主题:从《动物世界》里的苏格兰黑山羊开始 -- 普鲁托

大河奔流 导读 复 109 阅 43325

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2018-07-28 10:44:20
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普鲁托普鲁托`80046`/bbsIMG/face/0000.gif`70`15046`10289`140584`正六品上:朝议郎|昭武校尉`2012-02-22 07:59:27`
(五)一米有多长,一秒有多短 32

前面说了我们认识世界靠模型。比如,如果我们选择地心说,则认为太阳围绕地球转;选择日心说,则认为地球围绕太阳转。也许有人会说,我们不能选择地心说。因为,虽然日心说也不完全“正确”,但地心说更不“正确”。

接下来我要说的就是,适当的时候,我们可以选择地心说。更重要的是,我们对世界的认识,完全取决于我们的选择。先说说昨天的月全食,后面会回到这个话题。

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昨天晚上的月全食不知道有多少人看了。如果一个小朋友看着天上的月亮好奇问你,月亮到底有多大?你当然可以很科学地回答:月球直径3472.28千米。就像你很清楚地知道你们家55吋电视机的对角线长度是1.397米一样。

如果小朋友打破砂锅问到底,3472.28千米到底有多大?这下恐怕你会觉得一下子没有合适的语言来描绘了。现在,我更要说的是,我们连自家电视机对角线是1.379米到底有多长都不一定说的清楚。

说到底,1米到底有多长?

早在1971年,法国把通过巴黎的地球子午线,从赤道到北极长度的一千万分之一的长度,叫做1米。

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1889年国际计量大会又用含铂和铱的合金制成一个横截面为X型的国际米原器。1米就是这个器具的长度。在1960年的11届大会上又将1米的长度定为氪跃迁辐射波长的1650763.73倍。这个逐渐改进的过程中,反映了人类测不准一米又极想测得更精确的尴尬。

其实,以现有的科学手段来说,测得最精准的不是长度,也不是质量等其他物理量,而是频率。

前几天看到一则新闻天宫二号内冷原子钟实现预定目标

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说这是个原子弹恐怕也有人信F

目前国际计量局对秒的定义是:铯-133原子基态两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射振荡9192631770个周期的持续时间。同天宫二号的铷原子钟不同,地面使用的仍是铯原子喷泉钟。这是美国全球定位系统GPS精确定位的基础。

在2014年8月,我国研制的NIM5铯原子喷泉钟成为国际计量局认可的基准钟之一,并参与国际标准时间修正。这意味着一旦美国关闭GPS信号或不能使用国际校准数据,NIM5可独立“守住”中国原子时。

如果说科学家们精确地定义时间,接下来是不是该更精确定义长度?不是,科学家们定义了光速。

光速是多少,不再靠测量。真空中,光速就是299792458米/秒,不多也不少。到这里也可以看出来了,米的长度就是1/299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度。

说到底,一个人有多高,取决于光速。F

回到前面的话题,我们对世界的认识,既取决于我们选择的模型,也取决于我们定义的单位。一个反映在动态方面,一个反映在“静态”方面。地球是否围绕太阳公转,取决于日心说;公转的速度29.8千米,这到底有多快,取决于我们对光速和时间的定义。

可以设想,一个不同于人类的智慧生物第一次来到地球。在不和人类沟通的情况下独立地观测、记录,当它把报告拿回它的母星呈现给头领的时候。它的头领对我们宇宙的认识和我们是一样的吗?


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通宝推:青颍路,三笑,南宫长万,铁手,
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