剑桥大学吞噬时间的钟
A. 霍金的黑洞新理论.
“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”,其实不然。所谓“黑洞”,就是这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。
根据广义相对论,引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没什么影响,从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。
等恒星的半径小到一特定值(天文学上叫“史瓦西半径”)时,就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时,恒星就变成了黑洞。说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真正是“隐形”的,等一会儿我们会讲到。
那么,黑洞是怎样形成的呢?其实,跟白矮星和中子星一样,黑洞很可能也是由恒星演化而来的。
我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力与压力平衡。
质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算,中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值,那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩。
这次,根据科学家的猜想,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度(史瓦西半径),正象我们上面介绍的那样,巨大的引力就使得即使光也无法向外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。
与别的天体相比,黑洞是显得太特殊了。例如,黑洞有“隐身术”,人们无法直接观察到它,连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么,黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢?答案就是——弯曲的空间。我们都知道,光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论,空间会在引力场作用下弯曲。这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播,但走的已经不是直线,而是曲线。形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。
在地球上,由于引力场作用很小,这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围,空间的这种变形非常大。这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部分会落入黑洞中消失,可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以,我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样,这就是黑洞的隐身术。
更有趣的是,有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球,它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”,还同时看到它的侧面、甚至后背!
“黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着,新的理论也不断地提出。不过,这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的。有兴趣的朋友可以去参考专门的论著。
黑洞
黑洞是引力极强的地方,没有任何东西能从该处逃逸,甚至光线也不例外。黑洞可从大质量恒星的“死亡”中产生,当一颗大质量恒星耗尽其内部的核燃料而抵达其演化末态时,恒星就变成不稳定的并发生引力坍缩,死亡恒星的物质的重量会猛烈地沿四面八方向内挤压,当引力大到无任何其他排斥力相对抗时,就把恒星压成一个称为“奇点”的孤立点。
有关黑洞结构的细节可用爱因斯坦解释引力使空间弯曲和时钟变慢的广义相对论来计算,奇点是黑洞的中心,在它周围引力极强,通常把黑洞的表面称为视界,或叫事件地平,或者叫做“静止球状黑洞的史瓦西半径”,它是那些能够和遥远事件相通的时空事件和那些因信号被强引力场捕获而不能传出去的时空事件之间的边界。在事件地平之下,逃逸速度大于光速。这是人类尚未观察证实的天体现象,但它被霍金等一些理论天文学家在数学模型方面研究的相当完善。
2004年7月21日,在爱尔兰首都都柏林举行的“第十七届国际广义相对论和万有引力”大会(GR17大会)上,《时间简史》的作者、英国剑桥大学富有传奇色彩的理论物理学家史蒂芬·霍金,向来自世界各地齐聚一堂的科学家和记者宣布,他解决了物理学中重要的一个问题:黑洞究竟有没有破坏被其吞噬的信息。
大会上,霍金演讲了他的最新发现,他宣告推翻了自己若干年前建立的著名黑洞理论,并重新讨论了信息守恒的问题。
“30年来,这个一直困扰着我的问题终于得到解决,这真是太好了,”霍金在演讲中这样说道。他的有关论文将在近日发表,他将在论文中进一步阐释他的新理论。
黑洞不破坏因果律,不再可能帮我们通向其它的宇宙
史蒂芬·霍金的讲话在整个物理界掀起了轩然大波。加拿大滑铁卢大学物理系主任罗伯特·曼博士,与在会的其他800名物理学家一起听取了霍金的演讲。
“听完他的讲话后,几乎无人能够理解他所说的内容,大概只有霍金自己明白这些东西。”罗伯特·曼这样评价这场天才的演讲。它让人联想到当年“全世界只有3个人理解相对论”的情形。
罗伯特·曼尽量用生动、浅显的语言来解释霍金理论的前后不同。
“40年前,人们开始认真思考黑洞,认为外人(黑洞外的观测者)能够获得黑洞仅有的信息就是质量、电荷、角动量,这意味着,如果你用任何一种物质来做成黑洞,比如压碎的听装啤酒瓶、压扁的恒星、还是其它什么,外人都无法分辨出黑洞里面到底是什么东西。”
“霍金30年前的理论认为,从量子力学的角度来考虑,黑洞能够辐射(即著名的霍金辐射)。由于量子作用,啤酒黑洞物质、恒星黑洞物质等都开始辐射,开始蒸腾、四溢。问题在于,霍金原先的计算显示了蒸腾完全属于热效应,这就意味着它不应该包含任何信息——即啤酒黑洞物质和恒星黑洞物质的辐射没有任何差别。所以,当黑洞变得越来越小,最后蒸发到没有时,就意味着已经丢失了全部信息。并且,到了变化的末端,已经无法复原那些信息。”
这种理论从诞生之初就遇到了麻烦:它同很多科学家坚持的“信息守恒定律”互为矛盾。这一度被人们称为“黑洞悖论”。
如同19世纪的科学家断定了能量守恒定律一样,20世纪的许多科学家提出了信息守恒一说——假如这个说法成立,那么“信息守恒定律”无疑将成为科学界最为重要的定律,也许比物质、能量守恒定律的意义更为深远。霍金的黑洞理论引起的激烈争执就是“信息”在黑洞中是否能够保存、守恒。
罗伯特·曼介绍说,大多数的物理学家都认为,任何信息都不能被破坏,否则将违背因果律,“出于对因果关系的深信不疑,在给出初始条件的情况下,物理学的工作就是通过过去预知未来。”这意味着,如果信息被破坏了——如同霍金30年前的理论所说,未来就根本无法通过信息来预知。
30年间霍金坚持:“信息守恒定律”在黑洞里失效。“在黑洞里,信息确实丢失了。如果它丢失了,它会进入另外一个空间,这个空间称作婴儿宇宙,顾名思义,婴儿宇宙来自我们的这个宇宙。”
但现在霍金宣布,他使用欧氏路线积分数学方法,证明出新的答案——信息进入黑洞之后并未被破坏掉,“如果你进入一个黑洞,你所承载的物质和能量将被返回我们的宇宙……它已经被撕裂,但包含了所有你的信息,只是不再被我们轻易辨识。”
“新的理论经过进一步推测还将得到另一个结论:它意味着,黑洞不再可能帮我们通向其它的宇宙,或者通向我们宇宙的其他角落——这是霍金以前提出来的说法。”罗伯特·曼说。
“我很抱歉,我让科幻爱好者们失望了。”霍金在演讲中这样说。
霍金愿赌服输,胜者兴味索然
对于霍金宣告自己原先的黑洞理论“突然死亡”一事,他在剑桥大学的同事加里·吉本斯认为,这件事的发生真是让物理学家“大跌眼镜”,“要知道霍金做学问的方式是相当戏剧化的:他会提出一条理论,并且在它被其他更好的论证推翻之前,一直坚持到底。”
洞中隐匿着巨大的引力场,这种引力大到任何东西,甚至连光,都难逃黑洞的手掌心。黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见,这就是这种物体被称为“黑洞”的缘故。我们无法通过光的反射来观察它,只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。据猜测,黑洞是死亡恒星或爆炸气团的剩余物,是在特殊的大质量超巨星坍塌收缩时产生的。
因为黑洞是不可见的,所以有人一直置疑,黑洞是否真的存在。如果真的存在,它们到底在哪里?
