可怕的科学大全集(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：雅瑟,洪洁

出版社：新世界出版社

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可怕的科学大全集试读：

前言

21世纪的科学技术发展更加迅猛，人类在探索科学的道路上也取得了一个又一个的成绩：对宇宙的进一步探索；在气象条件都适合的条件下左右天气变化；互联网的飞速发展……人类总是在不断尝试着新的东西。可以说，科学包含了世界的全部奥妙，不断的超越、进步更是给我们人类的生活带来了翻天覆地的变化。

看似神秘、高深莫测的科学，其实并不复杂，也并非只存在于科学实验室，它就在我们的日常生活当中，随处可见。例如，地砖一般是正方形的或正六边形的，照相机用三角架而不用四脚架，飞机上不能使用电子产品，乘客在飞机降落时要嚼口香糖，等等。这些普通常识都与我们的工作学习和生活息息相关。

此外，科学还有一些领域是暗藏玄机、充满挑战和刺激的。例如，神秘的UFO、“大地的愤怒”地震、杀人的疾病、可怕的生物武器、“高山丛林的魅影”野人以及目前不可征服的死亡地带等等。这些怪异可怕的科学现象、未解之谜，吸引着我们进一步去了解、去探索。

科学的力量是强大的。科学技术犹如一把双刃剑，它在创下了一个又一个奇迹的同时，也给我们留下了一个又一个难题：克隆技术、器官移植、人工病毒等等，这些还有待于我们进一步去研究、去发现。《可怕的科学大全集》全方位、多角度地为喜欢和爱好追问未解之谜的朋友选取了世界上匪夷所思、极具探索价值的诸多谜团：包括人类起源、史前恐龙、要命的数学、玄妙的物理、恐怖的化学、神奇的医学、科学实验和定律、受苦受难的科学家、超能电脑、科学悲剧、预言咒语、身体绝密报告、植物世界、飞鸟王国、破案术等等，内容涵盖天文、地理、文化、科技、生物等方面，在参考大量文献资料的基础上，将事实客观、公正地呈现在读者面前。

本书语言通俗流畅，分析逻辑严密，内容丰富精彩，能够启迪心智，引发深思，不仅有助于读者增益知识，还能从中得到极大的精神愉悦。

由于编者水平所限，书中难免有疏漏之处，敬请广大读者朋友批评指正。

第一篇　科学世界，其实很“可怕”

在光辉灿烂的科学表象下，往往充满了鲜为人知的诡异情ɶɶ景、怪诞无比的另类事实以及骇人听闻的秘密。它们在大多数教科书中被刻意忽略不提，但这些恰恰是帮助我们更全面了解科学真相所不可或缺的重要内容。神奇的进化论——人猿竟然同祖；史前时代的神话：恐龙消失的秘密；要命的数学，生活中处处离不开它；不可思议的化学，可怕而又混乱；魔鬼逃出潘多拉魔盒：杀人疾病全记录……这些都将在本篇一一介绍。

第1章　神奇的进化论：人猿竟然同祖

石破天惊的猿猴变人学说

人类起源之谜是一个能引起人类无尽遐想的话题。千百年来，诸多声名显赫的人物提出了许多惊世骇俗的理论，并言称自己诠释或揭示了人类起源的问题，例如神创论、外形起源论、大海起源论、化学进化论等。但是在人类智慧越来越强大的聚焦之下，很多假说都被推翻，最后人猿同祖论成为了主流学说。

1863年，英国博物学家托马斯·赫胥黎出版了《人类在自然界的位置》，把人和灵长类动物的身体结构作了详细的比较，由此证明人是猿类的近亲，他提出了一个崭新的观点，即人是由古代的类人猿逐渐变化来的，或者说人是和猿从同一个祖先分支而来的。他是第一个提出“人猿同祖论”的科学家。

1871年，达尔文出版了《人类起源和性的选择》，详细列举了人和动物在胚胎和身体构造上的一些相似之处，进而来论证人与动物的关系。他在书中还举出一些在有的动物身上很发达却在人的身上由于不再有用或用得很少而退化的肢体，如尾巴，来论证人类与动物的“血缘关系”。

达尔文提出的“人猿同祖”的观点与基督教“上帝造人”的说法是对立的，因此便遭到了学术界落后势力和基督教会的强烈反对。1860年6月，即达尔文的《物种起源》出版的次年，英国科学促进会在牛津召开会议，会上有3篇论文攻击达尔文。当时人类进化过程中的头盖骨达尔文没有出席这次会议，他的好友赫胥黎参加了会议。由于主教根本不懂生物，但他依仗宗教的权威，提出：“按照达尔文的观点，一切生物都起源于某种原始的菌类，那么我们人类就跟蘑菇有血缘关系了。”然后，他又恶毒地攻击赫胥黎道：“请问，按照他的关于人是从猴子传下来的信念，那么跟猴子发生关系的究竟是你的祖父一方，还是祖母一方？”

幸好现代科学的发展帮助了科学家，他们可以使用各种新方法与新技术来界定人类、猿类和猴子三者之间的关系。他们得出的结论是：黑猩猩与人类的关系最近，它们和人类是共同的祖先，但从700万年前开始分化开来；再往前200万年，大猩猩又从那时的共同祖先分化出去；其他的猿类在时间上和亲缘关系上，就更早地与人类分化了。

原始人是何时何地转化为真人的

达尔文创立生物进化论后，多数人已经接受了这种理论，即现代人和现代类人猿有着共同的祖先。但人类这一支系是何时何地从共同祖先这一总干上分离开来的？什么是它分离开的标志？原始人类又是何时何地转化为真人的？……

对于这些难解的谜题，古人类学家也一直在努力寻找正确的回答。多数古人类学家认为：真人是以制造工具为标志，真人出现以前的人类祖先被科学家们称之为“前人”。直立是前人从人猿共祖主干上分离的形态学标志，他从主干分离的地区可谓人类最早的摇篮。真人不断演化发展，最后成为现代人，同时形成现代不同的人种，这个进化过程完成的地区便是人类演化最后的摇篮。

在探索人类起源时首先要确立一个前提，即人类是一个生物物种，他只能有一个祖先，不可能有多个祖先。不能说黑人有一个祖先，而白人又有另一个祖先。因为不同的物种之间虽能婚配，却不能生育后代，只有同种能育。如果我们主张人类多祖论，就会在生物学上犯常识性的错误，现在已证实了人类多祖或多元论是违背科学常理的。而日新月异的科技发展为人们了解自身起源的奥秘打开了一条新的途径。分子生物学特别是分子人类学的发展，不仅从微观分子水平上展示了人与其他灵长类动物特别是与大猿类密切的血缘关系，而且依据遗传物质的变异度可以推算出它们分化的大致时间跨度。原先认为人和猿分离的时间大约为距今2000万～2500万年前之间，而通过分子生物学方法的推算只在距今400万～500万年前之间。

