宇宙微波背景——大爆炸的余晖 一、一个被预言的遗迹 如果宇宙真的诞生于一场大爆炸，那么它应该还留着余温。这个推理听起来简单，却蕴含了 20 世纪宇宙学最深刻的洞察。 20 世纪 40 年代，物理学家乔治·伽莫夫（George Gamow，1904-1968 年）及其合作者提出了"热大爆炸"理论——宇宙早期是一个炽热致密的火球，随着宇宙膨胀，这团原始火焰的光应该已经冷却到接近绝对零度，以微波的形式弥漫在整个天空中。到了 20 世纪 60 年代，普林斯顿大学的罗伯特·迪克（Robert Dicke，1916-1997 年）和他的同事独立地重新推导出了这个预言，并着手建造一台专门探测这种辐射的射电望远镜。他们预言，这种"宇宙微波背景辐射"（Cosmic Microwave Background，CMB）对应的温度大约是几开尔文。 ...
魔法体系设计方法论：硬魔法、软魔法与桑德森三定律 2006年，布兰登·桑德森（Brandon Sanderson）在《迷雾之子》（Mistborn: The Final Empire）里做了一次大胆的实验：他让魔法像物理学一样精确，再让读者用这套"物理学"亲手推翻一个千年帝国。次年，他在个人网站发表系列文章，提出后来被称为"桑德森三定律"的魔法设计纲领。这三条定律加上后来补充的"第零定律"，至今仍是类型文学讨论魔法体系时绕不开的框架。本文以这套框架为骨架，拆解硬魔法与软魔法的设计方法。 ...
印度艺术 一、印度河下游的远古回响 印度艺术的源头可以追溯到印度河文明（约前 3300—前 1300 年）——它与古埃及和美索不达米亚并称为世界三大早期文明。摩亨佐-达罗和哈拉帕这两座规划整齐的城市遗址中，出土了数千枚滑石印章——上面刻着独角兽、大象、犀牛和至今未能破译的文字。最引人注目的是一尊仅高 10.5 厘米的舞女青铜像（约前 2500 年）——她单手叉腰，微微歪头，姿态自信而优雅。这尊小小的铜像证明，早在四千五百年前，印度次大陆的艺术家就已经掌握了失蜡法铸造技术，并且对人体之美有着敏锐的感知。 ...
移动通信革命 一、无线电的诞生 移动通信的历史可以追溯到无线电的发明。1895 年，意大利发明家古列尔莫·马可尼（Guglielmo Marconi，1874—1937）成功地进行了无线电通信实验——他在意大利的庄园里发送了无线电信号，距离约 1.5 公里。1899 年，马可尼实现了跨英吉利海峡的无线电通信。1901 年，他实现了跨大西洋的无线电通信。 ...
电影与哲学 一、存在主义电影 电影诞生之初就是感官的艺术，但它很快开始追问哲学最古老的命题。英格玛·伯格曼（Ingmar Bergman，1918—2007 年）的《第七封印》（1957 年）里，从十字军东征归来的骑士布洛克在瘟疫蔓延的海岸上与死神对弈——棋局的输赢就是生死，而骑士真正想问的是：上帝究竟存不存在？同年的《野草莓》里，七十八岁的老教授在领取荣誉学位的旅途中重访童年，梦境与回忆交错，追问一生是否虚度。米开朗基罗·安东尼奥尼（Michelangelo Antonioni，1912—2007 年）的《奇遇》1960 年在戛纳首映时嘘声四起，随后却拿下评审团奖——它让一位女子的失踪悬而不决，把镜头对准现代人之间无法填补的疏离；他的《放大》（1966 年）更进一步：摄影师不断放大一张照片，以为发现了谋杀的证据，影像却在放大中崩解成噪点——“看得越清，越不确定”，这正是现代人的认知困境。这些影片与让-保罗·萨特（Jean-Paul Sartre，1905—1980 年）的存在主义同处一个时代：人被判了自由，必须在无意义中为自己立法。 ...
多信使天文学 一、只靠光的时代 千百年来，人类认识宇宙只有一扇窗口——光。从肉眼仰望星空，到望远镜捕捉可见光，再到射电、红外、X 射线望远镜把观测扩展到整个电磁波谱——我们接收到的，本质上都是光子。然而宇宙并不只用光说话。恒星坍缩、黑洞相撞时释放的能量，大部分并不以光的形式出现——它们化作时空本身的震颤、幽灵般的粒子和极速飞行的原子核。二十世纪的物理学家们相信，只有同时倾听这些不同的"信使"，人类才能真正读懂宇宙。这个梦想，在二十一世纪的第二个十年里变成了现实——多信使天文学（Multi-messenger Astronomy）诞生了。 ...
马汉的洞见 1890 年，一位即将退役的美国海军军官出版了一本书，出人意料地改变了此后一个世纪的世界格局。阿尔弗雷德·塞耶·马汉（1840—1914）在《海权对历史的影响》中提出了一个简洁而深刻的命题：谁控制了海洋，谁就控制了世界贸易，进而控制世界财富与权力。他考察了 1660 至 1783 年的欧洲争霸史，论证英国之所以战胜更富庶的法国，靠的正是对海上航道的控制——制海权不是海军的大小，而是让本国商船自由航行、让敌国商船寸步难行的能力。 ...
环境经济学 一、环境问题的经济学视角 环境经济学用经济学的理论和方法来分析环境问题——它的核心问题是：如何在经济增长和环境保护之间取得平衡？ 外部性：环境问题的经济学根源是"外部性"（externality）——它是指一个经济主体的行为对其他主体造成了影响，但没有为此支付代价。环境污染是典型的负外部性——工厂排放污染物，但不需要为污染造成的健康和环境损害支付代价。 ...
计算数学 一、从算盘到计算机 计算的历史与数学一样古老——从算盘到计算尺，人类一直在寻找更快的计算方法。帕斯卡（Blaise Pascal，1623-1662 年）在 1642 年发明了机械加法器——这是最早的自动计算机器之一。莱布尼茨在 1694 年发明了步进式计算器——可以进行加减乘除。 ...
教育心理学 一、教育心理学的核心问题 教育心理学研究学习和教学的心理过程——它的核心问题是：人们如何学习？如何最有效地教学？ 教育心理学的起源：教育心理学诞生于 19 世纪末——它的起源可以追溯到赫尔曼·艾宾浩斯（Hermann Ebbinghaus）对记忆的研究和爱德华·桑代克（Edward Thorndike）对学习的研究。桑代克在 1903 年出版的《教育心理学》是该领域的第一本教科书——他被称为"教育心理学之父"。 ...