#灵山涨知识#“五明桥”。明,是“明白”的“明”,是通达、彻悟的意思。佛教把人类文明分为五类。分别为:声明(语言学)、因明(逻辑学)、内明(哲学)、医方明(医学)和工巧明(应用科学)。要广学五明,这样才能更好地为众生服务。
走过“五明桥”进入灵山胜境,正是要让我们切身体会到:佛教绝不只主张在寺庙、山林间闭目打坐、不问世事,不关心现实社会和广大众生,相反,正信的佛教为利益一切众生,主张积极开发、利用一切有益知识、技术造福人类。“五明桥”正体现了灵山佛教文化的精神。
中间的一座就是内明桥,内明是指通达内心、明悟人生真理、宇宙实相的学问。下面就请各位领导跟随着我通过中间这座内明桥,到达智慧的彼岸!

【穿越千年,古赤道极光揭示地磁异常演化】提起绚丽多彩的极光,人们就会想到南北极。鲜为人知的是,在地球赤道上也有可能看到极光。

这种现象很多时候与地球磁场异常有关。人们都知道地球有南北两个对称的磁极,不过,地球上还有一些少为人知的地磁异常区——高于或低于同纬度地区磁场强度的正异常区或负异常区。赤道极光就与地磁负异常有关。

先别对飞往赤道看极光感到欣喜,地磁异常也是地球南北磁极倒转的一个潜在“先兆”。地磁倒转会削弱对地球系统的保护,甚至造成生物大灭绝。

南大西洋异常区(SAA)是今天地球唯一的负地磁异常区,能否通过历史上类似的异常区,增进人们对这一动力学过程的理解?在日前发表于美国《国家科学院院刊》的一项研究中,中国科学院地质与地球物理研究所(以下简称地质地球所)魏勇研究员带领的团队与英国利兹大学的合作团队利用一把“新钥匙”——千年古籍中记录的赤道极光,首次展示了地球内部与空间的协同演变。

“不安分”的地磁场

在地球系统46亿年演化进程中,磁场的出现和演化,与其他因素共同作用塑造了今天生机勃勃的宜居地球。

“地磁场穿越厚达3000公里的地幔与地壳达到地表,并远远地延伸到太空中去。太空中的这一部分地磁场包裹的空间即‘磁层’,在靠近太阳的一侧能达到10个地球半径(地球半径为6371公里)那么远,而在远离太阳的一侧可能达到上千个地球半径。”论文第一作者、地质地球所研究员何飞向《中国科学报》解释。

相关论文信息:
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他表示,由于带电粒子遇到磁场后运动方向会发生偏转,巨大的磁层把地球包裹于其中,对地球生物圈产生了双重保护作用:避免外来的高能带电粒子入侵;减少大气层中的带电粒子逃逸。

地球磁场可以分为四大部分:主磁场、地壳异常磁场(也称岩石圈磁场)、外源变化场和地球内部感应磁场。这些磁场组份的物理起源和时空分布特征各不相同。现今主磁场——偶极磁场占地球磁场的97%。

在众多地球主磁场起源假说中,今天科学家们更认同“地核发电机”假说——地心外核中处于熔融状态的金属铁的持续对流过程。“如果说磁流体对流过程能够产生或增强磁场;那么磁扩散过程则恰好相反,它使磁场趋于均匀分布,并总是趋于衰减。这两个过程决定了偶极磁场的变化。”该项研究方案的设计者兼共同通讯作者、地质地球所研究员魏勇解释说。

图1:地磁场来自于地球内部这台发电机 地质地球所供图

他表示,如果外地核某些区域的流动因地幔运动状态和热力学状态的改变出现异常,不足以补偿磁扩散引起的衰减,在长时间积累下,该区域就会表现出磁场强度明显低于其他区域,即负磁异常区。一旦磁层变小了,对该区域的保护作用也会随之变小。