那么，人类从人猿主干上分离，究竟发生在哪一地区？是在非洲，然后走进亚洲，还是开始就在亚洲？

争议不断的人类起源地

到目前为止，影响最广泛的就是非洲起源说，即人猿分离最早从非洲开始。“非洲是人类的摇篮”，首先是由达尔文提出来的。他在1871年出版的《人类起源与性的选择》一书中作了大胆的推测。另一位进化论者海格尔则早在1863年发表的《自然创造史》一书中主张人类起源于南亚，还绘图表示现今各人种由南亚中心向外迁移的途径。此外，还有中亚说、北亚说以及欧洲说。由于人类的摇篮随人类化石的不断出土发现，而摇摆于世界各大洲。

欧洲也一度被认为是人类的发源地。从1823年到1925年就有116个个体骸骨被发现，其中包括猿人阶段的海德堡人。而新石器时代的人骨发现更多，有236起。因此，人们打开地图一看，欧洲布满了古人类的遗址。而当时除了爪哇猿人以外，在亚洲其他地区和非洲还没有找到过古人类遗址。还有，最早发现的古猿化石也出土于欧洲，即1856年在法国发现的林猿化石。加上20世纪20年代“辟尔当人”的骗局喧嚣一时（辟尔当人被有些学者看做是最早的人，甚至称其为“曙人”。最后被揭露，所谓“曙人”只不过是将一个新石器时代的人头骨和一个现代猿类的下颌骨凑合起来的假品），所以当时许多人认为人类起源的中心是在西欧。但随着亚非两大洲更多人类化石的发现，人类摇篮欧洲说才逐渐退出了舞台。

1887年，荷兰解剖学家杜布哇，抱着寻找早期人类化石遗骸的热望，来到印度尼西亚的爪哇岛，居然找到了原始人的化石。1890年，在一个名叫垂尼尔的地方，先是找到下颌残片，次年又发现一具头盖骨，这就是著名的“爪哇人”第一号头盖骨。1892年，又在不远处找到一根大腿骨。杜布哇研究了这些材料后，认为它们属于同一个体，而且正是人们要寻找的人与猿之间的“缺环”。而到了1927年，中国发现“北京人”化石，之后相继发现了“北京人”制作和使用的工具以及用火遗迹。“北京人”的发现引起了巨大轰动，也使中亚起源说更加风靡一时。

1911年，加拿大裔美籍古生物学家马修·威廉迪勒在《气候和演化》一书中，列举种种理由论证中亚高原是人类的摇篮。其理由，一是中亚因喜马拉雅山的崛起，致使自然环境变得不适宜生存，但对动物演化来说，受刺激产生的反应最有益处，所以这些外界刺激可以促进人类的形成；二是哺乳动物的迁徙规律常常是最不进步的类型被排斥到散布中心之外，而最强盛的类型则留在发源地附近继续发展，因此在离老家比较远的地区反而能发现最原始的人类。当时发现的早期人类化石如海德堡人和爪哇直立猿人，与这一假说正好吻合。

但是仅凭一点个体化石就要证明人类起源是不够的，如果没有完整的化石链，那么以上种种学说到最后也只能是一种假说。那么，关键的化石在哪里呢？

从“东非能人”到“露西少女”

非洲起源说之所以能在学术界产生广泛影响，就是因为早期人类化石和文化遗物曾在非洲大量涌现，“东非能人”和“露西少女”的发现，也使得人类早期阶段的复杂图景越来越清晰地展现在人们面前。

最早的南方古猿化石是1924年在南非开普省发现的，它是一个古猿幼儿的头骨。通过对化石进行研究发现：它的脑容量虽小，但比黑猩猩的脑更像人；从头骨底部枕骨大孔的位置判断，已能直立行走。于是，被定名为南方古猿，认为它是介于猿和人之间的类型。

自1924年找到首个幼年南猿头骨以来的七十余年，在非洲有不少于20个地点发现了最早阶段的人类化石。南猿逐渐引起学术界的认同和重视。但就它是“最接近猿的人”还是“最接近人的猿”，学术界仍有争议。解决争议的关键是南猿能否制造工具。此外，由于南猿化石出土层位不清，所以南猿确切的生存年代还一时无法搞清。

但很快地，东非的化石发现为解决这些问题提供了新的契机。从1931年起，英国考古学家路易斯·利基就在东非大裂谷一个名叫奥尔杜威峡谷的分支部分进行发掘，找到了不少非常原始的石器。它们是用河卵石或砾石简单打制成的，年代是更新世早期。谁是这些工具的主人呢？利基夫妇在这里搜索了二十多年，终于在1959年7月的一天发现了一具南猿头骨。它比南非粗壮南猿还要粗壮，学名为“鲍氏南猿”，一般称其为“东非能人”。通过种种理化测年法测得他的生存年代为距今170万年前。“东非能人”的发现，不仅揭开了东非地区一系列重要发现的序幕，而且将作为“缺环”代表的南猿，由“最接近人的猿”，一下跃升为“最接近猿的人”或“人类的先驱者”。

1974年11月，美国自然历史博物馆的科学家多纳尔德·约翰森等研究人员来到号称“非洲屋脊”的埃塞俄比亚，他们在那里的哈达地区发掘到一具不太完整的古人类化石。根据骨骼的形态分析，化石的主人是一个年仅20岁的女性。约翰森给她起了个名字——“露西少女”，并详细分析了她的身体结构特点。约翰森认为，“露西少女”生活在距今300万年以前，她已经能够独立行走。

时间到了20世纪90年代，非洲的古人类化石重要发现接连不断。1992年，在埃塞俄比亚的阿拉米斯发现距今440万年前的南猿化石，被命名为“始祖地栖猿”。1996年，来自13个国家40多位科学家组成的考察队在阿法盆地的中阿瓦什地区，找到了距今250万年前的南猿化石。由于它在形态上混杂着接近人和许多不同类型南猿的特点，被认为是连接阿法南猿和早期人属之间的一个新种代表，被定名为“惊奇南猿”。在肯尼亚图尔卡纳湖东岸的库比福拉，则相继发现了阿法南猿、鲍氏南猿、“能人”，以及曾被叫做“1470号人”的头骨化石。后者最后被定名为“卢道尔夫人”，距今年代为190万年前，并被认为是人属中的最早成员；在湖西岸，1985年曾发现有一具距今250万年前的头骨，被命名为“埃塞俄比亚南猿”，是粗壮型南猿的祖先；1995年在西岸的卡那坡发现的距今410万年前的原始类型南猿化石，被命名为“湖滨南猿”。最令人振奋的是，它们的下肢骨显示出直立行走的特点，而上肢骨却仍保留着上攀援的特点。这表明分子生物学所推测的距今500万年前人与猿分道扬镳可能是对的。

据此，一种学术观点认为，人类的发祥地很可能在非洲，特别是东非地区。大概在距今180万～200万年前，非洲的“能人”甚至“匠人”走出非洲进入亚洲和欧洲。这就是完整的人类非洲起源说。

在进化路上“走失”的尼安德特人

尼安德特人是现代欧洲人祖先的近亲。20万年前，他们生活在整个欧洲和亚洲西部。他们身材壮硕、肌肉强健，能适应改变，本应继续繁衍生息不绝。然而，尼安德特人最终走向了灭绝。这是很奇怪的现象。因为大部分的动物，包括我们的近亲黑猩猩与大猩猩，都至少有两种存活下来，为什么在欧洲与西亚繁衍超过20万年的尼安德特人却最终趋于灭亡了呢？人类进化过程图

