科学研究中的“极地”探险

地球上的南极和北极充满着神奇，吸引着古往今来的世界各地的探险家不畏艰辛，前赴后继。早在2000多年前，古希腊的毕则亚斯（pyzheas），即开始了人类历史上第一次北极探险；但直到1909年4月6日，美国人罗伯特·皮尔里（Robert Peary，1856～1919）历经艰难才到达北极点。1768年，英国的詹姆斯·库克（Captain James Cook，1728～1779），首次环绕南极航行，成为南极探险的先驱；1911年12月14日，挪威探险家罗阿德·阿蒙森（Roald Amundsen，1872～1928）勇克难关，成为人类第一个登上南极点的人。两极探险故事，动人心魄，惊险传奇。科学研究中“极地”探“险”，也饶有趣味，迭现奇异。 <p>　　科学研究中的极“地”有多处，且各处景致有别。人们一旦深入靠近，则瑰丽可赏。第一类是“至微之地”。1955年，日本物理学家坂田昌一（Sakata Shyoichi，1911～1970）认为，一切基本粒子都是由质子、中子、λ超子及其反粒子组成的。1964年，美国物理学家盖尔曼（Murry Gell-Mann，1929～）提出夸克理论，用3种夸克代替质子、中子和λ超子作为基本粒子，认为一切基本粒子都由夸克组成。现在夸克已经增加到“6种味道、3种颜色”。据现代粒子物理学中的“夸克禁闭”理论，夸克必须禁闭在强子内部，故而人们不可能看到单独出现的夸克，自然也见不到夸克所带的颜色。目前认为，物质最基本的组元共有 48种：除去18种被禁闭在强子中的夸克外，还有6种轻子，以及对应的反夸克和“反轻子”。至微之“地”，诡异神奇。 </p><p>　　第二类是“至大之地”。现代宇宙学认为，“我们的宇宙”起源于大约137亿年前的一次大爆炸，由1250亿个星系组成。从大爆炸的那一刻开始直至今日，整个宇宙仍处在不断膨胀之中。宇宙今后的命运如何，是永远膨胀下去还是到一定时候再收缩，或者是其他的命运？宇宙整体的命运就像磁石一样，吸引着天文学家们进行不懈的孜孜求索，抒写着壮丽的科学诗篇。至大之“地”， 奇幻无限。 </p><p>　　第三类是“至寒之地”。如绝对零度：0℉（即－273.15℃）。热力学第三定律说：绝对零度不可抵达。然而，物理学家们制造的低温已到达绝对零度之上的10亿分之20度。在超低温状态下，物质性质会发生奇特变化，如“超导现象” ——金属电阻为零，超流现象——流体内部完全没有黏滞等。至寒之“地”，奇妙无穷。 </p><p>　　第四类是“至坚之地”。地球上，我们目前已经发现了100多种元素。在这些元素组成的物质中，密度最大的是金属锇，其密度为22.6×103kg/m3。但这绝非“密度大王”。在茫茫宇宙中，白矮星的密度是3.0×1010 kg/m3 ，中子星的密度达1016kg/m3，脉冲星的密度更是高达1018kg/m3～1cm3物质质量为10亿吨。新发现的“黑洞”密度更大，根据计算，质量和太阳一样大的黑洞，其密度可达5×1019kg/m3。“至坚之地”，奇特难描。 </p><p>　　其他如，“至暗之地”——宇宙的暗物质，“至速之地”——近光速世界，至热之 “地”——天体中心的温度、宇宙大爆炸开始时的“奇点”，等等。至者，极也。汉武帝赞泰山曰：“高矣，极矣，大矣，特矣，壮矣，赫矣，骇矣，惑矣！”科学上的极“地”，犹如科学王国中的“天下第一奇山——泰山”；科学家的“极地”探“险”，在一定的意义上说，就是登泰山以览胜景，攀极峰观赏日出。所感所受，如唐代诗人杜甫《望岳》诗云：“岱宗夫如何？齐鲁青未了。造化钟神秀，阴阳割昏晓。荡胸生层云，决眦入归鸟。会当凌绝顶，一览众山小。” </p><p>　　南宋朱熹《偶题》云：“步随流水觅溪源，行到源头却惘然。始信真源行不到，倚筇随处弄潺湲。”追根寻祖、穷源极委，是人类的一种心理追求和心理满足。科学研究中的极“地”探“险”，乃是人类“觅源”天性的一种表露和表征。极地探天险，壮士鏖战急；水穷云起处，在在显神奇。（来源：新华网）</p><br />