作為一門非正式的專業課程,NASA宇航物理學研討會由十幾個報告組成。每星期一個報告,45分鍾的演講,10到15分鍾的提問和討論,主講人都是邀請而來的重量級專業人士。
韓一邁是今天的主講人。簡單地介紹了題目和自己後,他的第一張透明片是全頻電磁波譜。
“早在麥克斯韋提出他的著名方程組之前,人們已經知道光速是每秒30萬千米。在提出電磁波假說後,麥克斯韋推導出了電磁波的速度,竟然也是每秒30萬千米。物理學中的巧合是不存在的。因此,麥克斯韋大膽推論:光,也是一種電磁波。”
研討會場慢慢安靜下來。
“天妒英才。很不幸麥克斯韋先生30多歲就去世了。他去世9年後,赫茲博士在他著名的實驗裏第一次證實了電磁波的存在,那是1888年。
“後麵的故事幾乎就是近代物理學曆史。到今天為止,人類已經發現了不同頻率的電磁波,按光子的頻率由低向高來看,無線電波,微波,紅外線,可見光,紫外線,X射線和伽馬射線。因為光子能量正比於頻率,所以無線電波光子的能量最低,而伽馬射線能量最高。”
第二排靠中間的一位女士舉起了手。韓一邁示意她可以提問。
“您是否確定X射線光子能量一定比伽馬射線低?”她似笑非笑地說。
“非常好的問題。”韓一邁微笑道,“我剛才所說的,是天體物理學的說法。不同的學科說法可能稍有不同。所以我猜您不是天體物理背景。您有可能是粒子物理,或者醫學物理學家。我猜的對嗎?”
“正確。我學的是醫學物理。”
“好極了。我必須坦白說,您的問題非常好。伽馬射線最低能量是0.5百萬電子伏,而醫學加速器可以輕鬆地把電子加速到6百萬電子伏,甚至更高。這些高能電子在打靶中損失了所有的動能,這個過程就是軔致輻射,結果就是大量的高能X射線產生。軔致輻射能譜是連續的,所以這個過程中產生的X射線也有一個能譜,能量最高的X射線光子,與打靶前的高能電子的動能相同。事實上,這也是CT的原理。隻不過CT的能量比較低。”
“這正是我想說的。請您繼續吧。”
“非常感謝您的嚴謹。所以,嚴格地說,X射線與伽馬射線在能量上有重疊。區別X射線和伽馬射線的唯一標準,是射線怎麽產生的。如果是通過粒子湮滅或者原子核輻射產生,就是伽馬射線,否則就是X射線。一個4百萬電子伏的X射線光子,與一個4百萬電子伏的伽馬射線光子有區別嗎?答案是:完全沒有。在物理上,這樣的兩個光子是全同的,無法分辨。”
這樣的小插曲在報告中時常會有。無論什麽問題,韓一邁倒也都接得住。他擰開了瓶裝水的蓋子,喝了一口,換到下一張透明片,繼續他的演講。
“人類的肉眼隻對可見光敏感。而可見光在整個電磁波頻譜中非常窄,甚至可以說,微不足道。比如我們今天的禮堂裏就充滿了各種輻射,無線電波,微波,遠紅外,紅外,甚至紫外線,我們對這些輻射毫無感知。所以,我們現在現在所看到的世界,並不是世界的全部。”
韓一邁又換了一張透明片。“並不是所有的動物看到同樣的世界。我們養的寵物,比如狗,它們視覺敏感的光譜和人類大致一樣,卻又有所不同。它們沒有很強的色彩分辯能力,看不到我們人類眼中五彩繽紛的世界。但是它們卻能對一部分紅外光譜敏感。
“人類和寵物看到不一樣的世界,可以說是進化的結果,但更象是選擇的結果。我們或許被選擇隻能感受可見光,這樣我們就會自然而然地相信,並沒有除可見光之外的其它的生命存在。”
“Michael,你是否懷疑進化論?”台下有人打趣道。
“我想,很多生物學家都曾有過這樣的經曆:勸說一位物理學家相信進行論,並不比在實驗室裏通過轉基因創造一個新的物種容易。他們明明知道一個轉基因的植物新品種可以三到五年培育成功,而這樣的品種通常有防蟲、防旱、高產且容易存活等更適應生存的優勢,他們無形中扮演了造物主的角色,卻又硬要你相信,大自然的多樣化是幾十億年來物種自己進化的結果。”
有人忍不住鼓掌。
“所以對很多物理學家而言,進化論如果真的是對的,那就太不合理了。幸運的是,在這個問題上我們不是主流科學家,生物學家才是。”
台下笑聲一片。
“讓我們回到今天的主題。在很多方麵,人類並不比其它物種更進化。比如寵物就能看到一些對人類而言是無形的東西,因而非常緊張,叫個不停。而我們人類卻不明所以。
“舉個例子,假如此時正有幾個無形生物遊蕩在這個禮堂,”韓一邁風趣地笑了笑,“它們現在就在我們身邊穿梭,我們也感覺不到。但是如果恰好在我身邊有條狗,它就會警示我。
“也就是說,對於這個世界,我們隻看到了一部分信息,隻是盲人摸象而已。而真實的世界,可能完全不同。”
更多我的博客文章>>>