那么，尼安德特人具有什么样的特征呢？他们身材一般矮小，只有165厘米，却非常结实——胸肌惊人，四肢短粗，前额低而倾斜，眉峰骨向前突出很多，在眼眶上形成整片的眉脊，他们的形态看起来更像大猩猩而不似人类。他们属于生活在远古时期的晚期智人，其化石发现时间横跨距今4万～20万年前的时间。可见，他们曾经主宰欧亚大陆近20万年，同时足迹遍布各处——以色列、意大利、英国、法国、俄罗斯甚至蒙古。

从发掘出来的一些石片、石刀可以看出，尼安德特人会使用石器，他们还会照顾生病的族人并且埋葬尸体，这些线索使得他们多了一丝“人”味。

但是，4万年后，尼安德特人的化石便不再出现，他们如恐龙般突然之间销声匿迹，对他们为何消失的各种猜测一直不断。

关于尼安德特人消失的原因存在两种猜测：一种认为被外力因素所灭绝，另一种观点理论认为被现代智人所同化。

直布罗陀博物馆的进化生态学家克里夫·芬利森曾经主持发掘过多个直布罗陀地区的洞穴。他推测，尼安德特人消失的原因基于环境因素。当尼安德特人生活的树林由于气候变化变成了开阔的草原，采用伏击方式狩猎的猎人不能有效地猎取足够的食物，又不能改变狩猎方法，致使所获得的食物越来越少，最终走向灭亡。

不过，有专家认为这是对尼安德特人的误解。因为尼安德特人曾非常成功地面对气候挑战的时间至少有20万年，比延续至今的现代智人还要长12.5万～15万年。

另一种看法是，尼安德特人是一个与现代人类完全不同的物种，现代人类进入他们的领地后，很快就将他们消灭了。

在另一项研究中，科学家利用改良型年代测定技术发现，4万多年前，现代人类进入欧洲大陆后，尼安德特人没有迅速消失，而是继续存在了近1.5万年，根本不是“闪电战”理论设想的那样——现代人类迅速取代了尼安德特人。

有学者认为，尼安德特人未必被智人灭绝，反而可能因为遗传上居于劣势，所以都被现代人同化。尼安德特人究竟下落如何，众说纷纭，人类历史上留下的记载和证据也寥寥无几。

中国“古人类”挑战非洲起源论

人类非洲起源说虽然获得了很多学者的认同，但也并没有盖棺定论，它还要面临很多挑战。比如我国在近半个世纪也发现了大量有关人类演化的化石材料，中国学者正在积极建构中国古人类的演化体系，以挑战非洲起源论。

自20世纪50年代在云南开远发现古猿以来，70年代和80年代在云南禄丰和元谋又相继发现古猿化石，可分大小两种类型。有些学者认为大型者可谓西瓦猿型，小型者属拉玛猿型。拉玛猿作为人类远祖的论点其时在我国风行一时，所以有的学者认为人类远祖已在中国找到，便将小型古猿命名为“中国古猿”。

20世纪60年代，陕西兰田公主岭和云南元谋大那乌发现了直立人类型的蓝田人和元谋人，他们距今超出100万年，后者甚至达到170万年，成为目前已知中国境内最早的类人化石。但遗憾的是，元谋人化石目前仅限于两枚上内侧门齿，以及年代稍晚的一段胫骨，而在非洲发现的年代大致相同的却有完整的骨架。

自1985年起，在四川巫山县龙骨坡出土了一批早更新世哺乳动物化石，其中包含像人的一枚门齿和一段下颌残块，同时还宣称出土了有人工痕迹的石制品。一开始它们被部分学者鉴定为直立人型，后来国外学者介入，认为与直立人形态差异大，而与非洲的“能人”和“匠人”相近，并进一步测定了其年代为距今180万年以前，甚至超过200万年。20世纪80年代，我国有些学者在发掘和研究元谋西猿时，将之定名为“东方人”，并将其生存年代定在距今250万年前。而在同一地区的蝴蝶梁子发现的一具幼年头骨，鉴定为拉玛猿型，认为是人类的祖先，后来宣称在地层中也找到了“石器”，将之更名为“蝴蝶人”，其生存年代定为距今400多万年前，并进而构筑了“开远拉玛猿”——“禄丰拉玛猿”——“蝴蝶拉玛猿”（或“蝴蝶人”）——“东方人”——元谋猿人——昭通人（智人的早期代表）——西畴人、丽江人（智人的晚期代表）等相当完整的系列。鉴于此，有人提出滇中高原及其邻区是人类起源的关键地区。但遗憾的是，早在20世纪70年代后期，学术界已抛弃拉玛猿是人类远祖的观点。后经研究，所谓“蝴蝶人”的“石器”原来是天然石块；而“东方人”的石器，后来被证明是地表上拣来的，而且时代甚晚。

20世纪90年代，非洲出土大量早期人化石，并且这些化石构成了一个相当完整的演化体系，而亚洲地区出土的化石很难与它相提并论。古人类学的研究还表明：“东非能人”具有较大的躯体和较重的脑量，不仅已能制造工具，很可能还有较紧密的群体关系。加上古气候的变化，引起生态环境的变化和哺乳动物的迁移，由此带动了古人类群的迁徙。这些研究成果在20世纪90年代后期汇成“走出非洲”的假说。以色列的乌贝蒂亚、格鲁吉亚的德玛尼西、巴基斯坦的伯比山以及我国的“巫山人”诸遗址，均被看做是早期人类迁徙途中的遗迹。

我国的古环境条件还不错，已发现了丰富的中新世和上新世的古猿化石，但中国要挑战非洲起源论，就必须找出更多的早期人类化石，而且这些化石能建立一个比较完整的体系，使得非洲材料从属于这个体系才行。

人类是否仍然在进化

人类有许多优越于其他动物的地方，比如人类可以自主地使用避孕用品来有效控制生育数量，发明了维持生命和延缓死亡的药物，有改造自己DNA的潜力。因此有些人便认为人类已经摆脱了进化的控制，而这个观点是错误的。

进化建立在两个基础之上：可遗传的变异和选择。显然，人类个体千差万别，而形成差异的原因是基因突变。时至今日，基因突变仍然在以与整个进化过程相同的速度进行着。但选择呢？看起来，我们似乎已经摆脱了自然选择，适者生存和繁衍的法则已经不复存在。现代医药能帮助人们克服疾病和足以致死的伤势。计划生育和繁殖技术令繁殖成为可选择的问题，而不再是一种顺应自然的特征。

但人工选择——人们通常将其与动植物的驯化联系在一起。显然，我们没有像祖先设法培育高产小麦那样，系统化地引导自身基因组的进化，但也有类似之处：很多人类特征的存在只是因为我们人为地选择了它们。例如，眼镜的发明令近视眼增加，乳品业的发展令很多成年人有了消化乳糖的能力。在此过程中，其他力量也在起作用——人们正在改变环境和气候，使世界充满了污染物，为新疾病的产生创造了条件——这些变化几乎毫无疑问地会推动人类进化。

