江晓原谈科学史 让你一秒钟爱上科学
1. 科学之外读史,颠覆你脑海中的大科学家印象
牛顿、莱布尼茨神仙打架 到底谁是“微积分之父”
他与胡克的战争为什么“至死方休”
众人眼中的科学巨匠居然躲在小黑屋里研究炼金术
一场大火烧掉了他怎样的侧面
2. 开阔视野,提升科学品位,脑洞大开
宇宙无言,难道一切只是造物者的游戏?
科幻成真,原子弹制造泄密真的源于噱头?
机缘巧合,围观火灾的科学家怎样发现恒星的本质?
遥望苍穹,到底是谁第一个发现了木星的小弟?
3. 用热爱抵御漫长黑夜,以坚持成就非凡人生
禁锢的身体,飞扬的大脑
坐在轮椅里的霍金也能强力推动科学史的车轮
让科学精神指引你的人生
★国内外各界人士好评如潮
刘慈欣
赵峥(北京师范大学物理系教授 中国引力与相对论天体物理学会前理事长)
刘华杰(北京大学哲学系教授)
刘兵(清华大学科学史系教授)
韩松(中国作家协会科幻委员会副主任)
诚挚推荐
本书系作者为法国著名科学杂志《新发现》中文版所撰写的“科学外史”专栏文章最新结集。作者撰写这一专栏已持续16年,首次结集《科学外史》I(复旦大学出版社,2013)即荣膺首届“中国好书”,此后又依次结集(平均3年结集1卷,复旦大学出版社,2014;上海人民出版社,2017、2019)。
作者从历史上种种趣事入手,揭示科学的前世今生,将科学从人们盲目迷信和崇拜的神坛上请下来,还其应有面目。行文之中,注重科学技术与社会文化等外部因素的关联及互动;亦注意科学与技术相互之间的关系。
作者喜用学术眼光分析逸闻趣事,常有标新立异的论点及表达,初看似乎离经叛道,细察则仍言之成理。
原子弹泄密案与科幻黄金时代
大约在2010年前后,我和穆蕴秋博士一起研究过若干个科学史案例,都是科幻成为当时科学活动一部分的个案,这些研究论文陆续发表在各种学术杂志上,后来集中收入了我和她合著的《新科学史·科幻研究》一书中。从时间上看,进入20世纪之后,这样的个案就逐渐少见了,但与之异曲同工的故事仍会发生。
曼哈顿工程泄密了?
1944年2月,美国科幻杂志《惊奇科幻》(Astounding Science Fiction)上发表了一篇科幻小说《生死界线》(Deadline),作者是卡特米尔(Cleve Cartmill)。小说的故事是两个集团Sixa(隐喻轴心国)和Seilla(隐喻同盟国)的全球战争(隐喻当时正如火如荼的第二次世界大战),其中出现了一种“终极武器”——使用元素铀的超级炸弹。小说中一位间谍潜入敌方,拆除了这颗原子弹。
以科幻文学的标准来看,《生死界线》是一篇“低劣的小说”,但小说出版一个月之后,负责国家安全调查的特工赖利(Arthur E. Riley)就上《惊奇科幻》杂志编辑部查案了!因为小说被认为有严重的泄密嫌疑。
这篇“低劣的小说”为什么有泄密嫌疑?我们梳理一下时间线就能明白:
1938年12月,德国一个实验室实现了核裂变,
1939年,美国科学家也在实验室证实了核裂变,
1939年8月、1940年3月,爱因斯坦两次给罗斯福总统写信,提出纳粹德国正在研制原子弹的警告,
1941年,曼哈顿工程启动,美国决定抢在纳粹德国之前造出原子弹,
1943年8月,《惊奇科幻》杂志主编坎贝尔(John W. Campbell)在写给卡特米尔的信中,建议他写后来取名《生死界线》的小说,
1944年2月,《惊奇科幻》杂志发表了小说《生死界线》,
1944年3月8日,特工赖利上门调查《惊奇科幻》杂志主编坎贝尔,
1945年8月6日,第一颗原子弹于日本广岛投放爆炸。
特工赖利上门查案之前要是做了功课,应该也整理过类似的时间线(但他会缺少第5、8两项)。从这个时间线来看,怀疑小说的出版背后有泄密嫌疑,是完全合理的。而进一步的调查,更表明坎贝尔大有嫌疑。
黄金时代的坎贝尔这样办杂志
1943年8月,卡特米尔向坎贝尔兜售一篇关于幽灵船的幻想小说,但坎贝尔对此不感兴趣,他写信给卡特米尔,建议他另写一篇,信中竟有这样的内容:
也许可以根据这种想法写一篇小说……我说的不是理论,而是事实:分离出的U-235数量足以进行初步的原子能研究,等等。他们用新的原子同位素分离法从普通铀矿石中提取出U-235,现有的U-235数以磅计。他们还没有把提取出来的U-235全部放到一起,或者还没有把大部分U-235放到一起……他们担心这种能量会产生无比猛烈的爆炸……连周围的物质都会爆炸……那就严重了。
想想看,杂志编辑和作者,有这样讨论稿件的吗?这难道不是间谍们在交换从曼哈顿工程刺探来的情报吗?
