科学的仙境

出版时间：2012-7  出版社：阿拉贝拉•B•巴克利 东北师范大学出版社 (2012-07出版)  作者：阿拉贝拉·B·巴克利  页数：210  

内容概要

　　科学的世界里触目皆是美的景象，处处是创造奇迹的仙女们。这个世界触手可及，隐藏在每一滴露珠及每一阵风中，在每一条溪流及山谷里，在每一个小小植物或动物中。仙女们以童话般的语言，讲述阳光、空气、水、冰、自然的声音、报春花、煤、蜂巢等一些常见的科学事物与现象。纵然无法看到这些仙女，却能感受到她们挥洒出的美妙诗篇。

作者简介

作者：(英国)阿拉贝拉•B.巴克利阿拉贝拉•B.巴克利，英国享有盛誉的作家、科学教育家。她以优美、动人的语言，独特、新颖的视角，展示了一个个充满诗情画意的科学世界。《科学的仙境》是阿拉贝拉•B.巴克利的第一本著作，甫一问世就深受读者喜欢。目前已被译成3种语言，83个版本，全球209个著名图书馆收录，是一部世界著名的经典儿童读物。

书籍目录

第一讲 漫游科学的仙境一、科学的童话 3二、隐形的仙子 7三、奇妙的魔杖 11四、科学的语言 15五、快乐的国度 18六、生命的奥妙 23第二讲 快乐的阳光一、熟悉而又陌生 30二、看得见却摸不着 34三、阳光给了我们什么 38四、美妙的仙界使者 43第三讲 大气的海洋一、空气一家 48二、很重又很轻 52三、拥挤的旅程 58四、活力四射的星球 61第四讲 旅途中的一滴水一、居无定所，随遇而安 67二、七十二般变化 73三、奇妙的秩序 76四、环游世界的旅程 82五、无形的力量 86第五讲 两位伟大的雕刻家——水和冰一、地表雕刻家 92二、大刀阔斧，鬼斧神工 95三、最柔软却最锋利的刻刀 100四、大力士搬运工 105五、天翻地覆的变化 108第六讲 听出美妙的声音一、耳朵外的世界 115二、东奔西突的声波 119三、小小的耳朵，复杂而奇妙 122四、自然的话语和歌声 126五、谛听生命之音 131第七讲 报春花的一生一、从种子开始 137二、老朋友来帮忙 140三、孕育新生命 145四、从终点回到起点 150第八讲 一块煤的历史一、生命力的转移 156二、被埋葬的辉煌 158三、上亿年的积淀 162四、无法想象的重压 165五、文明世界的动力 167第九讲 巢中之蜂一、孜孜不倦，精工细作 174二、蜂王的烦恼 179三、抵御外敌，呵护家园 184第十讲 蜂与花一、神奇的吸引力 192二、花的智慧 197三、魔术师的箱子 202四、善意的心怀 206结语 209

章节摘录

第一讲 漫游科学的仙境我答应过要在今天带领大家游历科学的仙境——这个承诺作得有些鲁莽，因为我知道，你们大多数人可能都把科学看作是一堆枯燥无味的事实，而“仙境”却是一片美丽、充满诗情画意、引人无限遐思的乐土。虽然如此，我对自己完成这个承诺还是信心十足，也想借此证明给大家看：科学的世界里触目皆是美丽的景象、浓浓的诗意，处处是创造奇迹的仙女们。并且，我将给大家证明她们的真实性，不管你是个两鬓斑白的老人，还是个童心未泯的孩子，你都一样会深深地爱上她们。无论你漫步在陆地，还是遨游于大海；无论你是穿过草地，还是越过丛林；无论你是搭轮船，还是乘飞机，纵然无法看到这些仙女，你却能感受到她们挥洒出的美妙诗篇。一、科学的童话首先，让我们来看看科学要给我们讲述怎样的童话故事。和那些我们耳熟能详的童话相比，它们之间又有多少不同呢？谁会不记得《睡美人》的故事？在仙子愤怒的诅咒之下，少女拿起纺锤弄伤了自己，然后沉睡了一百年。厩中的骏马，庭院里的狗，屋顶上的鸽子，还有宫廷里的国王、王后和臣子们，世间万物都中了魔法，瞬间停滞了。城堡外的厚厚篱笆在一天天长高，而篱笆内的一切却是死一般的沉寂。直到一百年之后，一位英勇的王子来到这里，爬满荆棘的篱笆为他让路，并开出朵朵美丽的鲜花。王子走入城堡，直接进入到公主沉睡的房间，以一个甜蜜的吻将她唤醒，而公主周围的一切也恢复了生机。科学能讲给我们与此相媲美的故事吗？