人类充满梦想,早期那些飞天遁地的愿望,早已经借由科学技术的发展变成了我们的日常。
但是,科幻、漫画、轻改、乃至四大名著里最经典的将物体、或人类变大变小——从齐天大圣和他的如意金箍棒,到机器猫掏出放大缩小灯,再到漫威蚁人变大成一栋楼高又缩小到“量子王国”穿越时间,就连葫芦娃级别的变大变小,在科学上、现实中都是绝对不可能发生的。
变大变小这种小伎俩,比起从眼睛发射激光、一拳打碎星球、穿越平行世界听起来似乎要简单许多,但不幸的是,在现实生活中没有发生的可能性。
为什么?从“无所不能”的科学角度,不是不应该使用“绝对”这个字眼么?
事物的组合
让我们先来看看一个事物是如何组合在一起的。
我们所知道的宇宙中的一切都是由相同的东西组成的:原子。它们的工作原理就像小孩的玩具——通过“杆棒”连接“球块”来制造物品。
物体最简单的形式是晶体。从食盐到金属,我们的生活中随处都是晶体。这些晶体是以重复形状连接的原子束,如立方体或六边形。
原子排列成立方体的效果图
如果想变大或缩小最简单的晶体、或者人这样的稍微复杂一些的东西,就需要改变原子之间的距离。
要缩小某个物体,距离必须变小。要变大某种东西,距离必须变大。
刚开始就卡壳了
问题在于,原子不喜欢太近或太远。
连接原子的杆棒实际上就像微小的弹簧:它们不想被推到一起或被拉开,它们希望保持相同的长度距离。
这些微小弹簧抵抗推拉的程度取决于电磁力。
电磁力(又称静电力、或者库仑力)是宇宙的4种基本力之一,没有它,所有的物质都会分崩离析。对电磁力的度量,称为精细结构常数——对,常数,它是自然界的常数。
据科学家所知,电磁力在宇宙中的任何地方都具有相同的强度。如果我们要放大或收缩某种东西,我们必须改变电磁力的强度,这是不可能的,电磁力是一个无论在时间还是空间上都不会发生变化的力。
世界上有一些东西确实在缩小或变化,但它们的方式不是真正意义上的缩放——通常是包括添加或移除水或其他东西。
比如,给葡萄晒日光浴缩成葡萄干,给某些身体部位注入胶使其膨胀。历史上的许多文化都从死亡的人身上移除水,这就是木乃伊的制作方法。然而,就算瘦干巴成木乃伊了,也并没有真的缩小多少。
现代科技,允许我们通过一些方法,通过推动或拉动原子来放大或缩小微观世界的物体,如纳米结构,但我们不能对现实世界中的人、蚂蚁、或任何物体做同样的事情。
抱歉,变大变小,科幻中最普通、最俗套的伎俩,是最不可能实现的。
也许有杠头会说“在某个宇宙的绝界、奇点的彼岸、人类未知的空间、物理法则不存在的地方,随意放大缩小是有可能的”,嗯,对,抬杠的永远都是对的。
作者感谢你的关注(- _-)
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