【2-2】
袁木今天下午要參加的這場知識竟賽,說起來有點不一般,它的冠名有點長——“首屆泛東南亞友好城市青少年趣味科普知識(中文)天行者杯大獎賽”。有來自柬埔寨的白馬、印度尼西亞的三寶壟、馬來西亞的馬六甲、菲律賓的普林塞薩港、越南的海防、新加坡的實龍崗、泰國的芭提雅和中國的北海等八個城市的選手參賽。因為疫情的緣故,很多城市派出的選手都是在華留學生或者華裔外籍選手。
比賽採用積分制,分必答題、情景題、實驗題、IQ搶答題和綜合風險題等五輪進行。最後按每隊選手的最終得分進行高低排列,決出冠軍1名,亞軍1名,優秀獎若干名。
競賽內容涵蓋數學、物理、化學、天文、地理、生物等學科的基礎知識,以及航天、海洋、智能等前沿領域的科普知識,充分考驗參賽選手的知識儲備能量和敏銳的觀察能力。但這一切都不能脫離本次競賽的關鍵詞:趣味。
因此,本次競賽增加了很多有趣的腦筋急轉彎題目,這在以往的同類型比賽中是比較少見的,主辦單位美其名曰:考驗選手的應變能力。當然,這也會增加不少的收視率,因為整個比賽都是由電視臺和網絡全程直播的。
下午三點三十八分,“首屆泛東南亞友好城市青少年趣味科普知識(中文)天行者杯大獎賽”在BH市科技館準時開賽……主持人是來自央視的,被譽為“最具有知識分子氣質”的董君女士。點評嘉賓共兩位,一位是來自香港大學的青年科學家董日華,一位是來自BJ大學的美女科學家藍芊芊。
八個城市的選手已經各就各位,他們圍著圓形的舞臺排列成一個半孤形,董君穿著一襲駝色的長裙款款走向舞臺的中心圓點……
“歷史的車輪滾滾向前,人類從石器時代走到青銅時代,從蒸汽時代走到電氣時代,又從電氣時代走向信息時代……縱觀人類漫長的歷史,只有當科學曙光照亮之時,才是人類文明走向燦爛之際!科學是什麼?它是通往未知世界的橋樑,是連接想象和求真的紐帶,是到達未來的指路明燈……今天,讓我們以一種趣味的方式,去領略科學的美妙之處……”董君剛柔相濟的氣場,把現場調到一個恰到好處的狀態:
第一輪:必答題,共5題,每題10分。
請聽題!第一題:第一個公開向神學挑戰並宣告自然科學獨立的科學家是:
A、開普勤;B、哥白尼;C、伽利略;D、布魯諾;請選擇!
袁木選擇B,他覺得這道題簡直有點太容易了。
“請亮題!”董君話音剛落,八個選手的顯示屏上都顯示“B”。
“正確答案B哥白尼,恭喜各位,一開始大家就來了個滿堂紅,看來都是有備而來啊!兩位嘉賓有什麼感想啊?”
“這道題看似簡單,但它的背後卻是很有故事的……在以往的教科書裡,都在說布魯諾為了支持哥白尼的‘日心說’而被燒死的故事。其實,布魯諾和伽利略都曾支持過哥白尼的‘日心說’,但布魯諾被燒死,卻跟這個無關,甚至可以說跟科學一點關係都沒有,布魯諾是因為宣傳異教和巫術,否認教會的聖統制而被處死的。我們做科學研究,必須嚴正視聽,不要輕信謠傳。最後,還是要給各位選手點贊!”董日華教授豎起了大拇指。
“非常精彩的題後故事!謝謝董教授。”
請聽題!第二題:世界上有很多的“最美公式”,以下哪個是歐拉公式:
A、C=2πr;B、E=mc²;C、eiπ(e的iπ次方) 1=0;D、F=ma請選擇
袁木想都沒想,選擇C。
“請亮題!正確答案;C、eiπ(e的iπ次方) 1=0。”董君向周圍一看,又是一個滿堂彩。
這時,美女科學家藍芊芊說話了:“其實這道題也不難,可能很多同學還沒學習歐拉公式,但只要你採用排除法,就可得到正確答案:C=2πR圓的周長公式;E=mc²愛因斯坦的質能方程;F=ma牛頓第二定律。關於歐拉公式,也稱宇宙第一公式,是‘最美公式’中的最美,它將數學中最基本的自然對數的底e、虛數單位i,圓周率π融合在一起,用富用數學和哲學意義的0和1,再以簡單的加號相連,簡直是‘天人合一’。大數學家高斯就說過:如果一個人第一次看到歐拉公式,而沒有感覺到它的美,那他就不配成為數學家。同學們,你們感覺到它的美了嗎?”