谁能告诉我，世界上有比水更忙碌和活泼的东西吗？它或是沿着湍急的小溪一路前冲，或激射到岩石上，或从喷泉中喷涌而出，或自屋顶上涓涓流下，或在风拂过池塘表面上摇曳成一圈圈涟漪。难道你就从来没见过这么波澜不兴，像丢了魂一样到处跑的水其他的状态吗？那就试试在一个寒冷的、风霜遍地的冬日早晨透过窗户向外看一看，看那以前缓缓流过屋前的小溪，今天已经完全凝固下来而显得何等宁静啊，在它的周围，曾被日夜冲刷过的石头，现在已经被牢牢地封住在冰层里；再看一看之前被风吹皱的池塘的涟漪，如今已定格成静默了；抬起头来，瞧一瞧屋顶，原来鲜活的鸽子陶然入梦的景象已然不见，只有那正要一泻而下的水流忽地被定住，化作一条条透明的冰棱，为屋檐镶上了一条水晶镀边。你还可以在每一株树，每一簇灌木丛中，找到正在打瞌睡的水珠，像一颗颗微小的水晶；而此刻的喷泉呢，就像株玻璃树似的，挂满了长长、低垂的尖刺状树叶；就连你自己呼出的潮湿空气，都会瞬间在玻璃窗上凝结，冻成蕨树叶状的精美冰花。这所有的水，昨天还奔流不息、滴滴下坠、隐身飘浮在空气中呢，而今天，却像是被谁捉住了、被催眠了，下咒语的是谁呢？是冰霜巨人的魅惑，他将一切紧紧地抓在手中，不肯松开。但请稍等片刻，拯救者马上就要到了。几周，数天之内，甚至也就是几个小时的工夫，那勇敢的太阳就会出现，普照这冰雪大地。这灰蒙蒙、重铅色的天空会在它面前一扫阴霾，就像童话中篱笆会为王子让路一样，当阳光温柔地亲吻着被冰封了的水时，水就获得了自由。那小溪就会再次潺潺地流淌，树上的霜会被摇落，屋檐上的冰棱也会跌落，原本凝结在窗户玻璃上的水蒸气也会化成水滴并滑落，沐浴在明亮而温暖的阳光之下，一切又都勃发生机，鲜活起来了。这难道不是大自然讲述的一个童话吗？而这些也正是科学要讲述的童话。再讲一个。会有谁没听过《猫皮姑娘》（英国人约瑟芬•贾科布•摩尔于1894年创作的童话故事）的童话故事呢？女孩从一棵空心树中走出，带着一颗核桃，里面装有三套美丽礼服——第一套像太阳一样光彩夺目，第二套像明月一样皎洁美丽，第三套像群星闪耀的夜空一样熠熠生辉，而每一套都是如此精细纤巧，这三套衣服可以同时放入核桃壳里。每一件纤小的裙子都不单是漂亮的裙装，还是一个活蹦乱跳的小动物的家。正是在核桃壳这个极小极小的空间里，住在里面的这个小生灵，用海洋的泡沫制造出如此细腻精致的蕾丝裙，而这个小生灵只不过是一个小小的水母而已。最后再说一个吧。曾经读过《奇妙旅行者》故事的人肯定记得故事里的男孩吧？他拥有一双火眼金睛，能看到落在3000米外一棵树上苍蝇的眼睛。可是，请实事求是地告诉我，在天然气被点燃之前，你能看到它吗，即便那个天然气喷嘴就放在你眼前？不过呢，如果你会使用一个神奇的工具——分光镜（分光镜是一个可以将一束光分成两束的光学装置，是光学干涉仪中的重要零件，通常由一个立体的光学玻璃镀膜做成，如我们熟知的三棱镜），那么你就可以将不同的气体分辨出来了。即使这些气体都位于将近1亿5000万千米之外的太阳表面也没有问题。更妙的是，它能为你解读数十亿千米以外、极度遥远的恒星上不同气体的性质。事实上，它还可以告诉你能否在那里找到跟我们地球上同样的金属。在科学的领域里，我们能找到许许多多类似的“科学的童话”，而我只举了上面三个例子。在日常生活中，我们会遇到更多曼妙的“科学的童话”，而且它们并不是什么相隔千山万水、令人无法奢望踏足其间的国度，它就存在于大家的脑海间，只不过我们必须睁大眼睛仔细观察，否则就无法发现其踪迹。那么，就请看一看它们是不是和那些古老的童话一样真实吧！有一天晚上，一个农夫在一片树林中睡着了，他的眼睛被一根魔杖撑开了，就这样他看见了许多小精灵在他周围的绿草地上翩翩起舞，或是坐在蘑菇上，或是站在花头上用橡子壳做成的杯子畅饮花蜜，或是用草叶边做成的武器在打闹，骑着蚱蜢飞来飞去。还有同样英勇的骑士乘着骏马前去拯救受到压迫的可怜少女，像出弦的箭一般冲进翻腾着泡沫的激流，刚到河中央准备往下游的时候，他的眼睛被撑开了，他看见了水中仙子正在抚慰他那受了惊的骏马并温柔地把马儿引到河对岸。