| 爱因斯坦读过的一本启蒙手册（1） |
这是一部爱因斯坦少年时代的启蒙读物，书名是《自然科学通俗读本》（Popular Books on Natural Science）。尽管过去了一百多年，但是其中洋溢着的科学精神依然光芒四射。科学知识是不断更新的，科学的精神却永远长青。一百多年后，这部“通俗读本”依然值得我们一读。——译者 “在我12—17岁的时候，我熟悉了基础数学，包括微积分原理。这时，我幸运地接触到一些书，它们在逻辑性方面不太严格，但是能都简单明了地突出基本思想。总的来说，这个学习确实使令人神往的；它给我的印象之深并不亚于初等几何，好几次达到了顶点—解析几何的基本思想，无穷级数，微分和积分概念。我还幸运地从另一部卓越的通俗读物中知道了自然科学领域里的主要成果和方法，这部著作【伯恩斯坦（A.Bernstein）的《自然科学通俗读本》是一部有五、六卷的著作】几乎完全局限于定性的叙述，这是一部我聚精会神地阅读了的著作。当我17岁那年作为数学和物理学的学生进入苏黎世工业大学时，我已经学过一些理论物理学了。”——引自爱因斯坦《自述》（载《爱因斯坦文集》第一卷商务印书馆出版 1976年第一版） 自然科学通俗读本（1） 翻译：马德 第一卷 地球的重量 第一章 地球的重量是多少 原著：伯恩斯坦 （A.Bernstein） 科学家对问题的研究和思考，往往会远远超越外行人的思维。比如，“地球的重量是多少？”就是其中的一个例子。 也许有人觉得，回答这个不着边际的问题太容易了：你可以随便说出一个重量，而且可以说得见斤见两——反正不会有人拿着秤去检验你说的到底有多准确。然而，我们提出这个问题，可不是逗笑，它的答案也绝对不能去猜测，相反的，这个问题的提出和它的答案，都是真正的科学问题。这个问题本身跟我们所能给出的准确答案一样重要。 也许有人认为，只要知道了地球的大小，确定它的重量是不成问题的。要想知道地球的重量，需要做的似乎只是这样一件事情：做一个小小的可以准确称重的圆球，然后可以很容易地计算地球是这小球的多少倍，通过这样的方法，我们就可以指着这个球告诉别人：只要我们知道这个小球的重量，知道地球的体积与这个小球的比例，那么，就可以知道整个地球的重量了。 但是，这样的操作程序，非常可能对我们造成误导。问题的关键在于制作小球使用的是什么材料。如果小球是用松散的泥土做成，它的分量就小一些；如果是用石头，就会重一些；如果用的是金属材料，那么它就会更重，其重量取决于所用金属的质量。 由此可见，如果要通过小球的重量来准确计算地球的重量，首先就必须了解地球的物质构成：它是不是仅包括岩石、金属；是不是还还包括许多完全未知的物质；它会不会有空洞，或者，说真的，我们所生活在其表面的整个地球也许只不过就是一个空心的球体——穿过这令人讨厌的厚厚的地壳，也许会到达一个另外的世界！ 通过上面这个小小问题的推演，会使我们很容易地看到“地球的重量是多少”这样的问题会引导我们去探索地球的构造，而这才是科学需要解决的问题。 其实，上面的问题在不久以前已经解决了。所得到的答案是，地球的重量是60,690,942,120亿吨。就总体上讲，其成分主要是比铁较轻的物质；具体地说，接近地球表面的是比较轻的物质；越是靠近地心，密度越大；不过，终于证实，尽管靠近地球表面处会有许多空洞，但是就整体而言，地球本身并不是一个空心的球体。 这些结论是通过科学的调查和研究获得的。下面，我们将尽可能简单明了地阐述这些科学的途径和方法。 |
自然科学通俗读本（6）
翻译 马德
译自《Popular Books on Natural Science》
（1869年纽约斯密特公司英文版）
原文作者：Bernstein.Aaron.David, 1812-1884
第3卷 营养
第1章 乳汁是生命的源泉
一个人无论有多聪明，他也不一定知道自己是怎样从一个嗷嗷待哺的婴儿长大成人的。当你告诉他小时候这样一段经历时，他会有什么感受呢：
“当初一个吃奶的小生命，不久以后会长成高大结实小伙子。骨骼会长得坚实修长。筋肉也会随之发育，越来越健壮有力。同样地，眼睛，耳朵，鼻子，嘴巴，以及脑袋，身体，脚等等，每一个部位都会不断地成长，越来越健壮发达，一直到这个孩子长大成人。”
毫无疑问，这些经历他从来都没有印象，他听了会不住地摇头。
而当你告诉他：“一个孩子健康地发育成长的源泉，来自于他母亲的乳房提供的被称为奶或乳液的白色液汁。构成婴儿身体的各种成分，都是从乳液中获得的。”听到这里，你会看到他不以为然地笑笑，说不定他会嘲笑你是在瞎说八道呢。
他甚至会吃惊地大声问：“你说什么？你是说奶里有人体的成分？那么你能把奶变成人的骨头或者头发吗？你能用奶造出指甲和牙齿吗？你是让我相信奶汁可以变成眼睛，并且我的手、脚、脸颊、眼皮以及我身上的各个部位都是来自于奶吗？”
