第34章 分2【Part three 】2-2
【2-2】
袁木今天下午要参加的这场知识竟赛,说起来有点不一般,它的冠名有点长——“首届泛东南亚友好城市青少年趣味科普知识(中文)天行者杯大奖赛”。有来自柬埔寨的白马、印度尼西亚的三宝垄、马来西亚的马六甲、菲律宾的普林塞萨港、越南的海防、新加坡的实龙岗、泰国的芭提雅和中国的北海等八个城市的选手参赛。因为疫情的缘故,很多城市派出的选手都是在华留学生或者华裔外籍选手。
比赛采用积分制,分必答题、情景题、实验题、IQ抢答题和综合风险题等五轮进行。最后按每队选手的最终得分进行高低排列,决出冠军1名,亚军1名,优秀奖若干名。
竞赛内容涵盖数学、物理、化学、天文、地理、生物等学科的基础知识,以及航天、海洋、智能等前沿领域的科普知识,充分考验参赛选手的知识储备能量和敏锐的观察能力。但这一切都不能脱离本次竞赛的关键词:趣味。
因此,本次竞赛增加了很多有趣的脑筋急转弯题目,这在以往的同类型比赛中是比较少见的,主办单位美其名曰:考验选手的应变能力。当然,这也会增加不少的收视率,因为整个比赛都是由电视台和网络全程直播的。
下午三点三十八分,“首届泛东南亚友好城市青少年趣味科普知识(中文)天行者杯大奖赛”在BH市科技馆准时开赛……主持人是来自央视的,被誉为“最具有知识分子气质”的董君女士。点评嘉宾共两位,一位是来自香港大学的青年科学家董日华,一位是来自北京大学的美女科学家蓝芊芊。
八个城市的选手已经各就各位,他们围着圆形的舞台排列成一个半孤形,董君穿着一袭驼色的长裙款款走向舞台的中心圆点……
“历史的车轮滚滚向前,人类从石器时代走到青铜时代,从蒸汽时代走到电气时代,又从电气时代走向信息时代……纵观人类漫长的历史,只有当科学曙光照亮之时,才是人类文明走向灿烂之际!科学是什么?它是通往未知世界的桥梁,是连接想象和求真的纽带,是到达未来的指路明灯……今天,让我们以一种趣味的方式,去领略科学的美妙之处……”董君刚柔相济的气场,把现场调到一个恰到好处的状态:
第一轮:必答题,共5题,每题10分。
请听题!第一题:第一个公开向神学挑战并宣告自然科学独立的科学家是:
A、开普勤;B、哥白尼;C、伽利略;D、布鲁诺;请选择!
袁木选择B,他觉得这道题简直有点太容易了。
“请亮题!”董君话音刚落,八个选手的显示屏上都显示“B”。
“正确答案B哥白尼,恭喜各位,一开始大家就来了个满堂红,看来都是有备而来啊!两位嘉宾有什么感想啊?”
“这道题看似简单,但它的背后却是很有故事的……在以往的教科书里,都在说布鲁诺为了支持哥白尼的‘日心说’而被烧死的故事。其实,布鲁诺和伽利略都曾支持过哥白尼的‘日心说’,但布鲁诺被烧死,却跟这个无关,甚至可以说跟科学一点关系都没有,布鲁诺是因为宣传异教和巫术,否认教会的圣统制而被处死的。我们做科学研究,必须严正视听,不要轻信谣传。最后,还是要给各位选手点赞!”董日华教授竖起了大拇指。
“非常精彩的题后故事!谢谢董教授。”
请听题!第二题:世界上有很多的“最美公式”,以下哪个是欧拉公式:
A、 C=2πr;B、E=mc²;C、eiπ(e的iπ次方)+1=0;D、F=ma 请选择
袁木想都没想,选择C。
“请亮题!正确答案;C、e iπ(e的iπ次方)+1=0。”董君向周围一看,又是一个满堂彩。
这时,美女科学家蓝芊芊说话了:“其实这道题也不难,可能很多同学还没学习欧拉公式,但只要你采用排除法,就可得到正确答案:C=2πR圆的周长公式;E=mc²爱因斯坦的质能方程;F=ma牛顿第二定律。关于欧拉公式,也称宇宙第一公式,是‘最美公式’中的最美,它将数学中最基本的自然对数的底e、虚数单位i,圆周率π融合在一起,用富用数学和哲学意义的0和1,再以简单的加号相连,简直是‘天人合一’。大数学家高斯就说过:如果一个人第一次看到欧拉公式,而没有感觉到它的美,那他就不配成为数学家。同学们,你们感觉到它的美了吗?”