他们近在咫尺，不论是对淳朴的农夫还是英勇的骑士，或是对任何受到过仙子礼遇的人来说，他们都可以看得见仙子，但那些对仙子存在说法嗤之以鼻的人，对拒绝相信并懒得理会仙子的人来说，他们就永远也不可能看到仙子的存在了。仙子会偶尔狠狠地捉弄一下这种人，引他们进入一些危机四伏的泥淖，让他们自己使出浑身解数想办法脱离困境。现在回过头来看，所有这一切在我们童年童话中真实发生过的故事，同样也真实地发生在科学的领域中。二、隐形的仙子在我们周围、我们的身体内部都充斥着各种力，在此我要请大家允许我把这些力叫做仙子，他们比老式的童话故事更奇妙、更具魔力、更要美丽上一万倍。他们也是隐形的，有许多人终其一生也没有见过或不屑于看到他们。这些人在生活中已经闭上了眼睛，或是因为他们不愿睁开眼睛，或是因为他们没有学过该如何睁开眼睛。他们会因为自己卑微的工作以及微不足道的麻烦而烦忧、而忧虑，他们也不懂得该怎样做才能恢复体力、才能振作精神。其实解决方法很简单，只要让仙子们撑开他们的眼睛，并向他们展示大自然恬静而和美的风景就足够了。只要走出房间来到乡间，安安静静地坐下来欣赏大自然的运作：聆听风吹过的声音，仰望头顶白云舒卷，俯视脚下池塘里波浪掀起圈圈涟漪，倾听小溪缓缓流过的水声，俯察次第绽放的花蕾，然后自问：这一切都是怎么发生的呢？夜间来到户外，观察露水一滴一滴地在草叶上凝结，或是在冬日的早晨追寻精致霜晶的踪迹，它们将每一片叶子点缀得披金挂银般闪闪发亮。看一看风暴中那如有生命般的灵动闪电，再听一听那振聋发聩的雷声，请告诉我，有什么机器能创造出这种奇妙无比的一切呢？这一切都不是人干的，即使人想阻止它们的发生也办不到，因为这些都是我们的眼睛所无法看见的力量（或仙子们）创造的，而我正希望大家结识他们。不管是白天还是黑夜，风暴如怒还是平静如水，这些仙子们一直在忙碌地进行创造性的工作，而我们或可听到他们忙碌的声音或知道他们的存在。如果我们愿意的话，还可以跟他们成为朋友。在尝试着去认识他们之前，我们所需要的只是一种天赋——我们需要有想象力。我并不是指那种纯粹的异想天开、天马行空，异想天开会创造出虚幻的景象以及荒诞不经的怪物，但想象力则不同，这是种能在我们的心灵中创造出种种图景或形象的力量，虽说我们看不到它的存在。多数儿童和少年都有这种无比荣光的天赋，他们钟爱把听到的故事在脑海的想象中加以充实，而他们会一遍遍地反复听故事直到这些故事就像确有其事一般。这也是我确信他们一定会热爱科学的原因所在，不过前提是要把向他们讲述的科学故事讲述得完美无瑕。就我个人而言，我的希望是，大家失去童年时的想象力的那一天永远也不要到来，那是一种让我们透过眼前如白驹过隙般的万事万物去体察那些为我们双眼所不可见的永恒真理。如果你拥有这种想象力的天赋，那么请随我来，在此后的讲座中我们会一起在大自然中找寻这些隐身的仙子。观察一下阵雨。这些雨滴是从什么地方来的？它们为什么会是圆的，确切地说为什么会是略有些椭圆形的呢？在第四讲中我们将了解到，这些细微的水颗粒被热力撕开并被托举到空中，直到冷风吹过将空气冷却，使这些小颗粒构成了自天而降的雨滴，而热力这种大自然的力量是最美妙的仙子之一。然后，当热力减少时，另外一个始终伺机而动的隐形力——凝聚力立刻便会抓住这些微小的颗粒，将它们紧紧抱住结合在一个水滴中，这是它们能挨在一起的最亲近的形式。后来，随着雨滴不断地变大，它们就进入了另一种隐形力量的势力范围——重力，重力将它们拉向地球，一滴滴地，直到把它们变成一阵雨落下。请你停下来想一想，你一定听说过重力这个词吧，不正是在重力的作用下，那个砸到牛顿的苹果才会掉下来吗？不错，每当有阵雨降落到地面上时都是重力在起作用。有谁能说这不是一个伟大的隐形巨人呢？事无巨细，他总是无声无息地隐身在物体后面发挥着作用，不管是在我们的清醒时刻还是酣然入眠之时。现在阵雨已经结束，太阳出来了，地面上很快就干透了，似乎压根没有下过雨。请告诉我，雨滴哪里去了？毫无疑问，有一部分渗进了地里，至于其余的雨，都被太阳晒干了。