……
不知不覺,已來到第一輪必答題的最後一題了。
請聽題!第五題:科學史上有很多有趣的動物形象,下列描述錯誤的是:
A、薛定諤的貓;B、巴浦洛夫的狗;C、特斯拉的妖;D、凱庫勒的銜尾蛇。請選擇!
袁木猶豫了一會,他覺得應該是C,但又不是很肯定,最後他又覺得“妖”應該算不上是一種動物吧?好吧,就選C。
“請亮題!正確答案C、特斯拉的妖,這次有三位選手答錯,兩位嘉賓有何點評?”
“這首題非常有趣,我來解釋一下。”藍芊芊微笑著娓娓道來:“薛定諤的貓用來形容量子的疊加狀態;巴浦洛夫的狗用來證明條件反射;凱庫勒夢見銜尾蛇從而發現了苯的環形結構;而‘特斯拉的妖’應該是‘拉普拉斯的妖’,如果同學們看過電影《特斯拉交流電之戰》或者讀過東野圭吾《拉普拉斯的魔女》,這道題就不會選錯。那‘拉普拉斯的妖’是什麼東西呢?有哪位同學可以告訴我們嗎?”藍芊芊又微笑著看著大家。
“拉普拉斯是法國著名天文學家和數學家。”來自新加坡實龍崗的李華耀同學推了推鼻樑上厚重的近視眼鏡,繼續說道:“拉普拉斯是一位堅定的‘決定論’者,認為萬物運動都遵循著客觀規律和因果關係。他提出一種科學假設:有一隻‘妖’,它應該知道宇宙中每個原子的位置和動量,並且能夠使用牛頓定律來展現宇宙每個事件的過程,包括過去和未來。後來,這隻‘妖’,就被人們稱為拉普拉斯妖。”
“非常正確,給你點贊!”藍芊芊帶頭鼓起掌來,接著又意猶未盡的說道:
“是的,‘拉普拉斯妖’代表著經典物理學家們美好的願望,但是,現代量子力學引入的概率理念,已經證實‘拉普拉斯妖’無法準確預知粒子下一秒的位置。這其中還有一段非常有趣的逸事,在1927年的一屆科學會議上,最後一位經典物理學家愛因斯坦在聽完量子力學的理論後,搖著他那著名爆炸頭說道:上帝不擲骰子!但是,量子力學哥本哈根學派的掌門人玻爾卻回答道:嘿!愛因斯坦老兄,千萬別告訴上帝該怎麼做。”
第一輪必答題結束後,得分情況如下:柬埔寨的白馬隊40分;印度尼西亞的三寶壟隊40分;馬來西亞的馬六甲隊50分;菲律賓的普林塞薩港隊40分;越南的海防隊30分;新加坡的實龍崗隊50分;泰國的芭提雅隊40分;中國的北海隊50分;
“分數很接近,競爭很激烈,要想知道誰是贏家,且看下回分解”。董君的氣場調度,又讓現場進入比賽的狀態。
第二輪:情景題,共3題,每題10分。
現場的大屏幕播放著電影《泰坦尼克號》的一個剪輯片段:泰坦尼克號撞到冰山上……泰坦尼克號緩緩沉入海底……泰坦尼克號的鍋爐發生爆炸……乘客們手忙腳亂的紛紛跳水逃生……
“請問,泰坦尼克號海難造成一千多名乘客喪的主要原因是什麼?A、沒有發送求救信號;B、鍋爐爆炸直接導致大量乘客身亡;C、沉沒速度過快,大量乘客來不及逃生;D、救生艇配置與使用不當造成登艇人員過少。請選擇!”
