Ⅴ
物理學家的突破
現在讓我們聊聊物理學,這門在自然科學中最具成就的學科吧。物理誕生在化學和生物之前,為它們樹立榜樣和範例,並客觀公正地統治著這兩門學科。物理學總是自我吹噓能夠描述整個宇宙和所有尺度,從原子內部到恒星與星係,並且它的描述方式總是精簡得令人讚歎不已:少許基本粒子、幾個概念和四種力的定律。物理告訴我們為什麼天空是藍色的,為什麼聽到雷聲之前先看到閃電,為什麼指南針能夠指示北方;萬有引力如何讓蘋果墜落,如何使行星沿軌道運轉。物理將萬物理論化、模型化,生成方程式。它不僅詮釋了人們之所見,還能預測人們從未想象過的事情。正因如此,為了解釋天王星運動軌道的異常,1846年,巴黎天文台的於爾班·勒韋裏耶(Urbain Le Verrier)預言存在一顆未知行星,並計算出其質量和軌道。很快,天文學家發現了這顆行星,並將其命名為海王星,也就是太陽係的第八顆行星,也是最後一顆行星。另一個例子是希格斯玻色子,1964年,為了支撐所謂的基本粒子標準模型理論,希格斯提出了希格斯玻色子的假設,最終,這一假設在2012年被歐洲核子研究組織()的實驗證實,恰好讓提出該假設的科學家之中依舊健在的兩位,包括
希格斯本人,榮膺諾貝爾物理學獎。
即便人們並不總是能意識到這一點,但當代人依然生活在一個處處涉及物理學的世界,並且依靠物理生存。在日常對話中,人們很容易談論起宇宙大爆炸、不確定性原理或者時空問題,人們知道沒有什麼能夠比光速更快,宇宙在不斷膨脹中。但最重要的是,人類之所以能享受舒適的生活,也應該歸功於物理學。從清晨的廣播,到駕駛汽車抵達安裝空調的辦公室;電腦、手機、GPS也不例外。還有電視機,對於有一定年紀的人,當年正是在電視機屏幕上收看阿姆斯特朗登月。無論老少,2014年11月,人們都在電視屏幕上見證了小型機器人“菲萊”登陸器登陸“丘留莫夫-格拉西緬科”彗星(盡管出現少許錯誤),這個登陸地點早在10年前就由歐洲宇航局規劃好了,距離地球有5.1億千米之遙。2015年7月,人類通過開普勒太空望遠鏡,發現了一顆距地球1400光年的係外行星。在這顆被認為是地球的“孿生兄弟”的行星上,可能存在生命跡象。
誰還敢拿物理學開玩笑呢?當然是馬克·亞伯拉罕了。他將搞笑諾貝爾物理學獎頒給了兩個團隊。這兩個團隊的發現,一眼看過去就令人忍俊不禁:一個團隊以掰意大利細麵條為樂,另一個團隊則研究如何讓青蛙懸浮。
09 掰
麵條研究
最有前景的發現:
“巴西勒·奧多利和塞巴斯蒂安·諾伊基希解釋了,為什麼當人們掰意大利幹麵條時,會斷成不止兩截。”
獲獎者:
巴西勒·奧多利(Basile Audoly)
塞巴斯蒂安·諾伊基希(Sébastien Neukirch)
2006年的搞笑諾貝爾獎頒獎典禮精彩紛呈。有人發明了直腸按摩止嗝法,並且用適當的手法做了演示。和平獎頒給了“青少年驅逐器”,這一電機裝置能發出一種高頻率的、刺耳的,但隻有青少年才能夠聽到的聲音。鳥類學獎則頒給了研究啄木鳥為何每天用喙啄木數以千次,卻不會頭痛的學者。
在如此群星閃耀的光環下,想要讓自己脫穎而出是一件非常困難的事情,尤其奧多利和諾伊基希都不擅於出鏡。他們表現出的謙虛和簡單很討人們喜歡。奧多利說:“我們對意大利麵做了各種實驗,將它們上色、折彎,又折斷。”他們發現,一根意大利細麵條的彎曲程度超過斷裂點的時候,會斷成兩截以上,通常是三截。他們在做了簡短介紹之後,又做了具有說服力的演示:所有諾貝爾獎得主在台前排成一排,每個人手中都拿著一根意大利幹麵條,他們親自重複實驗,最終證實了這一由來已久,卻也被人們忽視已久的現象。
事實上,直到最近,人類似乎才被這一現象所困擾:在人
們嚐試折斷時,意大利幹麵通常不會斷成兩截,而是會斷成三截甚至更多。然而有些人早就對此產生了興趣,尤其是理查德·費曼(Richard Feynman),他有著20世紀極具智慧的頭腦之一。1965年,他因在量子電動力學方麵的研究榮獲諾貝爾物理學獎。他同時也是一位閃光人物,擅長班卓琴和繪畫、解密了瑪雅日曆,並且是打開最精密保險櫃的專家。丹尼爾·希利斯(Daniel Hillis)在其《超凡天才:理查德·費曼寫真》(Ue;nie hors du un, Richard Feynman en images)一書中,談到曾經和理查德·費曼在一起的一個夜晚。“我們準備了最愛的意大利麵。當您抓起一小把意大利麵,試圖折斷時,您會發現,幾乎每一根麵條總會斷成三截。為什麼是三截呢?我們花費兩個小時來創造各種解釋,這些解釋一個比一個瘋狂。最終,我們發現,廚房裏已經撒滿了意大利麵的碎渣,但是我們仍然不知道意大利麵為何斷成三截。”
幾年過後,另一位諾貝爾獎得主皮埃爾-吉勒·德熱納也開始關注這個問題。他是費曼的忠實崇拜者,他或許是謙虛地認為,相比解決了相對論粒子問題的偉人,他隻要能解決廚房裏的烹飪問題就可以了。因為德
熱納是“日常生活”的物理學專家,他對泡沫和乳液很感興趣,對蛋黃醬的穩定性做了理論研究;他還上過電視,為了模擬糾纏的聚合物運動而攪拌麵條。然而,他也在意大利麵的謎團上失敗了。