……
不知不觉,已来到第一轮必答题的最后一题了。
请听题!第五题:科学史上有很多有趣的动物形象,下列描述错误的是:
A、薛定谔的猫;B、巴浦洛夫的狗;C、特斯拉的妖;D、凯库勒的衔尾蛇。请选择!
袁木犹豫了一会,他觉得应该是C,但又不是很肯定,最后他又觉得“妖”应该算不上是一种动物吧?好吧,就选C。
“请亮题!正确答案C、特斯拉的妖,这次有三位选手答错,两位嘉宾有何点评?”
“这首题非常有趣,我来解释一下。”蓝芊芊微笑着娓娓道来:“薛定谔的猫用来形容量子的叠加状态;巴浦洛夫的狗用来证明条件反射;凯库勒梦见衔尾蛇从而发现了苯的环形结构;而‘特斯拉的妖’应该是‘拉普拉斯的妖’,如果同学们看过电影《特斯拉交流电之战》或者读过东野圭吾《拉普拉斯的魔女》,这道题就不会选错。那‘拉普拉斯的妖’是什么东西呢?有哪位同学可以告诉我们吗?”蓝芊芊又微笑着看着大家。
“拉普拉斯是法国著名天文学家和数学家。”来自新加坡实龙岗的李华耀同学推了推鼻梁上厚重的近视眼镜,继续说道:“拉普拉斯是一位坚定的‘决定论’者,认为万物运动都遵循着客观规律和因果关系。他提出一种科学假设:有一只‘妖’,它应该知道宇宙中每个原子的位置和动量,并且能够使用牛顿定律来展现宇宙每个事件的过程,包括过去和未来。后来,这只‘妖’,就被人们称为拉普拉斯妖。”
“非常正确,给你点赞!”蓝芊芊带头鼓起掌来,接着又意犹未尽的说道:
“是的,‘拉普拉斯妖’代表着经典物理学家们美好的愿望,但是,现代量子力学引入的概率理念,已经证实‘拉普拉斯妖’无法准确预知粒子下一秒的位置。这其中还有一段非常有趣的逸事,在1927年的一届科学会议上,最后一位经典物理学家爱因斯坦在听完量子力学的理论后,摇着他那著名爆炸头说道:上帝不掷骰子!但是,量子力学哥本哈根学派的掌门人玻尔却回答道:嘿!爱因斯坦老兄,千万别告诉上帝该怎么做。”
第一轮必答题结束后,得分情况如下:柬埔寨的白马队40分;印度尼西亚的三宝垄队40分;马来西亚的马六甲队50分;菲律宾的普林塞萨港队40分;越南的海防队30分;新加坡的实龙岗队50分;泰国的芭提雅队40分;中国的北海队50分;
“分数很接近,竞争很激烈,要想知道谁是赢家,且看下回分解”。董君的气场调度,又让现场进入比赛的状态。
第二轮:情景题,共3题,每题10分。
现场的大屏幕播放着电影《泰坦尼克号》的一个剪辑片段:泰坦尼克号撞到冰山上……泰坦尼克号缓缓沉入海底……泰坦尼克号的锅炉发生爆炸……乘客们手忙脚乱的纷纷跳水逃生……
“请问,泰坦尼克号海难造成一千多名乘客丧的主要原因是什么?A、没有发送求救信号;B、锅炉爆炸直接导致大量乘客身亡;C、沉没速度过快,大量乘客来不及逃生;D、救生艇配置与使用不当造成登艇人员过少。请选择!”
