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单摆运动纵横谈: 热度 1 Mech 2013-9-16 21:20; 发表于：身边的力学 ( 徐秉业主编 , 北京大学出版社 , 1997): 185-190; 个人分类: 科研科普|4008 次阅读|1 个评论

惠更斯的摆钟: 热度 4 武际可 2012-6-10 10:56; 个人分类: 科技史|19788 次阅读|4 个评论

最早的两份学术期刊: kejidaobao 2012-4-24 16:03; 文/李武随着自然科学的发展，尤其是进入17世纪后，以书籍和通信为媒介的交流方式已经不能适应科学的发展。因此需要有一种新的出版媒介来完成学术传播的使命。在这个时候，学术期刊应运而生，其标志便是1665年法国《学者周刊》和英国《哲学汇刊》的创办。 1 《学者周刊》目前学术界公认最早的学术期刊是法国的《学者周刊》，该刊创办于1665年1月5日。1664年7月，一位法国学者在给惠更斯的信中谈到：“沙罗先生希望在全欧洲建立通讯以求获知同政治一样多的有关科学的信息。”据文献记载，沙罗是一位不凡的人物，他与巴黎定期举行学术聚会的科学家有密切的联系，同是“无形学院”的成员。沙罗雇佣了两名抄写员，将他阅读中感兴趣的和有用的东西抄录下来，并由他编辑成集，方便查询。在从事这项活动中，他确信可以通过出版使公众也能获取这些资料。另外，受当时报纸的启发，他萌发了出版一种周刊的设想。1664年8月8日，一份特许状准予沙罗出版《学者周刊》。《学者周刊》第一期于1665年1月5日正式出版。科学出版和交流史上的一项划时代的伟大创举终于得以实现，从此揭开了科学传播的崭新的一页。《学者周刊》出版不久，即在欧洲引起了广泛的影响。但因它的某些内容冒犯了权威当局，在出刊3个月（第13期）之后就被查禁。1666年1月4日《学者周刊》即由沙罗的原合作者伽罗瓦重新出版。此后该刊一直持续出版，成为遐迩闻名的科学周刊。到1816年更名为《科学家杂志》，一直出版到今天，现在它作为一流的文学杂志而享有盛名。 2 《哲学汇刊》英国皇家学会首任会长莫雷发现与各地学者的通信费时费力，他在1661年写给惠更斯的信里就表达了要出版一种类似期刊的出版物的想法。1663年，亨利·奥尔登伯格就任皇家学会的秘书，接管了莫雷的信件往来的事务。《学者周刊》的创办给英国皇家学会直接的推动作用，促使他们将酝酿已久的设想付诸实践。1665年2月，莫雷写信给惠更斯，告诉他奥尔登伯格将要创办一份学术期刊。很快，学会讨论了出版学会刊物的事宜。1665年3月1日，理事会决定：《哲学汇刊》由奥尔登伯格负责出版，如果他有足够的稿件，就在每月的第一个星期一出版，稿件由学会理事会根据特许状的许可范围审定，再由理事会指定会员复审。第一期《哲学汇刊》于1665年3月6日出版，其稿件涉及物理、天文、地理、航海和医学等各个方面的内容，突出的是实验和观察报告占据主体，另外还有3篇涉及对于科学仪器和技术发明的报道。这说明《哲学汇刊》是一份以观察和实验报告为主，内容广泛多样的纯科学期刊。自创办后，奥尔登伯格一直全权负责《哲学汇刊》的出版工作，直到1677年7月他去世为止。除了1676—1683年有过短暂的停刊之外，该刊一直持续出版到今天，成为历史悠久、影响广泛的一份科学期刊。 3 两刊的发展特点及其影响考察《学者周刊》和《哲学汇刊》这两份学术期刊的创始过程，我们可以看出它们具有一些相似的特点：① 两者的创办都和自己国家的科学学会有密切的关系。② 两者的创办都与当时的学术通信有密切的关联。③ 两者的创办都离不开个人的努力。