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《麦克斯韦妖――关妖精的瓶子》
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               麦克斯韦妖 ――关妖精的瓶子 作者:婕妤 詹姆斯・麦克斯韦先生虽然是一位严谨的物理学家,但是在面对超自然现象 时却相当能沉得住气,这或许要多亏了他的妻子对一切民间传说的多年爱好。 眼下不速之客正坐在壁炉旁边,样子多少有点寒酸。经过主人的再三请求, 他才勉强摘下头上那顶又厚又皱的暗绿色尖顶帽放在膝盖上揉捏着,露出汗涔涔 的额头和那双标志性的毛茸茸的耳朵。 “抱歉,失陪一下。”麦克斯韦先生说着,起身离开了客厅,这时玛丽正端 着咖啡站在走廊尽头。 “那就是妖精?”她好奇地问。 “至少他自己是这么说的。” “个头倒挺大的。”玛丽评价道,“就是样子好像不太中用。” 的确,那个坐在壁炉旁的……(该怎么称呼呢?东西?)完全没有任何可以 称作是威严、神奇甚至是可怕的仪容,披着一件破旧的外套,倒像一个刚从玉米 地里钻出来的农场工人,尽管他确实是像传说中那样,“嘭”地一声,伴随着一 阵烟雾凭空出现在麦克斯韦先生的实验室里的。 “我想这是个玩笑。”麦克斯韦先生耸耸肩,“尽管不明白为什么。” “不过你还是小心点,妖精的力量没准儿并不像外表看上去一样。”玛丽说 道,语气中却听不出什么担忧之意。他们一起回到了客厅。 喝下一杯热乎乎的黑咖啡后,妖精看上去放松了一些,于是麦克斯韦先生重 新挑起话题: “龙……抱歉,这位先生,您一开始说您的全名是?” “科鲁耐里亚斯?古斯塔夫?龙佩尔斯迪尔钦。①”妖精回答道,表情几乎 有点不好意思,“这是后来人家给我起的,一个非常古老的德国姓氏。” “是的,是的,先生,不过还是让我们继续吧,我记得刚才我们谈到阿基米 德。” “对,他是我的第一个主人,实话说吧,一个不折不扣的老疯子。”妖精板 着脸说,“我被他使唤了几十年,造了不知道多少乱七八糟的东西,罗马兵进叙 拉城的前一天晚上,他把我封到石板里面,一封就是一百多年哪。”②说到这里, 妖精的眼睛居然有点湿润了,他连忙用长满毛的手背胡乱摸了两下。 麦克斯韦先生清了清嗓子:“我明白,不过您还没说你们当时打的什么赌呢。” “打赌?哦,是的……太久啦,我……我记不清了。”妖精结结巴巴地说, 继续低头揉捏他的破帽子,“其实那件事儿从开头就注定是我吃亏,您也知道他 是个多难缠的老头。” “好吧,那么您又是怎么从法拉第先生的实验笔记里冒出来的呢?” “这个说起来话可长,中间经历了好多事儿哪,您要是知道了我那一串儿主 人的名字准能猜到是怎么个过程,我也不跟您在这儿废话。”妖精抬起头,用一 种近乎哀怨的眼神望着对方,“总之你们这些搞物理的没几个正常人,就拿那位 法拉第先生来说吧,我那天正帮他缠线圈缠得好好的,他就突然跟我来一句:” 你跟着我已经够久了吧,我也没什么事儿要你做了。‘连声告别都没有,就这么 着拿个本子把我封起来,然后我就稀里糊涂地到了你这儿。千真万确,跟了他这 么久,除了线圈就是线圈,连一个铜板也没想起来向我要过。