肉眼看不見的世界

駱昌芹

人體是個巨大的“生物園”

你能想象我們的皮膚本身就蘊藏著一個肉眼看不見的微小世界嗎？在高倍顯微鏡下，短頭發就像森林里的樹干，在每一根頭發上，都可以找到微小的真菌。真菌是人類親密的伙伴，它同我們一起經歷了漫長的進化過程。一個細菌在8小時內能繁殖100多萬個后代。不管我們如何洗刷，皮膚上總有千千萬萬個細菌，它們在我們皮膚上溫暖、潮濕的部位找到能夠常住的地方。我們每個人都是個巨大的“生物園”，不管什么時候，一個人身上的微生物都同地球上的人口一樣多。

紫外線幫助蜜蜂找到花蜜

我們的眼睛只能在有光線的條件下辨認事物。但是在我們的周圍，還有許許多多在可見光譜以外的奇異景象，我們像盲人一樣無法看到。不過，在照相機上裝上靈敏的濾光片的話，就可以看到由紫外線所反映的新世界。紫外線是波長比紫色光還要短的不可見光。

20世紀20年代，科學家發現蜜蜂的視覺比我們人類還要靈敏。蜜蜂在日常采集花蜜的過程中，能依靠紫外線來觀察周圍的事物。有些花在我們看來是單色的，但在蜜蜂看來卻大不一樣。我們眼睛看不見的紫外線標記，能夠幫助蜜蜂找到花蜜和花粉，這種標記已經在許多花上發現了。

一粒細沙是微小世界的起點

我們周圍的東西，哪怕離得再近，用肉眼只能辨別出一粒細沙大小的東西，其實，這粒細沙只是微小世界的起點。

一滴清水中也有許許多多我們肉眼看不見的微小浮游生物。大約在400年前，人們發明了顯微鏡后，才驚奇地發現了這些微小的浮游生物，從顯微鏡里看到的一滴水，簡直包含了一個小型的世界。

用一架選擇一定方向的高倍顯微鏡，可以生動地顯示出物質世界的組成。當液體變成固體，比如水在結成冰的時候，它的微小晶體會組成一定的形狀。如果把這種結晶現象用實際發生的速度拍攝下來，就可以親眼看到整個過程了，它就像藝術設計師描繪的一幅幅絢麗多彩、變化無窮的圖案。

哪里才是微觀世界的盡頭

美國芝加哥大學的弗尼研究所，在微觀世界的研究上開拓了新領域。克魯教授用一架倍率極高的電子顯微鏡，拍下了人們從未見到過的原子。原子的直徑還不到百萬分之一毫米。這些原子無規則地運動，即使是固體，也是由不計其數而又在不停運動的顆粒組成的。只有把原子放大一千萬到兩千萬倍，這就相當于把一只籃球放大到地球那樣大，當這樣高倍放大時，我們才能看到單個原子。

為了更清楚地觀察和了解構成物質的最小粒子，科學家利用大型的異乎尋常的儀器設備進行研究。過去，質子、中子和電子還被看成是最小的基本粒子，可是今天，我們已經知道質子、中子是由更小的東西組成的，這就是夸克。不過，這些微小的粒子并不是直接從它的形狀上分辨，而是從它在照片上留下的運動徑跡上找到的。從某種意義上說，弗尼研究所具有世界上最大和威力最強的顯微鏡。在它那長達6.5公里的環形地道里，強有力的磁場引導著一束正在加速的粒子。粒子束是由功率極大的發電機驅動的，幾秒鐘之內就被加速到接近光速，然后對準微小的原子核進行打擊，靈敏的照相機把原子核被擊碎的過程拍攝下來。在照片上，每一種粒子都有它的特殊運動軌跡。從這些軌跡上，我們逐漸認識了最小又最難以捉摸的物質單元夸克。盡管夸克還沒有真正被看到過，可是很難說它就不是由更小的東西所組成的。我們還不知道哪里才是微觀世界的盡頭，我們甚至不知道微觀世界有沒有盡頭。

已經看到幾千個銀河系

自從第一架望遠鏡誕生以來，已經過去幾百年了。今天，裝置在現代化的天文臺圓屋頂里的光學望遠鏡，實際上常常是一個可以拍攝天空景象的巨型照相機。這些照相機幫助我們觀察到了理論上存在著的許多銀河系。據天文學家估計，整個宇宙至少包含一千億個銀河系，每個銀河系至少包含一千億顆行星。今天的天文學家很少直接用望遠鏡觀察太空。一套由計算機和形象增強器組成的裝置，記錄下用人的眼睛看不到的東西，把它們變成看得見的圖形，通過人工加上色彩，就能顯示出平時看不見的細節。利用望遠鏡來分辨這個圖像，就像是對著幾公里外的一粒沙子照相。越是朝著宇宙深處探索，望遠鏡這個高效率的眼睛，就越能使我們的眼界開闊，走向空間和時間的極限。

當前，我們還不過是剛剛開始探索周圍肉眼看不見的世界，在不久的將來，我們就會有更多的收獲。

（編輯 文墨）