1978年3月18日,中共中央在京召开了具有深远历史意义的全国科学大会。在大会上,邓小平提出了“科学技术是生产力,科学技术现代化是实现四个现代化的关键,知识分子是工人阶级的一部分”的重要论述,澄清了长期束缚科学技术发展的重大理论问题,打开了“文化大革命”以来禁锢知识分子的桎梏,迎来了科学的春天,标志着我国科学技术事业进入了一个新的发展阶段。时任中国科学院院长的郭沫若用诗一般的语言宣布“我们民族历史上最灿烂的科学的春天到来了。”
在全国科学大会上,华罗庚、严济慈、钱三强和钱学森等几乎所有的著名科学家都出席了,国家还表彰了优秀科研成果,科学家一下子摘掉了“臭老九”的帽子。从此,中国社会历史开启了新的伟大航程。到今天,中国科技已发生了巨变“神舟”巡天,“嫦娥”探月……在许多科学前沿领域,都有中国科学家的贡献。在科学的春天之中,一些著名的科学家撰文,以普及科学的知识。同时,一些人也开始抒发心情,写一些对有关科学事业的体会和感想等。
关于物理学的科学小品,林树涵的《赵州桥新析》(《科学普及》,1976年第12期)可能主要是为了突出“新析”,作者从科学角度做出分析,而且也确实有些新意。关于压力和拉力的概念,中学生差不多是一开始学习物理学时就学习过的概念,这也是静力学知识的基础。作者正是要从这样的基础知识来解读这座千年古桥不坏的原因。为了讲清楚拱桥的技术先进性,需要扩展一些力学知识,应该说,这些知识是有一些难度的。作者虽然对桥的样式作了一些插图,然而遗憾的是,对于“恒载压力线”和“拱轴线”却没有图示,这是应该做些图示的。否则,即便老师在课堂上讲也可能有搞不懂的。不过,对于赵州桥的结构,作者毕竟讲清楚了赵州桥的伟大之处,即工艺精湛,结构合理。作者特别分析赵州桥的创新之处——空腹式结构的发明。总的来看,从力学上讲,《赵州桥新析》是一篇很好的文章,知识的量很足,对物理教师和学物理的人都可以受益。文章的中心在“小拱上”,这是“新析”中的新的地方。
余俊雄的《登高望远》(《黑龙江日报》,1978年10月15日)像是一篇文学小品,他用了两首大家都耳熟能详的唐诗,即王维的《九月九日忆山东兄弟》和王之涣的《登鹳雀楼》。作为科学知识的部分有两段,一段讲几何学应用的知识,即要望多远就要登多高。另一段讲物理学的知识,如电离层对(收音机)收听电台广播的作用和同步卫星何以能帮助人类实现“全球电视通讯”。全文只有五个自然段,内容散而不乱,科学与文学结合得恰到好处。不可多得啊!
郭治的《充气以后》(《中国青年》,1978年第2期)讲自行车(脚踏车)的轮胎。古代的车一直沿用木头轮子,自行车最初使用的也是木头轮子。作者讲,发明家邓禄普受到水管子的启发,首先在自行车的轮子上采用了充气胎,而且在自行车比赛中获得了第一名。自从有了充气轮胎,大多数的陆地上的交通工具都采用了充气轮胎(虽然也有用履带的),甚至飞机起飞和着陆时也用充气轮胎。作者讲到充气技术的移植情况,如应用到建筑上,就有了充气建筑。进一步的联想,还有“充气式家具、充气式船舶和充气式车辆”,等等。郭治是一位科普名家,他的作品很讲究。他的大多数作品是物理方面的,但在这篇文章中并未在物理学知识讲得很多。他的意思是要在充气技术的应用上,启发人们去联想,去移植现有的技术或理论,以拓展出新的技术,开拓新的理论。
曾启智的《声音的脚步》(四川广播电台于1979年7月16日播出)是一篇广播稿。由于在广播时,加了一些音响(遗憾的是,在阅读时已经听不到了),主要是乐器发出的声响。用这些声响来“伴播”,效果应该是很好的。在播音员朗诵时,同时插播流水声、锣鼓声、木琴声、笛子声、钢琴声……借此说明声音是物体振动时产生的,声音可在空气中传播,并且是以一种波动的形式传播。作者和播音员还认真地对声波的形式作了说明,即声波是一种纵波。这种说明对听者理解纵波是极为有益的,如果是中学生和大学生听到这样的讲解也应该是有所受益的。特别是,作者和播音员是借助锣鼓表面产生的振动来展示“纵波”,听起来是很新颖的,对讲这部分内容的教师也是极为有益的,可引用到课堂上。这种讲解,在知识的理解上,是听“讲”后,再“解”的,如果只是阅读,一是理解文字的内容,二是要适当地发挥读者的想象,那也难以保证能理解声学的内容。广播的形式,伴随着声响,会使听者既感到新颖,又通俗易懂。
关于声音的传播,作者也费了一些笔墨,以说明不同物体传播的速度和衰减的程度是不同的。在谈到声音的频率时,以钢琴举例,说明钢琴的音高范围并且谈到昆虫的“嗡嗡”声频率的数据,以及人耳对声音的接收频率范围。最后还谈到音色,即不同物体发声的情形不同。要讲解音色,当然要谈到发声中基音与泛音的不同。
总之,这篇文章给出的声学的基本概念较多,由于辅以不同的声响,想必是听起来很受用,何况还有那么生动的声学和音乐知识呢其实,对一个学习物理的学生来说,这也是一篇很好的文章。可见,与音乐(还有美学)应该能结合起来的!
