国际大咖格格府里讲科普
文/记者 吕浩然 摄影 张星海
青砖、红柱、木窗、绿顶……初入这座坐落于北京东城的格格府,瞬间让你有了一股穿越的感觉。可就在这最具传统文化气息的四合院里,7月2日,周末午后,进行着一场高端前沿的2016北京国际科普创作讲坛。
此次讲坛邀请的科普大咖都深具国际范儿:意俄双籍物理学家安德烈·瓦尔拉莫夫,国际知名的资深学者、遗传统计研究的先驱欧尤戈,研究科学绘画多年的旅美科普作家王新国,中国首部VR图书的倡导者孙屹等演讲嘉宾用风趣幽默的“科普炮弹”令现场观众脑洞大开,怎一个爽字了得!
记者选取了其中两位演讲人的报告内容,整理成精华版,以飨读者。
2016北京国际科普创作讲坛
2016国际科普创作讲坛由北京市科学技术协会主办,北京科普发展中心、北京国际科技协作中心、北京科普创作协会、北京科技报社丨北科传媒联合承办,旨在增进国内外科普创作领域的思想交流,加大科普创作的支持力度,支持科研人员开展科普创作、科普创作人才培养,进一步提高国内科普人才队伍的创作能力。论坛于2016年6月26日下午,在北京科学出版社格格府会议中心召开。
安德烈·瓦尔拉莫夫:咖啡机、意面中的物理趣闻
在最开始我要讲一讲,我是怎么选择我科普文章的话题的?
首先有两件事大家需要了解:一件事是我们的世界充满了物理学,另外一件就是我们当中还有一些特别的人,这些特别的人是物理学家,他们能够把这些美丽现象转换成数字。
我去意大利的时候,感觉意大利是一个充满奇迹的国家。我们通常在一个地方吃饭,然后又去另外一个地方喝咖啡,而我习惯喝茶了,我就告诉他“Tea”。意大利装咖啡的都是小杯子,喝的时候非常享受。而我喝的是一大杯的热水,这一大杯水里面还有不明粉末,根本就不像茶。
我是物理学家,我想告诉你们的是,当你们到了意大利咖啡店的时候,他们有非常漂亮的机器能够生产非常好的咖啡,但他们却没有电热水壶这个东西。在中国酒店里面都有电热水壶可以去泡绿茶、红茶,但是在意大利就看不到这个水壶,所以我就问他们,你们是怎么泡咖啡的?他们会说用的是意大利传统的摩卡壶。
摩卡壶分为上下两层。将摩卡壶放到火上,水开始沸腾,压力增加,水通过滤网流到了上面一层,我们就获得了煮好的咖啡。这其中到底发生了什么物理学现象?我可以告诉大家这其中的物理学知识:下层的水通过加热,温度增加达到100摄氏度,水就开始沸腾。温度继续增加,因为所有这些都是在纵向、密闭的空间里发生的,所以压力开始上升,而水就在压力的作用下被往上压。当这个温度达到了110度、115度的时候,我们就可以看到水被“压”了上来,最后就得到了意式咖啡,也就是煮好的咖啡。
意大利的工程师在十九世纪中期发明了意式咖啡机。意式咖啡机是什么?意式咖啡机仿照的就是摩卡壶,但是却把压力和温度分开了,在这里唯一能改变的就是压力。不同的咖啡有着不同的压力和温度的组合,最后经实验发现,压力从9-15个大气压,温度在88-92摄氏度的时候,咖啡的质量是最好的,所以高压低温就是做出一杯好咖啡的秘诀,大家要喝意式好咖啡是需要低压和高温这么一个组合的。
当然,用这个咖啡机冲茶就不好了,泡茶讲究的是高温,温度低的话是没有办法泡茶的。这也就是为什么意式咖啡机可以做很好的咖啡,但是却没有办法泡很好的茶。关于意式咖啡机的文章后来被翻译成很多种语言,因为对人们来说美食都是大家感兴趣的地方。美食,特别是在中国对于食客有着无穷的魅力,同时我认为中国菜肴也是全世界最美味的菜肴之一。我撰写的《奇妙的物理学》一书里面很多的方法都是有关厨房物理学的。
还有一个是关于意大利面的。
提一个问题:手握着一根意大利面的两端,将这根面条折断,会变成几段?两段?三段?还是四段?我来告诉你:绝大部分都会折成三段和四段,少部分是两段。为什么?怎么来解释?如果十年前大家注意到这一点的话,你如果写了这篇文章,你就会得诺贝尔奖!但遗憾的是,这个关于意大利面的文章不是意大利人写的,而是两个法国人写的,他们发现了什么?他们发现了一个非常复杂的方程式,解释了折断一根意大利面的过程中都发生了什么,这个过程比较复杂,综合说起来就是一个临界曲率的问题。
