Monday, May 29, 2006

(新科技图文)终极追问

(1897年 保罗·高更 法国 139×375cm 布 油彩 波士顿美术馆藏)

这幅19世纪末法国画家高更创作的油画,标题是《我们从哪里来?我们是谁?我们往哪里去?》。

创作这幅油画之前,高更贫困交加,陷入绝望的境地。自杀未遂、被救之后,他萌发出了强烈的创作欲望,以极大的热情完成了这幅作品。高更将其梦中的幻想与在塔希提生活的感受综合,构思成这幅巨作。这幅油画色彩单纯,富含神秘气息,暗寓了对宇宙和生命意义的哲思和追问。

我们从哪里来?科学的回答是,宇宙起源于大爆炸(Big Bang),星系、恒星起源、演化于其中,行星诞生于恒星周围,并绕恒星运转;太阳是地球的母亲恒星,地球经过亿万年的演化产生了单细胞低等生物,再经千万年的进化形成多细胞生物(真菌、植物、动物);我们是由低等智慧生物--古猿进化成的高等智慧生物。当然,以上的科学回答远未臻完美。

我们是谁?我们是人类,是一种离不开阳光、空气和水分的高等智慧生物,寄居在宇宙的一粒暗淡微尘之上。我们很普通,我们也很特殊。我们是一群会追问“我们是谁”的我们。

我们往哪里去?我们自诞生之始,便开始了生、老、病、死的生命旅程。科学发展到今天,我们还无法改变自然规律而永世生存。我们知道自身个体的终极命运,但我们尚无法预测人类整体的未来。

人类一思考,上帝便发笑?戏言一句也。对宇宙、生命的终极追问,是人类好奇心的显现,是智慧生物的本能。然而,即使是威力无边的现代科技,对这类终极问题的回答,亦显得力不从心。也许,艺术在这方面的回答更耐人寻味一些吧。

我们从哪里来?我们是谁?我们往哪里去?

Thursday, May 25, 2006

世界大学排名

每年,各种排名机构都会推出各种各样的排行榜。在五花八门的排行榜中,“财富排行榜”排出了世界范围内最有实力的公司、或个人资产最多的富豪,从而吸引了众多的眼球。

在高等教育、科研领域,大学排名榜却带来颇多的争议。世人对大学排名的评价见仁见智、褒贬不一。大学排名有没有意义?笔者认为关键因素在于“排名标准”(Ranking Criteria)的公众认可度。当然,众口难调,即使是最公正的、最中立的排名机构,其排名标准亦不可能得到所有人的认同。


2005年世界大学排名榜(前25名,排名机构为上海交通大学高等教育研究所):

1. 哈佛大学
Harvard Univ 美国
2. 剑桥大学
Univ Cambridge 英国
3. 斯坦福大学
Stanford Univ 美国
4. 加利福尼亚大学 - 伯克利分校
Univ California - Berkeley 美国
5. 麻省理工学院
Massachusetts Inst Tech (MIT) 美国
6. 加州理工学院
California Inst Tech 美国
7. 哥伦比亚大学
Columbia Univ 美国
8. 普林斯顿大学
Princeton Univ 美国
9. 芝加哥大学
Univ Chicago 美国
10. 牛津大学
Univ Oxford 英国
11. 耶鲁大学
Yale Univ 美国
12. 康奈尔大学
Cornell Univ 美国
13. 加利福尼亚大学 - 圣地亚哥分校
Univ California - San Diego 美国
14. 加利福尼亚大学 - 洛杉矶分校
Univ California - Los Angeles 美国
15. 宾夕法尼亚大学
Univ Pennsylvania 美国
16. 威斯康辛大学 - 麦迪逊分校
Univ Wisconsin - Madison 美国
17. 华盛顿大学 - 西雅图分校
Univ Washington - Seattle 美国
18. 加利福尼亚大学 - 旧金山分校
Univ California - San Francisco 美国
19. 约翰-霍普金斯大学
Johns Hopkins Univ 美国
20. 东京大学
Tokyo Univ 日本
21. 密歇根大学 - 安娜堡分校
Univ Michigan - Ann Arbor 美国
22. 京都大学
Kyoto Univ 日本
23. 伦敦帝国学院
Imperial Coll London 英国
24. 多伦多大学
Univ Toronto 加拿大
25. 伊利诺伊大学 - 香槟分校
Univ Illinois - Urbana Champaign 美国