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程;恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收缩,发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星球。但在黑洞情况下,由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。任何靠近它的物体都会被它吸进去,黑洞就变得像真空吸尘器一样
为了理解黑洞的动力学和理解它们是怎样使内部的所有事物逃不出边界,我们需要讨论广义相对论。广义相对论是爱因斯坦创建的引力学说,适用于行星、恒星,也适用于黑洞。爱因斯坦在1916年提出来的这一学说,说明空间和时间是怎样因大质量物体的存在而发生畸变。简言之,广义相对论说物质弯曲了空间,而空间的弯曲又反过来影响穿越空间的物体的运动。
让我们看一看爱因斯坦的模型是怎样工作的。首先,考虑时间(空间的三维是长、宽、高)是现实世界中的第四维(虽然难于在平常的三个方向之外再画出一个方向,但我们可以尽力去想象)。其次,考虑时空是一张巨大的绷紧了的体操表演用的弹簧床的床面。
爱因斯坦的学说认为质量使时空弯曲。我们不妨在弹簧床的床面上放一块大石头来说明这一情景:石头的重量使得绷紧了的床面稍微下沉了一些,虽然弹簧床面基本上仍旧是平整的,但其中央仍稍有下凹。如果在弹簧床中央放置更多的石块,则将产生更大的效果,使床面下沉得更多。事实上,石头越多,弹簧床面弯曲得越厉害。
同样的道理,宇宙中的大质量物体会使宇宙结构发生畸变。正如10块石头比1块石头使弹簧床面弯曲得更厉害一样,质量比太阳大得多的天体比等于或小于一个太阳质量的天体使空间弯曲得厉害得多。
如果一个网球在一张绷紧了的平坦的弹簧床上滚动,它将沿直线前进。反之,如果它经过一个下凹的地方 ,则它的路径呈弧形。同理,天体穿行时空的平坦区域时继续沿直线前进,而那些穿越弯曲区域的天体将沿弯曲的轨迹前进。
现在再来看看黑洞对于其周围的时空区域的影响。设想在弹簧床面上放置一块质量非常大的石头代表密度极大的黑洞。自然,石头将大大地影响床面,不仅会使其表面弯曲下陷,还可能使床面发生断裂。类似的情形同样可以宇宙出现,若宇宙中存在黑洞,则该处的宇宙结构将被撕裂。这种时空结构的破裂叫做时空的奇异性或奇点。
现在我们来看看为什么任何东西都不能从黑洞逃逸出去。正如一个滚过弹簧床面的网球,会掉进大石头形成的深洞一样,一个经过黑洞的物体也会被其引力陷阱所捕获。而且,若要挽救运气不佳的物体需要无穷大的能量。
我们已经说过,没有任何能进入黑洞而再逃离它的东西。但科学家认为黑洞会缓慢地释放其能量。著名的英国物理学家霍金在1974年证明黑洞有一个不为零的温度,有一个比其周围环境要高一些的温度。依照物理学原理,一切比其周围温度高的物体都要释放出热量,同样黑洞也不例外。一个黑洞会持续几百万万亿年散发能量,黑洞释放能量称为:霍金辐射。黑洞散尽所有能量就会消失。
处于时间与空间之间的黑洞,使时间放慢脚步,使空间变得有弹性,同时吞进所有经过它的一切。1969年,美国物理学家约翰 阿提 惠勒将这种贪得无厌的空间命名为“黑洞”。
我们都知道因为黑洞不能反射光,所以看不见。在我们的脑海中黑洞可能是遥远而又漆黑的。但英国著名物理学家霍金认为黑洞并不如大多数人想象中那样黑。通过科学家的观测,黑洞周围存在辐射,而且很可能来自于黑洞,也就是说,黑洞可能并没有想象中那样黑。
霍金指出黑洞的放射性物质来源是一种实粒子,这些粒子在太空中成对产生,不遵从通常的物理定律。而且这些粒子发生碰撞后,有的就会消失在茫茫太空中。一般说来,可能直到这些粒子消失时,我们都未曾有机会看到它们。
霍金还指出,黑洞产生的同时,实粒子就会相应成对出现。其中一个实粒子会被吸进黑洞中,另一个则会逃逸,一束逃逸的实粒子看起来就像光子一样。对观察者而言,看到逃逸的实粒子就感觉是看到来自黑洞中的射线一样。
所以,引用霍金的话就是“黑洞并没有想象中的那样黑”,它实际上还发散出大量的光子。
根据爱因斯坦的能量与质量守恒定律。当物体失去能量时,同时也会失去质量。黑洞同样遵从能量与质量守恒定律,当黑洞失去能量时,黑洞也就不存在了。霍金预言,黑洞消失的一瞬间会产生剧烈的爆炸,释放出的能量相当于数百万颗氢弹的能量。
但你不要满怀期望地抬起头,以为会看到一场烟花表演。事实上,黑洞爆炸后,释放的能量非常大,很有可能对身体是有害的。而且,能量释放的时间也非常长,有的会超过100亿至200亿年,比我们宇宙的历史还长,而彻底散尽能量则需要数万亿年的时间.