尽管《哲学汇刊》是以英国皇家学会的名义出版的，但同沙罗创办《学者周刊》一样，《哲学汇刊》的创办和发展更多的是来自于奥尔登伯格的个人努力。从内容和形式的角度剖析，这两份刊物又有不同特点。相对于《学者周刊》而言，《哲学汇刊》是一份以一次文献为主的内容纯粹的科学期刊。另外，不同于《学者周刊》，《哲学汇刊》在创始时就已经具备了现代期刊的形式。因此也有人认为第一本名符其实的学术期刊应该是《哲学汇刊》。从历史发展的视角来看，《学者周刊》和《哲学汇刊》则以自己在内容和形式上的特点成为后来学术期刊两种发展主流的代表。《学者周刊》成为面向大众，内容广泛多样的综合性科学期刊的代表，而《哲学汇刊》则成为学术团体的标准出版物，是学术性、原始性科学期刊的典范。参考文献 Grattan Guinness. Annals of Science, 1977, 34(2): 193-202. Houghton B. Scientific Periodicals: their historical development, characteristics, and control . Bingley, 1975. Kronick D A. A history of scientific and technical periodicals . Scarecrow Press,1962. Meadows A J. Development of science publishing in Europe . Butterworths,1990. Ornstein M. The role of scientific societies in the 17th century . The University of Chicago Press, 1928. Porter J R. Bacteriological Review, 1964, 28(3): 210-230. 郑淑芳. 论科技期刊创始的历史背景 . 武汉科技大学学报: 社会科学版, 2004(3): 105-108. （源自科学网博客2012-02-25博文，本文有删减）（责任编辑王芷）; 个人分类: 栏目：科技纵横捭阖|4017 次阅读|0 个评论

光到底是什么？: 热度 5 zhaodeyu 2011-9-18 08:22; 摘要：自然空间中的物质是连续的，光就是依赖这种连续的物质周期有序和无序变换在空间中传递的，暂态的有序使它表现出了粒子性，周期性地有序和无序变换使它表现出了波动性，现代物理学上假定光是粒子得出的结论是错误的。　　　　自然是连续的，还是间断的，自始至终就存在着争论，在近现代科学中，两者的争论一直贯穿在对光的本质认识当中，如牛顿认为光是粒子性的，即稳定不变的实体粒子连续地在空间中移动，而惠更斯则认为光是波动性的，是连续物质的周期振荡形成的，就象声音或水波一样。　　一开始，由于牛顿的崇高地位，绝大多数人是相信光的粒子说的，当托马斯 · 扬假定光是横波性质的，菲涅耳又验证了泊松的预言之后，光的波动说占据了绝对的主导地位，特别是麦克斯韦把光和电磁波统一之后，当时的物理学几乎没有人怀疑光是波动性的，光的波动说几乎取得了决定性的胜利。然而，这里的还有一个根本的问题并没有解决，那就是对以太这种假设物的认识，比如它的可观察实体的关系，它是否存在着运动。而当时普遍的认识就是以太虽然连续在空间中，可它是静止不动的，并且这种物质和实体没有关系。这就引发了物理学的又一场革命，因为观察不断证实了这种假设是靠不住的，于是爱因斯坦就提出了一个让当时的物理学家都不可能接受的观点，那就是以太是根本不存在的，那光自然就是粒子性的。