《拉面想学看星星》 第1章 拉面想学看星星 拉面是一只小乌龟，巴西龟，性别女，是动物王国的一名高三学生。 高考填报志愿的第三天，拉面的家里，气氛不似平时那样松弛。 选什么专业好呢？拉面坐在书桌前，双手支在桌上拖着脑袋，拿不定主意。 拉面一直成绩不错，特别是物理和数学，学起来很轻松，觉得不用像其他科目需要背那么多东西。这两科相比，又尤其是物理，考试越难，拉面越是能超出其他同学更多分数。所以拉面一直的希望是，要去排名第一的大学学习物理。 高考之前，拉面的状态也很不错，数学模拟考连着考满分。年级的数学组长老师专门把拉面叫出去谈话，告诉拉面要好好加油，争取高考数学也考个满分。然而，这一年的数学考试，倒数第二道大题出的特别偏，拉面一下子没了思路。记着要考满分的拉面觉得自己一定能做出来，毕竟这么些年还没怎么见过不会做的题呢。结果，五分钟，十分钟，二十分钟。。。到最后拉面也没做出来这道题，连做最后一题的时间也没有了。拉面的数学考砸了。 幸运的是，拉面的心理素质还行，正常发挥完成了之后的考试。分数出来，和预期的一样，不够高，应该没法去计划中的大学了。这几天，拉面有点像泄气的皮球，提不起兴致好好思考填志愿的事情。但是，总是要面对的。 那么，现在该报哪个学校呢？除了物理，各种新兴专业热热闹闹。虽然并不知道这些新专业具体是要学什么做什么，拉面在想，是不是应该去选一个热门的专业呢？ “吃饭啦~”拉面听到妈妈的声音，走出屋，帮着父母收拾餐桌，准备碗筷。 “怎么样，想好了吗？”妈妈边吃饭边问到。看拉面没有反应，妈妈接着说到：“学医呢，你怕血，不喜欢。学金融呢，你又嫌是为了钱太俗气。”妈妈停下动作，看着拉面，“钱是不是万能的，但是没有钱，吃什么用什么？你呀，没吃过苦，不知道钱的重要性。” “我不想只是为了钱。不是应该选择做自己喜欢的事吗？”拉面嘟囔着。 “好好好~”妈妈看了一眼拉面爸爸，“要不学个计算机？好找工作。女孩子嘛，大学毕业找份工作，安安稳稳的就很好。” 拉面不吭声。她还不知道自己到底想学什么，但是妈妈的提议并没有激起她的兴趣。 又过了一会，爸爸说话了，“吃完饭我们再一起看看学校和专业的介绍？学好数理化，走遍天下都不怕。这么多学校这么多专业，好多我们都不知道的，再看看。” 吃完饭，照例是拉面负责洗碗。从初中开始，拉面就在家里“打工”挣钱，洗碗倒垃圾拖地洗衣服，每一样爸爸妈妈都明码标价，付给相应的报酬。拉面攒下这些报酬，就是自己的零花钱，想买什么小玩意，给同学送个生日礼物，可以全权做主。拉面喜欢这种能自由支配的方式。 “来，拉面，看看这个。”拉面手还没擦干，爸爸就招呼她过去。“C大，天文学专业。这个怎么样？” 天文？看星星吗？拉面心里微微一动。 高一的时候，地理课，长颈鹿老师走进教室，不出一言，拿起粉笔，以胳膊肘为圆心，一笔画出大半个圆，再一笔就画出一个完美的大圆，开始讲星空。太酷了，拉面在心里赞叹不已。拉面早就不记得长颈鹿老师后来在大圆里讲的具体的星空是啥样，但是对长颈鹿老师两笔画出大圆的场景印象深刻，并且自此就觉得，星空是特别酷的东西。 高二的时候，初秋，新闻上说一颗叫紫金山的彗星会靠近太阳，有可能被肉眼看到。拉面跟着爸爸，用手机在家里阳台上就拍到了这颗彗星的照片。拉面爸爸是只胸怀宇宙的有趣龟。从武侠到飞碟，什么书都看。喜欢养花，爱看体育频道，但不那么喜欢亲自运动。爸爸特别爱好UFO，家里卫生间里常年放着几本《飞碟探索》的杂志。 那天，拉面和爸爸早早就准备好了相机和手机，跃跃欲试。爸爸晚饭都没吃踏实，一边盯着手机软件里的彗星和太阳的位置图，一边时不时跑到阳台上看看太阳落到哪了，天黑没黑。太阳落山之后，爸爸拿着相机，拉面拿着手机，开始对着彗星可能在的地方试拍。城市里灯光太亮，肉眼是没办法看到了。最后，是拉面在放大的手机图片里首先找到了模糊的彗星的踪影，才确定了具体的方位，和爸爸一顿各种拍摄。虽然和常常在网上和杂志上书上看到的图片相比，自己拍出来的彗星又小又模糊，也看不到壮观的特别长的大尾巴，拉面仍然觉得突然就离遥不可及的东西亲近了很多，为此兴奋了好几天。 星空、彗星、月亮、太阳，天空中的种种，应该都是天文所涉及的东西吧。拉面看着C大天文学专业的介绍，心里琢磨着。 “C大天文学系是全国高校中历史最悠久的天文学系。”爸爸一边念一边开始在网页上搜索。“嗯，是全国天文学排名第一的学校呢。” “去学天文，去排名第一的天文系，是不是不错？”爸爸像是在问拉面，又像是在自言自语。 “天文，有几个学校有这个专业？毕业好找工作吗？”妈妈走过来，也一起浏览着网页上的信息。 “天文学，是一门研究宇宙及其中天体和天体系统的形成、结构与演化的基础科学。”拉面念到，“主要分为天体物理、天体测量与天体力学、天文技术三个研究方向。”“天体物理、天体测量与天体力学，侧重于利用物理、数学知识来研究宇宙中的天体。” 所以，天文学，也是物理吧。拉面心里想，物理和数学，自己擅长啊。如果学物理专业的话，也是为了把物理定律进行应用。