袁木对《泰坦尼克号》已涮过N遍,毫无疑问选择D。
“请亮题!正确答案D、救生艇配置与使用不当造成登艇人员过少。哗,这次又来个满堂彩,看来大家对杰克和露丝的爱情故事还是很上心的么!”
这时,舞台上突然来了一大堆小型的机器人,它们发出“滴嘀哒哒”的奇怪声响,在舞台上来回穿梭,组成了一个奇怪的阵型,经舞台顶端的摄像机俯拍后在大屏幕上显示,大家一看,原来是一个数字阵列:
853=315
769=154
325=110
837=?
这对经常玩数独的袁木来说,也算是小菜一碟,他快速的在触摸屏上写下:837=521
“请亮题!正确答案:837=521,哗,竟然有一半的同学算不出来?这道题应该是不难的啊!”董君似乎替答错的选手感到很惋惜,她的目光扫了一下,“袁木同学,你在这里年轻算最小的,也算是个东道主,就由你来解释一下这道题吧!”
“百位数减去十位数得到第一位数,十位数乘以个位数得到后两位数,也就是8-3=5,3*7=21,所以837=521,解答完毕!”袁木干脆利落的回答。
……不知不觉,第二轮情景题又结束了,各参赛队的得分情况如下:白马队70分;三宝垄队80分;普林塞萨港队70分;海防队70分;实龙岗队100分;芭提雅队70分;北海队100分。
第三轮:实验题,共2题,每题10分。
工作人员把实验道具送到每个参赛队的台面上,道具很简单:一个已充气的气球,一个塑料杯,一个装有热水的保温瓶,一根温度计和一只秒表。
“请听题!请用塑料杯把气球吸起来,请注意,吸住气球的时间不能短于10秒钟。开始!”
袁木按步就班的操作起来:1、将热水倒入杯中,并放入温度计;2、当温度计显示70℃时,开始计秒;3、二十秒后,把杯中的热水倒出,然后立刻将杯口紧密的倒扣在气球上;4、轻轻的把杯子连同气球提起。
一时间,各位选手纷纷提起五颜六色的气球,但有两位选手刚提起来不久,气球就飘落在舞台上了。
董君捡起那两个气球,走到点评嘉宾席前,分别给两位点评嘉宾一人一个,并微笑着说道:“礼物已经送给你们了,作一下点评吧。”
“这个实验的原理其实很简单,装过热水的杯子,杯内的空气由热变冷,压力变小,因此可以把气球吸起来。但这个实验有两个关键点,处理不当,很容易‘望球兴叹’。一是热水的温度要控制到70℃左右,二是热水在杯中要停留20秒之久,当然,扣杯的动作要快速而且轻巧。”董日华教授轻描淡写的作了点评。
接着,工作人员又送上第二组实验道具:小金属烧盘、碘酒、蜡烛、火柴和一张白纸。
“实验题第二道题:再现指纹。请在干净的白纸上摁上你的指纹,然后利用实验道具把白纸上的指纹显现出来,限时三分钟,开始!”
袁木理了一下思络,然后有条不紊的操作起来:1、在白纸上摁上指纹;2、把少量碘酒倒入小金属烧盘内;3、点燃蜡烛,把金属烧盘放到蜡烛上加热,直到有蒸汽冒出;4、把白纸印有指纹的一面对着蒸汽;5、等待约10秒钟后,拿开白纸,指纹再现。
……“这个实验有六位选手都成功的再现指纹,有两位选手还是白纸一张,这是为什么呢?有请两位嘉宾讲解一下!”