在卡特米尔后来根据坎贝尔的旨意写成的小说《生死界线》中,那颗原子弹用了16磅铀,而且有这样的细节描写:
两个铸铁半球夹住橙色的镉合金部分。我看到雷管在一个镉合金的小罐子里,罐中有一个含有少量镭的铍暗盒,还有一个威力足以炸开镉壁的小型爆炸物。然后,如果我说错了,请纠正我,好吗?粉末状的氧化铀一起在中央腔内流动,镭将中子射入这堆铀中,接下来的反应就由U-235完成。
当然这些描述并不完全准确,比如那颗在广岛爆炸的原子弹实际上用了140磅铀。但是无论如何,小说中的上述描写太像泄密了,这不能不引起国家安全特工的高度警惕。
曼哈顿工程的保密程度,只要提到下面的事实就不难想象了:这个工程本来是由爱因斯坦两次致信罗斯福总统而催生的,可是爱因斯坦本人竟因为“政审”通不过而被排除在工程之外!直到原子弹顺利制造出来并在广岛、长崎成功爆炸之后很久,FBI仍在没完没了地审查爱因斯坦的“泄密”问题和间谍嫌疑(参见《新发现》杂志2011年第4期本专栏)。保密到了这种程度,也难怪特工赖利看到小说《生死界线》就风声鹤唳起来。
但是坎贝尔却十分淡定,对自己的信件和刊发小说等情全都供认不讳。坎贝尔出身麻省理工学院,本来想当科学家,却阴差阳错成了科幻杂志主编。他成功地将自己变成那个时代美国科幻作家群体的中心人物,众多的科幻作家,包括许多被尊为大师的人物,都在事实上沦为坎贝尔的写手——上面所引他给卡特米尔的约稿信就是典型例证。所以坎贝尔被视为科幻黄金时代的缔造者。
科幻还真是科学的一部分啊!
