人生的胡克定律＆薛定諤的貓

以理服人人生的胡克定律

將一砝碼懸掛於彈簧下端，彈簧向下拉長0.5公分，那麼掛兩個、三個、四個…砝碼，彈簧分別下拉多長呢？為什麼人們對事物的熱情很難從一而終，新鮮感過了就會見異思遷，這裡面有什麼道理嗎？人的堅持和彈簧一樣有彈性，當然也有彈性疲乏。或許我們要經過一回又一回的嘗試才能知道自己耐力限度何在吧！

彈性是固體的一種特性，當外力加諸於物體時，物體會變形，外力一撤銷，物體又會恢復原狀。物體被外力拉伸產生的尺度變化與加諸其上的力量成正比，公式是F=kx，其中F是加在物體上的外力、x是伸長的尺度、k是彈性係數（也就是比例常數），不同物質有不同係數，這就是著名的「胡克定律」，是英國物理學家胡克(Robert Hooke)發現的。因此，上述彈簧伸長分別為1公分、1.5公分、2公分，因為拉力分別變為原來1倍、2倍、3倍、4倍。

但是彈性不會永無止境，終有所窮時——當物體受到的外力超過本身能承受的範圍時，外力引起的形變就不會恢復。而讓物體產生永久形變(不能恢復原形)的最短距離就是彈性限度，要在彈性限度內胡克定律才成立。

胡克聰明且勤奮過人，但其貌不揚[1]、一身疾病又家境貧寒，沒錢上大學，平日在牛津大學打零工賺錢養活自己。某日正好幫「化學之父」波義耳（Robert Boyle）打掃實驗室，兩人相談甚歡[2]。

波義耳看胡克是可造之才，就邀請他加入自己的研究組，終於發現了彈性原理，這個偉大的發現讓他發明了彈簧，而後又發明了發條手錶。他把彈簧放在手錶里，讓齒輪保持轉動平衡，手動發條的力量則儲存在彈簧中供齒輪轉動。彈簧這個對人類極為有用的機件，開創了精密機械的新紀元，而發條手錶也讓人類對時間的「感知」 由小時直接跨入到秒的量級！

事實上，胡克的發明遠不止這些，他還發明了顯微鏡、引力定律、錨形擒縱機，甚至對古生物學、建築學[3]貢獻極大。

人生的胡克定律是：崩潰與壓力、放棄與困境…在人生中或許難以避免，甚至有的候生命的強度、韌性會因此被激發出來。例如，困境中奮鬥讓人生變得更加多姿多彩。在彈性範圍內，壓力會轉變為動力、爆發力。破釜沉舟，百二秦關終歸楚；卧薪嘗膽，三千越甲可吞吳。何等霸氣、豪邁！但壓力超過承受範圍，人就會被壓垮，甚至覺得走到生命盡頭。然而你是否知道自己承受壓力的極限在哪裡？

固體的彈性會隨著時間、使用頻次而變得越來越弱，即所謂的彈性疲乏。與此相反，生命的彈性與韌性，是歲月的產物。

年少時想不開、參不透，愛重怨深，情緒濃烈的讓人瘋狂，紅燭昏羅帳，芙蓉帳暖度春宵，彷彿不這樣就無法表現自己在愛戀中；做事情也是，「路見不平一聲吼」， 彷彿不這樣就無法體現其青春活力、做事決心。

然終有一天少年長成發現，要面對的可能不是長度問題，而是寬度問題；不是朝朝暮暮、如影隨形就能維持感情不墜，不是三分鐘熱度就能辦成大事。重要的是，心靈的容量是否能夠負載生命的情節！

你是否記得自己出發的原動力？你是否清楚自己生命的意義是什麼？這是每個人都必須面對、回答的問題，而這個問題的答案又是別人無法教給你的，只有自己去探索！所以只有走過彎路，才更確信當初最想要的是什麼，才能明白真正重要的不是生活中的歲月，而是歲月中的生活。時間真的很奇妙，讓深的東西越來越深，讓淺的東西越來越淺。

愛情彈性也好、事業彈性也罷，背後的支撐力道其實都是生命彈性，唯有不忘「初心」，才能有豁達與寬容，能夠放進去的的故事才會更多；拉長、拉遠、拉深不止練體力。你的生命才不容易疲乏！

註：[1] 今天我們認為胡克其貌不揚的真正原因，在後續文章「行動的後果——牛頓三定律」中介紹。

[2] 胡克的才華、身世、經歷像極了法拉第，但兩人身前、身後遭受待遇卻大相徑庭，原因在後續文章「行動的後果——牛頓三定律」中剖析。

[3] 今天倫敦城的規劃就是胡克做的。

以理服人薛定諤的貓

在物理學上，有這麼一隻赫赫有名的貓，它是薛鄂定的貓，在實驗中，如果不打開盒子，這只可憐的貓就處於生死疊加的狀態。那麼在現實中，團團覺得，面對充滿不確定性的未來，只有大膽去嘗試才能獲得想要的結果吧。

熱播劇《生活大爆炸》中謝耳朵曾經用這樣一個量子力學理論——「薛定諤的貓」形容Leonard和Penny的戀情。

1什麼是薛定諤的貓？

一隻貓被封在一個密室里，密室里有食物有毒藥。毒藥瓶上有一個鎚子，鎚子由一個電子開關控制，電子開關由放射性原子控制。如果原子核衰變，則放出阿爾法粒子，觸動電子開關，鎚子落下，砸碎毒藥瓶，釋放出裡面的氰化物氣體，貓必死無疑。同時還有50%的概率放射性物質不會衰變，而貓將活下來。根據經典物理學，在盒子里必將發生這兩個結果之一，而外部觀測者只有打開盒子才能知道裡面的結果。如果不打開盒子，整個系統將處於一直不確定的波態，即貓將處於生和死的疊加態。

2思想實驗：

量子理論認為：如果沒有揭開蓋子，進行觀察，我們永遠也不知道貓是死是活，它將永遠處於半死不活的疊加態，可這使微觀不確定原理變成了宏觀不確定原理，客觀規律不以人的意志為轉移，貓既活又死違背了邏輯思維。薛定諤的貓本身是一個假設的概念，隨著技術的發展，人們在光子、原子、分子中實現了薛定諤貓態，甚至已經開始嘗試用病毒來製備薛定諤貓態。

3其中蘊含著那些道理？

王明陽在《傳習錄·下》中也說過一句有名的話：「你未看此花時，此花與汝同歸於寂；你來看此花時，則此花顏色一時明白起來……」如果王陽明懂量子論，他多半會說：「你未觀測此花時，此花並未實在地存在，按波函數而歸於寂；你來觀測此花時，則此花波函數發生坍縮，它的顏色一時變成明白的實在……」測量即是理，測量外無理。

不能不承認，這聽起來很有強烈的主觀唯心論的味道，薛定諤貓態存在一定的不合理性（近代多種實驗已經證明此種假設的正確性），如果說世界的一切都是不確定，這樣世界就會崩潰。貓是死是活，打開了才知道，事情的結果到底會怎麼樣，只有做了才知道。人的一生中會遇見各種各樣的盒子，我們應該勇敢的去打開，在得到結果之前，保持信心、努力拚搏，爭取為自己去的一個滿意的結果。

來源｜i理科普小站、理工科高校聯盟（南京航空航天大學）

編輯｜倚欄聽風

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