按照上述的排行榜,中国的名校中,清华大学排第168位、北京大学排225位、复旦大学排315位、南京大学排329位、上海交通大学排341位、中国科技大学排386位、浙江大学排400位、吉林大学排414位,其他大学没有进入前500强(top 500)。在亚洲太平洋地区,日本、澳大利亚的大学排名较靠前;新加坡、中国台湾、中国香港也不错,和中国大陆高校的排名接近。

以上排行榜,不可不信,不可全信,其可取之处是反映了世界各大学实力与知名度的大致情况和大体排名区间。笔者期盼未来中国有更多的高校通过教学改革、科研创新等良性竞争,跨入世界大学500强。

Wednesday, May 24, 2006

(新科技图文)波音巨舰

1903年,美国莱特兄弟研制的第一架飞机试飞成功。一个世纪后,飞机已经从“大铁鸟”进化为“空中巨舰”。在客运飞机领域,美国波音(Boeing)公司和欧洲空中客车(Airbus)公司是一对巨无霸级的死对头。

2006年1月,空中客车公司推出了目前世界上最大的一款客机:Airbus-380。波音公司不甘示弱,于2月15日公开了一款迄今航程最远的客机:Boeing 777-200LR。该款客机配备了美国通用电气(GE)公司生产的GE90-115B型航空发动机,这是迄今世界上最强大的商业喷气机引擎。

波音777-200LR客机在加挂三个油箱后,航程可达16417万公里,典型三级客舱布局时载客301人。即便乘客满员,777-200LR也能够把世界上两个相距最远的城市连接起来,实现全球范围的直航。

波音 vs 空客,鹿死谁手尚难判定,但由竞争引发的科技革新,则日益将航空运输推向“更高、更远、更强”的目标:飞得更高、航程更远、发动机功率更强。

Friday, May 19, 2006

(科学家图话)李政道

李政道(Tsung-Dao Lee,1926.11.24 - )
美籍华人


研究领域:
理论物理学(量子场论、基本粒子、核物理)、力学(统计力学、流体力学)、天体物理学等。

学术经历:
1943-1944年 在浙江大学学习。
1945年 在西南联合大学学习。
1946-1949年 在美国芝加哥大学学习,1950年获博士学位。
1950年 任芝加哥大学天文系助理研究员。
1950-1951年 任加利福尼亚大学伯克利分校助理研究员和讲师。
1951-1953年 任普林斯顿高等研究院成员。
1953-1955年 任哥伦比亚大学助理教授。
1955-1956年 任哥伦比亚大学副教授 。
1957年 和杨振宁共获“诺贝尔物理学奖”。
1959年 当选美国艺术与科学院院士。
1956-1960年 任哥伦比亚大学教授。
1960-1962年 任哥伦比亚大学兼职教授。
1960-1963年 任普林斯顿高等研究院教授。
1962-1963年 任哥伦比亚大学访问教授。

1964年 当选美国国家科学院院士。
1963-1964年 任哥伦比亚大学教授。
1964-1984年 任哥伦比亚大学费米物理讲座教授。
1984年至今 任哥伦比亚大学全校级教授。

1994年 当选中国科学院外籍院士。

文章著述:
《粒子物理和场论引论》《李政道文选1-3集》《宇称不守恒三十年》《对称,不对称与粒子的世界》《科学与艺术》(主编)《物理的挑战》 等。

比尔点评:
1957年李政道获“诺贝尔物理学奖”时,和杨振宁都是中国国籍,向世界展示了东方智慧与西方教育结合的完美成就。
李、杨在获奖的论文中提出了“弱相互作用宇称不守恒”(对称破缺)这一惊人发现,开创了理论物理学研究的新篇章。
1972年起,李政道多次回中国访问、讲学,是中国“少年班”制度、“博士后”制度的首倡者。

部分资料来源:李政道主页

(科学家图话)冯·诺依曼

约翰·冯·诺依曼(1903.12.28 - 1957.02.08)
美藉匈牙利人

研究领域:
数学、计算机科学、经济学(博弈论)、原子物理学等。

学术经历:
1921-1923年 在苏黎世大学学习。

1923-1926年 获布达佩斯大学数学博士学位(年仅22岁)。
1927-1929年 相继在柏林大学和汉堡大学担任数学讲师。
1930年 接受普林斯顿大学客座教授的职位,西渡美国。
1931年 任普林斯顿大学终身教授。
1933-1954 普林斯顿大学高等研究院(最初六位教授之一)。
1951-1953年 任美国数学会主席。