近日国际天文学家通过美国宇航局斯皮策太空望远镜的一项最新观测结果,在宇宙中某一狭窄区域范围内,首次同时发现了多达21处却一直深度隐藏着的宇宙“类星体”黑洞群。
这一重大发现第一次从正面证实了多年来天文学领域有关宇宙中有数目众多的隐身黑洞广泛存在的推测。充分的证据使人们相信,在浩瀚的宇宙中,的确充满着各种各样未被发
现的巨大引力源泉--"类星体"黑洞群体。有关该项最新发现的详细内容,研究人员已撰文正式刊登在了2005年8月4日出版的《自然》杂志中。
“深藏不露”的类星体
我们知道在现实中的宇宙黑洞,由于其巨大的引力作用,连光线都被紧密吸引束缚,因而无法被人们直接观测发现。为确定黑洞天体存在的证据,天文学家通过研究发现,在黑洞周围的物质行为具有其特定行为:在黑洞周围的宇宙空间中,气体物质具有超高的温度,并且在被黑洞强大引力场吸引剧烈加速后,这些物质在彻底消失之前均会被提升到接近光速。而当气体物质被黑洞彻底吞噬后,整个过程都会释放出大量的X-射线。通常正是这些逃逸出来的X-射线,显示出此处有黑洞确实存在的迹象。这便是以往人们发现黑洞的最直接证据。
而另一方面,在一些格外活跃的超大型宇宙黑洞周围,由于其对周边物质剧烈的吸引和吞噬行为,还会在黑洞星体外围产生一层厚重的宇宙气体和尘埃云层,这便进一步增大了对黑洞体附近区域的观测难度,阻碍了天文学家对这些超大黑洞存在的发现工作。天文学上将这些极度活跃的黑洞定义为"类星体"。普通情况下,一个类星体平均一年总共吞噬的物质质量,相当于1000个中等恒星质量的总和。一般情况下,这些类星体距离太阳系都非常遥远,当我们观测到他们时已经是亿万年以后的现在,这说明此类黑洞的活动出现在宇宙诞生初期。科学家推定,这种黑洞正是在成长壮大中的宇宙星系前身,所以将其命名为"类星体"。
到目前为止,只有为数不多的几个"类星体"黑洞被发现,在浩瀚的宇宙深处,是否还有数量众多的其它类星体存在,仍有待人们进一步去发现,而天文学家在该领域的研究工作则完全依靠对宇宙内部X-射线的全面观测研究来予以证实。
“充满”了黑洞的宇宙
近日,来自英国牛津大学的阿里耶-马丁内兹-圣辛格教授在介绍其首次对宇宙间隐藏黑洞的发现时说,"从以往对宇宙X-射线的观察研究中,本希望能找到宇宙中大量隐藏类星体存在的证据,但结果确都不尽如人意,令人失望。"而近日根据美国宇航局NASA的斯皮策太空望远镜(Spitzer Space Telescope)的最新观察结果,天文学家则成功穿透了遮蔽类星体黑洞的外围宇宙尘埃云层,捕捉到了其中一直暗藏不露的内部黑洞体。由于斯皮策太空望远镜能够有效收集能穿透宇宙尘埃层的红外光线,使得研究人员顺利地在一个非常狭窄的宇宙空间区域内,同时发现了数量多达21个早已存在却又"隐藏不露"的类星体黑洞群。
来自美国加州理工大学斯皮策科学中心的研究小组成员马克-雷斯在接受媒体访问时同时也表示,“如果我们抛开此次发现的21个宇宙类星体黑洞,放眼宇宙中的其它任何区域,我们完全可以大胆预测,必将有数量众多隐藏着的黑洞将会被陆续发现。这意味着,一如我们原先推测的那样,在不为人知的宇宙深处,一定有数量众多、质量超大的黑洞巨无霸,正借助着星际尘埃的隐蔽,在暗地里不断发展壮大着。”
B. 剑桥大学的时间怪兽钟有什么故事
在英国剑桥大学基督圣体学院的路口,有一面价值百万英镑的大钟,启示人们不要浪费时间。
它是一座独一无二的怪钟,设计者是约翰.泰勒博士。他设计的这个面镀金的计时器直径1.2米,顶部有一个巨大的蚂蚱被称为"吃时者",沿着钟外围的60个锐齿不停爬行;每一分钟开始时它就会把嘴巴张开,每一分钟的第59秒又猛然合上;底下的时钟则没有指针,而是以3圈圆形的LED灯由外向内代表秒、分、时。
最特别的是,这个时钟的时间不完全准确。泰勒是想把时钟展现成一只侵吞时间的猛兽,因为每一分钟一旦过去,你就不可能再把它追回来。
C. 一天三餐的最佳时间
现代人习惯于一日三餐,但实际上,在秦汉以前,人们一天只吃两餐。由于当时农业不发达,粮食有限,所以即使两餐也要根据身份来区分。《墨子·杂守》记载,士兵每天吃两餐,食量分为五个等级。第一餐称为“朝食”或“饔”,在太阳行至东南方(隅中)时进餐。第二餐称为“飧”或“食”,在申时(下午四点左右)进食。在古代,进餐时间还有讲究,如《论语》中所说“食不时不食”。在不应进餐的时间用餐,被视为越礼行为或特别犒赏。《史记·项羽本纪》中记载,项羽听闻刘邦欲王关中,曾怒而下令“且日享士卒”,以此犒劳将士,激发士气。
汉代以后,一日两餐逐渐变为三餐或四餐,并且有了早、中、晚饭的区分。早饭在汉代称为寒具,指早晨起床漱洗后所用之小食。至唐代,寒具始有点心之称。《能改斋漫录》记载:“世俗例以早晨小食为点心,自唐时已有此语。”至今,我国许多地区仍称早饭为早点。午饭,古人曾称之为“中饭”或“过中”。