坎贝尔成功地让特工们相信,他信件中和卡特米尔小说中关于原子弹的描述,纯属猜想的结果,只是“猜得太准”而已。非常奇妙的是,坎贝尔还让后世比如内瓦拉-李(Alec Nevala-Lee)这样的研究者相信,整个“泄密”过程和随后招来的调查,都是坎贝尔精心策划的结果。用今天的话来说,坎贝尔为了炒作自己当主编的杂志,连国家安全部门也敢玩弄于股掌之上,当真是太匪夷所思了。
曼哈顿工程的保密,虽然连对爱因斯坦都不信任,其实在坎贝尔眼中纯属徒劳。战后他曾写道:“当时各大行业杂志出版公司都知道正在建设橡树岭的事,而且对其目的了如指掌。”这在一定程度上解释了坎贝尔为何敢将上述“猜想”视同儿戏。
说起《惊奇科幻》杂志,当时也真有些不同凡响之处。坎贝尔发现,有大量《惊奇科幻》杂志是在橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)附近药房里售出的,这当然非常有助于推论出“前沿科学家都爱看《惊奇科幻》杂志”这样的论断。而据说纳粹火箭计划的首脑冯·布劳恩(Wernher von Braun),也用假名和在瑞典的通讯地址购买过《惊奇科幻》杂志——要是布劳恩也买了载有小说《生死界线》的那一期,那坎贝尔即使没有泄密动机,至少也有了泄密效果了。
虚惊一场的《惊奇科幻》杂志泄密案调查不久就结束了。后续发展再次出人意表:“国防研究委员会”认为坎贝尔的科学背景可以为国家所用,要他负责招募团队来帮助解决军舰声纳设备的操作手册问题。
坎贝尔真的立刻开始招募人员从事这项工作。由于英美不少科幻小说作家本身就是从事前沿工作的科学家(至今仍是如此),所以坎贝尔招募的人员中有不少科幻作家。“大神”级的海因莱因很想加入,坎贝尔也有意招募他,但调令始终不下来(说不定也是“政审”问题?)。不过海因莱因圈子里的斯坦顿(L. Jerome Stanton),和坎贝尔从《惊奇科幻》发现的作者史密斯(George O. Smith)得到了招募。
声纳组后来竟扩大到70余人,其中包括4位杂志主编。这个团队弄出了13份声纳手册,涉及潜艇、驱逐舰、猎潜舰等军舰上的各种声纳设备,也算是为盟国海军的反法西斯战争做出了一点直接贡献。坎贝尔原想借此机缘重温科学家的旧梦,但未能如愿,最终他辞去声纳组职务,继续去缔造科幻的黄金时代。
自序
001~044
第一章 科学争议与思考
003 “物理学沙文主义”中的学科鄙视链
010 冥王星:一个天文标杆的前世今生
017 熵视域下的环保和新能源
024 杀虫剂:一个贪婪、愚蠢的悲惨故事
031 戈尔眼中的核电、转基因食品及过度发展
038 力不从心的“知识大融通”
045~072
第二章 牛顿外传
047 牛顿的人生后半场:造币厂督办和经济警察
054 牛顿-莱布尼茨争执案重审报告
060 至死方休:牛顿与胡克的“战争”
066 牛顿与炼金术
073~162
第三章 神刊背后
075 《自然》杂志登龙术(1)素颜篇
082 《自然》杂志登龙术(2)美妆篇
089 《自然》杂志登龙术(3)整容篇
096 《自然》杂志登龙术(4)负心篇
103 影响因子操弄大法之综述为王(上)
110 影响因子操弄大法之综述为王(下)
117 开放存取的第一重骗局:垃圾论文
——开放存取运动批判之一
123 开放存取的第二重骗局:免费和付费
——开放存取运动批判之二
130 开放存取的第三重骗局:亏损还是盈利
——开放存取运动批判之三
137 开放存取的第四重骗局:掠夺性期刊
——开放存取运动批判之四
143 “水的记忆”:科学神刊的惊人操作
——《自然》杂志办刊往事(1)
149 《自然》杂志到底审不审稿?
——《自然》杂志办刊往事(2)
155 《自然》“史上最小恐龙”的撤稿故事
——《自然》杂志办刊往事(3)
163~202
第四章 历史中的科学
165 历史事件的年代不是用历法算出来的
172 疫中读史:1918 年大流感和今天的新型冠状病
毒感染
177 徐光启的悲剧人生
184 “科学圣徒”贝尔纳和他对中国的意义
190 影响因子之父与科学史的特殊渊源
196 聊聊影响因子之父的私生活,不过仍与学术有关
203~252
第五章 神奇的古代世界
205 博物学的“中兴”前景
211 唐宋时代的金融技术:汇兑、纸币、伪钞
218 越王勾践剑之谜
225 山西陶寺遗址有中国的“巨石阵”吗?
232 人工智能的模糊边界和自动装置的古代渊源
239 2300 年前,有人看见木卫了吗?
246 放大镜和望远镜:2000 多年前就有了吗?