【明報訪問】通識導賞:物理講師看《天能》 路蘭的逆行世界存在嗎?
感謝明報星期日副刊訪問🙇🏻♂️
成個訪問傾咗三個鐘,傾得好開心😆
//港大理學院助理講師、港台《五夜講場》「真係好科學」主持余海峯(David)這陣子常被朋友催促去看基斯杜化路蘭新戲《天能》,「叫我睇完解畀佢哋聽」。戲中羅拔柏迪臣飾演的Neil chok晒咁講時間如何逆行,咩逆熵,咩逆電子理論,聽David解畫後,理清一點點路蘭用科學概念施的戲法,看你會不會同意他的觀後感,「難明其實與物理學無關」?嗱,純學術討論,爛片好片不屬本文討論範圍,只能夠講科學有趣不輸電影,super。
熵是什麼?
將桌面一粒子彈吸上手掌,戲中科學家沒解釋太多未來科技如何做到「逆熵」,只說「不必試着明白,感受就可以了」。主角試了試,似懂非懂明白動作怪異倒帶,就是逆熵,即時間可以倒流。故事簡單而言就是未來的人想用逆熵在他們的「過去」毁滅世界,主角亦利用時光倒流阻止這個圖謀,而他回到過去的方法,是進入旋轉門逆轉時間方向,即像影片倒帶般,逐秒倒回某時間點行動,所以看到鳥倒後飛,也要戴口罩以免吸入逆流氧氣,再入旋轉門的話,就可把時間扭成順向,如常行動,從過去又逐秒回到現在。
停一停,在你的回憶按個pause。David說:「路蘭蠱惑地混淆了觀眾。」
定義時間的方法
物理上如何定義時間?熵是其中一個方法。「熵(entropy)是一個概念,即這個宇宙會愈來愈凌亂,熵代表有幾凌亂,就像我們面前的辦公桌,不執拾會愈來愈亂,而不會愈來愈整齊,有條法則是熵在封閉的系統不會減少,只會增加,所以物理學家說這是時間的箭頭。如我每隔一段時間為辦公桌拍一張照,即使沒表明時間,你也能排列到哪張是先哪張是後,愈亂就是愈後。」
才不是,你會說,我的桌子每天都很整齊。對,這個法則有個前提,是在封閉的系統裏才會愈來愈亂,一旦清潔阿姐開門執房,就是逆熵。難道阿姐已逆行時空?﹗宇宙冷笑一聲,當然不。「她收拾時也有消耗能量,呼吸、消化食物,會變熱能散失,熱能散失的熵(增)是多於收拾房間的熵(降),所以整體對於宇宙而言,熵仍是增加中。」
執房只是局部的逆熵,「生命亦是逆熵的最好證據,生命是高度複雜而有秩序的排列。有人會說達爾文是錯的,物種不會演化,因為生命突然存在,便違反熵增這個物理定律,這聽上去已不太合理,就如執房,以整個系統而言,熵的總和仍是增加,不會減少,如人死後化為塵土,熵亦會增多」。
熵值減少 時間可逆行?