那么，把物理应用到天体上，就是天文学？而天体，那些遥远又神秘的东西，应该很有意思。也许这真是个不错的选择。 拉面开始搜索关于C大和天文学的各种信息。动物王国几十所大学，设立天文专业的只有三所。虽然觉得似乎很有意思，拉面其实并不知道天文具体是学些什么，以后又要做些什么。 “C大，在建校近百年的历史中…”拉面念到。咦，一查，还有四年，四年后C大就百年校庆了呢。拉面原本梦想要去的大学已经建校超过一百年。作为全国最有名的大学，当时百年校庆的庆祝活动还在新闻中播出，拉面对此印象深刻。那么，有机会参与C大的百年校庆，也是不错的呀。那一定是个特别的日子。拉面在心里盘算着，很想参与其中感受感受。 又过了一天，到了最后做决定的时候了。 “怎么样，想的怎么样了？”爸爸从手中不知道什么稀奇古怪的书中抬起头，笑眯眯地问拉面。 “就天文吧。”拉面看向爸爸，“我没有其他的想法，天文听上去挺有意思的。” “这学出来是要当科学家啊。”妈妈还是有些担忧，“基础科学，做科学研究，这是不赚钱的行当啊，以后可是挣不了多少钱的。” “我也没想挣大钱。”拉面回应到，“做科学研究也发工资的吧。我又不要什么高大上的生活，有饭吃就行。养得活自己的。”拉面冲妈妈做了个鬼脸。 拉面看到爸爸投来赞赏的目光。妈妈看着倔强又理想的父女两人，对着拉面笑笑，“行吧，你自己想好了就行。” 第2章 下马威 C大，九月初，天气仍然炎热。妈妈陪着拉面到达学校并帮着拉面安顿好了宿舍。之后，妈妈就踏上了返家的路程，而拉面，就要开始独自面对崭新的大学生活了。 在C大，天文学是个很小的专业。当然，在所有学校，这都是一个很小的专业。和拉面一同入学的，一共有28个同学，其中有5个女生。天文系的5个女生被分在了两个宿舍里。女生中的老大，蓝猫同学，和金融系的小浣熊同学分到了一个宿舍，拉面和另外三个同系的女生一个宿舍。 正式上课之前，新生们坐着大巴，去到城里的老校区，参观了学校的古老建筑，并在天文系的小院里迎来了第一次班会。小院位于老校区的外围，是个独立的世外桃源般的存在。苍翠的树木掩映着古朴的二层半小楼。楼顶上立着标志性的圆顶，是为天文望远镜而建立的专门的小房子。 在小楼的二层教室里，拉面终于见到了班里的所有同学。拉面偷偷地东张西望，同学们大部分表现得很平静，也很安静，只有个别同学和拉面一样，有一点点兴奋。 班会由辅导员绵羊老师主持。绵羊老师微微胖，头发卷卷，戴着眼镜。绵羊老师介绍了天文系的基本情况，又开始介绍这次新生班级的情况。绵羊老师开心地讲到，“这次咱们班有7位同学是填报了天文专业的志愿来到天文系的，其中有两位同学还是唯一志愿。” 听到这么个情况，拉面脑子里的第一反应是：啊，这真是个冷门的专业呢。所以大部分同学都不准备学天文，是被调剂到了这个专业。绵羊老师继续介绍到，“天文专业近些年一直都没有多少同学作为首选。今年有7个同学选择天文系，是近年来的突破性的数字，说明在座的不少同学是对天文有兴趣的，系里的老师们都很高兴看到这样的变化。” “不了解的同学也不用担心，天文系有丰富的教学经验，会从各方面帮助同学们打好基础，培养能力。希望同学们在天文系度过有意义的、愉快的大学四年，学到真本领。”绵羊老师讲话的时候看着大家，目光温柔，笑起来有一种亲和感，让拉面感觉很放松。随后，绵羊老师邀请系主任黄牛老师走上讲台。 黄牛老师看上去年纪不小，也许过几年就要退休了，有着老一辈科学家的沉稳持重、又自带威严。黄牛老师不说话，看着讲台下的同学们，开口问到：“谁是考了XXX分的同学？” 拉面听了一愣。拉面的高考分数就是这个。拉面知道自己的分数应该算是挺不错的，但是，为什么要被点名？看到其他同学没动静，拉面站了起来。 “你看过什么书？” 黄牛老师问拉面。 “对天文感兴趣，是看过什么书吗？还是看了什么科普文章或者视频？”估计是看拉面愣住了，黄牛老师又补充问到。 拉面在脑子里努力搜寻。拉面没看过什么天文的书。也许看过一点新闻，刷到过一些视频，除此之外，拉面对天文可以说是一无所知。也许只有…《飞碟探索》… 能说吗？拉面觉得这不是个好答案。 “我，我没看过什么书。”拉面被问住了，窘迫地回答。 黄牛系主任没有继续追问，让拉面坐下，开始语重心长地教育大家，“有些同学看了很多天文爱好者的书，觉得天文很有意思，看星星啊，拍漂亮的照片啊，就来学天文。” 拉面还在琢磨黄牛老师的问题。黄牛老师是以为拉面是看了很多天文爱好者的书所以对天文有兴趣，选择了天文专业吗？ “不要以为天文就是看看星星。天文专业和你们想的不一样。” “天文是一门基础学科。你们要学很多数学和物理。”黄牛老师严肃地说到。 听到这里，拉面突然放心了。拉面心想，我就是数学物理学的好啊，虽然我没看过什么书。。。 “大学四年，你们要学习天文、数学和物理的各种基本理论和基本知识。天文是一门以观测为基础的学科，你们要接受天文观测方面的基础训练。除了理论分析，你们还要掌握相关的数据处理和计算机应用的基本技能。” 