它们是怎样被晒干的？太阳距离我们有将近1亿5000万千米远，它是怎么接触到雨滴的呢？你是否听说过不可见的波每时每刻地在太阳和我们之间来回穿梭呢？在下一个讲座中我们将一起考察一下这些波是如何成为太阳派到地球上来的信使，以及它们是如何将地面上的雨滴撕成碎片，并进一步将它们打散成小到我们肉眼无法看到的微小颗粒，然后把它们带到云层上的。这里是些隐形工作做得更好的仙子们，他们时时刻刻地在你们身边发挥着作用，他们无所不在，你在透过窗户随意向外看的时候都有他们忙碌的身形。不过，如果天气寒冷起霜的话，水就不会以阵雨的形式降落下了，它会以雪的形式悄无声息纷纷扬扬地飘落下来。在一个平静的日子里，雪后到户外走一走，找一些落到地面上的雪审视一番，你会发现，如果你拿到手里的是些没有被破坏掉的样本的话，那么你会发现，它们不单纯是冻结的水乱糟糟地聚在一起的，每一个样本都是漂亮的六角水晶星形。这些水晶是如何集聚到一起的呢？是什么力量使得它们形成如此精致的形状呢？在第四讲中我们将一起探讨隐身在云层中的另外一位仙子，至于他，由于眼下尚没有一个好听一点的名字，我们就把他叫做“晶化力”吧。这种晶化力早在“凝结”作用开始把小水滴转化成圆圆的雨滴之前便已抓住了水滴颗粒，并悄无声息但却是迅捷无比地把它们转化成精致的水晶星，这便是我们所知的“雪花”。现在，我们假设这场阵雪在二月初下的，先暂且不要去观察雪花，把新降在草地上花圃里的雪清理出来。在厚厚的雪层下从土里向外探头探脑的绿色小尖是什么东西？这是一株新生的雪花莲。你能告诉我它为什么会生长吗？它从什么地方获取养料？是什么让它的叶子日渐舒展开来并让茎干逐渐拔高？这里又是哪些仙子们在忙碌呢？首先，那就是仙子的隐秘“生活”，对此，就算是我们人类中最睿智的人也是知之甚少。然而我们中间这些睿智的人的确对他工作的方式略有所知，在第七讲中我们也将了解到这些隐身的阳光仙子是如何光顾这里的，并讲一讲在上一年里雪花莲是如何捕捉到了阳光并把它们储存到自己的球茎里，讲一讲那些被囚禁起来的微小太阳波开始活跃起来，搅动着球茎里的物质，使得它膨胀并向上蹿升直到把一个小小的苗芽送到地面上来。然后地面上的太阳波会接手继续工作，在这些细小的叶子里生成绿色的颗粒，帮助它们从空气中吸取养料，而地下小小的根须便会从地底下吸取水分。这种隐形的生活和隐形的阳光在这里忙碌着，触发了另一个仙子的工作——“化学吸引力”，因此小小的雪花莲植株就会生长、开花，在这个过程中无须借助你我的丝毫帮助。三、奇妙的魔杖再看一幅画，我希望大家看完后就会相信我所讲的童话故事了。你从寒冷的花园进了房间，发现柴火的的确确都堆在壁炉里，但木柴毫无生命气息，煤炭也是乌黑冰冷，等待着被点燃的那一刻。你划了一根火柴扔进壁炉，不一会儿，熊熊大火燃烧起来了。热力从哪里来的？为什么煤炭会燃烧并发出炽热的光呢？你难道没听说过地精被深埋在地下、在矿藏里，被紧紧地束缚在那里，直到有魔杖将它们释放并允许它们重返地面的故事吗？不错，数十亿年以前，那此煤炭原本就是植物。就像今天我们花园里的雪花莲一样，它们捕捉到了阳光并将阳光转化到自己的叶子里储存起来，然后那些植物死去并被深埋进地下，而这些阳光也一同被埋在地下。它们就像地精一样被囚禁在地下，直到有一天采煤工将它们挖出并送到你的壁炉里。而刚才你亲自用魔杖把它们解救出来了。你划着了一根火柴，然后它的原子跟空气中的氧气原子发生碰撞，将不可见的仙子“热力”与“化学吸引力”启动起来，于是它们很快便在木柴和煤炭中忙碌起来，使它们的原子也相互发生碰撞。而长久以来被囚禁起来的阳光也一跃而出，化作熊熊火焰燃烧起来。然后你会伸出双手感叹道：“哦，太妙了，真是暖和极了！”而极少想到你用来取暖的东西是来自于年代极其久远的阳光。这可不是什么荒诞不经的奇谈怪论，这是实实在在的真相，我们将会在第八讲里讲到，如果没有阳光帮助生成叶子并留待这些被压碎的叶子在燃烧时释放出热量，那么这些煤炭薪火里的热量是不可能存在的。现在，你相信并对我讲的仙境产生出一点兴趣了吧？