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在旧金山巨大的探索博物馆,通过触摸、旋转和震撼的方式走向科学

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博物馆参观者在埃姆斯房间(左)扭曲的环境中似乎变大变小。阳光通过棱镜和镜子过滤并投射到大屏幕上,描绘出充满活力的画面(右)。图片来源:探索博物馆

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“当盲人来到这里时,他们说这就像日常生活一样,”触觉穹顶的服务员泽维尔·迪亚兹说。这是一个18英尺高的测地线结构,位于旧金山巨大的探索博物馆的一角。然而,有视力的游客自从离开子宫以来,不太可能经历过类似的事情。首先,他们必须交出鞋子、钱包、珠宝、眼镜以及任何可能掉落或滑落的东西。然后,他们走进一道帘幕后面,进入一个没有光的世界。软垫墙壁围拢过来,引导看不见的参观者穿过蜿蜒的通道,爬上陡峭的斜坡,进出有弯曲的、布满物体的天花板的房间。博物馆参观者爬过刚好能容纳臀部的洞;他们先头朝下,然后脚朝下地滑下坡道;他们拉着一张似乎悬在空中的绳索网向上爬。四周一片乳黑色。猛地滑下一个斜坡,落入一堆柔软、发出咔嗒声的神秘颗粒状物体中,然后就结束了。

触觉穹顶是650多个展品之一,它突显了探索博物馆创始人对直接感知的痴迷。“感知不需要仪器:你就是你自己的仪器,”执行副主任罗布·森珀说。他补充说,博物馆的理念是“以学习者为中心”。“不是老师教,而是学习者学。探索博物馆提供道具。”

三十年前,物理学家兼教育家弗兰克·奥本海默颠覆了传统的博物馆概念。他没有设计静态的、文字密集的展品,而是设计了一个科学博物馆,让人们通过感官探索物理世界。一个风扇吹过交通锥,将一个沙滩球托起,帮助观众理解平衡。为了展示湍流,沙子在旋转的玻璃柱中穿过水。一堆楔形橡胶块可以支撑一个成年人,只要他把它们排列成一个拱形。

一些最令人愉悦的展品让游客玩光。例如,壮观的“太阳画”利用镜子和棱镜将明亮的太阳光束分解成其组成颜色,然后将它们投射到大屏幕上,在那里形成复杂的形状,随着太阳在天空中移动而扭曲和舞动。去过触觉穹顶的探索者(请提前致电——它经常被预订)会在晚上脱衣服时获得额外的启示。那些从上次着陆时掉落的“神秘物体”的零星碎片会从他们的衣服中掉出来,在普通世界的奇妙光线中显得异常居家。——波莉·舒尔曼

探索博物馆

游戏感染,游戏 Earwig Enterprises,30美元。

我的对手很强大:她有口臭、痤疮、传染性单核细胞增多症、沙眼和荨麻疹。在当地诊所花了五百美元后,她仍然疾病缠身,沮丧不已。我决定让她感染狂犬病。

尽管感染了狂犬病但仍不屈不挠,她将坏血病传染给了她右边的玩家,该玩家已经在与巨人症进行一场注定失败的战斗。在桌子的另一端,一个心怀不满的玩家正在思考他的跖疣:他是否应该寻求替代疗法?至于我,虽然有肺塌陷和疥疮,但我仍然保持着脆弱的尊严。此外,我是银行家,完全控制着医疗补助支票。未能及时索取支票的玩家必须等到他们再次绕过棋盘。我坚忍不拔,毫不留情,甚至在我的同伴忘记他们的支票时感到欣喜若狂。

这不是胆小者的消遣。像大富翁一样设置,《感染》会进行其血腥的游戏,直到参赛者摆脱所有疾病——这不是一件容易的任务。游戏开始时,每位玩家都会获得五种疾病和500美元现金,并通过医疗补助支票增加。每个角落都有一个医疗站,病人可以在那里购买治疗卡并康复——也许吧。其中一张卡片写着“治疗任何疾病”,而另一张则写着“药丸混淆,感染一种疾病”。这是一场报复性的医学狂潮。