数学和物理拉面知道，当然物理肯定要比拉面之前学的高深很多，细分很多，量子力学、广义相对论什么的吧？拉面知道些物理的名词和简单概念，对于继续学习物理本来就很是期待。天文观测是什么，是看星星吧？数据处理，计算机应用。。。拉面大概接收到黄牛老师的重点，就是要学很多东西，还都不容易，是个不小的挑战，不会是个轻松的事情。 黄牛老师的话并没有吓到拉面。作为一个从小就特别擅长学习的人，拉面并没有把要学习新东西看做什么了不起的困难。从小，爸爸妈妈就跟拉面说，好好学习，长大了上一个好的大学。现在，拉面已经来到了好的大学，有机会学习一个很多人都没听说过的专业。大学学习，在拉面看来，应该就是此前学习的延续，就像小学学完了上初中，初中学完了上高中，高中学完了来到大学继续学习，老师们会教，跟着学就是。 此时的拉面，还没有想过，大学学完之后呢？这么多年的学习，到底是为了什么？ 班会结束，回到宿舍，女生们在闲聊，八卦今天见到的同学和老师们。扎着马尾的叶子同学消息灵通，说这个系主任黄牛老师可是个厉害人物。以前天文系都是最优秀的学生才能上的，黄牛老师作为天文系的才俊，一入学就吸引了英语系的系花，后来成为了夫妻。八卦总是吸引人，大家都开始想象黄牛老师年轻时的风采。 叶子接着说到，“黄牛老师他们上学那会，天文系的物理课是和物理系一起上，数学课和数学系一起上。他们物理比物理系的学得好，数学比数学系学得好。” “啧啧，这么厉害的啊~”大家一边赞叹一边若有所思。显然，现在天文系的学生应该是没有前辈们这么威武的。 “后来呀，”叶子眼睛滴溜一转，嘻嘻笑着又说到，“天文系的物理比数学系学的好，数学比物理系学的好。” 哈哈，大家都乐了。拉面琢磨着，那现在呢？ “那咱们物理要和物理系一起上，数学和数学系一起上吗？”老大蓝猫问。 “我认识一个学姐。”皮肤白净的羚羊同学说话了，“咱们物理数学这些基础课是大班上课，和其他理科的物理、材料、大气这些系，还有没有选择专业的大理科基地班一起上课。” 女生中年龄最小长着娃娃脸的小熊猫同学拿出了大一的课程表，大家一起看。英语，大学物理，高等数学。。。大学化学。。。 “还要学化学啊？”拉面问羚羊。 “对啊，”羚羊点点头，“听学姐说大二还有生物呢。” 化学和生物，拉面心里嘀咕，天文和这些有什么关系？ 第3章 诚不欺我 大一的生活按部就班，波澜不惊。拉面每天最主要的事情还是上课，写作业。有空闲的时间，拉面喜欢去图书馆看书，特别喜欢看小说，还喜欢看心理学相关的书。学校里也有很多挺有意思的活动，午间音乐会啊，学生们各种社团的演出和活动啊。周末的时候，拉面会约着小浣熊一起打打网球或者羽毛球，还会坐很远的车去热闹的地方吃好吃的。小浣熊是老大蓝猫同宿舍的金融系女生，和拉面脾气相投，爱好相似。大学四年，拉面的很多娱乐活动都是和小浣熊一起完成的。 但是，拉面渐渐体会到，大学的学习和高中是很不一样的。高中的主要课程，对一个知识点会反复地学习、复习、举一反三地进行各种练习，为了巩固并帮助深入理解，甚至到最后能训练出某种程度的条件反射。而大学的课程，一门课每周只上一次或者两次，一次两节课，有的课是三节课。每一节课知识点都很密集，不停地在学新东西，课上并没有安排时间让同学们可以反复琢磨和消化。 拉面发现，想要像掌握高中知识点那样去完全掌握并理解大学课本上的所有内容是不可能的。老师的一次讲课会对应课本上很多内容，所以通常只有重点和关键点，没有时间面面俱到，需要下课之后花时间去看书上的细节，仔细理解。课后作业也不容易。回想之前在中学的时候，特别是对于物理和数学，拉面学起来是很轻松的，通常老师刚把题目列出来，拉面脑子里就已经有了好几种解题思路。现在，拉面看着作业，时常毫无头绪，很多时候甚至看了书也不会。拉面想和同学们讨论，又不是总和同学们在一起自习。大家都有自己的时间安排，所以讨论并不频繁。并且，有时候即使讨论了，也仍然得不到最终的答案。 好学生的惯性让拉面一直认真听课，努力完成作业。 然而，黄牛老师的下马威不是纸老虎。第一学期结束，拉面的高数考了79分。 高数的期末考试，拉面的感觉就是：难。还有一个感觉：懵。有几道题，似乎是考的学过的东西，但是拉面完全没有头绪，不知道从何入手。 遇到类似困难的，不只拉面一个人。天文班的同学考的都不太好，高数以及大学物理，特别是和一起上课的大理科基地班的成绩相比。问题出在哪里呢？是因为他们就是厉害些吗？ 系里的老师们注意到了这个差距，决定帮助天文班的同学们，派了两位研究生学长定期给拉面他们辅导高数和大学物理。拉面也很不服气，为什么呢？拉面去书店溜达，给自己买了高数的辅导书。拉面感叹，高中都没有买过额外的辅导书，到了大学居然要给自己加码做题了。结果，拉面意外发现，高数上次期末考试的题型辅导书上就有，正是自己没有头绪的题目。这样啊，拉面似乎明白了些什么，那就跟着进度做题吧。 新学期的高数内容更多了。