冷雨萱武侠物理:凌波微步和测不准定理-科学酷闻
冷雨萱
人太大,量子太小,我们很容易测出一个人的位置、速度、身高、体重、三围、年龄,却很难测出一个量子的运动轨迹。
一个电子无时无刻不在运动,它有质量,也有速度,在每个具体的时刻都有具体的位置。但是,你只能测出它在某个时刻的速度,而不能测出它在此刻的位置。如果你测出了它在某个时刻的位置,就一定测不出它在那个时刻的速度。
速度和位置,在量子物理学中属于“共轭量”,意思是不可能同时测准的一对物理量。它们像一对不共戴天的仇敌,有你没我,有我没你,只要让一个登台亮相,另一个马上掉头就走。打个不太恰当的比方,速度就像周芷若,位置就像赵敏,观测者就像张无忌。张无忌拥抱赵敏的时候,周芷若会摔门而去;张无忌赶紧去抚慰周芷若,回头发现赵敏已经走了。而如果张无忌狗胆包天,妄图左拥右抱,同时拥有两个美丽的姑娘,赵敏和周芷若会联起手来揍他,使他一个都得不到。
到底是什么原因呢?
德国物理学家海森堡(Heisenberg)给出了解释:量子太小了,看不见,摸不着,你想观测到它,只能发射出频率很高、能量很强的光子或者电子,使它们撞击在被测量的量子上面,再断。如你所愿,光子或电子弹了回来,向你报告量子的位置,但它们报告的只是撞击那一刻的位置,而不是报告那一刻的位置,因为量子遭受撞击,早飞得无影无踪了。如果你想测出量子的速度,道理也是一样,你想测得越准,派遣的光子或电子就得越强,你要测量的量子也就被撞得越远。
后人将海森堡总结的这条物理定律称为“测不准定理”,又叫“不确定性原理”。
《天龙八部》主人公之一段誉擅使一种名为“凌波微步”的奇门武功,这门武功可以看作是对测不准定理的宏观表述。
段正淳见南海鳄神出爪凌厉,正要出手阻隔,却见段誉向左斜走,步法古怪之极,只跨出一步,便避开了对方奔雷闪电般的这一抓。段正淳喝彩:“妙极!”南海鳄神第二掌跟着劈到。段誉并不还手,斜走两步,又已闪开。
南海鳄神两招不中,又惊又怒,只见段誉站在自己面前,相距不过三尺,突然间一声狂吼,双手齐出,向他胸腹间急抓过去,臂上、手上、指上尽皆使上了全力,狂怒之下,已顾不得双爪若是抓得实了,这个“南海派未来传人”便是破胸开膛之祸。
保定帝、段正淳、玉虚散人、高昇泰四人齐声喝道:“小心!”却见段誉左踏一步,右跨一步,轻飘飘地已转到了南海鳄神背后,伸手在他秃顶上拍了一掌。
南海鳄神为了打到段誉,必须准确知道段誉的位置和速度,当他看根据反弹回来的光子电子做出判清段誉的位置时,段誉已经改变了速度;当他看清段誉的速度时,段誉已经改变了位置。他不可能同时测准位置和速度,故此永远打不到段誉。
遗憾的是,当初创造凌波微步的武林奇人还不懂得测不准定理,他只是掌握了天下各门各派武功的精髓,据此设计出一套可以躲避各种攻击套路的步法。如果攻击者不按套路出招,这套步法就失效了。
当段誉用凌波微步躲避南海鳄神的攻击时,精通武学的段正淳和段正明很快发现了凌波微步的罩门,“两兄弟互视一眼,脸上都闪过一丝忧色,同时想到:这南海鳄神假使闭起眼睛,压根儿不去瞧誉儿到了何处,随手使一套拳法掌法,数招间便打到他了。”
台湾武侠小说家西门丁创作过一部《倚刀云烟》,这部小说名气不响,故事结构完全借鉴武侠小说名家梁羽生先生的《萍踪侠影》,可供圈点处不多。好在书里有一段非常了不起的情节:主人公陈万里从树上跳下的时候,遭到好几个敌人的围攻,刀剑与暗器一起来,眼看避无可避,陈万里使出绝顶轻功,将自己变得像落叶一样轻,居然躲掉了所有攻击。
用绝顶轻功来躲避攻击,比段誉的凌波微步更加接近测不准定理。您想啊,刀剑也好,暗器也罢,攻击时都会造成气流的扰动。兵器未到,气流先到,这股气流冲击在质量突然变得极小的陈万里身上,就好像频率很高的光子撞击在被测量的电子之上,他会被激飞,位置和速度统统改变,对准他原先位置攻击的兵器自然打不到他。
(图片来自网络)
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