科學啟蒙逐漸走向鬼畜,這紀錄片有毒啊!

前段時間,家裡準備添些喜慶的裝飾品。我和小小常一邊拿著量尺比比劃劃,一邊在網上挑挑選選。
這本來是件特別稀鬆平常的事情,直到我跟小小常說了一句話:
“有一個人因為量一段繩子,差點精神分裂了。”
小小常一聽就樂了:
“啊?用尺子這麼一量就行了,這多簡單!”
真有這麼簡單嗎?
聽聽數學、物理學、量子學方面的專家們是怎麼說的:
  • “那根繩子可以是無限長的。”
  • “同一時間,繩子可存在於不同空間。”
  • “你的繩子其實並沒有長度。透過測量它,我們創造出了繩子的某一個長度。”
  • “你測量得越多,它就越長。”
是不是光聽著就一頭霧水了?再多琢磨琢磨,感覺腦袋都要轉不過彎了。
那這根繩子到底有多長呢?
其實,買繩子的人在商店裡量過,是32釐米。
可這32釐米的繩子,怎麼就變成“無限長”“不能測量”“越測越多”的了呢?
如果你和小小常一樣充滿了問號,那不妨一起來看看這個《一根繩子有多長?》,一定會讓孩子大開眼界。雖然是部老片子,但卻是一部給孩子做科學啟蒙的絕佳資源。
數學家說
這根繩子可能是無限長的
突發奇想,要測量繩子的是美國演員艾倫·戴維斯。
從畫面上可以看出來,他的精神狀態已經不太好了。那時他剛剛聽了不同專家的回答,對世界的真實性都產生了深深的懷疑。
但他一開始不是這樣的。
那天,他去商店買了一根繩子,還專門讓人量了一下,有32釐米。
繩子有多長?這個問題,好像已經解決了。
但他接下來做了一個“不明智”的選擇,找到數學教授馬庫斯·索托伊。一開始倆人談得還比較愉快,直到馬庫斯教授提出一個問題:
“你希望是釐米、英寸還是腕尺?”
緊接著,馬庫斯開始滔滔不絕地講起了數學,他說“測量是數學的起源”,說測量和數學的關係,還說測量繩子涉及到數學和物理交叉的問題。
為了測量繩子,倆人專程做火車來到了國家物理實驗室,在這裡他們見到了各種各樣的測量工具。
本以為能輕鬆搞定,結果發現在物理實驗室裡,“米是由光速定義的”,普通工具根本沒法量。
後來他們用了個叫“繩尺”的東西測量,也叫雷射跟蹤器。
得出的結果是319.442毫米。
可馬庫斯教授不同意,他想要尋求更精確的答案。
他讓艾倫分別用直尺、繩子、地圖測量輪來測量同一段地圖上的海岸線,結果各不相同,而且用的工具越精確,測量的長度就越長。
因為海岸線有很多角落和縫隙,繩子也是一樣,它並不光滑,有很多褶皺,測量工具能檢測到的細節越多,繩子的長度就顯得越長。從這個角度看,繩子就可以被認為是無限長的。
目前我們知道,組成物質的最小單位是原子。如果有一種測量工具能測量出繩子裡的原子,那麼答案也就出來了。
艾倫再度出發,拜訪了全國最棒的物理老師貝基·帕克,得到了一個更意外的答案。
物理教授說
這個繩子,同時在兩個地方
在帕克老師這裡,艾倫瞭解到關於原子的一門學科——量子力學
量子力學認為,繩子中的粒子可以同時處於兩個空間,這讓測量變得更困難。
他們在實驗室做了個實驗,讓雷射穿過兩個像頭髮絲一樣細的裂縫,牆上出現了條紋,這就是 “干涉圖樣”。
之所以會產生這種現象,是因為光是一種波,會相互干擾。有的相互疊加形成明亮的光帶,有的相互抵償形成黑暗,這叫“干涉圖樣”。
緊接著,一個神奇的事情發生了。
實驗人員只發射了一個光子,居然也出現了“干涉圖樣”。這說明,這個光子同時穿過了兩個裂縫,也就是說,一個粒子能同時出現在兩個地方。
連粒子位置都確定不了,那繩子長度自然也沒法準確測量啦。
在我這個外行看來,這個答案就是沒有答案。
艾倫還是不死心,又找了量子力學教授,塞斯·羅伊德。
量子力學教授
測量是一個既生又死的問題
倆人約見的地方,讓艾倫有點緊張,這是一個動物標本解剖和製作室。在這裡,他看到了一隻漂亮的白色貓咪標本。
緊接著,塞斯教授問了一個問題:“你覺得這隻貓是活的嗎?”
隨後,塞斯教授講了一個關於貓的思想實驗。
想象有一隻貓。因為放射效能量消減,原子能量消減,發射出光子,光子被探測器吸收,貓喝的牛奶中會累積少量毒素。貓喝了牛奶後會死亡。
但在量子力學看來,粒子並不是在某個地方或其他地方,粒子可能被探測器探測到也可能沒有被探測到,也意味著牛奶裡可能有毒也可能沒毒——
以上簡單來說,就是在量子力學裡,貓可以同時活著又死了。
這把艾倫弄得更暈了,他本來想找簡單答案,結果事情變得更復雜了。
塞斯教授還說,是人的觀察和測量創造了繩子的長度,繩子本身並沒有固定的長度。
繩子直到被看到才有了長度,這個長度也不是繩子客觀的,而是人創造出來的。
這讓艾倫實在無法理解,因為他明明知道,這個繩子就是一直在自己的褲兜裡,也知道它的長度差不多就是32釐米啊!
於是塞斯又帶艾倫去看溫室裡的植物,告訴他植物是利用量子力學把光轉化成能量,一點點長大的。
最後還提到 “光波測量法” 能提高測量準確度,但測量會產生能量,能量產生重力,重力過多還會產生黑洞……
也就是說,測量繩子居然可能產生黑洞,這也太不可思議了!
看到這裡,我大呼無語!無語!無語!而小小常早已驚呆得張大了嘴巴。
說實話,我倆看完這部片,對裡面提到的各種數學、物理、量子力學專業名詞也沒完全搞懂,有些名字都記不住。
但這並不影響這部紀錄片的價值。
這部紀錄片給我倆更多的啟示是,它能讓人學會從不同視角看事物。有時候,我們平常覺得理所當然的東西,換個角度看,可能就完全不一樣;而那些我們忽略的東西,換個維度,也許就非常重要。
這能開啟孩子的思維,讓他們明白,思考問題不能只侷限在一個方面。建議小學高年級以上的孩子跟家長一起看,相信你們看完也會有很多意外收穫!
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