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物理人生

碰撞的火花在跳华尔茲

-动量,能量守恆定律

吳慕乡 刘丽红

 

弹子房的四月天

  民国五十二年的春天,在漆黑的夜色中,补完习走在回家的路上,下意识地我又走到了这处红砖瓦的透天厝,抬头望着小小长长的阶梯,听说它延伸到一处阴暗的房间,也就是同学们口耳相传神祕的地方…弹子房…
  当年,才十三,四岁的我生长在那个保守的社会中,国中生是不准进弹子房的,因为学校的教官总是一再叮咛,弹子房里常是不良少年聚集的地方,因此,我虽然常忍不住地在弹子房外观望,卻也不敢冒着被记过的危险硬闯进去,这份好奇深埋在心中好久好久。
  上了大学,终於解禁!常常三五好友上弹子房较劲,尤其是在考完艰深痛苦的物理学后,当晚就是我们打撞球廝杀通宵的疯狂夜晚,整夜除了我们这些斯文的大学生外也沒见到半个传说中的不良分子,因此,我真要为“撞球”伸伸冤,它既是个良好的健身运动,也是数学和物理学实习的一门重要功课。还记得当我还在清华物理研究所就读的时候,同研究室的学长就是清华打撞球的第一把交椅,那时羨慕的我心里明白,难怪学长的物理也是一级棒!

  因为打撞球许多的技巧和物理中的“碰撞”理论有很大的关系,特別是当你要打一颗星,两颗星,甚至是三颗星的时候,你一定要计算好球打到台边的角度,它所遵行的就是最基本的入射角等於反射角的原理,还有就是一般所谓的定桿,也就是两颗球的质量相同时,若你瞄准一颗球的正中央,打向另一颗球的中心位置,根据碰撞的原理,它们的速度会彼此交換,也就是原来在动的球碰撞后会停止,另一颗球则会以相同的速度向前…,所以我说,台湾撞球运动界有许多相继在世界或台湾花式撞球大赛表现傑出的青年好手,如赵丰邦,杨清顺,陈纯甄,柳信美等人,相信他们的物理应该也是学的不错才是。
  其实,在撞球桌上看得到碰撞原理,在物理中碰撞也有相当多的应用,因我们经由碰撞常常可以发现新的粒子,由碰撞中的动量守恆,能量守恆,我们可以计算出碰撞后的粒子,它的速度和彼此质量之间的关系,像是中子的发现就是如此;而且,粒子经过加速后再彼此碰撞,将会产生质量更小的微粒子,如此对於原子核內的基本粒子组成的了解有很大的助益,台湾的丁肇中博士就是因为碰撞实验发现新的粒子而荣获1971年的诺贝尔物理奖,新粒子还被命名成丁粒子呢!

火花四射的婚姻

  实验室里种种对於碰撞的重大发现,在我们小老百姓的生活中亦能嗅到人与人摩肩擦掌彼此碰撞后冒出的火花,有鲜丽耀眼的,也有充满火药味的。
  有一对年轻男女,一天到牧师面前表明彼此已认定对方要结婚了,请牧师为他们证婚,牧师看看他们,微笑地问道:“你们有沒有吵过架呀?”年轻人深情地对看一眼,很自豪地说:“我们非常相爱,从来沒有吵过架。”沒想到牧师听了居然对他们说:“很抱歉我无法为你们证婚,回去吧!等你们吵过架,並且学习如何和好,尔后如果还希望成为夫妻,再来找我,屆时我很乐意为你们证婚的。”
  或许你会问,牧师不都是劝人为善的吗?他怎么可以浇人冷水,甚至还叫人去吵架呢?其实,牧师並不是鼓励他们回去故意找碴,脸红脖子粗,无的放矢地乱吵一通,他的美意是希望在热恋中的男女不要被爱情冲昏了头,有人婚前觉得对方什么都可爱,甚至男孩回到家乱丟袜子的举动都觉得“好率性,好帅!”可是,到了婚后再看到同一举动反而就觉得恶心,无法忍受,因此盼望男女双方在婚前即要先从彼此对事情可能不一样的看法中,进一步地慢慢建立更趋一致的价值观。
  很多人都有这样的经验,快乐的两个人要结婚了,可是卻发现要结的不只是这小俩口,可能是两个大家族的结合,常常人多嘴杂,对於办喜事的看法莫衷一是,像是方式,礼俗…等大小问题都可能引起摩擦与不快,有人还因此於婚礼前夕愤而拒婚。
  有一位好友的女儿,从小要什么有什么,父母宠爱有加,长大后难免娇纵了些,或许是我行我素惯了,在她预备结婚的时候居然突发奇想地想要与众不同地印制白色的喜帖,父母怎么劝阻都无效,她仍坚持己意,觉得白色纯洁无暇沒什么不好,虽然老人家还是觉得大喜之事用白色的喜帖在中国人的习惯里总觉得不太妥当,可是拗不过女儿的心意,於碰撞之后无效只好轻轻的弹开了;然而,女儿的这份坚持在与对方父母多次短兵相接后,最后还是通不过男方的反对取消了白色的喜帖,婚礼前碰撞,摩擦后冒出的火花可能还会延烧到婚礼后,甚至带进小俩口的婚姻里。
  看着女儿,这位老母亲还语重心长地说:“这个孩子将来要学的功课还多的很呢,我们父母只要做两件事就好了,那就是‘少开口,多付钱吧!’”,想想这位老母亲的话,或许我们也要为这小女儿捏把冷汗,将来她这颗球不知道还会引起多少火花,嗯!似乎已经闻到一股火药味了!
  其实,男女或夫妻之间不要怕碰撞,也不要怕产生问题,重要的是在碰撞过后,是不是可以好好地一起面对问题,解決问题。
  在物理上碰撞后可以发现新的粒子,碰撞后也可以有许多的应用,譬如利用简单的碰撞原理,我们可以量测各种枪枝子弹的发射速度,我们也可经由碰撞更进一步了解原子核內各种粒子之间的交互作用力,夫妻或男女朋友来自不同的成长背景,家庭,个性本来也就不相同,彼此之间的交往,相处是需要努力学习的,如果婚前不沟通,了解,等到事后发现问题又逃避问题,甚或不试图面对,解決问题,那这把不断碰撞出的火花就真的会渐渐把彼此的爱情烧尽,年纪大了成怨偶,日子久了也有人因此走上了离婚的不归路。

