第3章物理学与其他科学的关系 定频率的光，这有点象乐器的音色是具有确定的音调或频率的声音。当我们听见儿种不同 的音调时，可以分别说出它们来，但是当我们用眼睛观察混合的颜色时，却无法说出它由哪 儿种颜色组成，因为眼睛的辨别能力在这一点上远远比不上耳朵.然而，利用分光能我们可 以分析光波的频率，这样就可以看见各个不同星体上的原子所发生的真正“音调”，事实上 有两种化学元素在地球上被发现之前就已经在星体上发现了.氮是在太阳上发现的，它的 名称就是由此而来的：得是在一种冷却的星体上发现的.这当然使我们在理解星体方面取 得了一定的进展，因为它们也是用限地球上同样的原子组成的.今天，我们已经知道了许乡 有关原子的知识，特别是它们在高温而密度不太大的条件下的行为，这样我们就能用统计力 学的方法来分析是体物质的性能，即使我们无法在地球上复现有关的条件，但是应用基本 的物理定律往往能精确地或十分接近地说出会发生什么事情.这就是物理学帮助了天文学 看来令人奇怪的是，我们对太阳内部物质的分布情况的了解远胜于对自己脚下的地球内部 情况的了解.我们对星体内部发生的情况的了解要比在人们必须通过望远镜来观察小小的 光点这种困难的情况下可能推测出更多一些，因为在大多数情况下，我们可以计算出星体里 的原子应当做些什么 给人印象最深的发现之一是使星球不断发出光和热的能量来源问题.有一个参与这项 发现的人，在他认识到要使恒星发光，就必须在恒星上不断地进行核反应之后一天晚上和他 的一位女朋友出去散步。当这个女朋友说：“看这些星星闪烁得多美啊！”他说：“是的，在此 刻我是世界上唯一知道为什么它们会发光的人。”他的女朋友只不过对他笑笑.他并没有对 于同当时唯一知道恒星发光原因的人一起敢步产生什么深刻的印象。的确，孤单是可悲的， 不过在这个世界上就是这个样子， 正是氢原子核的“燃烧”给太阳提供了能量，这时氢也就转变成了.而且，最终从氢制 造出各种化学元素的过程是在恒星的中心进行的、组成我们身体的各种元素在一个星体上 一次“烹调”好后，就被抛出，存在于字宙之中.我们是怎么知道的呢？因为这里有一条线 缴.化学反应永远改变不了不同的同位素的比例一 一多少C”,多少C3等等，因为化学反 应对二者而言都是大致相同的。这个比例纯粹是核反应的结果.看看，在熄灭的、冷却的 余烬一一比如我们自己就是这样的产物一一里同位素的比例，就可以发现在构成我们身体 的材料的形成时期熔炉象什么样子.这个熔炉很象恒星，所以很可能我们的元素是在恒星 上“制造”出来，而在我们称为新星和超新星的爆炸中被喷吐出来的.正是因为天文学与物 理学是这样密切相关，所以我们学下去时将要研究许多有关天文学的知识. 83-5地质学 我们现在转到所谓的地球科学或地质学.首先是气象学和天气.当然气象学的仪器是 勿理仪器，就象前面所说的那样，实验物理学的发展使得提供这些仪器成为可能.然而，物理 学家从来没有得出满意的气象学理论.“怎么：”你们会说：“这里除了空气以外什么东西都 没有，而我们已经知道了空气的运动方程.”我们的确知道.“那么，如果我们知道了今天的 (Palomar)的巨大眼睛[指安装在美国威尔逊(W% 英寸光学望远 泽音注]来 赛夜空，那么就会到原来或许紧靠在 的含义，它的感恩是什么？人们对这些问题有 理 更为奇妙为什么现在的诗人 木星)象一个人，诗人就 会欧颂它