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我能够用手指辨别颜色,你信吗?显然不信。我们只能用眼睛辨别颜色,说能够用手指辨别颜色的,显然是胡说。
但是,手指和眼睛还是有共同之处的,它们都是我们用以认识世界的工具。眼睛能够看清眼前物体的颜色,而手指能够感觉到所触及物体的软硬、温度等。它们各有所长。
能够感知外界物体的还有耳朵。眼睛能够感知外界物体的功能是能够看到光线,而耳朵则能够听到声音。假定我们在一个极空旷的地方,我们怎么知道眼前远处有一栋房子呢?眼睛一看不就得了。但是,假定周围什么都没有,连一点儿亮光也没有呢?我们可以带一个手电,手电放出光,照到房子上,光线反射到我们的眼睛里,我们就知道那里有房子。我们也可以拍一下手,发出声音,声音传到房子上,反射回来,我们的耳朵听到回音,我们知道前面有个物体。
您会说,眼睛可以看得清楚前面的房子,而耳朵听回音只能知道前面有个东西。这确实是眼睛的长处,但是,如果是大雾天气,手电的光就不灵了,光线在雾气中损耗太大。耳朵却仍然可以听到传回来的声音。在水里探物更是如此,光在水中传播衰减的很厉害,而声音的衰减则小得多,这就是水下探物要用声纳的道理。这还是各有所长。
再回到前面所说探知前面房子的情景,如果前面不是一所房子,而是一个人,用耳朵听的办法就不灵了。因为人的尺度太小了,声音极难反射回来。声音是一种波。波前进时只有遇到尺度比波长大的物体时,才能够清晰地反射。遇到小的物体时,波就绕过去了,波的这种性质称为衍射。我们说话的声波的波长,在米这个数量级,遇到人这样的尺度时,就绕过去了(衍射)。但是,当声波的波长变小到毫米甚至微米这个数量级时(称为超声波),就能够探清楚很多小的物体。蝙蝠就能够用这个办法探清楚前面飞的小虫子。
光也是一种波,电磁波。我们人类的眼睛能够感觉到波长大约在400-760纳米(nm)之间的电磁波,把这样的电磁波称为光,或者称可见光。所谓颜色,就是眼睛对于不同波长的可见光的感觉,说得略微精确一点,就是眼睛受到波长从400-760nm之间不同波长光线刺激时,大脑得到的不同印象。例如,看到650nm左右的光,我们认为看到了红色,看到540nm左右的光线,认为看到了绿色,如此等等。我们感受到的太阳光,包含了所有波长的可见光,给我们的印象就是白色光。当白色的太阳光照射到某一个物体上,如果这个物体单单把红光反射出来而把其他光都吸收了,我们的眼睛就只看到了反射出来的红光,就认为这个物体上红色的。同样,当一个物体只反射出绿光,我们就说这个物体是绿的。
与声音探物的缺点相类似,当被观察物体的尺度小到比光波的波长还小的时候,光也就会绕过被观察的物体,这就达到了光学显微镜的极限。所以,再好的光学显微镜也不能够看清楚0.1微米的物体了。
电子是一种微观粒子,但是,微观粒子也有波动性,高能量的电子比可见光的波长还要短许许多多,这样,我们就可以利用电子的这种性质去探测用光学显微镜也看不清楚的微观物体,于是,人们造出来了电子显微镜。电子显微镜用电子去探测物体,这是件“新鲜事”,老天爷没有安排给我们的器官有直接“感知”电子的本身,但是可以把电子打在荧光屏上,于是我们就“看到了”这件物体微观结构。
用手指去探测物体,我们触摸到物体的硬度、温度;用声波去探测物体,我们的耳朵能够听到声音;用光波去探测物体,我们的眼睛能够看到颜色;用电子去探测物体,通过电子显微镜我们知道了物体的微观结构;它们各有所长,各有所短,利用的手段不同,探测到的物体的性质也不同。
今年安徽省的高考作文题,它告诉考生,用电子显微镜探知的“蝴蝶的翅膀本是无色的”。很显然,这个说法是错误的。颜色是一种光学的性质,它只与可见光相对应,而电子显微镜所探测到是物体的微观结构。要用电子显微镜去看物体的颜色,就像用手指头去辨别颜色或者用耳朵去听颜色一样的荒谬。
上面所讲到的,没有一丁点是高深的理论,都是中学生应当知道的知识。非常遗憾,我们的大学教授和最优秀的中学教育研究者(出高考题的应当是这些人吧)凑在一起,研究了那么长时间,仍然出了这样的笑话。多少年以来,我们一直是文理分家,我们的社会科学学者、教授、作家、新闻记者,往往就是些“科盲”。记得1958年,我们国家喊出来“向科学进军”的口号,1978年,我们说“科学的春天”来了,那时候就提出要扫除“科盲”。如今又过了几十年,事实证明,掌握中国舆论工具的大多数人仍然是“科盲”。要想靠我们这样的媒体去向广大老百姓宣传科学,那真是以其昏昏,使人昭昭了。
形成众多“科盲”的原因人们一般都归结到中学教育的文理分科。据说以后中学要取消文理分科了,是不是以后中学生都能够很好地学习科学知识了?我还是很有些怀疑的。
教育部制定的高考改革的方向还是考试科目的减少和学生对科目的自我选择。正如鲁迅先生所指出的,潜藏在中国国民性当中的疾病是“马马虎虎”。马马虎虎包含了做事情敷衍了事和似是而非,能瞒则瞒,能骗则骗。这样的国民性的改变不大容易,鲁迅先生说这个话有80年了,事情似乎仍然如此。只要高考不考的东西,哪里会被我们的中学所重视?那些高考基地出来的学生,就是只会做高考的试题,就像那些考研基地出来的学生只会做考研题目一样。这些问题,从教育部到各省教育行政主管部门都是心知肚明。所有的高中学生都用一年以上的时间,在做无聊的高考复习题,这样完全违反教育部规定的事情,教育部也完全知晓。而它所做的最多只是发一纸空文而已。只要高考允许学生对科目的自我选择,所谓取消文理分科只是一句空话。还是鲁迅先生所说:“中国有许多事情都只剩下一个空名和假样,就为了不认真的缘故” 。(《花边文学·《如此广州》读后感》)
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GMT+8, 2024-11-23 06:32
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