你能在脑海中想象仙界“凝结力”一直在蓄势以待，随时准备等着各原子相互吸引靠近的时候将它们粘到一起，或者是“重力”将雨滴吸引到地面上来，或是仙界的“晶化力”在高高云层中打造雪花的景象吗？你能想象微小的太阳光波及热力从太阳运行到地球上来的情形吗？你介意再认识一个奇怪的仙子——“电荷”吗？他在天空挥舞着闪电，指挥着隆隆作响的惊雷。你想了解太阳是如何在他光耀所到之处挥毫作画吗？正是因为他的工作我们才可以随身携带着相片欣赏，或在风景如画的地球上到处拍照。你对“化学作用”有过丝毫的好奇心吗？正是这种作用力创造出了天空、陆地及海洋里的种种奇迹。如果有意了解并与这些无形的力交朋友，那么我们的下一个问题正是：你该如何进入科学的仙境呢？方法只有一个。就像是童话故事中的骑士或农夫，你得睁大眼睛仔细搜寻。要找的东西可着实不少，如果用想象力的魔杖轻轻一点，那么你身边的万事万物就都会向你吐露一些历史。有时走在街上我会遇见个病仄仄的孩子形单影只地躺在大人推着的手推车里，而其他的孩子则在旁边嬉戏打闹。我常想，如果给这些生病在家或住院的孩子们讲些有关隐藏在他们身边的科学的仙子的故事，那该是一件多么让人快乐的事情啊！他们甚至不需要从病床上下来，因为即便是在病床上，阳光也一样可以泼洒到他们身上，而关于阳光的故事足可以让一个人讲个不停，闲不下来。壁炉里的柴火、床边的灯、平底杯里的水、天花板上的苍蝇、插在桌子上花瓶里的花朵，万事万物，各有各的来历，都可以向我们揭示大自然的各种隐形的仙子们。只有凭借想象力你才能见到他们的存在。如果你把世间万事万物只是看作衣食住行之用，那么你永远也无法见到科学仙子们的存在。但如果你自问这些事情为什么会发生，天国里全能的上帝是如何创造并管理着我们这个世界的；如果你仔细倾听风声，并且打算了解它为什么会刮起来；如果你询问小小的花朵，它为什么会在阳光照射的时候开放但在风暴来临时闭合；如果发现有些问题是自己所无法解答的，你便会不辞辛劳去查找资料，或做个实验来解决自己面临的问题，那么，你便会认识并喜欢上这些仙子了。请注意，我并不建议大家经常向别人讨教，因为一个会被迅速得到解答的问题同样也会快速地被遗忘，但一个真正花费了大气力解决的难题则会被当作一个胜绩永生难忘。举个例子，如果你问别人为什么地面上的雨会干，别人十有八九会告诉你，“那是因为太阳把它晒干了”，听到这句话后你便会释然。但如果你在火堆前撑开一条手帕，观察湿气从中升腾而出，那么你就会对湿气可能是被热力从地面上逼出来这一原理产生一些切实的概念。我有一个侄女，只有四岁，她甚至连话都还说不利索，有一天早上，她站在卧室窗前，注意到了湿气汇成涓涓细流从玻璃窗上流下来。“阿姨，”她问，“为什么房子里面还会下雨呢？”用言语向她解释是毫无用处的，告诉她我们呼出的气遇到冷冰的玻璃凝结成水滴这种原理是没用的，于是我擦净了玻璃，在上面哈了几口气。当有新的水滴形成时，我说：“昨晚整晚茜茜和阿姨在这间房子都在做这种事。”她点了点小小的脑袋，然后她便向玻璃窗上哈气，观察小小的水滴流下，自娱自乐了好久。大约一个月后，当我们结束旅行回家时，我发现她用小小的手指在车厢玻璃上比划着水滴，听到她自言自语：“茜茜和阿姨创造出了你们。”虽说孩子还这么小，难道她就没在脑海里想象出无形的水从她的嘴里呼出然后附着在玻璃窗上凝结成滴的过程吗？四、科学的语言除了有想象力这支魔杖，你还必须学一点科学的语言。如果在一个你对它的语言一窍不通的国度里旅行，你可能什么都学不到。同样道理，如果你打算从书中找寻问题的答案，也必须懂一点它们所讲的语言。你不必学习自然科学术语，因为越是写得出色的书里包含的专用术语往往越少，但你至少必须能够真正弄懂用日常语言写出的文章。例如，能够真正解释清楚固体、液体与气体三者之间区别的人寥寥无几。固体，如制成桌子的木材；液体，如水；以及气体，如做饭时使用的天然气。然而，只要将这三种物体按适当的方式放在面前，任何儿童都可以在脑海中想象出其中的区别。世界上的所有物质全部由微小的粒子构成。