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比赛可能会有点拖沓。“我无聊了,”那个患有跖疣的年轻人抱怨道。“在这场比赛中,你除了假装生病什么也做不了。”同伴玩家们忽略了他的抱怨,但当患有巨人症的家伙落到一个信息中心方块时,戏剧性的一幕降临了。它需要一个问答环节,其中巨人症先生选择另一名玩家(在这种情况下是跖疣先生),抽出一张疾病卡,大声读出疾病的病因、治疗方法或症状。跖疣先生必须正确说出疾病名称才能将其推给巨人症先生;否则他自己也会染上这种疾病。跖疣先生未能成功,最终得了旋毛虫病,然后气呼呼地离开了游戏。

尽管跖疣先生提前退场,但他确实提出了一个很好的观点。除非你对传染病完全痴迷,否则你可能会渴望地看着拼字游戏盒。《感染》的规则复杂。此外,游戏似乎制作水平较低。游戏棋子是小纸板圆片,很容易在忙碌的棋盘上丢失,而疾病和治疗卡上也有一些错别字。但《感染》可能是一种安慰剂。在经历了痛风、痔疮和肝硬化一个半小时后,更不用说肺塌陷和疥疮了,现实生活反而让人感到宽慰。——温迪·马斯顿

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耳廓企业

书籍丈量宇宙

Kitty Ferguson。沃克出版社,1999年,27美元。《宇宙的五个时代:永恒物理学内幕》。

弗雷德·亚当斯和格雷格·劳林。自由出版社,1999年,25美元。

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当天文学家最近宣布他们以前所未有的精确度测量了一个遥远星系的距离时,他们的成就被誉为在我们对时间的理解而非对空间的理解上的一次进步。这是生活在一个光速有限的宇宙中的副作用。为了看到遥远的过去,我们必须看向遥远的角落;更重要的是,当我们看到数亿光年外的星系时,我们看到的是它们数亿年前的样子。然而,最终会有一个视界:大爆炸的微波余晖。这是我们所能期望看到的最远和最远古的过去。

两本新书探讨了时空视界。在《丈量宇宙》中,基蒂·弗格森(Kitty Ferguson)审视了从古希腊时代到太空望远镜时代测量天文距离的尝试。她特别喜爱那些异常聪明的古人,例如公元前三世纪的希腊学者萨摩斯的阿里斯塔克斯,他仅仅凭借敏锐的眼睛和古老的草稿纸,就开始测量月球的大小和高度。他只是观察月食期间月球穿过地球阴影的过程。他的结果——月球大约是地球大小的四分之一,并以地球半径约60倍的距离环绕地球——完全准确。

几乎所有其他天文学界的重量级人物都在弗格森的史书中闪亮登场。虽然她对重要洞察力背后的推理做出了清晰的阐述,表现出色,但正是那些小细节令人愉悦。例如,弗格森揭示了国际社会研究1761年和1769年金星凌日事件中一些奇特的趣闻,从英国团队将一半预算花在酒水上,到一位法国人在印度等待了八年,却最终因一片路过的云层遮挡了关键事件。

这本书以有关哈勃常数和宇宙年龄争议的头条新闻结尾。弗格森告诫我们要对所有的喧嚣保持一丝怀疑。她认为,我们对宇宙究竟有多么浩瀚的理解一直被人类错误和错位的确定性所困扰:“我们曾摸索、猜测、怀疑彼此、犯过错误……努力站稳脚跟……我们努力理解的自然界则通过向我们展示我们的位置来反击。”

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在《宇宙的五个时代》一书中,弗雷德·亚当斯和格雷格·劳林将粒子物理学、恒星天文学和宇宙学领域的突破汇集到一部完整的宇宙史中,涵盖了从创世之火到未来约10,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000年后的黑暗未来。这是一个令人头脑麻木的广阔领域,以至于宇宙的现状可以在书的第39至44页之间简洁地概括出来。

就像天体物理地质学家一样,密歇根大学安阿伯分校的物理学家亚当斯和加州大学伯克利分校的天体物理学家劳林将宇宙的历史分为五个时代,每个时代都由不同的过程主导。例如,在宇宙存在时间的99,999倍之后,我们将从现在所处的恒星时代进入一个前所未见的退化时代,该时代将由像我们太阳一样的恒星的寒冷、致密的尸体主导。