“除了负地磁异常区,地球磁场也存在正磁异常区。”他说,目前地球磁场的三个正磁异常区分别位于北美洲北部、西伯利亚,以及南极大陆与大洋洲之间的海洋。

不止如此,他指出,“发电机”过程的剧烈变化还可能导致全球性磁场减弱,或是磁偶极子减弱、磁多极子增强,甚至发生南北磁极的倒转。

“当南北磁极调换,导致地磁保护层消失,宇宙辐射就会直接穿越到大气层里,其中就包括致命的射线。”魏勇说。此外,候鸟南飞北迁要依靠地磁场进行全球定位,人类的导航、卫星系统不少都是根据磁极判断方向。“一旦颠倒,天上飞的、地上爬的各种交通工具,就会‘碰碰车’,给人类带来巨大麻烦。”

古籍中的那束光

磁场的起源和长期演化一直是地球系统科学关注的重点和难点。赤道极光为破解这一难题照亮了一束光。

“事实上,极光(aurora)的本意是曙光,与南北极并没有任何关系。”魏勇解释说,现代科学之父伽利略在1619年率先使用了“aurora borealis”一词来称呼北极光,其后又有人使用“aurora australis”称呼南极光,久而久之, 它就具有了“极光”之义。天空中的大气发光现象种类繁多,但空间物理学家对极光现象有明确的界定:由太空中的带电粒子轰击大气粒子而产生。

“极光是高层大气中的一种特殊发光现象。从广义来讲,所有高能粒子与中性大气碰撞激发的光辐射都可称为极光。”何飞也表示,传统认为极光只发生在南北两极环绕磁轴的椭圆环带中(又称极光卵),这主要取决于偶极磁场在南北两极汇聚形成的特殊漏斗状结构。

偶尔在极端空间天气事件期间,极光卵会扩展到中低纬度。不过,他表示,正常情况下,在低纬度区域,高能粒子很难跨域磁力线穿透高层大气,因此极少会观测到极光现象。

“但在负地磁异常区内,磁场强度比同纬度的其他地区至少低一半,保护作用被减弱,导致更多的内辐射带高能带电粒子进入高层大气,并通过碰撞激发类似极光的发光现象。”何飞说,科学家已经在SAA异常区观测到了红色的极光。

在2020年发表于《国家科学评论》的一项研究中,中科院院士万卫星与魏勇、何飞等系统总结了以SAA为代表的负地磁异常区高能带电粒子沉降特征、粒子碰撞发光现象和历史观测研究现状,在上世纪六七十年代空间物理研究的基础上重新聚焦赤道极光研究。

由于现今地球只有一个负地磁异常区,科学家希望通过历史上发生的其他负地磁异常区增进对地磁演化过程的理解。利用古代航海数据建立的全球地磁模型,他们认为16-18世纪期间,西太平洋地区存在明显的负地磁异常,即西太平洋地磁异常区(WPA)。有趣的是,研究表明正如SAA位于非洲低剪切速度地幔异常体(LLVP)的西边缘,WPA在地理上位于太平洋LLVP的西边缘,这表明WPA也可能像SAA一样,是由地幔驱动的特征。

“除了从地球内部寻找WPA的证据外,大气异常现象提供了获取WPA演化线索的另一个路径。”魏勇说,在WPA的北方,古代中国、朝鲜和日本保存了大量的历史古籍,特别是在16-18世纪古朝鲜大量官方日记持续且详细地记载了天气、天象等信息。其中一种夜间大气发光现象——“有气如火光”被频繁记录。

图2:朝鲜半岛观察赤道极光示意图 地质地球所供图
图3:古朝鲜极光记录 地质地球所

对此,魏勇认为这正是由朝鲜半岛南方的负磁场异常引起的高能粒子沉降产生的赤道极光。他带领团队对朝鲜古籍进行了系统的整理,共发掘出公元1012-1811年800年间的2013条极光记录。

这些赤道极光与WPA存在怎样的联系?它能够告诉人们关于WPA的哪些演化特征?魏勇、何飞和地质地球所研究员朱日祥院士联合英国利兹大学教授菲利普·利弗莫尔(Philip Livermore)团队,开展了赤道极光和地球发电机模拟的交叉研究工作,揭示出WPA百年时间尺度的震荡特征。研究表明太平洋和朝鲜半岛下部的上升流可能是引起磁场震荡的关键:大约每100年发生一次,每一次之后都有下降流或其他机制来重新增强磁场。