一日三餐的饮食习惯反映了人们对时间流逝的不同情感,其中包含惜时者的感慨。关于为何是三餐而非两餐或五餐,这要从一个古老传说说起。
一百年前,人们生活艰难,食物匮乏,有时三天才能吃一顿饭,有时甚至要每隔五天或六天才能吃上一次,因此总是感到饥饿,尽管他们日夜劳作。春天真正可怜这些人。
天堂的皇帝看到人类不断劳作却得不到足够的食物,感到同情。他下令他的使者宝路星降到人间,告诉人们:“如果你精力充沛,可以三天吃一顿饭。”
然而,宝路星误解了命令,迅速降落到地球,并向人们宣布:“皇帝说你们应该每天吃三餐,而不是饿死。”当他返回天堂并向皇帝报告时,被处罚,命令他降到地球帮助农民耕作。“我告诉你要告诉他们,皇帝说他们应该三天吃一顿饭,但你现在给他们每天三餐。想想看,农民只有两只手和两只脚,他们如何准备每天三餐?这是你的错误,你必须留下来帮助农民耕作,使他们能够每天吃三餐。”
因此,宝路星降到地球,并帮助农民耕作。这些动物原本来自天堂,是人类清晨和傍晚精力最充沛、记忆力最佳、消化酶最活跃的时候。因此,早餐最好安排在早晨七点钟左右,晚餐最好安排在傍晚五点半左右,这时消化率最高。但由于食物在胃中停留时间大约为四至五个小时,加上肝脏的转化能力有限,因此中午必须进餐一次,时间最好安排在十二点钟左右,这时也是食欲最旺盛的阶段。其他时间就不需要加餐了。
此外,有关专家指出,一天三餐并不科学,每隔三小时就应吃一顿饭。英国剑桥大学的营养专家宣布,最时尚的健康饮食习惯是要关心每次进餐的时间,而不是仅关心餐盘中装有什么食物。
此前有营养专家认为,下午四点至七点之间是我们每天摄入主要食物的最佳时间。但英国饮食协会的专家菲利普通过研究证明,这一观点并不正确,因为在这之前人体经受饥饿煎熬的时间过长,不利于健康。
那么,什么样的进食时间才是科学的呢?英国剑桥大学的营养专家根据人体新陈代谢规律,制定了一个科学的进餐时间。早餐在早晨七点至八点,上午十点至下午四点之间可以加餐,午餐在下午一点,下午四点至五点之间可以再加餐,晚餐在傍晚五点半至七点之间,晚上九点至十点之间可以加餐。早餐要好,午餐要饱,晚餐要少,晚上八点至九点之后不宜进食,以免影响睡眠和消化。
D. 剑桥大学的资料
剑桥大学(University of Cambridge)成立于1209年,最早是由一批为躲避殴斗而从牛津大学逃离出来的学者建立的。亨利三世国王在1231年授予剑桥教学垄断权。剑桥大学和牛津大学(University of Oxford)齐名为英国的两所最优秀的大学,被合称为“Oxbridge”。是世界十大学府之一,81位诺贝尔奖得主出自此校。剑桥大学还是英国的名校联盟“罗素集团”(Russell Group of Universities)和欧洲的大学联盟科英布拉集团(Coimbra Group)的成员。现任校长是艾利森·理查德。
剑桥大学所处的剑桥(Cambridge)是一个拥有10万居民的英格兰小镇,距英国首都伦敦不到100千米,这个小镇有一条河流穿过,被命名为“剑河”(River Cam,也译作“康河”),早在公元前43年,古罗马士兵就驻扎在剑河边,后来还在剑河上建起了一座大桥,这样,河名和桥加住一起,就构成了剑桥这一地名。绝大多数的学院、研究所、图书馆和实验室都在这个镇上,此外还有20多所教堂。
校徽剑桥大学有31个学院,有三个女子学院,两个专门的研究生院,各学院历史背景不同,实行独特的学院制,风格各异的35所学院经济上自负盈亏;剑桥大学负责生源规划和教学工作,各学院内部录取步骤各异,每个学院在某种程度上就像一个微型大学,有自己的校规校纪。剑桥大学的第一所学院彼得学院于1284年建立,其他的学院在14和15世纪陆续建立。
剑桥大学的许多地方保留着中世纪以来的风貌,到处可见几百年来不断按原样精心维修的古城建筑,许多校舍的门廊、墙壁上仍然装饰着古朴庄严的塑像和印章,高大的染色玻璃窗像一幅幅瑰丽的画面。剑桥大学有教师(教授、副教授、讲师)1,000余名,另外还有1,000余名访问学者。剑桥大学共有学生16,900名,其中包括6,935名研究生,72%的研究生来自其它大学,研究生中42%是国外留学生,女生占36%。大学校长为女王丈夫菲历普亲王(他同时兼任牛津大学校长),设一名常务副校长主持日常工作。
剑桥大学的学生参与多种业余活动,其中划船是最流行的体育运动,剑桥大学各学院间经常比赛,而且剑桥大学每年都会与牛津大学举行划船比赛。各学院间还举行其他各种体育比赛,包括橄榄球、板球、国际象棋等。
该大学在世界品牌实验室(World Brand Lab)编制的2006年度《世界品牌500强》排行榜中名列第五十九。 [编辑本段]【组织结构】剑桥大学实际上只是一个组织松散的学院联合体,各学院高度自治,但是都遵守统一的剑桥大学章程,该章程是由大学的立法结构起草通过的,每年还会修订。剑桥大学只负责考试与学位颁发,而招收学生的具体标准则由各学院自行决定,并自行招生。
