這腦洞比天大，就問你服不服！

幻思系駐地球辦的位置今天大暴雨啊，昨天還看到喵星人綿綿向宇宙發漸續波頻，難道它因為太熱在向總部申請水物理降溫？哎，真是任性啊！

今天小編收到一波小鮮肉的吐槽，他們說：你們一點都不嚴謹，播報里根本沒有提出自己的新的科學理論！

天啦嚕！小編好尷尬啊，小編表示只想帶大家開腦洞並不像做一個科學家呢，不過就算是科學家也都是腦洞比天大的存在好嘛？

基於對科學家的一些些了解，將小編理解的科學家腦洞分為兩個維度：

第一個就是反直覺

直覺是普遍人感受世界的方式，也是科學家最大的敵人，而戰勝直覺的，就是科學家的腦洞。蘋果落向地球，這是直覺，蘋果與地球彼此吸引，這就是腦洞，所以牛頓憑藉這個腦洞有了他後來的理論。而認為萬有引力是超距的引力，是牛頓之後的直覺，但愛因斯坦說，根本沒有什麼超距的引力，而是時空彎曲的結果，所以愛因斯坦的腦洞也很大。

歐幾里德幾何源於的五大公設：1、任兩點必可用直線連接；2、直線可以任意延長；3、可以任一點為圓心，任意長為半徑畫圓；4、所有的直角皆相同；5、過線外一點，恰有一直線與已知直線平行。這些都是直覺，所以歐氏幾何是一套嚴謹的數學系統，談不上有多大的腦洞。但是羅巴切夫斯基另闢蹊徑，假設第五公設不對的話，從而推導到一系列匪夷所思的非歐幾何，數學從此走上喪失確定性的不歸路。羅氏幾何就是建立在非直覺基礎上的腦洞。

第二個就是假設誕生在推理證實前

邏輯推理是基礎的科學方法，但光靠推理是推不出極具腦洞的東西的，也就是胡適說的，大膽假設，小心求證。

而貧下中農出身的法拉第因為不懂數學，幾乎所有的發現都是在永無止境的實驗中，對那些常常被人忽視的現象，作出大膽的假設，再不斷地設計新的實驗中產生的。這就是法拉第腦洞的結果。而數學根基深厚的麥克斯韋以電磁基本定律的四元方程組而聞名於世，兩人同樣偉大，但我們說麥克斯韋並不以腦洞見長，因為之前幾乎所有的物理學家都認為光電磁三者一定有不同尋常的聯繫，而大鬍子硬生生地把這些混亂紛紜的現象歸納成為一種統一完整的學說。

而個別科學家的腦洞小宇宙一旦爆發，那改變的就是整個世界。讓我們來看看理論物理學家的想像力逼格爆發的場景，以下內容選自曹天元的《量子物理學史話》，講述了海森堡在發表「測不準理論」之前的糾結與自省，說實話，對於一個非理科專業的人而言，這本書寫得真好——

窗外夜闌人靜，海森堡冥思苦想而不得要領。他愁腸百結，輾轉難寐，決定起身到離玻爾研究所不遠的Faelled公園去散散步。深夜的公園空無一人，晚風吹在臉上還是凜冽寒冷，不過卻讓人清醒。海森堡滿腦子都裝滿了大大小小的矩陣，他又想起矩陣那奇特的乘法規則：p×q≠q×p

理論決定了我們觀察到的東西？理論說，p×q≠q×p，它決定了我們觀察到的什麼東西呢？

I×II什麼意思？先搭乘I號線再轉乘II號線。那麼，p×q什麼意思？p是動量，q是位置，這不是說……

似乎一道閃電划過夜空，海森堡的神志突然一片清澈空明。

p×q≠q×p，這不是說，先觀測動量p，再觀測位置q，這和先觀測q再觀測p，其結果是不一樣的嗎？

等等，這說明了什麼？假設我們有一個小球向前運動，那麼在每一個時刻，它的動量和位置不都是兩個確定的變數嗎？為什麼僅僅是觀測次序的不同，其結果就會產生不同呢？海森堡的手心捏了一把汗，他知道這裡藏著一個極為重大的秘密。這怎麼可能呢？假如我們要測量一個矩形的長和寬，那麼先測量長還是先測量寬，這不是一回事嗎？