多位审稿人认为对这项予以高度评价,认为研究结果首次清晰地展示了地球内部与空间的协同演变,为今后相关区域考古磁学工作提出了新方向,也为当今SAA区域研究提供了新思路。“作者利用古代朝鲜的历史极光记录,为地球发电机提供了一个令人兴奋的新视角。”一位审稿人说。

破译历史 预测未来

科学研究表明,近数十年来,SAA的磁场还在持续减弱,范围也在不断移动和扩大,磁暴期间越来越频繁地观测到赤道极光,一些地方甚至肉眼可见。

那么,地球是否可能发生磁极倒转的情况?“如果全球性的磁场减弱持续发展,则有可能迎来下一次地磁倒转。”何飞对本报说,“但这只是推测,因为历史上地磁倒转的发生并没有固定的规律,每次磁极倒转需要的时间也是几千年不等。地球历史上已知的地磁倒转发生间隔在几十万年到上百万年不等,上一次倒转发生在78万年前。

科学家已经通过“蛛丝马迹”发现地磁倒转和地磁异常带来的影响。例如,美国卡耐基研究所的科学家在分析远古岩石中的磁场极性时发现,在距今6.5亿到10亿年之间,地球出现了多个磁极,导致地球磁场出现混乱。而恰巧在这段时间中,地球出现了雪球事件、寒武纪灭绝事件等与生命有关的重大自然事件。他们推测,磁场的混乱可能是导致这些事件发生的原因。

近日,利物浦大学的研究人员对苏格兰东部古熔岩流的岩石样本进行热微波古地磁分析后发现,在4.16亿至3.32亿年前,这些岩石中保存下来的地磁场强度不到今天的1/4。而科学研究表明泥盆纪-石炭纪(4.19亿~2.86亿年前)的大规模灭绝与较高的紫外线(UV-B)辐射有关。作者表示这说明了弱磁场对地球生命的影响。

由此可见,破译过去地磁场强度的变化具有重要意义,它可以提供数亿年来地球深部过程的变化,进一步丰富和完善地球发电机过程,并为未来地磁可能如何波动或倒转提供线索。

“我们的这项工作只是初步的,未来应加强在我国南海、东南亚地区、孟加拉湾地区的考古磁学和古地磁研究,丰富和完善公元1800年之前的地磁记录,为构建准确的WPA演化模型提供基础数据,从而也为预测地球磁场的未来演变提供坚实的依据。”何飞说。

“中华文明源远流长,我国的正史和地方志中保存着丰富的自然现象记录,是研究人类周围各种环境变量长期变化的宝贵资料,甚至经常是唯一资料。朝鲜半岛、日本、越南等国家的正史大部分使用汉语写作,内容和体例也有一大部分承袭自我国,因此也保留了许多具有重要科学价值的资料。我国学者应当发挥自身文化优势,投入到这一研究领域中来。”魏勇说。https://t.cn/A6Mh4zxY

