“從前五一排景點，今年五一排核酸~”
啊—— | 糾結的貓G
為了疫情防控毅然決然選擇了居（fei）家（zhai）辦（tang）公（ping）的小編，決心憑借強大的想象力，去往以往五一小長假都不敢奢望的地方——
别不信，呐，路線都給規劃好了：
五一靈魂旅行規劃圖（前三天，第四天見後文揭曉） | 谷歌地圖
話不多說，就讓我們來一場，說走就走的靈魂旅行吧！
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DAY 1
愛爾蘭 布魯穆橋
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第一天，就讓我們來到一座小小的石橋——布魯穆橋（Brougham Bridge，現改名為Broom Bridge）吧。這座橋乍一看平平無奇：
坐落于愛爾蘭都柏林皇家運河的布魯穆橋 | tales of a wanderer
但湊近一點，仔細觀察，發現橋身左上角有幾行字——
布魯穆橋上的石牌 | tales of a wanderer
原來在1843年10月16日，哈密頓（William Rowan Hamilton）正與妻子漫步于皇家運河河畔，路過此橋時，靈光一現，發現了定義四元數（quaternion）乘法的基本公式i=j=k=ijk=-1，也顧不得保護文物了，當即把它刻了到橋上的某個石頭處。
皇家運河 | tales of a wander
當時的哈密頓正在研究，将二維的複數拓展到更高的次元，以便在更高維空間為實體學科找到理想的數學工具。數學家高斯也思考過這個問題，他提出的一種“三維複數”代數體系必須抛棄結合律，不符合實際需要，遂無人問津。哈密頓在經曆了長達十五年的思考和嘗試後，意識到三維空間可能并不存在完全類似于平面複數的代數體系，于是寄希望于四維空間，并且還需要放棄一些嚴格的要求——比如之前被認為天經地義的乘法交換律。
四維就創造了四元數，四元數的形式為ai+bj+ck+d，其中a,b,c,d為實數，i=j=k =-1，ij=k，ji=-k，jk=i，kj=-i，ki=j，ik=-j。它們之間的加法完全和複數一樣，但乘法最大的特點是：不符合交換律。相較于複數所代表的二維空間，哈密頓用四元數創造出一個四維的空間，給當時尚未發展出向量和矩陣的數學界帶來了極大的震動。哈密爾頓本人也認為，這是自己一生中最重要的學術貢獻，并窮其此後餘生發展和“推廣”四元數，隻是結果并不理想。此後楊振甯花了大量時間嘗試發展一套基于四元數的量子場論；到現在仍然還有科學家鑽研着這個古老的理論，并證明了在三維和四維空間中的朗道能級和四元數解析函數之間存在對應關系。
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DAY 2
英國 老鷹酒吧
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老鷹酒吧（The Eagle Pub）位于劍橋大學國王學院斜對面，其标志是一隻展開翅膀的老鷹。
老鷹酒吧（The Eagle Pub）| cambridge independent
1953年2月28日中午，劍橋大學的兩位年輕的科學家弗朗西斯·克裡克（Francis Harry Compton Crick）和詹姆斯·沃森（James Dewey Watson）步入老鷹酒吧，自豪的宣布他們的發現：DNA是由兩條核苷酸鍊組成的雙螺旋結構！
沃森、克裡克與雙螺旋結構 | 搜狐@哲學園
不過當時的沃森（25歲）和克裡克（37歲）在劍橋大學還是無名之輩，在酒吧宣布的這個偉大發現并沒有立即引起很大的轟動。科學史家奧爾貝評論這段曆史為“雙螺旋悄然登場亮相”。這個重大發現在《自然》期刊上發表了大約20天後，劍橋大學卡文迪許實驗室主任勞倫斯布拉格爵士在演講中講到了這個發現，這才引起了廣泛關注。
現在的老鷹酒吧随拍 | wanderingwatsons
當然，DNA雙螺旋結構的發現充滿了曲折意味。當時的權威鮑林（Pauling）錯誤的将DNA确定為3股螺旋，沃森與克裡克按照3股螺旋的思路進行了很長時間的工作也沒能建構出合理的模型。兩位名不見經傳的年輕科學家沒有迷信權威，而是認真考慮并請教同僚；此外，威爾金斯（Wilkins）将富蘭克林（Franklin）成功拍攝的DNA晶體X射線衍射照片展示給他們後，沃森和克裡克立即領悟到，這是兩條以磷酸為骨架的鍊互相纏繞形成的雙螺旋結構，靠氫鍵連接配接。雙螺旋結構顯示出DNA分子在細胞分裂時能夠自我複制，完善地解釋了生命體要繁衍後代，物種要保持穩定，細胞内必須有遺傳屬性和複制能力的機制。這是生物學的一座裡程碑，分子生物學時代的開端。
富蘭克林與拍攝的DNA晶體X射線衍射照片 | 騰訊網
現在想來，那天中午的午餐對于酒吧裡的顧客來說是多麼美妙的一頓午餐啊~這件事後來被記錄在酒吧入口旁的一塊牌匾上，沃森的著作《雙螺旋》中也有記載。
A drink in the Eagle is a chance to step into history.（在老鷹酒吧淺酌一杯就有一次涉足曆史的機會。） | 老鷹酒吧官網
