月球空间站

thirtyliu

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TECHNOLOGY

我是一个科学从业人员，从事天文、航天、计算机等方面的研究。在这里，我将结合自己的专业领域，分享对世间万物的看法。

10/06/2021

8. 从中国功夫说开去

大家好！欢迎来到我的播客《月球空间站》，今天是第8期，从中国功夫说开去。我老家河南开封的，直到上大学离开老家，才意识到开封离少林寺有多近，基本上挨着。所以开封的习武之风很胜。尤其是八九十年代，晚饭之后街上很多小朋友穿着灯笼裤，拿着刀枪棍棒赶往自己的练功地点。那时候大爷大妈们还没有开始跳广场舞，凡是有空地的地方就能看到一个师傅带着一堆小朋友练武。我周围很多亲戚朋友都练过，我小学毕业时也练过两个月。场子是一个老爷爷扎起来的，六七十岁的年纪仍然精神矍铄，声如洪钟，身体好得不得了。有次在公园碰到，他给老伙计们表演了一下，正在走路时突然往前一跃，吓了我一跳，等我反应过来时双手双脚已经撑在地上，身体笔直。老爷爷一家都是练家子，具体的指导由他儿子和女儿进行。每天早上练功，先得绕着湖跑，他儿子会从后面追上我们，跑个三五公里，然后跳台阶，一米多高的十来个台阶一跃而上，没有一点声音。这样反复几十次。搁普通人已经累的不行了，对他来说刚热好身，可以开练了。之后领着我们练习四路拔筋式，把韧带彻底拉开，然后练习踢腿，正踢腿，侧踢腿，腾空摆帘，等等。之后联系套路，五步拳，少林拳，等等。再往后练习器械，我选的是棍。注意棍和棒是不一样的。棍一头粗一头细，棒则两头一样粗。所以孙悟空用的是金箍棒，不是金箍棍。小朋友们练习棍的比较多，我猜是因为棍比刀便宜。棍是一种树的树干，一人多高，削的光溜溜的，弹性很好。当时老家的文具店都可以买到，一旦选定了一根，就会一直使用。练习的时候会出汗，标准的做法不是拿毛巾擦，而是在那根棍子上蹭。汗液慢慢渗入棍子，棍子越用越顺手，最终达到人棍合一的境界。以现在的眼光看，我那个时候其实是在盘那根棍子。师傅自然是十八般武艺样样精通，我亲眼见到他练过的有棍，刀，枪，九节鞭等。我练习了两个月，连个门道都没摸到，腿踢不直，拳没有劲，动作也不标准。那时候我就深切地意识到，在运动方面我完全不是那块料，如果生在原始社会，跑不快，爬不高，早就被其他野人砍死了。现在开封遍地习武的场景已经见不到了，小朋友吃过晚饭都要去上补习班，空地都让给大爷大妈跳广场舞了。18年夏天我去泉州，意外地在泉州文庙前面广场上看到教练带着一堆小朋友练武，二十多年前的记忆一下子涌出来了，顿时拉近了和这座城市的距离。之后再接触功夫，已经是工作之后，在上海的一家武馆，练习打拳。武馆老板来自安徽，上海体育大学毕业，教练也多来自安徽和河南。开武馆不容易，除了要应付各种检查，还得拉业务。本来这里只针对青少年，后来很多学生家长在旁边看，也跃跃欲试，于是开办了成年课程。除此之外，还得拉投资，扩大规模。我加入时武馆刚开业没多久，经常搞各种促销，体验课。武馆虽然看上去学员很多，但是各种开销成本也不低。我粗略算了一下，只能算勉强维持。有次打拳，教练不在，老板亲自指导，练完之后喝茶，老板跟我大倒苦水，什么辛辛苦苦忙活一个月，最后发现自己在给员工打工。老婆孩子远在老家，每天业务结束，他就自己一个人坐在办公室里，一根根的抽烟，压力山大。无处诉说，只能一个人硬抗。我练拳是在16年下半年，刚才看了下，武馆仍在，不知道是怎么挺过疫情的。我从最基本的步法和拳法开始练，打拳时并不是只挥动胳膊，而是要从脚蹬地开始发力，然后扭腰，挥拳，调动全身的肌肉，这样打出来的拳才有力量，同时看起来动作很优美。要做到这一切并不容易，需要很好的协调性，并且需要不断重复练习，把这一切形成肌肉记忆，在紧张的对决中动作才不会变型。我练了小半年，从夏天练到冬天。第一次体验课结束时，教练极力说服我买一套课程。第一套课程结束，他就不太提了，还是我主动说想再练一套。等第二套课程结束，我跟他都不提了。原因很简单，我的运动天赋实在是太差了。前两节课程结束，教练觉得我态度还算认真，于是以鼓励为主，极力敦促我练下去。随着练习深入，教练发现我实在是烂泥扶不上墙，就对我放弃治疗了，甚至不好意思再挣我的钱。我记得很清楚，有一次一个体验课学员问我练了多久，我很不好意思地说好几个月了。不知道教练在旁边是否听到。如果听到，一定立刻给我退钱，让我走人，今后不许提在这家武馆练过。以上讲了这么多，是因为我练习了中国传统武术和现代的拳击之后，突然有了一点感悟。中国功夫在世界上很有名，因为六七十年代出了一个功夫明星，叫李小龙。他确实是有功夫的，但仅限于表演，并没有实战经验。也许他打过实战，但是我并没有见过报道。李小龙练的是咏春拳，他的师傅也很有名，叫叶问。叶问现在被塑造成了一代武术名家，但是真实的形象并不像电影中那么完美。关于他的传闻很多，比如吸大烟，与日本人合作，但是都没有确凿证，但是有私生子是公开报道。在功夫方面，根据记载也并没有实战经验，而且也没有打败过西方大力士。他出名主要是因为有一个好徒弟李小龙。所以世界的真相是名师出高徒很少，高徒出名师很多。当年的武术大师比如黄飞鸿，霍元甲，其实都差不多，名气很大，传言很多，都曾经打败过西洋大力士，但是仔细查证，都找不到可信的报道。说到底，还是为了民族自豪感，人民需要一个这样的英雄，如果没有，就塑造一个。网上有一段流传很广的视频，1953年吴氏太极宗师吴公仪迎战白鹤派拳师陈克夫，起初两个人还摆着架势，后面就开始抡王八拳。很多人在下面评论，就是这段视频让我对传统武术丧失信仰的。中国功夫都有一个问题，重视套路，不重视实战。具体到我的练武过程，每次先热身，然后踢腿，再然后练拳，最后练兵器，之后就结束了，没有任何对抗环节。如果不出意外，我的师傅，以及师傅的师傅，都是这样练的，都没有跟人对抗过。然而实战的时候精神高度紧张，根本没有时间摆各种造型，各种应对全靠本能反应。比如一拳打过来，没有练过的只会抱着头躲开，但是练过拳击地凭本能躲开之后，立刻就能出拳反击，整套动作一气呵成。这些套路如果平时没有多加练习，形成肌肉记忆，实战的时候无论如何是发挥不出来的。另外练习的意义也在于提高自己的意志力和体能，在双方都已精疲力竭以至于意识模糊的时候，仍然能够利用肌肉记忆准确出拳，将对方打倒。这些特点在我前几年练习打拳时感受很深，整个动作没有任何花里胡哨的东西，彻彻底底的实用主义，热身之后第一分钟起就开始打靶，之后两人对打。所以拳击之类的现代格斗技术从诞生那一刻起就是从实战出发的，有天赋的人练习三五个月已经很像模像样了，一拳打出去，落在下巴颏上，对方基本不省人事了。但是传统武术不一样，练习三五年，还停留在基本功阶段。如果你问师傅如何实战，他会告诉你基本功扎实了，套路练好了，自然就会实战了。然而实战不经过练习，永远学不会。我不排除武术诞生之初是可以实战的，但是出于种种原因，经过这么多年年的演化，只保留了其中的表演成分，许多概念也被哲学化，比如吐纳，阴阳，以柔克刚，四两拨千斤等等。如果没有跟另一套体系接触过，也许永远可以维持这种神话。然而世界是平的，偏偏有一种运动叫综合格斗，MMA，除了肘击，掏裆掏眼等少数危险行为，可以采用拳击，柔术，泰拳，摔跤，跆拳道等任何格斗技术。MMA有一项国际顶级赛事叫UFC，除了张玮丽获得过一次女子草量级冠军之外，并没有其他中国人夺冠，而张玮丽夺冠时的训练团队也相当国际化，比如她的一个教练来自巴西，专攻巴西柔术。如果中国功夫真的那么厉害，那么UFC就是最好的展示场所。但是中国的功夫大师宁可躲在深山老林里，也不去拉斯维加斯领百万美元的奖金，这也算某种形式的小隐隐于野吧。很多种中国文化都有这个特点，看上去博大精深，历史悠久，并且早已经被规范化，哲学化，针插不进，雨淋不进。但是，如果是一些纯精神层面的还好，比如文学，书法，绘画等等，但是一些跟实际关联比较大的，也这样搞，就很难向前发展。好坏优劣都是比较出来的，如果只有这么一个国家，只有这么一个体系，那么这么玩几千年都不会露馅。但是近些年老先生们没有赶上好时候，洋人进来了，东西方一对比，孰优孰劣一目了然，简直是降维打击。稍微有些反思能力的，都能意识到自己这一行的问题，锐意改革，但这是极少数。还有一部分聪明人揣着明白装糊涂，在这一行里混日子，反正它亡了，又不是自己一个人造成的。更多的是本来就糊涂，觉得自己忙活了一辈子，功成名就，但是其实到死