2021年9月1日刊总第2402期随着全球化趋势的反复与全人类的生存危机真切袭来,“未来世界”成为人们共同关切的重要议题,对未来进行大胆想象与设计的思维空间也成为文艺作品争相描摹的重要领域。而昨日在爱奇艺独家上线的一部电影《太空群落》凭借将宇宙生命、惊悚元素、科幻主题的巧妙融合,引发了网友的热切关注。值得一提的是,该片还曾一举拿下本年度“基辅国际电影节最佳影片”和“奥地利国际电影节最佳外语片”双项国际大奖。一部国产科幻电影为何能够在国际领域崭露头角,继而又成功入围戛纳国际电影节短片单元?在好奇心趋势下,“第一制片人”特地观摩了该片品相,从而发现了三大突破点。地外高智慧生物不再局限于“人”的形态《太空群落》讲述了一次离奇的太空航行之旅:2047年,人类接收到来自外太空高智慧文明的“邀请函”,认为这是一次研究地外文明的好机会。为了完成与地外文明建立外交关系的任务,人类将太空研究船“深空号”发射到太空。71年后,93名船员中只有一人返航,骇人听闻的外星生命即将被揭露。从故事脉络上看,《太空群落》并没有脱离科幻片的常用架构,但在对主体对象——外星生物的描述上,该片却打破了观众的既定印象。在以往科幻片中,外星生物通常都以“人”或者“类人”的形态出现,但在《太空群落》中,这种身处地球以外高智慧生物却不是“生物”,它在无形之中,以一种更高级、更隐蔽的方式存在。影片中,这种恐怖地外生物“信使”,以漂浮絮状物形态存在,可以将人瞬间异化吞噬,蔓延出可怖的枝干。据了解,这种让观众出乎意料的形象设计,是概念设计团队经过几轮推翻尝试的结果。不少观众对此也赞不绝口,表示该片呈现了对外星人的另类打开方式,具有开拓意义。“本土化”探索上的自觉意识自《流浪地球》开始,中国影视市场诞生了众多科幻作品,这些作品大都继承了《流浪地球》的英雄叙事的模式,在本土化探索上也逐渐萌生出自觉意识。不难发现,《太空群落》明显特征便是在于探索出了科幻片本土化操作新的路径,即在人物塑造、视觉形象和价值观念的表达上,都展现出了符合本土观众审美心理和观赏期待的叙事模式和视觉符码。例如,《太空群落》在本土化上,与欧美科幻片中的工业化造型不同,它以中国人崇尚的“实用性”完成了飞船方方正正的外形设计,去科技感,去“力场”设定,用被撞击得像月球表面一样的坚硬外层,传递出中国人能看懂的太空故事和神秘文化。除此之外,舰队徽章主体箭头三角来源于中国航天的标志,舰桥的大门仿照的是古代的幔帐,船舰内部是中国大宅院的变形。战斗机座椅、绿皮火车上的暖气片型的扳手状开关,也都不难看出本土化痕迹。而正是影片在本土化上的精雕细琢,让观众产生极强的代入感,更加相信科幻世界存在的真实性。为科幻类型的现实关注了提供一种可能性在以往的好莱坞科幻电影中,常常以高科技特效为噱头,呈现科幻奇观,但对于奇观背后呈现的哲思鲜有关注。作为一部科幻题材电影,《太空群落》除了为观众呈现了一个颇具想象力的世界之外,还讨论了“生命是什么”、“人与ai智能的关系”、“人类本体与复制人的关系”等一系列永恒论题。从这个意义上看,它无疑打开了科幻电影的一个新的视角,为科幻类型的现实关注提供了一种可能性。影片中,探寻外星文明的“深空号”,除了搭载93名船员外,还搭载了ai机器人“柒”。随着探测飞船接连受损,“柒”开始反叛人类。在“柒”看来,人类虽然能创造ai智能,但生命的长度限制了人类对宇宙的探索,因此认定自己才是被信使选中的人。这一观点其实合乎逻辑,这与英国科学家保罗·戴维斯的“生命种源传播”观点类似,即地外智慧生物不一定要用活体来进行星际航行,用高智能的机器人携带生命种源乘搭宇宙飞船进行信息传播,可以避免星际航行中宇宙伽马射线、接近光速航行所需惊人能量以及生命年龄有限的障碍。未来,ai机器人在宇宙探秘上的应用应该很常见。随即,人与ai智能的关系也被摆上台面,而这也是未来现实生活中不能忽视的问题。随着剧情的推进,“柒”的缔造者“尹”也出现异常,原本因长期休眠损伤神经元,致使瘫痪的“尹”却站了起来,但神经元损伤是不可逆的。而被信使干扰,出现异变的怪物,竟然长得和“尹”一模一样,嘴里还喊着恋人“原”的名字。种种现象表明,现在的“尹”已经不是原来的“尹”了,而是复制人!与此同时,《太空群落》还回答了“生命是什么”这一问题。在太空群落中,生命是传递信息的载体,即便身体消亡,只要人类的意识不灭,信息会一直传递下去。从这点上看,《太空群落》不仅仅是一部能给观众带来爽感的科幻片,其哲思性也让影片内涵得以升华。


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