KUAXUEKE KECHENG YANJIU
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离经叛道 |
教科书错了(三则) | |
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三、错误的科学课程
真正的科学与学校里教授的内容之间存在很大距离,我们在学校里学习的知识很多已经过时,甚至是错误的。
有一次,爱因斯坦对一些高中生说:“如果你们在学习数学时遇到一些困难,不要担心,我向你们保证,我在数学上遇到的困难比你们大得多。”这是一番客套话,但这番话说明真正的科学与学校里教授的内容之间存在很大距离。
最近30年来,实验室里取得了诸多重大成就。新的科研成果显示,我们在学校里学习的知识很多已经过时,甚至是错误的。法国全国教学大纲理事会秘书长多米尼克·罗兰解释说:“长期以来,教授科学的课程已经僵化。但是,自从1991年成立全国教学大纲理事会以来,一个由研究人员和教师组成的专家小组负责监督更新教学课程。这样可以缩小教学大纲与最新的研究发现之间的差距。现在需要两年时间来培训教师和编写课本。” 爱因斯坦也没能“幸免”。根据他的相对论,光速在真空中应当是恒定的,为299792公里/秒。两年前,英国的一些天体物理学家计算出,光在创世大爆炸时的速度要比现在的速度高出好几千倍。这是否是一条重要的科学规律:所有理论被承认之后,总会有另一种更准确的理论代替它?
生态学:亚马孙森林不是地球之肺,真正的地球之肺是海洋。但是,大量砍伐森林对于生物多样性来说是场灾难。
20世纪80年代初,各环保协会向国际社会发出了警告:亚马孙森林正在被大量砍伐。媒体还提到了“地球之肺”在逐渐消亡。现在,一些课本已经纠正了这一错误。法国国家科学研究中心环境与气候科学研究负责人、地球化学家让-克洛德·迪普莱西解释说:“其实,亚马孙森林消耗的氧气与它释放的氧气一样多。当一棵树木生长的时候,它吸收二氧化碳,释放氧气;但当树木死亡、腐烂时,它就会吸收氧气,释放二氧化碳。对于一片成熟的森林来说,氧气与二氧化碳的吸收与排放己达到平衡,正负相抵。” 在亚马孙森林,受到威胁的主要是生物多样性。每年都有几千种可能具有药用价值、尚不为人所知的动植物消失。让-克洛德·迪普莱西说:“真正的地球之肺是海洋。藻类和浮游植物群落也能吸入二氧化碳,释放氧气,其中一部分氧气从水中进入了空气。死亡之后,这些植物中的1%沉入了海洋深处,成为沉积物的‘俘虏’,在那里一呆就是几百万年。所以,总的来说,这些植物释放出的氧气是正数。”
物理学:我们曾经以为物质的最小构成单位是元粒子。然而我们发现,元粒子还可以再分。 2000多年前,古希腊哲学家德谟克利特设想,物质是由肉眼看不到的极小粒子组成的:如果我们不停地敲击一个石块,使之变成更小的碎片,我们最终会得到一个打不碎的柱子(在希腊语中,原于是指不可分割之物)。19世纪的欧洲化学家们(如英国人约翰·多尔顿在l808年)重新提出了这个概念。1932年,英国人詹姆斯·查德威克完善并最终确定了这一模型:原子核由中子和质子组成,而中子和质子被电子云围绕着。法国国家科学研究中心粒子物理研究员达维德·卡尔韦解释说:“物理学家们以为已经找到了元粒子,也就是不可分割的粒子,但在1967年,物理学家比约肯和范曼为了解释一些能量现象,设想了中子和质子中存在一些更小的粒子——夸克。夸克的存在直到1975年才得到证实。”由于夸克非常非常小,要观察它极端困难。30年后,还会发现什么更小的粒子?
史前学:将近30年的时间里,著名的露西被认为是我们最古老的祖先。但后来的发现证明并非如此。
1974年11月30日,古人类学家伊夫·科庞及其同事有了一个发现,使我们对于人类起源的认识发生了重大变化。在干涸的奥莫河谷,他们找到了一副骨骼的碎片。根据初步分析,这些骨头属于一只身高1.06米的雌性南方古猿,研究人员给它起名叫“露西”。在很长一段时间里,320万岁高龄的露西一直被认为是人类的祖母。在对东非的人科有了大量发现的基础上,伊夫·科庞在1981年创立了关于我们的起源的理论。“东边的故事”在学校课本里存在了20多年。根据这种观点,在800万年前,一些类人猿生活在非洲大陆东部,那里树木繁茂,气候湿润。在一场大规模的地质变动之后,出现了一个从北到南4000公里长的断层——东非大裂谷,将类人猿分成了两群,并导致了一些气候变化。在西部,类人猿继续在潮湿的森林里生活。东部则变得干燥,森林变成了稀树草原。类人猿需要适应这种不太安全的环境,他们站立起来,为的是确定捕食者的位置,同时要走很远的路找吃的东西。于是,两足的形态保留了下来。这一地区就是人类的摇篮。 但是,在1995年,古生物学家米歇尔·布吕内在乍得沙漠深处发现了一个类人猿(起名叫“阿贝尔”)的下颌。阿贝尔与露西是同时代人,问题在于:阿贝尔居住在东非大裂谷以西2500公里远的地方。2001年7月,还是在乍得,米歇尔·布吕内又发现了一只估计距今700万年的颅骨。他解释说:“这不是一只南方古猿,但是很显然它属于人科。”虽然有些人认为这只颅骨应属于大猩猩的祖先,但伊夫.科庞却承认了它的“身份”。对他来说,“东边的故事”已经结束了。
生物学:深海曾经被认为不适合生命的出现,因为那里没有阳光。然而,一个适应了环境的动物群落在那里繁殖。
我们的生物老师曾经肯定地告诉我们:没有阳光,生命就不可能存在。太阳能对于光合作用来说是必不可少的,光合作用能够使植物利用二氧化碳和水来制造有机物。植物是食物链中的第一个环节,没有一种动物能够在海洋黑暗的深处继续存活。
1977年,一些美国科学家乘坐潜水艇考察了加拉帕戈斯海脊——太平洋中的一座海底山脊。在那里,在海面下2630米的深处,他们发现了一些火山管,非常热(温度达到350度)的黑色流体从那里流出。附近的海底上到处都是贝壳和2米长的虫子,还有一些奇怪的鱼在游来游去。尽管这里的条件看起来极端恶劣——压强达到了290巴,生命力却依然旺盛。法国海洋开发研究所微生物实验室的负责人若埃尔·克雷卢解释说:“这是一个建立在化能合成基础上的原始生态系统。间歇喷泉的热
流体中含有的化合物被细菌用于自身发展。细菌成为了虫子和软体动物的食物,而后两者则是鱼、章鱼和甲壳动物的食物。”
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