虽然人们提出了大量的反对意见，可实验却不断证实了光本身的粒子性，于是二十世纪的物理学又进入了光的粒子时代。　　其实，尽管人们更愿意相信光的粒子性的，但绝大多数人并不排斥波动性，因为粒子性解释不了波动性，于是把光的粒子性和波动性机械地统一起来就成了唯一的选择。但这并没有解决两者不可调和的矛盾，如果相信粒子说就只有选择空间中不存在连续的物质，如果选择光的波动说，就只有相信空间中存在着连续的介质。两者的矛盾如何才能够得到妥善解决呢？　　以史为鉴，可以知兴替。在这种混沌未分的时刻，我们更需要从历史中寻找经验。　　很多人都知道，古希腊有两个对立的学说，一个是以太说，一个是原子说，以太说说明了物质的统一性，而原子说则说明了物质的多样性，它们都说明了自然界的一面，却都不能正确揭示另一面。中国是一个充满智慧的国度，它自始至终只有一个和以太观类似的学说－－气一元论，它又是如何解决统一和多样之间的矛盾的呢？　　要了解这一点，我们就必须认识到气和以太两个概念之间的一点差异。中国的气本身是具有生命力，而古希腊的以太却被绝大多数人看成是死的宇宙填充物。或许不少人会问，物质的生命力怎么去理解呢？这就要从物质的连续性说起，因为这种生命力就体现在物质之间紧张的相互压迫之上，没有连续，何来压迫，正是有了连续性，生命力才有可能得到理解。　　物质是在紧张的相互压迫中存在的，因此，一切物质性的存在都具有一种本性，那就是反抗、扩张，不断扩大自己的势力范围。正是有了这种本性，局部物质才有可能在反抗周围物质的压迫中组织起来，成为一个个可观察的有序结构。　　自然界的物质存在有两种形式，一种是物质的有组织结构，这在中国传统文化中称之为阴气，一种是物质的混沌状态，这在中国传统文化中称之为阳气。阴阳是可以相互转换的，有序物质可以离散开来进入混沌状态并释放能量，而能量又会使混沌物质组织起来成为有序物质。综观万物的运动，它无非就是有序和无序的变换，而阴阳学说就是揭示这个万物都遵循的一个原理。　　近现代科学一直有个最大的难题，那就是生命问题，当它一开始把物质和能量机械地分开以后，生命问题就不可避免地出现了，而且成了一个不可解决的难题。生命是什么？其实它就是物质的一种内在本性，只要它存在，就一定是在周围物质的压迫中存在，本身就充满着能量，能量的大小就体现在物质之间的紧张程度之上。相对而言，有序的物质密度大，彼此之间的紧张程度高，内聚的能量就大，无序的物质密度小，彼此之间的紧张程度低，内聚的能量就小。因此，当物质从有序向无序转化的时候就会释放能量，反过来，当能量作用于无序物质的时候，它也会从无序向有序转化，自然界的能量就是通过连续物质的有序和无序变换在空间中流通。　　现在的物理学，还一直认为物质可以消失变成能量，其实，物质的消失是不可能的，它只不过从可观察的有序状态变成不可观察的无序状态罢了，反过来，物质也不可能无中生有，它不过是从不可观察的无序状态向可观察的有序状态转化罢了。　　统一的物质有两种存在形式，同时也存在两种运动状态，一种是线性运动，即稳定不变的实体连续地在空间中移动，另一种是非线性运动，它是依赖连续在空间中的某一层次物质的周期有序和无序变换传递能量，从有序到无序释放能量，而释放的能量又引起周围物质的重新组织，形成新的有序，继而又无序－有序－无序，以此类推，能量就一包一包地在空间中流动。　　回过头来我们再来看光的运动，它可能是哪一种运动形式呢？很显然，它只可能是后一种运动形式，即连续物质的有序和无序周期变换，这样就很好地包容了光的粒子性和波动性。暂态的组织使它表现出了粒子性，周期性地有序和无序变换使它表现出了波动性。