文章著述:
《冯·诺依曼全集》《计算机与人脑》《博弈论和经济行为》等。


比尔点评:
冯·诺依曼是一位科学的天才和通才,以其在计算机科学领域的杰出贡献闻名于世,被西方人誉为“计算机之父”。

1946年他在《电子计算机逻辑设计初探》的设计报告中,提出计算机综合设计体系结构(“冯·诺依曼机”),奠定了计算机发展史的一个里程碑,标志着电子计算机时代的真正开端。今天,沐浴在数字化阳光下的人们,都应该记住这位伟大的科学先驱。
冯·诺依曼少年早慧,但英年早逝,令世人不胜惋惜。

部分资料来源:百度百科

Thursday, May 18, 2006

(科学家图话)钱学森


钱学森(1911.12.11 - )

研究领域:

应用力学、喷气推进、工程控制论、物理力学等。

学术经历:

1929年 考入交通大学学习。

1934年 交通大学机械工程系毕业,考取清华赴美留学生。

1935年 留学美国,入麻省理工学院航空系学习。

1936年 获麻省理工学院航空工程硕士学位,后转入加州理工学院航空系学习。

1939年 获加州理工学院航空、数学博士学位。

1943年 任加州理工学院助理教授。

1945年 任加州理工学院副教授。

1947年 任麻省理工学院教授。

1949年 任加州理工学院喷气推进中心主任、教授。

1955年 返回中国。

1956年 当选中国科学院学部委员(院士)。

1994年 当选中国工程院院士。

文章著述:

《工程控制论》《物理力学讲义》《星际航行概论》《论系统工程》《关于思维科学》《科学的艺术与艺术的科学》等。

比尔点评:

钱学森是中西合璧的一个典范:中国人的智慧头脑、美国名校的学习与研究经历。他为中国的“两弹一星”项目做出了开创性贡献,大大缩短了中国火箭、导弹、航天科技与西方国家的距离。1955年钱学森的“海归”,为中国科学界带来了福音。

部分资料来源:钱学森网

Tuesday, May 16, 2006

(新科技图文)太空驿站

国际空间站(International Space Station,ISS) 是有史以来环绕地球(Earth)运转的最大的人造物体(human-made object)。

2005年8月,“发现”号航天飞机(
space shuttle Discovery)访问了国际空间站,并给这个“太空驿站”带来了新的补给。

目前,
国际空间站由13号太空远征队(Expedition 13 crew)操作运行,该远征队目前的两名宇航员分别来自俄罗斯和美国。“发现”号航天飞机(space shuttle Discovery)在离开国际空间站后,在地球的里海( Caspian Sea)上空,宇航员俯拍了这张壮观的太空图景(点击上图放大)。

在图中,
国际空间站的各个模块(modules)、连接构架(trusses)和扩展的太阳能集光板阵列(solar arrays,用于将太阳能转化为电能)清晰可见。

作为人类航天科技的最高新成就之一,
国际空间站是未来星际探测与旅行的跳板,也将是下一代空间站的范本。

图片鸣谢:STS-114 Crew, NASA

Monday, May 15, 2006

(新科技图文)天眼阵列

世界上最上镜的射电望远镜(radio telescopes)阵列(点击上图放大),其探测成果也是最丰富的。

在图示的由27个射电望远镜(radio telescopes)组成的超大阵列(Very Large Array ,VLA)中,每个望远镜都有一栋房子那么大,而且可以通过铁轨移动位置。该超大射电望远镜阵列于1980年在美国的新墨西哥州(New Mexico, USA建成使用。

超大射电望远镜阵列曾经被用于探测水星上是否存在水(water on planet Mercury)、普通恒星周围的无线电频段光圈(radio-bright coronae around ordinary stars银河系的微型类星体(micro-quasars in our Galaxy)、遥远星系的引力感应的爱因斯坦环效应( gravitationally-induced Einstein rings around distant galaxies),以及与无线电频段对应的宇宙深空的伽马射线脉冲(radio counterparts to cosmologically distant gamma-ray bursts)。

超大射电望远镜阵列的巨型尺寸和超强观测能力,允许天文学家研究超快宇宙辐射的细节(details of super-fast cosmic jets),甚至是绘制银河系中心的图谱(map the center of our Galaxy)。

下一代超大射电望远镜阵列(upgrade of the VLA)正在规划中。在不远的未来,人类将拥有更大的天眼阵列,太空视野也将更加开阔。

图片鸣谢:Dave Finley, AUI, NRAO, NSF