尽管我们可能认为基因技术会赋予我们具有控制未来的能力，但它其实会把人类进化推向未知的方向，认为我们能朝某个特定方向改造自身基因组的想法是狂妄的。我们对自己的基因如何相互作用所知道的会非常少，以至于任何改造精子或卵子的尝试都很可能导致难以预料的结果。目前所能肯定的是，人类的基因库正在改变，而且其速度之快也是前所未有的。但进化会带我们走向何方？未来的人是否永远和现在一样？仍需要科学家们进一步研究探讨。

第2章　史前时代的神话：恐龙消失的秘密

中生代地球霸主恐龙的谜题

恐龙生活在2亿年前的中生代，它们曾是地球的霸主，但却于6500万年前突然灭绝。只给我们遗留下骨骼化石，成为研究的重要资料。那么，恐龙为什么会灭绝呢？在回答这个问题之前，我们还要对恐龙作进一步的了解，比如恐龙到底是不是冷血动物？恐龙是什么颜色的？以及恐龙的奔跑速度如何，等等。这些对揭示恐龙灭绝的原因有决定性的重要意义。

中生代是爬行动物的黄金时代，大量的爬行动物在陆地上生活，因此中生代又被称为“爬行动物时代”，大地第一次被脊椎动物广泛占据。恐龙是所有爬行动物中体格最大的一类，很适宜生活在沼泽地带和浅水湖里，那时的空气温暖而潮湿，食物也很容易找到。在几百万年的历史中，种类繁多的恐龙占领了陆地，成为地球上的霸主。

科学家在研究恐龙时，首先关注的是：庞大的恐龙到底是冷血动物还是温血动物。持冷血（变温）动物观点的学者主要的根据是，恐龙是属于比较低等的动物，鳄鱼、青蛙、蛇都是典型的冷血动物。但是冷血动物的体温都是随着外界温度的变化而升降，庞大的恐龙依恐龙靠什么达到最佳温度呢？如果也依靠晒太阳，则很难自圆其说。经推测，最重恐龙达80吨重，如此庞然大物，依靠晒太阳升温，简直无法想象。另一些学者提出恐龙是“温血动物”，体温恒定。但是“温血动物说”仍旧难以服人：最大恐龙身高9米以上，身长20米以上，重量达80吨，多大的心脏才能推动如此大量的血液、维持血液循环而满足身体各部位的需求啊！

第二点需要确定的就是恐龙的颜色。传统的观点是“色彩暗淡论”。他们的理由很简单，恐龙身躯与大象一样庞大笨重，为了保护自己，皮肤一定较厚而颜色一定暗淡。大型爬行动物都没有绚丽多彩的颜色。这种观点是大多数学者坚持的，也有一定的说服力，因此在自然博物馆和大型科幻电影中，臃肿庞大的恐龙都是土黄色或灰绿色，没有艳丽的色彩花纹。但“色彩鲜艳论”却向传统观点发起了挑战，他们认为，远古时期恐龙是当时地球的霸主，没有必要保护自己，恐龙很可能会把自己“打扮”得光彩夺目。跟传统观点折中一下，就是大型恐龙是色彩单调暗淡，而中小型恐龙则是多色彩的；食草恐龙的色彩是土黄草绿色，而食肉恐龙是色彩斑斓的；在同类恐龙中，雄性恐龙是色彩鲜明的，而雌性恐龙是色彩单调的。

第三点是关于恐龙的奔跑速度。恐龙虽然早已灭绝，但地球上还有一些角落留下了恐龙脚印的化石。而科学家根据“脚印”化石，就计算出恐龙奔跑的速度。经过计算可以知道：“食肉”恐龙的行走速度大约是6～8.5公里/小时；“食草”恐龙速度慢些，大约是6公里/小时左右。遇到紧急情况时，所有的恐龙都会急速奔跑起来，速度可达16～20公里/小时，“食肉”恐龙在追赶猎物时速度还会快些。看来，远古时期的恐龙与笨拙的大象速度相近。

关于恐龙灭绝原因的说法是多种多样的，但是其中很多都与恐龙自身因素密切相关，而对恐龙有个基本了解，也是人类继续探索恐龙灭绝原因的重要基础。

恐龙末日：小行星撞地球

这是一个发生在史前年代的惊心动魄的故事。它也曾被人反复讲述过：

距今6500万年前的一个阳光灿烂的下午，烈日照耀下的热带灌木林中，许多不同种类的恐龙平静地像往常一样或在湖边漫步，或在水中觅食。在森林的边缘，一只性情温和的雷龙正在水草丰美的地带来回踱步；在一片开阔的原野上，一只霸王龙正准备扑向一只巨大的三角龙……

突然，遥远的天际出现了一团巨大的火光，一声从来没有听到过的巨响打破了这个宁静的世界。一个直径几公里大的流星猛烈地撞到地球上。这是一颗不期而至的小行星，与地球碰撞后产生的撞击力可达1015吨TNT炸药爆炸所产生的能量。卷着尘埃的一个巨大的蘑菇云迅速升起，直冲天空，而后弥散开来，最后把整个地球都笼罩在里面。很快，恐龙就彼此都看不见了，因为黑云遮天蔽日，白天也没有了阳光，这种恐怖的状况持续了一两年。植物因为光合作用中断而大量枯萎、死亡，“食草”恐龙率先相继死去，“食肉”恐龙也由于失去了食物而陆续灭绝了。

这就是恐龙灭绝原因中最流行的观点：小行星撞击地球学说。这一假说的证据还来自于在世界各地发现的6500万年前的沉积物中存在的一种氨基酸。这种氨基酸含有大量的铱元素，大量地存在于某些天体里，在地球上根本不应该存在。这个富含铱元素的地层在北美洲、欧洲和澳大利亚的许多地区都被先后发现，在我国西藏的冈巴地区几年前也发现了这个含铱层。

科学家甚至还锁定了撞击的地点——即著名的墨西哥尤卡坦半岛Chicxulub陨石坑。持这种观点的科学家认为，这次撞击导致了大规模的森林大火，产生大量二氧化碳进入大气，导致了一段时期内大气失控性变暖，恐龙在炽热的煎熬中大量死去；或者森林大火喷发出足量的煤烟，遮天蔽日，破坏了恐龙的食物链，“食草”恐龙因缺少赖以为生的食物而灭绝。

一部分科学家认为，这次爆炸使所有恐龙都灭绝了。但是，也有一些科学家认为，只有70%的恐龙在当时灭绝，其他的一些种类的恐龙则勉强地躲过了劫难，可是在随后的几百万年里就逐渐绝灭了。这后一种说法并不是没有道理，因为在6500万年前的这次事件以后形成的地层里，仍有一些恐龙骨骼被发现。例如，美国新墨西哥州6000万年前上下的地层中就曾经发现了恐龙的残骸。在阿拉斯加新生代的冻土带里，也发现过三角龙的化石。这些现象似乎说明，在这次小行星撞击地球引起的大爆炸以后，仍然有一些恐龙挣扎着生活了几百万年，最后才因为不适应新的气候和新的环境而相继灭绝。