剑桥的35个学院错落有致地分布在只有10万人左右的小镇里。这些学院建于不同的时代,最早的已有七、八百年历史了。就像它们的建筑一样各具特色,每个学院都有各自的风格和独立的个性。
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大学与学院虽相辅相成,却是不同的实体,在经济上也是独立的。大学是公有制,由国家拨款,而学院则为私有,自谋生路,自负盈亏。大学负责研究生的,而学院则负责本科生的招生,数量则由大学统一规划。所有学生的教学是由大学负责的,而学院负责学生的生活和本科生的业余辅导。每年年底,大学按照各学院本科生的成绩,按一定规则打分,把学院排队,促使学院之间相互竞争。�
剑桥大学的校长是由学校参议院选举产生的,一般都由社会上受人尊敬、有名望的人担任。校长一职是象征性的,校长很少介入大学事务,一般只负责颁发荣誉学位和出席学校的各种庆典等,虽然他也可以给副校长和大学管理人员提供建议。真正负责大学日常事务的是副校长,由大学会议(Council)提名,剑桥摄政院(Regent House)投票任命。副校长下面还有多位助理副校长,负责专门的领域,协助副校长主持日常工作。
摄政院是大学最高立法与权力机关,由各学院的教职人员组成,有大约3,000名成员。他们可以制订或修改学校规章、章程,投票任命副校长、大学会议成员、颁发学位和荣誉学位。决策的制定分两种:第一种是较简单、意见同意的动议(如任命校长和大学人员),一般都由大学会议提出,发表在剑桥校刊上发表公告,如果在10天内没有一定数目的摄政院成员反对,就算通过。而如果是由大学会议以外人士提出的比较复杂、重大的动议,则也是由提案人先将动议发表在校刊上,然后举行公开辩论,最后在提案人考虑过所有意见后,建议摄政院修改提案,然后再发表在校刊上,如10天内无一定数目的摄政院成员反对就算通过。但如果有一定数量的成员认为有必要,则摄政院需举行投票。投票是通过邮寄方式完成的。当摄政院召开会议时由校长主持,如果校长不在则由副校长主持,如副校长也缺席则由其指定的某一学院院长主持。现在几乎所有的事务都不必开会就可解决,但每年6月份必须召开4次会议,核准学位的颁发。此外如果剑桥大学需要颁发荣誉学位之前摄政院也需开会表决。
剑桥大学参议院曾经是最高立法机关,但是目前唯一的职责是选举校长。参议院成员包括所有获得剑桥大学硕士以上学位的学生或教授。
大学会议全称参议院会议,负责日常行政工作,成员共21人,包括校长(但一般不出席)、副校长和19名由选举产生的成员。19人包括4名学院院长代表、4名教授代表、8名来自摄政院的其他成员和3名学生代表(其中至少有1名是研究生)。前三类成员由摄政院选举产生,学生代表则由学生选举产生。 [编辑本段]【课程设置】一般来说,英国的学制要比美国的短。剑桥大学的本科生一般是三到四年。上完三年,就可得到学士学位;上完四年,下来就是硕士(MA);如果三年拿到学士学位后就参加工作,一年以后也可以在工作岗位上再交论文,直接申请硕士学位。所以严格说来,剑桥大学没有真正的硕士,硕士学位只是一个过渡。副博士是剑桥和牛津的一个稍具特色的学位,因专业不同,一般是两年,授课一年,论文一年,(经济系为一年的课程加论文)。如果课程的考试成绩(一般是四门课)超过65分,就可直接转为博士,再读两年就可获得博士学位。副博士和硕士的区别有三个:其一,副博士的一年或两年时间是可以计算到博士的时间,而从硕士直读博士,是至少需要三年时间;其二,如果你的最终成绩在65分以上,学校可以为你提供开放的时间,在有效时间内(如两年),你随时可去上学,再继续你的博士学业;其三,剑桥规定,如果你拿到副博士学位后,工作满一定年限,你也可直接提交申请博士学位的论文,学校根据你的论文质量和工作业绩,可授你博士学位,而硕士则无此殊荣。但由此途径得到博士学位是不太容易的。
<strong id="bks_aetohq4k"> [编辑本段]【学费】文科和数学每年约8,000英镑,科学音乐建筑地理约9,300英镑。另付学院费,本科生约3,670英镑,研究生约1,676英镑。 [编辑本段]【专业设置】建筑和艺术史系;古希腊和罗马语言文学系;神学系;英语系;现代和中古语言学系;音乐系;东方系;经济系;教育系;历史系;法律系;哲学系;社会和政治科学系;地球科学地理系;工程系;数学系;物理化学系;考古和人类学系;医药医学系;计算机科学技术;土地经济系;管理系;生物系 [编辑本段]【学校历史】12世纪,圣芳济修士、黑袍修士和卡莫修士,来到这片平坦、潮湿的沼泽区定居,剑桥镇由此诞生。
1209年,牛津大学的两名经院派哲学家被控谋杀了一名妓女,牛津市法庭将他们判处绞刑。为了表示抗议,牛津教师们有一段时间停止授课,纷纷离去,其中一部份人来到了剑桥镇。 离开,重建,这不是什么不寻常的事;莱比锡大学也是一部份人从布拉格大学分裂出来后创建的。可为什么将这所大学建在剑桥,而不是在北汉普顿或斯坦福德呢?它们也是繁华的市镇,也有牛津的大学生住在那里。为什么不是在伦敦呢?或在一座林肯这样的主教座堂城市呢?当时那里已经有一所主教教堂学校了。
