第37節
第一個試圖不靠神學去詳細研究地球的歷史（即它的過去及可能會有的未來）的人，是蘇格蘭的地質學家赫頓。他在1785年發表了第一本現代地質學著作，他在書中承認自己在研究地球本身的過程中，並沒有能夠看出它有開始和終結的跡象。
從那時以來，我們已經邁進了一大步。我們現在可以相當確定地說，地球目前的這種形態大約是在四十七億年前就已經獲得了的。大約就在那個時期，從形成太陽系的原始星雲的塵埃和氣體產生了我們今天所知道的地球。地球一旦形成，那麼，如果聽任它作為表面覆蓋著一層水和空氣的金屬和岩石的集合體存在的話，它就會這樣存在下去，而且，據我們所知，還會永遠這樣存在下去。
但是，是否會有什麼外來的因素對它進行幹擾呢？
離地球最近的、並且有足夠大的能量來顯著影響地球的天體是太陽。只要太陽能維持目前這種活動水平（它已經處於這種狀態達幾十億年了），地球基本上就不會有變化。但是，太陽能把目前的這種狀態維持下去嗎？如果不能，將會發生什麼變化？這種變化又會給地球帶來什麼影響？
直到本世紀三十年代之前，人們都覺得太陽也象其他熾熱的天體一樣，總歸是會冷卻下去的，它會不斷地向空間傾瀉能量。由於這樣，這種巨大的能流總會枯竭，漸漸地變成涓涓細流。隨著這種情況的發生，太陽也會冷卻成橙色，再變成紅色，光度也越來越昏暗，最後終於熄滅。
與此同時，地球也會緩慢地冷卻下來。越來越多的水將凍結起來，兩極地區也會擴展出去，最後，就連赤道地區都會缺少足以維持生命的熱量了。整個海洋將凍結成一塊堅冰；空氣也會液化，隨後還會凍結成固體。在此以後，冰凍了的地球（還有它那些行星夥伴）還會繞著死去的太陽運轉數不清的年頭。
不過，即使真的是如此，地球還是會做為太陽的行星而存在著。
但是，到了三十年代，核物理學家第一次揣摩出在太陽和其他恒星中所發生的核反應。他們發現，盡管太陽總有一天會冷下來，但在這之前，還要有溫度極高的時期。一旦大部分氫燃料消耗殆盡，其他核反應就會發生，使太陽變熱，並使它大大膨脹起來。總的來說，太陽發出的熱量是比以前多了，但在它那變得很巨大的表面上，每一塊地方所發生的熱量卻會減少。因此，它會變得冷一些。這時太陽就變成了一顆紅巨星。
在這種情況下，地球有可能先被焙成灰燼，最後又會揮發掉。這時，地球做為一顆固體行星的歷史就算到了頭。可是，我們對這一點倒不必過分擔憂，這大概是八十億年以後的事情了。
第38節
物理學家主要研究各種形式的能量，同時還研究能量與物質的相互作用。物理學家對於支配運動的各種定律是很感興趣的，因為任何運動的物質都具有「動能」。他對熱、聲、光、電、磁以及放射性都會感到興趣，因為這些都是能量的存在形式。到了二十世紀，連質量看來都明顯地是能量的一種形式了。
物理學家還對能量從一種形式轉變為另一種形式的方式，以及控制這類轉化的規律感興趣。
自然，物理學家可以有所側重。如果有人對於能量和亞原子粒子的相互作用特別感興趣，他就是一位「核物理學家」（原子核是原子中的主要結構）。如果他對恒星中能量和物質的相互作用感興趣，他就是一位「天體物理學家」。
同樣地，對化學反應中有關能量的問題特別感興趣的人是「物理化學家」。而主要關心生命組織使用和產生能量的方式的人，則是「生物物理學家」。
有的物理學家會致力於在特定條件下進行精確的測量。或許，他打算測定在某些化學反應中所釋放出來的熱量的精確數量；或許，他打算度量某一種亞原子粒於在分裂成其他粒子、並釋放出能量時的精確方式；或許，他打算知道大腦的微弱電勢在某些藥物作用下的精確變化。在這些工作中，他都可以稱得上是位「實驗物理學家」。
另一方面，一位物理學家也可能特別有興趣去仔細鑽研早已得到的測量結果，希望從中發現具有普遍意義的思想。或許，他能推導出某些數學關系式來，這些公式能夠解釋這些測量結果為什麼是這樣的，而且，如果他找出了這些關系，就能用它們來預言某些還沒進行過的測量結果。而一旦進行了這些測量，其結果又和所預言的相一致的話，他很可能就發現了一條被稱做「自然法則」的東西。