在固体中，那些粒子被紧紧地聚拢在一起，如果要改变这种固体的形状的话，你必须用大力才能把它撕裂。如果要折断或折弯一根木头，那么你就必须用力驱使这些粒子移动，而这是非常困难的。但在液体状态下，虽然物质的粒子仍然被聚拢在一起，但它们却没有紧紧依附于彼此，而是可以在彼此间滚动或滑动，因此在你把水从杯子里倒到桌子上时，它就失去了原先的杯子状形态，而是平平地铺展开来。最后，在气态下，粒子根本就没有聚拢在一起，而是试图从彼此间分离，因此如果你封闭得不够严密、不够安全的话，那么它便会很快扩散到整个房间里。因此，除非用大力改变形状，否则固体会维持同样的体积及形状；液体会维持同样体积，但如果不加约束的话，它的形状会发生变化；气体既不会维持同样的体积也不会维持同样的形状，而是会扩散到它可以渗透进的尽可能大的空间里。这类简单的知识你必须从书本上以及通过实验学到。其次，你还必须了解“化学吸引力”是什么意思。尽管我可以在此粗略解释一下，但你仍然必须亲自动手做许多有趣的实验才会真正了解这种奇妙的力量。如果我把糖溶解在水里，尽管它消失了，但它仍然是糖，而且它不会跟水结合。我只要让杯子里的水蒸发掉，糖就会被剩在杯底了。这里面没有化学吸引力起作用。但现在我将在水里另外放一些东西，这是会召唤出科学的仙子的东西。我这里有一小块金属钾，这是一种在地球上的简单物质，也就是说，我们无法把它分解成其他物质，不论在哪里发现的，它始终都是同样的物质。现在，如果我把这块钾放进水里，它不会像糖一样悄无声息地消失。注意它是怎样一圈圈地打着圈转，周围伴随着蓝色火焰嘶嘶作响，最终噗的一声烟消云散。这里到底发生了些什么？首先，你必须知道水是由两种元素构成的，氢和氧，而且这两种元素还不是简单地聚拢在一起，而是彻底地结合在一起：两种元素的原子完全结合后变成水了，每一个水分子由两个氢原子加一个氧原子构成。现在金属钾对氧的爱是全心全意的，我将钾扔到水面上的一瞬间，它便召唤出了仙界的“化学吸引力”来帮助自己，把氧原子从水分子手中抢过来，然后自己跟它结合起来。在这一过程中它还捕获了一部分氢，只是一半氢，因此剩余部分氢就被冷落在那里了。不，不是被冷落！因为钾和氧碰撞结合的时候发出了大量的热，因此事实上剩余部分的氢变得非常热，跃升到空中去找寻其他伙伴来弥补它的损失去了。在空气中它找到了一些飘浮在附近的游离氧，它捕获氧的作用力剧烈到产生出了燃烧的火焰。与此同时，钾与新找到的氧及氢悄悄地沉降到水底，形成氢氧化钾。这样一来，我们就在杯子里得到了一种全新的物质——氢氧化钾。在“化学吸引力”将不同的原子聚拢到一起的过程中着实热闹了一场。当你可以在脑海中想象这种力量的时候，它便会对你理解读到的或观察到的大自然现象产生极大的帮助。再者，因为植物生长在我们的房前屋后，它们对于这个世界极其重要，你必须也要知道一朵花上不同部位的名字，这样你才能读懂那些针对植物如何生长以及种子的生命和形状进行解释的书籍。你还必须知道动物身上不同部位的通用名称，以及你自己身体上各部位的名称，这样你才会有兴趣了解不同器官的功用：了解你是如何呼吸的，血液是如何流动的；为什么有的动物会行走，另外一种动物却会飞行，而再一种动物却会游泳。然后你还必须了解这个世界不同地区的一些情况，这样你才会知道河流、平原、山谷或三角洲的意思。这些事物都不难理解，你可以从一些简单的物理学、化学、植物学、生理学及自然地理学中轻松地学到这些知识。在你学会了一些简单的科学术语之后，如果你愿意睁开自己的眼睛、善用自己的耳朵，全凭一己之力你就可以快乐地漫游在科学的仙境之中了。然后，不论你去哪里，你总会发现：“树上长了嘴巴，奔流的小溪里浮动着书本，石头上承载着启示，万物中处处体现着智慧的光辉。”五、快乐的国度现在进入到我们话题的最后一部分。当你走到并进入科学国度的大门时，你将如何运用这对你来说是新奇美丽的国度并从中获得快乐呢？这个问题很重要，因为你可能在两个层次上对它加以利用。