富了自己的大腦;我們用語言講述一些故事,構(gòu)筑自然現(xiàn)象的解釋,都讓我們的大腦延伸了很多倍。
進入計算機時代,人類大腦的延伸更是難以想象,現(xiàn)在最快的計算機每秒的運算速度可以達到億億次級別,這是全人類加在一起花很多年才能完成的計算。正是因為如此,阿里巴巴和京東在“雙十一”才可以完成海量的交易。
最近一段時間,時常有一些關(guān)于人工智能和量子計算機的消息,有些消息可靠,有些不可靠,但人們常常將這些消息解讀為對人類構(gòu)成的威脅。事實上,輪子發(fā)明之后,人類的腿并沒有受到威脅,相反,我們的雙腿被解放出來了。我們的大腦并沒有因為科學(xué)理論的發(fā)明和計算機的出現(xiàn)發(fā)生退化,一切工具,只不過是我們自己器官的延伸。
可以看到,人工智能也好,量子計算機也好,它們的出現(xiàn)也僅僅是我們自己能力的延伸。
接下來談?wù)勅祟愂侨绾伟l(fā)現(xiàn)我們身處的宇宙的尺度的。我們丈量宇宙的過程,其實也是人類利用工具和大腦不斷延伸我們能力的過程。首先,人類在古代時期已經(jīng)發(fā)現(xiàn)地球是球狀這個事實,比如說,古希臘的亞里士多德在《論天》中就用幾種辦法論證地球是球狀的,其中最簡單直觀的辦法是,我們在大海上眺望,如果遠方有一艘船出現(xiàn),一般是先看到船上桅桿的頂端,然后,整個桅桿和船身才出現(xiàn)。這個現(xiàn)象說明大海的表面是彎曲的,而遠方的船只要足夠遠,我們就會看不到。
后來,一位在亞歷山大圖書館工作的古希臘哲學(xué)家埃拉托色尼測量出了地球的直徑。他是怎么測量的?很簡單,兩個位于地球表面上不同地點的建筑物,只要和地面垂直,就會有一個夾角,這是因為地球的表面是彎曲的。測出兩地的太陽光與當?shù)亟ㄖ镏g的夾角,這個夾角和兩地的距離,就能告訴我們地球的直徑,這是幾何學(xué)原理。埃拉托色尼得出的地球周長非常接近四萬公里。
當然,現(xiàn)在我們有更加直接的方式測量地球周長,因為我們可以在大約兩天內(nèi)周游地球一圈。
古代人有了地球周長的知識之后,下一步就是測量太陽與地球的距離。這個結(jié)果我們現(xiàn)在都知道了,大約是1.5億公里。這個數(shù)字是地球直徑的一萬余倍。第一個測得太陽和地球距離的人是怎么做到的呢?畢竟,我們既沒有那么大的尺子,也不可能坐飛機飛向太陽(當然,現(xiàn)在的航天器是可以飛出更加遙遠的距離之外了)。
天文學(xué)家發(fā)現(xiàn),當金星位于太陽和地球之間時,我們會看到金星凌日的現(xiàn)象。在地球不同的地方看金星凌日,也會產(chǎn)生一個微小的夾角。盡管很多天文學(xué)家知道這個方法,直到十九世紀,美國天文學(xué)家紐康才測出了太陽和地球之間的距離。
有了日地距離,我們就可以測量一個比較遙遠的恒星的距離了。日地距離就是測量恒星距離的尺子,測量的方式還是幾何學(xué)原理。這樣,天文學(xué)家能夠測量數(shù)億億公里。
這些數(shù)億億公里后來成為更大的尺子,利用這些尺子和物理學(xué)原理,天文學(xué)家慢慢地發(fā)現(xiàn),銀河系居然有十萬光年大小,而整個宇宙有四百億光年那么大。
(抽文)
我們的大腦并沒有因為科學(xué)理論的發(fā)明和計算機的出現(xiàn)發(fā)生退化,一切工具,只不過是我們自己器官的延伸。endprint