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09/18/2021

7.爱因斯坦

大家好！欢迎来到月球空间站，今天是第7期，讲爱因斯坦。对于做物理的人来说，爱因斯坦是YYDS，永远的神，是整个近代物理学永远也绕不过去的人物。上大学前只知道他的相对论，后来才知道他在那么多领域都有着奠基性的贡献。我一直有一个观点，在智力水平上，人跟人的差距，比人跟狗的差距大得多。比如说，普通人的智力水平是1，那么狗可能是0.1，诺奖的平均水平是10，因为大部分诺奖科学家，智力水平肯定比平均要高，但是高的并不多，做出重要贡献时运气的成分很重要。而爱因斯坦智力水平是100，他的成就都是靠智力硬刚的。注意到这里我没有提努力，不是他们不努力，而是每个认真生活的人，包括认真生活的狗，都很努力，这是必须的，所以就不需要拿出来讲了。这期不是爱因斯坦的传记。他的传记有很多，最近有一本艾萨克依萨克森写的，推荐看一下，他同时也是《史蒂夫乔布斯》传的作者。下面故事开始。爱因斯坦德语Einstein，Ein是1234的1，Stein是石头的意思，所以他的姓翻译过来就是一块石头。小爱1879年出生于德国乌尔姆。这是一座位于巴登符腾堡州和拜仁州的交界的老城，属于巴登符腾堡，我上学的时候也在这个州，买的学期票可以在整个州内坐火车，于是为了瞻仰爱因斯坦专门去了一趟乌尔姆。结果去了之后才知道，乌尔姆二战期间遭到了轰炸。爱因斯坦家在火车站附近，炸的非常彻底，什么都没剩下。重建的时候，甚至都没有参考之前街道和建筑的布局。爱因斯坦家房子所在地，现在是个广场，为了纪念他，在那建了个现代造型的纪念碑。稍微离开车站一点，有一个雕塑，黑不溜秋的，是著名的爱因斯坦吐舌头形象，据说是个喷泉，但是我没看到喷水。整座城跟爱因斯坦有关的东西就这么多了。不过爱因斯坦跟他这个老家关系本来就不深，出生之后在这里待到一岁就去慕尼黑生活了。乌尔姆最有名的是一座教堂，哥特式，欧洲最高，走在城里，基本上都能看到，所以不会迷路。那天我跟朋友上了教堂，俯瞰了整个城市，还有多瑙河，就回去了。关于德国教堂多说两句。中世纪的教堂多为哥特式建筑，笔直的线条，尖尖的顶。为了彰显对上帝的虔诚，每个城市会比赛看谁盖的高，盖的华丽。基本上在德国任何一个城市或者小镇，都至少有一座天主教教堂，一座新教教堂。通常周日的早上会敲钟，提醒老百姓前去做礼拜。天主教和新教的教堂会比赛，看谁的钟声大，敲得时间长，有的时候感觉整个上午都在敲钟。中世纪老百姓家没有表，这个钟敲起来还算有意义，现在主要是作用是扰民。但是因为这是传统，当地居民往往就习惯了。有个同事讲过一个段子：德国房产中介带客户看房，如果在教堂边上，看敲钟时间马上就到了，就会跟客户说这座房子看的差不多了，咱们去下一家。不然客户听到敲钟觉得吵，生意可能就黄了。德国很多城市都流传着一个故事，就是一座城市被炸平了，当地人很悲伤，但是看到教堂屹立不倒，就觉得生活还有希望，于是打起精神，重建了整座城市。二战的时候教堂一般都保留完好，一个原因是飞行员也是人，觉得炸教堂会遭报应，另外也是因为那时候导航技术不发达，需要靠地面标识给自己定位。一般教堂都很高，很醒目，很适合作为地标建筑。执行任务时，飞啊飞啊，看到教堂就知道目的地到了，可以丢炸弹了。 1900年，爱因斯坦在苏黎世联邦理工学院毕业，之后开始找工作。一找就找了两年，直到1902年在大学同学格罗斯曼的帮助下，才在瑞士伯尔尼专利局找到一份工作，负责专利审查，1903年转正。期间他和大学同学米列娃结婚，1904年生了大儿子。 1905年被称为爱因斯坦的奇迹年，他在这一年拿到了博士学位，并且发表了四篇论文，分别涉及光电效应，布朗运动，狭义相对论以及质能关系，也就是著名的E=mc^2。这四篇论文奠定了爱因斯坦在物理学界的地位，他在学术界找工作也变得顺畅多了，之后的日子，就是在不同大学间辗转。爱因斯坦应该算是一个顾家的男人，1905年时大儿子才一岁，专利局收入不高，他们应该请不起保姆，他的论文，都是在专利局的工作结束之后，下班回到家，一边照顾儿子，一边抽着烟斗写出来的。所以现在的科研人员，尤其是男性，根本没有理由抱怨照顾家庭会影响工作。即使不结婚，不生孩子，也没见谁做出爱因斯坦那么牛逼的成果来。但是杠精总是喜欢抬杠的，我来提供一条思路：如果爱因斯坦当年不结婚生子，就会有更多时间搞科研，那样的话1905年就不止发表4篇论文，有可能是8篇，那样的话科技比现在还牛逼，所以爱因斯坦终究是被家庭拖累了。我在2011年复活节的时候去过伯尔尼，专门到爱因斯坦故居看了下。网上说那是一个博物馆，复原了当年爱因斯坦家的布局，但是当时我去的时候，那里只是一个咖啡馆。我吃了一个冰激凌，以示纪念。十年之后的1915年，爱因斯坦发现了引力场方程的正确形式，从此广义相对论诞生。场方程的发现无疑是划时代的大事情，甚至可以用窥探到上帝的奥秘来形容，或者说泄露了天机了。至于这个方程式如何发现的，简单的讲，先猜出来，再在各种条件下进行验证。我不研究广义相对论，当初学过的几门课基本上也都忘光了，接下来只是根据我粗浅的理解说一说这个过程。首先，场方程描述的是时空的几何性质，而且是一个张量方程，因为只有二维张量才至少具有足够的复杂度来描述时空性质。方程的左边描述的是时空的几何性质，右边是能量动量张量，两边用一个系数联系起来。第二点，描述时空几何性质的左端应该包含度规以及其一阶和二阶导的张量，至于为什么是这样，凭感觉猜的。这样的话最合适的是Ricci张量，描述的是时空偏离欧几里得空间的程度。第三点，两边都应该满足广义协变性原理，即协变散度为0。右边能量动量端这点很容易，用质量，动量以及3乘3的能动量张量组合出一个4X4的张量就可以了，能动量守恒可以轻易做到这一点。而左边几何端比较麻烦，因为里奇张量本身并不满足广义协变性，但是用里奇张量和协变散度算符作用之后的结果可以构造一个量，是满足协变散度为0的，这就是Bianchi恒等式。根据以上三点，我们已经有场方程的基本形式，接下来，根据弱场近似条件，即经典力学中引力和密度的关系，可以把几何端和能动量端之间的系数确定下来。至此得到引力场方程。这个过程说起来很简单，但是爱因斯坦从1911年重新开始思考引力问题到1915年底发现正确形式的引力场方程，用了四年多时间。而且这项工作也是站在巨人的肩膀上的。爱因斯坦在1912年才意识到，引力必须被定义为时空的弯曲，并且用四维几何形式才可以准确的描述。而四维时空观的表述是受其在苏黎世联邦工业大学的老师闵可夫斯基的启发，而闵可夫斯基是受其在戈尼斯堡的老乡庞加莱的启发。在这个过程中，哥廷根的数学大师希尔伯特也发挥了重要作用。爱因斯坦1913年就和老同学格罗斯曼一起提出了广义相对论的纲要，但是数学不够好，始终找不到引力场方程的正确形式。1915年受希尔伯特邀请访问哥廷根大学，二人进行了深入的交流。希尔伯特在听取了爱因斯坦关于广义相对论的报告之后，经过思考，首先写出了引力场方程的作用量。物理学中，作用量一旦写出，对其进行变分即可得到场方程。因此这也引出了一段著名的公案：究竟是希尔伯特，还是爱因斯坦率先发现的场方程。虽然，即使是希尔伯特也把场方程的发现归功于爱因斯坦，但这并不能平息争议，因为资料的缺乏，直到现在，这点也无法下结论。目前的做法是把那个作用量叫做希尔伯特作用量，场方程叫做爱因斯坦场方程。关于场方程的推导，我是在南京大学黄天衣老师的课上学到的。那是一个上午，在座的都是研究生以及相关的研究人员。黄老师在黑板上一步一步的讲解和推导，当场方程最终写出来的时候，真的有一种心花怒放的感觉，宇宙是如此宏大，又是如此简单，一个小小的方程便可描述。后来有一天，念到妙法莲华经，世尊说佛的时候，诸菩萨可能跟我当时的感觉差不多，经文描写的好，鸠摩罗什大师翻译的更好，这里念一段：尔时世尊，四众围绕，供养、恭敬、尊重、赞叹。为诸菩萨说大乘经，名无量义，教菩萨法，佛所护念。佛说此经已，结跏趺坐，入于无量义处三昧，身心不动。是时天雨曼陀罗华，摩诃曼陀罗华，曼殊沙华，摩诃曼殊沙华，而散佛上、及诸大众。普佛世界，六种震动。　　尔时会中，比丘、比丘尼、优婆塞、优婆夷、天龙、夜叉、乾闼婆、阿修罗、迦楼罗、紧那罗、摩侯罗伽、人非人，及诸小王、转轮圣王。是诸大众，得未曾有，欢喜合掌，一心观佛。关于爱因斯坦，我只想说这两