“ 麦克斯韦先生刚想对此事发表一下评论,因为,众所周知,法拉第先生是他 的老师,但是玛丽仪态款款地出现在门口。 “詹,要留这位先生吃晚饭吗?” 妖精顿时坐立不安起来,“不……不用麻烦了,先生,太太,我想我们还是 尽快把事儿办了吧。”他从口袋里摸索出一卷油腻腻的羊皮纸,因为年代久远而 残缺不全。 麦克斯韦先生展开细细地看,妖精在旁边继续说:“总的来说就是这么回事 儿,咱们俩打个赌,我输了,我就供您差遣,要是您输了,您的灵魂和一切财产 就归我,而我就从此自由了。” “一定得这么办?”玛丽斜过身子问道。 “老规矩啦,太太,几千年来大家都是这么办的,您大概多少听说过。” “和妖精打赌未必是件有利可图的事。”麦克斯韦先生抬起头,“你能带给 我什么?” “很多。”妖精伸出毛茸茸的爪子,亮闪闪的金币从掌心里冒出来,他故意 让它们叮叮咚咚地落在地上,“财富,权势,地位,只要是你所要求的。” 麦克斯韦先生好奇地望着他的手掌,“不管怎么说,这似乎是个机会……” 他喃喃自语道,“好吧,玛丽,我们迟会儿再开饭,现在先拿只笔来。” 打赌的规则是这样的,麦克斯韦先生提出一个难题,如果妖精在二十四小时 内无法解决,胜利就归麦克斯韦先生,否则就是妖精赢得一切,当然,前提条件 是这个难题必须是有某种特定解法的。 mpanel(1); “这事儿怕没那么容易,亲爱的。”麦克斯韦夫人心中多少有点忐忑不安, “你怎么能有把握赢过妖精呢?” “听我说,玛丽。”麦克斯韦先生小心地压低声音,“我仔细看过契约书了, 猜猜我发现的最有意思的事情是什么?是那一长串签名,亚里士多德,伽利略, 牛顿,哥白尼,几乎我所知道的物理学家都在上面,齐全得可以编进百科全书了。 这倒不稀奇,可是你想想看,几千年来,从没听说这上面的哪个人是因为和妖精 订了什么契约而输掉性命的,我想我还不至于是第一个。” 玛丽迅速地眨眨眼睛。 “可怜的妖精。”她叹出一口气,“你打算怎么怎么为难它?” “说实话,我倒是想趁这次机会做个实验。” 就在妖精把它汗涔涔的尖顶帽揉到一百零八次的时候,麦克斯韦夫人带着和 蔼可亲的微笑把它请进丈夫的实验室,顺便小心翼翼地从它手里抢救出饱经蹂躏 的帽子挂到衣帽架上,这时候麦克斯韦先生正在对初具雏形的仪器设备进行进一 步调试。 “我想这样就可以了。”麦克斯韦先生将塞有橡胶塞的一端从水槽里取出来 ③,说道,“来吧,这边是入口。” 妖精用近乎绝望的眼神看着这堆闪闪发光的玻璃器皿,它的主体是一个两端 有橡胶塞的大玻璃瓶子,瓶子中间被一道竖直的的玻璃隔片隔成两半,其中一边 装有一些液态乙醚。“你要把我关进去?”妖精有气无力地问。 “不错,让我们来看看你能不能找到出来的办法。”麦克斯韦先生回答道, “这将是很有意义的一次实验。” “妖精站在空瓶子的那一头犹豫了一阵,带着听天由命的神情缩小身躯钻进 瓶子里,随着一阵响动瓶口被塞住了。 他飘浮在空气里向四周张望着,玻璃瓶壁展开一个圆滑的弧度,将外面的景 物放大了很多倍,麦克斯韦先生及夫人正在向里面好奇地张望着。 直接出去是不可能的。众所周知,在任何一个童话里,一个妖精再怎么神通 广大,只要被人关进了玻璃瓶就再也别想出去。