袁木對《泰坦尼克號》已涮過N遍,毫無疑問選擇D。
“請亮題!正確答案D、救生艇配置與使用不當造成登艇人員過少。譁,這次又來個滿堂彩,看來大家對傑克和露絲的愛情故事還是很上心的麼!”
這時,舞臺上突然來了一大堆小型的機器人,它們發出“滴嘀噠噠”的奇怪聲響,在舞臺上來回穿梭,組成了一個奇怪的陣型,經舞臺頂端的攝像機俯拍後在大屏幕上顯示,大家一看,原來是一個數字陣列:
853=315
769=154
325=110
837=?
這對經常玩數獨的袁木來說,也算是小菜一碟,他快速的在觸摸屏上寫下:837=521
“請亮題!正確答案:837=521,譁,竟然有一半的同學算不出來?這道題應該是不難的啊!”董君似乎替答錯的選手感到很惋惜,她的目光掃了一下,“袁木同學,你在這裡年輕算最小的,也算是個東道主,就由你來解釋一下這道題吧!”
“百位數減去十位數得到第一位數,十位數乘以個位數得到後兩位數,也就是8-3=5,3*7=21,所以837=521,解答完畢!”袁木乾脆利落的回答。
……不知不覺,第二輪情景題又結束了,各參賽隊的得分情況如下:白馬隊70分;三寶壟隊80分;普林塞薩港隊70分;海防隊70分;實龍崗隊100分;芭提雅隊70分;北海隊100分。
第三輪:實驗題,共2題,每題10分。
工作人員把實驗道具送到每個參賽隊的檯面上,道具很簡單:一個已充氣的氣球,一個塑料杯,一個裝有熱水的保溫瓶,一根溫度計和一隻秒錶。
“請聽題!請用塑料杯把氣球吸起來,請注意,吸住氣球的時間不能短於10秒鐘。開始!”
袁木按步就班的操作起來:1、將熱水倒入杯中,並放入溫度計;2、當溫度計顯示70℃時,開始計秒;3、二十秒後,把杯中的熱水倒出,然後立刻將杯口緊密的倒扣在氣球上;4、輕輕的把杯子連同氣球提起。
一時間,各位選手紛紛提起五顏六色的氣球,但有兩位選手剛提起來不久,氣球就飄落在舞臺上了。
董君撿起那兩個氣球,走到點評嘉賓席前,分別給兩位點評嘉賓一人一個,並微笑著說道:“禮物已經送給你們了,作一下點評吧。”
“這個實驗的原理其實很簡單,裝過熱水的杯子,杯內的空氣由熱變冷,壓力變小,因此可以把氣球吸起來。但這個實驗有兩個關鍵點,處理不當,很容易‘望球興嘆’。一是熱水的溫度要控制到70℃左右,二是熱水在杯中要停留20秒之久,當然,扣杯的動作要快速而且輕巧。”董日華教授輕描淡寫的作了點評。
接著,工作人員又送上第二組實驗道具:小金屬燒盤、碘酒、蠟燭、火柴和一張白紙。
“實驗題第二道題:再現指紋。請在乾淨的白紙上摁上你的指紋,然後利用實驗道具把白紙上的指紋顯現出來,限時三分鐘,開始!”
袁木理了一下思絡,然後有條不紊的操作起來:1、在白紙上摁上指紋;2、把少量碘酒倒入小金屬燒盤內;3、點燃蠟燭,把金屬燒盤放到蠟燭上加熱,直到有蒸汽冒出;4、把白紙印有指紋的一面對著蒸汽;5、等待約10秒鐘後,拿開白紙,指紋再現。
……“這個實驗有六位選手都成功的再現指紋,有兩位選手還是白紙一張,這是為什麼呢?有請兩位嘉賓講解一下!”