如此,「子彈回頭,人倒轉行,物理上冇話唔得,局部的熵降低,整個宇宙熵增加都沒有問題」。局部逆熵,不代表時間逆行。但如果整個宇宙熵值減少呢?時間理論上便會逆行。在上世紀90年代以前,科學家確曾為此很苦惱。「宇宙大爆炸的理論說宇宙是無中生有,本身連時間空間都不存在,是突然出現的。科學家曾以為宇宙膨脹會減慢,最後會倒過來塌縮,像氣球不吹就會變小。膨脹時東西愈來愈分散,熵便愈來愈高;宇宙收縮,東西會聚集,熵愈來愈低,如果以熵定義時間,就是在未來某一刻,時間會倒轉方向走。」不過科學家後來發現,宇宙膨脹是加速的,永遠不會返轉頭。
終極武器:反物質炸彈
戲中角色Neil隨口提及一堆物理學名詞,睿智說完Richard Feynman的逆電子理論,又說正反電子相撞會導致「湮滅」(annihilation),實際上是兩種概念。先來點科學ABC:物質由各種元素構成,元素的最基本單位是原子,原子由更基本的粒子組成,即中子、質子、電子。中子與質子組成原子核, 電子則圍繞原子核,形成原子。
逆電子理論描述的是「一粒電子順時間向前行,就等於一粒反電子逆時間向後行」。而湮滅就如其名,「一粒正常的粒子,跟反粒子接觸時會湮滅,變成能量」。但要搞清楚,湮滅所形容的與時間逆行無關,「它是講順行的電子與反電子接觸。而我們的世界沒有逆行的反電子,因為這不是路蘭世界」。
電影內常常提及「鈈」與核武,如果要比較毁滅世界的威力,David說,若利用湮滅製造反物質炸彈,「會勁過所有炸彈,包括核彈、氫彈」。正所謂「核爆都唔割」,核彈被視為終極武器,原理是靠核分裂(nuclear fission)產生能量,「將原子分裂後,原子本身一些質量會不見了,碎片加起來會比原本輕,不見了的質量會變成能量,原子彈就靠這些能量造成爆炸」。而另一種威力強勁的氫彈,則相反靠核融合(nuclear fusion)過程中散失的質量取得能量,即前者是分,後者為合。
核分裂要用比鐵更重的元素,核武國常因各自收起幾多鈾起爭端,鈾與鈈都是會被用作製造核武的元素,「二戰掉在日本的兩個核彈,廣島的用鈾,長崎的用鈈」。至於核融合要用比鐵輕的元素,「宇宙有七成以上元素是氫,地球上最多氫是大海」,因此氫就被用來製核融合彈。
製造反物質彈可行嗎?
但核分裂彈,鈾的原子分裂過程只有0.1%質量轉為能量;氫核融合亦有0.7%。如果是湮滅呢?100%。「湮滅可提取的能量是100%,因為兩粒粒子完全消失,即所有質量消失。」
在現實世界,我們與萬物都由正常粒子組成,反粒子並不存在,但有科學家製造過。那豈不是很危險?另一電影《天使與魔鬼》(Angels & Demons)裏湯漢斯救世界,就是制止那一小瓶反物質碰到正常物質,保護梵蒂岡不被炸掉,「反物質不能碰到容器(正常物質)本身,要用磁場定在中間,所以湯漢斯要在容器無電之前找到它,在天空爆炸」。現實中科學家成功製造過反氫原子(由反電子+反質子組成,氫是最輕元素,沒有中子)及在實驗中發現過反氦核,但反粒子碰到空氣(正常粒子組成)都會湮滅,所以要製造殺傷力大的「反物質彈」,在研究如何砌出質量夠大的反物質前,先要解決儲存問題,「人類的科技還不足以抽出所有空氣造成真空」。有沒有國家在研究,就不得而知了。
祖父悖論
假如時光倒流,過去可被改變?
這個悖論好簡單,假設人類真的有時光機,我回去殺了祖父,我便不會存在,那麼又如何會有去殺祖父的我?「科學家爭論已久,如果人類科技夠進步,是否可以發明時光機?」不止祖父悖論,還有費米悖論(Fermi Paradox),「如果真有時光機,為何我們沒見到在時間旅行的人?」David笑言:「至少我一定會回到過去搞搞震,也有陰謀論說是美國政府掩藏這些人,乜都係話美國政府。」
《天能》裏的金句,What's happened, happened,妄圖改變過去是不可能的,這也有科學家猜想過,如物理學家諾維科夫提出的自洽性原則(Novikov self-consistency principle):「發明時光機之後,如何避免祖父悖論?其中一個想法跟路蘭說的一致,設想這個宇宙有安全機制,令已發生的事無論如何都會發生,你拿刀想插阿爺也會突然跣倒。」。但這樣想,除了殺阿爺,你甚至不能回到過去踩碎一塊落葉,每一件已發生的事都不能改變的話,即時光機亦是不可能出現的東西。「如果時空旅行可以存在,而宇宙有機制保護阿爺,這機制亦會同時否定時空旅行的存在。」另外又有另一套講法,「如果允許時光機出現,是像隨意門可以行入去的話,科學家計算出可以開到這個洞,但開的時間非常短,沒可能穿過」。再來一個比較不犯駁的科幻電影路數,便是《復仇者聯盟4:終局之戰》的平行時空了,每改變一個決定,都分裂出另一個時空,回過去殺阿爺會分裂出一個沒有「我」的時空,但與本身那個「我」身處的已非同一時空。
相對論、量子力學 界線在哪裏?
