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网络时代的科学传播

恐怕没有人会否认,网络已经极大地改变了我们的生活,它在短短十几年间就取代了报纸、杂志、电视等传统媒体,成为信息主要来源。网络公司带走的广告客户和网络媒体培养的用户习惯给传统媒体造成了巨大冲击,广告业务锐减和订阅数下滑的困境无一幸免。冰冻三尺非一日之寒,虽然各大传媒集团都有意向网络发展,但自由分享的互联精神与版权保护格格不入,一方面缺乏合适的盈利模式 、另一方面又和传统经营模式直接冲突,这些障碍都使得传统媒体对网络望而却步。缺少了传统的信息来源,该由谁来为网络贡献内容资源呢?网络公司吗?众多门户网站的确都有独立的采编团队,但是他们在乎的用户是广告商,广告商关心的是点击量, 包括新闻、邮箱在内的众多服务不过是吸引用户的手段,所以当我们查找热门关键词会看到大量的雷同信息,在寻找专业知识时又找不到可靠的系统论述。作为互联网核心的基础内容就这样缺失了,要改变这样头重脚轻的局面,只能靠网民自己。在web 2.0来临之前,网络上的话语权掌握在少数人手中,如果你没有空间,没有网站,就无法发出自己的声音,bbs只是内部的交流,无法进入公众的视野。后来有了论坛,有了博客,有了维基百科,每个人的想法都可以书写,公布,然后传播,每一个网络的使用者都可以为网络回馈资源。这份被释放的创造力立刻成为网络信息的源泉,网络繁荣的力量。这样的热情对科学传播事业,做过哪些努力和尝试?有过怎样的推动和奉献?还是让我们从头说起……
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昼夜之交


记得中学地理书中说过,“春分、秋分时太阳直射赤道,地球各处昼夜等长”。就是这样一个浅显的道理,在应用到实际情况时,并不是听上去那么简单。在国家授时中心网站可以查到,2009年春分日(3月20日)北京的日出时刻为:06时18分,日没时刻:18时26分,总日长12小时零8分。为什么会这样?
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珊瑚化石

在一家饰品店看见珊瑚化石做的小挂件,当下心生欢喜,随手考证一番。

因为珊瑚骨骼纹路酷似菊花,也有人称之为菊花石(我最早联想到的其实是柠檬片……),不过这个名字早已用在另一种矿物奇石上了,但那是矿物晶体形成的放射结构,纹理质地都相差很多。国际上的叫法是玛瑙化珊瑚化石(Agatised Fossil Coral)。普通珊瑚的主要成分是碳酸钙,跟家里开水壶底的水垢是同一种东西,硬度较低,但是这种配饰不一样,它有珊瑚的纹理结构,又有玛瑙的质地光泽,到底是怎么来的呢?

其实和硅化木一样,玛瑙珊瑚通常是由于长期处于富含硅酸盐的环境中,原有的碳酸盐被逐渐置换掉,再经历地质作用而变质成岩,这就是所谓的玛瑙化(所以又称菊花玉)。印度尼西亚的一家供应商记录了他们工作的流程,那里的丛林在几千万年前还是浅海大陆架,当年的石灰质珊瑚礁早已风化殆尽,只有致密的玛瑙部分裹在风化壳中存留至今,采石工们挑选出硬度较高,纹理清晰的带回村镇,清洗之后略作分割便放入砖窑烧制,这和玛瑙“烧红”或者陶瓷“釉烧”的原理类似,可以氧化其中的金属离子,使颜色更加鲜艳,最后再切割打磨。就是我现在看到的成品了。类似的东西新疆吐鲁番艾丁湖也有,不过有明显的体壁;而美国福罗里达州的州石玛瑙珊瑚(Agatized Coral)就看不出明显的骨骼花样了,只有类似玉髓的结构。这种差异应该和地质年代、进化历程有关,怎奈珊瑚历史久远,从5亿年前的奥陶纪一直演化至今,名目繁多,我判断不出它们年代和种属,只能有待专业人士了。

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10的次方

偶然看见一篇“從10億光年外看地球”的转帖,介绍不同尺度的世界图像,图片制作相当精细,中文解说也很很到位,这样的视角在这个普及了卫星地图、电脑动画、电子隧道扫描显微镜的时代的确算不上新鲜,但如果是三十年前呢?