“這個實驗的原理其實也很簡單,人的皮膚上有油脂,凹處的地方油脂就多一些,凸起的地方油脂就少一些,手指摁到紙上,油脂就被紙吸收,形成了一個油脂指紋,只是我們不容易看到。碘酒受熱時變成氣體,氣體冷卻後又變為固體,它在油脂中極易被溶解,於是紙上就出現了一個顏色深淺不一的指紋。”藍芊芊博士解釋道:“剛才有兩位選手實驗沒成功,都是因為一些粗心造成的,一個是不小心把印有指紋的一面朝上了;另一位是因為時間太倉促,加熱的碘根本都沒有形成氣體。”
……第三輪又很快結束了,各隊的得分情況有所拉大:白馬隊80分,三寶壟隊80分;馬六甲隊90分;普林塞薩港隊80;海防隊70分;實龍崗隊120分;芭提雅隊70分;北海隊120分。
第四輪:搶答題,共8題,每題10分。
“三輪過後,分數依舊難解難分,但是,真正的鏖戰就要開始了,大家都準備好了嗎?”董君又在調動現場氛圍,各隊選手似乎都已嚴陣以待。
“我還是要再提醒一下,這一輪的搶答題,大部分都屬於腦筋急轉彎題型,大家要高度集中精力。每次我念完題目,說開始,才可以搶答,正確答案還沒有出來之前,仍然可以繼續搶答,但每隊每題只有一次搶答機會,同時,大屏幕上會顯示10秒的倒計時,10秒之內回答不了問題,就算答錯!”董君暫停了一會,看看各隊的準備狀態。
“請聽題!第一題:三個人分51個蘋果,怎麼分才最公平?開始!”
“嘟——”,海防隊搶得先手,似乎不經腦袋的脫口而出:“每個人分17個蘋果……”剛說完就發現不妥,不可能這麼簡單的算術題,但又一時想不出正確答案。
“回答錯誤,繼續搶答,開始!”
“嘟——”這次龍崗隊的李華耀搶得先手“把蘋果榨成果汁分配。”
“回答正確,加10分。能解釋一下嗎?”董君問李華耀。(
“因為蘋果有大有小,每一個都不一樣,所以,只有榨成果汁,用量筒分配,才是最公平的。”李華耀思路敏捷的回答。
“請聽題!第二題是:一個西瓜用4刀切成九塊,怎麼切法?開始!”
“嘟——”馬六甲隊搶到:“用井字型的切法。”
“回答正確!加10分。請聽題,第三題:5比O大,O比2大,2比5大,這是怎麼回事?開始!”
“嘟——”這次袁木搶到:“這是在玩剪刀、錘子、布的遊戲。”
“回答正確!加10分。請聽題,第四題:一次宴會上,一對夫妻同所有客人共握手48次,請問這次宴會上共有多少人?開始!”
“嘟——”海防隊又搶了一次選手:“……二十……二十六人。”海防隊差不多讀秒為零的時候,才給出答案。
“回答正確!加10分,請聽題,第五題:放大鏡不能放大的東西是什麼?開始!”
“嘟——”李華耀又搶得了一個便宜:“角度。”
“回答正確!加10分。請聽題,第六題:有8個外觀一模一樣的球,其中一個比另外七個略重,在不用磚碼的前提下,最少要稱幾次,才能找出這個略重的球?開始!”
白馬隊搶得:“至少兩次。”
“回答正確,怎麼解釋?”
“把8個球分成3組,一組2個球,另外兩組各3個球,先將3個球的兩組進行稱重,如果重量相等,再將另兩個稱重,即可找略重的球。如果重量不等,就從重的這組任取兩球稱重,如果該兩球重量不等,即可找到略重的球;如果該兩球重量相等,那另一個球即是略重的球。”
“加10分;請聽題!第七題:將8個橙子裝進5個布袋裡,如何讓每個布袋裡的橙子數量都是雙數?開始!”
普林賽薩港隊搶到:“先用4個布袋各裝2個橙子,再將4個布袋一起裝進第5個布袋。”
“回答正確!加10分,不知不覺,已到了搶答環節的最後一道了,提醒一下最後這道題有點長,回答也需要點時間,請各位選手認真聽題。第八題:一個獵人帶著一隻羊、一隻狼和一捆白菜回家,路上遇到一條河,河邊只有一條小小的竹排,一次最多隻能載著獵人和一樣東西過河。但獵人不在的時候,狼會吃羊,羊會吃白菜,請問要怎樣過河,才能保證羊、狼和白菜都能安全到達對岸?開始!”