尽管在剑桥创建大学的情况模糊不清,根据记载:面对怀疑的市民,一群教师和大学生成功地争取到了王室和教会的保护,这是不稳定时代的基本条件。最迟1225年左右,剑桥的教师们就从他们当中选出了一位校长,他的权力得到了亨利三世国王的批准,大学的自主管理就由此而来。不久之后,1233年,格雷戈尔九世教皇也批准了,这种教会特权牛津直到1254年才享受到,说起这一点,剑桥的大学档案员伊丽莎白·丽德哈姆-格林洋洋自得(“剑桥经常后于牛津起步但总是先于牛津完成。”)然而,更重要的是,亨利希三世及其继承人的法令确保了这两所大学的垄断地位。一直到19世纪,整整六百年,牛津和剑桥都是英国仅有的大学。欧洲其它地方没有哪里有这种垄断的。
跟牛津一样,剑桥的这所大学一开始也没有自己的房子。他们在租来的房子里讲课和生活,哪里有地方就在哪里。大学生们从一开始就住在旅舍(hostel)里,由店主负责监督。1280年,在这种私人旅舍被有着自己的校舍和捐款的学院取代之前,全城已经有34家这种大学生公寓了,捐款能保证学院的持久性和独立性。
1284年,艾利修道院的休·德·巴尔夏姆主教创办了剑桥的第一所学院,彼得豪斯学院。直到学院章程它依照的都是比牛津的它早20年的主教学院、默顿学院的模式。彼得豪斯学院设有一位院长和十四名院士,两位大长老负责每天的礼拜,两名财务主任负责财务管理,一位募捐负责人,能付得起钱的时候就还请有一名门房。除去二、三名贫困学,这是一个获得学位者的群体,一个高级大学生机构,按照的是巴黎索邦学院的模式。直到爱德华二世创建的国王学院,才在14世纪初期形成了指导性方案:以学院作为学生的学习和生活集体。人们称那些学生为国王的孩子们,他们确实还是孩子,入学年龄:14岁左右。
当时上大学的都有些什么人呢?首先,主要是小地主和城市的上层社会将他们的儿子们送来剑桥,贵族和乡绅比较少。中世纪早期学生的生活环境像修道院一样严厉、贫穷。经常是只有神学博士,即获得博士学位的神学家,有权得到一个自己的房间。其他的所有院士都跟一组大学生同居一室――圣约翰学院规定:“一张床上不超过二人,除非他们不满14岁。”清晨和晚上必须做礼拜,坐在简陋冰冷、地面铺着干草的教室里听讲座、进行辩论。没有体育活动和有组织的业余时间。惟一的调剂:城里的小酒馆和夫人们。早在1342年就有人对大学生和大学教师们时兴的越轨表示不满了:“光头本是他们的地位的标志,他们蔑视这一标志,女人似地将头发长长地披在肩头,或者烫成卷发、涂脂抹粉(……)他们穿毛领长袍、红绿色格子的鞋,围很长的真丝围巾,他们手指上戴着戒指,腰缠又宽又贵、嵌有人物和黄金的腰带,腰带上挂着剑似的刀子。”
当时一学年就分成三学期了。和中世纪所有的欧洲大学一样,在剑桥,基本课程设有七门“文科”, 人们也称它们是“不能谋生的艺术”:老一套的语法、逻辑学和修辞学三学,然后是算术、音乐、天文学和几何学四学,另有三门哲学:玄学、道德哲学和自然哲学。七年学习后,谁通过了文科考试,就成了文科硕士,有权授课。可是,如果有谁想成为法学、医学或神学博士,在王室或教会发展,他们就得再熬过十年――整整十七年,没有分文助学金。
牛桥毕业生从前就有最理想的就业机会。尤其是在1348/49年的那场夺走了英国近三分之一人口的瘟疫之后,对受过良好教育的牧师、管理人员、法学家、医生的需求增加了。1370年前后剑桥共有八所学院,大约20多家旅舍。整个大学有将近700人,不及今天的一个女王学院的多。直到15世纪,牛津的这位穷表弟才具有了跟他的老伙伴同样大的规模,虽然影响还不及它。
中世纪的学院也是灵魂得救的保障措施,它们有还愿教堂,必须长期在那里为他们的资助人做弥撒。创办一所学院被视为宗教行为,就像捐资修建一座修道院或一幅祭坛画一样。剑桥早期的学院创建人绝对不只是教会人员。也包括国王和他们的女人,像伊丽莎白·德·克莱尔和彭布罗克伯爵夫人这样的上层贵族的太太,国家官员、商人,主教相当少。基督圣体学院的监护人最为特殊,它是剑桥(和牛津)惟一一座由城市的两个行会共同创办的学院,1352年――30年后,市民们险些又将它毁掉。
在中世纪的大学城市里,“市镇”和“学院”之间的摩擦算不上什么了不起的大事。早在1231年,亨利三世国王就代表大学生们向剑桥市长抱怨房租太高了。反过来,市民们又对大学的各种特权不满,从对酒馆营业执照的监督到自己享有审判权,这是13世纪以来所有的英国君主即位时答应这两所大学的――这一形式一直持续到伊丽莎白二世女王统治时。愤怒积聚起来,1381年农民暴动袭击了剑桥。暴民们在市长的率领下抢掠了大学生宿舍、学院和圣玛丽学院里的大学保险箱。文献被毁,文件和图书被堆在市场上烧掉了:“不要牧师们教书,不要!”