俞乐的《用电传照片》(《少年科学》,1979年第1期)介绍的并非新技术,但在20世纪70年代末,传真机在中国并未普及,当时看到这样的文章还是会感到有些新奇的。作者照例要讲讲什么叫“传真”,并且主要用于传输照片和文件。传真的原理并不复杂,但要讲清楚也并非易事。所以,作者利用眼睛的成像原理来说明传真技术。然而,最关键的环节还是传真,这要用到一个光电管。光电管把图像中黑白和浓淡变成大小不同的电流,再传送出去(就像电话一样)。在接收方,要预备一个“录影灯”,它根据接收信号(电流)的强弱,使灯光受电信号强弱的影响,也有时弱时强的起伏,使照射到“收像纸”受到不同的光照,进而曝光,经过显影和定影、冲洗,就得到了与发出的文件或照片完全一样的图像。作者认为,随着电子计算机和激光技术的发展,技术会更好,应用会更广。这种结论并非套话,作者应该给出一些“前景”。从今天看,技术的发展远远超过了作者的眼光,甚至“传真”这个词也用得较少了。在个人名片上的“传真”号码也被许多人所忽视,因为通过网络传送图像的方法和途径已比“传真”先进多了。
石工的《到宇宙太空中去开发资源》(《明天的科学》,少年儿童出版社,1979)多少带有些“幻想”的色彩。作者从“天外来客”(陨石)讲起,这是由于1976年3月8日坠落在吉林地区发生了一次陨石事件。降落的陨石被命名“吉林陨石”。这种“天外来客”是地球的“常客”,它们常常光顾地球,在文中介绍了几千年前落下的陨石。不过,作者的重点是在“资源”上。他看重的是陨石中的铁,希望能为人用。为此,作者进行了一番研究,如陨石(小行星)是如何进入大气层的,如何把小行星上的资源运回地表,并为人类所利用。除了陨石,还有月岩,月岩中含铝、钛和铁。甚至火星也含有许多铁,只是被氧化后,变成了红色,行星颜色也就呈火红的颜色。其他的行星,如木星上含有大量的碳氢化物,如甲烷和氨等。在金星则充满大气,大气的主要成分是二氧化碳。行星的重要资源对地球人是有用的,然而要取回来这些东西(特别是矿石)要耗费大量能源。为此设想,科技人员需要在太空建厂,制取这些有用的金属和化工原料。这样做可行吗?答案是,不但可行,而且太空独特的条件对提炼矿物中的各种成分极为有利,而太阳能的获取更为便捷。这样,作者为读者描绘了一张极为美妙的蓝图,使人们对未来充满了信心。对应的文章还有翁士达的《从金山寺陨铁说起》(《科普园地》,1980年第3期)。在江苏镇江,有“京口(古称,今天的镇江)三山”之说,“三山”中有一座“金山”,那里的寺庙被称为“金山寺”,白蛇与法海曾在此“斗法”。所以,金山寺非常有名,作者自然要从这些故事来引入,并且指出,对于金山寺陨铁,“知道的人却不太多”。为此,作者先介绍了一些中外古今关于陨石的历史(故事),并说明古人为什么把陨石当作“圣石”,指出“陨石并无神意”。其实,陨石中的铁(铁含量高的也称为“陨铁”)对人类具有极其重要的意义,“在人类历史上起过革命作用的生产工具之中,铁器算是最重要的了”。作者就是从这样的意义来论述陨铁的。
对于遗存下来的陨铁制品,一些人把它们当作天外的智能生物留下来的。作者对这种假说进行了批判,并指出“一个假说,如果不是植根于科学的事实和历史的事实,而是凭片断的材料和猜想,就‘大胆’地想象、演绎和推理,那么越是‘大胆’,这个假说就朝空想越是接近,背离现实越远”。这样的批判有点睛之妙,传播科学方法和科学精神就体现出来了。虽然如此,把陨铁当作“天外来客”、当作天外的智慧生物的遗存,在作者看来近乎荒唐,但是,这种批判的口吻是在表明,要杜绝这样的看法。这当然是不妥的。在许多作品中,人们是支持宇宙中存在智慧生物的,甚至认为这种生物比地球人还要智慧,但在讨论具体的、与智慧生物相关的遗存时,大多又是持否定态度的,有时就戴上了唯心主义的大帽子,勿予讨论,表现出了一种矛盾的心态。
刘泽仁的《微波灶》(《电子世界》,1980年第11期)是一种前瞻式技术的介绍。内容很简单,讲微波灶与普通柴灶、煤灶和液化气灶的不同。由于介绍的使用方法多少有些“放空炮”(人们都没有见过),文章只讲了微波灶的长处,使用的注意事项;还有应该讲而未讲的,如微波对人体的害处等问题。不过在20世纪80年代初,向民众讲这样的知识,读者肯定会感到新奇的。也许再介绍些微波的知识就更好了,否则科学知识的传播就谈不上了。