如果你只是野心勃勃，只想在这个世界上出人头地，你可能主要是利用它来获取奖励，在班上表现得出类拔萃，或只是通过考试而已；但如果你同时也乐于享受探索其中的秘密，渴望更多地了解大自然、陶醉于它那梦幻般的美，那么你会为了科学本身而研究科学。去赢取奖励以及在班上表现得出类拔萃都是些好事，因为它表明你是个勤勉的学生；以良好的成绩通过考试也是一件好事，因为这表明你获得知识的准确性。但如果你只是因为这个原因而学习科学，那么你就不要因为科学知识太全面、太枯燥无味、难以领会而心生抱怨了。你可能会学到许多有用的知识，而如果你提出的问题够准确，那么大自然就会老老实实地回答你，但她只会给你一些干巴巴的事实，你怎么问她怎么回答。如果你爱的不是她本人，那么她永远也不会向你敞开心扉。这也是许多人抱怨科学枯燥乏味的原因所在。他们忘记了一点，尽管有必要进行准确的学习，因为唯有这样才可以找寻真理，但同样必要的是，要热爱知识并把学习转变成学习者的一项乐事，要做到这一点我们就必须进入到隐藏在事实下面的科学的精神。有哪个喜欢母亲面孔的儿童会满足于只知道她有一双棕色眼睛、一个高挑鼻子、小小嘴巴以及头发梳成如此这般样式的呢？不，儿童会知道自己的母亲拥有世界上女性中最甜美的笑容，她的眼睛里满含爱意，她的吻是如此的甜蜜，而如果她板着脸那么就一定是什么事情出错了，而这是必须得到纠正的。那些希望从科学的仙境中获得快乐的人一定要以这种方式来热爱大自然。当一片钾扔进水中时，所发生的变化可用方程式2K+2H2O＝2KOH+H2↑来表示。但更好的办法是，在头脑中想象一个这些微小原子拥抱在一起并融合生成新物质的图景，去感受大自然中数不清的变化所展现出的奇妙之处。一朵花的分类以及知道毛茛属于毛茛科，花瓣不受拘束而且轮廓清晰，雄蕊轮廓不明，雄蕊群则是由一定数目的雄蕊组成，能够搞清楚这里面的区别是很有用处的。但去了解小小植株的生活、理解为什么只有那独一无二形状的花朵适合它、它是如何获取养分以及如何孕育种子等是一件更为惬意的事。谁也不喜欢干巴巴的事实，如果我们希望从科学中获取快乐，那么我们就必须用实实在在的意义来对它加以包装并发自内心地喜欢听它们所讲述的真理。让我用一个例子来展示这一点。我今天带到现场的一段白珊瑚，这是大自然创造出的脆弱而又美丽的杰作。我会从一本教科书中引用对珊瑚的一段描述，这种书的目的就是让孩子们鹦鹉学舌地学习单词，在对内容基本上没有什么理解的情况下进行重复性记忆。珊瑚是属于辐射对称界的一种动物。这种动物的柔软身体附着在支撑物上，它的“口”以一排触须的形式开向上方。珊瑚是珊瑚虫用海洋里的碳酸钙在体内分泌出来的。因此在温暖水域里，珊瑚微生物构造出珊瑚群聚地或岩石结构，并在海岛周边塑造礁体或障碍物。从化学构成的角度讲，珊瑚是一种碳酸盐；从生理结构上讲，它是一种动物的骨架；从地理学上讲，它是温暖海域所特有的，尤其是生活在太平洋海域的动物。这种描述是没错的，如果你在知道足够多的科目以后再来理解的话，这种描述甚至可以说是相当全面的。但请告诉我，这会引导我去喜欢我手中的这段珊瑚吗？你在心目中是否对珊瑚、它生存的家园或它的工作方式有过任何想象吗？然而，在眼下，我们不是试图要掌握这些枯燥难懂的文字，相反，我们会通过赫胥黎先生关于“珊瑚和珊瑚礁”的简短讲座及拿在大家手中的一段珊瑚来尝试真正了解它的历史。然后大家就可以在脑海中把珊瑚虫想象成一种海葵，像红色、蓝色或绿色的花朵，在我们海边的水域中伸出触角，捕捉微小的海洋动物。大家将学到这种奇妙的动物是如何通过将自己一分为二的方式形成两个珊瑚虫，或从身体侧面伸出一个胞芽并长成一种“珊瑚树或珊瑚灌木丛”，或它是如何可以在体内孵化出幼珊瑚并从口腔喷出珊瑚幼虫的。这些珊瑚幼虫上身长有茸毛，这可以帮助它们游到新的栖息地。大家也将会以新的兴趣观察我们手里的这段白珊瑚，大家接下去会读到，珊瑚底座上的每一个车轮辐条状物体上带有精致界限的突起都曾经是一只珊瑚虫的家，像大家饮用溶解在水中的糖一样，每一只这种细小的腔肠动物都汲取溶解在海水中的碳酸钙，然后将这些碳酸钙一粒粒地打造成精致的杯状，接下来再添加到珊瑚树上。