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科学的意义在于看见永恒之物

2018-12-07 09:23来源:人民日报

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  用自然界的基本常数重新定义千克,说明以科学为代表的人类智力活动,其价值就是用想象力超越现实,透过有形之物凝视无影无踪而又无所不在的永恒之物

  作者:李 拯

  对于经常关注自身体重的人们来说,有没有想过这样一个问题:胖了,瘦了,除了与身材变化有关,可能还来自度量衡“千克”的变化吗?假如藏在巴黎郊区的国际千克原器落了灰尘,结果每千克变重了,体重显示的数字也就会变小。这就好比是,国际千克原器落了灰尘,全世界人民都跟着“减肥”。

  从明年5月20日开始,这样侥幸的幻觉也将不复存在了。近日,国际计量局投票决定,标准质量单位不再是国际千克原器,而将使用量子力学中的普朗克常数重新定义千克。这标志着人类将不再依赖于自然界的实物而是运用自然界的法则来定义千克,正如国际计量局局长马丁·米尔顿所言,“国际单位制的重新定义是科学进步中具有里程碑意义的时刻”。国际千克原器,这块从19世纪以来就扮演千克等价物的铂铱合金圆柱体,将成为人类科学发展的一个历史注脚。

  自然界的法则虽不可见,但它“寂兮寥兮,独立而不改,周行而不殆”,无始无终,亘古不变。根据爱因斯坦构建的质能方程,通过普朗克常数来精准定义千克,可以让千克保持高度的稳定性和精确性。对日常生活而言,度量衡的微小变化并不会被察觉,但是在科技发展中,度量衡的稳定性和精确性扮演着极为重要的角色。在上世纪60年代,时间的计量精确到了十亿分之一秒,而正是这一更精确的标准,使GPS技术成为可能。对于日益发展的精密制造、医疗制药、气候变化研究等精密科学领域来说,把质量的计量单位精确到微克同样是至关重要的。而运用普朗克常数重新定义千克,可以让千克比国际千克原器精确至少100万倍。

  除了对科技发展实际的好处,重新定义千克,提供了一种看待世界的全新方式。用纯粹理性世界的法则来定义现实世界,用制约着每一个可能世界的法则来定义我们这个世界的标准单位,这是人类想象力和知识发展对于现实的超越。哲人曾说,划在沙子上的三角形可以抹去,可是,三角形的观念,不受时间、空间的限制而留存下来。科学的发展毫无疑问是从经验开始的,但它的使命不是满足于现实,而是要实现“想象的飞越”,去触碰那些不受时间、空间的限制而保持不变的法则,在看得见的世界之外抵达看不见的纯粹理性。现实之物难免阴晴圆缺、物壮则老,为什么不能用永恒的法则来定义完美的质量?用自然界的基本常数重新定义千克,说明以科学为代表的人类智力活动,其价值就是用想象力超越现实,透过有形之物凝视无影无踪而又无所不在的永恒之物。

  爱因斯坦说过这样一句话,宇宙最不可理解之处在于它是可理解的。现在,我们有能力用自己想象出来、被经验所证明的那些法则和公式,来重新定义千克和我们所处的经验世界。这也许正是我们作为人类最独特的地方,让每个人的心灵都具有建构宇宙的能力,这是每个人都具备的内在力量。(李 拯)

[责编:刘朝]

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