使用縮小燈一定有風險，申購「縮小人生」前應詳閱公開說明書！

2017/10/26 |

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上回我們討論了虐待寶可夢的寶貝球，這次就暫且先不用打電話報案，我們來討論一下把動物縮小的物理學吧。

source：哆啦A夢2014年電影產品宣傳照

除了寶貝球這種殘忍的道具之外，哆啦 A 夢就顯得溫柔許多，他有兩個比較溫和的道具能夠把物件縮小，分別是縮小燈和縮小隧道。任何物件只要穿過縮小隧道都會變小，而被縮小燈照到的任何東西除了會被變小也能被變大，是比縮小隧道方便得多的法寶。

許多模型並非物件縮小版本

各種生活中的縮小模型，圖／by rosaschaf@pixabay。

很多模型都只能夠觀賞，缺乏實際功能。即使火車模型能夠在模型路軌上行駛，其各部件的運作方式亦與真實火車不同。再者，製造模型的物料亦不會跟實物相同。

所以，其實我們平常在模型店買得到的模型，絕大部分都不是「物件的縮小版本」，而是「以某比例表現物件外觀的製品」。當然，這認知絲毫沒有減低我購買鋼彈模型的意欲。

當然如果可以是 1:1 的模型就更好了。source：Pixabay

很明顯地，這些能夠縮小物件甚至生物的道具，並不會把物質的組合成份改變，否則生物就活不了。如果縮小後物體的構成不改變的話，有兩個可能性。第一個可能是所有粒子都縮小了。這可能嗎？

縮小粒子意味改變物理定律？

宇宙中的粒子，圖／by LiNCH_Pix@pixabay。

物理學家發現，宇宙間的粒子存在著規律。他們發現除了構成所有化學元素的原子之外，還存在著非常多種粒子。起初，物理學家非常興奮，可是隨著更多新粒子不斷被發現，他們就面對了一個難題：為什麼會有這麼多種有著不同性質的粒子？

不過，當理論粒子物理學家結合量子力學和群論（group theory），一種研究數學「物件」的集合間的規律的數學分支，就發現原來存在於宇宙中的一切粒子都遵守著同一個規律。他們叫這規律做物質的標準模型（standard model）。

原來，根據標準模型，所有粒子都是「點」，即是沒有大小的！那為何物質會有著非零的尺寸？答案就在粒子之間的力。

國際太空站的太空人在失重環境，圖／by International Space Station Imagery@wikipedia commons。

宇宙間的四種力，由強到弱分別為強核力、電磁力、弱核力、重力。四種力不單有著不同的大小，其影響範圍都不盡相同。因此，兩個粒子只有在某距離之內，才會感受到顯著的力。這個範圍就可說是該粒子的尺寸。亦因此，「尺寸」其實並非粒子的基本性質，而且以各種力所定義的尺寸都會有所不同。

因此，如果要改變構成宇宙萬物的基本粒子的大小，就必須先把這個宇宙的物理定律全部改寫。同理，亦不可能在不改變物理定律的情況下把粒子放大。縮小燈和縮小隧道只會縮小特定物件，看來並沒有改變物理定律吧？

能把人縮小的都是極危險道具？

所以，我只能假設這些道理實際上是以第二個可能性：減少物件的構成粒子數量來實現縮小吧。所以我們可以問，構成一個物件的原子數量有下限嗎？

答案是肯定的，一個原子就只能是一個原子，我們不可能只用一個原子就組合成各種東西吧。不過，現代科技的確發展到能把某些工具縮小至非常小的尺寸。早期提出這個構想的其中一位科學家，就是著名物理學家理查．費曼（Richard Feynman）。

理查．費曼（Richard Feynman），圖／ by wikipedia commons。

當年，費曼曾經提供獎金給造出微型馬達的人，條件是該馬達能夠在顯微鏡下正常運轉。出乎他意料之外，很快就有人成功拿走獎金。今天，科學家和工程師們已經造出比人體細胞更小的電動馬達，能夠以壓電效應產生電力。科學家希望在不久的將來，這種馬達能夠幫助醫生把藥物準確地運送到特定細胞裡。

不過，微型馬達與一般馬達的構造完全不同。說到如何能夠以最少數量的原子製造出同一構造的物件的微縮版本，很大程度取決於該物件的複雜性。明顯地，一台汽車引擎比一本書更為複雜，所以我們可以合理地想像，同樣構造的一本書能夠比同樣構造的一台引擎縮得更小。

source：截自《縮小人生》預告片

那麼，人體又如何？生命有著非常複雜的構造，特別是我們的眼睛和腦袋。其中腦袋的神經元更多達千億，它們之間可能的連接方式數量比宇宙中的粒子數量更多。所以，如果把人以減少粒子的方法慢慢縮小，我想不用縮得太小，腦功能早就完蛋了。

這些道具輕則能把人變傻，重則能使人完全喪失腦功能，嚴重危害健康，各位務必放在孩童不能觸及之處啊。

而即將在 2018 年上映的電影《縮小人生》的概念與哆啦 A 夢的縮小燈和縮小隧道非常相似，不過就這樣看預告片段，會發現一件有趣的事情：縮小了的人類除了身體縮小了外，其他一切生活都顯得非常正常，感受到的物理定律沒有絲毫改變！這是可能的嗎？例如，會不會只是一點點風就像刮超級颱風？縮小後還能如常喝水喝伏特卡嗎？敬請期待我明年將為泛科學寫的《縮小人生》電影物理解構！