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09/13/2021

6.啤酒

大家好！欢迎来到我的播客，月球空间站。今天是第6期，讲啤酒。我不是啤酒专家，所以这期节目也不是啤酒知识的科普。主要讲一下我喝啤酒的经历。我对喝酒其实兴趣不大，亲戚朋友吃饭稍微喝一些。人类酒精中毒，也就是俗称的喝醉，之后的反应大概有两种，一种是面红耳赤，浑身难受，想吐，完全感受不到喝酒的乐趣。这是因为酒精到了体内，先由乙醇脱氢酶催化为乙醛，再由乙醛脱氢酶催化为乙酸，乙酸就是醋的主要成分，可以被身体排出去。但是很多亚洲人体内缺少乙醛脱氢酶，乙醛无法顺利转化为乙酸，于是就醛中毒了。这种人喝酒确实是受罪，要少喝。另一种人体内各种酶都不缺，不会乙醛中毒，还能体会到酒精对大脑的麻痹作用。喝到一定程度之后大脑开始飘飘然，有一种欣快感，于是整个人都放松了，烦恼的事都抛之脑后，所以喜欢喝酒，至少不排斥喝酒。至于为什么会出现这两种人，一种说法是在水的净化问题上，东西方人采取了不同的策略。东方的做法是把水烧开再喝，并且在里面放茶叶使其味道更好。而欧美的做法是把水和一部分谷物发酵，这样发酵后产生的酒精杀死了细菌，起到了消毒的作用。长此以往，欧美人那些喜欢喝酒人的不容易吃坏肚子，生存下来的机会更大，于是现在欧美人都很能喝，酒量比亚洲人大。而具体到中国，至少我的同学中，北方人酒量普遍比南方人酒量大，不知道这是否是因为北方经历了五胡乱华，游牧民族传统上更能喝。当然关于水的净化方式这种解释其实是有很多槽点的。比如烧水用的燃料来源对中国人直到最近二三十年才不是太大的问题，之前烧开一壶水成本很高的，在那之前大部分人喝的应该都是生水，是否会拉肚子全靠运气。所以关于是否喜欢喝酒，可能只是东西方科技树上一个偶然的分叉。这个小小的差异历经几千年逐渐被放大，造成了今天东西方的巨大差异。关于酒是怎么来的，一个共识是起源于农耕文明。人类由于种植谷物被禁锢在一个地方，粮食丰收了得储存起来，吃一年。在这个过程中有些粮食跟水混在了一起，发酵了，产生了酒。至于第一个尝试那种发酵液体的绝对是个勇者，因为那时的酒绝对不像现在这样澄清，只能是浑浊的一滩，而且酒精度数极低，口感并不好。但是那位祖先仍然勇敢地喝了下去，并且体会到了酒精的好，从此一发不可收拾，故意把粮食拿出一部分来发酵。所以酒始终是和人类文明相伴的。关于酒最早的记载来自苏美尔人，公元前六千年。后来埃及人和巴比伦人也会酿酒。现在据专家考证建造金字塔的埃及人应该不是奴隶，而是自由民，原因之一就是他们渴了可以喝啤酒，喝醉了还可以睡大觉，不会遭到惩罚，如果是奴隶的话逻辑上讲不通。我对酒产生兴趣源自去德国上学时。那里酒便宜，超市里五颜六色的酒堆得到处都是，一瓶葡萄酒四五欧，啤酒更是几毛钱一瓶，十欧以上的酒就算贵的了，要放在玻璃柜子里。所以每次去超市，都会随手买一些，几年下来，各种各样的酒都尝了尝，而且养成了喝啤酒的毛病。工作了一天，脑子很累，晚上睡觉前，都会喝一瓶啤酒，就着香肠吃两片白菜叶子，然后晕晕乎乎的更容易睡着。我的导师算是个爱酒人士。每年夏天会组织wine tour，一个课题组一二十号人，一起坐火车去德法边境一个叫葡萄酒之路的地方喝酒。那里的土地适合种葡萄，绵延几百公里都是各种酒庄。当地人祖祖辈辈种葡萄酿葡萄酒，客人来了，就在自己家里院子里坐下。这时候主人出现，拿出一瓶葡萄酒，稍微介绍两句，然后给各位客人挨个倒酒。喝完之后再拿出下一瓶，继续品。虽然每一种只喝那么一小口，但是十来瓶品下来，还是有点晕。最后凭感觉买两三瓶口感中意的带走。这样的活动我参加了两三次，始终不知道如何品酒，因为庄主没讲什么品酒知识，讲了我也听不懂。唯一记得的是干型的我喝不来，甜型的太腻，半干的正好，所以现在买葡萄酒，我就挑半干型的。碰到那些干的发涩的也不用愁，往里面兑点苏打水，口感会好很多。葡萄酒在欧美，尤其是在欧洲，平民的很，做饭的时候像调料一样加到菜里，但是到了中国莫名其妙就高雅起来了，一瓶不卖几百块根本不好意思跟人家讲。而且好多人还煞有介事地品酒。葡萄酒跟白酒一样确实有不同的类型。但是每个人只要选自己喝着顺口地就行了，根本用不着知道那么多。葡萄酒跟许多其他东西，比如茶叶，咖啡一样，有一条线，只要品质在线上面，喝起来差别不大。通常来说，品质跟价格是对应的，但比较有意思的一点是，那条线对应的价格是很低的。比如葡萄酒，欧洲五六欧，国内百十块钱，或者促销时五六十块钱买到的酒，品质酒已经在线上了。再往上走，边际效应递减的厉害，普通人基本喝不出区别。那些确实觉得有区别的基本是心里作用。曾经有好事者把美国，澳大利亚，智利这些新世界的和法国，意大利这些旧世界的葡萄酒拿出来盲品，请的都是些品酒大师，结果是两个世界的葡萄酒差别不大，新世界的还略胜一筹。后来再也没有人说新世界的酒品质不行了。再说回啤酒，德国西南部最喜欢喝的啤酒是白啤，Weissbier。是用小麦酿造的。白啤蛋白质含量丰富，口感浓郁，是真正的液体面包，在饭馆里吃饭几乎是必点的。而且经常能见到一帮老太太聚会，每个人面前一杯Weissbier，头几次见觉得很新鲜，后来发现这东西真的很普及，喝酒跟喝水差不多。德国对啤酒的生产采取严格的保护主义。一个地方的啤酒不允许买到另外一个地区。这个知识是一个邻居告诉我的，那时我住在一个小镇上。然后我就问他，镇上超市里那十几种啤酒，都是镇上生产的？他很明确的告诉我，是的。我对这点始终存疑，但是确实不记得有任何一个啤酒品牌，像可口可乐一样到处都能买到。德国最出名的啤酒来自最南部的巴伐利亚，那里的慕尼黑每年都办啤酒节，世界闻名，但是据本地人说那个节是给外国人办的，本地人根本不去。啤酒的酿造方式依据发酵的位置可以分为两种：拉格啤酒酵母集中在酒桶的底部，发酵慢，温度低，品质易于掌控，因此更适合工业化生产。目前绝大部分国产啤酒都采用这种方式，所以被叫做工业拉格。这种啤酒酒精度低，味道淡，还有点发酸，适合吃饭的时候当水喝。酒精有利尿的作用，啤酒喝下去新陈代谢加快，大部分酒精很快变成乙酸排泄出去，所以可以不停地喝而不会醉。这种啤酒可以从早喝到晚，一个人可以喝好几十斤。但是换成同等重量的水，因为没有利尿的作用，可能真的会很撑，喝不了那么多。另一种是艾尔啤酒，酵母浮在酒桶上方，温度高，口味更加丰富。但是也是因为温度高，过程难以控制，所以对酿造工艺要求更高。刚才提到的白啤就是典型的艾尔啤酒。德国的啤酒很有名，一个原因是一直遵循啤酒纯净法案。你应该可以在手头的德国啤酒罐上找到一行字：根据啤酒纯净法案酿造。这项法案在啤酒的历史上很有名，巴伐利亚的大公威廉四世颁布，距今已经五百年了，那时候中国还是明朝，皇帝是朱厚照。法案规定，酿造啤酒只能使用大麦，啤酒花，水。这项法案一直被遵守，保证了德国啤酒一直以来的高品质。法案本身也是与时俱进的。比如十九世纪发现了酵母菌在酿造过程中的重要作用，就把酵母添了进去。最初的法案只允许用大麦，但是修正之后在酿造顶部发酵的艾尔啤酒时允许添加小麦。甚至有些版本允许添加各种糖分。但是其主旨一直很明确：除了非必要成分，其他的能不加就不要加。现在我喝各种精酿。网上买酒很方便，只要多花一点点钱，就能喝到各种不同口味的精酿。精酿这个概念是美国人提出来的，以示跟工业啤酒的区分。根据美国酿酒师协会的定义，每年产量少于600万桶的啤酒，独立酿造，大型啤酒厂最多只能占股份25%，用传统方式酿造，啤酒的风味来自于传统酿造工艺或原料，就可以叫精酿啤酒，有些小作坊的感觉。其实600万桶相当于95万吨，能达到这个标准的作坊也不小了。酿酒师为了体现风格，会往里面加各种稀奇古怪的东西。比如有人会在发酵的时候把自己的胡子加进去。因为他认为自己是酿造业资深人士，胡子上沾染了各种各样的酵母菌，加进去之后可以让啤酒的口味更加丰富。但是大部分精酿都是很正经的，添加的东西也很正经。比如我喝过感觉比较好的有桂花，绿豆，龙井，花椒，茉莉等等，还有用青稞作为主要原料发酵的。另外，让我印象比较深刻的还有一款大同江啤酒，朝鲜出品，口感醇厚，喝一口，满满的主体思想的味道，整个人都升华了。精酿的起源跟美国文化有关。美国人动手能力很强，喜欢在自己的车库里捣鼓各种东西，精酿啤酒是其中一种。此外，

