科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。
科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。
科学教育,让广大青少年树立这样一个牢固的信念:科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象,研究和掌握新规律,它是创造性的,它又是在不懈地追求真理,需要我们不断地努力奋斗。
在新的世纪,随着高科技领域新技术的不断发展,为我们的科普教育提供了一个广阔的天地。纵观人类文明史的发展,科学技术的每一次重大突破,都会引起生产力的深刻变革和人类社会的巨大进步。随着科学技术日益渗透于经济发展和社会生活的各个领域,成为推动现代社会发展的最活跃因素,并且是现代社会进步的决定性力量。发达国家经济的增长点、现代化的战争、通讯传媒事业的日益发达,处处都体现出高科技的威力,同时也迅速地改变着人们的传统观念,使得人们对于科学知识充满了强烈渴求。
对迅猛发展的高新科学技术知识的普及,不仅可以使青少年了解当今科技发展的现状,而且可以使之从小树立崇高的理想:学好科学知识,长大为人类文明作出自己应有的贡献。
为此,我们特别编辑了这套丛书。这些内容主要精选现代前沿科技的各个项目或领域,介绍其研究过程、科学原理、发展方向和应用前景等,使青少年站在当今科技的新起点寻找未来科学技术的契入点和突破口,不断追求新兴的未来科学技术。
本套青少年科普知识读物综合了中外最新科技的研究成果,具有很强的科学性、知识性、前沿性、可读性和系统性,是青少年了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科谱读物,也是各级图书馆珍藏的最佳版本。
在日常生活中,我们每天差不多都会不止一次地提到“时间”这个词。但是,如果有人问你:“什么是时间?”你该怎么回答呢?
开始,你或许会觉得这个问题很简单;但当你组织自己的语言,试图作出答复的时候,可能又会感到茫然,不知究竟如何措词才好。
这种直觉和道理之间的矛盾,恰好反映了大多数人对于时间的模糊见解。
然而,不管人们的感觉和认识如何,时间总是一刻不离地伴随着我们的日常生活和社会生产活动。黎明的壮观,绮丽的晚霞,枫叶由绿变红,大雁南来北往,天体的形成、演化,人的出生、死亡,……都无不受时间的约束。
时间还是一个基本物理量,它同科学技术的发展有着密切联系。自古以来,人类曾经利用各种不同的周期运动作为标准去测量时间,并创造了许多种巧夺天工的计量时间的器具——时钟。
在人类对于客观世界的感觉和抽象当中,最难捉摸的一个实体恐怕就是时间。它看不见,摸不着,永远流驰,执拗向前。人在时间的长河中诞生、成长,也在这条长河里衰老、死亡。人生中的一些重要经历:童年,婚娶,事业上的失败和成功,无不以时间来划分。“岁月匆匆”,“时不我待”。有些人善于利用时间,节约时间;有些人也会荒废时间,失去时间。因此,如何在有限的时间里做出更多的有益于人类的业绩,创造出生命的最高价值,就成为人们给予时间以莫大关注的一个重要原因。
人类在同大自然的长期斗争中,不但很早就知道按天象、星辰变化规律制定历法、编排年、月、日,用它来记载包括他们自身经历在内的重要事件,而且还逐步学会制造各式各样的时钟,为自己的起居作息提供时间。随着科学技术的进步,人类控制和驾驭时间的能力也在不断提高。
但是说来奇怪,在相当长的时间里,人类并没有找到科学的时间定义。就是说,人们并不知道时间究竟是什么。心理学家把时间说成是人的感觉意识;物理学家视时间为运动的度量;对于某些哲学家来说,时间则是另外一种东西。尽管他们各自都可以撰写有关时间的著作,但却没有一个人能以相互满意的言词说出时间的定义。
给时间下定义的困难性是1500多年以前,由古希腊的西罗马主教奥古斯汀首先提出来的。他说:“什么是时间?如果有人问我,我知道;如果要求我解释,我就不知道。”
奥古斯汀对于时间作过颇多的研究,他还发表过其他一些似是而非的议论。可以推想,奥古斯汀所知道的,或许是人对于时间的意识或感觉;他所不知道的,恐怕正是产生这些意识或感觉的客观的时间实体。
在科学和日常应用中,“时间”这个词包含着既有区别又相互联系的两种含义:时刻和时间间隔。前者表示时间长河里某一个瞬间,后者表示一段时间的间距。例如有人问:“第一节课从什么时候开始?”他指的是时刻;“第一节课要上多久?”则指时间间隔。
时刻和时间间隔用相同的单位——日、时、分、秒等来表示,但它们之间是有区别的,不是同一回事。时刻和时间间隔可以对时间作出一种具体的表述,但对于认识时间的本质却没有任何帮助。
“什么是时间?”这个问题归根到底是同认识论中一些基本问题的解答联系在一起的。这些基本问题包括:人的感觉是客观存在的反应呢,还是客观存在是人的感觉的复合?
唯心主义的著作家们对于时间所作的种种论述,差不多都以后者为依据。尽管他们也可以对时间的某些特征作出相当详细的描述,但他们终究不可能揭示时间的本质;而当他们在自己制造的时间迷雾中难以为自己的观点找到一个经得起论证的归宿的时候,他们又往往不得不求助于神灵,或者把时间说成是不可知的怪物。
时间本质问题开始得到真正解决是马克思主义诞生以后的事。马克思主义认为,时间的本质在于它的物质性,它不依赖于人们的意志而客观存在。时间是物质存在和运动的一种最基本的形式,具有宇宙以及宇宙和观察者之间相联系的基本属性,“时间以外的存在和空间以外的存在,同样是非常荒诞的事情”。(恩格斯,《反杜林论》,1970,第49页)物质运动、变化的永恒性,寓予时间以无限性。马克思主义哲学对于时间本质的论述,为人们日益深刻地认识时间开辟了一条正确的道路。