這道題各隊似乎都不敢輕易出手,說著遲,那時快,“嘟”袁木搶得先手。
“獵人選先把羊帶過去,再回來把狼帶過去,放下狼後,又把羊帶回後把羊放下,把白菜帶過去,最後再回來把羊帶過去。”
……
第四輪結束後,各隊的得分情況:白馬隊90分;三寶壟隊80分;馬六甲隊90分;林塞薩港隊80分;海防隊70分;實龍崗隊120分;芭提雅隊70分;北海隊120分。
第五輪:綜合風險搶答題,共5題,每題10分,搶答錯誤倒扣10分。
“前四輪結束後,實龍崗隊和北海隊並列第一。分數遙遙領先,不過比賽還沒結束,一切皆有可能!”董君又在調動現場氛圍,讓最後一輪的比賽進入白熱化的狀態。
“請聽題!第一題:自然界中有哪些基本力?劉慈欣在《三體》中所描述的‘水滴’探測器,它的物質是由哪種力構成的?開始!”
“嘟”袁木先下手為強,因為他就是《三體》的鐵粉。
“自然界中有四種基本力:引力、電磁力、弱力、強力。《三體》中的‘水滴’的物質是由強力構成的。”
“回答正確!兩位嘉賓有什麼要補充的嗎?”
“那就做一下科普吧!”藍芊芊說道:“引力,即萬有引力,是客觀物體之間的作用力;電磁力即帶電粒子間的相互作用力;弱力即基本粒子之間的作用力;而強力則是原子核之間的相互作用力。在四種基本力中,引力是最弱的,弱力則次之,電磁力是第二強的,強力是最強的,大約是電磁力的137倍。”美女科學家又繼續科普道:“現在的科學家們一直在尋找一種‘大統一理論’,希望能夠統一描述這四種基本力。麥克斯韋統一了電力和磁力,格拉肖等人也提出了弱電統一理論,時至今日,強力依然沒有被統一,引力更是塊難啃的骨頭,同學們,未來就看你們的了……”
“第二題:愛因斯坦的‘五大預言’是什麼?開始!”
李華耀搶到:“愛因斯坦的‘五大預言’是:1、光速不變預言;2、質量等於能量預言;3、光線彎曲預言;4、黑洞預言;5、引力波預言。”
“恭喜這位同學,你的回答正確。”董日華教授說道:“不過,準確來說,黑洞並非全是愛因斯坦的預言,是史瓦西用愛因斯坦廣義相對論的公式,推導出黑洞形成的條件,這就是著名的史瓦西度規。”
“第三題:太陽系中曾經有‘九大行星’後來改為‘八大行星’,為什麼?”
“嘟”又是李華耀,他的手就好像已經粘在搶答按扭上一樣。
“因為所謂的第九顆行星——冥王星,體積過小,這樣體量的星體在柯伊伯帶還有很多,所以,冥王星不符合行星的定義,被排除在行星行列之外,而將其歸入‘矮行星’行列。”
“回答正確!”董日華教授又補充道:“有成為‘行星’,必須滿足三個條件:1、以近似圓形的軌道圍繞恆星運動;2、質量足夠大,能夠依靠自身引力使天體呈圓球狀;3、能夠逐漸清除其軌道附近的其他物體。顯然,冥王星除了第一個條件勉強符合外,另外兩個條件都沒有達到。所以,它只能是矮行星。”
“現在只剩最後兩道題了,這是一個關鍵點,也是一個冠軍點,如果實龍崗隊再答對一題,將成為今天比賽的冠軍!”董君提醒比賽進入最後的衝刺階段。
“第四題:按照達爾文的進化論,所有生物都是從簡單到複雜,從低級到高級,但地球上卻存在看極少數逆生長的生物,你能指出一種並作簡單的說明嗎?”
……***伸出的手猶豫了一下又收了回去,袁木正在思索……
“嘟——”馬六甲隊搶先回答:“玻璃海鞘。這種剛出生的玻璃海鞘很像小蝌蚪,有眼睛有腦袋,尾部很發達,中央有一條背索,可以在海里自由的遊動,但它長大後——也就是幾小時後,它的尾部逐漸萎縮,直至消失,神經管也退化到一個神經節,然後用前端的突起吸附在其他物體上,像一種植物。這種生長的變態與進化的方向正好相反,所以就稱之為逆生長。”
“回答正確,兩位嘉賓,有何點評?”