给拉面他们上课的还是翠鸟老师，是一位年长的优雅的亲切的小个子老太太，皮肤白皙，戴着金边细框眼镜，浅灰金的头发永远松散地盘在脑后，不是很服帖，始终保持别样的微微凌乱。翠鸟老师讲课时永远充满激情，用的是她自己编写的教材，还没有正式出版的打印版本，内容包罗万象，从微积分，线性代数，一直扩展到泛函和小波变换。拉面学的仍旧不轻松，特别是最后的泛函和小波变换，这些内容看起来比天书好不了多少。怎么才能理解啊，拉面很头疼。 这学期拉面结识了几个新朋友，一起大班上课的材料系的几个女生。拉面经常去她们宿舍聊天玩耍。其中鸭鸭同学和拉面来自一个地方，自然就更加容易地熟悉起来，有时候两个人会约着一起去教学楼晚自习。鸭鸭特别豪爽，待人热情，总是笑嘻嘻的，似乎永远没有烦恼。鸭鸭还借给过拉面一件可爱的毛衣，只是因为觉得那件衣服特别适合拉面。 又快到期末考试。这一天，拉面又和鸭鸭一起自习。鸭鸭提议：“我们晚上去参加高数答疑吧。” 每个学期末，主要课程的老师都会安排考前答疑，拉面还从来没有去过。 “我没去过答疑，是有问题就直接去问老师吗？我没想好怎么问。”拉面有些不确定。 “是啊，有问题的同学去问。没有问题，也可以一直在教室里待着，听老师回答其他同学的问题。”鸭鸭很有经验。 “那不错啊，不问问题，听听也不错。一起去。”想到头疼的泛函和小波变换，又有鸭鸭相伴，拉面决定去看看。 拉面和鸭鸭到达答疑教室的时候，里面已经有不少人了。几个大理科基地班的同学正围着前排的翠鸟老师在问问题，拉面和鸭鸭坐到了教室右边靠墙的空位上，能够清楚地听到他们的对话。 “老师，这个地方我不太明白，为什么是这样推导的？”一个同学把书递到了翠鸟老师面前。 翠鸟老师看看同学手指的地方，简单解释了几句，然后说，“这里掌握基本概念就行了，基本概念就行。不用花太多时间看。” “老师，那这道题呢？这里我没看懂。”另一位同学问到。 “这道题啊。”翠鸟老师一看，语气急促起来，“这道题一定要掌握啊，一定要掌握。”随后开始认真地讲解每一个步骤和细节。 拉面听了一会，听出了一点名堂。有的问题翠鸟老师特别认真讲解，有的就简单带过，让大家不要在考前花过多时间深究。原来是这样吗？拉面看着教室里大部分都是基地班的同学，似乎又明白了些什么。 “老师，关于小波变换，哪些点是最重要的？”又一个同学拿着教材开始问问题。 小波变换！拉面的耳朵一下子竖得更高了。 “这里这个定义一定要会，一定要会啊。”翠鸟老师的语气又有些着急起来。拉面看着面前书上的定义，仍然不完全理解。但是，拉面听明白了，这个一定要会，生背也要把它背下来！ 这一次的高数，拉面考了100分。 在天文系，100分不容易，挺稀奇。辅导员在路上碰到拉面的时候告诉了她这个消息：“拉面啊，你高数考了100分呀，祝贺你。” 拉面并没有十分高兴，听到这个结果的第一反应是有些惭愧。她知道自己并没有都学会，一百分并不是她真实水平的反应。她甚至连有些基本定义都没弄明白，只是靠着些投机取巧的小方法，得了个高分。 但是，至少，她现在对高分是祛魅了。 第4章 保龄球大分瓶 除了高数，大一最重要的基础课就是大学物理了，内容包含了力学、热物理、电磁学，以及近代物理基础。大学物理的老师是位年长的儒雅的老师，满头灰白发的猫头鹰老师，气度不凡。猫头鹰老师上课也是用自己写的教材，专门针对大理科专业混合的大班同学们，已经出版。不只出版，还有两个版本，中文的，和英文的。猫头鹰老师讲课用中文，但是会让同学们同时参照中文和英文的教材。 对于一直没有接触过英文教材的拉面来说，这是一件新鲜事。大学物理不算太难，所以拉面有时间的时候会翻翻相应的英文课本，虽然这样的时候越来越偶尔。而在后来，拉面有机会出国学习之前，这本英文教材可是给拉面提供了非常好的工具，拉面临时抱佛脚好好补了一下物理名词的英文。 大学物理的第一学期末，猫头鹰老师布置了一个课程作业，要求同学们写一篇和这学期所学的内容相关的小论文。 拉面想到了一个问题，是关于保龄球的。 拉面经常和爸爸看体育台，有时候会播放保龄球的比赛。拉面自己也实地玩过几次。在拉面看来，保龄球里最麻烦的就是出现了大分瓶的时候，也就是第一球之后，最远处的两边角落的两个瓶没有被打倒，都被剩下的情况。这种情况下，因为两个瓶分开得很远，几乎不可能在第二次投球的时候只用一个球就把两个瓶同时打倒，球手就没可能通过两次投球把所有的瓶都清空。 每当这种大分瓶的情况出现的时候，拉面就会想到足球里的香蕉球，加了旋转的球可以绕过防守的对方球员，以弯曲的路径进入球门。那么，对于保龄球的大分瓶，原则上，有没有可能通过投球的时候给球加上旋转，让球的路径出现弯曲，让球可以先后擦过分开的两个瓶子，从而把它们一次击倒？ 这个问题现在可以具体计算了，拉面琢磨着，用伯努利原理。伯努利原理适用于流体，也就是水这样的液体或者空气这样的气体。伯努利原理告诉我们，流速越大，压强越小。也就是说，水或者空气中，流动速度快的地方压力小，速度慢的地方压力大。在火车站高铁站的站台上，轨道旁，总是画着不能靠近的黄线，就是因为列车快速经过的时候，紧靠近列车处的空气流动速度快，压力小。