話說回頭,逆電子理論不是說同一粒電子順時向前行,同時就會有反電子逆時向後行?電影彷彿將這個情况放大,放在人身上,拍成主角逆時會見到人倒後行的畫面。不過這種「粒子如何,人也必如何」的聯想,科學上其實未解決。這又回到物理學的千古難題,宏觀描述宇宙運行的相對論與微觀粒子特性的量子力學,至今未有人想到兩者如何能夠相容結合。東西有多細才夠微觀,可用量子力學解釋?多大就會跌入相對論的範疇?沒人知道界線劃在哪,如果說有條明確界線也很奇怪,合理設想應是量子力學的效應會逐漸過度至相對論的世界,反之亦然,但說到底,兩者如何相接還是未解得通的問題。
科學未解的難題,正給予路蘭想像空間創作逆行世界,不過David說,「在我們這樣的大尺度,量子效應不存在,因為每粒粒子有量子效應,加在一起會平均了,數學上計得到平均後便沒有量子效應」。科學家仍在繼續研究多「小」才進入量子力學的世界,「有研究量子論的科學家做實驗,將粒子愈砌愈大粒,看什麼時候才沒有量子效應,發現以60個碳原子砌出來的『足球』(Fullerene)都有量子效應」。
電影有無破綻?
David走出戲院,花了些時間想把情節想通,「複雜是因為戲拍得緊湊,剪接多,沒時間讓人細想。車戰那場很複雜很多人,會去想誰向前誰向後,但物理真係唔關事。好多觀眾看科幻電影覺得自己看不明白,以為是不明白科學,其實明物理都不明齣戲」。例如「未來」的主角倒帶退到過去,駛另一架車至車戰現場,反車、起火,主角被救回後,可入旋轉門再把自己的時間扭回順行,但車的殘骸沒人處理,是否一直留到原地,留到馬路都未起好的過去?「這是不是一個bug呢?」但他好像無意為此「燒腦」,反而滿懷興致與記者研究Inception結局那個陀螺,「有篇文話陀螺其實唔係男主角個圖騰,是他老婆的,他的圖騰是戒指﹗」「吓真係?」「你記唔記得老婆在夢中……」//
同時也有10000部Youtube影片,追蹤數超過2,910的網紅コバにゃんチャンネル,也在其Youtube影片中提到,...
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[馬里的科學實驗室]升降自如的:氣壓懸吊
【氣壓懸吊】
氣壓懸掛(Air suspension),是20世紀60年代發展起來的主動懸吊的一種。可根據汽車的行駛條件(車輛的運動狀態和路面狀況以及載荷等)的變化而對懸掛的剛度和阻尼進行動態的自適應調節,使懸掛系統始終處於最佳減震狀態。比方說,高速行駛時懸吊可以變硬,以提高車身穩定性,長時間低速行駛時,控制單元會認為正在經過坑洞路面,使懸吊變軟來提高乘坐舒適性。
【簡介】
就像大家所知道的,懸吊的核心部件是彈簧和避震器。空氣懸吊同樣也不會例外,氣體彈簧和可調阻尼式減震器組成了空氣懸吊的主體,而氣體彈簧是在一個密封的容器中衝入壓縮氣體,利用氣體的可壓縮性實現彈簧的作用,這種彈簧的剛性是可變的,因為作用在彈簧上的載荷增加時,容器內的定量氣體被壓縮,剛性自然增強;反之,載荷減小,氣壓降低,彈簧鋼性自然縮小。如果從分類上看,氣體彈簧有空氣彈簧和油氣彈簧兩種,而空氣彈簧又可以分為囊式彈簧和膜式彈簧。
【氣壓懸吊之避震器】
阻尼可調式避震器方面主要有兩種,一種是液壓式避震器,一種是充氣式避震器。較為常見的液壓式可變阻尼減震器是電子液力避震,它是通過ECU檢測到需要「變硬」的情況時,通電使得電磁液粒子由雜亂到排列整齊,因為粒子磁極相對的關係,所以受壓時難壓縮,阻尼大,顯得硬,而今天換成是「變軟」的情況,ECU取消通電的指令就會讓電磁液粒子重新失去磁性,阻尼變小,此時就會顯得軟。而另一種充氣式避震器原理與普通避震器基本一樣,不同的是它只有一個缸筒,減震油液與高壓氣體用一個O形密封圈隔開,高壓氣體減少的只是車輪突然衝擊所產生的高頻震動並有助於消除噪音,起到變阻尼作用的只是改變壓縮閥和伸張閥的節流孔通流量。