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09/10/2021

5.阿雷西博望远镜

大家好！欢迎来到我的播客月球空间站。今天是第5期，讲讲阿雷西博望远镜。阿雷西博望远镜位于波多黎各，佛罗里达州迈阿密东南1600公里，是加勒比海上的一个小岛，岛上有卡斯特地貌，就是那种四周高，中间低的盆地，正好适合建大型望远镜。波多黎各是美国的一个自治邦，根据我粗浅的理解，类似于香港澳门在中国的地位。插句题外话，刚刚结束的奥运会，美国拿了39块金牌，位列第一，但是这个金牌数是根据每个国家和地区的奥委会来统计的。一个主权国家是可以有好几个奥委会的。如果按照国家来，波多黎各拿了1块，加上美国本土，一共40块，而中国大陆拿了38块，香港1块，台湾2块，一共41块，所以中国应该排第一的。说回这个望远镜，正式名称叫阿雷西博天文台，它是由美国自然科学基金委管理，又叫国家天文和电离层研究中心，简称NAIC，之前呢，干脆叫阿雷西博电离层观测。至于为什么叫这个名字，稍后我会讲。这个望远镜口径有305米，利用了卡斯特地貌的天然地形，反射面是一个球面，也就是说在望远镜的上空能找到一个位置是球心，望远镜上任何一个点到这个球心的距离都相等。在反射面的上空168米处，有一个中央平台，由钢缆吊起，里面安装了接收机以及雷达发射装置。望远镜1963年完工，直到2016年中国的FAST启用之前，它都是世界上最大的望远镜。阿雷西博望远镜在射电天文方面做出了很多重要发现，但是呢，最初建设它的目的并不是研究天文，而是研究电离层，这也是它叫做阿雷西博电离层天文台的原因。为什么要研究电离层呢？因为电离层的高度是80到1000公里，导弹就在这个高度飞行，所以关于电离层的一切研究军方都很感兴趣。另一方面，1957年苏联发射了人类第一颗人造卫星Sputnik 1号。这个事件震惊了美国人，直接促成了1958年国防高等研究计划属DARPA以及美国国家航天局NASA的诞生。NASA这个机构就不说了，经常在各种电影中出现。DARPA其实也很有名，是神盾特工局的现实版。这些机构当年确实资助了很多看起来就很科幻的研究项目。这些呢，就是Gordon研究电离层以及建设阿雷西博的背景。这个望远镜的特点呢，除了口径大，还有就是具备主动发射电磁波的能力，说白了，这个望远镜其实是一个雷达。望远镜最初由William Gordon在1958年提出，目的是通过散射效应研究地球高空电离层的密度和温度。通常来说频率10MHz以下，波长超过30米的长波电磁波会被电离层完全反射，这也是长波通讯的原理，但是长波通讯的距离太短。Gordon注意到地球以上数千公里的高空电离层对电磁波有散射效应，也许可以用来做远距离通讯。研究来，研究去，发现这种散射太弱了，没法进行实际应用。但是他突然灵机一动，这种散射没法用于通讯，但是可以用于研究电离层本身啊！于是Gordon在1958年下半年领导一个小组进行了相关的计算，结果表明300米口径的天线可以满足要求。这个工作整理了一份报告，提交给了军方，这也是阿雷西博望远镜最初的设计文档。就在报告提交之前的一个月，Kenneth Bowles做了一个实验，证实Gordon小组的计算基本正确，但是达到预期目标并不需要这么大的天线。然而Bowles的结果被Gordon小组以及决策机构有意无意的忽略了，之后所有的规划都是按照300米口径进行的。用现在的话讲，造这么大的望远镜完全是一次乌龙，但这是一个幸运的乌龙，300米口径使得望远镜获得了超高的灵敏度。如果按照Bowles正确的参数进行设计，如果只是完成电离层研究的既定目标，天线可以造的小得多，但是就永远不会有之后六十年阿雷西博望远镜一系列伟大的成就了。Bowles的研究差点把阿雷西博搅黄，这种事情其实之前还发生过一次。英国的Jodrell Bank天文台二战刚结束就建设了76米的全可动反射面天线，现在已经是世界文化遗产了。它的创立者Lovell在1941年提出一个天线方案来研究宇宙射线。同一时间一位科学家进行了计算，指出如果要做宇宙射线研究的话，天线的口径需要比之预计的大得多。幸运的是这项研究因为二战的原因被忽视了。Lovell回忆说，如果1941年天线筹备阶段就注意到这项研究的话，会认为建设76米的天线是天方夜谈，根本不会往下进行。幸亏这项研究被忽视了，于是Jodrell Bank天文台基于最初的小口径天线方案开工建设。二战之后科学家意识到这项计算是对的，既然项目已经开工，于是就继续进行，天线口径也调整为大得多的76米。这件事告诉我们，错误的计划并不一定是坏事。这件事让我想到了人生，岁数越大越觉得，一切都是命，每个人都有注定的命数，对于人生的规划都是徒劳的。望远镜最初的设计是一个抛物面，中央平台架设在主反射面以上150米的地方，接受装置可以前后移动7米。望远镜可以追踪以天顶为中心，周围2度左右的区域。由于地球的自转，望远镜的观测区域一直在变化。2度的观测范围刚好可以追踪雷达发射的电磁波到太阳距离再反射回来，这样可以研究金星，水星等内地行星，甚至太阳本身。设计方案提出来之后，不断有人建议增加望远镜的观测范围，因为那样的话科学产出会大得多。最终的方案是反射面采用球面设计，接收机的移动范围扩大，可观测天区扩展到天顶南北各20度。这样针对一个源的持续跟踪时间延长到了2.6个小时，这段时间内雷达发射的电磁波可以到达土星再返回地球被望远镜接收，这也是阿雷西博作为雷达的最长观测距离。阿雷西博最初确实被用作超级雷达。阿雷西博之前天文学家普遍认为水星已经潮汐锁定，即自转周期和公转周期相同，都是88天。潮汐锁定在行星系统中很常见，比如月球就经历了潮汐锁定，它的自转周期和围绕地球的公转周期一样，都是28天左右，所以月亮始终有一面对着地球，另外一面地球上的人永远都看不到。1965年阿雷西博对水星开展了雷达观测，发现它的自转周期是59天，并没有潮汐锁定。金星由于大气非常稠密，很难看到其真实地表。1967年阿雷西博的雷达观测发现金星的自转周期是245天，并且跟绕太阳的公转方向相反。所以在金星上太阳是从西边升起的。对金星和水星的观测精确测定了地球到太阳的距离，也就是一个天文单位的长度，这是用视差法测定恒星距离的基础，也是接下来测量近邻星系，遥远星系，乃至整个宇宙大小的基础。 1974年，作为一台功率强大的发报机，阿雷西博向球状星团M13给假想中的地外文明发出了第一条信息。这条信息非常有名，被称作阿雷西博消息。这条消息由地外文明研究的先驱德雷克以及著名科学家科普作家卡尔萨根设计。有一系列01组成。如果外星人足够智慧的话，应该有能力破译这条信息。发送消息的时候，三体还没有出版，所以他们一定不知道黑暗森林理论，不然很可能就不会跟外星人通讯了。不过现在覆水难收，我们只能等待外星人的反应了。同样是1974年，阿雷西博发现了第一个脉冲双星系统，就是说两颗脉冲星相互绕转。广义相对论预测这样的系统会产生引力波辐射，双星系统损失能量，靠的越来越近，相互绕转的越来越块。他们持续观测了数十年，观测到的绕转变快的速度和广义相对论预测的非常符合。这项工作间接证明了引力波的存在，是广义相对论的一项重要验证。这项工作的两位科学家也因此获得了1993年的诺贝尔物理学奖。有人可能会问，太阳系八大行星绕着太阳转，月亮绕着地球转，为什么没有观测到引力波辐射？这是因为引力波辐射非常微弱，两个大质量天体以非常近的距离快速绕转时，才有可能产生非常强的引力波，比如这个脉冲双星系统，两颗中子星的质量都是1.4倍太阳质量，相互间的距离最近时为74.6万公里，相当于地球到月球之间距离的两倍，每7.7个小时就要绕着转一圈。作为对比，我们的太阳系，太阳和行星之间距离要大得多，行星个头也不太大，引力波辐射的功率只有五千瓦，只相当于两台空调，是脉冲双星系统辐射功率的680万亿亿分之一，弱鸡太多了。那么为什么只有阿雷西博能够看到这对脉冲双星，其他望远镜看不到呢？最最主要的原因就是它口径太大了，灵敏度比其望远镜高的多。这就跟打拳一样，为什么要分为不同的重量级呢？你技术练的再好，在绝对重量带来的绝对力量和绝对防御力面前，都显得不堪一击。每隔2到3年，阿雷西博都要做出一项震惊世界的发现，每一项都值得大书特书，但是听众可能没什么兴趣，我就挑着说。时间快进到90年代，又是凭借其超高的灵敏度，阿雷西博发现了一个系外行星系统。起初这只是一颗普通的脉冲星，后来发现它的周期有些不规则，1992年一篇著名的论文终于意识到这是因为有一颗行星绕着它转。这个发现震惊了天文界，因为之前天文学家认为行星系统中间的恒星应该是像太阳这样的主序星，不可能是中子星。