而稍微远离的地方，也就是黄线内的人可能站着的地方，空气流动速度相对慢，压力大。那么这不同位置之间的压力差就会把人向列车推过去或者压过去，就会发生危险。 前进的旋转的球也受到类似效应的影响。旋转的球带动紧靠着它的空气跟着它一起旋转，球的不同方向空气的转动方向不一样，叠加上空气相对于球整体的运动，所以球的不同方向的空气的流动速度不一样。流速大的地方压强小，流速小的地方压强大，导致球的轨迹向一边偏转。对于给定大小的一个保龄球，考虑它的前进速度、转动速度，由伯努利方程计算保龄球两侧的压力差别，再计算这个差别对球产生的加速度，球在前进路径上的偏转程度是可以计算出来的。 拉面发现计算过程中需要有一些假设。比如说，保龄球在前进的过程中和球道的地板是存在摩擦力的，前进的速度和旋转的速度肯定会有所减小。但是这个摩擦力的大小不好估计。如果假设没有这个摩擦力，可以根据公式算出保龄球在整个沿着球道长度前进的时候能够发生横向偏转的距离。拉面通过画图、分析、计算，最后得到的结果是，这种情况下一个球能够发生的最大横向偏转距离明显小于大分瓶的情况下两个瓶子之间的距离。 在有摩擦力存在的实际情况中，旋转速度减小，保龄球的偏转会比没有摩擦力的时候更小。所以这篇小论文最后的结论是，无论球手如何操作，也是不可能用一个球一次擦过两个瓶子同时击倒它们的。 提出问题，分析问题，建立模型，计算结果，讨论其中的假设和局限，最后得到结论。拉面成功地解答了自己关于保龄球大分瓶问题长久以来的一个疑惑，也得到了一个好成绩。 拉面一直保存着这份课程论文。多年之后，当开始真正涉及科学研究的论文的时候，拉面回头再看这篇课程论文，觉得小拉面可真棒，已经在其中对科学论文的一些基本要素做出了很好的呈现。 两个学期的大学物理学完之后，接下来的主要物理课程从大二开始，一直上到大三结束，是传说中的四大力学，包括理论力学、电动力学、量子力学，以及热力学和统计物理。天文系还需要学习光学，流体力学，原子物理，以及数学物理方法。除了光学拉面学得相对轻松，其他的课程都充满了新的、复杂的、有时候不容易理解的概念和公式，满满全是干货，全是需要拉面花很多时间和精力才可能弄明白的东西。 一个学期总是有好几门这样的很难的核心课程。拉面只有时间抓住重点概念，完成作业，没有办法完全弄明白其中的来龙去脉。也许大学的课程只能这样，拉面安慰自己，是没有办法把什么都理解透的。拉面只能尽量理解每门课程的重要的知识点，基本概念和方法，想着以后遇到问题的时候知道到那本书里去查找相关的内容和解决方法。 数学物理的课程之外，拉面和同学们还要学习编程。C语言程序设计是必须要学习的课程。给拉面他们天文班辅导高数的研究生学姐推荐他们也去选修另一门编程课，大二上学期的，FORTRAN语言与程序设计。师姐说，早些年FORTRAN是必修课程，因为天文的很多已有的程序都是拿FORTRAN编写的。后来老的程序被新的语言和程序逐渐替代，所以现在FORTRAN成为了选修课。但是，学姐说：“我特别推荐你们去上FORTRAN课，因为讲课的老师是位教学多年的老师，讲得特别好，逻辑非常清晰，很容易明白。”“不同的编程语言主要是语法细节有些不一样，基本逻辑都是相通的。如果你们学C语言觉得没有学得很明白的，可以再去听听FORTRAN的课。” 对于可以选修的大学化学和大学生物，学姐也给出了建议：“天文不只包含数学和物理。天体的成分涉及化学，行星和系外生命的研究涉及生物。如果你们对这些方向感兴趣，有时间的话，可以选修这些课程。” 这个时候，拉面还没有开始系统地学习天文的相关课程，并不清楚地知道化学和生物和天文的具体关系。这也就意味着，她不知道化学和生物对她以后的进一步学习有没有用，该不该选。本着技多不压身的原则，拉面把化学和生物课，当然还有学姐强烈推荐的FORTRAN都学了。 有的选修课的确物超所值。FORTRAN课如学姐所言，让拉面受益匪浅，时常感觉茅塞顿开，自此编程上没有遇到过太大的困难。有的课程内容拉面后来也并没有用到，只是学过而已。唯一让拉面印象深刻的是，生物课的老师说长智齿是没有进化好的表现，而当时拉面正在经受智齿萌出的痛楚，对老师这番言论耿耿于怀了很久。 技多不压身的选课原则带来的直接的后果就是，有的学期拉面的课程有些过多，学得非常辛苦。特别是大二下学期，赶上天气尤其炎热的一年。期末考试期间的13天里，加上英语考级，拉面一共参加了9门考试，连轴转，体重达到历史新低。 这大学上得比高中还辛苦。大一大二的时候，拉面时不常会这么感叹。 第5章 特立独行的同学们 天文系整个大一的课程都是物理、数学、英语这样的基础课程，还没有开始天文专业课程的学习。除了英语，几乎都是大班上课，每次足足有160多名同学一起上课。教室里没有固定的座位。有的同学，比如大理科基地班的很多同学，喜欢坐在最前排，课堂上和课间都是最活跃的。拉面喜欢坐在教室偏后面的位置，觉得这样比较自在。