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更早,仅在几万亿年后,恒星将开始由氢和氦以外的物质形成,因此运行其核熔炉所需的能量将更少。“当杂质水平达到当前太阳值的几倍时,质量仅为太阳质量4%的恒星物体可能在其核心维持氢聚变,而厚厚的冰云则在其大气中凝结,”亚当斯和劳林写道,“这些奇异的冰冻恒星可以显示出接近水冰点的有效温度。”想象一下!可以在上面滑冰的恒星。在所有这些低瓦数恒星——甚至构成它们的原子——都消失之后,作者展示了智能是如何持续下去的:他们设计了一台使用黑洞作为比特的计算机。

当亚当斯和劳林带领我们从一个时代走向下一个时代时,很难不感到所有人类经验都不过是宇宙从一声巨响走向一声呜咽中的一声嗝。然而,我们就在这里,能够对自己在时间与空间中的位置有所理解。我们渺小,但我们的想象力却能够包容几乎无限的广阔。——杰弗里·温特斯

《丈量宇宙》 著:Kitty Ferguson 《宇宙的五个时代》 著:Fred Adams 和 Greg Laughlin 《默克诊断与治疗手册:百年纪念版》。

(附赠1899年第一版珍藏版)联合主编:Robert Berkow医学博士,Mark H. Beers医学博士。默克公司,1999年,35美元。

那是我祖父医学院教授们的世界,与我自己的世界截然不同:“硫磺”治疗“因痔疮引起的色情狂”,“颈背起水泡”治疗“脑膜炎,以预防渗出”,以及崇高的“真正的蚁酸精神”,一种用于皮肤的“反刺激剂”。我们取得了多么大的进步啊!这些过时的疗法取自《默克手册》的第一版,该手册于1899年出版,作为当时医学界已知所有疾病和疗法的汇编。它以影印版形式收录在当前的1999年百年纪念版(第十七版)中。在每个出版商都推出桌面医疗指南之前,像我父亲这样的普通人曾虔诚地查阅《默克手册》,以了解家中出现的任何疾病。令人难以置信的是,1899年,所有已知的疾病和疗法都装在一本192页的小册子里。然而,在某一方面,这本手册似乎商业气息浓厚:其中列出的药物有四分之三是由——你猜对了——默克公司生产的。

所有这些拉丁语多化学混合物都有一种奇特的吸引力:消化不良有108种疗法,肺痨(肺结核)有188种。任何由研钵和杵或烧杯和本生灯产生的东西都被用来治疗从神秘的无力症和唇毛疮到臭名昭著的黄热病等各种疾病。其中一些药剂,如吗啡和硝酸甘油,我们今天仍在使用;其余的都毫无用处,有时甚至是致命的。例如,用可卡因治疗心悸和心绞痛,应该列在“火上浇油”之下。

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然而,在古雅而异域的风味之下,蕴藏着一种感人的勇气。任何疾病下都没有写着:“必然致命,无已知疗法。”1999年的美国医生无法想象无法治疗的破伤风、白喉、脑膜炎或癫痫持续状态带来的震惊。那时的人们不是悄然逝去;他们挣扎、尖叫、窒息、颤抖而死。对于每一次危机,这本薄薄的手册都提供了更多尝试。在我看来,“产后大出血,血流如注:鸦片,一德拉姆剂量的酊剂,加白兰地”是那些眼睁睁看着成千上万年轻母亲死于产褥热的人们无声的绝望呐喊。

最让我现代人感到震惊的是,症状与明确定义的疾病被同等对待,仿佛医生只治疗症状。例如,对于每一个“白喉”,都有一个“腺体肿大”(一个非特异性症状,书中提供了32种疗法)、一个“虚弱”(33种)或一个“黄疸”(55种)。他们在想什么?到1899年,加拿大医生威廉·奥斯勒爵士已将床边临床诊断引入美国医学界。任何人都可能治疗头痛,从江湖郎中到顺势疗法医生,但只有医生才能确定头痛是由偏头痛、蛛网膜下腔出血还是脑膜炎引起的。尽管症状可能几乎完全相同,但每种病症的治疗方法却截然不同。将我们与黑暗时代区分开来的是诊断,是我们发现症状潜在原因的能力,是我们抵制被疾病的表面表现所蒙蔽的能力。症状提供了线索,导致诊断。诊断决定治疗。跳过中间三分之一的思维属于19世纪。

