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鸟类飞行用到量子物理?爱因斯坦信件暗示“未知物理学”
上观新闻2021-06-23 21:24:14

据美国趣味科学网站5月18日报道,在新发现的爱因斯坦早年写的一封信中,这位著名物理学家指出,鸟类的迁徙与“未知”物理过程之间可能存在关联——几十年后,研究人员才意识到,鸟类可能利用量子物理来为远距离飞行导航。

报道称,这封用打字机打出来的信是由当时在新泽西州普林斯顿高等研究院工作的爱因斯坦写给生活在英国伯恩茅斯的一名前皇家海军雷达工程师的。澳大利亚皇家墨尔本理工大学视觉科学家阿德里安·戴尔说,信中内容既展现了爱因斯坦非同寻常的洞察力,也表明他愿意就自己的工作与公众接触。

戴尔对趣味科学网站的记者说:“显然,爱因斯坦收到公众寄来的大量信件,他经常抓紧时间回信。他是20世纪最顶尖的科研人员之一,但他在很大程度上从事的是开放式研究——你要分享自己掌握的知识。”

戴尔及其同事在5月10日的《比较生理学杂志A》上发表了一篇开放获取论文,详细阐述了他们对此前不为人所知的这封信件的研究。

科研人员最早了解到这封信的存在,是在他们的研究成果于2019年在美国《科学进展》杂志上发表后,论文说,蜜蜂掌握了加减法等基本数学运算。

退休英国人朱迪丝·戴维斯在收音机里听到了关于这项研究的报道,并在网上找到了相关文章。戴尔称,她随后与研究人员取得了联系,并表示爱因斯坦曾在1949年给她丈夫的回信中表达了类似的想法。

爱因斯坦72年前的信件令戴尔及其同事惊讶不已,他们请求看看这封信。位于耶路撒冷的希伯来大学爱因斯坦档案馆的研究人员证实,的确有这样一封信。爱因斯坦当年在遗嘱中交待,去世后将笔记、信件和文字记录赠与这家档案馆。

爱因斯坦当时写给朱迪丝·戴维斯的丈夫格林·戴维斯的这封信相对较短,只有几句话,不过可以看出,对于动物的某些行为是如何由未知的物理过程所引起的,爱因斯坦进行过思考。

信件上标注的日期是1949年10月18日,里面提到了奥地利动物行为学家卡尔·冯·弗里希所做的工作和动物的感官知觉。

戴尔说,格林·戴维斯最初写给爱因斯坦的信件——看来已经遗失——似乎提出了蝙蝠回声定位和蜜蜂能感知偏振光的问题。戴尔说,戴维斯的这些想法可能受冯·弗里希当时就蜜蜂感知力发表的一些科学文章的启发,而冯·弗里希与爱因斯坦有私交。

戴维斯曾在二战期间从事过与英国皇家海军早期雷达系统相关的工作,他似乎在信中表达了有些动物可能通过类似方法导航的观点。

戴尔说:“我们认为格林·戴维斯是一位非常聪明的工程师,他在这种背景下给爱因斯坦写信,询问与动物感知能力以及导航相关的事情。由于这封信已遗失,我们只能根据看上去合理的证据去反推。”

爱因斯坦的许多研究工作支撑了21世纪的基础技术,比如他的广义相对论让智能手机上使用的全球定位系统能够得到修正,同时还主导着对宇宙大架构的认知。

他也是量子物理概念的早期倡导者,不过他对这一概念可能带来的影响感到不安。他于1926年写下的很有名的一句话“上帝不掷骰子”表达了对量子力学随机性看法的不满。

他在写给戴维斯的信中表示,对一些鸟类在远距离迁徙中表现出的导航能力进行研究,可能“有朝一日会带来对某种未知物理过程的了解”。

戴尔指出,科学家直到最近——比如2005年发表于英国《基因组生物学》杂志上的文章——才提出,鸟类具备的似乎在其迁徙过程中起导航作用的磁场感知能力可能基于隐花色素这种蛋白质中发生的量子物理过程,而这距离爱因斯坦给戴维斯回信已经过去了几十年。

戴尔说,虽然爱因斯坦当时不会知道鸟类迁徙可能利用了量子物理过程,但从他写给戴维斯的信中可以寻到令他名扬天下的超凡洞察力的痕迹。

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