或者说，这里的粒子是一个极为短命的粒子，它迅速产生，又迅速灭亡，周期变换，能量就通过它一包一包在空间中传递。　　现代物理学一直非常迷信观测仪器，以为观察到的就是真实的，观察不到就不存在。其实，科学家们忽视了最根本的一点，那就是物质的统一性，也就是说观测仪器和被观测的东西本质是一样的，它不可能观察到它的本源。在对光的观测之中，仪器迷惑了所有物理学家，它看起来是一个粒子在线性运动，其实却是一个能量包在运动，粒子在生死变换。两者的差异可谓天地之别。同样的错误还出现对电子的认识上，如果空间中存在着连续物质，它就不可能是稳定的粒子，而只可能是一个能量包，电流也不是电子的定向移动，而是连续物质的有序和无序变换。不信的科学家可以去检验，最终会证明我说的是对的。; 个人分类: 自然科学|104 次阅读|11 个评论

[转载]航天飞行的里程碑：欧洲探测器惠更斯5年前在土卫六上着陆: Helmholtz 2011-7-22 17:35; 2010 年 1 月 14 日两本新书汇总了卡西尼 - 惠更斯飞行的结果 - 德国航空航天中心的科学家描绘了这颗冰封的卫星并阐述了其地学特性 2005 年 1 月 14 日，惠更斯大气探测器在土卫六着陆五年前， 2005 年 1 月 14 日，大气探测器惠更斯靠着降落伞经过两个半小时的时间穿越了土卫六的大气层轻轻地降落在零下 180 摄氏度的卫星表面。它从那里向主探测器卡西尼发送了几个小时的测量数据。两本有德国航空航天中心（ DLR ）科研人员介入的新书，汇总了惠更斯着陆以及卡西尼号探测器环绕土星轨道飞行最初四年里的成果。由米歇尔．多尔蒂（ Michele Dougherty ）、拉里．埃斯波西托（ Larry Esposito ）、斯塔玛提奥．米克里明吉斯（ Stamatios M. Krimigis ）主编、由施普林格出版社（海德堡，伦敦，纽约， 2009 年）出版的《卡西尼 - 惠更斯观测的土星》，和由罗伯特．布朗（ Robert Brown ），让 - 皮埃尔．勒布雷顿（ Jean-Pierre Lebreton ）和亨特．怀特（ Hunter Waite ）编辑、由施普林格出版社（海德堡，伦敦，纽约， 2010 年）出版的《卡西尼 - 惠更斯观测的土卫六》，两书为未来十年的土星研究设定了新标准。惠更斯探测器的大胆着陆也是太空航天器在太阳系外太空天体上的首次着陆。无线电信号跨越 14 亿公里的距离传递到地球上需要近 90 分钟的时间。当试验结果、探测器降低以及着陆地点周边图像传递到欧空局达姆施塔特控制中心的时候，人群中爆发出激动的欢笑：科研人员与 100 多位媒体记者惊奇地观察到当年肯定是由冰冷的液态碳氢化合物冲刷所形成的山川构形。探测器所看到的是由流体冲刷形成的“冰川”。“对欧洲空间飞行尤其是行星科学研究来说，惠更斯的着陆是一项前所未有的成功”，德国航空航天中心柏林行星研究所的拉尔夫 . 乔曼教授回忆道。飞向陌生、寒冷太阳系外太空的卡西尼 - 惠更斯之旅按实际尺寸比例绘出的土星的 16 颗最大的卫星 “卡西尼 - 惠更斯任务是 2004 年年中土星着陆后最激动人心的行星研究项目 – 这次航行有 12 个连续不断的实验任务，压得我们几乎没有喘息之机” ，乔曼教授说。“通过这次飞行任务，我们对外太阳系的那些巨大气体行星及其周边寒冷的卫星有了更准确的了解。很多都是全新和前所未知的，虽说基本地质过程跟地球很类似，只是成分完全不同而已”，这位行星地质学家兼卡西尼专家说。自从 2004 年 7 月 4 号以来，卡西尼号航天器已经环绕土星 120 多次， 2010 年 1 月 12 日，它以九百五十五公里的距离再次近距离掠过土卫六。