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做時光的旅行者 尋找時間的答案

發布:2019-12-23

人類從太陽東升西落、月亮陰晴圓缺和四季交換更替之中,得到了時間的概念??墒?,時間的本質究竟是什么?時間在哪里?它從哪里來?又到哪里去?古往今來,人們從未停止對時間的探索,我們雖置身于時間之中,卻難以把握其中的奧妙。

11月3日下午,南山博士論壇在南山圖書館報告廳如期舉行。論壇邀請北京大學深圳研究生院教授汪波,從物理、生物、天文和音樂4個不同的學科揭示出時間背后的奧秘,通過時間這個媒介把不同學科的知識關聯、融合起來,帶給聽眾一個嶄新的視野。


機械鐘與生物鐘有相似的“滴答聲”

“把不同的學科找一種媒介關聯起來,我選用的媒介就是時間。時間作為一種媒介,它存在在很多不同的學科里,無論天文、物理、機械、電子還是生物等等學科?!蓖醪ㄔ谡搲兄饕劻宋锢砗蜕飪蓚€學科。王波表示,物理學科中最常見的就是鐘表,機械的鐘表。生物學科方面就是生物鐘,如果確切一點叫作分子的生物鐘。這兩者都有一種“滴答”的機制,在鐘表里可以聽得到這樣的聲音,在分子里可能聽不到滴答聲,但是我們也會看到它的機制和鐘表的機制是非常相似的。

汪波提到,如果把DNA的轉錄叫作“滴”,蛋白質進入細胞核里開始抑制轉錄叫做“答”,這兩個相反的過程就構成了分子鐘滴答的聲音,這樣就把生物里的生物鐘和物理里的機械鐘關聯了起來。汪波還提到了英國一部非常有名的詩集《荒原》,里面有一句寫道:“我們叫作開始的地方往往就是結束,而宣告結束也就是著手開始”。這一觀點就跟生物鐘和機械鐘周而復始的循環非常相似。

汪波介紹,生物鐘是受到光線的影響,這個光線是地球自轉的規律,所以說生物鐘跟天文也有關系,人類包括地球上的生命都受到地球自轉的影響,形成一個非常有規律的節奏。除了每天的周期之外,每年的周期決定了公歷年的長短,每月決定了歷法,決定了很多日常工作周期。

宇宙的和諧是一種音樂

西方有一種傳統,他們認為宇宙的和諧是和音樂相關,因為音樂是非常和諧的。所以在西方自古以來就有一種說法叫作“宇宙的和諧就是一種音樂”。汪老師講道,中國古代明朝有一個王子叫作朱載堉,他提出了一種新的生成音樂的方法,他將二十四節氣與音律相對比,發現相鄰音階之間的頻率是等比數列,因此提出了“十二等程律”。

汪老師還介紹到關于時鐘和生物關聯起來的研究。比如說在芯片上做一個比較穩定的時鐘,但是時鐘會隨著溫度的變化產生影響,會變得不準。最后借鑒一位英國工匠哈里森做的大海定位時鐘的啟發,另一種隨著溫度的變化是負向的,它們兩個相互抵消掉絕大部分的誤差,這樣誤差就會降到很小。而這一機制在生物里的生物鐘也是同樣存在的。

本次論壇還增加了有獎問答的環節,共準備了3本由汪波老師著作的新書《時間之問》給現場的聽眾,這本書以時間為主線,通過師生對話討論天文、歷法、物理、數學、音律、生物等跨學科主題及科學與人文的融合?,F場的聽眾踴躍參與,現場氛圍十分熱烈。

互動問答

  • 聽眾:除了您剛才說的回到終點圓通性來看有沒有其他的共同點?
  • 汪波:如果有的話是在中國很多的皇宮貴族里,每個月份要祭祀祖先的時候要奏樂,一年大概12個月,音程大概也是12個音程,所以按照中國傳統的禮,每個月份規定了一個參考音,比如正月就規定黃鐘作為整個樂譜的參考音。到了二月就將比黃鐘高兩度的音作為參考音。這樣月份的變化就和音樂之間的關系。所以中國古代為什么是朱載堉最終發明了十二等程律,和皇家貴族非常重視禮樂有關系。
  • 聽眾:生辰八字也是個時間,十二星座月份對一個人的運勢有影響,星座確實會有特質,時間真的會對有人有影響嗎?
  • 汪波:這個星座從哪里來呢?是2000多年前古希臘人發明的概念,他們觀察到當我們在夜空中看到或者推算到太陽在星座的位置,那么比如2月-3月的月份就定為雙魚座。但是經過了2000多年由于地球的自轉軸的偏轉,我們現在在2月和3月看到的星座已經不是雙魚座了,而是白羊座了。

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