駱昌芹

人體是個(gè)巨大的“生物園”

你能想象我們的皮膚本身就蘊(yùn)藏著一個(gè)肉眼看不見的微小世界嗎？在高倍顯微鏡下，短頭發(fā)就像森林里的樹干，在每一根頭發(fā)上，都可以找到微小的真菌。真菌是人類親密的伙伴，它同我們一起經(jīng)歷了漫長的進(jìn)化過程。一個(gè)細(xì)菌在8小時(shí)內(nèi)能繁殖100多萬個(gè)后代。不管我們?nèi)绾蜗此?，皮膚上總有千千萬萬個(gè)細(xì)菌，它們在我們皮膚上溫暖、潮濕的部位找到能夠常住的地方。我們每個(gè)人都是個(gè)巨大的“生物園”，不管什么時(shí)候，一個(gè)人身上的微生物都同地球上的人口一樣多。

紫外線幫助蜜蜂找到花蜜

我們的眼睛只能在有光線的條件下辨認(rèn)事物。但是在我們的周圍，還有許許多多在可見光譜以外的奇異景象，我們像盲人一樣無法看到。不過，在照相機(jī)上裝上靈敏的濾光片的話，就可以看到由紫外線所反映的新世界。紫外線是波長比紫色光還要短的不可見光。

20世紀(jì)20年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)蜜蜂的視覺比我們?nèi)祟愡€要靈敏。蜜蜂在日常采集花蜜的過程中，能依靠紫外線來觀察周圍的事物。有些花在我們看來是單色的，但在蜜蜂看來卻大不一樣。我們眼睛看不見的紫外線標(biāo)記，能夠幫助蜜蜂找到花蜜和花粉，這種標(biāo)記已經(jīng)在許多花上發(fā)現(xiàn)了。

一粒細(xì)沙是微小世界的起點(diǎn)

我們周圍的東西，哪怕離得再近，用肉眼只能辨別出一粒細(xì)沙大小的東西，其實(shí)，這粒細(xì)沙只是微小世界的起點(diǎn)。

一滴清水中也有許許多多我們?nèi)庋劭床灰姷奈⑿「∮紊?。大約在400年前，人們發(fā)明了顯微鏡后，才驚奇地發(fā)現(xiàn)了這些微小的浮游生物，從顯微鏡里看到的一滴水，簡直包含了一個(gè)小型的世界。

用一架選擇一定方向的高倍顯微鏡，可以生動(dòng)地顯示出物質(zhì)世界的組成。當(dāng)液體變成固體，比如水在結(jié)成冰的時(shí)候，它的微小晶體會(huì)組成一定的形狀。如果把這種結(jié)晶現(xiàn)象用實(shí)際發(fā)生的速度拍攝下來，就可以親眼看到整個(gè)過程了，它就像藝術(shù)設(shè)計(jì)師描繪的一幅幅絢麗多彩、變化無窮的圖案。

哪里才是微觀世界的盡頭

美國芝加哥大學(xué)的弗尼研究所，在微觀世界的研究上開拓了新領(lǐng)域?？唆斀淌谟靡患鼙堵蕵O高的電子顯微鏡，拍下了人們從未見到過的原子。原子的直徑還不到百萬分之一毫米。這些原子無規(guī)則地運(yùn)動(dòng)，即使是固體，也是由不計(jì)其數(shù)而又在不停運(yùn)動(dòng)的顆粒組成的。只有把原子放大一千萬到兩千萬倍，這就相當(dāng)于把一只籃球放大到地球那樣大，當(dāng)這樣高倍放大時(shí)，我們才能看到單個(gè)原子。

為了更清楚地觀察和了解構(gòu)成物質(zhì)的最小粒子，科學(xué)家利用大型的異乎尋常的儀器設(shè)備進(jìn)行研究。過去，質(zhì)子、中子和電子還被看成是最小的基本粒子，可是今天，我們已經(jīng)知道質(zhì)子、中子是由更小的東西組成的，這就是夸克。不過，這些微小的粒子并不是直接從它的形狀上分辨，而是從它在照片上留下的運(yùn)動(dòng)徑跡上找到的。從某種意義上說，弗尼研究所具有世界上最大和威力最強(qiáng)的顯微鏡。在它那長達(dá)6.5公里的環(huán)形地道里，強(qiáng)有力的磁場引導(dǎo)著一束正在加速的粒子。粒子束是由功率極大的發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，幾秒鐘之內(nèi)就被加速到接近光速，然后對(duì)準(zhǔn)微小的原子核進(jìn)行打擊，靈敏的照相機(jī)把原子核被擊碎的過程拍攝下來。在照片上，每一種粒子都有它的特殊運(yùn)動(dòng)軌跡。從這些軌跡上，我們逐漸認(rèn)識(shí)了最小又最難以捉摸的物質(zhì)單元夸克。盡管夸克還沒有真正被看到過，可是很難說它就不是由更小的東西所組成的。我們還不知道哪里才是微觀世界的盡頭，我們甚至不知道微觀世界有沒有盡頭。

已經(jīng)看到幾千個(gè)銀河系

自從第一架望遠(yuǎn)鏡誕生以來，已經(jīng)過去幾百年了。今天，裝置在現(xiàn)代化的天文臺(tái)圓屋頂里的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，實(shí)際上常常是一個(gè)可以拍攝天空景象的巨型照相機(jī)。這些照相機(jī)幫助我們觀察到了理論上存在著的許多銀河系。據(jù)天文學(xué)家估計(jì)，整個(gè)宇宙至少包含一千億個(gè)銀河系，每個(gè)銀河系至少包含一千億顆行星。今天的天文學(xué)家很少直接用望遠(yuǎn)鏡觀察太空。一套由計(jì)算機(jī)和形象增強(qiáng)器組成的裝置，記錄下用人的眼睛看不到的東西，把它們變成看得見的圖形，通過人工加上色彩，就能顯示出平時(shí)看不見的細(xì)節(jié)。利用望遠(yuǎn)鏡來分辨這個(gè)圖像，就像是對(duì)著幾公里外的一粒沙子照相。越是朝著宇宙深處探索，望遠(yuǎn)鏡這個(gè)高效率的眼睛，就越能使我們的眼界開闊，走向空間和時(shí)間的極限。

當(dāng)前，我們還不過是剛剛開始探索周圍肉眼看不見的世界，在不久的將來，我們就會(huì)有更多的收獲。

（編輯 文墨）