茶杯里的风暴 · 第十六节
《茶杯里的风暴》第十六节
本节讨论速度与时间尺度如何决定我们观察到的世界。基督城地震中,路边沙土在剧烈震动下迅速与水混合,变成流沙状的混合物,导致停在上面的汽车下陷,这被称为"土壤液化"。
本节讨论速度与时间尺度如何决定我们观察到的世界。
基督城地震中,路边沙土在剧烈震动下迅速与水混合,变成流沙状的混合物,导致停在上面的汽车下陷,这被称为"土壤液化"。这说明外力大小不是关键,变化的速度才是决定结果的因素——陷进流沙时越挣扎下沉越快。
人类反应需要约1/4秒,因为视觉、神经传导、大脑处理、肌肉收缩涉及大量步骤,我们因此错过了许多转瞬即逝的过程。作者由此选择研究高速摄像机,以观察那些太快而无法用肉眼看见的世界。
科学家巴里·弗罗斯特让鸽子在跑步机上行走,发现鸽子不再像平时那样前后摆头。作者由此推断:鸽子摆头是为了在行走中让头部短暂静止,以便看清不断变化的场景,相当于逐帧"拍照"。人眼也有类似机制,视线快速跳跃,大脑将画面无缝拼接,所以我们察觉不到。
观察的时间尺度决定所见:雨滴一秒内下落6米,其中水分子跳跃、形状反复压扁回弹数十亿次;而花岗岩山看似静止,实则经历了火山喷发、冰川侵蚀、板块漂移等亿万年的变化。我们困在秒到年之间的狭窄时间尺度里,看不见极快与极慢的世界。