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08/24/2021

4.临汾游记

图文版本在这里： http://note.youdao.com/noteshare?id=72ccdf9f2da01ea1d825adbd318aabbc&sub=24AF5C0468EE4888A3C2E2C6BEE3D8A3 大家好！欢迎来到我的播客，月球空间站。今天是第四期，讲一讲我2020年夏天去临汾的一段旅行经历。这段旅行只有两天时间，看的东西也没什么特别稀奇的，但是经历了很多事情，挺有意思，我觉得值得讲出来。我2020年八月的一天早上坐火车从上海到太原，之后坐高铁到临汾。到临汾已经中午了。临汾这座城市本身乏善可陈，典型的煤炭城市。但是它行政区划内可看的挺多，比如壶口瀑布，山西这边就属于临汾。临汾下面有个洪洞县，因为京剧《苏三起解》中一句洪洞县里无好人，名扬天下。全县八十多万人莫名其妙地被黑了好几百年。洪洞县里有座县衙，县衙里有座监狱。当年苏三就是在这里受审，然后被关进了监狱。洪洞人民估计恨苏三恨得牙痒痒，1972年把建了几百年的县衙和县衙一同拆了。1984年又回过味来了，坏名声总比没名声强吧，于是咬咬牙，又把县衙和监狱建起来了。坏名声既然摆脱不掉，就拿它来赚钱。在做生意上，山西人还是很聪明的。洪洞还因大槐树移民广为人知。元末明初，战乱频繁，山东，河北，河南等中原地区人口损失惨重。于是明朝开国皇帝和他篡权的儿子朱棣数次从山西往中原地区移民。移民出发之前，都要先去洪洞大槐树下面报到，办手续，于是这里就成了一个标志性地点。据说很多家族往前追溯，最早的记忆都是那棵大槐树。于是洪洞县趁热打铁，修了寻根祭祖园，生意还挺好。又据说，移民的都是被迫背井离乡。官府怕他们跑，所以用绳子把手绑上。要上厕所的时候把绳子解开，这就是解手的来历。所以凡是上厕所说解手的，祖上都是大槐树来的。但是这种说法大概率不准确。因为解手很有可能是解溲的谐音。溲是饭菜溲了的那个溲，三点水。又又据说官府怕移民逃跑，所以把移民的小脚拇指切成两半。然后这种性状就延续了下来。现在看到小脚拇指分成两半的，祖上都是从大槐树移民来的。而且根据科学研究，确实山西陕西分成两瓣的更多，离这里越远，比例越低。而且这个性状是显性遗传，爸爸有，孩子也会有。听到这里，是不是有的爸爸已经迫不及待地去检查孩子的小脚拇指了？根据达尔文的自然选择理论，当然没法解释老祖宗小脚拇指被切成了两瓣，子孙生下来小脚拇指也是两瓣。但是近几十年表观遗传学得到了发展，环境，生活方式对于生物性状确实有影响，甚至可以传给后代。但是中国人民费了这么大劲，就是为了把小脚拇指分成两瓣这一特征遗传下来，仍然很令人费解。扯得有点远。这其实是我第二次来临汾。第一次是19年夏天，刚才提到了洪洞县两大著名景点：明代监狱和大槐树祭祖园，我都没去。去的是洪洞县旁边的广胜寺。这是洪洞县留下的为数不多的老建筑。始建于东汉，距今将近两千年。寺庙历经数次地震和战争，目前看到的上寺部分有飞虹塔，乃明代重建，是目前最大最完整的琉璃塔，历经五百年日晒雨淋，色彩仍然异常鲜艳。上寺旁边有水神庙，里面保存有我国唯一的元代戏剧壁画，是被写入教科书的作品。说回这次旅行。我在临汾高铁站租了车，直奔这次旅行的第一站，陶寺古观象台。这是位于襄汾县的陶寺遗址，据考证属于尧舜时代，有四千多年的历史。我到的时候是下午两三点钟，很热，只有我一个人。观象台位于一片庄稼地里，由13根柱子构成。柱子是最近几年根据夯土柱的痕迹在相应位置用砖砌起来的。据说站在观测点的圆心位置，从柱子之间的缝看太阳日出，冬至夏至太阳分别从2号12号缝升起。春分秋分从中间7号缝升起。四千年前太阳的位置跟现在不一样，这些都是考古学家和天王学家合作，倒推回去算出来的。总之这是世界上最古老的观象台了，意义重大。当然现在对于观象台的真实形态还存在很大的争议。因为当年只有夯土，没有砖，很难想象可以立起四米多高的土柱，即使立起来，也不可能像现在这样笔直。此外，陶寺遗址本身的历史也没有搞清楚。根据遗址清理出来的骨头，那里曾经发生过大屠杀，居住在宫殿内的贵族被屠杀殆尽。其中一种说法是，这里就是尧舜的宫殿，舜指派大禹的父亲治水。结果没有成功。于是舜将大禹的父亲杀害，并指派大禹继续治水。这样看的话舜的脑回路也很清奇。大禹忍受着杀父之痛，三过家门而不入，十余年后终于治水成功，积累了巨大的威望，于是带着自己的追随者捣毁了尧舜的宫殿，之后离开了这片伤心之地，在二里头重新修建了新的宫殿，这就是现在发现的二里头夏都遗址。夏代以及商代中早期考古一个很要命的问题是没有文字，所以没有确定性证据，一切都只是推测。个人认为陶寺和二里头遗址的最终归属问题，可能永远都无法解决，除非时光机发明了出来，真的可以到四五千年前去看一看。接下来去丁村遗址，是一个旧石器时代的遗址，只看到政府立的一块碑，其他什么都看不到。旁边是丁村，村子里是一个一个的大院，逛了三圣庙和观音庙。三圣庙供奉刘关张。这时候发生了一件事，我的手机掉到车座椅旁边的缝里，拿出来发现屏幕硌到金属加上，碎了，而且触摸功能完全失灵，整个手机报废。当时心里有点慌，人生地不熟的，没有手机什么都做不了。好在这个村是个旅游村，有个游客中心。我走进去，向工作人员小哥说明情况。小哥很热心，建议我去附近的襄汾县城买新手机。并且拿出纸，手绘了一张地图。我按图索骥，开了八公里到达县城，在小米专卖店买了一台红米K30。一切都需要重新设置，微信密码找不到了，幸好我还记得父母的手机号码，打过去让他们帮我验证微信。所谓因祸得福，这台红米比我之前用的华为nova拍照效果好了不知道多少，而且价钱还便宜，才一千出头。整个搞好已经四点多了。好在夏天天黑的晚，我重新回到刚才被打乱的旅行线路上。开了二十多公里，到了汾城。这是一个典型的北方小镇，毫无特色，如果不是跟着孤独星球，打死我也想不到这里面有个古城。我跟着导航走到了古城的入口，是一扇不大的门楼，走进去之后豁然开朗，仿佛来到了一百多年前，砖瓦和木构建筑都是旧的。继续往里走，右手边是城隍庙，可以看到里面雄伟的大殿，可惜不开放。只能透过门缝往里看。四周还有角楼，斗拱和屋脊上的琉璃瓦非常精致。拍了几张照片往回走，在路口吃了一碗羊肉面。吃完之后继续逛，向鼓楼的方向走。围绕着鼓楼的都是解放初期的建筑，典型的苏联风格，庄严、厚重，在审美上是挑不出毛病的，想必解放初期这里是汾城镇的中心。鼓楼旁边不远处是一座塔，塔角有风铃，微风吹拂，叮当作响，煞是好听。看完之后走回去，买了一个枣糕，老板说现在城隍庙是开放的，只是要联系管理人员，给点钱。重又回到门楼，往里走，文物管理办公室外电动车还在，里空无一人。我终究是没有进到城隍庙里面。走到角楼拍了几张照片，结束了汾城之旅。之后开车一百多公里到霍州，乡道，县道，省道走了个遍。这里很热闹，又是一座以煤炭产业为主的城市。我住的地方是霍煤招待所，88一晚，包早饭。入住之后发现房间超大，很干净，各种设施都很全，条件不是一般的好。总觉得哪里不对劲，这个价成本都不够。但是当天经历了那么多事，有点累，很快就睡着了。第二天早上六点半，我准时被中央人民广播电台《新闻和报纸摘要》节目吵醒。这里是国企，每天都要学习国内外最新形势，真的是党性满满的一天。上次听这个节目，还是高三的时候。昨天刚住进来时还不理解这么好的宾馆为何这么便宜，一大早便有了答案。这段新闻，跟小米电视的开机广告是一样一样的，只有听了新闻，房间价格才能这么便宜。起床，早饭在一个很大的食堂。服务员先查验了健康码，然后手部消毒，每人发一个鸡蛋，粥、大饼、咸菜自取。服务员特意提醒只有坐到位子上开始吃饭时才能把口罩摘下来。没想到来山西旅行竟然体验了国企员工这个职业。吃完饭走去霍州蜀衙，这也是我来霍州的主要目的。大门敞开，没人拦着，我就走了进去。后来知道，我去的太早。还没开始卖门票。看到了梁思成称为“滑稽绝伦的建筑独例”的元代大堂，确实没有一朵斗拱是架在柱头上的。接下来去鼓楼，又叫文昌阁，明代建筑，十字三重檐歇山顶，上铺绿色琉璃瓦，异常精美。从霍州离开，接下来去师家沟村看清代民居，18公里，开车在山里兜了半个多小时。问了村口的大爷，不收门票，随便进。大院是典型的山西特色，跟江南的水乡一样，看一个基本就可以了。其中几间房子里记录着师家人的发家史，跟其他大户人家也大同小异：亦官亦商，靠经营票号或者镖局起家，赚了钱就