有些科学家甚至认为地球在这个时期不仅经历了一次较大的行星撞击，而且还接连受到了许多次小一些但是依然严重威胁地球生命的小行星撞击，其中可以证实的在加勒比海和美国衣阿华州发现有行星撞击过的痕迹。

但也有许多人对这种小行星撞击论持怀疑态度，因为事实是：蛙类、鳄鱼以及其他许多对气温很敏感的动物都顶住了白垩纪而生存下来了。因此，这种力量虽然获得了许多科学家的支持，但是仍难以完全说服众人。

气候变冷改写恐龙命运

关于恐龙灭绝的原因，有一个重要的说法就是气候变迁。6500万年前，地球气候陡然变化，气温大幅下降，造成大气含氧量下降，令恐龙无法生存。当然，也有一部分科学家认为，恐龙是冷血动物，身上没有毛或保暖器官，无法适应地球气温的下降，都被冻死了。而在侏罗纪时期，联合古大陆又开始分裂，到白垩纪晚期加速分裂，而且气候逐渐变冷，全球海平面下降，陆地面积增大。一项科学研究显示，1.37亿年前，世界海洋的温度突然从13℃～14℃急剧下降到9℃。白垩纪时期气温突然下降，很有可能是导致全球的恐龙化石恐龙消亡的主要原因。进行这项重大研究的科学家称，这一现象导致恐龙走向最终的灭绝之路。

尽管当时湖泊比较发达，但由于气候变冷，使恐龙无地躲藏身体，举步维艰，这大大地影响了恐龙的繁育和生存。随着气温下降，气候也变得不那么湿润温暖了。恐龙的呼吸器官不能适应干冷干热的空气，而且一到冬天，恐龙的食物也没有了。在这种情况下，恐龙只好一步步走向灭亡，直至最终从地球上彻底消失。

白垩纪末期的气候变化，对恒温的哺乳动物来说，或许只是小事一桩；但对冷血的爬行类动物来说则是灾难性的。首先，繁殖这一关它们就很难过。对现代爬行动物的研究表明，它们的孵化温度要求很严格——过高、过低、只需几度之差就能给它们招来灭种之灾。近年来，在河南南阳和湖北郧县发现了成窝状未孵化的恐龙蛋化石，很可能就是由于白垩纪晚期天气变冷所致。有些学者曾对恐龙蛋的蛋壳进行了研究，蛋壳是由乳状层和立柱体层组成，并有气孔内外相通，经系统观察发现，白垩纪晚期蛋壳上的气孔普遍变小，对这一现象他们解释为可能与全球性气候变冷有关。

根据气候变化学说，恐龙从繁荣到衰亡经历了约3000万年，而且绝灭是逐渐发生的，各类恐龙的绝灭有先有后，而不是一刀切的。不过从地球发展史的角度看起来，绝灭的速度还是很快的。

冰川时代的恐龙“性别失调”

恐龙究竟为什么在地球上突然销声匿迹？一直以来，科学界对此争论不休，不过现在又有了一种很新鲜的解释观点。近几年，西方有科学家提出了一种推测，认为如果恐龙的生理结构类似于当今的爬行类动物的话，那么6500万年前，由于地球环境发生了巨大变化，恐龙后代的性别受到温度变化影响，出现了严重的性别失调现象，雌性恐龙越来越少，以致恐龙家族渐渐无法继续繁衍。

我们知道脊椎动物的性别就是在受精的一刹那由父母双方的染色体决定的，如果一条X染色体遇到了一条Y染色体，那么下一代性别就是雄性；如果两条X染色体相遇，那么下一代性别则为雌性。但由于生理构造和新陈代谢不同，大多数卵生爬行动物后代性别的确定方式就非常独特，它们受孵化时巢穴温度的影响，海龟和鳄鱼就是其中的典型代表，即便它们在同一巢穴中生下上下两层蛋，由于温度不同，孵出的幼体性别也不同。美国科学家近年来就对美洲鳄和扬子鳄作了详细研究。他们研究的结果表明，孵化时的温度决定鳄鱼“新生儿”的性别。研究还表明，当孵化温度为26℃～30℃时，鳄鱼的新生儿全为“女的”；在30℃～34℃时，鳄鱼的新生儿“有男有女”；在34℃～36℃时，鳄鱼新生儿全为“男的”。如果温度过高或者过低，它们的卵就孵化不出来，成为“死蛋”。

鉴于恐龙是鳄鱼的远亲，科学家通过对鳄鱼“新生儿”性别的研究后大胆推测，恐龙灭绝是因为“男女比例失调”。在侏罗纪末期，随着冰川时代的来临，全球气温骤降，恐龙产的蛋要么是死蛋，要么孵化出来的是雌性恐龙。因此，最先消失的是雄性恐龙，那些活着的雌性恐龙全都成了不折不扣的“剩女”，无法繁衍后代。这使恐龙世界雌雄比例严重失调，随着雌性恐龙的逐渐减少，恐龙家族也就走向了灭亡。

这种说法如果成立，那么对人类也是一个警示：最终决定世界命运的是自然规律而不是人类，超级严寒是生物的头等杀手。

关乎存亡的争议：胎生还是蛋生

一种学术观点认为，在漫长的恐龙时代，曾经几次遇到大的气候、环境变化，为什么其他几次没有导致恐龙灭绝，而6500万年的那次，就可以导致恐龙灭绝呢？如果追问这个时期与之前有什么不同，那就是多出了哺乳类动物。难道哺乳类动物就是恐龙灭绝的原因吗？

从个体竞争上看，成年恐龙个体的生存能力，绝不亚于成年哺乳动物个体的生存能力。大概6500万年前的恐龙成年个体，生存能力相对于哺乳动物的成年个体还要强一些。但是，恐龙依然被哺乳动物淘汰了。最主要的因素就是生殖方式上的差别，决定了竞争双方的命运。

哺乳动物是胎生。这相对于蛋生，是一个巨大优势。因为，父母可以更好地保护自己的后代，原因仅仅是可以相对自由地带着胎儿移动，躲避危险，或者获得食物。而蛋生，就没有这个优势了，在孵化的那一段时间内实在不方便，对于某些非肉食恐龙还很危险。

蛋生的劣势，在恐龙生命的某个时候是非常明显的。恐龙产蛋以后，孵化出小恐龙是需要一段时间的，几天，或者十几天、几十天。这是极大的致命缺点，恐龙之所以被哺乳动物淘汰，大概仅仅是基于这一个因素。

在这一亿多年内，恐龙在进化前进，哺乳动物也同时在进化前进。在这一亿多年内，哺乳动物进化速度与恐龙相比，总不占优势。恐龙一直是同时代的佼佼者，而哺乳动物总是默默无闻地跟着前进。也就是说在相当长的时间里，一直是恐龙威胁恐龙，哺乳动物基本是附属的。恐龙之间都是蛋生，因此，在这方面不会有胜利者，虽然照样有盗蛋分子，但是这些盗蛋分子基本是恐龙，相互必然会进化出防备的办法的，相互之间会达到一个均衡。均衡的结果就导致大家种群规模都减少了一些。

