品味千字文--一天一千字,健康中国人有意思的文章

《盲眼钟表匠》(一)

2016-03-20  本文已影响625人  微思微

这是开始写博客的第五天,牢骚发完了,吐槽吐完了,也该写点真正的干货了。《盲眼钟表匠》是Richard Dawkins的第三部作品,比起第一部作品《自私的基因》,更加详尽和全面地解说了进化论。

“要是一辈子只想读一本有关演化的书,就读这一本!” ——王道还

为什么不直接读Charles Darwin《物种起源》呢,一方面是因为当时社会的其他自然科学水平较低,作者也受到限制;另一方面,一种理论在刚提出后,必然要经过一段时间的发展才能得到验证和完善。当然我不是说《物种起源》不重要,我是说如果要了解更符合当世的理论的话,还是现代学者的作品更加合适。再比如说,如果想了解牛顿力学的话,我们会选择《普通物理》或者《Fundamental of Physics》之类,而不会直接去读《自然哲学的数学原理》。

从书名谈起

《盲眼钟表匠》中的钟表匠,是借用了18世纪神学家Paley在其作品《自然神论》的开头提到的一个故事。

故事的大意是这样的:如果我走在路上,看到了一块石头,有人问我:“这块石头是从哪来的呢?”我可能会回答:“它不从哪来,它就一直在那里。”但是,如果我看到一块** 钟表 躺在路上,我就很难给出同样的回答了。因为很明显,钟表这样的物品,明显是被设计出来,制造出来,然后有人放在那里或者掉在那里的。换句话说, 如果有钟表,那么一定存在一个钟表匠。**

这里是Dawkins非常认同Paley的一点,通过这个隐喻,他们试图陈述的问题是一样的:** 像生物这样复杂的东西,一定有一个特别的解释。 不同的是,Pelay导出了错误的解答(神创论),Dawkins支持Darwin的理论(进化论)。Pelay认为,存在一个“钟表匠”,设计和创造了所有的生物。而Dawkins认为,这个“钟表匠”就是大自然本身,它没有视觉,没有计划,没有目的,它是 盲眼的 **。

换句话说,盲眼钟表匠就是** 自然选择 **(天择)。

蝙蝠的"视觉"

作者在用第二章整整一章的文字,描述了蝙蝠的回声定位系统以及其引发的讨论。今天只谈谈实验本身,明天再谈谈其带来的意义和思考。

首先从人类工程师的角度看这个问题,如何在黑暗的环境中定位和运动?首先想到的方案是制造光源,萤火虫和一些鱼类(通常有细菌协助)正是这么做的。而值得注意的是,萤火虫并不直接以光线照明找路,它们产生的微弱的光只起到“信号”的作用。而如果直接自产光来照明,需要的能量太耗费能源,极少有动物会这么做。

考虑盲人的情形,有时候盲人有一种奇妙的感觉,似乎能“看到”面前的障碍。实际上,他们的听觉极端灵敏,通过回声”看到“面前的障碍物,声源是自己的脚步声或者其他声音。在这个事实被发现之前,类似的原理已经被用做海底测距的方法,再后来利用相似原理的声纳和雷达也相继发明了。

然而蝙蝠早在千万年前就发展了相同的系统,不同的蝙蝠种群以不同的方式使用声纳,有些蝙蝠发出的声音甚至可以被人类直接听到。简单来说,蝙蝠的回声定位系统基于这样的原理:** 蝙蝠发出声波,声波遇到障碍物被反射,蝙蝠接收到反射回来的声波,并通过发射和接收的时间差判定距离和位置。 **


这里简单解释一下“声波”的部分性质。


在回声定位系统中,波长就像尺子的** 刻度 **,波长越短,精度越高(比如精确到1毫米的尺子),反之精度越低(比如精确到1米的尺子)。这就意味着,要想精确定位,需要减小波长,也就意味着提高频率,这就是为什么大部分蝙蝠发出的都是人听不到的超声波的原因。

简单地介绍了蝙蝠回声定位的原理,但是还有一些细节上的问题:

今天超过了预计的字数,关于这几个问题的答案和蝙蝠精巧的定位系统带来的思考,明天再谈吧。

上一篇下一篇

猜你喜欢

热点阅读