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08/21/2021

3.Parkes射电望远镜

大家好！欢迎来到我的播客月球空间站。今天是第3期，讲一个望远镜的故事。本来准备这期的时候，我打算把国内外的射电望远镜都讲一下，之后再讲一下空间射电望远镜。准备材料的时候才发现，基本上每个望远镜的故事都很精彩，全都讲出来可以做一个小专辑，于是决定这期只讲Parkes望远镜。帕克斯望远镜位于南半球，澳大利亚新南威尔斯州帕克斯镇以北20公里，迄今已经运行了60年，取得了很多科学成果，被誉为澳大利最成功的科学仪器。天文望远镜的命名有一个规律，通常选择最近的一座山或一个镇。比如上海松江的天马望远镜，就以附近的天马山命名，佘山望远镜也是这样，因为位于佘山。所以为什么选择帕克斯呢？因为这里离悉尼这种大城市有三百多公里，远离各种电磁干扰。但是又不至于太远，不然交通不方便。此外这个地方的地基很稳固。而且帕克斯这地方的镇长对这事很热心，并且有一个大地主愿意把自己的地让出来一块建望远镜。帕克斯望远镜口径64米，什么概念呢？标准篮球场长28米，宽15米，大概相当于八个篮球场那么大。想一想这么大的一个天线转动起来，还是很壮观的。望远镜的形状其实很像一口锅，所以Parkes的也被称为 The Dish，翻译过来就是那口锅。这口锅算是南半球最大的一个了。也许有些军事用途的天线比它还要大，但是我们就不知道了。望远镜1961年启用，但是除了那个底座，全部都换过了，包括面板，控制系统，接收机，电缆，计算机等等。所以这就引出了那个著名的忒修斯之船的问题：一艘船，边航行边换零件，都换过一遍之后还是那艘船么？另外人也一样，因为人是由细胞构成的，寿命最长的细胞也只有三个月，所以人还是那个人么？现在看来，回答很明确，是。Parkes望远镜也是这样。六十年过去了，它还叫帕克斯，而且经过不断升级，它现在的灵敏度是刚刚开始运行时的一万倍。在望远镜的网站上，罗列了它的一些信息，现在给大家念一下：望远镜花了三年时间设计，两年时间建造，1961年10月31日正式启用，所以马上就要60年了。望远镜底座是混凝土的，上面的活动部件重量超过一千吨，比两架波音747还要重。望远镜的镜面就像一面帆，风大的时候，超过35公里每小时就必须躺平，即正面朝上，像一口真正的锅放在灶台上那样。其实大部分望远镜都是这样，如果你看到他们躺平，说明他们正在维修或者避风。这是一个几乎不会排上用场的小知识。虽然望远镜体积这么大，而且这么重，但是指向精度却很高，为11个角秒，大概是150米外一根手指的宽度。望远镜24小时运行，全年无休，刮风下雨都不受影响，括弧，风大了不行。其实全世界的望远镜都这样，一分一秒都很宝贵。怎么做到这一点呢？一个办法是雇佣本地人。望远镜看起来很高大上，其实操作很简单。每天上班时开起来，甚至都不用开起来，只需要看着就行。出了问题就重启，重启还解决不了问题就叫研发人员。所以这个职位对技术的要求并不高，有个中学文凭就行。本地人离家近，晚上和节假日都可以值班，而且熟悉之后不会轻易跳槽，最适合做这个工作。这也是全世界选择望远镜操作员的通用做法。但是即使这么努力，望远镜的有效观测时间也只有85%。刮风和设备故障浪费掉5%，剩下的时间通常用于设备维护和测试。 Parkes望远镜是开放参观的，Trip Advisor上面有介绍。有机会可以去看看。关于Parkes望远镜，最有名的故事要数它在阿波罗11号，人类首次登月任务中发挥的重要作用了。那次著名的直播，阿姆斯特朗说出自己的一小步，人类的一大步，就是由Parkes接收到信号，并发送到世界各地的。有六亿人看了那次直播，约占那时候世界总人口的五分之一。当时NASA其实有3个天线在同时接收数据。除了Parkes，另外两个位于坎贝拉和加州。信号首先传回休斯顿。最初的几分钟里，NASA在坎贝拉和加州两个站之间选择信号。当他们切换到Parkes之后，发现信号质量好得多，于是在剩下的两个半小时直播里，一直使用Parkes的信号。但是这一切并不像看起来那么顺理成章。1968年NASA跟parkes接洽，希望用它接收阿波罗11号的登月直播信号。当时电视用的还是模拟信号，接收天线越大图像质量就越高。这就带来一个好处，接收天线足够大的话，获得同样的信号质量，发射天线就不必那么大，所以宇航员在月球上就节省了架设大型发射天线的时间。回到这次接洽，时任Parkes主任，John Bolton，跟NASA签订了一份只有一句话的合同：我们的射电部门同意参加阿波罗11号任务。 1969年7月1日，澳大利亚东部时间6点17分，阿姆斯特朗和奥尔德林驾驶着他们的鹰号着陆器成功着陆月球。这时候对Parkes来说，月球还在地平面下面，看不到。根据计划，两个宇航员在着陆月球之后要先休息六个小时，然后再出舱，登月。这可以保证他们踏上月球土地时精力充沛，而且已经适应了地球六分之一的月球重力。届时月亮升起来了，而且Parkes是唯一的可以看到登月舱的大天线，因此作为主用天线负责接收信号。但是计划永远赶不上变化。其实也容易理解。两个宇航员刚刚操作登月舱成功着陆月球，这么大的事情，兴奋的要命，怎么可能睡得着。于是指令长阿姆斯特朗决定立刻开始准备登月。这时距离Parkes看到月亮升起来还需要5个小时，一切顺利的话Parkes望远镜无论如何也等不到月球直播。这也意味着工作人员之前几个月的准备都白费了。但是还是那句话，计划永远赶不上变化。两个宇航员准备登月装备，包括背包，鞋子，手套等等，花了比预期多得多的时间。当然这也是因为他们特别小心，毕竟第一次踏上月球土地，任何疏忽都是致命的。此外，给登月舱放气减压也花了比预期多得多的时间。当宇航员一切准备好，已经过去几个小时了。这对Parkes望远镜来说是个好事，因为月亮已经升起来了！这时候月亮就在地平线上面一点，为了接收信号，整口大锅几乎是完全立了起来。按说接下来应该可以正常工作接收月球传回的信号了。这时候又出叉子了。登月任务开始的这段时间，Parkes的天气一直很好，偏偏那一会天气变得异常糟糕，乌云密布，狂风大作。两次狂风袭击了帕克斯，风速超过110公里每小时。按照操作要求，这时望远镜应该彻底躺平，但是为了执行任务，这会恰巧是竖着的，是最最危险的姿态。它承受的风力是设计值的十倍以上，随时有可能散架。控制塔中的工作人员感到了望远镜的晃动，气氛异常紧张。幸运的是，直播开始的时候，风终于停了下来。在直播最开始九分钟，月亮的高度仍然很低，这时候望远镜的主探测器看不到，只能使用离轴观测的方式，类似于开车时从侧面看后视镜。这种模式允许的地平高度更低，但是接收质量不太好。工作人员必须仔细的调整天线和接收机的位置，使接收到的信号最强，九分钟后，望远镜的主探测器能看到了，于是信号质量立马变好。接下来的两个半小时直播里，Parkes出色的完成了直播的任务。在整个过程中，Parkes的工作人员都很紧张。因为他们突然意识到竟然有两个人在月球上，而且他们能看到那两个人的所有数据，包括他们的心电监护！这个印象实在是太深刻了，他们一辈子都忘不了。帕克斯望远镜的操作人员尼尔福克斯梅森，在直播过程中一直紧张地盯着控制台。因为这时候天气仍然不好，根本不在望远镜的安全工作范围，他时刻监测着接收到的信号强度，一有风吹草动就要做出调整。控制室里有台小电视，但是离他很远，根本顾不上看。另外，几个大领导就在他身后紧盯着，他也不敢扭头看。在结束工作回到家之后，他才看到登月过程的回放。整个月面直播持续了两个半小时，之后又跟踪了半个小时。接收到的信号分成两路，一路直接分发到澳大利亚的电视网络，另一路经过地球同步卫星传输到美国休斯顿，再分发到世界各地。这一路信号距离比较长，比第一路延迟了0.3秒。因此澳大利亚人们比世界上其他地方的人早0.3秒见证了人类的首次登月。直播结束之后，天气也放晴了。其中一个工作人员走出了望远镜控制室，看到了月亮，然后想起来月亮上有两个人。可以想象这种感觉有多么奇妙。刚才说到，地面的工作人员始终监测着宇航员的身体指标，包括心跳。阿姆斯特朗在踏上月球那一刻，心跳最快，达到了112次每分钟。宇航员的心理素质确实很好，我准备这期播客的时候，看到这个激动人心的场景，心跳都不止112次每分钟。登上月球之后，阿姆斯特朗说出了那句著名的话：这是个人的一小步，是人类的一大步。大部分人都觉得这可能是NASA提前安排好让他说的，其实并不是。在着陆成功之前，他根本没有心思考虑这些。这句话是他从着陆舱下到月球表面时想出来的，因为他觉得总得说点什么，而