10的次方

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话说金星凌日

H-alpha滤镜下的金星凌日

记得2004年6月8日,我和一群同好在中国国家地理杂志社楼顶看一个小黑点在太阳的明亮背景中缓慢移动,上来某科技报刊的一位老编辑,当他从望远镜后慢慢抬起头,戴好眼镜,只问了一句:“你们观测这个有什么用?”;我竟一时语塞,情急之下随口编了一些“验证行星轨道”之类的理由搪塞过去,最近读纽康的文章又遇到这个问题,时隔三年却并没有多少长进,索性考证一番。结果发现学界对此的态度正如NASA网站上一期科学故事的副标题所说:我们观测金星凌日最好的理由是因为历史……

话要从头说起,早在古希腊,人们就可以利用不同地方正午时分的日影长短来估计地球半径,再跟据月食时地球投影和月面曲率的比例可以得出月球大小,进而算出地月距离。在1609年开普勒发现了三定律之后,人们终于能够预言行星的运动,还可据此得出各大行星与太阳距离的比例。但日地距离始终是个难题,这个问题不解决,我们就永远不知道太阳的真实大小,也无法得出行星之间的绝对距离。

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暗物质笔记

首先要说明,这只是一篇读书报告,其中很多原理技术我自己也是一知半解,不过是觉得这个问题应该会有很多人感兴趣,便恬颜抛砖了。

在数十亿年的演化之后,我们终于能凝视光线的传播,倾听空气的振动,品味分子的味道……以此认识周围的缤纷世界,被感知的一定存在,但存在的却不一定都为人所知,天体也是如此。深邃的夜空中熠熠闪烁的星光便是我们所能获知的全部:颜色可以化为温度,由光谱可以算出速度,监测光变可以知道体积、年龄、距离甚至内部结构;但这些都还不够,当我们发现人眼看到的仍然有限时,又从紫外、红外、厘米波、毫米波、X射线、伽马射线……所有可能的波段收集那些历经千万年漫长旅程到达这里的电磁辐射,就好像找到了一本装满宇宙不同时期照片的影集,发现了无数前所未有的星系以及更多的暗得无法分辨的天体,构成我们身体的元素就来自这些明亮的场所。但是,这些光的源头便是宇宙的全部么?

阿贝尔星系团1689

二十世纪中期,天文学家们逐渐发现星系团成员之间的相对运动并不符合理论上的预言,似乎受到更大的质量的牵引;而星系中物质的旋转速度也不因远离核心而降低——这说明星系外围的光度降低并不意味着质量分布的下降。要用现有理论解释这些观测事实需要十倍于发光物质的质量,这些从未被发现的质量便称为“暗物质”。

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我所理解的超新星宇宙学

天文观测中最困难的就是距离测量,因为我们直接看到的只是天体的二维投影,于是几千年来流传的只有星座的神话,直到18世纪以后,用三角视差法测量了较近的天体(150光年以内),人们才开始了解宇宙空间的三维图像。二十世纪中叶,天文学家们终于找到了更有效的距离尺度——造父变星,他的光变周期和亮度有着确定的关系,哈勃用它首先证明仙女座大星云其实是和我们一样的星系,并发现整个宇宙都在膨胀(哈勃定律)。造父变星也从此获得 “量天尺”的美誉。但是恒星的亮度毕竟有限。对于众多尚无法分辨出成员恒星的遥远星系便无能为力了。这种方法所能确定的最远距离只有3亿光年左右。

1987年在大麦哲伦星系中发现的超新星

而超新星爆发时,它的亮度会超过整个星系。《宋史》中所记录的1054年超新星,连续23天白天可见!一千年后它的遗迹仍在星际间扩散,被称为蟹状星云。如果能够想办法得到它们的绝对亮度,再与我们所观测到的亮度(视亮度)相对比,便能够估计出距离。而光速是有限的,对于遥远的天体,我们只能看到它的历史,但也正是如此,我们才有可能获得早期宇宙的信息!

但是超新星爆发时很少见的,对于银河系这样的星系平均50-100年才会有一颗。不过宇宙中星系是相当多的,通过长期监测大量星系,我们总可以发现其他星系中的超新星。在积累了足够多的数据之后天文学家们终于在被称做Ia型的超新星中首先发现了规律:它们爆发后的亮度变化曲线与亮度极大值有关。只要我们及时发现它,记录下整个爆发过程的亮度变化,就能够得出距离!

从前的宇宙和我们现在会有什么不同呢?1998年Adam Riess(巴尔蒂摩太空望远镜研究所)和Saul Perlmutter(加州大学伯克利分校)先后发表了他们的超新星数据:那些遥远的(高红移)超新星比我们期望的要暗!也就是说比哈勃定律所预言的更远!而哈勃定律在邻近的星系中是普遍成立的,较近的超新星数据也证实了这一点,这意味着宇宙并不是匀速膨胀的,现在膨胀的比从前更快——宇宙是在加速膨胀!

此前人们普遍认为由于引力的作用,宇宙膨胀肯定是减速的,那么到底是什么为整个宇宙提供了加速的动力?现在这仍是个谜……

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