(这个奇怪的事实或许说明了妖 精的变身能力是有限度的,否则他们就可以缩到原子级别,然后从二氧化硅巨大 整齐的网格中悠哉悠哉地钻出去,④虽然我们很难说他会不会受到静电力的影响 而被牢牢地吸附在某个共价键上。)显然,麦克斯韦先生是将这一点考虑进这个 有趣的实验中的,哦不,差点忘了,这是一场生死攸关的赌博。 那么,要出去只有一个办法,一个由实验者事先决定好的,唯一的方法。 我们应该说妖精科鲁耐里亚斯?古斯塔夫?龙佩尔斯迪尔钦具有相当良好的 科学头脑,或者,至少是在长达几千年与物理学家的相处中多少学会了一些科学 的思维方式。最初的沮丧情绪逐渐平息之后,他开始尝试着把自己缩得更小,然 后仔细地检查玻璃瓶的每一寸内壁。 当麦克斯韦先生和夫人喝过一杯咖啡,进入实验室观察进展时,妖精把自己 变到肉眼可见的尺度,身上满是湿乎乎的乙醚蒸汽。 “我在横膈上发现了两个小孔。”他宣布说,“对我而言它们稍微窄小了一 点,不过我还是到另外一边去看过了,除了令人晕眩的气体外什么也没有。”⑤ “那些孔本来说就不是为你弄的。”麦克斯韦先生略带歉意地说,“我尽量 把它们弄小一点,这是出于实验目的的考虑。” 妖精搔搔毛茸茸的后脑勺。 “我想我很快就能明白你的意思。”说完它又变得看不见了。 当他们走出实验室时,麦克斯韦先生夫人像少女般调皮地眨了眨眼睛,说: “我开始认为你赢定了,亲爱的,姑且说是女性的直觉吧。能透露一点军事 机密给我吗?” “事实上,我想看看他有没有可能将冷热气体分开,换句话说,速度快的和 速度慢的,这里涉及到减熵的问题。”麦克斯韦先生回答道,但是明显有点心不 在焉,他搂过夫人的肩膀在他额头上轻吻一下,“你先去睡吧,亲爱的,我想继 续观察一小会儿。” 一个小时后他再去看的时候,发现妖精已经抓住了诀窍。 “我缩小到了所能到达的极限,在这个尺度上空气分子就像一些疯狂的小弹 珠一样飞来飞去。”妖精气喘吁吁地说道,“只要能控制这两个小孔,只让速度 快的进入另外一边,将会使那边的温度升高,让液体变成气体推动塞子,甚至可 能发生爆炸。”⑥ “看来你真的知道不少东西呢。”麦克斯韦先生赞许道,“,加油干吧,可 能的话顺便帮忙记录一下那些朝你飞过来的小分子速度,或许我能借此机会验证 一下我的速率分布理论。”⑦说完他便离开了。 第二天早餐后麦克斯韦先生与夫人欣赏了一支舒伯特的即兴钢琴曲,然后迈 着轻快的步子走向实验室,清晨凉爽的风正从窗外的玫瑰花园里吹进来。 “怎么样?”他俯下身子仔细看了看,乙醚液面并没有明显的下降,“看来 你这一万效率并不高啊。” 妖精甚至没有现身,只是扯着嗓子大喊着: “您自己试试看就知道啦,先生,枪林弹雨哪,哎哟!对,我是说,能站稳 脚跟就不错啦,哎呦!哎哟!嗨,我听说,西部牛仔干的就是这活儿,行啦,不 跟您说啦!” 麦克斯韦先生摇摇头,这时玛丽从后面靠上来,柔声说道: “你看上去挺失望,詹?” “可能有一点。”他转过身,轻吻妻子芬芳的卷发,“我们的妖精虽说不上 精细灵巧,可也挺卖力的呢。” “我们的?”玛丽冲他顽皮地眨眨眼睛。当丈夫离开实验室去书房的时候, 她小心地拉上窗帘,将早上明媚温暖的阳光挡在外面,以免影响了实验精度。 当他们傍晚散步归来的时候,终于看到了一点成果――瓶子那边的温度确实 有升高,但是远远不够。 