土卫六是太阳系除地球之外唯一地表存在液体的天体。在浓厚的氮气大气层的笼罩下，地表存在着由甲烷和乙烷之类的液态烃构成的“水”。这些碳氢化合物跟地球上的水一样构成了蒸发、降雨和汇聚这样的循环过程。德国航空航天中心的研究人员最近首次证实，在土卫六北极地区存在着一个由液态碳氢化合物构成的非常大的湖。两本书汇集了所有采集到的信息、构成了有关土星系统的新图像《卡西尼 - 惠更斯看到的土卫六》发布了该卫星的第一幅全景照片卡西尼探测器以及惠更斯降落舱在土卫六的着陆，是欧洲与美国的卡西尼 - 惠更斯合作飞行任务的焦点任务。两个航天器几乎颠覆和改写了这颗神秘卫星的全部认识。在英文写就的《卡西尼 - 惠更斯看到的土卫六》这本书中，第一次展现了依据惠更斯着陆和卡西尼掠过飞行所掌握的资格而绘制的土卫六的完整图片。德宇航科学家是《卡西尼 - 惠更斯看到的土星》的合作者同期出版的还有《卡西尼 - 惠更斯看到的土星》，该书以 805 页的篇幅综述了卡西尼号环行飞行观查到的土星、土星环以及其他冰封卫星的结果。 250 多位来自美国、欧洲以及其许多国家的科学家直接参与了卡西尼和惠更斯项目。在这两本内容详实的书中，研究人员首次全盘公布了自探测器着陆以来所掌握的所有结果。德国航空航天中心科学家所负责的是描绘冰寒卫星的地质情况 – 重点是土卫六以及最大的九颗主要冰冷卫星的地貌。 “ 为了回答科学问题，掌握所有这些天体的准确情况是重要的前提。 ” 尧曼（ Jaumann ）教授说。“接下来，科研人员才能搞清楚在神秘的土卫二上冰火山的规模有多大、土卫八表面的罕见的明暗分布带又该怎么解释、这颗星球上为什么沿赤道有一条甚至高达 20 公里的脊、在土卫三，土卫四和鸵鸟上奇怪的地裂又是怎么来的，在土卫六上 ' 水 ' 的地理分布又如何 - 这里所点出来的仅仅无数令人兴奋的话题中的几个。”乔曼补充说。卡西尼 - 惠更斯是美国航天局 NASA 、欧洲航天局 ESA 和意大利航天局 ASI 的联合项目。全部任务由帕萨迪纳喷气推进实验室（加利福尼亚 JPL ）向 NASA 航天局科学委员会负责。卡西尼轨道器的设计、开发和建造全是在喷气推进实验室完成。德国方面参加这次航天飞行科学研究的单位包括：德国航空航天中心（ DLR ），马克斯普朗克学会（ MPG ）、多所大学和德国航天工业公司。德国对卡西尼号轨道站科学实验的主要贡献在于提供了旨在研究太空微粒的宇宙尘埃探测器 CDA （宇宙尘埃分析仪）。该尘埃探测器可以分析电荷、速度、方向、质量和化学成分。该仪器的机械部件是弗兰兹﹒卢拉博士领导的德国航空航天中心的柏林分部制造的。德国对此航天飞行所做出的财政贡献约为 1 亿 2 千万欧元。德国 DLR 航天局用联邦政府经费不间断地资助了德方参与的各项任务。 2008 年年中，该任务被首次延长，由于土星上恰好是白日黑夜同样长的阶段，所以又被称作 “ 卡西尼春分飞行任务 ” ，这次飞行将在 2010 年 9 月才正式结束。预计还将会有其他更多的延长期任务，美国航天局和参与任务的可能相应地会坚持到 2017 年。; 个人分类: 2010年科技新闻|1875 次阅读|0 个评论

