《The New World of Mr Tompkins》的原文摘录
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构成原子核的各个粒子是由很强的内聚力维持在一起的，但是，除了这种引力以外，在原子核内还存在着另一种作用方向与它相反的力。事实上，大约占原子核成员总数的一半的质子是带正电的，它们会由于库仑静电力的作用而互相排斥。对于比较轻的原子核来说，由于其中的电荷比较少，这种库仑斥力是无足轻重的，但是，在原子核比较重、电荷很多的场合下，库仑斥力就会同强核引力激烈地竞争。核力是短程力，只在相邻的核子之间起作用，而静电力却是长程力。这就意味着，处在原子核外围的质子只受到紧邻的核子的吸引，而却受到原子核内所有其他质子的排斥。当原子核内的质子增多时，斥力会变得越来越强，而引力并不随之增大。因此，当质子超过一定的数量时，原子核就不再是稳定的，它倾向于把它的某些组成部分驱逐出去，这就是许多处在周期表末尾的元素，即所谓“放射性元素”所发生的情形。 你们可能会从上面的叙述得出结论说，这些不稳定的重原子核会把质子发射出去，因为中子不带任何电荷，所以，它们不是库仑斥力所要排斥的对象。但是，实验告诉我们，实际上被发射出的粒子是所谓“α粒子”（氦的原子核），这是由两个质子和两个中子构成的一种复合粒子。这个事实应该用原子核各个组成部分特殊的结合方式来解释。原来，由两个质子和两个中子结合成α粒子这样的组合特别稳定，因此，一下子把这整个粒子团抛出，要比把它分裂成质子和中子容易得多。 (查看原文) —— 引自第157页 -
“核裂变反应”，最初是在用中子束轰击铀的场合下发现的，但是，人们很快就查明，靠近周期表末尾的其他元素也具有类似的性质。看来，这些重原子核确实已经处在它们的稳定性的边缘了，所以，尽管中子的撞击只提供很小的刺激，却已足以使它们一分为二。 重原子核具有这种不稳定性的事实，使人们想到应该怎样解释为什么自然界中只有92种元素的问题。事实上，任何一种比铀更重的元素都无法存在很久，它们会立即自发地分裂成许多小得多的碎片，而且不需要任何外来的刺激。 从实用的观点看，核裂变现象是很有意义的，它可能成为核能源：当重核分裂时，它们会以辐射和快速运动粒子的形式发射出能量。在被发射出的粒子当中，有一些是中子。它们可以进一步引起邻近原子核的裂变，而后者又能够导致更多中子的发射，产生更多次的裂变，也就是发生所谓的链式反应。只要铀原料足够多（我们称之为临界质量），被发射出的中子便有足够高的概率去击中其他原子核，并引起下一轮的裂变，从而使裂变过程自动持续下去。事实上，这可能演变成一种爆炸性的反应，在几分之一秒的时间内就把贮藏在那些原子核里的能量统统释放出来。这就是第一颗原子弹所依据的原理。 但是，链式反应并不一定会导致一场爆炸。在严格控制的条件下，这种过程也可以有节制地持续进行下去，同时稳定地释放出一定数量的能量。这正是核电站里发生的情形。 像铀这类重元素的核裂变，并不是开发原子核能的惟一途径，在利用原子核能方面，还有一种完全不同的办法。这就是把最轻的元素（如氢）合成比较重的元素。这种过程称为核聚变反应。 当两个轻原子核相接触时，它们会像小盘上的两小滴水银一样，聚合在一起，这种情形只有在非常高的温度下才能够发生，要不然，静电斥力就不允许互相靠近的轻原子核彼此发生接触。但是，当温度达到几千万摄氏度时，静电斥力已不再能阻碍轻原子核互相接触，于是，聚变过程就开始了。最适合于聚变反应的原子核是氘核，这就是重... (查看原文) —— 引自第157页 -
如果我们用“厘米”来测量距离，那么，相应的时间单位就不应该是常用的“秒”，而应该是一种“合理的时间单位”，它等于光信号走过1厘米距离所花的时间，即0.00000000003秒。这样一来，在我们日常经验的范围内，从空间间隔变换成时间间隔所产生的结果实际上是观察不到的，这就似乎证明了时间是某种绝对独立的、不变的东西这种古典观点。 (查看原文) —— 引自第19页 -
在你们国家里，同时性这个概念确实是高度相对的。再说，在不同地点所发生的两个事件是不是可能同时，确实取决于观察者的运动状态。但是，即使在你们国家里，也没有一个人能够看到后果发生在起因之前。 …… 如有确凿证据证明在犯罪瞬时或在时间间隔+-d/c内（c是天然速度极限，d是离开犯罪地点的距离），有人看见某嫌疑犯在做另一件事，则不论证据是否来自运动系统，均应认为是对该犯当时不在犯罪之完善证明。 (查看原文) —— 引自第29页 -
你用眼睛看到的或者用照相机拍下的东西是什么样的，取决于在同一瞬间到达你的眼睛或镜头的光的来源。如果从自行车后端发出的光要比前端发出的光走更长的距离才能到达你这里，那么，来自前后两端但却同时到达某一特定点的光，必定是在不同的时间发出的，也就是说，发出前端的光和后端的光的时候，自行车的位置并不相同。在发出后端的光时，后端的位置已经前进了一段路了，因此，人们也会觉得它来自后一个位置。……由于光速是有限的，你所看见的东西便变形了。实际上，你在相对论王国里所看到的，应该是一辆似乎倒转过来的自行车。 (查看原文) —— 引自第33页 -
