文 | 李孝輝(中科院國(guó)家授時(shí)中心研究員)
《時(shí)間的真相》獲第11屆吳大猷科學(xué)普及著作獎(jiǎng)創(chuàng)作類青少年科普特別推薦獎(jiǎng)。作者李孝輝是中科院國(guó)家授時(shí)中心副主任、研究員,以下是他關(guān)于本書創(chuàng)作的講述。
時(shí)間的魅力人所共知,這類科普作品的價(jià)值和意義也毋庸置疑。然而我國(guó)現(xiàn)有圖書與廣大讀者的需求極不相稱,最突出的問(wèn)題是數(shù)量少,介紹歷法、時(shí)分秒的書有很多,但介紹秒以下時(shí)間的卻很少,主要原因是秒以下的時(shí)間超出了人的生理感知,很難給讀者描述清楚。
其結(jié)果是沒(méi)有有關(guān)現(xiàn)代高精度時(shí)間方面的最新進(jìn)展的科普書,而在北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、嫦娥工程等重大工程建設(shè)期間,急需結(jié)合重大工程中時(shí)間的應(yīng)用,為普通大眾傳授相關(guān)的科學(xué)知識(shí)。
中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心作為我國(guó)唯一的專門、全面從事時(shí)間工作的科研機(jī)構(gòu),產(chǎn)生了綜合性能世界前三的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間,建成了我國(guó)第一個(gè)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,采用多種手段發(fā)播國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間,滿足了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)的用時(shí)需求。
作為國(guó)家授時(shí)中心的一名科研工作者,作為國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航重大專項(xiàng)專家組成員,在做好科研工作的同時(shí),我覺(jué)得我有必要、也有責(zé)任為公眾傳播時(shí)間方面的基礎(chǔ)知識(shí),讓公眾了解國(guó)家重大工程中時(shí)間的應(yīng)用,讓公眾了解我國(guó)在時(shí)間科學(xué)方面的偉大成就。
科普也需要?jiǎng)?chuàng)新,尤其是對(duì)秒以下時(shí)間的描述,需要打破傳統(tǒng)的思維模式,用各種方法將抽象的、人們感受不到的精密時(shí)間轉(zhuǎn)化為普通大眾能夠理解的直觀的形象,我在《時(shí)間的真相》一書中主要采用了三種表現(xiàn)手法。
首先是使用轉(zhuǎn)化的方法,用時(shí)空關(guān)系來(lái)說(shuō)明時(shí)間。
納秒量級(jí)的時(shí)間感受不到,但納秒量級(jí)時(shí)間引起的效果卻能看到,對(duì)于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái)說(shuō),1納秒的時(shí)間會(huì)引起30厘米的定位誤差,這樣就形象地說(shuō)明了納秒量級(jí)時(shí)間的作用。
這個(gè)主題也與我國(guó)發(fā)展衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的大背景相適應(yīng),結(jié)合時(shí)間的應(yīng)用,把衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的原理提煉成一組初中生都明白的四元一次方程組,一下子就能理解。
其次,使用類比的方法描述抽象的事物。
北京時(shí)間已經(jīng)精確到了納秒,但1納秒有多小,使用類比的方法,將1納秒與普通人熟知的1秒進(jìn)行對(duì)比,通過(guò)把1秒放大到100年,1納秒就放大到了3秒鐘,這樣,納秒有多小就非常清楚了。
更進(jìn)一步,用33公里外看到的亮光的變化來(lái)形容兩者的差別,使讀者能夠?qū)艿臅r(shí)間有一個(gè)形象的了解,理解科技發(fā)展的魅力。
第三,也是最重要的一點(diǎn),就是圖像的使用。
1分鐘出現(xiàn)61秒的原因是世界時(shí)和原子時(shí)兩者的不一致引起的,這很難讓人直觀地理解,但我在書中用兩個(gè)等間隔分布的長(zhǎng)度的變化,讓讀者非常形象地看到兩個(gè)時(shí)間的差異,讓讀者直觀看到在1分鐘的后面增加1秒的必要性,這種表述手法,既生動(dòng)又形象。
對(duì)時(shí)間比對(duì)、時(shí)間測(cè)量、時(shí)間統(tǒng)一等抽象方法的描述,用圖形、漫畫等各種圖形化的方式,讓普通讀者都能輕松理解。
我很喜歡封面的推薦詞,我認(rèn)為很好地描述了本書的特征。
“我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間由國(guó)家授時(shí)中心產(chǎn)生和保持,其性能水平目前位居國(guó)際前三 ,這需要一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行維持。本書深入、細(xì)致地講述了北京時(shí)間產(chǎn)生和應(yīng)用的各個(gè)環(huán)節(jié),將深?yuàn)W的科學(xué)道理轉(zhuǎn)化為生動(dòng)有趣的故事,使讀者在輕松中獲取知識(shí),了解北京時(shí)間?!?/p>
這樣,強(qiáng)調(diào)精練、準(zhǔn)確、風(fēng)趣的文字,而輔以圖解的視覺(jué)傳達(dá),成為本作品的重要特點(diǎn)。
每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都是一個(gè)小故事,讓人在輕松中理解深?yuàn)W的科學(xué)道理,感受到時(shí)間的美妙。
我認(rèn)為,《時(shí)間的真相》使我國(guó)的時(shí)間科普向前走出了一大步,對(duì)國(guó)家重大工程的講解具有非常重要的社會(huì)意義,使公眾能夠輕松地了解北京時(shí)間、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的原理,了解我國(guó)在這方面的偉大成就。
《時(shí)間的真相》從出版到現(xiàn)在,每年都能獲得一些榮譽(yù),2020年在“全國(guó)書店之選”活動(dòng)中被推選為“十佳少兒科普作品”。
2021年被評(píng)為陜西省、安徽省、中國(guó)科學(xué)院乃至國(guó)家優(yōu)秀科普作品,并獲“典贊科普中國(guó)2021年十大科普作品”提名。
今年,又獲得吳大猷科學(xué)普及著作獎(jiǎng),更增加了這本書的分量。
借這個(gè)機(jī)會(huì),向本書的讀者表示感謝。我也會(huì)加倍努力地完成作為科研工作者的社會(huì)責(zé)任,寫出更好的科普作品。