我们没时间停下来专门就珊瑚进行全面讲解，我们要学习的只是学会学习的方法，但可以肯定的是我们的样品正变得越来越有趣了。而当你跟随着珊瑚的足迹到辽阔的太平洋中去，汹涌的波涛日夜不停地冲刷着这些珊瑚树，而在见证到这些微小的生物征服了大海并建造了庞大的礁石抵御狂暴的惊涛骇浪之后，你的心便很难再平静下来，直到你完全了解了珊瑚的历史为止。看一看图中那神奇的环形海岛，上面长满了茂密的棕榈树。岛中央有一个水平如镜的巨大湖泊，而湖底则满布着蓝色、红色及绿色的微小动物，在水中伸展开它们的触角，看上去就像一朵朵美丽的花朵。而在海岛外围处处可以看见环岛分布的类似动物，时时刻刻被海浪不停地冲刷着。这种岛屿完全是由珊瑚虫筑成的，正如这种微小的动物一寸一寸地加高礁石的过程，关于礁石是如何逐渐沉没的历史也像任何古代仙庭的建造过程一样令人着迷。如果你手中这时还没有拿到珊瑚来观察的话，那就去大英博物馆去看一看那些装在玻璃匣中的漂亮样品，试想这些珊瑚都是由微小的珊瑚虫在汹涌的浪潮中长年累积起来的，只有这样想，珊瑚才会在你眼中变成真正活生生的事物，而你也将喜欢上这些微小的动物。六、生命的奥妙但人们通常会问，学习这些东西有什么用处呢？如果到现在为止你的心中还没有因为大自然这优美的景色而陶醉的话，再多说什么也是白搭。但在我们生活的这个时代里，当骚动和爱刺激的情绪蒙蔽了无数人的心灵，我们不是该从自己的生活中摒弃一些东西，不该强迫自己去看一看我们四周正在发生着的奇迹吗？你难道从来就没有感觉到过身体疲劳和“心情不畅”，想悄悄从伙伴中间溜走吗？因为你觉得他们是那么快乐而自己却怎么也开心不起来。这时你就该花点时间读些关于星星的文章，了解它们是如何年复一年地沿着固有的轨道运行；或者是去看一看某种小花，去问它可以讲些什么故事；或者去看看天空的云彩，尝试想象一下风是如何驱使它们越过天空的。没有谁能够比那种可以在一块光秃秃的岩石、一滴水、海洋里的泡沫里、墙上的蜘蛛上、脚下的花朵或头顶天空上的星星里找到兴趣所在的人更具有独立性了，而这些兴趣是对所有进入科学仙境国度的人开放的。此外，我们从这种研究中懂得了这样一个道理，这个宇宙中的万事万物的存在都有其规律和意义，在识别环绕着我们的大自然悄无声息工作机理的时候，认识到这一点会让我们变得耐心十足。研究光并了解颜色、美及生命何以全部依赖于阳光而存在；注意一下风及气流的姿态，即使是处于明显的紊乱状态，它们仍然表现出规则性，它们把热及湿气携带到全球各地；观察缓缓流淌在深涧中水的流动姿态，或汇聚一起形成汪洋大海的壮观景象；再反思一下每一滴水均由不可见的力按既定规律引导着运动；看一看植物在阳光照耀下的迅猛生长，弄清楚植物生活的秘密以及它们的气味及颜色是如何引来昆虫的；通过阅读了解一下为什么昆虫的生命离不开植物，或植物也离不开穿梭其间的蝴蝶或忙碌的蜜蜂；体味这一切都是在按照既定法则在运作，而经由这种法则（即使有时是承受磨难或痛苦）诞生出我们身处其中的这个美妙宇宙。然后就请自问：你难道能为自己卑微的生命而感到恐惧吗，虽说生命中或许会有羁绊；你难道能忍住不去切身体味一下这导引有序管理大自然的奥妙吗？甚或可以怀疑那规定了星星及最细微水滴运行法则的力量——正是它使得植物从太阳光里汲取力量、珊瑚虫从澎湃的激流中捕获食物，它使得花朵生长适应昆虫活动同时使得昆虫活动适应花朵生长——它同时也将你的生命作为宇宙这部伟大机器的一部分加以塑造，因此难道你就只需要工作、等待以及奉献出爱？我们都在黑暗中摸索着寻找未曾现身的力量，但只要是热爱大自然并对其进行研究的人都不会在这个世界上感到孤单或被爱所抛弃。事实上，仅仅作为事实是枯燥无味的，但大自然却洋溢着生命的活力和爱，而它那平静但却坚定不移的法则是通向伟大却秘而不宣的意义。你可以按自己的意愿把此称作未现身的力量——可能会在充满爱意、始终不渝的信念中依重于它，或在虔诚无声的敬畏中退缩。

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