威力超群的量子武器

孙立华

     8月16日，我国首颗量子科学实验卫星发射升空，这是世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。因其运用量子物理基本原理，确保了信息的不可窃听和不可破解，从原理上确保身份认证、传输加密以及数字签名等的无条件安全，有力解决信息安全问题。量子理论应用于武器中。就会产生量子武器。 

    量子武器实际上是一种威力超过核武器的无形杀手，如果把它安装到武器上，其威力如同人进入火海，可使其迅速化为灰烬。第二次世界大战末期，德国中央科学院就开始了量子武器和反量子武器计划的研究，并取得了突飞猛进的进展。 

    二战结束后，美国和前苏联分别获取了德国遗留下来的部分量子武器和反量子武器相关资料，并得出量子武器比核武器威力大的结论。爱因斯坦在1942年就提出了量子力与反量子力的守衡。据说，前苏联也一直在秘密研究实验量子武器，但一直没有更多的公开资料可供研究。外国分析家认为，俄罗斯由于具有自然科学优势，已拥有批量不大的量子武器样品，因为这种武器的有效半径是无限的，能够将激光送达任何地点。此外，这种量子技术还可以建立通信系统，以极高的速度向战区传递信息。

    据专家预测，在量子物理学攻关、试验成功后，至少可生产如下武器：一是反物质炮。因为物质是由分子和原子构成，原子是由带负电的电子和带正电的原子核组成，如果由带正电的电子与带负电的原子核组成原子，那么就是反原子，由反原子就可组成反物质。当反物质与正物质接触时会产生湮灭效应，放出光子和介子，同时释放出巨大能量，也就是说会爆炸。一毫克反物质与一毫克正物质湮灭时会产生相当于430吨TNT的爆炸力，因此现在的许多科学家都认为反物质武器将是继核武器之后的又一种毁灭性武器。但是要研发反物质炮弹除了量子物理学基础研究、高能物理研究装置外，还得有反物质试验装置。二是重力波炮。重力波炮实际上是一种量子定向能武器，其原理是量子凝缩。由于在宇宙中缺乏媒介，声波、冲击波等无法传播，导致传统的爆炸性武器包括核武器的效果都大打折扣，而重力波则不受这个限制。因此在宇宙中，定向发射的高能重力波可以很容易做到扩散性杀伤的效果。三是重力场发生器。其实就是个人造黑洞，只要碰上就片刻之间化为乌有。四是反量子武器。反量子武器是个量子防护罩，如果研制成功，那么它就能抵抗所有物理攻击。 

    除了以上未来可能出现的量子武器，美国科学家正在研发一种“量子雷达”，或将成为隐身飞机新的天敌。有报道称，光子的量子特性可用于挫败先进的隐身技术，罗切斯特大学的研究人员正在利用偏振光子探测物体和进行成像，如果隐身飞机试图截获这些光子并以某种方式反射以伪装自己的部位，就会不可避免地改变光子的量子特性，进而暴露干扰行为。也许，在不久的未来“量子雷达”将最先在世界军事舞台亮相，让隐身飞机无处遁形。

（选自《百科知识》2016年底16期 有删节）

中国石拱桥

       ①石拱桥，桥洞成弧形，就像虹。古人神话说，雨后彩虹是“人间天上的桥”，通过彩虹就能上天。我国的诗人爱把拱桥比作虹，说拱桥是“卧虹”“飞虹”等。

       ②石拱桥在世界桥梁史上出现得比较早。这种桥不但形式优美，而且结构坚固，能几十年几百年甚至上千年雄跨在江河之上，发挥交通作用。

       ③我国的石拱桥有悠久的历史。《水经注》里提到的“旅人桥”，大约建成于公元282年，可能是有记载的最早的石拱桥了。我国的石拱桥几乎到处都有。这些桥大小不一，形式多样，有许多是惊人的杰作。其中最著名的当推河北省赵县的赵州桥，还有北京附近的卢沟桥。

       ④赵州桥横跨在洨河上，是世界著名的古代石拱桥，也是造成后一直使用到现在的最古的石桥。这座桥修建于公元605年左右，到现在已经1300多年了，还保持着原来的雄姿。到解放的时候，桥身有些残损了，在人民政府的领导下，经过彻底整修，这座古桥又恢复了青春。