小熊猫通常会和拉面坐在一起，其他的女生有的时候会加入她们。 英语小课，有几个天文班的男生和拉面一起上课。除此之外，天文班的同学们只有在一学期两次的班会上才会碰头，所以本来就有些脸盲的拉面很长时间都没认清班上的男生。但是从少数的接触和女生们的八卦中，拉面已经体会到这个班的同学们，尤其是男同学们很有些特别。大二开始，随着专业课程越来越多，加上系里组织的各种活动，拉面愈发明显地感受到了天文班同学们的独特之处。 - 猕猴同学 大一刚开学报到的时候，拉面就注意到有位同学在教学楼前整齐的草坡上独自打滚玩耍，好不自在，周围热闹熙攘的人群都完全和他没关系一样。拉面心里暗想，这是什么世外高手。结果发现这位奇妙的男生竟是自己的同班同学，猕猴同学。 猕猴同学头发微黄，眼窝较深，乍一看还以为是个外国来的。话不多，讲起话来悠悠哉哉，又加着一些飘忽，经常有种不知何故的嘲弄带在嘴角，似乎觉得一切都有些可笑。课间的时候，猕猴同学会在教室里晃悠，从桌上拿起一张纸，撕成小条，放在嘴里吹，像吹叶子一样，看起来是要把它吹出声音。看着猕猴同学娴熟自然的样子，让拉面琢磨他到底有没有曾经成功过。 有一次，猕猴同学还带了一个小玩意，一个巴掌大的木头架子样的东西，上面扯着几根线，像一个古朴简易的竖琴或者什么琴。木头不光滑，像是树枝子接起来的，保留着原始的形状，线扯得也很随意。然后猕猴同学就拿着它开始拨楞。拉面看出来了，这是个乐器。虽然没听出什么名堂，拉面能看出来猕猴同学乐在其中，并且从他陶醉的表情中感受到这个小玩意的魅力，还上手把玩了一下。 虽然猕猴同学看起来总是心不在焉，成绩却很不错。大一拉面只考了70多分的高数课程，猕猴同学考了接近90分。拉面相信猕猴同学绝对不是会自己做附加习题或者去考前答疑的类型，所以有的同学就是很聪明，随意又聪明。 到了高年级，猕猴同学开始喜欢上骑车。周末的时候，会骑车去周边的城市。暑假的时候，更是一路骑到了西藏。学校的论坛上，猕猴同学收获了一大堆追随者。据说他自己攒起来的自行车，出手的时候有一堆同学排队等着收。 - 野马同学 天文系每年招的学生数量很少，所以有的地方没有设招生名额。通常来说，自己所在的地方没有这个方向的招生设置，学生即使知道有这些专业，也没有办法报考。 远在边疆的野马同学，就面临着这样的情况。但是这并没有阻挡野马同学要学习天文的决心。他给C大的校长写信，表达了自己要学习天文的强烈愿望。最后，学校特批，为这位一心天文的野马同学打开了大门，让他能来到天文系开始学习。后来知道，天文系的历史上，这样突破了规则为自己谋得求学路径的，野马不是第一个，拉面相信，也不会是最后一个。 野马同学一直成绩非常好，而且对于自己的目标十分明确。他总是行色匆匆，走路带风，眼神充满兴奋的光芒，讲起话来声音有力，充满自信，偶尔略显着急。野马同学不常参加社团和班里的活动，所以拉面和女生们都和他不太熟悉。后来才知道，野马同学早早开始和系里的老师和研究生学习如何科研并且参与其中，同时一直在准备英语等考试，计划毕业之后去国外继续研究生的学习。野马同学收到了很多学校的offer，最后选择了一个观测特别厉害的大学，继续他的天文之路。 野马同学的追求和经历应该是天文学子的典范吧，拉面心里琢磨。有目标有能力有方法，野马同学一定是会成长为一个成功的天文学家的。 - 吉娃娃 天文班不乏打小就对天文感兴趣的同学，曾经自己打磨过玻璃镜片，做出望远镜用。吉娃娃是其中一个。但是吉娃娃的特别之处并不仅限于此。拉面对吉娃娃的最初印象是一次天文爱好者协会的活动。 那是一次观看月球的活动，在学校天文台的平台上架起一座小望远镜。学长们在调试镜子，寻找目标，同学们在旁边晃悠。这个时候，拉面和女生们发现有一位男生，边走来走去边念念有词。小熊猫听出来了，他在背红楼梦里面的诗句。 拉面看过红楼梦。不能说看过，只能算是翻过。拉面还有一位很喜欢红楼梦特别是林黛玉的高中女同学，是拉面的好朋友。但是，拉面也没见她没事就背红楼梦啊。这位背红楼梦的同学，吉娃娃，还是个男生。拉面没见过这样的同学，觉得很稀奇。 吉娃娃略带书生气，但是一点也不文弱，就挺正常的男同学的样子。没事背背红楼梦，对他而言也很平常的样子，既不是为了向别人炫耀，也不是沉浸在自己的世界里不和其他人交流。也许就和拉面偶尔发呆出神一样，就是很日常的一部分。吉娃娃喜欢红楼梦似乎超过了天文，拉面觉得，因为吉娃娃去创办了一个学校的新的社团——红楼梦协会。后来拉面就很少在天文爱好者协会看到他，总是去忙他的红楼梦去了。所以，吉娃娃为什么没去学文学呢？拉面有点好奇。 - 拉布拉多 从小就对天文感兴趣并且自己磨过望远镜的同学还有拉布拉多。据说拉布拉多决定要来学习天文的时候，还和家长爆发过强烈的冲突。不论如何，现在他在这里，和天文班的同学们一起。 拉布拉多眼睛特别大，总像是在瞪着的。经常表现得玩世不恭，又似乎总想有一些坚持。拉布拉多学习不是特别认真，拉面觉得，因为上小课的时候，发现他有时候不来上课。