而哺乳动物在获得某个关键性进化时，生存能力获得较大前进，此时如果成为或者说依然是盗蛋分子，在与恐龙的盗蛋与保蛋的竞争进化中，恐龙是很容易被打败的。会出现进化失衡，一方的消失就不可避免了。

而恐龙的灭绝也是哺乳动物繁盛的开始，科学家们发现哺乳动物的最大体型在6500万年前开始急剧增长。而在大约3400万年前的渐新世的欧亚大陆上达到顶峰，就是在这个时期，欧亚大陆上出现了高18英尺（约6米）、重17吨的类似犀牛的食草动物——无角巨犀。这种巨塔般的掠食者，以及象目的恐象，是地球上曾经存在的最大的哺乳动物。它们和那些蹿行于恐龙之间的小型哺乳动物可谓是天壤之别。胎生还是蛋生，这确实是一个关乎存亡的问题。

被子植物：恐龙的致命食物

恐龙年代末期，也是被子植物和裸子植物调换统治地位的年代。地球上的裸子植物逐渐消亡，取而代之的是大量的被子植物，但是这些植物中含有裸子植物中所没有的毒素，对于形体巨大、食量奇大的植食恐龙来说，这是致命的——大量摄入被子植物导致体内毒素积累过多。

在恐龙年代，恐龙是以裸子植物如蕨类等为食物源的，哺乳类则主要以被子植物为食物源。当时的裸子植物都很高大，被子植物则不很高，而且裸子植物是先于被子植物进化出来的。但在被子植物进化出来以后，因为被子植物的种子是有外壳保护的，所以恐龙同时代的各种动物包括鸟类虽然可以吃被子植物，但它的种子很难被消化，排除体外仍然能够继续发芽生长成新的植株，并且可以随着动物的运动而散播到各地。还有很重要的一点是，被子植物一般能够产生比裸子植物多几个数量级的种子。

就这样，原来处于微不足道地位的被子植物在风、动物等帮助下，逐渐扩大自己的领地，而以被子植物为食的哺乳动物也因为食物充足，种群数量和类型也在逐渐增长。裸子植物则受到两方面的夹攻，无论是当时以裸子植物为食的动物还是具有繁殖优势的被子植物，裸子植物在土壤争夺和繁殖方式上都处于不可逆转的劣势。就这样，若干年后裸子植物被啃食一光，只有被子植物存在下来。

恐龙体型较当时的哺乳动物要大很多，而处于恐龙食物链底层的植食性恐龙更是个庞然大物。在营养丰富的裸子植物很繁盛（裸子植物叶子很大）的时候，植食性恐龙或许可以不愁生计，但当矮小的被子植物入侵时，植食性恐龙的食物一下子就减少了，被子植物很难饱腹，而且还带有一些毒素无法大量食用。此消彼长，哺乳动物可以吃繁茂的被子植物，还可以以巨大的恐龙蛋为食，但这些哺乳动物偏偏又是些小动物，连肉食性恐龙也不能拿它们当正餐填饱肚子。于是，植食性恐龙由于食物逐渐减少、恐龙蛋被偷食而逐渐越来越少，食物链出现问题，肉食性恐龙也被殃及池鱼，庞大的恐龙家族也就只能一步步地走向消亡。

大陆漂移：恐龙的生命悲歌

1993年，美国的一些古生物学家在位于非洲国家尼日尔的撒哈拉大沙漠里发现了一种食肉恐龙的完整化石骨架，并把它叫做“非洲猎人”。“非洲猎人”身长将近10米，长着长长的头骨、强有力的前肢、锋利且能够弯曲的爪子以及一条坚挺的长尾巴。“非洲猎人”与侏罗纪晚期异常繁盛于美国西部的跃龙非常相似。不仅如此，在同一地区还发现了好几条蜥脚类恐龙。这种蜥脚类恐龙的牙齿呈宽的抹刀形。它们与侏罗纪晚期繁盛于北美洲西部的园顶龙很相似。

从生物学角度来说，这种进化联系是让人难以理解的，相隔几万公里的非洲和北美洲怎么会发现亲缘关系如此接近的恐龙呢？这里只有一种合理的解释，那就是大陆漂移。

地质学研究证明，在恐龙生存的年代，地球上的大陆只有唯一一块，即“泛古陆”。由于地壳变化，这块大陆在侏罗纪发生了较大的分裂和漂移现象，最终导致环境和气候的变化，使得恐龙因此而灭绝。

翻开漫长的地球发展简史可知，地球上原先各自分离的各大陆板块（欧亚板块、南极板块、印度板块、澳洲板块、非洲板块、美洲板块等），在中生代早期二叠纪时都联在一起，形成一个统一“泛大陆”，其周边为一个统一的“泛大洋”（古太平洋）所包围，这个泛大陆被地质学家称之为“潘加亚（Pangaea）联合大陆。”

泛大陆形成后，原先各自分离的大陆之间的大洋消失了，这就造成许多生物生态空间的改变——缩小或者消失，生物间出现了争夺海域空间的“战争”，许多弱小的生物被强大者战胜而遭淘汰，从而走向灭亡。由于恐龙类占据着三度空间，还有一定的生存环境可作回旋，没有很快被淘汰。但随着联合古大陆逐渐漂移靠近赤道，当时气候干旱而炎热，许多湖泊、河流被蒸干或缩小，恐龙也很快丧失了栖息的乐园，不得不拥挤在少数的湖泊里。这是一件非常糟糕的事，因为它们的身体非常庞大，而头很小，头小嘴就小，要靠这样小的头和口去维持其庞大的身躯，一方面必须整天不停地觅食以维持生命，另一方面要依赖于水体来支撑笨重的身体（减轻重力）、平衡体温，因此必须长时间地将身体浸泡在水中。

而到了侏罗纪时期，联合古大陆开始分裂；到白垩纪晚期加速分裂，而且气候逐渐变冷，全球海平面下降，陆地面积增大。尽管当时湖泊数量很多，但由于气候变冷，使恐龙无处躲藏身体而举步维艰，这便大大地影响了恐龙的繁育和生存，因此大陆漂移也就成了恐龙灭绝的重要原因。

生活在我们身边的“恐龙”

我们知道恐龙已经在6500万年前突然灭绝了，但如果说恐龙没有灭种，它的一族仍然存活于世你会相信吗？1975年，《美国科学》杂志上发表的一篇文章声称：“有证明显示恐龙从未灭绝，仍有一种族活着，这个种族我们称之为鸟。”

这个观点并不是第一次有人提出。早在19世纪中叶，著名博物学家赫胥黎就在英国皇家学会的一次报告中列举出鸟类与恐龙存在35处共同解剖学特征而率先提出了鸟类起源于恐龙的观点。最近20年间，古生物学领域不断发现的新的证据也支持了这个学说：科学家们兴奋地发现，恐龙和鸟之间竟有着如此千丝万缕的联系，叉骨、能摆动的腕骨……甚至发现有些恐龙也长有羽毛。古生物学家们不仅在身体构造方面找到诸多证据，而且还发现鸟和恐龙之间存在着行为特征方面的相似性。比如，有些恐龙也像鸟类那样筑巢搭窝，居住其中。

