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在时间之河中 溯流而上

(2008-05-09 16:24:48)
标签:

历史

人文

it

分类: 科普新解

        

 

 

 

    时间像一条河。昨晚在阅读普鲁斯特的《追忆似水年华》的时候,窗外有一首曲子沿着湿漉的街道缓缓地滑过。那首叫《时光倒流七十年》的曲子,浸满伤感,令人无端地惆怅,感慨万分。


    这种巧合是令人感动的,像两条优美的曲线交互在一起,构成一个同样优美的形体,在风中,像花园里的瓮,在艾略特的诗中哭泣。


    读普鲁斯特的小说,有一种近乎读红楼梦的感受。时间才是真正的主角。人只是时间之河里的浮游生物。有一种悲哀,却带着更深的珍惜。


    我的思绪在飞,在回忆和想象之间……


    对普鲁斯特来说,时间是首要的,我们周围的一切都处于似水的年华之中,空间是相对的概念,处于一个变幻万千的过程中间,我们在时间的流程中逐渐解体。我们曾经喜爱的地方,我们决不会重睹它们,因为重游旧地的人不再是那个曾以自己的热情装点那个地方的儿童和少年。


    我们处在过程之中。
孔夫子看见河水东流,日夜不停,曾经感叹地说:“逝者如斯夫,不舍昼夜!”西方人也把时间比做一条河,它是从遥远的过去,流向无穷的未来,不能停息,也不能倒退,而“现在”只不过是时间之河上的一点罢了。


    日本摄影家星野道夫有一幅摄影作品,是在阿拉斯加的上空拍摄到的熊妈妈带着小熊在荒凉的阿拉斯加的冰雪大地上缓缓移动的场景。在这张壮阔的摄影作品旁边有这样一行文字:“我发现,我们走过的是相同的时间之河”。这行文字当下给了我很大的震撼。我们走在这样相同的时间之河里,在这样一个精致和谐的园地,在各自繁忙的生活中偶能有交集,即使不会像是星野先生所体会到的地球上的生物皆是时间的共同拥有者,所有生物也全是共生关系,但能在这个园地里走过相同的时间之河,也令人有着格外温馨而深刻的感受!


   在时间之河中,万事万物都有自己命定的道路,一切都注定要走到尽头,在虚空中退出,消失在毁灭里,消失在时间之中。只有永恒的“记忆”——对亲人、对爱人、对朋友的那份真诚,才能让美丽不会消失在时间之河中。


   没有岸堤能够限制时间之河的流动——将永远存在,所有人都必将没入其中,它的水透明而漆黑,世界万物尽在其中。文字中有它,音乐中有它,每个人只能在河中跋涉一次,永远无法找到它神秘的源头。林语堂说得好“人生真是一场梦,人类活像一个旅客,乘在船上,沿着永恒的时间之河驶去。在某一地方上船,在另一个地方上岸,好让其他河边等候上船的旅客。”


    站在岸边看着时间之河,带走了什么,又带来了什么,流速太快,看不清楚;伸手打捞,一无所获。那就闭上眼睛,静静的聆听水流的声音。水有急有缓,河岸宽了,它就流的慢一点;河岸窄了,它就流的快一点,但不管怎样,它总是勇往直前,毫无怨言。自始至终,从来没有责怪过河岸的外形,只是取合适的方式,不断向前。前进,始终是主题词。


   一年中的每一天,都是一样一样的24个小时,不会多一秒,也不会少一秒,但由于每一天所处的位置不同,于是便有了不同的价值。


   我从书本中醒过来,回到了笼罩住我的时间里。墙上的钟表静静地走动着,仿佛时间与它无关。可正是这些钟表把浑圆无尽的时间,分割成以秒、分、时命名的单元。生活因而有了规律,有了节奏。


   人永远生活在时间之内,却永远对时间陌生。
   时间在钟表上不停地走动着,却永远留不下痕迹,我们看到的只是和哲人面孔一样理智的阿拉伯数字。但时间又不仅仅是简单的数字,时间包含着神秘莫测的一面,它亘古如斯地存在着。


   每个人对时间的感觉都不一样,每一个时代也是如此。
   其实,时间的痕迹无处不在。小到一棵幼苗长成参天大树,大到一座郁郁葱葱的山峦变得寸草不生的过程,只要留心,并不难发现,我们只是在时间的皮鞭驱赶下,因行走的匆匆而忽略了触摸那些痕迹,当我们无意中触摸到时间的时候,又往往因时间的过分严酷而不敢正视。