拉布拉多爱好写写小说，写高中生活，也写过大学天文班的同学们的故事，被同学们传阅。 临近毕业的时候，拉布拉多还整了个挺大的专业摄像机，记录同学们的日常生活和校园里的点点滴滴，最后剪辑出一个视频小短片，送给天文班的同学们。 每当又听到某个同学的什么故事的时候，拉面就觉得天文班的同学们就是有着与众不同的独特之处。是因为喜欢天文的同学就是很特别吗？班上还有羽毛球二级运动员，有从小专业训练网球的高个子大帅哥，有迎新晚会的时候会边弹吉他边唱歌吸引外系一众女生捧场的歌手，还有河马同学，赤狐同学，等等等等。。。 天文班同学的与众不同，尤其是男生的与众不同，还出现在另一些意想不到的地方。 大三开始天文班要到另一个校区学习。大二末，同学们要准备搬家，把宿舍所有的东西打包，由学校统一派车运到新校区。班会上，辅导员老师问到：“男生们，能不能派两位同学出来，搬家那天帮女生搬一下行李？” 吉娃娃立马接话到：“为什么不是女生帮我们搬呢？” 吉娃娃此时是天文班的班长。没有其他男生回答。女生们也没有说话。辅导员没有强求，此事不了了之。 搬家那天，天文班的女生们准备好了行李包裹，正在努力一起把行李们一个个运下去。楼道里，所有宿舍都在忙着搬家。隔壁物理系，女生们打好包裹，班里派了几个大个男生来给女生帮忙，而这几个男生的行李由其他男生负责。这几个男生搬完自己同学的行李，发现楼道里还有几个在费劲搬东西的女生，就顺带着把这几个女生的行李也给搬下去了。 拉面她们突然轻松了，对物理系的姑娘们感慨到：“你们物理系的男生可真好。” “才知道啊。”物理系的姑娘们笑嘻嘻地说。 拉面对这件事难以忘记。是学天文的男生都这么独特吗？应该不是，拉面觉得，碰巧这些特立独行的同学们在这个班里就扎堆了吧。从统计上讲，一个班的人数越少，也就是一个样本的数目越少，样本可能出现的偏差越大，可能偏向特别的一边，远离平均值。 不论如何，拉面他们这个天文班的男生女生之间一直关系普通，交集并没有特别多，也就不难理解了。 第6章 流星雨 大二上学期，12月的一天，吃完晚饭，女生们陆陆续续回到了宿舍。 “嘿，去看流星雨吗？”羚羊同学问大家。羚羊同学擅长组织活动，加入了天文爱好者协会，担任秘书长的职务，有什么活动安排都是她最先知道。此前拉面和女生们也参加过协会的活动，去学校的天文台用望远镜看过月亮和土星。 听到羚羊同学的新消息，拉面脑子里立刻浮现出看过的流星雨的壮观图片。夜空中无数流星好像源自天空中遥远的一个地方，向周围发射散开，像下雨的时候无数雨点落下一样，留下发光的轨迹。 “是吗是吗？什么时候？”叶子同学问到。 “下周一晚上，天文爱好者协会组织，还是在校内天文台的小山上。” “好呀，一起去。”大家都有点小兴奋，约好到时候一起去看流星雨。 “多穿点哦，晚上外面冷。”羚羊同学颇有经验地嘱咐到。 周一晚上，女生们装备齐全，一起向校内的天文台走去。天文台建在学校从西北角延伸出去的小山上，远离学校的主体建筑群和灯光。女生们打着手电，照着脚下的路，有说有笑地前进，走了半个多小时才到达。 天文台的院子里已经聚集了不少爱好者，还有的在陆续到达。这其中有拉面他们同一个班的男生们，有经常参加协会活动的其他专业的几位会员，有几个大一的学弟学妹，还有几位新面孔，是大三大四的学长们。学长们是从市中心的另一个校区过来的，也就是大一开学拉面他们开第一次班会的天文系的小院所在的校区。那个老校区所在的地方现在是城市中央，周围灯火辉煌，平日里看不到几颗星星，所以学长们约着来这个位于郊区的校区看流星雨。 拉面他们找了个栏杆靠着，抬头看着夜空。拉面认识的星座有限，只能认出来最明显的北斗七星，和冬季很容易看到的猎户座。天协里面有高手，正带着几位同学在一一辨认星座。 这个时候叶子掏出了手机：“我有法宝。” 只见叶子点开了一个图标上有一弯月亮的小程序，屏幕上出现了好多星座的名字。仔细一看，是一颗颗小亮点被线连起来。啊哈，这是个能显示星空的小程序。 叶子又在屏幕上点了几下。现在，星空和显示出的星座会根据手机的方位发生改变。“现在手机上显示的就是手机对着的天空中的星星啦。”叶子举起手机，对着天空调整观看的方位。 女生们都凑在一起，一会看看天空，一会看看手机。 “那个，那边是个什么星座？有几颗星星组成了一个W的形状？”小熊猫指向天空。 拉面顺着小熊猫手指的方向看过去，一颗星，右下方也有一颗，再往右上一颗。。。一共五颗亮星，组成了明显的W。 手机也对准了小熊猫指向的位置，找到了同一个方向的W形的星座。 “是它啦，是仙后座。”老大蓝猫读出了手机上显示的星座名字。这个星座可真好认。从此之后，拉面又多认识了一个星座。 大家又继续抬头向星空中搜寻。“那里有颗好亮的星。”拉面也抬起手指向天空。 手机对过去。“是木星。是颗行星。”羚羊同学说，“行星不闪恒星闪。” 行星不闪恒星闪。拉面在心里重复这句话。拉面看着这颗很亮的行星，再看看旁边的其他星星，包括仙后座的五颗星。