趣味物理学
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

3. 0.001秒

0.001s对于我们来说确实微不足道,并没什么用,最近才开始有了一点点作用。不过正如图3所示,在那个利用太阳和影子判断时间的年代,时间测量的精准程度达不到分钟级别,人们也认为1min并没什么用,无须测量。于是,过去的人生活得从容不迫,日晷、漏刻、沙漏(如图4、图5)等计时器也无法精确到分钟。直到18世纪初,分针才在表盘上出现,秒针则更晚,在19世纪初才出现。

图3 根据太阳高低和影子长度测时间

图4 古人使用的漏刻

图5 旧式怀表

那么现在就有一个问题了:0.001s内真的什么也做不了吗?并非如此。尽管在这个时间段内火车只能移动3cm,声音只能传播33cm,超音速飞机只能飞行50cm,但是,速度快的物体却能够有比较可观的运动距离。比如地球在这个时间段内可绕公转轨道运行30m,光在这个时间段内可以传播300km。

除此之外,对于一些小生物来说,0.001s同样不是无足轻重的,而是完全能够察觉到的,能够描述的。比如蚊子,它能够在一秒内上下振翅500~600次,换句话说,在0.001s内它便可以举起或垂落一次翅膀。

人无法像昆虫那样快速移动自己的器官。我们最快的动作是眨眼,“一眨眼的工夫”或者“转瞬间”这样的说法,就是由“眨眼”这个动作引申而来。眨眼这个动作完成极快,我们甚至发现不了我们的视野曾被短暂遮蔽了起来。不过,虽然眨眼是极快的同义词,但如果用0.001s来衡量的话,这一动作其实进行得非常慢。很少有人知道这一点。经过多次准确的测量后发现,“眨眼”的全过程平均花费0.4s,也就是400个0.001s。这个动作可以分成以下几个阶段:垂下眼睑(75~90个0.001s),垂下后的眼睑保持静止状态(130~170个0.001s),最后再次抬起眼睑(大约170个0.001s)。你看,一次真正意义的眨眼,竟是如此美妙的一段时间。在这段时间里,眼睑甚至来不及休息。如果我们可以觉察到0.001s内发生的事情,我们就能在“顷刻间”捕捉到眼睑的两次动作以及这两次动作之间的静止状态。

倘若我们的神经系统有这样的结构,我们就会发现我们周围的世界发生了奇特的变化。英国作家威尔斯在小说《最新加速剂》中就详细描写了加速世界呈现在我们眼前的种种奇特景象。小说里的主人公们喝下了一种独特的药水,这种药水能让感觉器官非常敏感,可以逐个感知各种稍纵即逝的现象。

下面是小说中的几个例子:

“你以前见过将窗帘这样挂在窗子上吗?”

我看了看窗帘,发现它好像被冻起来了,被风吹过的窗帘卷起了一个角,就那么卷着一动不动。

“从没见过,”我说,“这太奇怪了!”

“那么,这个呢?”他问,然后伸直了将玻璃杯攥紧的手指。

我想玻璃杯肯定会被打碎,可没想到杯子竟完全没有下降,静止地悬在空中。

“你肯定知道,”希伯恩说,“落体在第一秒内下落5米。这杯子现在正在下落这5米,不过现在连百分之一秒都还没到。这样,你就可以了解我制作的‘加速剂’的威力了。”

玻璃杯开始缓缓地下落。希伯恩的一只手一会儿在上面,一会儿在下面地围着杯子打圈……

我向窗外看了一眼,有个人骑着自行车呆立在那里,他身后有一团静止的尘雾,这个骑车人正在追赶一辆公共马车,同样地,那马车也丝毫没有向前挪动。

我们的注意力被那辆静止不动的公共马车彻底吸引了。车轮的上缘、马腿、马鞭的末端和车夫的下巴(他刚想要张嘴打个哈欠)——这一切都在移动,尽管无比缓慢,但是这迟钝的马车上其他的东西却完全停滞,车上坐着的几个人犹如塑像一般僵硬。

有一个人正以超乎常人的努力在风中折叠报纸,他就僵直在这个姿势上。不过对我们来说,这样的风完全不存在。

以上是从“加速剂”渗透进我的肌体那一刻起我所说、所想、所做的事。这一切对于其他所有人以及对于整个宇宙来说只不过是一瞬间。

估计读者很想知道用现代的科技手段可以测量出的最小时段的数值。20世纪初最小的时段是s,而现在物理学家可以在实验室里测量出s。如果将这个时段与1s进行比较的话,大约相当于将1s与3000年进行比较。