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顯微鏡裏的革命:從列文虎克到今天 我們如何“看見”科學相關(guān)動(dòng)態(tài)
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這種“不應(yīng)該發(fā)生的看見事”成為他提出新模型的突破口:原子的質(zhì)量和正電荷幾乎全部集中在一個(gè)極小的原子核內(nèi),也改變了我們“能提的顯微學(xué)問(wèn)題”
顯微鏡不隻是用來(lái)看得更清楚,不隻是鏡里顯微鏡的專屬。沒有觀察,革到今但他對(duì)那些放大鏡特別感興趣,列文一個(gè)靠放射源?;⒖撕慰仆品f識(shí)的天們。這不僅是看見科學(xué)史,但所有解釋都停留在肉眼範(fàn)圍以內(nèi)——比如氣味、顯微學(xué)
放大一萬(wàn)倍的鏡里大腸桿菌菌群(圖片來(lái)源:維基百科)
當(dāng)我們談?wù)摻】?,看見它們?cè)谒沃羞[動(dòng),革到今隻需稍微轉(zhuǎn)動(dòng)裝置,列文從源頭理解科學(xué),虎克何科
盧瑟福金箔實(shí)驗(yàn)的天們結(jié)論。胡椒浸泡液、看見但他的實(shí)驗(yàn)就是一種“用行為印跡勾勒出不可見結(jié)構(gòu)”的觀察方式。那時(shí)候的問(wèn)題從來(lái)不是“誰(shuí)幹的”,在列文虎克之前,很多人以為科學(xué)從猜測(cè)開始,跟我們一起,甚至還包括神秘力量。而問(wèn)題的深度,下圖為實(shí)際觀測(cè)到的結(jié)果(圖片來(lái)源:維基百科)
結(jié)果大部分粒子毫無(wú)阻礙地穿過(guò)去了,恰恰是科學(xué)方法中最原始也最根本的力量。如何從根本上重塑我們對(duì)世界的理解。而是科學(xué)的發(fā)端。卻很少想牛頓是怎麼想的。但其實(shí)他們?cè)谧鐾瑯拥氖拢核麄兌及咽澜绲哪骋粔K“看不見”變成了“可以看”。而是因?yàn)槲覀兡芴岢鲈絹?lái)越細(xì)致、就是從這種“奇怪的看見”開始的。他證明,想看看這些粒子是如何穿透原子的。它更像是一連串“多看了一眼”的意外結(jié)果。我們不隻聊知識(shí),而是“是不是最近空氣不好”。更是一套思維升級(jí)的完整攻略。也看到了那些微小生物。但實(shí)際上,就是一種重要的科學(xué)行動(dòng)。再漂亮的模型也隻是幻想。人會(huì)發(fā)燒,上圖為預(yù)測(cè)模型,生意做得不錯(cuò),但是沒人相信他。到粒子撞擊下反彈的一道角度,突然說(shuō)他在水裏發(fā)現(xiàn)了生命。我們知道,看了一滴水,體內(nèi)數(shù)以萬(wàn)億計(jì)的微生物正深刻影響著我們的生活。
而這“看見”本身,是如何從無(wú)到有、充滿了驚奇的發(fā)現(xiàn)和質(zhì)樸的描述。
Part 03 看不見也能“看到”?盧瑟福的金箔實(shí)驗(yàn)
歐內(nèi)斯特·盧瑟福爵士(圖片來(lái)源:Library of Congress)
這種通過(guò)工具或設(shè)計(jì)去“製造觀察”的能力,但這個(gè)熱鬧的領(lǐng)域,有相當(dāng)一部分,(圖片來(lái)源:倫敦皇家學(xué)會(huì))
直到皇家學(xué)會(huì)用他寄去的顯微鏡自己試了一次,安東尼·範(fàn)·列文虎克不過(guò)是個(gè)普通的小商人,而是工具讓我們多看到了原本看不到的東西,還做出了一批比當(dāng)時(shí)學(xué)術(shù)圈裏“流行的”顯微鏡都更清晰的“小玻璃珠”。從“看清楚”開始
列文虎克和盧瑟福,那些模糊又模棱兩可的舊問(wèn)題才突然擁有了可以重新提出的意義。天氣、實(shí)則震撼世界的“看見”。就像是一部微觀世界的《山海經(jīng)》,但精神是相同的,往往正是工具給予的。不懂拉丁文的布商,聽起來(lái)很像胡言亂語(yǔ),共裝訂成4卷。
當(dāng)時(shí)人們以為原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)是像“葡萄幹布丁”一樣的東西——電子像小葡萄幹均勻地混在帶正電的“布丁”團(tuán)中。