“这个实验的原理其实也很简单,人的皮肤上有油脂,凹处的地方油脂就多一些,凸起的地方油脂就少一些,手指摁到纸上,油脂就被纸吸收,形成了一个油脂指纹,只是我们不容易看到。碘酒受热时变成气体,气体冷却后又变为固体,它在油脂中极易被溶解,于是纸上就出现了一个颜色深浅不一的指纹。”蓝芊芊博士解释道:“刚才有两位选手实验没成功,都是因为一些粗心造成的,一个是不小心把印有指纹的一面朝上了;另一位是因为时间太仓促,加热的碘根本都没有形成气体。”
……第三轮又很快结束了,各队的得分情况有所拉大:白马队80分,三宝垄队80分;马六甲队90分;普林塞萨港队80;海防队70分;实龙岗队120分;芭提雅队70分;北海队120分。
第四轮:抢答题,共8题,每题10分。
“三轮过后,分数依旧难解难分,但是,真正的鏖战就要开始了,大家都准备好了吗?”董君又在调动现场氛围,各队选手似乎都已严阵以待。
“我还是要再提醒一下,这一轮的抢答题,大部分都属于脑筋急转弯题型,大家要高度集中精力。每次我念完题目,说开始,才可以抢答,正确答案还没有出来之前,仍然可以继续抢答,但每队每题只有一次抢答机会,同时,大屏幕上会显示10秒的倒计时,10秒之内回答不了问题,就算答错!”董君暂停了一会,看看各队的准备状态。
“请听题!第一题:三个人分51个苹果,怎么分才最公平?开始!”
“嘟——”,海防队抢得先手,似乎不经脑袋的脱口而出:“每个人分17个苹果……”刚说完就发现不妥,不可能这么简单的算术题,但又一时想不出正确答案。
“回答错误,继续抢答,开始!”
“嘟——”这次龙岗队的李华耀抢得先手“把苹果榨成果汁分配。”
“回答正确,加10分。能解释一下吗?”董君问李华耀。(
“因为苹果有大有小,每一个都不一样,所以,只有榨成果汁,用量筒分配,才是最公平的。”李华耀思路敏捷的回答。
“请听题!第二题是:一个西瓜用4刀切成九块,怎么切法?开始!”
“嘟——”马六甲队抢到:“用井字型的切法。”
“回答正确!加10分。请听题,第三题:5比O大,O比2大,2比5大,这是怎么回事?开始!”
“嘟——”这次袁木抢到:“这是在玩剪刀、锤子、布的游戏。”
“回答正确!加10分。请听题,第四题:一次宴会上,一对夫妻同所有客人共握手48次,请问这次宴会上共有多少人?开始!”
“嘟——”海防队又抢了一次选手:“……二十……二十六人。”海防队差不多读秒为零的时候,才给出答案。
“回答正确!加10分,请听题,第五题:放大镜不能放大的东西是什么?开始!”
“嘟——”李华耀又抢得了一个便宜:“角度。”
“回答正确!加10分。请听题,第六题:有8个外观一模一样的球,其中一个比另外七个略重,在不用砖码的前提下,最少要称几次,才能找出这个略重的球?开始!”
白马队抢得:“至少两次。”
“回答正确,怎么解释?”
“把8个球分成3组,一组2个球,另外两组各3个球,先将3个球的两组进行称重,如果重量相等,再将另两个称重,即可找略重的球。如果重量不等,就从重的这组任取两球称重,如果该两球重量不等,即可找到略重的球;如果该两球重量相等,那另一个球即是略重的球。”
“加10分;请听题!第七题:将8个橙子装进5个布袋里,如何让每个布袋里的橙子数量都是双数?开始!”
普林赛萨港队抢到:“先用4个布袋各装2个橙子,再将4个布袋一起装进第5个布袋。”
“回答正确!加10分,不知不觉,已到了抢答环节的最后一道了,提醒一下最后这道题有点长,回答也需要点时间,请各位选手认真听题。第八题:一个猎人带着一只羊、一只狼和一捆白菜回家,路上遇到一条河,河边只有一条小小的竹排,一次最多只能载着猎人和一样东西过河。但猎人不在的时候,狼会吃羊,羊会吃白菜,请问要怎样过河,才能保证羊、狼和白菜都能安全到达对岸?开始!”