他们心平气和地坐在旁边等待着。巨大的时钟敲响了九点正,随着砰地一声 响,妖精气咻咻地将他那扁平的鼻子贴在玻璃瓶内壁上。 “我认输了!”他声音嘶哑地说,“快放我出去。” 玛丽十分体贴地端来面包卷和热咖啡,妖精狼吞虎咽了一番,总算恢复了精 神。 “我可从来没干过这么累人的活儿,真想让您找个机会亲自试试。” 麦克斯韦先生笑眯眯地叼着雪茄,脸上流露出好奇的表情。 “我想那一定挺有意思。”他边说边取出那卷长长的写在羊皮纸上的契约书, 妖精神情沮丧地签上他笨拙的字体表示新的主仆关系生效。 “以后我就听您的了。”他把一只手放到嘴里,开始轮番咬指甲,“不过您 能不能给我解释一下刚才是怎么回事?总有什么科学原理的,对吧?您给我讲讲。” 麦克斯韦先生挠了挠脑袋,站起来说: “好吧,你跟我到书房来,有几本书是我自己写的,可以先补充点基础的… …” 他搂着妖精宽大的肩膀走出去了,玛丽叹口气,柔顺地把满桌杯子盘子收成 一摞,本来早就想好这些事情从此可以拜托妖精干的。无论如何,今后的生活看 起来相当值得期待。 这就是麦克斯韦先生怎样轻易地制服了妖精,或者换个角度来说,这位因为 遇见了阿基米德,从而决定了之后的几千年中一系列悲惨遭遇的妖精科鲁耐里亚 斯?古斯塔夫?龙佩尔斯迪尔钦,是怎样又一次不幸失败的故事,但是这个故事 到这里还没有完全结束。 当麦克斯韦先生及其夫人先后去世后,他们在天堂的角落里种了一小片玫瑰, 一时间再没有什么物理研究来打扰他们清闲而宁静的生活,不过心地善良的妖精 偶尔会来看看他们。“你带来了什么?”麦克斯韦先生坐在椅子里问,他的妻子 仪态温婉地站在一边,姿势和位置都和他们生前所习惯的没有区别。 “一张照片,先生,太太。”妖精把那张薄薄的光滑的纸片从背后拿出来, 神情有些扭捏,“是我照的。” 麦克斯韦先生把照片举到眼前细细地看,上面是一些他不认识的人。 “让我猜猜……哪个是你现在的主人?或者说,是谁看了我的手稿?” “前排,中间那个,先生,不,再往左边,您相信吗?那时候他才十六岁, 我算是看着他长大的。”妖精边叹气边说,“别看他现在这么邋里邋遢,头发跟 闪电打过似的,当年可是个英俊少年。” “他都让你干什么了?”麦克斯韦先生好奇地问。 “他说跟我说:”诺,你追着这束光跑,能跑多快跑多快,等你追上它的时 候别忘了告诉我你看到了什么。‘你说说,这是人干的事吗?“ “当然,当然……”麦克斯韦先生沉思着,“我认为这个想法很了不起,众 所周知,光速是不变的,这我早就证明啦。”⑧ “我不太明白。”麦克斯韦夫人柔声说,“听上去是挺难为人的。” “还有更过分的哪,太太。”妖精眨巴着眼睛,亮晶晶的泪水在里面打着转, “您再看这位先生,背着我不知道搞了什么鬼名堂,然后拿出个盒子神秘兮兮地 让我钻进去。我可从您这儿学乖啦,郑重建议他放只猫进去试试,我们两个打赌 会发生点什么,结果到现在都不知道那可怜的小家伙是死是活。”⑨ “我没听明白。”麦克斯韦先生说。 “以后您会明白的,这跟您以前研究的东西不太一样。”妖经略有几分得意 地回答,“最关键的是这个老家伙,对,我就是要说他,他给我讲了一上午的物 质结构,还笑眯眯地拍着我的肩膀夸我学得挺快,到最后拿着红笔往满黑板乱七 八糟的图上圈了两个小球,然后说:”好吧,你能让它们朝同一个方向转我就服 了你。