我们知道，羽毛是鸟类区别于其他生物的重要特征。因此，带羽毛印痕恐龙化石的发现能够为鸟类起源于恐龙的论说提供更有力的证据。

世界上公认的最原始鸟类是始祖鸟。“始祖鸟”化石最早是于1861年在德国境内发现的。它们大约生活在1.45亿年前左右，长有翅膀、羽毛、爪子、牙齿和有骨尾巴。

1996年在辽宁发现了世界上第一个长羽毛的恐龙化石“中华龙鸟”，这种恐龙身上长着黑色如头发丝的原始羽毛，该发现在当时引起了全世界的关注。而随后分别于1997年、1999年同样在辽宁发现的“北票龙”及“中国鸟龙”等化石，都为说明恐龙从鳞片发展到羽毛提供了重要的信息，为解决这一争论带来了“曙光”，但并没有彻底解决问题，而是使鸟类的起源和进化变得更加复杂模糊起来。鸟类的真正祖先，应该到更为古老的地层中去寻找。

经过长期的争论，科学家们逐渐认同鸟类和恐龙属于同一个祖先，鸟类起源于一种能够快速奔跑的小型肉食类恐龙。但是这一假说显然有一些薄弱环节。如果鸟类是由一类恐龙演化来的，似鸟的恐龙化石就应该大量存在于1.45亿年之前，可是，在世界范围内，却长期缺少侏罗纪时代的似鸟类恐龙化石证据。所以，如果我们想证明史前时代的恐龙还生活在我们的身边，那么就还要寻找更多的恐龙化石作出科学的结论。

第3章　“要命”的数学，生活中处处离不开它

生活中处处离不开数学

从我们上小学一年级开始，直到高中三年级，这12年的时间中，年年都要学习数学。在中小学课程中，数学、语文、外语并称三大主干课，世界各国都是如此。这主要有三方面的原因：

数学和语文、外语一样，也是一种语言，它是科学的语言。它使用数字、符号、公式、图像、概念、定理等位置关系，帮助人类认识世界、探索未来。不懂数学，就不能理解科学。

数学对于培养、训练人的理性思维十分有益。如果说语文能用来表示人的感情、愿望、意志，进行形象思维的话，那么数学主要用来进行概括、抽象、推理和论证等理性思维。数学严格精确、从不含糊，对于培养人的思维能力是必不可少的。

数学用途广泛。小至上街买东西，大到设计飞机、火箭，控制卫星运行，全离不开数学。数学是科学发展的基础，它的发展进步推动了科学技术的向前发展。

有的同学并不喜欢学习数学，常常是为了应付考试才去努力学习。其实中小学课本中讲授的数学知识都是数学的基础内容，是今后生活、工作、学习中不可少的，如加减乘除要反复计算，做起来很枯燥，但实际上哪里都能用上，买东西算账、丈量土地、从事设计，哪一样又能离开数学呢？

数学是研究数与形的科学，凡是有“数量大小”和“形状位置”的事物都离不开数学知识。因为数学具有抽象性的特点，所以看上去干巴巴的很枯燥，但它往往会出人意料地不知在什么地方就派上用场，让你大吃一惊。

统计无处不在

统计数字是现代社会不可少的，大到国家每隔一定年限对全国人口进行的普查统计，小至一位老师在考试结束之后对学生的成绩进行分数统计。而今天，统计学的理论和方法不仅得到了广泛的应用，还改变着人们对世界的认识。那么，统计是怎么出现的呢？

早在17世纪，有一个叫约翰·格朗特的英国商人，对政府公布的死亡表进行了研究。他发现各种疾病、自杀和五花八门的事故导致死亡的人数所占的百分比是基本不变的，而因传染病死亡的人数所占的百分比波动较大。1662年，他把自己的研究成果发表在名为《对死亡表的自然观察和政治观察》一书中，这本书被称为“真正统计科学的开端”。

统计学就是用于对足够多的反映社会现象的量进行观察研究，并揭示其规律的科学。

例如，考察人的智力情况。任意选择一些人，用设计好的试题测验他们的智力。测试的结果是：他们的智力分布呈现出一条钟型曲线。即智力一般的人占绝大多数，智力低下和智力超常的人均占少数。而且测试的人越多，曲线就越呈钟形。人类的智力在总体上服从一种确定的定律，这一规律只有依靠统计学的研究才能发现。

现代统计学有什么特点呢？

第一，现代统计在概率论的基础上，建构了其独特的数学方法；

第二，统计采用抽样的方法，注重由样本（抽出的样品称样本）对总体进行推断；

第三，统计离不开大量的观察，并分析观察结果的规律性；

第四，统计学必经研究科学的有效的实验设计（如智力测验中试题的设计）。

进入20世纪，统计学获得了巨大的发展和迅速的普及。试想：在自然科学领域里的物理化学、地质学、遗传学，在社会科学领域里的经济学、社会学、管理学，甚至民意测验、资产评估、产品销售、犯罪案件等等，哪一项能离开统计？统计真是无处不在的。

0的意义不是没有

上学以后我们最先学习的是算术课，便认识了0这一数字，它可能是你所学过的最小的数字了。那么0是什么含义呢？若用手指数铅笔盒内铅笔的数目，1代表一支铅笔，而0便表示无铅笔，即0的意思就是没有；若你学过减法，而10减10等于0，意思是说减没了，好像10个苹果让人吃掉了，最后一个不剩。看来0确实表示没有。

平常0是表示没有，可是它的意义不只表示没有，有时还有其他的意义。

在人们日常生活当中，天气的冷热程度用气温来表示，它随着一年四季的交替而不断变化。像0℃表示什么含义呢？它表示冰和水混合在一起的那个温度，自0℃以上为零上，零上17℃～22℃即最适于人类生活的温度；自0℃向下则称为零下，零下温度绝对值越大则越寒冷。

再像在计算机内使用的0与1就不是算术上的0与1了，它分别代表电平的高低状态，1表示高电平，0表示低电平，这时的0绝对不是没有，却是一种相对较低的概念。

还有许多例子都能说明0在生活中有许多含义，不只表示算术内的没有。实际0本身一样充满了矛盾。像任意多个数与0相加，0并不可以改变它们和的值；但许多个数相乘时，只要其中有一个数若是0，它的乘积就是0，看0的威力有多么大啊！要解决这样的矛盾问题，我们一定要知道数学上的概念都是相对的，绝不是不变化的，0也是这样。

0在数学上是一个十分重要的数字，0至1的飞跃便体现了从无到有的过程，而1至百、千、万的变化也体现了很多的不同。0不只表示“没有”，而为“有”奠定了基础。但在生活中0较多地表示一种状态，为0以下与0以上的状态提供了可参照的标准，它的含义并不是只用“没有”就能说清楚的。