16 min
08/16/2021

2.纪录片《我住在这里的理由》

大家好！欢迎来到我的播客月球空间站。今天是第二期，讲一讲我很喜欢的一个纪录片，《我住在这里的理由》，后面简称我住。这个纪录片的导演叫竹内亮，日本人，1978年出生于日本千叶县我孙子市，出生那天正值中日友好条约签订，所以导演从出生起就肩负着中日友好的使命，而导演通过拍摄纪录片也确实很好的完成了这个使命。以下这些关于导演的信息是我看了两百多集纪录片自己整理出来的：导演自幼放荡不羁，喜欢穿背心，自来卷，个子不高，通过节食控制体重，所以四十多岁依然身形苗条，精神矍铄。结婚前有很多女朋友，每个都要领到家里，搞得父亲不胜其烦。后来遇到了去日本留学的中国南京女生赵萍，从此飞鸟归林，安生过起了小日子。育有一子赵纯，一女赵珉。导演一大爱好是吐槽儿子成绩不好，微博上说，接受采访时说，节目里也说。于是赵纯在我们心目中的形象永远是正在做作业的样子。 2010年，导演拍摄NHK纪录片《长江天地大纪行》，去了长江周边的青海、四川、云南等地，前后拍摄一年时间，与中日混血演员阿部力结缘，为之后的纪录片埋下了伏笔。此次中国之行对导演影响很大，作为被命运选中的中日友好使者，天生的使命感驱使他放弃日本稳定的工作和生活，移居中国。当然这个事情也可以换一种说法：导演不甘心在日本做一辈子社畜，而中国显然机会更多，于是从日本来到了中国。他们定居在南京，因为这里是妻子赵萍的家乡，可以住在岳父母家，还可以帮他们照顾孩子，创业没有后顾之忧。至于南京和日本的特殊关系，在天性乐观的导演那里并不是什么问题，事实也证明这确实不是什么问题。我住2014年开拍，初创时只有导演竹内亮，妻子兼制片人赵萍，以及免费的主持人阿部力。第一集就奠定了节目的风格，主要有这么几个特点： 1. 采访对象是在日本的中国人，以及在中国的日本人。选择人物的时候尽量多样化，每次一个不同的职业，尽量与众不同，有故事性。虽然对主人公要求很高，但是人生本来就是丰富多彩的。现在我住已经拍了两百多集，一百多个主人公，还没有见到任何疲态。并且随着节目越来越有名，有更多的观众推荐新的主人公。估计不会出现选题资源枯竭的问题。此外，我住也在拓展自己的选题范围，比如在中国的外国人，以及在外国的中国人，但是精彩程度上不及传统选题。 2. 节目创作初期，主持人是东东（也就是阿部力），导演很少出境，最多只出现几次画外音。采访主要由东东完成。后来一段时间东东不再出镜，导演只能亲自上阵。导演问问题比较直接，再加上脸皮厚，什么都要蹭，体验感很强，所以采访效果不亚于东东。于是很长一段时间导演都担任主持人这一角色。导演档期安排不过来的时候，萍姐会客串一下，但是容易笑场，而且蹭的能力远不及导演，所以采访效果一般。当然我们不能苛责萍姐，因为蹭东西是导演的特长。到了第三季，公司的工作人员柚子加入了主持人队伍，由于是日本人，能够跟住在中国的日本人很好的沟通，但是功力仍需进一步磨练。 3. 节目是没有台本的。甚至在见到主人公之前，主持人根本不知道主人公是男是女，做什么职业。我觉得这是节目得以成功的关键。因为没有台本，所以主持人其实是带着观众一起探索主人公的工作和生活，所以很容易产生新鲜感。此外，这种采访方式也保证了节目的真实性，所有情节都是真实发生的。我现在三十多岁，一个很重要的体会是生活的精彩程度远超任何剧本。所以节目所做的就是把生活的精彩提炼出来。然而这种记录方式对节目提出了很高的要求：摄像机要一刻不停地跟着主人公进行拍摄，确保不漏过任何一个关键时刻。在两天左右的拍摄技术之后，团队从素材中提炼出几个场景和对话，剪成一段十五分钟左右的片子。所以虽然观众看到的只是一个短短的纪录片，但是背后的工作量还是蛮大的。我从2018年初接触到我住，后来一发不可收拾，从第一集开始，全部看完，然后每周四晚上固定时间等更新。这可以说是我最喜欢，也是关注最久的一部纪录片。看到现在，让我印象比较深刻的有那么几集。一个是第76和77集，在武汉开顶屋咖喱的岛田爷爷。岛爷爷七十多岁，单身，退休之后只身来到武汉，在一句中文都不会的情况下开了咖喱店，甚至开了分店。他用心做咖喱，甚至将制作咖喱饭的诀窍告诉了整条街上的店铺，希望把那条街发展成咖喱一条街。这个过程中他和周围人成了很好的朋友，即使他们语言不通，但是情谊一点都没有受到影响。我19年去武汉时专门去了顶屋咖喱。当时已经吃过晚饭，但是仍然点了一份咖喱饭，想尝一下。没想到竟然都吃完了，不得不说味道确实很好。推荐有兴趣的朋友都去尝一尝，就开在武大旁边。另一个是90到92期，住在大连的日本人，松尾母女。本来女主人公松尾梨惠随着丈夫外派到大连，做着日本最为传统的家庭妇女，相夫教子，日子平淡幸福。不料后来婚姻破裂，梨惠成为了单亲妈妈。梨惠没有返回日本，而是留在了大连，在朋友的帮助下找了一份工作。工作很辛苦，每天早上母女二人要早早起床，吃早饭，然后梨惠把女儿托付给邻居，自己坐班车上班，晚上下班回到家已经很晚了。这样的生活很辛苦，但是一想到女儿在家等着自己，梨惠就有了工作的动力。母女二人的故事打动了无数人，点击量过亿。还有一个是在日本的相扑选手，苍国来。苍国来是蒙古族，自幼习武，后来被选中来到日本从事相扑运动。之后忍受着思乡之苦以及枯燥的训练，一路披荆斩棘，成为相扑界第一位中国籍幕内力士，创造了历史。然而世事难料，后来苍国来被卷入假赛风波，被相扑协会要求强制退役。他为了证明自己清白，决绝了退休金，坚持上诉，最终上诉成功，恢复了名誉。这个事件也被写进了日本相扑的历史。然而在片子中，导演并没有着重叙述这段故事，而是着眼于主人公的生活，他的训练，以及与小学生的活动，于是一个大力士的形象跃然纸上。纪录片展示的每个故事，都不太好判断是喜剧还是悲剧。但是主人公都有一个共性：无论在任何情况下，都努力生活，努力工作。导演做的只是把生活真实的样子展现出来，就已经很打动人了。众生皆苦，但是有些人比另一些人更苦。众生平等，但是有些人比另一些人更平等。罗曼罗兰说过，世界上只有一种英雄主义，那就是在认清生活的真相之后，依然热爱生活。所以导演拍摄的每一位主人公都是英雄，我住就是一部英雄的史诗。生活总有很多意料之外的事情。2020年初，疫情爆发。我住紧急制作了几期跟抗疫有关的记录片，那段时间整天待在家，看我住是为数不多的乐趣。后来导演从日本回到南京，拍摄了《南京抗疫现场》，上了日本雅虎头条。又从国外火到国内，被外交部点名表扬。于是导演彻底出圈，到处接受采访，成了名副其实的中日友好使者。导演的成功并不是偶然的。在疫情大背景下，各个国家都在甩锅，中国作为疫情的焦点，首当其冲受到各方指责。这个时候导演作为一个外国人发声，且始终保持客观中立，就显得格外弥足珍贵。所以还是那句话，一个人的成功，不仅关乎个人能力，更要考虑历史进程。导演无疑是那个被选中的人，在正确的时间，正确的地点，做了一件正确的事。最后说一说节目的盈利模式。目前制作我住的南京和之梦有自己的网站，采取会员制，每年交会费。会员网站上的我住每期比免费版本多五到十分钟内容。会员制甫一开通，我就成为会员。无论《我住》采取什么盈利模式，我都会支持它。但是我并不认为会员制是一个很好的盈利模式，尤其是在中国。也许在日本很普遍，但是中国还没有形成为内容付费的习惯。中国人可以为一顿饭花好几百，但是买一本几十块的书会觉得心疼，甚至不舍得花几块钱在苹果市场买一个自己需要的APP。我不知道和之梦的会员有多少，是否能够维持公司的正常运营，但是至少在疫情之前，看导演的样子维持公司运营很艰难。好在疫情之后导演名气大了起来，商务合作也多了起来。公司更是可以利用自己在官方良好的形象，拿到独家资源。疫情终将过去，生活也会回归平淡。我不是投资专家，无法提供专业建议，但是我始终希望和之梦能够有一个持久且稳定的盈利模式，能够支持我住一直办下去。这期播客就录到这里，谢谢大家！