这次本来想给大家讲一下厨房里的物理学:我们在煮饭的时候或者煮面的时候怎么计算时间?怎么计算煮鸡蛋的时间?怎么计算做火鸡、煮意大利面的时间?但是时间所限,大家可以从《奇妙的物理学》一书中细细翻阅,这本书已经翻译成中文,大家可以用来阅读。
王新国:科学绘画的前世今生
什么是科学绘画?就是表现客观世界题材的绘画,植物、动物的插图,在我们教科书的表现大多数是这样的现象,他要求表现的对象以准确简明的方式呈现出来,而且尽可能把大段的文字转化提升为一幅或者多幅图像,这个是科学绘画的一个任务。我今天和大家简要梳理一下西方科学绘画史。
史前文明都是从动物学绘画入手,后来人们将臆测的事物画上去,但大部分都是真实的。这些绘画今天我们对它有大量的研究和解读,有一种观点认为,这种岩画是出自史前文明暨当年人类文明源流那个阶段,它是集原始的科学和原始的艺术于一体的一些作品,包括PPT上面这些,它的尺度是相当大的,但我并不认为这些岩石绘画就是科学绘画,并不是现代的科学的元素,只是一种包含了釉质、颜素等一种质感的记录。至中古文明到中世纪到今天,我们看到在宗教经卷上就已经有大量的植物或者动物出现,这些形象实际上并不是以科学的要素出现的,而是以装饰要素出现的,并不是为了表现一个很明确的科学信息,只是装饰作用。
文艺复兴时期是在15世纪中期的时候,这个时期迎来一位非常重要的推动者——布登堡,在技术上的推动使得更多的人可以接触到印刷品。这就促进了知识的传播,但这还是不够的,只是技术上的促进,还应有精神上的。人们是怎么得到这些作品呢?是通过幽默感,幽默感是对抗思想进步最有效的方式,至少在那个时代意大利就是通过这个进行对抗的。因为那时候意大利人就开始画人体解剖,却被认为是不道德的,这样是不允许做的。当你解剖出来的时候,当然是以一种巧妙的方式打擦边球,就是以幽默的方式,这些人是非常智慧的。表现出来的人类骨骼非常准确,当然,是以一种滑稽或者诙谐的方式。
探索时代:随着植物学的发展,植物绘画越来越多,比如欧洲人特别喜欢的玫瑰、百合、兰花都画了很多。但这些图只是雇一些科学家来进行,要的是植物的病理学形态,而不是完美、漂亮的一些植物,这些代表了科学分支已经出现。我们大多数人了解到绘画,首先就是植物或者植物种类,随着时间推移,药用植物就逐渐殒殁了,不再是植物学的例子。植物学大部分还是绘画,为什么绘画?把它放在一起,人对思维的方式,对自然界具体物种的方式,总是在习惯于相似的事物之间找不同,在不同事物与事物之间找不同。
最后来说现在。我们这个时代很长,从文艺复兴之后一直到19世纪末,自然科学的各个分支都已经分化出来,那时候逐渐趋向于去总结这些科学辉煌成就、科学发现,各种百科全书已经出来了。那时候以为科学技术分得很仔细,人们很难同时掌握科学和艺术两个领域,成为两个领域的大家是无法想象的。我一直没有讲照片是因为,如果你是一个摄影家,你很有技术,如果以摄影方式绘制科学绘画,最好的结果也就这样子。
它差在哪儿?通过多次拍摄,我们可以尽可能把阴影、景深做到最好,但绘画一般不画阴影,这个影深把它模糊了。并且在提炼的时候有一些信息太多,技术摄影没有办法解决。
我认为今天在中国看科绘的创作是非常好的,版税很高、购买力也非常强,情况肯定是空前的,市场也很饥渴。现在我们有这个教育,在这个教育领域总在想办法。就在中国,绘画题材非常丰富,根本不用出门,比如国家博物馆随便参照20个青铜器画,画出来会非常精美。
现在有大量的喜欢画画的高校人,在中学里面也是这样的,必须培养他们,建立这么一个队伍。什么是科学绘画,如何科学地绘制标准科学绘画,这套理论是在的,培养这样的科学绘画大师是没有问题的。接触科学绘画这么多年,接触了这么多的工作,我现在也能看到,科学已经在这里燃烧,而且我坚信中国一定是科学绘画的一片热土。