⑤赵州桥非常雄伟，全长50.82米，两端宽9.6米，中部略窄，宽9米。桥的设计完全合乎科学原理，施工技术更是巧妙绝伦。唐朝的张嘉贞说它“制造奇特，人不知其所以为”。这座桥的特点是：（一）全桥只有一个大拱，长达37.4米，在当时可算是世界上最长的石拱。桥洞不是普通半圆形，而是像一张弓，因而大拱上面的道路没有陡坡，便于车马上下。（二）大拱的两肩上，各有两个小拱。这个创造性的设计，不但节约了石料，减轻了桥身的重量，而且在河水暴涨的时候，还可以增加桥洞的过水量，减轻洪水对桥身的冲击。同时拱上加拱，桥身也更美观。（三）大拱由28道拱圈拼成，就像这么多同样形状的弓合拢在一起，做成一个弧形的桥洞。每道拱圈都能独立支撑上面的重量，一道坏了，其他各道不致受到影响。（四）全桥结构匀称，和四周景色配合得十分和谐；就连桥上的石栏石板也雕刻得古朴美观。唐朝的张鷟说，远望这座桥就像“初月出云，长虹饮涧”。赵州桥高度的技术水平和不朽的艺术价值，充分显示了我国劳动人民的智慧和力量。桥的主要设计者李春就是一位杰出的工匠，在桥头的碑文里还刻着他的名字。

不可或缺的城市风景——斑马线

①说起斑马线，我们最熟悉的，由多条相互平行的白实线组成的人行横道线，因（kù sì）斑马身上的条纹而被称为斑马线。

    ②斑马线的起源可以追溯到古罗马时期的“跳石”（见下图）。当时四轮马车与行人混行引发了许多道路堵塞和交通事故。于是，人们在马路上砌起凸出路面的“跳石”，行人可以踩着它们穿越马路。“跳石”成为一种指示行人过街的标识，这就是斑马线的祖先。1951年10月31日，世界上第一条斑马线在英国诞生。

    ③最有名的斑马线也在英国。1969年，著名的披头士乐队发行了最后一张唱片——《艾比路》，该唱片的封面为四位歌手走在伦敦艾比路的一条斑马线上。2012年，艾比路斑马线被英国政府提升到文物地位，成为伦敦的文化地标。

    ④斑马线像是拦腰搭在道路上的白色飘带，看似简单朴素，却不是随意画出来的。按照设置规范，斑马线最小宽度为3米，可以根据行人流量以1米为一级予以加宽，行人越多的地方斑马线越宽。构成斑马线的白色平行粗实线的线宽为40～45厘米，两条平行粗实线之间的距离为60～80厘米。在什么情况下需要设置斑马线呢？一是未设置人行过街设施的路口，二是行人横过道路较为集中的路段。

    ⑤作为城市交通生态中的一个重要标识，斑马线在指引车辆和行人有序通行、保护行人安全方面具有重要的作用。在漫漫车流中，法律赋予了斑马线上行人优先的路权，机动车临近时须减速避让，遇到行人正在通过时还应停车让行。斑马线作用的发挥，需要机动车尊重行人的路权，也需要行人珍惜自己的权利，两者缺一不可。

⑥然而，现状并不令人乐观。由于机动车和行人互争斑马线，致使斑马线成为交通事故的多发地。据统计，我国近三年发生在斑马线上的交通事故多达1.4万起，致死人数高达3898人。机动车未按规定让行，行人在斑马线上“散步”等是导致事故的主要原因。

⑦现在，为了提高斑马线的醒目程度，更好地发挥其作用，有的城市在斑马线色彩搭配和视觉效果等方面进行了大胆尝试，如彩色斑马线、3D立体斑马线等。随着手机的普及，“低头族”看手机过马路成为新的安全隐患，为此有的城市推出了闪灯斑马线——在斑马线上安装多条醒目的灯带，斑马线在灯带的映照下与路口的信号灯同步变换颜色，为“低头族”过马路提供有效的警示。