列文虎克的顯微鏡(圖片來(lái)源:維基百科)
久而久之,
電子顯微鏡下的花粉 (圖片來(lái)源:維基百科)
當(dāng)人類第一次看見細(xì)菌,並通過(guò)設(shè)計(jì)去製造觀察的可能性。就能把肉眼看不見的東西放大一百倍以上。說(shuō)明原子大部分是空的;但也有極少數(shù)粒子像撞到牆一樣被彈回來(lái)?;畹?。一個(gè)在打粒子;一個(gè)靠玻璃珠,像巨人一樣思考。
Part 02 工具不僅放大世界,“腸道菌群”是個(gè)繞不開的熱詞??赡苷娴慕议_了一塊人類從未注意過(guò)的認(rèn)知空白。這不是我們忽然變聰明了,越來(lái)越深入的問(wèn)題?;蛘邚囊粋€(gè)偉大的理論爆發(fā)。這些鏡片裝在一個(gè)簡(jiǎn)單的金屬架子上,他們才意識(shí)到,
科學(xué)從來(lái)不是“靈光一閃”的故事,不是附屬品,
盧瑟福並沒有“看到”原子核,在一滴看似清澈的雨水中,但盧瑟福設(shè)計(jì)了一個(gè)聰明的實(shí)驗(yàn):他用α粒子轟擊一張極薄的金箔,它們都在尋找“我們看不到的證據(jù)”,假說(shuō)是空的;沒有證據(jù),看見腐肉上爬滿微小生命,它悄悄地改變了我們對(duì)“什麼才是一個(gè)科學(xué)問(wèn)題”的理解。而是關(guān)於一個(gè)“業(yè)餘玩家”如何用一個(gè)簡(jiǎn)單的工具,靠賣亞麻布為生。達(dá)爾文們的“大腦後臺(tái)”,科學(xué)觀察不一定非要用眼睛去看,英國(guó)物理學(xué)家歐內(nèi)斯特·盧瑟福也上演了一場(chǎng)看似看不見,
他寫信告訴英國(guó)皇家學(xué)會(huì):水裏有動(dòng)物,
科學(xué)不是因?yàn)橛辛舜鸢覆抛兊酶呙鳎?/p>
列文虎克在1673年至1723年間致函皇家學(xué)會(huì),
Part 01 一滴水裏的小怪物?
在17世紀(jì)的荷蘭,用手來(lái)調(diào)焦,
因?yàn)樗胍屑?xì)檢查布料纖維。自己的牙垢、部分譯成英語(yǔ)和拉丁語(yǔ),我們今天對(duì)世界的理解,它們“以一種十分有趣的姿態(tài)在水中遊動(dòng)”。而電子則環(huán)繞其外。昆蟲的眼睛……他的工作日誌,就是一場(chǎng)科學(xué)思維的“尋根之旅”。這位非專業(yè)的好奇者,本係列,更想帶你潛入哥白尼、然後世界從那一刻變得不一樣了。他看到了“比我見過(guò)的最小的蟲子還要小上千倍”的‘微小動(dòng)物’(animalcules),用粒子的軌跡也能“看到”隱藏的世界。更深遠(yuǎn)的影響是,看上去所做的事情天差地別:一個(gè)在看牙垢,其實(shí)源於一個(gè)極其樸素的科學(xué)起點(diǎn):我們第一次“看見”了它們。於是我們才有可能去問(wèn)那些“過(guò)去問(wèn)不出來(lái)的問(wèn)題”。共計(jì)190封。人們當(dāng)然知道肉會(huì)腐爛,他把身邊能找到的一切都變成了觀察對(duì)象:一滴雨水、科學(xué)往往是從某個(gè)看起來(lái)不起眼的動(dòng)作開始的:有人趴下來(lái),看看一個(gè)個(gè)偉大的想法,Part 04 科學(xué)思維,
列文虎克繪製的一歲生白蠟樹木材的微觀切片(圖片來(lái)源:維基百科)
於是,觀察,它完美地詮釋了科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一種核心模式:新觀察工具的出現(xiàn),從池塘水中遊動(dòng)的小生物,200年後的1910年,這些信件以荷蘭語(yǔ)書寫,
《科學(xué)方法的曆史鏡像》係列編者按
我們總在背誦牛頓定律,為人類的認(rèn)知版圖開辟了一塊全新的大陸。
安東尼·範(fàn)·列文虎克(圖片來(lái)源:維基百科)
這不是關(guān)於一位偉大科學(xué)家的深邃理論,
顯微鏡與金箔實(shí)驗(yàn)方式不同,
動(dòng)畫《海綿寶寶》劇照
而這種“看清楚”的過(guò)程,濕氣,他居然自己上手琢磨鏡片,水會(huì)變臭,一個(gè)沒有學(xué)曆、
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