城市必须为1381年的骚乱做出痛苦的赔偿。国王重新加强了大学的地位。它后来还监督剑桥镇的度量衡、秤砣和生活用品价格。它甚至检查城市市民的业余活动,足球和演戏、斗鸡和斗熊。直到1856年议会颁布了一项法令,大学才失去了它的监督城市的集市和年市、颁发酒馆营业执照和自行判决的权利。但它一直将它的不让学生们受到最危险的诱惑的古老权利保持到1894年,即批准逮捕妓女和演戏的权利。直到1974年,大学在市议会里都有四名自己的代表。直到21世纪初,布莱尔政府才成功地剥夺了剑桥大学最后的特权,该特权可以追溯到理查德二世1382年的一封文件:颁发葡萄酒许可证的权利。
使中世纪的城市形象变化最大的莫过于兴建学院,最激怒市民的莫过于大学地皮的扩张。当您坐在国王学院前的矮墙上时,您就很容易想象:墙后的草地上曾经密密麻麻地盖着一排排房屋,一条条胡同通向河流,那座著名礼拜堂所在的宽敞庭院和草地曾经是一个完整的城区――1441年,亨利六世国王虚荣地兴建学院,将它拆除了,平整了。那里曾经坐落着数百座手工业者的住房和商店,沿着曾经的米尔恩街分布,一条跟河流平行的主要街道,只能从它的剩余部份辨认出它的走向来:北起三一胡同,南至今天的女王胡同。那是一场模范性的城市改造,或许已经有了炒地皮,无论如何是一场彻底转变结构的开始。河畔的手工业区变成了校园,欧洲最漂亮的学院公园之一,后园。
这期间大学建起了它的第一幢自己的大楼,有课堂、会议室、图书馆和管理大楼的老学堂(1350年-1475年)。别的学院都围绕着这个学院核心:克莱尔学院、三一学堂、冈维尔学堂。剑河边的仓库、造船厂和码头也渐渐地消失了。1500年前后,剑桥有十几所学院,大多数位于高街和剑河之间,南起已经位于城墙外的特兰平顿门旁的彼得豪斯学院,北至后来的三一学院和圣约翰学院的所在地。这一发展很明显:大学在城市西区扩张,东区仍然以town(市民)为主,而不是gown(学袍)。
人文主义思想也随着印刷术传播开来。欧洲这场古典精神的伟大复兴运动最杰出的代表是来自鹿特丹的伊拉斯谟。伊拉斯谟来到剑桥。他来了,咒骂这里的气候、走了味的啤酒、差劲的抄写员,实际上是对一切都不满,断断续续地呆了近三年。从1511年到1514年他住在女王学院,教授神学和希腊语,写作,翻译,出书,通信,有着无人能及的旺盛精力和优雅文风。伊拉斯谟对于剑桥不仅仅是一名布道者。原始资料研究取代了中世纪的经院哲学。重心从神学转到了雄辩术,从培养牧师转到了培养有学问的国家栋梁。从此以后,古代语言和文学在英国大学的教学课程里长期占有重要地位。剑桥人文主义者对希腊语和希伯莱语的兴趣带来了圣经和古代宗教著作的校勘版本。这里也是改革的温床。
将伊拉谟斯召来剑桥的那人是他的朋友约翰·费希尔,他在这一发展中起了关键作用。他是女王学院的院长,罗切斯特主教,担任大学校长30年,是一位学者和影响巨大的组织者,而且还是亨利七世的母亲玛格丽特·博福特夫人的忏悔神父。这位虔诚的院长不是建议她将财产捐给威斯敏斯特修道院,而是建议她将她的灵魂的救赎和剑桥联系在一起:先是捐助一个神学教授席位(1502年),剑桥最早的教师职位,然后是一所学院,基督学院(1505年),身后又捐建了第二所学院,圣约翰学院(1511年)。亨利七世完成国王教堂也要归功于约翰·费希尔的参与。巨额的捐助,学生人数的增加,人道主义的教学计划,这一切都使剑桥大学在几年内上升为一所欧洲级别的大学,首先是和牛津处于同等水平。约翰·费希尔是位改革家,但他信奉正教。他将温和的伊拉斯谟召来了剑桥,让人公开焚烧马丁·路德的作品。到头来他自己站在了断头台上。他的对手中包括一位耶稣学院从前的院士,坎特伯雷大主教托马斯·克兰默。他提醒亨利希八世国王,说剑桥的神学家们同意对棘手的教会权益的决定权做出有利于他的解释。在威胁性的强迫之下,大学同意了,但大学校长不同意。1535年,约翰·菲希尔被当作大叛徒处决了,400年后他又被奉为圣徒。
和较为保守的牛津不同的是,剑桥的教师们愿意接受路德的新教学说。他们于1521年聚集在国王学院的白马酒馆,讨论从德国传来的这一新理论。人们称这一同情者的团体“小德国”(Little Germany)。要不是它们的酒馆早就被拆除了的话,我们肯定会在那里读到这样的牌子:“英国新教的先驱者们曾经在此喝酒。”休·拉蒂默、托马斯·克拉默、迈尔斯·科弗代尔、马修·帕克、威廉·廷代尔――作为圣经译者、主教和大主教,“小德国”的这些朋友们为在英国传播宗教改革做出了决定性贡献。两本书起的作用特别大,廷代尔的《圣经》和克拉默的礼拜书《公祷书》。
亨利希八世本人从来没有对剑桥产生过特别的兴趣,却向大学捐赠了五个王家教授席位,这属于时代和它的火焰式国王的自相矛盾。在这个突破的时代,王室需要牛津和剑桥充当可靠的管理人、法学家和牧师的储备室,充当政府的学院支柱。因此,亨利希八世本人最终于1546创办了一所学院,将两座较老的学院合并成一座规模更大、超过了迄今所有学院的新学院,三一学院,这不仅仅是贵族自由的标志。至今它仍是剑桥惟一的一所不由院士选举、而由王室根据首相的提议任命院长的学院。