但我们现在真的更聪明了吗?走进医生的办公室,你很可能会被诊断出支气管炎,然后带着广谱(完全无用)抗生素离开。处方的真正触发器是咳嗽,一个症状。孩子发烧也是如此。我们现代医生开出的抗生素有一半像100年前使用的马钱子一样可笑地毫无价值。感觉虚弱?也许服用类固醇(在佛罗里达很流行)后你会感觉好些。悲伤?那么百忧解适合你。准确诊断很困难,通常不受欢迎,没有良好的培训也无法实现。治疗症状——面面俱到,希望最好——的诱惑,正如我们不断证明的那样,是无法抗拒的。

1899年的《默克手册》为我们展示了我们曾经的境况,以及唉,我们依然身处的境况。——托尼·达杰

《默克诊断与治疗手册》(第17版) 联合主编:Mark H. Beers 和 Robert Berkow 《生态印第安人:神话与历史》。Shepard Krech III。W. W. 诺顿出版社,1999年,27.95美元

还记得70年代环保意识广告中那个哭泣的印第安人“铁眼科迪”吗?一滴眼泪,顺着他的脸颊流下,像酸一样灼烧着美国人的良心,这些人想象前哥伦布时代的美国人总是与土地和谐相处,敬畏他们的猎物,并管理他们的自然资源。在《生态印第安人》一书中,布朗大学人类学家谢泼德·克雷奇三世质疑这种刻板印象是否准确。他描绘了一个印第安人的形象,他们将对某些生态条件的敏锐理解与对其他条件的彻底无知结合在一起。

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这本简短但内容详尽的著作(脚注对学者来说是一场盛宴)提醒我们,美洲原住民曾多么有力地改变了他们的自然环境。全国各地的部落——从马萨诸塞州的印第安人到西部的丘马什人——都使用焚烧森林的方式来清理新生长,创造了吸引小型猎物的栖息地。500年前在干旱的西南部繁盛的霍霍坎人,建造了北美洲最大的运河系统,灌溉了大约1万英亩的土地。1700年后,其他群体,如阿西尼博因人、克里人和黑脚人,大量捕猎野牛和海狸,导致这些种群的毁灭。美洲原住民并没有轻柔地对待这片土地,而定居北美洲的欧洲人占据的是一片“已非处女地”的土地。

书中一个最令人震惊的段落与野牛有关。皮甘族、黑脚族、曼丹族和克劳族等群体以与欧洲人相同的热情捕猎,急切地用毛皮换取欧洲工具和物资。但对美洲原住民作为环保高手的声誉造成更大损害的是他们对猎物的毁灭程度。他们一次性将数百头野兽赶下悬崖,有时却只采集舌头、骨髓和驼峰,留下700磅重的尸体腐烂。然而,并非所有群体都如此浪费,克雷奇指出,欧洲猎人对美国野牛群的毁灭负有更大的责任。

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克雷奇讲述了关于鹿和海狸的类似故事。海狸——因其毛皮而珍贵,通常用作毛毡帽的内衬——在帽匠改用丝绸内衬和皮草贸易公司实施适时狩猎配额后,得以免于灭绝。1821年后,哈德逊湾公司停止了幼年海狸毛皮的贸易,并在接下来的十年中,为不同的美洲原住民群体建立了狩猎区域。

克雷奇的观点并非美洲原住民群体与欧洲人完全相同;他们绝不相同。他们彼此之间也并非完全相同。总的来说,他们实践着复杂的狩猎仪式,并倾向于将动物视为类人且值得尊重的存在。在许多情况下,他们更关心猎物是否有转世的机会,而不是猎物是否繁殖。

事实上,了解到美洲原住民没有明确的狩猎和土地保护观念并不令人惊讶。在如此丰富的资源中,他们为什么要这样做呢?尽管与欧洲人的接触以及贸易商品的诱惑促使美洲原住民比以前更热衷于狩猎,但这种差异可能更多是程度而非种类上的。尽管如此,他们迅速适应更商业化文化的能力仍然是本书最深刻的信息之一,其影响至今仍在回响。克雷奇最后讨论了当代美洲原住民及其对土地利用和开发的不同方法。一位乔克托族男子评论道:“我不想成为白人,但这并不意味着我想成为某种神秘的印第安人。我只是一个真实的人类。”——莎拉·理查森

《生态印第安人》 著:Shepard Krech III

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