这道题各队似乎都不敢轻易出手,说着迟,那时快,“嘟”袁木抢得先手。
“猎人选先把羊带过去,再回来把狼带过去,放下狼后,又把羊带回后把羊放下,把白菜带过去,最后再回来把羊带过去。”
……
第四轮结束后,各队的得分情况:白马队90分;三宝垄队80分;马六甲队90分;林塞萨港队80分;海防队70分;实龙岗队120分;芭提雅队70分;北海队120分。
第五轮:综合风险抢答题,共5题,每题10分,抢答错误倒扣10分。
“前四轮结束后,实龙岗队和北海队并列第一。分数遥遥领先,不过比赛还没结束,一切皆有可能!”董君又在调动现场氛围,让最后一轮的比赛进入白热化的状态。
“请听题!第一题:自然界中有哪些基本力?刘慈欣在《三体》中所描述的‘水滴’探测器,它的物质是由哪种力构成的?开始!”
“嘟”袁木先下手为强,因为他就是《三体》的铁粉。
“自然界中有四种基本力:引力、电磁力、弱力、强力。《三体》中的‘水滴’的物质是由强力构成的。”
“回答正确!两位嘉宾有什么要补充的吗?”
“那就做一下科普吧!”蓝芊芊说道:“引力,即万有引力,是客观物体之间的作用力;电磁力即带电粒子间的相互作用力;弱力即基本粒子之间的作用力;而强力则是原子核之间的相互作用力。在四种基本力中,引力是最弱的,弱力则次之,电磁力是第二强的,强力是最强的,大约是电磁力的137倍。”美女科学家又继续科普道:“现在的科学家们一直在寻找一种‘大统一理论’,希望能够统一描述这四种基本力。麦克斯韦统一了电力和磁力,格拉肖等人也提出了弱电统一理论,时至今日,强力依然没有被统一,引力更是块难啃的骨头,同学们,未来就看你们的了……”
“第二题:爱因斯坦的‘五大预言’是什么?开始!”
李华耀抢到:“爱因斯坦的‘五大预言’是:1、光速不变预言;2、质量等于能量预言;3、光线弯曲预言;4、黑洞预言;5、引力波预言。”
“恭喜这位同学,你的回答正确。”董日华教授说道:“不过,准确来说,黑洞并非全是爱因斯坦的预言,是史瓦西用爱因斯坦广义相对论的公式,推导出黑洞形成的条件,这就是著名的史瓦西度规。”
“第三题:太阳系中曾经有‘九大行星’后来改为‘八大行星’,为什么?”
“嘟”又是李华耀,他的手就好像已经粘在抢答按扭上一样。
“因为所谓的第九颗行星——冥王星,体积过小,这样体量的星体在柯伊伯带还有很多,所以,冥王星不符合行星的定义,被排除在行星行列之外,而将其归入‘矮行星’行列。”
“回答正确!”董日华教授又补充道:“有成为‘行星’,必须满足三个条件:1、以近似圆形的轨道围绕恒星运动;2、质量足够大,能够依靠自身引力使天体呈圆球状;3、能够逐渐清除其轨道附近的其他物体。显然,冥王星除了第一个条件勉强符合外,另外两个条件都没有达到。所以,它只能是矮行星。”
“现在只剩最后两道题了,这是一个关键点,也是一个冠军点,如果实龙岗队再答对一题,将成为今天比赛的冠军!”董君提醒比赛进入最后的冲刺阶段。
“第四题:按照达尔文的进化论,所有生物都是从简单到复杂,从低级到高级,但地球上却存在看极少数逆生长的生物,你能指出一种并作简单的说明吗?”
……李光耀伸出的手犹豫了一下又收了回去,袁木正在思索……
“嘟——”马六甲队抢先回答:“玻璃海鞘。这种刚出生的玻璃海鞘很像小蝌蚪,有眼睛有脑袋,尾部很发达,中央有一条背索,可以在海里自由的游动,但它长大后——也就是几小时后,它的尾部逐渐萎缩,直至消失,神经管也退化到一个神经节,然后用前端的突起吸附在其他物体上,像一种植物。这种生长的变态与进化的方向正好相反,所以就称之为逆生长。”
“回答正确,两位嘉宾,有何点评?”