13 min
08/14/2021

1.关于C语言的一些历史和学习心得

大家好，欢迎来到月球空间站。这是我的播客，没有固定主题，想到什么就说什么。但是应该会主要围绕我的研究领域：天文，航天，计算机等等。第一期，我讲一下酝酿已久的一个题目：C语言。这个播客不是C语言教程，而是介绍跟C语言相关的一些八卦。C语言是我上大学学的第一门语言，也是人类发明计算机以来，不能说最重要，也是非常非常重要的一门语言。它足够接近底层，如果学习过汇编，看着C代码基本可以在头脑中把相应的机器指令写出来。它又足够高级，接近于人类流水线式的思维方式，再加上关键词少，语法简单，一个认识简单英文的小学生经过少量培训就能看懂。这种底层和高级之间的精妙平衡使它可以胜任从操作系统到大型商业软件等待一系列工作。其实我们耳熟能详的软件，比如Windows，Linux，都是用C写出来的。先说一说我是如何接触C的。我出生于中部省份，教育落后，启蒙的比较晚，上大学才开始学习编程，第一门课学习C。那时候电脑还很贵，不是每个人都有。学校提供机房供学生上机，调程序，完成作业。我对当时上机印象最深刻是换拖鞋。那时上机很有仪式感，进入机房之前要先换拖鞋。拖鞋不是一次性的，每次打开鞋柜就像是开盲盒，也许上一个人是一个抠脚大汉，打开之后一股沁人心脾的气息扑面而来，神清气爽。经过这一关之后，硬着头皮穿上拖鞋，才能走进机房。我们使用的是大型机，运行着UNIX，每个同学分配一个终端，打开之后滴滴滴做响，很刺耳，过一会，就出现了登录界面。输入自己账号密码之后就可以开始调程序了。那台机器貌似不是很稳定，如果有牛人，写个程序指针乱指，或者开辟了无数进程，很容易把整个主机搞死，然后大家都等着助教重启主机。用的编辑器也是最简单的vi。有句话说得好，世界上有两类程序员：用vi的和不用vi的。最近刚刚看了《霍乱时期的爱情》，知道了这句话就出自这本书。vi一个小小的编辑器，学习曲线却极陡。初次接触时不知道怎么启动，启动了不知道怎么编辑，编辑了不知道怎么退出。开发vi的是一个叫Bill Joy的。这家伙是个牛人，是类UNIX操作系统BSD的开发者，此外他还实现了TCP/IP协议，C shell，网络文件系统NFS，vi只是他举手之劳。后来Joy作为联合创始人参与成立了太阳微系统，他的BSD也发展成了运行于SUN上面的Solaris。太阳后来开发了JAVA，是如今使用最广泛的编程语言。所以优秀的人无论干什么都优秀，以一当十都有些低估他们的实力，以一当百甚至当一千更恰当。刚才说到Unix，C语言和Unix渊源很深。贝尔实验室一个叫Ken Thompson的人在Unix的前身Multics上写了个游戏玩。后来Multics项目搁置，他没有机器玩游戏了。于是在实验室一台闲置的PDP-7上和丹尼斯里奇一起用汇编重新写了这个游戏。这些移植游戏的经历以及之前系统的开发经验使肯开始研究操作系统，1969年，肯和原来Multics团队的一些成员开发出了第一版的系统，运行在PDP-7上，但是性能不佳。接着他们在1970年开发出了第二版，并正式命名为UNIX。最初的版本用B语言和汇编开发。B语言听名字就知道是C语言的前身，是一种解释型语言，语法与C类似，但是没有类型。肯和丹对它进行了改造，1971年发明了C语言，并且用C语言重写了UNIX，这就是第三版。当时为了效率，系统程序都是汇编写的，用C语言重写提高了可移植性，而且代码更容易维护，是当时很大的创新。说完UNIX，另一个不得不提的是贝尔实验室。这家实验室主打电子通讯技术等应用研究，我们现代生活中的很多东西，包括晶体管，激光，光伏电池，CCD，等等，都诞生于这家实验室。而且贝尔实验室无心插柳柳成荫，跟天文学关系异常紧密。最著名的当属微波背景辐射的故事了。微波背景是理论预研的大爆炸的遗迹，每个方向的辐射强度都基本相同，其对应的温度在3K左右，或者说零下270度。接下来的事情就是要找到这个信号。1964年，贝尔实验室两位工程师彭齐亚斯和威尔逊合作建造了一台号角状天线研究卫星通讯。这台天线灵敏度很高，但是测试噪声的时候总是有一个3K左右的噪声存在。他们想了各种办法把它消除掉，包括清理了天线上的鸟粪，掏掉一个鸟窝。但是这个噪声一直存在，每个方向都相同，一年四季都相同。后来他们终于和几英里之外普林斯顿大学的迪克教授联系，迪克教授几乎是立刻就意识到了这就是宇宙学家苦苦寻找的大爆炸遗迹。后来他们背靠背在天体物理杂志发表了两篇文字，报告了这个发现。之后的1978年，彭和威尔逊获得了诺奖。在大多数版本中，为了增加故事的戏剧性，都强调是两个跟天文不沾边的工程师做出了这个重大发现。现实情况是彭齐亚斯和威尔逊早期是贝尔实验室的无线电研究部门唯二的专门从事射电天文的研究人员。后来随着1962年美国国会通过卫星通讯法案，专门成立了COMSAT公司专门经营卫星通讯业务。贝尔实验室缩减卫星和空间相关的研究规模。二位被告知只能保留一个专门从事射电天文的职位。于是他们两个决定每个人各接受一半的资助，另一半从事其他项目。而他们建造的角状天线，也是半天文半卫星通讯目的。说回贝尔实验室。这个实验室跟射电天文的渊源比微波背景辐射的发现要早得多，其实射电天文本身就是在贝尔实验室诞生的！故事要从1928年说起。那年一个叫卡尔央斯基的工程师加入了贝尔实验室，他的工作是调查干扰无线电传输的噪声来源。他用的设备是一台被称为央斯基旋转木马的天线。他后来果然发现了一个噪声，指向银河系中心！这一发现标志着射电天文学的诞生。1973年国际天文联合会为了纪念他，决定将射电辐射流量密度单位命名为Jansky，简写作Jy。说了半天C语言早期历史和贝尔实验室，回到中国。说回C语言，中国人学C，离不开一个人，谭浩强，念一段wiki上他的简历：谭浩强教授，1952年毕业于上海市上海中学，1958年清华大学自动控制系毕业。学生时代曾担任清华大学学生会主席、北京市学联副主席、全国学联执行委员，北京市人大代表。毕业后留在清华工作，担任清华大学团委副书记，同时承担教学工作。从70年代末开始，投入计算机教育。现担任全国高等院校计算机基础教育研究会会长、教育部全国计算机应用技术证书(NIT)考试委员会主任委员，教育部全国计算机等级考试委员会副主任，是中国大陆部分计算机教材的作者。对于大部分中国大学生来说，C语言之父不是上文提到的里奇和汤普森，而是谭浩强。我们那个年代几乎每个人学习c语言都是谈教授的那本书启的蒙。其实C语言并不是谭教授最拿手的，谈教授的第一桶金是BASIC。有一本叫做《知识英雄：影响中关村的50个人》的书，其中一篇讲谈教授，现在摘录一段：许多后来看起来意义深远事件的缘起，回想当初都显得那样地偶然和普通。1978年，清华大学扩大招生，计算机系多招了两个班，这两个班的计算机语言课没人讲。有人建议当时任清华大学计算中心党支部书记的谭浩强兼课：“反正党支部现在也没什么事，你去讲吧。” 此时，距离开课只有三个礼拜的时间，没有教材，谭浩强找到一本英文教材，谭浩强连这本英文的BASIC书还没有完整地看完一遍，就走上了讲台。上面这本书出版于1998年，那时候谈教授的BASIC教程已经买了1200万册，C语言教程卖了210万册。现在已经过去了23年，期间又经历了大学扩招，据我所知很多大学仍然在用谈教授的教程。准备这篇播客的时候我特意去网上查了一下，现在C语言教程已经出到了第四版，封面上赫然印着总销量1250万册。更有意思的是现在正值七夕，京东很贴心的提醒“爱意甄选，礼享七夕”，也就是说这本书很适合作为七夕节送给爱人的礼物。所以广大直男知道该送自己女朋友什么了吧？谭教授的书广为诟病，里面充斥着各种奇怪且不标准的语法，比如大学四年，我一直认为main函数返回值是void型，直到研究生阶段才改回来。其余各种类似于i++，++i的奇技淫巧数不胜数，谭教授的书影响了一代人，让青年学子看到c这门语言就觉得高不可攀，大门还没进就打退堂鼓。现在看来，真的不知道这是好事还是坏事，因为不会编程就成为不了程序员，至少不用整天996掉头发了。我始终觉得对谭教授的苛责是非常不公平的。评价一个人，不但要考察个人能力，更要考虑历史进程，八十年代，刚刚改革开放，计算机产业刚刚在国内发展起来，谭教授的书烂，但是其他书更烂，于是瘸子里面挑将军，选中了教授。有句话怎么说来着？世无英雄，使竖子成名。郭德纲也说过一句类似的：全靠同行衬托。谭教授在中国计算机教育史上，是有着不可磨灭的贡献的。他的书可以看一看作为入门。但是无论学习任何知识，都不能奢望靠一本书搞定一切。很多人都是在大学阶段开始

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我是一个科学从业人员，从事天文、航天、计算机等方面的研究。在这里，我将结合自己的专业领域，分享对世间万物的看法。

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