迎向阳光 阴影就在你身后

  看着生命教育影片中卵和精子的结合是这般的美好,可爱的小宝贝就是因这小小的碰撞结合出生的;感受着轻轻拂面的自然微风,虽然看不到也摸不着,卻因它与我脸颊轻轻接触碰撞,我感受到了它的清涼和友善;如果我们可以多花点时间听听自己內心澎湃的碰撞声,生命会成为一份礼讚。台湾知名的名模王晓书是一位听障者,你知道她是如何克服听不见的生理障碍活跃在伸展台上吗?她说:“听听自己心跳的声音吧!”平日的我们忙於对外奋战,卻从来不知道聆听自己的內心,也让我们有机会来体会生命音符碰撞出的声声喜乐吧!


海伦凯勒与苏利文老师

  人与人之间的相遇,相知,相惜,虽偶有碰撞,但倘若你我愿意用心去感受碰撞后的奇妙体验,相信我们会有重大体悟与发现。海伦凯勒女士(Helen Keller, 1880-1968)又盲,又聋,又不会说话,很多人都想放棄她,而她的恩师苏利文老师(Anne Sullivan, 1866-1936)卻不断地想尽办法与她封闭的世界沟通,她和她之间有段知名的“碰撞”过程。当初,还沒有遇见老师之前,海伦吃东西就像个野人用手抓,苏利文老师抓住她的手要她学拿汤匙来吃,为了与极力反抗的海伦奋战,常常一餐饭下来一口也吃不到,因为饭菜都打翻了,老师也想教她用指语来与外界“说话”,在经过激烈的学习碰撞后,因着老师不放棄的爱,终於海伦学会了一切。而后来成为伟大教育家的海伦凯勒曾说了句励志名言:“面对阳光,阴影就会在我们身后”,如果我们害怕炙热的阳光刺伤了我们,那我们只好永远躲在黑暗的阴影下,倘若我们勇敢地迎向阳光,不仅可以得到阳光带给我们溫暖,还可以把阴影狠狠地甩在身后,因此,不要害怕及逃避人生中的彼此碰撞,古今中外有太多的碰撞实例延伸出更多人生的美丽,不是吗?

让碰撞火花跳出优美的华尔茲

  一个懂得在生活中体悟碰撞之美的人,看待万事万物的眼神是充满爱的。就像两个初学舞蹈的人,既使给他们再美的音乐,他们依然可能互相踩到腳;小孩子学丟小石子在湖面上一二三跳跃式地与湖面亲吻时,相信我们所看到也会是那一波波被激起阵阵美的涟漪,而非可能被水花溅湿沒来由的愤怒;一次,从新闻报导中得知有两个高中生在超商门口被飙车族砍成一死一重伤,原因只因为看了对方一眼,想想我们人与人之间发生的碰撞产生的摩擦,有必要像这样爭个你死我活吗?
  退一步海阔天空,即使发生了碰撞,就让我们轻轻弹开或让我们更多以美的舞步,爱的眼光来面对属於我们的人生吧!

(选自作者著碰撞的火花在跳华尔滋—从物理看人生展翅天使团队出版)

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2019.11

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