「假如你們都是蒼蠅,坐在那裡看我。你們看到的,是幾千個我,還是一個我?」7月20日下午的小谷圍科學講壇上,中國科學院大學科普策劃人、理論物理博士吳寶俊,把這個問題拋給現場的觀眾。另外,貴州的「天眼」下雨會不會進水,進水以後怎麼辦?「電磁波恐懼症」有沒必要?在活動現場,吳寶俊開講「物理背後那些事兒」,揭秘這些問題背後的答案。
蒼蠅眼裡的你長什麼樣?「一個打了馬賽克的你」
「假如你們都是蒼蠅,坐在那裡看我,你們看到的是幾千個我還是一個我?」吳寶俊稱,「我到20多所中學問過這個問題,99%答錯了」。「蒼蠅看到的你是一個完整的人,但是是一個打了馬賽克的你」,吳寶俊說,蒼蠅的眼睛是複眼,由幾千隻小眼構成,它們看到的是一個完整的圖像,而不是幾千個圖像。但是小眼解析度非常有限,所以最終呈現的就像幾千個模糊像素點拼在一起的馬賽克圖像。
吳寶俊表示,英國科學家羅伯特·胡克發明了雙鏡片複試顯微鏡,並將自己的觀察結果集結成《顯微圖譜》一書,書中不但首次提出細胞(Cell)這個詞,還收錄了胡克親手繪製的跳蚤、蝨子、蒼蠅的插圖。吳寶俊介紹道,胡克還曾將蒼蠅解剖,並根據蒼蠅眼中反射的自己房間的景象畫出了一張蒼蠅的第一視角圖。「在胡克的年代,照相機還沒有發明,科學家想要將觀察結果記錄下來,就必須和畫家合作,或自己學習繪畫,胡克就是一位畫畫高手」。
「電磁波恐懼症」有無必要?不能脫離劑量和強度談危害
不少人談「輻射」色變,「電磁波恐懼症」有沒有必要?吳寶俊表示,自然界中電磁波無處不在、無時不有。「輻射是一個很中性的詞彙,也是一個很普遍的現象,沒有必要恐懼輻射。」他解釋道,科學界有句話叫「談一個東西有沒有害,不能脫離它的劑量和強度」,當電磁輻射能量超過一定限度後,可能會逐漸出現負面效應,影響人的身體健康。但日常生活中接觸最多的家用電器電磁輻射,如手機、計算機、電視機、微波爐等,只要在一定限度內,對人體就是無害的。
各種電磁波輻射會相互疊加嗎?吳寶俊表示,室內各種頻段的電磁波相互是不疊加的,不同的電磁波之間是獨立運動的,「如果不同頻段的電磁波之間會互相干擾的話,就會出現一個問題:你的電視機看不了,你的w ifi信號裡摻雜著其他信號」,吳寶俊說,因為電磁波無處不在,孕婦防輻射服也不可能把整個人完全屏蔽起來,所以完全沒必要穿。
「天眼」進水怎麼辦?它有天然排水系統
我國著名的500米口徑射電天文望遠鏡F A ST,人稱「天眼」,坐落在貴州省平塘縣,2016年9月正式啟用,啟用時,很多人看到這口「世界上最大的鍋」不禁想問:下雨進水怎麼辦?「我一開始對這個問題也特別好奇」,吳寶俊對南都記者表示,「去年冬天我去貴州平塘近距離參觀過這口『鍋』,我們遠遠看它是嚴絲合縫的,走到跟前你會發現,它其實是由好多片拼在一起的,中間有縫隙,雨水會順著漏下去」。
有資料顯示,天眼必須建設在喀斯特的天然天坑之上,而在西南地區的喀斯特地區,就存在許多天坑,這些天坑地下都有暗河連接,可以完美解決排水問題,另外也大大減少了工程量,節約了大量的資金。
為何天文臺實驗室沒微波爐?發出的信號曾讓科學家鬧烏龍
澳大利亞帕凱斯天文臺的科學家們曾以為他們接收到了來自地外文明的電波,「有一陣子這個射電天文望遠鏡總會收到莫名其妙的信號,科學家們都在研究這個神秘信號是什麼」,吳寶俊說,「他們研究了十幾年,發表了很多研究論文,最後發現那道電波其實來自天文臺裡的一個微波爐。」
「每當這個微波爐啟用,神秘信號就出現了」,這個烏龍事件發生後,全世界所有的天文臺實驗室裡都沒有微波爐了。「大家去貴州平塘參觀FA ST時,手機也必須關機,否則一個神秘信號就出現了,這是因為射電天文望遠鏡接收信號的頻段涵蓋了電視、微波爐、手機信號的頻段」,吳寶俊提醒道。
「站在巨人肩上」是自謙?實是嘲諷矮小駝背的大師
「如果我看得更遠一點的話,是因為我站在巨人的肩膀上。」這句話出自牛頓之口,但並非牛頓高風亮節、謙卑若愚,「相反,這包含了對他人的暗諷」,吳寶俊表示,「牛頓攻擊的對象就是和他同時代的大師羅伯特·胡克」。
吳寶俊表示,1675年牛頓發表了一篇論文《光與色原理》,提出了光的粒子說,但是遭到持波動說觀點的胡克的猛烈抨擊,胡克同時認為牛頓論文中的部分內容抄襲了他的《顯微圖譜》一書,因此致信質疑牛頓。牛頓在回信中說「(關於光學)笛卡爾往前邁了不錯的一步,您在很多方面又對其做了豐富,特別是把對薄板顏色的思考引入哲學。如果我能看得更遠的話,那也是因為我站在您這樣的巨人的肩上」。胡克身材矮小,略有駝背,所以牛頓的話其實是對胡克的嘲諷,「科學家罵人也是一套一套的」,吳寶俊表示。
為何有的孩子成不了學霸?專注力和家庭閱讀氛圍很重要
為什麼有的人能成為學霸,有的人卻是學渣?講座現場,吳寶俊表示自己通過到幼兒園、小學、中學觀察發現,孩子的專注力和家庭的閱讀氛圍非常重要,特別是在孩子3、4歲時。「比如你給孩子一個玩具,他一個人沉浸在自己的世界裡玩,這時候千萬不要去打擾他」,家人過多的幹預,會對孩子的專注力發展造成巨大影響。「像數學這樣的學科,需要花很長時間去思考、琢磨,專注力差的孩子沒辦法集中精力思考問題,坐不住,自然成績好不了」,吳寶俊表示。
「我建議每個家庭都能有一個書房」,吳寶俊表示,環境對培養孩子閱讀的習慣、啟發孩子的興趣非常重要,越小的孩子越需要環境的濡染,「當孩子突然對某一事物產生好奇心時,這個好奇心只存在很短一陣子,如果他伸手就能夠到一本書看下去,就會進入主動學習的狀態,反之一旦過了這個時間段,孩子就提不起興趣了,所以抓住機會啟發興趣、營造氛圍特別重要」。
統籌:南都科學新聞工作室 主持:陳養凱
採寫:南都記者 陳養凱 實習生 楊麗雲 攝影:通訊員 黃嘉健 插畫:林軍明