的确，除了特别亮，这颗行星是不闪烁的，而其他星星，当仔细盯住它们的时候，会发现它们的光点是一直在闪烁的，快速地变化着亮度。 一闪一闪亮晶晶，满天都是小星星。拉面后来弄明白，绝大部分天空中我们能肉眼看到的小亮点都是恒星。这些恒星从本质上和太阳类似，距离地球非常遥远。离我们太阳系中自己的恒星，也就是太阳最近的恒星是比邻星，它距离我们大约4.3光年。光年，也就是光以每秒30万千米的速度行进一整年所走过的距离，换算成我们熟悉的距离单位，1光年等于9460万亿米。夜空中的其他恒星距离我们更远。所以即便恒星本身尺寸不小，由于距离太远，看上去也就是一个微小的亮点。 恒星看起来在闪烁，并不是因为它们本身的亮度在发生变化。其实对于绝大部分的恒星，和我们的太阳一样，在很长的时间内都是保持着非常稳定的亮度的。这个稳定微小亮点的光在到达我们的眼睛之前要穿过地球的大气层，并且在穿过大气层的时候会发生折射。如果大气层中的气体的温度密度都是稳定不变的，发生的折射也就会是稳定的，那么微小亮点经过折射的像，也就是我们眼睛看到的小亮点也会是稳定的不随时间变化的。但是大气层中的气体并不是稳定的，就像地面附近会有风，大气层中会有冷空气下降热空气上升，大气层中的气体充满着整体的或者局部的各种尺度上的、随时的变化，永远不会停止。所以，微小亮点会因为所经过的大气的不稳定而产生不稳定的像，导致这些小亮点看起来在随时变化。 行星的光也会穿过大气层，但是行星看起来不闪，是因为行星离地球的距离近得多，看上去的尺寸也比较大。和恒星的微小亮点（点源）相比，行星是一个相对大的亮的有一定面积的源（面源）。实际上，行星的光穿过不稳定的大气也是在随时变化的。但是这个变化的程度和行星整体看起来的亮度和尺寸相比是很微弱的，就不足以被我们的眼睛识别出来了。 就在拉面和女生们研究天空的星座和行星的时候，身后突然传来一阵欢呼，“看到啦！那里！流星！” 拉面她们迅速看向欢呼声传来的地方，几个同学正指向天空中一个位置。 但是，她们慢了一拍。她们什么都没看到。 再没有心思看什么星座了，拉面和同学们昂着头，冲向刚才流星出现的方向，期盼着下一颗出现的流星能被自己亲眼捕捉。 感觉等了一个世纪，拉面的脖子都酸了，也没有看到流星的出现。天也越来越冷了。从宿舍一路走过来积攒的热量已经耗尽，即使穿着厚厚的羽绒服，拉面也开始感觉凉意开始逐渐侵入。拉面只能原地跺跺脚，踏踏步，却不敢低下头，生怕一低头就错过等待的一瞬间。 突然，拉面感觉眼前盯着的黑暗中有什么东西划过，就那么短短的一段，一闪而过的亮。看到了吗？拉面已经麻木的眼睛不敢确定是不是真的看到了流星。还在恍惚中，身边同伴们的欢呼给了她肯定的答案。 “看到了吗，看到了吗？”小熊猫开心地问拉面，挽着拉面问。 “看到了，我也看到了。”拉面懵懵地回应，“好快呀，我都没反应过来。” 这一剂强心针给身体逐渐发冷的观众们注入了新的能量。大家兴奋地交流着自己看到的流星的样子，又继续干劲十足地投入了新一轮的昂头观测，以及，等待。 隔一段时间，会有零星看到的汇报声响起。但是，并不是所有同学都能看到每一颗流星，因为流星出现的方向并不固定。不知道过了多久，拉面又看到了她的第二颗流星。 脖子太酸了，又因为有两颗保底，拉面开始放松下来，歇歇脖子，和周围的同学聊聊天。大三的一位学长和拉面来自一个地方，多聊了几句。学长询问了拉面的大学物理第一学期的成绩，对拉面的成绩表达了赞许，夹着一点点不可思议：“比我还高两分。”拉面此时还不以为意。等到学完大学物理的第二学期以及后续的物理课程，回头来看，对于所有的课程而言，那的确是一个不容易得到的好成绩。 拉面还了解到，学长的家在很偏远的山区里，甚至是在几年前才刚刚通电。拉面觉得不可思议。拉面成长的环境相对简单，同学们的家境都差别不大。拉面没有见过特别有钱的家庭，也没有见过生活很困难的家庭。在此之前，拉面从来没有想过，自己熟悉的同学学长们，会有如此大的不同。 越来越冷了，拉面感觉自己要冻麻了。流星出现的概率并没有要增加的迹象。最后女生们决定返回，在前后差不多三个小时的时间里，拉面一共看到了3颗流星。 回到宿舍，拉面搜索关于这次流星雨的新闻。新闻上说这次流星雨最大的时候可以达到每小时150颗左右。但是实际观测上，大部分同学都只看到了有限的几颗，可能是因为观测地不够黑暗，也因为流星从一个点辐射出来，被看到的时候其实方向可以相差很远，所以肉眼很难捕捉到各个方向的所有流星。 最重要的是，拉面明白了肉眼看流星雨并不是像通常照片里看到的下雨一样的情况。照片里是长时间曝光的结果，相当于叠加了所有流星出现时候的样子。而实际上，和照片中一眼呈现出的大雨倾盆般的景象完全不同，它们并不是在很短的时间内同时落下的。 照片和实际不一样，拉面后来见过更多的例子。这也许是系主任黄牛老师在大一班会上想要提醒同学们的，天文学不只是漂亮照片，天文学的研究和漂亮照片不是一回事。那么天文学到底是什么，做什么？物理数学之后，天文专业课程终于要开始了，要向拉面他们展示其真正面目了。