   大地上的人们热情地歌颂时间,大地上的人们盲目地相信时间。
   从时间的痕迹中我们可以看到物换星移,也可以看到沧海桑田。既可以看到一个婴儿长成顶天立地的男子汉,也可以看到一位明眸皓齿的少女变成枯槁的老妇。在时间中我们渐渐老于世故,时间带走了我们曾经的天真。

 

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   直到今天关于人类有怎样的过去?为了回答这一问题,科学家们研究出一系列可以将遗迹年代进行还原的技术,从化石到宇宙大爆炸后残余的背景幅射,来者不拒!通过碳14测年法、古地磁法、年轮法等技术测下,结果越来越精确,这证明在时间之河中溯流而上绝非梦想,而是触手可及的现实。

 

   地球的年龄到底有多大?发掘出来的各种化石是什么年代的?当这些涉及到探索过去的问题一一展现在我们面前时,我们是否有办法可以将历史从遗忘中解救出来呢?幸运的是,今天的科学提供了可以再现某个逝去年代的工具,只要它留下蛛丝马迹,我们就可以一查到底。


  19世纪末以来,科学家们一直在设想各种各样的年代推定方法,努力让那些古老年代遗留下来的东西能够“开口说话”,这样便诞生了年轮法、地磁法、放射性同位素鉴年法等。就是借助这些方法,历史得以清晰重现。

 

追溯历史的想法并不久远 

   永恒的重复,这就是若干世纪人类对于时间的看法。在当时人们的思想里,时间是没有起点的,他们将它看作永存,在永恒不变地重演。总之,大自然被永不停止的循环所掌握,日夜交替,四季轮回,这是最自然不过的事情了。


   是基督教动摇了这一观点。它认为宇宙从它的开端到结束在根据神的旨意以不可逆转的方式演变。从而建立了一段线性的历史,这在当时是独一无二的。

 

   到了17世纪中期,丹麦人尼埃尔·史蒂森创立了研究地球年龄的测定地层分析法——地质学,但要等到20世纪,拜放射现象所赐,年代推定科学才诞生,科学家们第一次拥有了一个绝对的精确时计。1946年,美国化学家威拉德·弗兰克·利比研究出一项新技术,主角是一种刚刚被认定的同位素,其特征时间令人称奇地与人类演化的阶段相一致。碳14的革命从此开始……

 

划时代的一系列方法

  在测定一个物品的年代时,科学家们力求探寻所有的线索,仅仅仔细研究挖掘地点和地质样本是不够的,还必须保存该物品周围所有可利用的痕迹、检测其所在的位置等,正是通过交叉参考各种数据,古生物学家、地质学家或考古学家在大部分情况下,能够令人满意地、精确而可信地断定目标物品的年代。

 

   除了大名鼎鼎的碳14及其他放射性鉴年法外,还有多种年代测定法,适用于各种不同情况,如年轮法、古地磁法或古代地磁测定法、光谱分析法等,总之,为了准确地还原宇宙、地球和人类的历史,所有年代学数据相辅相成,不断地丰富着我们的时间刻度,一视同仁地追溯着历史的不同时段,只是为了将我们从历史遗忘中解救出来。

 

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原子针指示年代

   通过测量放射性同位素(碳14、铀238等)的比率,可以知道这个下颌的年代

 

放射法

样品类型 

   岩石、沉积物、熔岩、珊瑚(含有放射性同位素)。碳14的适用情况:枯骨、植物、种子、煤(含有源自植物或动物的碳)。

 

可测定的时间范围 

从几秒钟到几十亿年。

 

误差 

百分之几。

 

首次使用 

1904年,英国物理学家欧内斯特·卢瑟福首次使用,利用的是铀的同位素。

 

原理 天然放射性导致一些不稳定的原子随着时间的推移而发生衰变,形成其他元素或同位素:碳14在这里变成氮14,铀238变成钍230等。这些衰变的发生极其有规律,5730年后,骨头中的一半碳14原子会消失,这些同位素构成放射性精密时计。测量样本中它们各自的数量(发生衰变的同位素数量和已经形成的元素数量),有助于了解放射现象从何时开始。如果能将衰变之初与该物体生命中的某一事件相联系,或是与它的形成事件(加热、掩埋等)相联系,我们就可以估算出它的年龄。在碳14的情况中,这一事件是死亡,它使得有机体的新陈代谢停止,判断碳14的衰变阶段就可以上溯到死亡的日期。

 

使用 有两种技术来测量样品中的同位素。第一种是造成放射性衰变,因为放射性衰变伴随着可探测辐射的出现,这样我们便可以估算出年代。第二种技术是根据质量不同将同位素分离。这种技术近20年来越来越多地被应用,因为它提供的结果与以前的方法一样准确,需要提取的样品重量却少了100倍(只需几毫克)。

