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2012年9月27日 星期四

共振創造了世界


大爆炸之後的宇宙溫度高得驚人,大爆炸之後30多萬年,宇宙溫度降到足夠低,使得電子和光子等可以結合而形成原子等物質。宇宙也由此走出晦暗的迷霧狀態而變得透明,使光可以穿透,宇宙微波背景輻射正是在此期間 產生的。上圖為歐洲普朗克天文望遠鏡拍攝的宇宙微波背景輻射圖,為人類勾畫出一張137億年前大爆炸後新生宇宙的藍圖。



共振是物理學上的一個運用頻率非常高的專業術語。共振的定義兩個振動頻率相同的物體,當一個發生振動時,引起另一個物體振動的現象

共振在聲學中亦稱“共鳴,它指的是物體因共振而發聲的現象,如兩個頻率相同的音叉靠近,其中一個振動發聲時,另一個也會發聲。

電學中,振蕩電路的共振現象稱為“諧振”。

產生共振的重要條件之一,就是要有彈性,而且一件物體受外來的頻率作用時,它的頻率要與後者的頻率相同或基本相近。從總體上來看,這宇宙的大多數物質是有彈性的,大到行星小到原子,幾乎都能以一個或多個固有頻率來振動。

共振不僅在物理學上運用頻率非常高,而且,共振現象也可以說是一種宇宙間最普遍和最頻繁的自然現象之一,所以在某種程度上甚至可以這麼說,是共振產生了宇宙和世間萬物,沒有共振就沒有世界。

我們都知道,宇宙是在一次劇烈的大爆炸后產生的。而促使這次大爆炸產生的根本原因之一,便是共振當宇宙還處於渾沌的奇點時,裡面就開始產生了振蕩。最初的時候,這種盪振是非常微弱的。漸漸地,振蕩的頻率越來越高、越來越強,並引起了共振。最後,在共振和膨脹的共同作用下,導致了一陣驚天動地的轟然巨響,宇宙在瞬間急劇膨脹、擴張,然後,就產生了日月星辰,於是,在地球上便有了日月經天、江河行地,也有了植物蓬勃葳蕤、動物飛翔騰躍。

共振不僅創造出了宏觀的宇宙,而且,微觀物質世界的產生,也與共振有着密不可分的干係。從電磁波譜看,微觀世界中的原子核、電子、光子等物質運動的能量都是以波動的形式傳遞的。宇宙誕生初期的化學元素,也可以說是通過共振合成和產生的。有一些粒子微小到簡直無法想象,但它們可以在共振的作用之下,在100萬億分之一秒的瞬間,互相結合起來,於是新的化學元素便產生了。因為宇宙中這些粒子的生成與共振有着如此密切的關係,所以粒子物理學家經常把粒子稱為“共振體”

既然共振是宇宙間一切物質運動的一種普遍規律,人及其它的生物也是宇宙間的物質,當然共振也是普遍存在於這些生命中了

人除了呼吸、心跳、血液循環等都有其固有頻率外,人的大腦進行思維活動時產生的腦電波也會發生共振現象。類似的共振現象在其它動物身上也同樣普遍地存在着。我們喉嚨間發出的每個顫動,都是因為與空氣產生了共振,才形成了一個個音節,構成一句句語言,才能使我們能夠用這些語言來表達我們的情感和進行社會交往。

許多動物身上還存在着其它一些形式的共振現象。炎熱的午間,蟬兒發出的“知了、知了”聲;寧靜的夜晚,蟋蟀發出的“嘰—嘶”聲;還有不知疲倦的大肚子蟈蟈的鳴叫聲,儘管這些昆蟲的聲調大不相同,但其中的共同之處都是藉助了共振的原理,都是靠摩擦身體的某一部位與空氣產生共鳴而發聲。除了昆蟲之外,鳥類也是巧妙地運用着共振來演奏生命之曲的大師,它們運用共振所發出的圓潤婉轉的鳴叫聲,是自然界生命大合唱中最為優美的聲部和旋律。因此,可以這麼說,如果沒有共振,世界將會失去多少天籟、大地將會變得多麼死寂

其實更為重要的是,共振能充當地球生物的保護神。我們知道,紫外線是太陽發出的一種射線,它們如果大舉入侵地球,人類及各種生物勢必遭受極大的危害,因為過量的紫外線會使生物的機能遭到嚴重的破壞。不過不用擔心,我們有大氣層中的臭氧層,是它們藉助於共振的威力,阻止了紫外線的長驅直入。當紫外線經過大氣層時,臭氧層的振動頻率恰恰能與紫外線產生共振,因而就使這種振動吸收了大部分的紫外線。所以,共振能使大氣中的臭氧層變得如防晒油一樣,保證我們不至於被射線的傷害。

另外,共振還能使地球維持在適當的溫度,給地球生命創造出一個冷熱適宜的生長環境。因為雖然經過臭氧層的堵截圍追,但仍有少部分紫外線能夠成功地突破層層防線,到達地球表面。這部分紫外線經過地球吸收后,能量減少,變為紅外線,擴散回大氣中。而紅外線的熱量,又恰好能和二氧化碳產生共振,然後被“挽留”在大氣層中,使大氣層保有一定溫度,讓萬物在溫暖和煦的環境中孕育成長。

俗話說萬物生長靠太陽,其實也可以這麼說:萬物生長靠共振。因為我們所熟知的植物的光合作用,亦是葉綠素與某些可見光共振,才能吸收陽光,產生氧氣與養分。所以沒有共振,植物便不能生長,人類和許多動物也就因此會失去了食物的來源。也就是說,沒有共振,地球上的生命便不能長期存在

共振還是一個善於使用色彩和色調的魔幻繪畫師,把我們所看到的每一件物體都神奇地染上了顏色,使我們這個世界變得五彩斑斕、艷麗繽紛。鈉光是黃的,因為鈉原子的振動產生所產生的是黃色的光。水銀原子的振動發出藍光。氖原子送出的振動到了你眼中,就成為了紅色。在地面,共振也把所有的物體都染上了各式各樣的顏色,從花卉到水果。紅蘋果把太陽光中我們稱為藍光和綠光的振動頻率吸收了,因此我們看到的它就是紅艷艷的、令人饞涎欲滴的樣子。綠葉中的葉綠素分子的振動頻率在太陽的紅光及藍光範圍,所以共振把這兩種顏色都“貪污”了,而只把綠的顏色反射入我們的眼裡,因此樹葉看上去便是生機盎然濃綠或嫩綠。也是這同一片葉子,到了秋天的時候,它被共振所“貪污”的卻是綠光,因而這時反射出的是或黃或紅的色彩,映襯出秋天的蒼涼和凄美。就是那種很虛幻的彩虹也是因為有了共振,才有了赤橙黃綠青藍紫。因此,我們的生活中有着如此美麗迷人的花紅柳綠、斑斕爛漫,也無不是拜共振之所賜。 

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