【優劣定論】
大多數轎車目前採用的傳統的不可調的螺旋彈簧懸吊系統相比,空氣懸吊系統可以根據道路的起伏不同調高或調低底盤高度,使車輛能夠適應多種路況條件下的駕駛需求。而因為這種設計目的,空氣懸吊系統多用於經常在惡劣的路況條件下行駛的越野車上,以保證車輛能夠順利地通過泥濘、涉水、砂石等路面。空氣懸吊系統是一種很先進實用的配置,但是卻很「脆弱」,因為系統結構較為複雜,其妥善率要遠遠低於螺旋彈簧懸吊系統,而用空氣作為調整底盤高度的「推進動力」,避震器的密封性還需要進一步提高,如果空氣減震器出現漏氣,那麼整個系統就將處於「癱瘓」狀態(GG了)。如果頻繁地調整底盤高度,還有可能造成氣泵系統局部過熱,會大大縮短氣泵的使用壽命,哎,空氣懸吊真的使人又愛又恨!
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#馬里的科學實驗室 #空氣懸吊 #又愛又恨
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雜談文
看完發表會五味雜陳
想說把摸過的車都回憶一下
每款車都能聊好多
不過盡量長話短說
主要都光陽車款
__________
1. Like 125 2016
是初代Like,唸大學騎四年
所以對這車系比較熟
當初老爸受認識的車行鼓吹消庫存
如今路上都看得到,有趣...
光陽2012外銷越南的Many
2016改名Like在台灣上市
所以會看到超級老的油箱蓋設計
實際上Like車系是在歐洲經營許久
這命名給人有點蹭關係的感覺
用西門子電腦+奔騰系2V引擎
加速慢,尾速低,前12後10的怪車
在2017年路上還很不常見
2018年底出了150版
改電子儀表、加大碟盤
2019年125版套上馬牌ABS
2022年光陽終於才想到要將它現代化
Like II 改彈跳式油箱蓋、有前置物空間、新名流引擎
2023年推出Keyless版迎戰Fiddle
(而150版完全被放生了...
我300公里前一直遇到起步時皮帶打滑
1000公里遇到前煞油管過度膨脹
導致拉桿輕易按到底還力道不足
自行改金屬油管解決(開啟DIY之路)
騎到2萬5公里都沒什麼大問題了
算是穩定、騎好看的老車款
上過武嶺也沒遇到問題
後輪改12吋轉彎比較不會磨中柱
2. Cue 125 2016
家人的車,也是唸大學在騎
GP125的雙生車,也是奔騰系
加速比Like快,尾速也比它高
騎兩年後怠速時常卡高轉
停紅燈會微微往前衝
結果才知道買到光陽自製節流閥版
步進馬達設計不良易壞
車行說換新的久了還是會遇到
因為是老爸交情很好的車行
討論完付材料費直接改成西門子版
換了儀表、主配線、節流閥系統
順順騎到今年被我改成前碟煞了
3. 奔騰V2 125 2014
家人買來代步,長期停室外
奔騰車系歷史悠久但我沒經歷到
V2在我心目中是不壞神車
冬天也一觸即發,起步有力
認識的車行也說外送輕鬆跑10萬公里
颱風天曾被吹到蠻遠的地方躺著
牽起來也是沒壞直接繼續騎
這台是西門子節流閥
有遇到油門感應電刷磨損接觸不良
換整新品節流閥
有明顯改善油門順暢度
零件牢靠、成本低廉
無法理解光陽為何不延續這款車系
新車K1幹嘛不叫奔騰V3就好
大家肯定理解奔騰的精神
4. 金勇 125 2008
聽說我對檔車起興趣
所以外公就跟朋友收來給我騎
這款車源自1976年本田CG125
初衷是OHV系統應付缺乏保養的環境
不換機油也不會壞的超強引擎
光陽至停產為止沒大改過什麼設計
它是學習機車原理的最佳教材