 

 

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树木,季节交替的证明

这只小船的年龄可以从制造它的木材的生长年轮读出来

 

年轮法

样品类型 

建筑船舶、乐器、画框(所有的木制品)。

可测定的时间范围

主要用于距今3000年内的测定(现有纪录:德国的一株树有7000年历史)。

误差 

最好的情况是1年误差。

首次使用 

19世纪末,由美国天文学家安德鲁·道格拉斯首次使用。

 

 

原理 年轮学的基础是对于树木生长年轮的研究。温度、湿度、土壤污染等,使得树木的生长每年都有所不同:生长年轮的稠密度构成一个日期指示。这一技术在欧洲和美洲大陆很发达,因为温带地区的树种(山毛榉、橡树、产树脂的植物)清楚地标记着生长年数甚至季节,热带树木却相反。

 

使用 年轮分析可以直接在需要测定年代的物品上进行。如果不能破坏原物的话,样品的提取就是必要之举了。通过这种分析可以建立一个年轮生长的平均曲线。科学家们将它与参照年表相比较,便可以推断出相关年代。当然,得到的日期是树木的砍伐日期,另外一些参数也在考虑范围之内(木材干燥的时间、运输时间等),最终估算出物品制造日期。

 

 

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释放过去年代的能量

一些包含在陶器中的石英在受到辐射时会储存能量

 

热释光法

样品类型 

陶器、瓦片、窑、熔岩(所有含有长石、石英或锆石的材料)。

可测定的时间范围 

从现在到几十万年前。

误差 

一般在2%~8%。

首次使用 

1953年由美国人丹尼尔斯提出,20世纪60年代由牛津大学的英国人马丁·艾特肯开始使用。

地球的“记忆”

 

原理 热释光法用以探索部分水晶储存辐射,特别是天然放射性辐射能量的能力。暴露在辐射中的时间越长,这一现象就越明显,利用热释光来作为年代测定工具的想法就是由此而来,同时估算样品中储存能量的多少和它每年所接收的辐射量。

 

使用 为了测定储存在水晶中的能量多少,要将水晶中储存的能量“清空”:将它加热到至少500℃,或是用红外线对它进行照射,这样对水晶进行能量清空时会引起发光现象,分别称为热致发光或光致发光。对于发光量的测量可以计算出储存在样品中的辐射量和样品平均每年所接受的辐射量。总量与年平均量的关系便显示出自该物体上一次“归零”后所经历的时间:如果上一次归零是在制作过程中完成的(在窑中烧、火山喷发等),科学家们就可以推断出它的年代。

 

 

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地球的记忆

  出现在熔岩中的氧化铁记录了它们形成时期地球的主导磁场。

 

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考古学和古地磁学

 

样品类型 

窑、陶瓷制品、瓦片、熔岩(所有含有氧化铁的沉积物)。

 

可测定的时间范围 

可以对距今2000年的范围进行精确测定,结合在地磁学可测定的最大时间范围达2亿年。

 

误差 

根据年代不同会有所差异,最好的情况误差为几年。

 

首次使用 

20世纪30年代由法国物理学家德利叶最先使用。20世纪60年代开始真正广泛使用。

 

原理

 含有氧化铁的物质具有“历史指南针”的作用:加热700℃度以上,它们就能“记录”下地磁场并将其保存在“记忆”中。这个地磁场随时间发展而有所变化,残留的磁性显示出被加热的年代,通常也就是制造年代。在推定距今几千年历史物品(出土文物)时用古代地磁测定法,而对于超过亿年(岩石)的年代进行推定时,就要用到古地磁学了。

 

使用 样品的收集是一个关键步骤(要整理地理和磁性位置清单、采样时要避免变形)。在实验室里,我们对样品进行“分阶段消磁”(通过加热或是利用磁场交换)来测定残余磁性的成分。测量数据会用来与地磁场变化的参照曲线进行比较,还要考虑到采样的初始位置和随着时间的流逝有可能发生位置变化。

 

 

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宇宙向我们提示了它的年龄

  恒星的光谱里隐藏着宝贵的数据(化学成分、质量等),这些为我们提示了它们的年龄。

 

光谱分析

样品类型 

恒星、星系、星云、行星。

 

可测定的时间范围 

从几亿年到150亿年。

 

误差 

误差可能达到上百万年。

 

首次使用 

德国物理学家基尔霍夫于1859年建立了光谱分析的基础。这一技术借助大型观测工具在20世纪得以发展。

 