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DAY 3
法國 梅森學院
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法國科學院的前身可以追溯到一位偉大的科學家——馬林·梅森（Marin Mersenne），17世紀法國著名的數學家兼修道士。梅森少年時畢業于耶稣會學校，是數學大師笛卡爾的校友。梅森才華橫溢又平易近人，是以和當時歐洲很多科學家都建立着良好的聯系，身邊聚集了一大批學者，定期在梅森的寓所裡讨論科學問題。久而久之，梅森寓所就被參加沙龍的科學家尊稱為“梅森學院”，甚至成為了當時歐洲的學術交流中心。
馬林·梅森（Marin Mersenne） | Linda Hall Library
1648年梅森去世，人們在他的遺産中發現其與歐洲78位學者的十分珍貴的信函，對很多科學領域均有涉獵，其中就包括很多數學大師費馬、伽利略、托裡拆利、笛卡爾、惠更斯。法國最珍貴的遺産——梅森學院，成為了現如今的巴黎皇家科學院，1666年，巴黎皇家科學院（即法國科學院）建立。
法國科學院 | wikipedia
巴黎皇家科學院繼承了梅森學院海納百川的精神，不拘一格降人才。皇家學院開立之初，核心人物惠更斯來自荷蘭，卡西尼來自意大利（48歲才入法國籍），但法國政府卻十分信任且把學院委托給他們；萊布尼茨長期居住在德國，但仍然是學院的通訊院士；寒門出身的達朗貝爾和普通出身的拉普拉斯，憑靠學術成就便能跻身貴族之間；拉格朗日原本出生于意大利，年過半百仍然受到法國的邀請，而且在重建中起到了巨大作用。法國科學院也是以培養出了安培(Ampère)、卡諾(Carnot)、菲涅爾(Fresnel)、泊松(Poisson)等偉大科學家。
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DAY 4
太陽系 月球
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隻剩最後一天的出遊計劃了，讓我們不妨走出地球，走向星辰大海吧——這一次，去月球！
1971年美國阿波羅15号成功登月，指令長戴維·斯科特（David Scott）在月球表面做了“錘子和羽毛下落”的實驗。在月球上，斯科特在大緻相同的高度上，同時松開手中的錘子和羽毛，結果它們同時落到了月球表面。這證明了當空氣阻力等沒有作用在物體上時，不同品質的物體會以相同的速度着地。這相當于一次比薩斜塔實驗——将兩個重量不同的小球同時從比薩斜塔自由落下，小球會同時着地。
斯科特在月球上示範錘子與羽毛同時落地 | NASA
這裡有一個關鍵細節——月球在繞地球公轉的同時進行自轉，周期為27.32166日，正好是一個恒星月，是以我們看不見月球背面——而阿波羅登月的月球影像都是在月球正面拍的，大家不知道背面的月亮是什麼樣子。
一直到2019年1月3日10點26分，由中國發射的“嫦娥四号”探測器在月球背面東經177.6度、南緯45.5度附近的預選着陸區成功着陸，世界第一張近距離拍攝的月背影像圖通過“鵲橋”中繼星傳回地球，這才第一次揭開了古老月背的神秘面紗。
月背照片 | 中國探月CLEP
中國科學院國家天文台李春來研究員上司的團隊利用玉兔二号月球車攜帶的可見光和近紅外光譜儀的探測資料，證明了嫦娥四号落區月壤中存在以橄榄石和低鈣輝石為主的月球深部物質。《自然》于中原標準時間5月16日淩晨線上發表了這一重大發現。
玉兔二号在月球背面留下的“足迹” | 中國探月CLEP
為什麼一定要去月球背面呢？這不僅僅是為了好奇平日看不見的風景，更是因為月球背面的一片特殊區域——南極-艾特肯盆地——這個四十多億年前，因為天體撞擊而形成的盆地（直徑約2500公裡，深度約13公裡），科學家認為這裡極有可能發現月球深部的物質。嫦娥四号很幸運的落在了撞擊時濺射出的月幔物質碎屑（月幔處于月球深處）的周圍，再對比濺射物成分與月球表面的玄武岩成分，就能夠開始研究月球這塊化石，揭秘月球乃至地球的早期活動了！
好了，本期的種草就到這裡啦！期待疫情結束之後 ，真的可以去這些地方遊覽一二~ 河山大好，讓我們早日拔草！
“靈魂和身體，總有一個在路上~”
祝/您/假/期/愉/快
END
《五一最浪不完全攻略》
參考文獻
- 趙亞溥. 《力學講義》. 科學出版社
- 四元數_百度百科 (baidu.com)
- 一個迷戀對稱的科學家_吳從軍 (sohu.com)
- 數學中的一朵“奇葩”——四元數_複數 (sohu.com)
- DNA與劍橋的老鷹酒吧_克裡克 (sohu.com)
- 走進劍橋大學 第10期:老鷹酒吧 (tingclass.net)
- 嫦娥四号首批科學成果發表 玉兔二号揭示月球深部物質 - 中國探月與深空探測網 (clep.org.cn)
- 法國數學到底有多厲害？- 知乎 (zhihu.com)
- 阿波羅15号_百度百科 (baidu.com)
特别鳴謝：平平無奇小葉榕
封圖來源：微網誌@糾結的貓G
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編輯：蕉