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一个永恒运动的世界

我们这个星球,宛如飘浮在浩瀚宇宙中的一方岛屿,从茫茫中来,又向茫茫中去。生息在这一星球上的生命,经历了数亿年的繁衍和进化,终于在创世纪的今天,造就了人类的高度智慧和文明。
然而,尽管人类已经有着如此之多的发现,但仍不知道我们周围的宇宙是怎样开始的,也不知道它将怎样终结!万物都在时间长河中流淌着,变化着。从过去变化到现在,又从现在变化到将来。静止是暂时的,运动却是永恒!
天地之间,大概再没有什么能比闪烁在天空中的星星,更能引起远古人的遐想。他们想象在天庭上应该有一个如同人世间那般繁华的街市。而那些本身发着亮光的星宿,则忠 诚地守护在天宫的特定位置,永恒不动。后来,这些星星便区别于月亮和行星,称之为恒星。其实,恒星的称呼是不确切的,只是由于它离我们太远了,以致于它们间的任何运动,都慢得使人一辈子感觉不出来!
北斗七星,大约是北天最为明显的星座之一。在天文学上有个正式的名字叫大熊星座。大熊座的七颗亮星,组成把勺子的样子,勺底两星的连线延长约5倍处,可寻找到北极星。在北天的夜空是很容易辨认的。
大概所有的人一辈子见到的北斗七星,总是那般形状,这是不言而喻的。人的生命太短暂了!几十年的时光,对于天文数字般的岁月,是几乎可以忽略不计的!然而有幸的是:现代科学的进展,使我们有可能从容地追溯过去,和精确地预测将来。人类在十万年前、现在和十万年后应该看到和可以看到的北斗七星,它们的形状是大不一样的!不仅天在动,而且地也在动。火山的喷发,地层的断裂,冰川的推移,泥石的奔流,这一切都还只是局部的现象。更加不可思议的是。我们脚下站立着的大地,也如同水面上的船只那样,在地馒上缓慢地漂移着!
本世纪初,德国年青的气象学家魏根纳(Wegener, 1880~1930)发现:大西洋两岸,特别是非洲和南美洲海岸轮廓,非常相似。这其间究竟隐含着什么奥秘呢?魏根纳为此而深深思索着。
一天,魏根纳正在书房看报一个偶然的变故,激发了他的灵感。由于座椅年久失修,某个接头突然断裂,魏的身体骤然间向后仰去,持在手中的报纸被猛然断裂。在这一切过去之后,当魏根纳重新注视手上的两半报纸时。顿时醒悟了!长期萦回在脑中的思绪跟眼前的现象,碰撞出智慧的火花!一个伟大的思想在魏根纳的脑中闪现了:世界的大陆原本是连在一起的,后来由于某种原因而破裂分离了!

此后,魏根纳奔波于大西洋两岸,为自己的理论寻找证据。公元1912年,“大陆漂移说”终于诞生了!
今天,大陆漂移学说已为整个世界所公认。据美国宇航局的最新测定表明,目前大陆移动仍在持续:如北美正以每年1.52厘米的速度远离欧洲而去;而澳大利亚却以每年6.858厘米的速度,向夏威夷群岛飘来!
世间万物都在变化,“不变”反而使人充满着疑惑,下面的故事是在生动不过了。
公元1938年12月22日,在非洲的科摩罗群岛附近,渔民们捕捉到一条怪鱼。这条鱼全身披着六角形的鳞片,长着四只“肉足”,尾巴就像古代勇士用的长矛。当时渔民们对此并不在意,因为每天从海里网上来的奇形怪状的生物多得是!于是这条鱼便顺理成章地成了美味佳肴。
话说当地博物馆有个年轻的女管理员叫拉蒂迈,此人平时热心于鱼类学研究。当她听到消息闻讯赶来的时候,见到的已是一堆残皮剩骨。不过,出于职业的爱好,拉蒂迈小姐还是把鱼的头骨收集了起来,寄给当时的鱼类学权威,南非罗兹大学的史密斯教授。
教授接信后,顿时目瞪口呆。原来这种长着矛尾的鱼,早在七千万年前就已绝种了。科学家们过去只是在化石中见到它。眼前发生的一切,使教授由惊震转为打一个大大的问号。于是不惜定下十万元重金,悬赏捕捉第二条矛尾鱼!
时间一年又一年地过去,不知不觉过了十四个年头。正当史密斯博士抱恨绝望之际,公元1952年12月20日,教授突然收到了一封电报,电文是:“捉到了您所需要的鱼。”史密斯见电欣喜若狂,立即乘机赶往当地。当教授用颤抖的双手打开鱼布包时,一股热泪夺眶而出……
那么,为什么一条矛尾鱼竟会引起这样大的轰动呢?原来现在捉到的矛尾鱼和七千万年前的化石相比,几乎看不到变异!矛尾鱼在经历了亿万年的沧桑之后,竟然既没有灭绝,也没有进化。这一“不变”的迷惑,无疑是对“变”的进化论的挑战!究竟是达尔文的理论需要修正呢,还是由于其他更加深刻的原因?争论至今仍在继续!
我们前面讲过,这个世界的一切量,都跟随着时间的变化而变化。时间是最原始的自行变化的量,其他量则是因变量。一般地说,如果在某一变化过程中有两个变量x,y,对于变量x在研究范围内的每一个确定的值,变量y都有唯一确定的值和它对应,那么变量x就称为自变量,而变量y则称为因变量,或变量X的函数,记为:
y=f(X)
函数一语,起用于公元1692年,最早见自德国教学家莱布尼兹的著作。记号f(x)则是由瑞士数学家欧位于公元1724年首次使用的.上面我们所讲的函数定义,属于德国数学家黎曼(Riemann,1826-1866)。我国引进函数概念,始于1859年,首见于清代数学家李善兰(1811~1882)的译作。
一个量如果在所研究的问题中保持同一确定的数值,这样的量我们称为常量。常量并不是绝对的。如果某一变量在局部时空中,其变化是那样地微不足道,那么这样的量,在这一时空中便可以看成常量。例如读者所熟知的“三角形内角和为180°”的定理,那只是在平面上才是成立的。但绝对平的面是不存在的。即使是水平面,由于地心引力的关系,也是呈球面弯曲的。然而,这丝毫没有影响广大读者,去掌握应用平面的这条定理!又如北斗七星,诚如前面所说,它前十万年与后十万年的位置是大不相同的。但在近几个世纪内,我们完全可以把它看成是恒定的,甚至可以利用它来精确地判断其他星体的位置!

本文标题:一个永恒运动的世界

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发布:小学数学资优网

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