文 | 李孝輝(中科院國家授時中心研究員)

時間的真相》獲第11屆吳大猷科學(xué)普及著作獎創(chuàng)作類青少年科普特別推薦獎。作者李孝輝是中科院國家授時中心副主任、研究員,以下是他關(guān)于本書創(chuàng)作的講述。

時間的魅力人所共知,這類科普作品的價值和意義也毋庸置疑。然而我國現(xiàn)有圖書與廣大讀者的需求極不相稱,最突出的問題是數(shù)量少,介紹歷法、時分秒的書有很多,但介紹秒以下時間的卻很少,主要原因是秒以下的時間超出了人的生理感知,很難給讀者描述清楚。

其結(jié)果是沒有有關(guān)現(xiàn)代高精度時間方面的最新進(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)合重大工程中時間的應(yīng)用,為普通大眾傳授相關(guān)的科學(xué)知識。

中國科學(xué)院國家授時中心作為我國唯一的專門、全面從事時間工作的科研機(jī)構(gòu),產(chǎn)生了綜合性能世界前三的國家標(biāo)準(zhǔn)時間,建成了我國第一個國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,采用多種手段發(fā)播國家標(biāo)準(zhǔn)時間,滿足了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)的用時需求。

作為國家授時中心的一名科研工作者,作為國家衛(wèi)星導(dǎo)航重大專項專家組成員,在做好科研工作的同時,我覺得我有必要、也有責(zé)任為公眾傳播時間方面的基礎(chǔ)知識,讓公眾了解國家重大工程中時間的應(yīng)用,讓公眾了解我國在時間科學(xué)方面的偉大成就。

科普也需要創(chuàng)新,尤其是對秒以下時間的描述,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間轉(zhuǎn)化為普通大眾能夠理解的直觀的形象,我在《時間的真相》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,用時空關(guān)系來說明時間。

納秒量級的時間感受不到,但納秒量級時間引起的效果卻能看到,對于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)來說,1納秒的時間會引起30厘米的定位誤差,這樣就形象地說明了納秒量級時間的作用。

這個主題也與我國發(fā)展衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的大背景相適應(yīng),結(jié)合時間的應(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)行對比,通過把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形容兩者的差別,使讀者能夠?qū)艿臅r間有一個形象的了解,理解科技發(fā)展的魅力。

第三,也是最重要的一點,就是圖像的使用。

1分鐘出現(xiàn)61秒的原因是世界時和原子時兩者的不一致引起的,這很難讓人直觀地理解,但我在書中用兩個等間隔分布的長度的變化,讓讀者非常形象地看到兩個時間的差異,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,既生動又形象。

對時間比對、時間測量、時間統(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。

“我國的國家標(biāo)準(zhǔn)時間由國家授時中心產(chǎn)生和保持,其性能水平目前位居國際前三 ,這需要一個復(fù)雜的系統(tǒng)來進(jìn)行維持。本書深入、細(xì)致地講述了北京時間產(chǎn)生和應(yīng)用的各個環(huán)節(jié),將深奧的科學(xué)道理轉(zhuǎn)化為生動有趣的故事,使讀者在輕松中獲取知識,了解北京時間。”

這樣,強(qiáng)調(diào)精練、準(zhǔn)確、風(fēng)趣的文字,而輔以圖解的視覺傳達(dá),成為本作品的重要特點。

每一個知識點都是一個小故事,讓人在輕松中理解深奧的科學(xué)道理,感受到時間的美妙。

我認(rèn)為,《時間的真相》使我國的時間科普向前走出了一大步,對國家重大工程的講解具有非常重要的社會意義,使公眾能夠輕松地了解北京時間、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的原理,了解我國在這方面的偉大成就。

《時間的真相》從出版到現(xiàn)在,每年都能獲得一些榮譽(yù),2020年在“全國書店之選”活動中被推選為“十佳少兒科普作品”。

2021年被評為陜西省、安徽省、中國科學(xué)院乃至國家優(yōu)秀科普作品,并獲“典贊科普中國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,更增加了這本書的分量。

借這個機(jī)會,向本書的讀者表示感謝。我也會加倍努力地完成作為科研工作者的社會責(zé)任,寫出更好的科普作品。

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