文江 山 圖關(guān)節(jié)熊
小王子說:誰能想到,溫度這個我們再熟悉不過的東西,有時卻是那么陌生。大約很多我們熟悉的東西都是如此吧,只要深入探尋,它就變得非同凡響。就仿佛溫度,它不只能記錄生命的廣度,還能描繪宇宙的深度。
我們對這些數(shù)字并不陌生:人類體溫需恒定在37.2攝氏度,水的沸點(diǎn)是100攝氏度。溫度和時間一樣高壽,人類很早知曉如何測算重量、分割時間——測溫度卻只有400多年歷史,對它的科學(xué)理解更是姍姍來遲。
地球剛出生時,是一個火暴脾氣的嬰兒。45億年前,地球初具雛形,太過火熱,溫度的起伏一再塑造著地球的表面,隆起火山,撕裂大陸,它常常毀滅生命,也常常帶來新生。在過去65萬年里,地球又經(jīng)歷過9次冰雪洗禮。
1.1萬年前,地球從又一個冰期中蘇醒。新生的歐洲森林結(jié)成了凍土,戈壁變成了沙漠,海洋移動了位置,人類結(jié)繩記事。在穩(wěn)定的溫度下,這種智慧生物開始創(chuàng)造文明。
200多年前,熱量還被認(rèn)為是可燃物中的一種元素“燃素”。直到一位科學(xué)家提出,熱量是一種會產(chǎn)生和消失的東西,“就像鐘聲,低溫好比低音,高溫則是高音。溫度只是鐘聲的頻率。”
溫度帶來了工業(yè)革命。1689年,蒸汽機(jī)驅(qū)動了鍋爐、火車和輪船,也帶來了熱力學(xué)三大定律。
一些科學(xué)家終其一生追求溫度的極限。被稱為“絕對零度”的零下273攝氏度是刻度的終點(diǎn)。到達(dá)這個溫度的所有分子都會停止運(yùn)動,任何氣體到達(dá)這個目的地前都會液化。1801年開始,科學(xué)家甚至開展了一場世紀(jì)競賽:液化所有已知?dú)怏w。
1901年,卡莫林·昂內(nèi)斯攻克了最后的難關(guān)——液化氦氣。但這不是終點(diǎn),它為物理學(xué)研究打開了一扇新的門。昂內(nèi)斯說:“當(dāng)溫度降到一定程度,量子世界的許多現(xiàn)象便會顯現(xiàn)。這就好比有人數(shù)年來立志攀上一道山脈的頂峰,當(dāng)他終于登頂,卻發(fā)現(xiàn)真正重要的目標(biāo)是山腳下的一片全新陸地?!?/p>
太陽、地?zé)?、水和空氣共同決定了地球的溫度。任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都會帶來一場預(yù)想不到的災(zāi)難。
1816年世界丟失了夏天,因?yàn)樵谇耙荒?,印度尼西亞的坦博拉火山噴發(fā),漫天的灰塵遮蔽了陽光。1100年至1250年,因?yàn)椴幻髟?,不懼?yán)寒的維京人竟在格陵蘭島種起了莊稼。在16世紀(jì)前后,全球進(jìn)入“小冰期”,平均溫度下降1~2攝氏度,但“罪魁禍?zhǔn)住笔翘柡谧樱€是風(fēng)向、洋流,尚無定論。
最近,地球體溫的失控有目共睹。2000年7月末,俄羅斯破冰船在北極點(diǎn)找不到一塊完整的浮冰,西伯利亞森林中北極熊的身形越來越單薄,阿拉斯加永久冰封的凍土開始消融。
氣象學(xué)家認(rèn)為,地球生命將終結(jié)于冰期。宇宙學(xué)家預(yù)測,當(dāng)太陽燃盡最后一絲光芒時,膨脹成紅巨星,地球?qū)⒈粺胙嫱虥]?;蛟缁蛲?,生存還是毀滅,還得由溫度決定。
1925年,愛因斯坦和朋友希拉德一起研發(fā)出更安全的冰箱制冷裝置。獲得專利不到4年,更安全的氟利昂問世。希拉德一直保持和愛因斯坦的友誼。1939年8月,希拉德起草、愛因斯坦署名的一封信交至美國總統(tǒng)手中,促成了曼哈頓計劃和原子彈的誕生。
在科學(xué)家看來,捕捉一顆帶著17萬年前超新星體溫的中微子、追尋極低溫度,和愛因斯坦搗鼓更安全的冰箱制冷裝置一樣重要,因?yàn)檫@些,不只是“溫度的事”。