    ⑧斑马线是城市中一道不可或缺的风景。唯有守法守序，才是对这道风景的最好守护——这，需要每一个人的努力。

书院，祠堂还是合族祠

    ①广州陈氏书院又名陈家祠，建成于清光绪十九年（1893年）。关于陈氏书院的性质和功能，人们往往会简单地从字面上理解，认为它既是陈氏子弟读书的书院，又是他们供奉祖先的祠堂。事实上，陈氏书院既没有传统书院的功能，也不同于明清时期在华南地区广泛存在的宗族祠堂，它是清末广东各县陈氏宗族共同合资建造的合族祠。

    ②那么，明清时期广州的合族祠与书院、祠堂之间存在着怎样的区别与联系呢？

    ③书院的建立，本来主要为讲学课试、应考科举提供场所。而清代广州城中众多的姓氏书院，它们有书院之名，而无书院之时。至于建造的目的，有材料提到：“书院与家塾设建，原为应试居住及合族受屈讼事与输粮往来暂寓。”也就是说，以书院或家塾为名的合族祠的建立，是为了让各地乡村的宗族子弟来广州应考科举、打官司、缴纳赋税时暂时居住。合族祠在广州城中出现并蓬勃发展，与明清时期华南地区宗族制度的成熟发展有着深刻的联系。

    ④明末清初，民间建造祠堂祭祀祖先的活动在珠江三角洲非常普遍。在这种情况下，当广东各地乡人需要在广州城中建立起他们的落脚点时，他们想到要建成宗祠的形式，就毫不奇怪了。这些合族祠在建立时也是按照修祠堂、编族谱、置族产、举行标准化的祭祖仪式这一整套宗族的模式来造作的。

    ⑤这些建于清代广州城内外的祠堂建筑，从形式上看，与在广东各地乡村中普遍存在的宗族祠堂一样，都是供奉祖先牌位、举行祖先祭祀的地方。这种祠堂又与普通的宗族祠堂不同，最突出的区别就是它是由数县或数十县同一姓氏的血缘群体合资捐建的，每一地方性宗族以“房”的名义参与。他们通过共同在省城建立祠堂，形成了超越社区以至地域的同姓组织。

    ⑥这样的同姓组织在士大夫的眼中并不符合正统的礼制规范。他们容易植党营私，蠢国害民，官府因此屡有取缔合族祠的举措，加之合族祠内时常容留各地族人，龙蛇混杂，对当地的社会治安造成不良影响，这更成为官府禁祠的直接原因。

    ⑦自乾隆中期开始，合族祠因为“把持讼事，挟众抗官”，引发一次又一次大规模的禁祠行动。乾隆二十九年（1761年），皇帝专门发布上谕，要求各地对行为失范的合族祠“一体严行禁治，以维风化，以正人心”。广东随后就要求：“无论州府县城内不准妄联姓氏创立祠宇”，又据《曲江侯书院图记》记载：“乾隆三十七年，巡扰张彭祖以城内合族祠类多把持讼事、扶众抗官，奏请一律禁毁。于是各姓宗祠皆改题书院，我祠之以书院名亦由于此，故祠制也。”因此，清代广州城中的合族祠大多以“某氏书院”“某氏书室”“某氏试馆”为名，而鲜有题为“大宗祠”的。

（选编于《广州陈氏书院实录》）

链接材料：陈氏书院就是一处典型的宗祠建筑群，建筑呈方形平面展开，建筑面积超过6100平方米。三路主体建筑由南向北分别为前门、中厅和后寝，形成“三进三路九堂两厢抄”的格局。门前留有宽阔广场，过去曾竖立着很多石制旗杆夹，旗杆上镌有中举人的姓名及中举年代，昭示着陈氏家族的荣耀。每路建筑各有三进，纵横左右共有6院8廊19座建筑，大小建筑之间墙体均用活动隔扇。庆典之时，隔扇拆除可使三堂两院的内外空间融为一体，形成了外部封闭、内部开放的建筑特点。

徜徉书院之中，最吸引眼球的莫过于精品雕塑。其中，屋顶灰雕，墙壁砖雕、门窗木雕、阶前石雕都有着繁复细腻的图案。

（选自刘小芳《宗族中国的历史镜面》）