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杨鸿智-后现代理论医学博客

《后现代医学》、《正反馈医学》、《自体原位器官重构技术》

 
 
 

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这是一个宣传后现代理论医学的博客.后现代理论医学是以系统理论为指导的新医学.该理论认为,在生命组织中干细胞是决定机体功能状态最基本的因素.通过调节机体内环境和为干细胞提供再生所需要的物质和能量,就可以使干细胞在患者体内原位再生,实现器官重构,使器质性病变得到治疗.现在,已经在北京医药信息学会内成立了后现代理论医学专业委员会,杨鸿智是主任委员.

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(4)光的速度  

2013-05-06 06:33:19|  分类: 干细胞病 |  标签: |举报 |字号 订阅

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4)光的速度

 

在伽利略的《两种新科学》一书中,我们可以听一听教师和他的学生之间关于光的速度的谈话:

 

沙格勒多(Sagredo):我们应该认为光的速率是属于哪一类呢?有多大呢?光的运动是即发的呢,还是像其他的物体一样需要时间的呢?我们能用实验来解决这个问题吗?

辛普利娑(Simplicio):日常经验告诉我们,光的传播是即发的,因为当我们看见远处开炮时,闪光不需时间便传到了眼睛,但是声音却是在一个显著的时间间隔以后才传到耳鼓来。

沙格勒多:那么,根据这一点熟悉的经验,我们只能推论传到我们耳鼓的声音比较光要传播得慢些,它并没有告诉我们光的传播是即发的,或者说它传播得非常快,但总是需要时间的……

 

萨尔维蒂(Salviati):这些观察以及其他类似的观察中所得到的一点结论,使我想出了一个可以用来精确地决定光的传播是否即发的方法……

 

萨尔维蒂还继续解释他的实验方法。为了了解他的观念起见,我们不妨设想光的速度不仅是有限的,而且是很小的,光的运动慢下来了,像慢动作的电影片一样。甲和乙两个人都拿着遮起来的灯相距1公里站着,第一个人(甲)先打开他的灯。这两个人已经预先约好,乙看见甲的光就立刻打开自己的灯。假定在这里所说的“慢动作”中的光每秒钟走1公里。甲把灯上的遮盖物拿开,于是一个信号就送出去了。乙在1秒钟之后看到这个信号并发出一个回答的信号,甲在发出自己的信号之后2秒钟收到乙的信号。假使光的速率是1公里每秒,则甲在发出和接到离开他1公里的乙的信号之间要经过2秒钟。反过来说,如果甲不知道光的速度,但假定他的同伴是遵守约定的,他若看见在打开自己的灯以后2秒钟,乙的灯也打开了,他就可以断定光的速率是1公里每秒。

 

伽利略以当时的实验技术自然无法用这种方法测定光的速度,假使距离是1公里左右,他必须将时间间隔测到33×106秒的数量级。

 

伽利略提出了决定光速的问题,但是却没有解决它。提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决一个问题也许仅是一个数学上的或实验上的技能而已。而提出新的问题,新的可能性,从新的角度去看旧的问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。惯性原理、能量守恒定律,都只是运用新的和独创的思想去对付已经熟知的实验和现象所得来的。在本书的后续篇幅中,我们还将看到很多这样的例子,其中特别着重用新的观点来研究已知的情况的重要性,并描述一些新的理论。

 

我们再回到比较简单的决定光速的问题上来吧!很奇怪,伽利略居然没有想到他的实验可以更简单、更准确地由一个人做出来。他不必请一个伙伴站在远处,只要在那里安置一面镜子就够了,镜子接到光以后,便立刻自动地送回一个信号。

 

大约在250年之后,这个了不起的原理才被斐索(Fizeau)所利用,他是第一个用地面上的实验来决定光的速度的人。在斐索之前,已经有勒麦(Roemer)用天文观察决定了光的速度,可是精确度很差。

 

这是十分明显的,由于光的速度非常大,要测量它,必须利用一个相当于地球与太阳系中的另一个行星之间的距离那样大的距离,或者需要使用极精巧的实验技术。第一种方法就是勒麦所用的方法,第二种就是斐索所用的方法。在这些最早的实验之后,这个代表光速的非常重要的数字,又作了很多次测定,而且愈来愈精确了。在20世纪,迈克尔孙(Michelson)为了这个目的设计了一种极精巧的仪器。这些实验的结果可以简单地表明为:光在真空中的速度约为300000公里每秒。

 

 

种带电体使它发生机械运动。罗兰发现这一结果和电流通过圆形导线时所观察到的结果相同,磁针受一个垂直的力的影响而发生偏转现象。

 

现在我们使带电体运动得更快些,这样,作用于磁极的力增大了,磁针从原来的位置偏转得更显著了。这个观察产生了另一种严重的困难。不仅力不在连接磁针与电荷的直线上,而且力的强度与带电体的速度有关。整个机械观是建立在一个信念上的,即认为一切现象都可以用只与距离有关而与速度无关的力来解释的。罗兰的实验结果推翻了这个信念。可是我们还能够持保守态度,仍旧在旧的观念范围内找寻解答。

 

当一个理论在很顺利地发展时,突然会发生一些出乎意料的阻碍,这种困难在科学上常常发生。有时把旧的观念加以简单推广似乎是一个解决困难的好办法,至少暂时解决困难是可以的。例如在现在这个例子中,似乎把过去的观点推广,而在基本粒子之间引入一些更加普遍的力就够了。可是那旧理论往往已无法弥补,而困难终于使它垮台,于是新的理论随之兴起。在这里,不是单单一个小小磁针的行为把表面上很稳固、很成功的机械论打倒了。从一个完全不同的观点上来了另一个更有力的攻击,但这是另一个故事,我们以后再谈吧!

 

 

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