正是宇宙的密度（在所有可以采取的可能值当中）偏偏如此接近于临界值这个事实，使人们猜想到这其中必然有某种更深层的原因。许多人认为，在宇宙的初期，有某种起作用的机制自动引导密度采取那个特殊值。……事实上，我们以为现在我们已经知道那个机制是什么了，它被称为暴涨理论。 (查看原文) —— 引自第40页 -
“曲率”这个词的数学含义同它的一般用法是有相当大的区别的。我们数学家说某个面是弯曲的，那是说，我们在这个面上所画的几何图形的性质，不同于在平面上所画的同一几何图形的性质，并且，我们用它们偏离欧几里得古典法则的程度来衡量曲率的大小。 (查看原文) —— 引自第42页 -
在大爆炸后的几分钟内，我们只有氢和氦的原子核以及电子。再过30万年，一切都冷却下来，温度降到足够低，这时电子便能够围绕着原子核，于是，我们有了第一个原子。现在，整个空间中充满了一种气体。这种气体的密度是非常均匀的。但是，也还存在某些极为微小的不均匀性——有些地方的密度比平均密度稍稍大一些，有些地方则稍稍小一些。这样一来，由于密度较大的地点具有较大的万有引力，气体就开始围绕着它们聚集起来。它们收集的气体越多，它们的引力就越强，因而就能更有力地从四周吸来更多的气体，结果就形成了一些彼此分开的气体云。这时在每一个气体云内部都会形成一些小小的漩涡，这些漩涡互相挤压，从而使温度上升。最后，温度变得非常高，从而引发了核聚变过程——恒星就这样诞生了。结果，大约又过了10亿年，便出现了各个星系（星系有可能是通过两种方式形成的：一种是先形成星系云，然后由它分裂成许许多多恒星；另一种是先形成恒星，然后恒星聚集在一起形成星系。究竟是哪一种，目前还没有人真正知道）。但是，不管是这种还是那种，恒星毕竟是形成了，并且依靠核聚变过程而获得能量。它们不仅释放出能量，并且还逐渐积累起较重原子的原子核——这些原子正是后来构成地球和我们的身体所必需的材料。然后，恒星上的核火终于把燃料烧光了。对于像太阳这样的中等大小的恒星来说，这个过程大约要花100亿年的时间。这种处于老年期的恒星会发生膨胀，变成所谓的红巨星，然后再收缩而变成白矮星，最后慢慢凝固成很冷的岩石。质量更大的恒星会以一种特殊得多的方式结束它们的生命——随着“轰”的一声，它就全部完蛋了。这就是超新星爆发。正是这种爆发喷出了某些新合成的核物质，即重的原子核。它们现在同星际气体混合在一起，并且能够聚集起来而形成第二代的恒星以及第一次出现的像地球这样的多岩石行星（在产生第一代恒星时，当然不会有行星存在）。然后，这类行星之一——地球——通过自然选择进行演化，终于... (查看原文) —— 引自第80页 -
它们放在这里，不是为了让你去理解它们。你所应该做的是去感受它们。 (查看原文) —— 引自第83页 -
任何一件东西，只要它的能量大到在穿过围墙以后还能继续跑开，你就不可能把它囚禁在封闭的围墙里。 (查看原文) —— 引自第89页 -
我们这个世界上所存在的任何一种作用，要不是属于辐射作用，就必定是属于纯机械作用。 (查看原文) —— 引自第101页 -
我记得，在大气压力下，一立方厘米空气所包含的分子数是一个20 位数， (查看原文) —— 引自第124页 -
所以，这整个房间里的空气分子大约是27 位数的数字。桌子下面的空间大致是这个房间总体积的1/100，因此，任何一个特定的分子正好处在桌子下面，而不处在别的地方的机会也是1/100。 (查看原文) —— 引自第124页 -
这样，要算出所有分子一下子全处在桌子下面的机会，就必须用1/100 乘以1/100，再乘以1/100，这样一直乘下去，直到对房间里的每一个分子都乘完。我这样得到的结果，将是一个在小数点后面有54 个零的小数。” (查看原文) —— 引自第124页 -
古典物理学总是认为，不需要任何证明就可以肯定地说，通过改变实验的条件，可以把任何两个物理客体之间的相互作用降低到要多小有多小，在必要时甚至可以把它降低到实际上等于零。如说，在研究某些过程所产生的热时，人们要担心放进温度计会把一部分热量带走，从而使所要观察的过程不能正常进行，但是，实验工作者们总是确信，采用比较小的温度计或非常精致的温差电偶，就能够把这种干扰降低到所要求的精确度极限以下 (查看原文) —— 引自章节：8 量子台球 -
我可以把料再揉回这个红球的表面上，让它变白的，不过，这当然需要花费一些能量啦。还有一种做法把红色的颜料刮掉，这同样要用掉一些能量。这时，从质子表刮下来的颜料会形成一滴红颜料这是一个正电子，这种粒子你大概已经听说过了。” (查看原文) —— 引自章节：13 老木雕匠 -
问题就在这里。不，你应该承认，把不值钱的金属变成金子——用生意场上的话来说——这纯粹是空想。 (查看原文) —— 引自章节：13 老木雕匠 -
你们为什么总是急着找个伴儿？就不能享受片刻孤独，珍惜这反躬自省的天赐良机吗？为什么就连电子都这么向往俗世生活？ (查看原文) —— 引自章节：10 电子同志会
作者: George Gamow
副标题: George Gamow's Classic Mr Tompkins in Paperback
isbn: 0521639921
书名: The New World of Mr Tompkins
页数: 272
译者: Wu Bozhe
定价: USD 34.99
出版社: Cambridge University Press
装帧: Paperback
出版年: 2001-8-6