二`科學的榮譽13
阿爾法磁譜儀搭乘“發現號”航天飛機升空
1998年6月3日,由中美等國家共同研製的“阿爾法磁譜儀”於美國肯尼迪航天中心由“發現號”航天飛機送入太空。磁譜儀是一個設計不太複雜,但靈敏度非常高的儀器,尺度和一個桌子大小差不多,它的主體在一個圓筒狀的結構中,放置以釹鐵硼為材料的磁場強度很高的永久磁鐵,它由磁鐵後方的探測器來記錄帶不同電荷物質在通過磁場後的偏轉軌跡。
AMS(ALPHA磁的分光計)是為了在外層空間進行尋找反物質、暗物質以及研究宇宙射線實驗而研製的首台太空磁譜儀。AMS實驗是由著名物理學家丁肇中主持,美國、俄羅斯、中國、瑞士、意大利等多國參加的國際合作項目。它對物理學以及對整個自然科學和人類社會的影響是不言而喻的。
過去數十年來,物理學家一直期望能將磁譜儀送入宇宙空間,提出多種方案,但由於無法造出滿足上述條件的磁鐵而無法實現。中國科學院電工研究所、高能物理研究所和中國運載火箭技術研究院設計並研製了AMS永磁體係統,並進行了各項空間環境模擬試驗,成功地研製出了人類送入宇宙空間的第一個大型磁體係統。
阿爾法磁譜儀實驗包括反映當今物理和天體物理學最重要的基本理論之謎的三大物理目標:尋找宇宙中的反碳核、反氦核和其他更重要的反核來確定宇宙中是否存在反物質;尋找宇宙中可能存在的暗物質;精確測量宇宙中各種同位素的豐度和高能γ,並探索未知的物理現象。
阿爾法磁譜儀能對宇宙線進行非常精確的測量並由此產生許多新的有意義的物理信息。阿爾法磁譜儀還能對宇宙中其他各種同位素的相對豐度進行精確的測量。這些測量結果將會回答宇宙論和天體物理學中的許多重大問題。
馬爾薩斯為其《人口原理》作序
托馬斯·馬爾薩斯1766年出生在英國薩裏郡,1788年畢於劍橋大學耶穌學院,1805年被聘為海利伯裏東印度公司學院曆史和政治經濟學教授,在其餘生中一直擔任此職。
在18世紀的歐洲,不同於當時普遍的樂觀態度,馬爾薩斯認為,經濟繁榮帶來人口增長,最後必然導致人口過剩。他常就此與父親進行辯論,最後,馬爾薩斯決定將自己的看法寫出來。
1798年6月7日,馬爾薩斯為其所著的《人口原理》作序,並將該書匿名出版。馬爾薩斯的分析以兩個永恒法則為前提:第一,食物為人類生存所必需;第二,兩性間的情欲是必然的。他推論說,人口在無所妨礙時,以幾何級數增長,而生活資料,即使在最有利的生產條件下,也隻能按算術級數增長,因而人口增長速度會大大超過生活資料增長速度。而戰爭、瘟疫、饑荒等都是抑製人口增長、使人口與生活資料相適應的重要手段。馬爾薩斯後來又補充了“道德抑製”即節製生育的方法來避免人口過剩。他認為大多數人不會實行這種方法,由此推定,人口過剩無法避免,大多數人注定要在貧困和饑餓的邊緣上生活。後人稱此為“馬爾薩斯陷阱”。
盡管在以後的兩個世紀裏,馬爾薩斯的理論遭受了許多非議,但《人口原理》的確對人類曆史產生了深遠影響。它首次強調了人口過剩問題的重要性,在世界範圍內引起了那個時代觀念上的革命。在其推動下,英國於1801年進行了人類曆史上第一次全國性的人口普查。並且它對達爾文、華萊士思考進化論也有相當大的啟發。凱恩斯曾做過這樣的評價:在18世紀至今的人類科學史上,馬爾薩斯……屬於偉人的行列,他的《人口原理》在人類思想發展史上占據著舉足輕重的位置。
黎曼作“關於構成幾何基礎的假設”的演講
1854年6月10日,為了取得哥廷根大學的講師職位,德國數學家黎曼(1826~1866)以“關於構成幾何基礎的假設”論文作了就職演講,受到了與會數學家們的認可和好評。
黎曼的這篇論文被人們認為是19世紀數學史上的傑作之一。事實上,當初為了確定論文的選題,黎曼向高斯提交了3個題目,讓高斯從中選定一個。其中第3個題目是涉及幾何基礎的,這個題目高斯已經考慮了6年之久,黎曼當時並沒有太多準備,因此他從心底裏不希望高斯選中它,但高斯卻偏偏指定了第3個題目。
在演講中,黎曼提到他的思想受到兩方麵的影響:一是高斯關於曲麵的研究,一是赫爾巴特的哲學思想。全文分三個部分,第一部分是維流形的觀念,第二部分是維流形的測度關係,第三部分是對空間的應用。黎曼的這篇演講稿發展了高斯關於曲麵的微分幾何研究,建立起黎曼幾何學的基礎,他的工作很快由繼承人進一步發展,成為後來廣義相對論的數學基礎。
黎曼一生著述不多,但幾平他的每一篇論文都是數學某一領域的開創性工作。有數學家評論說:“黎曼是一個富有想像的天才,他的想法即使沒有證明,也鼓舞了一個世紀的數學家。”黎曼是對現代數學影響最大的數學家之一。遺憾的是,這位偉大的數學家正值創造高峰時卻英年早逝,去世時還不到40歲。