“回答非常准确完美,我已无话可说。”董日华教授装出一副被征服的样子。
“最后一道题了,关键中的关键,这还是新加坡实龙岗队的冠军点。这里面存在三种可能:一是实龙岗队答对了,冠军就是他们的;二是其他参赛队答对了或者北海队答错了,冠军还是实龙岗队的;三是北海队答对了,那他们就是跟实龙岗队打成平手,冠军准属,还有加赛一题方知分晓。”董君的分析一下子听起来有点晕,但比赛现场到了一个高潮点。
“第五题:给你一艘船,只能走海路,你怎样从黑海到达大西洋?请描述你的航线。开始!”
袁木不敢多想,果敢一按:“从黑海起航,通过土耳其海峡、博斯普鲁斯海峡,来到马尔马拉海,再穿过达达尼尔海峡来到爱琴海,然后航向地中海,最后穿过直布罗陇海峡,就到达了大西洋。”
现场好像有十几秒钟窒息般的寂静,接着掌声响起……
“我刚才真的快要窒息了,太精彩了。”董君不无夸张的说道。
最后一轮的得分情况:白马队80分;三宝垄80分;马六甲100分;普林塞萨港队80分;海防队70分;实龙岗队140分;芭提雅队70分;北海队140分。
“实龙岗队和北海队目前并列第一,按照比赛规定,需要加赛一题,一题见分晓。答对了,你就是冠军,答错了,对方就是冠军。”
“请听题:几千年来,人类一直在追问,在广袤天垠的宇宙中,有外星文明的存在吗?请根据‘费米悖论’和‘黑暗森林’观点作出简要的解释!”
“嘟嘟——”李华耀和袁木几乎同时按下抢答按扭,但电脑显示,袁木快了0.1秒。
“‘费米悖论’的大意是:宇宙足够古老——已有137亿年,行星足够繁多——有2500亿多颗,而宇宙空间有限,只有10万亿光年,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,它应该是来过地球的,但目前的证据表明,没有外星文明来过地球的痕迹。这就是费米悖论所描述的有关尺度和概率与证据稀缺之间的矛盾。”袁木停顿了一下,作了一个浑呼吸。
“由此可以推论:①外星文明可能存在的或者曾经存在过,只是还没有接触我们;②外星文明可能已来过地球,只是我们还没有发现;③也许外星文明根本就不存在;④‘黑暗森林’法则:宇宙中存着不同的文明,但每个文明都是带枪的猎人,他们遵守着丛林法则,拥有“清理其他文明”和“隐藏自己”的本能,所以他们不会贸然出现,更不会主动暴露自己的位置。”
……
现场又出现了窒息般的寂静……
“回答正确!”董君难掩内心的激动:“现在我宣布,获得‘首届泛东南亚友好城市青少年趣味科普知识天行者杯大奖赛’的冠军是——北海队!”
台下黄家兴老师和周怀芬等同学早就兴奋的唤呼起来……
“下面有请市领导和赞助单位——‘天行者实验学校’的代表上台为获胜者颁奖……”
龙格这次作为天行者实验学校的代表上台为获胜的队伍颁奖,他把一个金光闪闪的奖杯颁发给了袁木:“恭喜你袁木同学。”然后又握住袁木的手,低声说道:“颁奖仪式结束后,我在台下等你,我们聊一下?!”
袁木愣了一下,他当然知道天行者实验学校,那是他一直向往的学校。当他在网上看到天行者实验学校的招生简章,就第一时间投递了他的个人简介和入学申请,不久前也参加了天行者实验学校组织的视频考试。
“同学们,来宾们,电视机前的观众们,你们好!今天的比赛可以说‘棋逢对手,将遇良才’,也应验了那句古话:自古英雄出少年。”董君热情洋溢的结束语:“俗话说:知识就是力量。而知识的海洋是无边无际的,今天,让我们以这里作为一个新的起点,扬帆远航,去探索、去遨游知识的海洋,去创新,去畅想更美好的未来……”