书城科普世界科学博览(全集)
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第28章 科技发现

伽利略手绘水彩月面图重见天日

400年前天文学家伽利略就首次用望远镜看清了月球表明的真面目。日前,伽利略亲手绘制的5幅月球表面水彩真迹在失踪4个世纪后重见天日。

据报道,这5幅水彩画出自伽利略拥有的一本他自己的著作《星空使者》,此前从未在该书的其他任何版本的任何一本中出现过。图中月球背光部分为赭石色和浅棕色的阴影所覆盖,而阳面部分的茫茫平原、像火山口一样的环形山清晰可见。

伽利略是世界上第一个用望远镜观测天体并进行绘制的科学家。

1609年末,伽利略用自制的望远镜观测月亮,并绘制了世界第一幅月面素描图,月亮像地球一样凹凸不平,这打破了人们几千年以来的观念。随后,他观测到了木星的卫星、金星位相的变化、土星光环、太阳黑子等一系列重大天文现象。1610年,伽利略将观测成果汇集为《星空使者》一书出版,为哥白尼“H心说”提供了最佳论证。人们说,“哥伦布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙”。1632年,伽利略又出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》,把“日心说”推到了最终胜利的阶段。罗马教廷将该书列为禁书,并在1633年将70岁的伽利略判为终身监禁。

不过,在伽利略的推广下,天文望远镜在欧洲逐渐流传开来。此后,无数的天文爱好者把各式各样的望远镜对准了夜空。

千年前的计算器比现在更精确

德国科学家表示,古希腊人公元前2世纪末制造的一种古代计算器的精确度令人赞叹不已,比之后1000年发明的任何一种计算器都精确、先进。

安梯基齐拉器械(Antikythera Mechanism)是已知最早包含一套精密齿轮系统的计算仪器,1902年被发现,之后100多年,研究人员一直不清楚它是如何工作的,直到最近,科学家才得以破解。

安梯基齐拉器械被发现时只剩下82个黄铜碎片,但来自英国、希腊和美国的科学家利用高清晰度X光线断层摄影术,重造了一个模型。它把37个齿轮装在一个木盒里面,一些齿轮涵盖了长达54年或80年的周期,木盒盖子刻有同行星活动有关的文字。

“它可能被看成是已知第一个计算器。”威尔士加迪夫大学天体物理学教授迈克’埃德蒙表示,安梯基齐拉器械可以进行加、减、乘、除等普通算法,还可以排列一年的阴历月份,显示太阳和月亮在黄道十二宫图中的位置。

埃德蒙教授及同事发现,这一仪器的刻度盘可以预测月食和日食何时出现,甚至还能将月球的椭圆形轨道考虑进去。研究人员成功破译了木盒盖子上同行星活动有关的文字,结论是最初可能还有一套用来预测行星运动的传动装置。

在中世纪教堂大钟出现之前,科学家尚未发现类似精密器械。埃德蒙教授表示:“实际上,那一时期的天文学完全可以用完美一词来形容。最令人觉得不可思议之处在于,古希腊人竟然能发明如此精密的技术仪器,竟然能将其制成铁制仪器。”

人类在4800年前便会制造假眼

英国考古人员目前在伊朗东南部发掘出了迄今为止最为古老的人造假眼。

据考古人员介绍,这只珍贵假眼的出土地点位于一片被称为“燃烧城”(Burnt City)的地区,其所有者是一位死于大约4800年前的年轻女性。

他们指出,这只假眼“始祖”主要由天然树脂制成,其中还添加了一些动物脂肪,这是考古界首次发现此类物品。

为了让这只假眼看起来更为逼真,4800多年前的工匠们无疑花费了不少心思:假眼中不但添加了直径只有0.5毫米的纤细金丝,以模仿眼睛中的毛细血管,而且在假眼的两侧还设计有两个小孔,以方便固定。

