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到底哪一只是右手

时间:2023-02-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:可是,表面上看我们能够辨认出磁铁的北极。如果我们见过指南针,就可能会注意到指向北极的指针是浅蓝色的。我们现在的问题就是,要向他描述心脏在哪一边,而他则看不到任何我们所看到的东西,我们也不向他发送任何说明“右”是什么的样品——没有任何标准的右旋物体。

这样看来,实际的情况是,在研究任何现象时总是有两种或者偶数种正确的手性规则,而最终的结果是,现象看起来总是对称的。因此,简而言之,倘若我们连南极和北极都分辨不出,也就无从分辨左手和右手。可是,表面上看我们能够辨认出磁铁的北极。比如说,指南针的北极是指向北方的一根指针。不过,这当然也是一种局部的性质,它必须根据地球上某一地区的自然特征做出判断;这只不过就像谈论芝加哥在哪个方向一样,是不算数的。如果我们见过指南针,就可能会注意到指向北极的指针是浅蓝色的。可是,这只不过是人们涂到磁铁上的颜色。这些性质全都是局部性的、人为约定的判断准则。

然而,假如一块磁铁真的具有这样一种性质,当我们足够近地观察它时,就会看到细小的绒毛在它的北磁极上而不是在南磁极上长出来,如果这是一般的规则,或者如果存在任何惟一的方法可以把北磁极和南磁极区分开,那么,我们就可以辨别出两种情形中我们实际上看到的是哪一种,而这将会是反射对称律的终结。

为了更清楚些说明整个问题,设想我们正在与一个火星人或者某个离得非常非常远的人通过电话交谈。我们不能向他发送任何用做检验的实际的样品;比如说,如果我们可以传送光信号,就可以向他发送右旋圆偏振光,并且对他说,“这是右旋光——只要检查一下它的旋转方向就知道了。”可是,我们不能向他发送任何东西,只能与他交谈。他离得很远,或者在某个奇怪的地方,看不到任何我们能够看到的东西。比如说,我们不能说,“看一看大熊星座;好,留意那些星星是怎样排列的。我们所指的‘右’是……”我们只能通过电话与他交谈。

现在,我们想要把有关我们的一切都告诉他。当然,我们首先从定义数字开始,于是这样说,“滴答,滴答,2,滴答,滴答,滴答,3,……”这样,他逐渐地能够理解一些单词了,就这样做下去。过了一会儿,我们就有可能变得跟这个家伙非常熟了,接着他就会说,“你们这些家伙长了个什么模样呢?”我们就开始描述自己了,对他说,“噢,我们有6英尺(1英尺约为0.3048米)高。”他说,“等一下,6英尺是什么意思?”有可能告诉他6英尺是什么意思吗?当然有可能!我们对他说,“你知道氢原子的直径吧,我们有17000000000个氢原子那么高!”之所以能够这样说,原因就是物理定律在尺度变换下是不变的,因此,我们能够定义一个绝对长度。我们就这样说明了身体的大小,并告诉他体型大致上如何——我们的身体有一些像丫叉一样的东西,丫叉的末端伸出5个突出来的玩意儿,如此等等,他顺着我们的描述进行想象,我们就这样描述完了我们的外表长得怎样,这大概不会遇到任何特别的困难。在我们描述自己的过程中,他甚至做出一个我们的外形的模型来。他说,“哎呀,你们一定是非常英俊的家伙;那么身体里头有什么呢?”于是我们开始描述身体里头的各种器官,我们说到心脏,我们仔细地描述了它的形状,对他说,“好,把心脏放在左边。”他说,“嗯……左边?”我们现在的问题就是,要向他描述心脏在哪一边,而他则看不到任何我们所看到的东西,我们也不向他发送任何说明“右”是什么的样品——没有任何标准的右旋物体。我们做得到吗?

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