‘“⑩ 麦克斯韦先生疑惑地摇摇头,显然,这都不是他研究领域内的东西,但是无 疑重新激起了他对于物理学的兴趣。 “我会在今天下午的茶会上提出这些问题,你愿意参加吗?或许,你想见见 你以前的主人们,现在你所知道的东西已经超过我们了。” “他们都会来吗?”妖精有几分怯怯地问。 “大多数都会来,如果阿基米德先生没有忘了时间,而牛顿先生又没有身体 不适的话,⑾我们每天下午都会在一起喝茶,这个传统延续几千年了。” “阿基米德先生?你是说阿基米德先生?”妖精抓起他从不离身的尖顶帽从 椅子里跳起来,紧张不安地向四周张望着,“哦,不了,谢谢您的好意,但是我 想我还是走吧。” “太遗憾了,你真的这么不想见到他吗?”麦克斯韦先生站起来把妖精到门 口,“那么你能不能告诉我,他到底问了你什么问题?我猜了很久都没猜出来。” 妖精回过头,天堂宁静的午后阳光铺洒在他毛茸茸的耳朵和悲伤的黄眼睛上, 是如此温暖宁静,但他仍然笨拙地缩了缩脖子,仿佛仍不禁在那位容易激动的老 人激昂的气势威慑之下打了个寒战似的。 “其实他是个老好人,有时候我还真挺想念他的。”他回答道,“可是他不 该冲着我喊:”给我一个支点!‘这可是连上帝都没法办到的事情啊。“⑿ 注:①这确实是一个作者本人拼凑的,非常古老的德国姓氏,其中龙佩尔斯 迪尔钦这个姓来源于《格林童话・矮子精》,故事中的矮子精让王后猜他的姓, 如果猜不出就要把她的孩子抱走。 ②阿基米德死于战乱,这是大家都知道的,当时罗马军队攻陷叙拉古城,冲 进他的房间,那时候他正在做数学题,并且平静地说:“让我把这道题做完。” 这时一个愤怒的罗马士兵杀死了他。 ③这是用来检验容器气密性的简易方法,用手掌对容器加热,看有没有气泡 漏出来。 ④二氧化硅的晶体结构是呈立体的蜂巢形的,每两个硅原子间的共价键上接 一个氧原子,不过严格说来,玻璃并不是由纯净的二氧化硅所组成的。 ⑤乙醚蒸汽在医学上可以用作麻醉气体,但是在这里主要运用了它沸点低的 特性。 ⑥“麦克斯韦妖”的原理,不用作进一步解释。 ⑦这个就是那个我们热学课本里的重点――变态的“麦克斯韦分布律”,一 个有关于不同速率的分子的概率分布情况的方程式,我直到现在也没搞清楚这是 怎么推出来的。 ⑧爱因斯坦最早提出相对论的构想就是在十六岁,他在一篇论文里写道: “如果能够以光速前进,就能看到周围存在着静止的,同时又是振荡的电磁波, 这真是一件奇妙的矛盾。”而这一构想是以根据麦克斯韦的光速不变理论而来的。 ⑨薛定谔的猫……这个好像地球人都知道我就不解释了,为那只猫默哀一分 钟…… ⑩泡利不相容原理,认为对于费米子而言,存在于同一个能级上的两个电子 一定自旋方向相反,这个好像高中的化学课本里面有。 ⑾牛顿晚年时健康恶化,患有厌食、失眠等严重症状,并且有间发性的受迫 害狂想症,于1727年因病去世。 ⑿阿基米德的名言:“给我一个支点,我就能撬动地球!”(每次想到这里 都忍不住要狂笑……) (完) 03年9月

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