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蟻人Q&A-在虛構中尋求真實感一定有問題

上回的「物理也說:『沒錯,蟻人可能會回不來。』」深獲大家關愛,本人不勝惶恐(跪)。而我在下方討論串中,看到幾個有趣的問題。今天,還是秉持著學過物理的優良傳統(三觀盡毀與偏執),跟大家分享這些問題以及可能的回答。

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Q1:縮小到那個尺度,應該什麼都看不到吧?

A:要回答這個問題,我們得先想想如果眼睛變小的話會發生什麼事情,最直接就是眼睛瞳孔的孔徑勢必會縮小,而這時我們不得不討論所謂「繞射現象」。這裡容我節錄Halliday中的句子:

「繞射現象使得將電磁波以射線表示的幾何光學有所限制……只有在障礙物、狹縫或是孔徑大小不會相等或小於波長的時候,幾何光學才成立。」

Single_Slit_Diffraction_First_Minimum.svg

單狹縫繞射 來源:wiki

也就是說,當眼睛孔徑縮小到可見光波長以下,可能會無法正常運作。

Q2:質量不變那密度不就爆增?螞蟻為什麼不會被踩死?

A:是的,按照電影中的設定的確是那樣,而且坦克車也沒辦法當作鑰匙圈。這裡不訪想想,僅是改變原子間的距離,能夠縮到無限小嗎?難道原子是不佔體積的?

Q3:為什麼縮小到一奈米後路徑會不穩定?

A:有人回答不確定性原理(曾被稱為測不準原理),的確這是目前我能想到最好的解釋。詳細解釋可以參考海森堡的測不準原理,總之,只要觀察則必然會有最小誤差。而這必然誤差,理論上非常小,巨觀世界中並不需要考慮。

Q4:如果縮到量子級數,不確定性原理還會有效於蟻人嗎?

A:不知道,但應該會吧?不過首先必須要有另外一個觀察者來證實。

Q5:在還沒縮小至量子尺寸前,該生物早已死亡。主要是因為面積與體積比已經無法達到產熱及散熱平衡。

A:不知道(真的)。如果把蟻人裝看成一個裝著人類分子的密閉容器,就可以借用理想氣體方程(PV = nRT)來模擬看看,為了維持容器內所有分子造成的壓力固定(人不會被擠爛)且總體積縮小,必須讓整體溫度降低才行……(大概吧?)。

Q6:我在想…會不會那"縮小"同時也影響到和希格斯場的互動造成質量也縮小,而體積和質量的縮小比例不太一致,可能體積縮成跟螞蟻一般但質量大概從九十公斤縮成九公斤或更小,於是造成動作不符合九十公斤重的螞蟻以及地板沒被壓爆等等怪現象?

A:實在,就是,不知道(被揍)。那不過是科幻,認真你就輸嘍(被揍飛)。這問題要問正在研究該專業領域的人才知道,我沒辦法對這方面提供任何觀點。

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想想生活周遭的事物,對幾百年前的人來說,就如同像科幻小說令人無法接受。曾經被當作瘋子的預言家,最後當然還是被當作瘋子!不過運用現有的科學,思考他們的幻想,或許可以找到一些迷人(但可能無用)的可能性。

如果您還有更多疑難雜症想要討論(不一定是蟻人),或對上述我不知道的問題有所感想,也歡迎您在下方留言跟大家一起討論喔!

參考文獻:
Walker, J., Resnick, R., & Halliday, D. (2008). Fundamentals of physics. Wiley.
蕭如珀、楊信男譯。海森堡的測不準原理,物理雙周刊,32卷1期。
國立師範大學物理系Wiki。繞射
科學online。理想氣體方程

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關於作者

Wei

PanSci 實習編輯|偏執,自以為,說話pH值偏低,常常誤傷他人,也誤傷自己。念物理系之前,曾以為米諾夫斯基粒子是真實存在,也以為自己可以去光量子研究見到魔神凱薩,念完後仍然執迷不悟的繼續幻想。