第三条红线违背科学理念，请速改之！: ljry8044 2010-1-14 13:47; 王铮老师在关闭甘永超博客才是反科学中指出所谓第三条红线（“有违于人类科学史上业已公认并得到实践认可的科学理论”）本身是反科学的。高建国老师则在甘大侠或因触红线而壮烈牺牲一文中解释如下：这（禁止发布“有违于人类科学史上业已公认并得到实践认可的科学理论”）很明显不利于科学发展，科学发展就是一个否定之否定的过程，先前被实践认可的科学理论，之后或许又被实践不认可了，这也是科学的本质属性。由于高建国老师已经解释得很清楚，所以，我仅举一起连贯的案例来说明问题，该案例讲述了惠更斯、牛顿、爱因斯坦等人探索光的本质属性的过程，非常有趣，曲折跌荡，甚至堪称波澜起伏：粒子说惠更斯最早提出光的波动理论，但很快被牛顿的粒子理论所超越。这里的牛顿就是那个头上被苹果砸了一下后发现万有引力（要是我，至多收获一个大包和两眼金花）的科学巨匠，由于其无以伦比的学术地位，粒子理论在一个多世纪内无人敢于挑战。波动说直至1800年，托马斯·扬根据实验对光的微粒说提出怀疑，为惠更斯的波动说进行辩护。显然，胆敢挑战“被当时人类科学史上业所公认并得到实践认可的科学理论”无疑是自取其辱，他的论文被斥为“没有任何价值”，他所发现的干涉原理被说成是“荒唐的”和“不合逻辑的”。尽管如此，这个被主流鄙视的民科依然在1817年提出光的横波假说，点燃了第二次波粒大战的导火索。微粒派自然不甘示弱，法国科学院于1818年提出征文竞赛题目（一是利用实验验证光线的衍射效应，二是用数学归纳法求出光线通过物体附近时的运动情况），希望通过微粒说解释光的衍射，进一步打击波动说。可结果却适得其反，满怀期待的微粒说未能作为，支持波动说的菲涅耳却用横波圆满地解释了光的偏振，并定量地计算了圆孔、圆板等形状的障碍物产生的衍射花纹。可是，没等菲涅耳高兴几天，支持牛顿微粒说的泊松却运用菲涅耳的方程推导出一难以相信的结论：把一个小圆盘放在光束中时，就会在小圆盘后面某处的屏幕上盘影的中心点出现亮斑。如果观察不出该亮斑，菲涅耳的方程自然就不对了。而当时谁也没看到过这种现象，显然，正常情况下，我们也不可能看到这种现象。于是，泊松宣布驳倒了菲涅耳，微粒派松了一口气，再次对那些被排斥在主流之外的波动派表示不屑。可是菲涅耳和阿拉果不久用实验验证了这个理论预言，影子中心的确出现了亮斑，无可争辩地证实了波动理论的合理性，微粒说以失败告终。非常有趣，该论证的关键一步还是意图支持微粒派的泊松给证实的。显然，最终的功劳还得算在菲涅耳头上，相应的成果奖也颁发给了菲涅耳。不过，菲涅耳等人也没忘记泊松的功劳，将该亮斑戏称为“泊松亮斑”，可不知道当时泊松是何等地郁闷。事实上，我们所学的物理教材中也将此称为“泊松亮斑”，不过并无贬义。其后，麦克斯韦等科学家进一步推进和完善了光的波动理论，成功解释通了当时所能观测到的所有光学现象，光的波动说进入全盛时期！曾经在100多年占据统治地位的粒子说终于被打入地狱。波粒二象性不过，科学家在其后的试验过程中逐渐发现了少量诡异的现象，比如，波动说难以解释清楚的光电效应，但科学家普遍认为是粗糙落后的试验手段造成的。然后，却不知从哪冒出来一个叫不知死活的无名小卒，居然提出用光的量子说来解释光电效应，用“波粒二象性”来取代波动说，而且非常糟糕的是，他当时还不能用“波粒二象性”解释干涉、衍射和偏振现象（而这些已被波动理论解释清楚了）。这种贸然挑战“被当时人类科学史上业所公认并得到实践认可的科学理论”悖逆行为立马遭到了几乎所有物理学家的反对。 …… 这个冒失的无名小卒就是为举世所瞩目的发现相对论的爱因斯坦，他因“波粒二象性”而获得诺贝尔奖。因此，禁止“有违于人类科学史上业已公认并得到实践认可的科学理论”实为阻碍科学发展，至少会导致麦克斯韦方程组无法出现，如没有麦克斯韦方程组，我们至今所用的电力、通讯、自动控制等等均无法运行，我们的生活是难以想象的，至少，科学网是无法存在的，我们也就无法在这里相互分享博客。; 3478 次阅读|21 个评论

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