原理 通过辐射分析用来推断天体的化学构成、质量、温度和距离。这些数据有助于判断它们的演化阶段和年龄,但是估算不同的宇宙参数,如宇宙的膨胀率,也会需要借助于描述其演变的理论。

 

使用 大型地面望远镜,如智利的甚大望远镜,或是空间望远镜,如哈勃空间望远镜,确保了对来自天空中的可见光、紫外线和红外线的分析。至于无线电波,它们是射电望远镜的领域。天体发出的辐射通过光谱仪时形成光谱(正如白色光穿过棱镜时被分解成七色光一样),每条光谱线都对应待测天体中的某种化学元素,我们就是这样判断它们的构成。通过测量光谱线的位移,还能计算出该天体相对于我们的运动速度,这要归功于多普勒效应(这一现象也是造成疾驰而去的汽车发出的声音声调会变化的原因)。最后,通过视差、亮度等测量可得知天体的位置。

 

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【时间;就是宇宙发展演变的过程。宇宙演变的过程才是时间的本质。】

 

 什么是时间?

按照现在定义是,物质变化发展的过程,他据有发展的周期性,持续性过程,比如日出到日落就是一个周期,并且延续不断,甚至,还有人认为时间有两个感念,一个实际的,一个是虚拟的,认为时间可以停止,乃至倒退。他认为,物质变化的过程,是实际的时间概念,是我们可以感知的,也就是我们所看到。而我们见不到的时间静止或倒流侧定义虚拟的。也许,从他的心底,就希望时间可以倒退回美好的日子,来改变自己的命运。也许你觉得这有点牵强。哪么什么是时间那,时间是我们人类意识中的存在这大家也是知道的,但大家总是回对时间或多或少,加以度量来思考。比如,把时间看成一个园,将时间固定在某一个断,来加以研究,于是就得出了时间静止倒退之说。说到这里,就必须,谈到速度了,那么,什么又是速度那?


 按照物理定义,速度就是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值.是描述物体速度改变快慢的物理量。那么时间和速度有什么关联那?试想下,时间是物质变化发展的过程,哪么我们可不可以说成是速度是物质发展变化的过程那?当热,可以。以为,速度就是用来表达时间的一种方式。比如,我们说,一个百米运动员的速度真快,也可以说成是运动员的用的时间真短。想想,只要是用来描述速度的同样也能用来描述时间,这是我们人脑所感知的量。这个量是可以变的,比如,在焦急等待某一期待的事情时,我们会感觉时间过的真慢呀,而当在,兴奋的事情时,一会儿就觉得过去了,你就会觉得,时间过的真快呀。其实这都是对时间的感知,不同时刻,感知的量也不同。所以,我们给他定一个刻度,加以分辨,但时间的本质那,就如我们所知道的宇宙一样,我们知道它吗?


  有人说,为什么坐飞机会让钟表和地面钟表走的速度不一样,就认为,速度可以改变时间,不要忘记了地心引力,和错擦力。比如航天员在地面训练的时候,会用飞机制造失重状态。倘若你把他放到太空中,一个静止不动,一个在做快速运动,你在看看他的时间会改变吗?


  还一种用一个圆来代表时间的试验。他是将一个物体以这个圆做运动,当这个物体运动的速度大于光速时,这个物体就会经历时间倒退或者静止,哪么,我们来分析一下。


首先这个物体是慢速围绕这个时间轨道运动时,我们可以看到他的摸样,当他加快时,我们就看不到他的摸样了,只可以看到一个半透明的环,就像快速旋转的电风扇的旋叶一样,这时,你会看到他会有一个慢慢移动的旋叶的轮廓,假如,我们在让他加快,让他加快到光速,哪么我们会看到什么,可以肯定的是,我们会看到一个实体的圆环,这是因为光折射的缘故,当你看圆弧的每一个点时,这个物体都会在出现在,物体本身还是他本身,我们的眼睛根本无法分辨,假如有一台射频和光速一样快的相机,我们就可以放慢了看,他还是和刚开始时慢速运动的样子。他根本就和时间两码事。这个试验,只能证明这个物体本身的发展过程。哪么,时间是什么那?如果真的要给时间下一个定义。


  未来,我们对宇宙的了解越多,对时间的认知,也会更宽广。但,我们不可以让我们的主观意识,蒙住了我们意识不到的“天外世界”。我们用“井底之蛙”来比喻自以为是的人。但,殊不知,自己也在犯同样的错误。

 

时间之河在我们的身边流淌,不断赋予我们勇气、智慧和经验,也在不断索取我们的青春、精力和热情……


没有什么力量能够留得住时间,没有什么力量能够止得住时间之河这奔涌不息的波涛……

 

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