为什么1+1可以等于1

我们初学算术时，就已知道1+1=2了，这是确定无疑的。假如有人做加法1+1的答数不是2，那就要得0分。但是，当我们学到了二进位制的计数法后，就知道在二进位制里1+1=10而不是1+1=2了。由于在二进位制里，根本就没有2这个数字。

现在这里又写了这样一个等式1+1=1。到底是什么道理呢？这叫做逻辑代数中的加法。

在逻辑代数里，也与二进制数一样，我们只有两个符号：1和0。但是二进位制数里的1，确实表示一样东西1，1是真正的数。0则表示没有，它也是真正的数字。而且在逻辑代数里，1和0并不是数字而是符号。在一般的逻辑电路中，1表示电路是通的，0表示电路是断的。

例如有一个电路：在这个电路里，E是电源，例如是几只干电池。P是一只小的灯泡。电路里通了电以后，小灯泡P就发光，这个时候的符号是1。电路里断了电以后，小灯泡P就不发光，这个时候符号是0。

A和B就是两个开关。按上了就通电，拉开了就断电。现在假如开关A按上，开关B拉上。那电路通过开关A接通了，灯泡P亮了，得1。

假设开关A拉开，开关B按上。那电路通过开关B接通了以后灯泡P亮了，也得1。

现在假如把开关A及开关B都按上，两条电路全接通了，那就应该是1+1了。但是灯泡P只可以发同样的亮光。所以也还是1。

因此，用数学式子来表示，就得1+1=1。

从这几个情况来看是完全正确的，开关A按上了是1，开关B按上了也是1，开关A和B一起按上了还是1，这究竟是为什么呢？

这就叫逻辑代数的加法。

在我国科技迅猛发展过程中，逻辑代数这样的数学知识会慢慢变为人人都应该知道也能了解的常识了。从逻辑代数里，我们可以知道，0和1并不只是代表数，而且还代表一种情况。因为有许多有关数字计算习惯用的法则，在逻辑代数里就会发生一些新的概念。

数学家可以很成功地把楼梯开关的种种情况，通过一个数学式变成0及1，并且还组成有趣的逻辑关系。我们日常在使用着的楼梯开关竟与数学密切地联系起来了，你想到过吗？

为什么会有“+-×÷=”这些符号

古希腊与印度人不约而同，都把两个数字写在一起，表示加法，如3+1/4就写成了3/4。直到现在，从带分数的写法中还可能看到这种方法的痕迹。

若要表示两数相减，就把这两个数字写得离开一些，如6-1/5的意思就是6减去1/5。

于是后来，有人用拉丁字母的P（Plus的第一个字母，意思是相加）代表相加；用M（Minus的第一个字母，意思是相减）代表相减。如5P3就表示5+3，7M5就表示7-5。到中世纪后期，欧洲商业开始变发达。许多商人常在装货的箱子上画一个“+”字，表示重量超过一些；画一个“-”字，表示重量还不足。文艺复兴时期，意大利的艺术大师达·芬奇在他的一些作品中也采用过“+”和“～”的记号。公元1489年，德国人威德曼在他的著作中开始正式用这两个符号来表示加减运算。到了后来又经过法国数学家韦达的大力宣传以及提倡，这两个符号才普及，到了1630年，最终获得大家的公认。

在我国，以“李善兰恒等式”闻名的数学家李善兰，也曾用“|”表示“+”；用“▲”表示“-”。因为当时社会上普遍使用筹算以及珠算来进行加、减、乘、除，所以还没有创立专用的运算符号。

后来人们开始采用了印度数码1、2、3、4、5、6、7、8、9、0（叫阿拉伯数码，但发明者却是印度人），同时也采用了“+”和“-”的记号。至于“×”“÷”符号的使用，大约也不过三百多年。传说英国人威廉·奥特来德于1631年在他的著作上用“×”表示乘法，于是后人就把它沿用到今天。

中世纪时，阿拉伯数字十分发达，还出了一位大数学家阿尔花拉子密，他曾经用“3/4”表示3被4除。大多数人认为，现在通用的分数记号来源就是出于这里。至于“÷”的使用，能追溯到1630年一位英国人约翰·比尔的著作。人们估计他大概是根据阿拉伯人的除号“～”与比的记号“：”合并转化而成的。

在国内，人们也曾把单位乘法叫“因”，单位除法叫“归”，被乘数叫“实”，乘数叫“法”，乘的结果叫“积”。在除法中，尽管被除数与除数也叫“实”与“法”，但他们相除的结果却叫“商”。

现代许多国家的出版物中，都是用“+”“-”来表示加与减，“×”“÷”的使用则远没有“+”“-”来得普遍。如，一些国家的课本中用“·”来代替“×”。在苏联或德国出版物中，很难看到“÷”，大多用比的记号“：”来代替。实际上，比的记号的用法可以说与“÷”号基本一样，可以不必再画出中间的一条线。所以，这个“÷”号，现在用得越来越少了。

在这些符号当中，等号是相当重要的。巴比伦以及埃及曾用过各种记号来表示相等，但是最先得到公认的，是古代大数学家丢番图的记法esti和isas，简写为is。它们在中世纪，用来表示相等的记号有过特别大的混乱。第一个使用近代的“=”号的见雷科德的名著《智慧的磨刀石》，但“=”号直到18世纪才被普及，当时“=”号的两条线的长度经常被画得相当长。雷科德也曾说，他选择两条等长的平行线作为等号，原因是因为它们再相等不过了。

商品上的条形码

大超市里的各种商品上都贴着一组平行排列的、宽窄不一的黑白条纹，这就是条形码。付款的时候，商场里的收银员用一种特殊的设备在商品的条形码上一扫，商品的名称、价格等信息就读到计算机里去了，真是又简单又快速，太方便了。不知你想过没有，条形码为什么能存储商品的价格信息呢？

条形码是由黑色和白色的条纹组成的，但是这些条纹本身的长度和宽度并不一样，有的宽些，有的窄些，有的还要长一点儿。请你仔细观察几个不同商品的条形码，虽然它们表面上看起来很相似，但它们绝对是有差别的，我们肉眼也能看得出来。其实这些条纹的长短、粗细、颜色的变化代表了商品的信息。正如我们以前使用数字表示商品的名称（如C91代表铅笔）和价格（如铅笔的价格是0.50元）一样，那么由于计算机技术的发展，我们想要使用条形码来表示这一切，其本质上是一样的，只是表示的方法不同了而已。

条形码的出现与计算机科学的发展密不可分，它是由于计算机的普及而产生的新型技术，也称为条码技术。条形码表示的信息只须能使用计算机设备来读取，收银员用来扫条形码的设备是光电阅读设备，也叫光笔。当光照到条形码上时，黑白条纹产生很大的对比，从而转化成不同强弱的电流，计算机根据电流和信号的不同查找出保存在存储器里的数据，就得到了商品的信息。奇妙的是从左到右或从右到左扫描条形码都可以，读出的信息是一样的。条形码的出现，大大提高了工作的效率，也保证了信息传递时的准确无误。

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

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