除非……

除非測量動量p這個動作本身，影響到了q的數值。反過來，測量q的動作也影響p的值。可是，笑話，假如我同時測量p和q呢？

海森堡突然間像看見了神啟，他豁然開朗。

p×q≠q×p，難道說，我們的方程想告訴我們，同時觀測p和q是不可能的嗎？理論不但決定我們能夠觀察到的東西，它還決定哪些是我們觀察不到的東西！

但是，我給搞糊塗了，不能同時觀測p和q是什麼意思？觀測p影響q？觀測q影響p？我們到底在說些什麼？如果我說，一個小球在時刻t，它的位置坐標是10米，速度是5米/秒，這有什麼問題嗎？

「有問題，大大地有問題。」海森堡拍手說。「你怎麼能夠知道在時刻t，某個小球的位置是10米，速度是5米/秒呢？你靠什麼知道呢？」

「靠什麼？這還用說嗎？觀察呀，測量呀。」

「關鍵就在這裡！測量！」海森堡敲著自己的腦殼說，「我現在全明白了，問題就出在測量行為上面。一個矩形的長和寬都是定死的，你測量它的長的同時，其寬絕不會因此而改變，反之亦然。再來說經典的小球，你怎麼測量它的位置呢？你必須得看到它，或者用某種儀器來探測它，不管怎樣，你得用某種方法去接觸它，不然你怎麼知道它的位置呢？就拿『看到"來說吧，你怎麼能『看到"一個小球的位置呢？總得有某個光子從光源出發，撞到這個球身上，然後反彈到你的眼睛裡吧？關鍵是，一個經典小球是個龐然大物，光子撞到它就像螞蟻撞到大象，對它的影響小得可以忽略不計，絕不會影響它的速度。正因為如此，我們大可以測量了它的位置之後，再從容地測量它的速度，其誤差微不足道。

「但是，我們現在在談論電子！它是如此地小而輕，以致於光子對它的撞擊決不能忽略不計了。測量一個電子的位置？好，我們派遣一個光子去執行這個任務，它回來怎麼報告呢？是的，我接觸到了這個電子，但是它給我狠狠撞了一下後，飛到不知什麼地方去了，它現在的速度我可什麼都說不上來。看，為了測量它的位置，我們劇烈地改變了它的速度，也就是動量。我們沒法同時既準確地知道一個電子的位置，同時又準確地了解它的動量。」

海森堡的這一原理於1927年3月23日在《物理學雜誌》上發表，被稱作Uncertainty Principle。當它最初被翻譯成中文的時候，被十分可愛地譯成了「測不準原理」，不過現在大多數都改為更加具有普遍意義的「不確定性原理」。

不過小編覺得，不管是何種腦洞，上面提到的以及過去基於以太的所有腦洞，都比不上愛因斯坦拋開以太，把時間、空間以及加速度都揉合到一起的相對論這個腦洞。因為後者徹徹底底的改變了我們對時空的看法，從而引爆了一個大時代。但，即便是狹義相對論這樣的「超級腦洞」，科學界的意見也是：沒有愛因斯坦，至多晚上幾年十幾年，也一定會有人想出來。只有廣義相對論，才是真正驚人的突破，沒有愛因斯坦，可能晚上幾十年都未必有人能想到。

所以啊，大家要多開腦洞啊，基於科學家腦洞而衍生的科幻作品也是作者們在腦洞的基礎上更大的腦洞罷了，比如：科學家提出「猴子悖論」，科幻作家劉慈欣寫出《詩云》；科學家提出「千年蟲」理論，科幻作家楊平寫出《千年蟲》、何夕寫出《禍害千年在》；科學家提出「蓋亞理論」，科幻作家長鋏[jiá]寫出《扶桑之傷》；科幻作家有時會在作品中提出對一個科學問題的解釋，這個解釋當然經不起推敲，但卻可以創造出一個非常優秀的故事。最典型的莫過於劉慈欣的《三體》系列中的「黑暗森林」理論。

所以如果世界的一切都那麼嚴謹的話，生活還有什麼樂趣呢？想到一個相當古老的段子：為了漲姿勢，我加入一個物理博士群，見到有人問：一滴水從很高的地方落下來，會不會弄死人？群里一下就熱鬧起來，各種公式，各種假設，各種阻力，重力，加速度的討論。一小時後我默默的問了一句：你們沒有淋過雨嗎？群里，突然死一般的寂靜……然後，然後我就被踢出群了……

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鐺鐺鐺鐺~

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