我们热情地向读者推荐朱世豹先生创作的科学新诗,朱先生是一家市级科研所的所长、高级工程师。他在繁忙的科研开发工作之余非常喜好在科技的大千世界里遨游。几十年的积累和勤于思索的秉性使他往往能悉别人之所未悉,悟别人之所未悟。1995年他出版了一本题为《商理之缘》的专著,从商业经营行为与物理学量子理论之间可能存在的相通之处作了有意义的讨论,其独特的视角、全新的见解令不少读者想一睹为快,这里刊出的一组科学新诗是朱先生近年来独特思维的又一产物。当然这组诗作从正规诗歌的格律形式或从科学概念的准确表述来说都有可商榷之处,我们刊出这些诗作的目的主要是对作者这种为普及科学知识勇于探索精神的赞赏,也希望这组诗作的发表能引起读者的兴趣和批评。
——编者
电子,你在哪里?
在电视机的显像管里,
你和伙伴们,
被磁力左右偏转着;
在电话机的铜芯线里,
你们的间距随着时间,
按正弦合成的节拍波动着;
在我的身上,
有百万亿亿亿个你们,
不停地游荡、忙碌着,
主宰我的思想和行动!
啊!电子,
你无处不在,无时不动,
你是万物的基元,
你有无穷的活力!
你从哪里来?
从宇宙大爆炸,
从中子变质子,
从K介子衰变,
从伽马射线受阻,①
……
你到哪里去?
只知道,
你和“情人”②相会,
化作一道看不见的光!
你在土壤里、树木里、大气中,
你在电源里、导线里、人体中
……
你在多媒体为车、
光缆为线的“公路”上,
一次次实现,
传递信息的经历!
一百年前汤姆逊的玻璃罐里发现你,
七十年前人们戴上量子力学的“眼镜”;
你的位置与动量多么扑朔迷离!
你长得什么模样?
光滑的小球抑或紧束的波包;
你身躯有多娇小?一百个你排在原子核里太宽绰;
你穿着什么衣衫?
要比世上一切服饰更艳丽。
直到今天,我还不能
直接看清你;
还不能方便地
和你单独相处;③
也不能把你和伙伴们
一一区别。
啊!电子,
你激励着、陪伴着
一代代的科教工作者,
跟踪你,琢磨你,
借助你的无限魅力,
营造两座永恒的大厦——
化学和物理学。
注:①T射线遇到铅等重元素材料,光子转变为电子和正电子对。
②指电子的反粒子:正电子。一个电子——正电子对湮没,会转换成2个或3个光子。
③指单独俘获(锁住)电子,例如彭宁(Penning)陷阱。
已知与未知
一本享有盛名的英国杂志《自然》,
沃森和克里克的DNA论文发表于此。
在她125周年生日之标,
代替颂词和鲜花的是
一个生机盎然的栏目——
“未知的领域”
一块块文章,一个个问题,
向你招手的全是未知!
形成暗物质的候选粒子是什么?
宇宙大爆炸的证据显得不足,
中微子数量亏损的原因何在?
生命起源的探索尚无突破,
大脑怎样完成学习又建立起意识?
一旦把这些未知变成已知,
意义将远远超过连城黄金的价值!
一个婴儿呱呱落地,
他看不清世界却充满好奇。
小学生天天上学,
书包和脑袋开始装进已知。
自满的大学生感到懂得一切,
守旧的教科书不敢去触及未知。
只有勇敢的献身科学的人和有远见卓识的出版物,
才会不断地揭示:
为什么?怎么样?
还有什么呢?
反过来行不行?
提出问题,
这需要想象力和明智。
至今,我怀藏着几个标有“思维火花”的小本子。
在获得已知的过程中,
不断地记录下灵感和疑虑:
电荷究竟是什么?
植物和动物能否混合?
为什么加法是自然界的基本运算?
有没有比伽马射线更强的辐射?
能不能把看书的速度提高10倍?
尽管说得近乎天方夜谭,
然而这些充满诗意的未知,
洋溢着自然的芬芳和诱惑,
激励我在科学的山路上行走。
我没有奢望攀登顶峰,
却为了寻找新的高地,
迈开脚步,再不停滞!