如果你回答说：“是的，正是这样。婴儿小小的身体像是一个制造厂，它的一切‘产品’，不仅包括你所说的这些，甚至身体一切部位的生长，其原料都来自乳汁。在婴儿的机体中，骨骼、毛发、牙齿、指甲、肌肉、血液、血管脉络、神经系统、皮肤、各种体液和水分等等，所有这些，都是乳汁的‘产品’，在婴儿出生最初的几个月里，他所能得到的营养只能来自乳汁，除此之外，还有别的什么呢？”听到这里，他可能开始有些理解，也可能感到惊讶，也可能会恳求你做进一步讲解。
提到“工厂”，他也许会想到那里的许多设备，如锅炉、气缸、阀门、电缆、坩埚、涡轮、泵、吊机以及钉子、轮子和把手等等，特别是神奇的发动机，他一定想知道这些设备是用什么材料制造的，是用钢材、木材、铸铁？还是金银或钻石？
现在，如果你告诉他：“小孩的身体这个‘生命工厂’可不是普通的工厂，它里面的设施没有你想到的那些玩意儿。 此外，我要告诉你，其实我们的身体并不是一个完整的工厂，就像渐渐长大的婴儿身体本身一样，这座‘生命工厂’也是处在不断发展变化的过程中。而且，这座工厂的设施也不是用什么钢材木材金银钻石之类的材料做成的，它每时每刻都在自己复制自己，而所需的原材料，只要给孩子足够的奶汁就够了。”听到这里，那个听你讲话的人可能会怀疑自己的耳朵，他会惊奇地嚷嚷：“太不可思议了，太出乎想象了，母亲的乳汁竟是这样神奇啊？”
不过，亲爱的读者朋友，话又说回来，乳汁毕竟只是乳汁，它其实并不神奇，它只是一种营养。而任何营养，只有通过消化转换，才能为人的生命提供活力。
读者朋友，我们在这篇短文中谈论关于营养的话题，您觉得有趣吗？
自然科学通俗读本（2） 翻译 马德 第一卷 地球的重量 第二章 测量地球重量的尝试 原文作者：Bernstein.Aaron.David, 1812-1884 人们是通过什么手段，成功地推测出地球的重量，又是怎样使我们了解到地球各类组成物质的重量的呢？现在我们就来解释这个问题。 我们所要介绍的测量地球重量的这个方法，猛的一听，可能会觉得很简单，但是实际上，它比你想象的要困难的多。 自从伟大的牛顿发现万有引力定律以来，我们已经了解到，所有的天体之间都是互相吸引的，而且天体的质量越大，引力越大。不仅是那些巨大的天体，比如太阳，地球，月球，所有的行星和恒星等等，而且所有的物体都具有这种引力；这种引力的大小直接跟这物体的质量成正比。为了解释得更清楚一点，我们举个例子加以说明。一磅铁对附近的小的物体具有一定的引力；如果是两磅，引力就是两倍。也就是说，一个物体的重量越大，那么它作用于附近物体的吸引力就越大。因此，如果我们知道了一个物体对别的物体引力的大小，也就可以知道它的重量。也就是说，只要我们能够准确地测定物体的引力，那么我们不经过称重，就可以知道世界上每一个物体的重量。 但这是不可能做到的。因为地球的质量是如此巨大，因而它相应地就具有了特别巨大的引力，这样它就导致了对地球上所有的物体，即我们所希望测定重量的所有别的物体的吸引。假定我们把一个小球放在一个很大的“铁球”附近，试图让这小球被吸引那个大球吸引。但是，我们一旦放手这个小球，它立刻就会落到地上，因为地球的引力要比那个大的铁球大许多许多倍，以至于那个大铁球的引力根本就无法被感知。 不过，物理学已经教会了我们准确度量地球重量的方法。具体地说，是利用摆这样一个简单的仪器——摆，就是像立在墙边的钟表里的钟摆那样的摆，就用它来测定地球的重量。如果一只摆处在最接近地球的位置，它是不会停止下来的，它会以某一个确定的速度很快地返回到停止点。摆处于摆动状态时，如果不施加外力，它是不会停止的，它会从近地点的一边摆到另一边。这是地球的引力要拉着它返回原处，导致了它沿着同样的路线不停地摆动。因此，摆的摆动速度是随着地球的质量而变化的，如果地球的质量加大，摆的速度就加大；地球的质量减小，摆的速度也减小。既然摆的速度可以通过计算一天内摆动的次数来精确测定，那么我们应该也可以准确地计算出地球引力的大小。 为了让大家搞清楚，然我们进一步设想一下，地球的重量如何可以通过这样一个巧妙的仪器来精确测定：摆可能被已知的质量所吸引，因而导致它来回的摆动。假设这个质量是一个100磅的球体，在它的附近设置一个摆。这个球体比地球缩小了多少倍，那么由这个球所引发的摆的速度就会比在地球的引力下慢多少倍。通过这样的方法去做测试，是可以获得理想的效果的。但是，其实这是一个难度很大的实验项目。为此，我们将在下一章对这个科学实验做更详尽的描述，以此奉献给勤于思考的读者。这一章的内容就讲到这儿。（未完待续） |
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