当然,如此精巧的假眼肯定会价格不菲,拥有它的一定是当时的有钱人或贵族。遗憾的是,虽然假眼设计精巧,但在其与皮肤的连接点上,研究人员依然发现了发炎的痕迹。

古希腊露天剧场音效之谜

建于公元前4世纪的埃普道鲁斯露天剧场是古希腊保存得最好的古剧场与古典建筑之一,剧场以其极佳的声效而闻名于世。剧场是古希腊著名建筑师阿特戈斯和雕刻家波利克里道斯的杰作,它坐落在一座山坡上,中心的舞台直径20.4米;歌坛前的34排大理石座位依地势建在环形山坡上,次第升高,像一把展开的巨大折扇;全场能容纳1.5万余名观众。

这个古剧场的音响效果非常好:演员站在露天的舞台表演,坐在60米之外的后排观众也能清楚地听见他们的声音。

美国佐治亚理工学院的Nico Declercq和CindyDekeyser发现,秘密在于阶梯形的座位安排。他们通过计算发现,这种以半圆形状展开的阶梯形结构实际上是一种完美的声音过滤器,它在传播表演者高频率声音的同时抑制了低频率的声音,而绝大多数背景噪音都是低频率声音。

Declercq以前的研究发现,墨西哥玛雅的金字塔形神庙的阶梯形表面能将掌声或脚步声变成小鸟般的啾唧声或雨滴声。现在,他和Dekeyser通过计算发现,埃普道鲁斯剧场的石阶座位也会影响声音的反射,其中频率低于500赫兹的声音会被更高频率的声音抑制。

研究人员认为,在剧场周围和剧场中产生的绝大多数噪音可能都是低频噪音,如风吹树动的瑟瑟声或人在剧场中走动的沙沙声,因此,过滤低频率的噪音就能提高表演者高频率声音的能听度。

过滤低频噪音也意味着演讲者的有些话像噪音一样不能听见,但人类的听觉系统能够将在高频率声音中消失的低频率声音“放回原处”。

Declercq说,现在还不清楚这种独特的结构究竟是得之偶然还是专门设计的,但无论如何,希腊人和罗马人很欣赏埃普道鲁斯剧场如此独特的音响效果,他们在各处的建筑中复制了这种结构。

蹊跷!古埃及木乃伊身上惊现水晶起搏器

古埃及人在非洲大陆上创造了灿烂的文明,也留给后世许多未解之谜,如金字塔、狮身人面像、外星人传说等。而现在又有人发现了个新的谜题——古埃及木乃伊身上有水晶起搏器。

在埃及卢索伊城郊外,人们将一具刚出土的木乃伊抬出墓穴,进行初步处理。这时一名祭司发现从这具木乃伊的心脏部位发出了奇特的有节律的声音,他们立即组织人将其原封不动地送到了地方诊所;然而地方诊所也不敢贸然处理这具奇特的木乃伊,随后,它被转送到了具有丰富经验的开罗医院。

开罗医院组织专家对其检查,然而,他们无法从尸体的表面查清声音存在的原因,于是决定进行解剖检查,结果发现有一个起搏器位于尸体心脏的附近。这个能在2500年后仍然跳动的黑色起搏器是用一块含有放射性物质的黑色水晶制造的。在世界上现存的水晶中,人们从未见到过黑色的水晶,而只见过白色的和少数焦红色的或紫色的水晶。

医生们发现,虽然这个2500年前的心脏早已枯成肉干,但它还是随着起搏器的韵律而跳动不止。它的跳动很有节奏,每分钟跳动80下,人们可以清楚地听到。

开罗医院随后将这一重大发现公布于众,并将这个起搏器重新安放到木乃伊体内,让人们前来参观。大家都对这个神秘的起搏器叹为观止,同时,人们也都提出了这个黑色的水晶来自何方的问题。

在2500多年前能懂得黑水晶含有放射性的物质并可以使心脏保持跳动的是些什么人呢?另外,作为协助心脏工作的心脏起搏器,一定是在人活着的时候被安放到体内的,那么在古埃及落后的医学条件下,人们又是如何将如此先进的起搏器放入人的胸腔里去的呢?

有人认为,在文化发达的古埃及可能存在过一些具有特殊能力的术士,这一历史奇迹就是这些术士利用奇异的手段创造出来的。那么,这个黑色的水晶起搏器是由什么人制造并植入人体内的呢?它到底来自何处呢?一切都是谜。