尹傳紅
近年來(lái)倡導(dǎo)的青少年科普科幻教育和漸漸興起的科學(xué)閱讀活動(dòng),時(shí)常讓我回想起美國(guó)作家馬克·吐溫借其作品主人公之口講出的一句話:“科學(xué)上有些東西是深具魅力的,少許微不足道的事實(shí)就可以引出一大堆猜想?!蔽以谏倌陼r(shí)代就曾有幸感受過(guò)這樣的魅力。
記得是在讀小學(xué)四年級(jí)的時(shí)候,我向數(shù)學(xué)老師發(fā)問(wèn):“為什么平角為180度,而不是100度或200度?”老師答復(fù)我說(shuō):“這是早就定下來(lái)的數(shù)學(xué)規(guī)則。”但這并不能令我滿意。后來(lái),我從一本科普書(shū)上讀到:古巴比倫人崇拜太陽(yáng),他們看到太陽(yáng)每天東升西落,在天空中劃過(guò)一個(gè)半圓弧,而這個(gè)半圓弧的弧長(zhǎng)正好相當(dāng)于180個(gè)太陽(yáng)(當(dāng)然是視覺(jué)中的太陽(yáng))的累加,于是他們就把平角定為180度,整圓自然就是360度了。原來(lái)如此!我又驚訝又興奮,仿佛自己在科學(xué)上有了新發(fā)現(xiàn)。
過(guò)后不久,我又讀到了發(fā)生在2000多年前的一個(gè)故事,更感欣喜和振奮。這故事說(shuō)的是,當(dāng)時(shí)世界上最大的海港——埃及的亞歷山大港,有一座當(dāng)時(shí)世界上最大的圖書(shū)館——亞歷山大圖書(shū)館,館長(zhǎng)名叫埃拉托色尼。他是一位數(shù)學(xué)家、地理學(xué)家和天文學(xué)家。有一天,他在讀書(shū)時(shí)留意到一個(gè)記述:在賽印南部前哨,靠近尼羅河的一條大瀑布附近,如果選擇在6月21日(夏至)的正午豎一根與地面垂直的木棍,那么,該木棍并不會(huì)有影子。
我們的眼光已不再局限于地球表面上的某一點(diǎn)空間,而是擴(kuò)及整個(gè)地球。
夏至是一年中白晝最長(zhǎng)的一天,時(shí)間越向正午推移,廟宇廊柱投下的影子長(zhǎng)度就越短,直到正午時(shí)分,影子完全消失。此時(shí)在深井的水中能夠看到太陽(yáng)的倒影,太陽(yáng)正位于頭頂上方。作為科學(xué)家的埃拉托色尼問(wèn)自己:為什么在同一時(shí)刻,位于賽印城的木棍沒(méi)有陰影,而位于他身居的亞歷山大城的木棍卻會(huì)投下明顯的陰影呢?他認(rèn)為,唯一可能的答案就是,地球的表面是彎曲的。后來(lái),他根據(jù)亞歷山大和賽印兩地觀測(cè)到的影子長(zhǎng)度差異,推測(cè)出兩地沿地球表面的角距離大約是7度。如果想象兩根木棍可以延伸至地球中心,那么它們的交角為7度。7度差不多是整個(gè)圓周的50分之一。而已知亞歷山大和賽印兩地相距約800千米,800×50=40000,也就是說(shuō),地球的周長(zhǎng)應(yīng)該約為40000千米。這已經(jīng)非常接近正確的答案了,今天我們知道地球赤道周長(zhǎng)大約為40076千米,而埃拉托色尼用的工具只有木棍、眼睛、雙腳、大腦和他所具備的科學(xué)思維。2200多年前他就取得了如此重大的成就,成為第一個(gè)精確測(cè)量出地球大小的人。這又意味著什么呢?
后人根據(jù)埃拉托色尼估測(cè)的地球大小重新繪制了世界地圖,新地圖表明亞洲離歐洲的距離比實(shí)際距離要近得多,這激勵(lì)了意大利航海家和探險(xiǎn)家克里斯托弗·哥倫布向西航行的壯舉。1492年,哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲新大陸,開(kāi)創(chuàng)了到新世界探險(xiǎn)和殖民的時(shí)代。它終結(jié)了東西半球的彼此隔絕,啟動(dòng)了人類全球化的最初進(jìn)程,并成為人類歷史發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
偉大的探險(xiǎn)還帶來(lái)了更重要的影響,那就是大大激發(fā)了西方人的想象力,使得他們能夠以更開(kāi)闊的視野來(lái)看待五大洲、七大洋,乃至于整個(gè)地球。到了1600年,人類已知的世界范圍加倍于前。人們的想象力不僅游走全世界,而且向上深入天空。我們的眼光已不再局限于地球表面上的某一點(diǎn)空間,而是擴(kuò)及整個(gè)地球。地平線的消失,意味著一個(gè)全新的局面。
連帶來(lái)看,是不是可以說(shuō),古人埃拉托色尼的觀察與思考改變了世界,或者說(shuō),在某種程度上創(chuàng)造了一個(gè)新的世界?