无穷小的辉煌与忧虑
牛顿和莱布尼茨,
将微积分奉献给人类。
用它描述运动规律,
既严谨又简洁,
极限是它的基本概念。
趋近于0的极限是无穷小,
变量与常量之差的极限是无穷小,
真是绝妙的思虑。
一个函数与自变量之比,
当自变量是无穷小时
构成了导数。
距离与时间之比,
一次导数等于速度,
二次导数是加速度。
导数与无穷小自变量相乘,
称作微分;
微分的反运算,
便是积分。
微积分主宰了力学,
控制科学技术的步履。
约三百年后的今天,①
无穷小的辉煌中,
萌生出丝丝忧虑。
量子学家有权利发问:
一份份的能量明明是有限小,
怎么与无穷小相关联?
宇宙学家也充满疑问:
无穷小的倒数是无穷大,
空间的无穷大怎样等效有限天边?②
生物学家更明确表态:
他涉及的尺度和时间,
怎能沾上无穷小的边沿?
于是,哲学家会声称:
无论是对无穷小的发现或修正,
都会使人的认识更趋近,
蕴含在自然中最深邃的规律。
注:①以牛顿《自然哲学的数学原理》出版于1687年算,至今已300余年;
②爱因斯坦的观点,认为宇宙是有限无边的。
小小电动机
我回忆上小学的时候,
用漆包线、铁皮和铁钉,
制作过一台小小电动机。
一节干电池,
就使它飞快转动,
真是好稀奇!
后来我读了电和磁的书,
知道洛仑兹力和安培、法拉第定律。
懂得为什么,
小小电动机,
会演出如此绝技,
如今到处能看到,
大或小的电动机:
在电风扇、电冰箱、空调器及工厂的设备中,
电动机的类型仅几种:
直流、交流、同步与多相;
电动机的数量却惊人;
发达国家人均拥有十台多,
它们使现代文明发迹!
不要看轻电动机,
材料和几何形状,
计算准确真不容易。
理论的分析,
常与实践验证交替。
若要取得设计的成功,
就得打好电与磁的根基。
不要看“死”电动机,
如今它远非完美无缺。
电动机的效率能提高:
现在只达百分之七十;
电动机的转速可加快;
或许还能增加十倍;
电动机的体积待缩小:
袖珍得能钻进入的肚皮;
电动机的力矩需增大:
用它拉动整幢房子连地基。
在新的世纪里,
公路上疾驰的汽车,
用的是太阳能驱动的电机。
机器人的驱体中会有,
功能更新奇的电机。
基因工程的“战场’’上会有,
肉眼看不清的电机。
小小电动机的威力。
将再一次登峰造极!
海边的贝壳
夕阳下,橙蓝色的海水旁,
爷爷手携孙儿漫步在沙滩。
一个绚丽的贝壳吸引着少年,
他拾起贝壳细细端详,问道:
“为什么贝壳有一圈圈的螺旋”?
于是,爷爷讲了关于螺旋的一课。
螺旋世界奇妙无比:
潮水中的旋涡,
沙漠里的丘谷,
宇宙太空的星系,
动物耳朵的耳蜗……
能穿进地球的中微子,
固有“左撇子”的自旋;
人体中半微米宽的DNA
双螺旋把遗传信息镌刻。
少年问:“怎么会形成螺旋”?
老人说:“为了解释就得抽象”。
牛顿力学会告诉你:
螺旋是直线和圆周运动的合成。
如果圆周是变化的过程,
直线便是时间的延伸。
人的聪明才智,
跟随岁月,螺旋般地
向着自由王国挺进。
爷爷对孙儿感慨陈说:
牛顿力学的应用,
使人想起“科海拾贝”的名言
自然的真理,
好比这蔚蓝色的大海,
她广阔、深邃、无边无沿;
最聪明勤劳的人,
却不能看透整个大海。
他所能做的、就像你一样,
立志尽多知晓天理,为此
在沙滩中凝眸寻找——
漂亮而有螺纹的贝壳!