“回答非常準確完美,我已無話可說。”董日華教授裝出一副被征服的樣子。
“最後一道題了,關鍵中的關鍵,這還是新加坡實龍崗隊的冠軍點。這裡面存在三種可能:一是實龍崗隊答對了,冠軍就是他們的;二是其他參賽隊答對了或者北海隊答錯了,冠軍還是實龍崗隊的;三是北海隊答對了,那他們就是跟實龍崗隊打成平手,冠軍準屬,還有加賽一題方知分曉。”董君的分析一下子聽起來有點暈,但比賽現場到了一個高潮點。
“第五題:給你一艘船,只能走海路,你怎樣從黑海到達大西洋?請描述你的航線。開始!”
袁木不敢多想,果敢一按:“從黑海起航,通過土耳其海峽、博斯普魯斯海峽,來到馬爾馬拉海,再穿過達達尼爾海峽來到愛琴海,然後航向地中海,最後穿過直布羅隴海峽,就到達了大西洋。”
現場好像有十幾秒鐘窒息般的寂靜,接著掌聲響起……
“我剛才真的快要窒息了,太精彩了。”董君不無誇張的說道。
最後一輪的得分情況:白馬隊80分;三寶壟80分;馬六甲100分;普林塞薩港隊80分;海防隊70分;實龍崗隊140分;芭提雅隊70分;北海隊140分。
“實龍崗隊和北海隊目前並列第一,按照比賽規定,需要加賽一題,一題見分曉。答對了,你就是冠軍,答錯了,對方就是冠軍。”
“請聽題:幾千年來,人類一直在追問,在廣袤天垠的宇宙中,有外星文明的存在嗎?請根據‘費米悖論’和‘黑暗森林’觀點作出簡要的解釋!”
“嘟嘟——”李華耀和袁木幾乎同時按下搶答按扭,但電腦顯示,袁木快了0.1秒。
“‘費米悖論’的大意是:宇宙足夠古老——已有137億年,行星足夠繁多——有2500億多顆,而宇宙空間有限,只有10萬億光年,按照概率,宇宙中肯定有外星文明的存在,所以,如果有外星文明,它應該是來過地球的,但目前的證據表明,沒有外星文明來過地球的痕跡。這就是費米悖論所描述的有關尺度和概率與證據稀缺之間的矛盾。”袁木停頓了一下,作了一個渾呼吸。
“由此可以推論:①外星文明可能存在的或者曾經存在過,只是還沒有接觸我們;②外星文明可能已來過地球,只是我們還沒有發現;③也許外星文明根本就不存在;④‘黑暗森林’法則:宇宙中存著不同的文明,但每個文明都是帶槍的獵人,他們遵守著叢林法則,擁有“清理其他文明”和“隱藏自己”的本能,所以他們不會貿然出現,更不會主動暴露自己的位置。”
……
現場又出現了窒息般的寂靜……
“回答正確!”董君難掩內心的激動:“現在我宣佈,獲得‘首屆泛東南亞友好城市青少年趣味科普知識天行者杯大獎賽’的冠軍是——北海隊!”
臺下黃家興老師和周懷芬等同學早就興奮的喚呼起來……
“下面有請市領導和贊助單位——‘天行者實驗學校’的代表上臺為獲勝者頒獎……”
龍格這次作為天行者實驗學校的代表上臺為獲勝的隊伍頒獎,他把一個金光閃閃的獎盃頒發給了袁木:“恭喜你袁木同學。”然後又握住袁木的手,低聲說道:“頒獎儀式結束後,我在臺下等你,我們聊一下?!”
袁木愣了一下,他當然知道天行者實驗學校,那是他一直嚮往的學校。當他在網上看到天行者實驗學校的招生簡章,就第一時間投遞了他的個人簡介和入學申請,不久前也參加了天行者實驗學校組織的視頻考試。
“同學們,來賓們,電視機前的觀眾們,你們好!今天的比賽可以說‘棋逢對手,將遇良才’,也應驗了那句古話:自古英雄出少年。”董君熱情洋溢的結束語:“俗話說:知識就是力量。而知識的海洋是無邊無際的,今天,讓我們以這裡作為一個新的起點,揚帆遠航,去探索、去遨遊知識的海洋,去創新,去暢想更美好的未來……”