試圖用這種方法來獲得自然法則的物理學家，就是「理論物理學家」。
有一些物理學家對理論並不特別感興趣。他們是極有天賦的實驗物理學家。曾經發明了幹涉儀、並精確地測量了光速的邁克耳孫就是這樣的一位。也有人是對實驗毫無興趣的天才的理論物理學家，相對論的發現者愛因斯坦即屬此例。（譯注：愛因斯坦早年對實驗是很感興趣的）。
雖然實驗物理學家把自己框在測量的圈子裏，而理論物理學家又拘泥於數學論證，但這兩種人對於科學都是極端寶貴的。不過，人們總還是希望找到一位既是第一流實驗家、又是第一流理論家的人物。費米就是這種「雙料」物理學家的突出代表（他還是一位傑出的教師，因此，他大概可以說是「三料」的人物了）。
第39節
首先要指出的一點是，時間是一種心理學方面的事物。這是對時間長度的感覺。你吃過了東西，而過了一會兒，你又感到饑餓了。現在是白天，而過了一會兒，就成了黑夜。
這種對時間長度的感覺是什麼？究竟是什麼東西使你意識到某件事情「過了一會兒」才發生？一般說來，這些問題屬於思維機理的範疇，是有待今後解決的課題。
每個人都會意識到，他對時間長度的感覺隨環境而變。幹一天活，好象要比同好朋友在一起呆一天長得多，聽一個小時枯燥的報告，似乎也比打一個鐘頭撲克顯得長。這就是說，我們所提到的「一天」或「一小時」在某些場合下可能要比在其他場合下長一些。不過，這裏面有一樁麻煩事：一段時間在某個人看來可能顯得長些，在另一個人看來又會顯得短些，而對於第三者來說，卻既不長也不短。
要使時間觀念對一群人都適用，就一定得找到一種普遍適用的、並不因人而異的衡量方法。如果有一些人商定在「六個星期後」准時會面，那麼，靠每人自己覺得六個星期已過，然後來到會面地點，這是沒有用的。大家必須全都同意在數過四十二個白天和黑夜後前來踐約，而不管每個人心裏的時間感到底如何。
當我們選擇好某個客觀的物理現象作為代替我們對時間的本能感覺的一種手段時，我們就有了一種可以稱之為「時間」的東西。從這種意義上來說，我們一定不要試圖把時間定義為某種東西，而只能把它定義為某種度量系統。
對時間的最早量度涉及到周期性的天文現象：正午（太陽升到最高處）的一再出現，標志著天數；新月的一再出現，標志著月數；春分節氣（寒冷季節過後，太陽跨過赤道的一天）的一再重複，標志著年數。把一天劃分為相等的小單位，就得到了小時、分和秒。
然而，在我們設法利用比正午的重複更為迅速的周期性運動之前，這些很小的時間單位是無法精確地測量出來的。等振幅擺和等擺遊絲使得十六世紀出現了現代的時間量具。從那時起，對時間的量度才成為精確可信的。現在，對於更精確的時間，我們用原子的振動來量度。
我們怎樣能保證這些周期性現象真的是「均勻的」呢？難道它們不會象人對時間的心理感覺那樣也是不可靠的嗎？
有可能。不過，我們可以用幾種方法獨立地測量時間，並把測量結果加以比較。如果某種方法有顯著的不均勻因素，那麼，在和其他方法進行比較時，這種不均勻性就會表現出來。如果所有的方法都不均勻，它們也很難是恰巧同樣地不均勻。因此，如果各種測量結果十分相近——實際結果也正是如此。我們就只能得出結論說，我們所應用的各種周期性現象從根本上來說都是均勻的。不過不都是完全均勻的，比如，一天的長短就稍有變化。
物理學所量度的是「物理時間」。各種生物，包括人在內，都參加了周期性活動（如睡眠和清醒），而且，這些活動無需依賴外界的變化（如白天和黑夜）。不過，這種「生物時間」並不象物理時間那樣嚴格。
此外，當然還存在著一種對時間長度的感覺，或者說「心理時間」。即使看著一只鐘，幹一天活仍然顯得比同好朋友在一起呆一天要長得多。
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