騎半年後被我拆光研究
目前正進行我的手工車計畫
塑膠車不玩了都在學這個
5. Jets 125 2017
前女友的車,照顧兩年
賽車知名度不用多做介紹
過彎超穩,加速尾速很棒
新車遇到騎直線定速時車身搖晃
把三角台珠碗鎖緊一點解決
新車遇到組裝瑕疵
車牌把後土除烤漆刮傷
重新調整後解決
整體很滿意他的運動性跟穩定度
但後續的SR跟SL真的豪醜
6. Cuxi 100 2013
老媽的舊車,我整理完賣掉了
是台輕便的小車,加速輕快
下懸吊設計下傾角很穩
難怪一堆人玩它改裝
山葉的車貴了點但烤漆品質很棒
排氣管跟車架幾乎沒生鏽
只有遇到冬天難發動的通病
拉一條強化負極線給啟動馬達解決
聽說目前山葉已停產Cuxi
讓Limi取代Cuxi的小車市場
7. Fiddle 125 ABS Keyless 2022
買給老媽的新車
FNX車系引擎
怠速幾乎沒震動
加速很輕快也很小聲
三零科技體驗很棒
載小孩上下學也有力
目前遇過停在地下室機房旁Keyless失效
牽至戶外就解決
看說明書疑似是遇到電磁干擾
我覺得KRV的Keyless設計比較好
我媽則至今仍對這台新車讚不絕口
8. Bon 125
朋友的車
騎起來很特別
引擎是2V但催油體驗像4V
排氣聲音跟加速曲線
第一感受是彷彿騎到小Jets
除了整流器容易壞之外
看朋友騎它台灣跑透透都沒毛病
外型酷炫,根本就是小G6
不懂PGO為何不繼續賣
出那什麼醜Zan
9. Krider 400 2020
當初只是想買重機兜風
看到FB上賣只跑50公里的二手車
價格甜了車子整個就香了
不用15萬買川崎雙缸40匹400cc
而且還是新車不是老車
ER4引擎檔位明確好進退檔
離合器很輕
坐姿舒適自然(騎T3我覺得彆扭
避震視覺效果跟實際回饋都棒
剛牽遇到換檔催油頓挫超級大
租過500R跟R3知道這根本不正常
把ECU電腦換成陸版的就解決了
洗車遇到儀表進水
出保固換全新儀表解決
出保完遇到車殼有異音共振聲
結果是光陽重機店沒妥善裝好車殼
我全拆掉重裝並貼抑震泡棉膠解決
過保後淘寶光陽原廠店是我的後勤
零件比川崎車本田車都便宜太多
太少騎把電瓶放到壞掉
升級鋰鐵電瓶並定期充電
現在簡直超好騎(不過還是很少騎
買了滑離合還沒裝
然後牽車時會想起它的200公斤
10.KRV MOTO 180 2022
規格配備大家應該都知道
外觀跟懸吊設計我都很喜歡
不過對用料QC超級不滿意
再整理抱怨一次
2022年11月出保更換曲軸油封
2023年8月出保更換引擎溫度感知器
2023年9月出保更換左側前後方向燈
都停騎樓,方向燈也能進水
而且以上都是通病,FB社團不少人遇到
剛牽新車就發現龍頭是歪的(組裝品質
撞電線桿修正解決
剛牽車一週在停車場被人弄倒賠一塊車殼
結果叫來的原廠殼烤漆橘皮超嚴重
跟原車的烤漆品質顯有落差
牽車半年發現油門線橡膠套裂損
現在看到引擎吊架襯套鐵環也生鏽了
將來還要擔心其他人遇到的下三角台生鏽
看到光陽又在「改款」KRV
我只覺得傻眼
初版->Moto->Nero->RomaGT
透明總泵、加個風鏡也一款
換湯不換藥,到底吸引誰
光陽要不要再檢討一下
至少讓產品有個健康的生命週期吧
不要在那邊皮帶鏈條車牌上下移的把戲
搞機海戰術只會走HTC的後路
many imany led moto到底要幾款
倒不如好好承認自己出包
推出完全debug版KRV就好
廣告文案中年味超級重
至尊巡旅只會想到至尊寶
11.VJR 125 TCS
最近親戚剛牽
價格超級超級低
因為認識的車行有庫存車才得買
低調分享
有機會再借來開箱
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