1553年,亨利希的女儿、信奉天主教的玛丽亚·都铎登上了英国的王座。异教徒委员会成立起来了,学院院长都被撤职了。剑桥的三位革命先驱,克拉默、拉蒂默和里德利,都被烧死在牛津的火刑堆上。一些新教徒逃去了大陆上,有一些入土后也得不到安宁。1556年2月6日,新教神学家马丁·比塞和保罗·法基尔斯的尸体被挖出,他们的棺材被用链子缚在桩子上,抬到剑桥的集市广场上焚毁了,好像它们是异教的复辟者似的。
女王伊丽莎白一世信奉新教,在她的统治下,大学渐渐得到了巩固,这次王位更替影响深远。人们继续激烈地争论圣经和教会的权威性。承认英国国教的宣誓使许多人陷进了一场良心纠纷、无论是天主教徒还是完全忠于伊丽莎白一世的清教徒都一样。这位“处女女王”引进了院士必须独身的戒律,只有院长例外。从1570年起,这一禁止结婚的命令就被纳入了大学的规定――正式地直到1861年。创建了新的学院。埃曼努尔学院(1584年)和悉尼·苏塞克斯学院(1596年),两个学院都旨在促进新教,为了显示它们和信奉天主教的历史决裂,两座礼拜堂最初都是坐南朝北,而不是坐西朝东。
伊丽莎白一世只来过剑桥一回,那是在1564年夏天,她更喜欢“亲爱的牛津”,并且资助它。可在她长时间的统治期间,剑桥大学前所未有、以后也再没有这样接近过王位和权力。她的大臣,伯利男爵威廉·塞西尔,在他的母校担任校长近四十年。剑桥的毕业生相继担任坎特伯雷大主教,任职于国家和教会的高级部门。
随着宗教上的稳固,大学生的人数也从1570年的1630名上升到1620年的3000名左右。现在,也有越来越多的“绅士”――下等贵族的儿子们前来就读了。当时形成了三类大学生:贵人(noblemen),他们支付昂贵的学习费用,不用考试就能拿到学位,作为fellow commoner和院士同桌用餐,这是他们的许多特权之一;公寓生(pensioners),来自中等阶层的大学生,他们支付住宿和学习费用,但少一些;最后是sizar们,来自贫困家庭的助学金领取者,免除了费用,但必须在学院里从事服务。大学的三种社会等级的教育基础是16/17世纪发展形成的导师制,同时也是学院经济的一部份。年轻院士靠当导师维持生活。
数百年来,剑桥城只是这所大学的后花园,是廉价劳动力仓库。早在1954年,爱尔兰剧作家肖恩·奥卡西访问过剑桥后就写道:“这座城市挤在、弯弯曲曲地紧挨在学院建筑的周围,给人的印象像是一个没落的小伙子想期望一位富亲戚赐给他一个工作。”学院越扩张,它们对门卫、校役、清洁女工和匠人的需求量就越大。城市仍然相当小――1801年首次人口普查时,居民人数才不足9000人――是繁华农业经济中心的一个小镇。这里住着农民、石匠、啤酒酿造工人、裁缝、鞋匠、商人。城里没有大房子,有钱人住在周围的庄园上。但是,全国各地的客人、伦敦的马车、大陆的商人,他们每年都要来剑桥一次:在九月份,来赶斯图尔桥年市。
斯图亚特王朝的国王们更喜欢牛津;他们将剑桥当作前往新集市赛马时中途休息的地方。当詹姆斯一世1614年留宿三一学院时,整个学院里禁止吸烟,因为众所周知,这位国王厌恶吸烟。为了供他消遣,教师们安排了一场哲学戏,一场有关“狗们是否进行三段论”问题的辩论表演。最后得出结论,狗不能思维。那位君主听后说,他的狗是例外。教师们钻牛角尖地高声附和。毫无疑问,剑桥是一个精神活跃的地方,充满神学和政治的辩论,获益匪浅的不光是年轻的弥尔顿。在悉尼·苏塞克斯学院,学生奥利弗·克伦威尔接触到了加尔文教的思想,1640年他以一票的优势代表剑桥被选进了议会――“那惟一的一票既毁了教会也毁了王国。”圣约翰学院的院士、诗人约翰·克利夫兰议论道。和城市不同的是,内战爆发时,大学继续忠于王室。1643年克伦威尔返回来,将学院变成了军营,将剑桥变成了东英吉利议会运动的司令部。大多数院长丢掉了他们的官职,有一半院士,共200多人,被解雇了;有些逃去了查尔斯一世驻陛的牛津。威廉·道辛受议会委托,想毁掉学院里从改革中幸存下来的一切:天使、圣像、各种显示罗马教皇权力的东西。不管这位塑像破坏者做得有多野蛮,他也反映了克伦威尔的许多同时代人极其虔诚。
“祈祷和布道时谨防睡眠,因为那是死亡之睡眠。”1660年前后三一学院的学生规章里写道:“不下棋或很少下棋,因为它虽然是一种机敏的游戏,但太单调太费时了。制止足球,因为它是一种粗鲁的、激烈的运动,更适合小丑而不适合学生。”
在君主制复辟之后,统一行为又恢复了英国的旧规定。王室的宠儿被指派来担任大学校长。对教师的雇请也连续几十年反映了王室继承人在新教和天主教之间的信仰变换。在此期间,能够以笛卡尔的坚定不移进行研究和教学的不光是剑桥的柏拉图主义者们,一个自由宗教哲学组织:“道理是主的烛光。”信仰寻找理性的理由,理性发现了一种新的宗教,自然科学。伦敦皇家俱乐部(1660年)成立后设立了数学、化学和天文学的教授席位。艾萨克·牛顿这颗明星在剑桥上空闪耀。但学生们最热烈的争论是在咖啡馆里举行的,清教徒们和理性主义者都在那里享受这一新的时髦饮料,享受清醒的狂欢。学说、学院的流言蜚语、学生诗歌、不久又有了第一批报纸,都在咖啡馆里流传。这些网吧的先辈变得如此流行,校长和院长们不得不于1750年颁布禁止上午就去咖啡馆的禁令。不同于牛津的是,当时剑桥和伦敦之间的往来还相当少。直到1792年才有了一辆直达的定班邮车。伦敦――剑桥这一段它要走七小时一刻钟。