閃電過後,雷鳴不遠。雖說物理學家講的『場』一種『真實』的『存在』,然而要想理解『場』與『來源』以及和『時空』中『物質』的作用,依然顯得相當『困難』。這又是為什麼的呢?也許由於不熟悉『本地當下』 ── 此時此刻 ── 之『交互作用』,一般會藉著『傳播介質』或許不需要『傳播介質』,以『波動形式』將作用的『效應』傳播到了『彼時彼處』。在遠處的『閃電』是『電磁波』,而『雷鳴』是『聲波』,雖兩種波在『雲層』中是同時『發生』的,但由於它們的『波速』不同,所以有『先來後到』的『現象』,而且是由『眼』與『耳』相異的兩種『器官』所『覺察』的啊!假使從『微觀』上來看,『雲中雷鳴』轟聲大作,彼雲氣中的分子,並沒有來到『人的耳中』,而是傳來的『聲波』震動了『耳鼓』所產生的『聲響』;然而『電磁波』可以不需要『介質』來傳播,因此『穿透雲層』直達『眼際』的啊!!
『鵝兒戲綠波』在湖面上激起了斑駁的『漣漪』;疾駛而過汽車的『喇叭聲』發出『來高去低』的『調子』,這就是一個『觀察者』在移動的『波源』上所見到的『現象』。這個現象物理上稱之為『都卜勒效應』,最初是由奧地利物理學家克里斯蒂安‧安德烈亞斯‧都卜勒 Christian Andreas Doppler 於一八四二年所提出。
『觀察者』 Observer 和『波來源』 Source 的頻率關係為:
是觀察到的頻率
是相對波來源靜止的觀察者,所見到的頻率,也可以說是波源的原始頻率
是此波在介質中的傳播速度
是觀察者相對於介質的移動速度,假使趨向波來源則符號為『 + 』號,否則就為『 – 』號
為波來源相對於介質的移動速度,如果朝著觀察者接近則取符號為『 – 』號,反之則取為『+ 』號。
英國物理學家『瑞利男爵』一八九六年曾經出版了一本『聲學』The Theory of Sound 的書,書中預測說︰假使一個演奏著的『樂器』正用著兩倍音速前進,人們所聽到的『音樂』將會是『音調』與『時序』正確,卻是『倒過來』backwards 播放著的!果真是『後發先至』的啊!!
『超音速』還會發生『聲爆』Sonic boom 現象,這是在空氣中運動的物體速度『突破音障』時產生的『衝擊波』所引起的巨大響聲。最早人類所發明的『突破音障』器物,並不是『機關槍』與『戰鬥機』,而是一根『牛鞭』 Bullwhip。它的『頂尖』揮甩時產生的『速度』可以『超過音速』,『咔喀』cracker 聲音因此傳響。作者不知『黑客』cracker 一詞是否是這樣得來的呢?指著那些『玩電腦』成了『非常』之人??
觀察疾速行駛的汽艇可以發現,當它的速度比所形成的水波快時,水波並不是在汽艇的周圍以圓形傳播,而是排比成三角形,三角形的頂尖恰好與汽艇的頭部相重合。
由此我們可以知道為什麼將『場』稱之為『空間狀態』的了。假使某物在 時刻、 位置,產生了一個『場』 ,這個『場』將依其性質『傳播』於『空間』中,依據愛因斯坦的『相對論』,沒有任何物理『能量形式』可以『超越光速』傳播,因此這個『場』對『空間中』位於 另一物的『影響』,是需要『場』之『傳播時間』的,如果朝向此物的『傳播速度』是 ,那麼此物將在 受到場的『作用』。這就是物理上講的『局部性原理』Principle of locality,也正是『量子糾纏』為什麼引發了『宣然大波』的原因。舉例來說,『空氣』分子不僅可以『傳播聲音』,大氣中大量分子的『同向運動』也可以產生『氣流』形成『風場』。遠處樹的『枝葉搖曳』或起於『風吹』,然而『所觀』之處未必『有風』。若果能『人扇扇子,我乘風涼』,不知天地又是何種景象的呢?
一八零五年英國人弗朗西斯‧蒲福 Francis Beaufort 根據風對地面物體或海面的影響程度而定出的風力等級。比方說『八級風』,『風速』每小時六十三到七十五公里,稱為『烈風/疾勁/大風』 Gale,『浪高』五點五米。
『海上情況』
非常大浪至巨浪:接近高浪,浪峰碎成浪花,白沬被風吹成明顯條紋狀。
『陸上情況』
小樹枝折斷,人向前行阻力甚大。
『八級風』的『風壓』是每平方米 268 牛頓之力,若以古書所言之『隔山打牛』,想來是『不可能』的事情罷了??
那麼我們將怎麽看『撞球』的『碰撞』的呢?一個『撞球』在沒有『碰撞』其它球或者檯邊時,通常是速度不變的『直線運動』,此時依據『牛頓第二運動定律』,它所受的力為零。當兩球發生『碰撞』時,如果 是球 對球 的作用力,再依據『牛頓作用反作用定律』將同時有一力 從球 作用到球 上,在『接觸過程』中,假使沒有其它的作用力,這對反方向的作用力最終將兩球推開,改變了它們原來的運動狀態。現今研究兩個物體『靜力』與『運動』的『接觸』的物理學,稱作『接觸力學』Contact mechanics。這是一門十分複雜的理論,有些時候還不容易建立某些現象的『適切模型』。
所謂的『彈性碰撞』是碰撞前後整個系統的動能不變的碰撞。彈性碰撞的『必要條件』是動能沒有轉換成其它形式的能量 ── 比方說,熱能、轉動能量、聲能… ──,舉例來講『原子碰撞』可以說是一種『彈性碰撞』。由於在『碰撞過程』中會產生『動量傳輸』效應,而且『碰撞時距』是度量『動量傳輸』的『快慢』的『重要因素』,那麼這個『碰撞時距』要怎麽『估算』的呢?假使我們使用最簡單『彈簧‧質點』模型來說,一個『能量』為 的粒子,撞上一個『虎克係數』是 的彈簧,由於『能量守恆』 ,彈簧的最大『壓縮量』為 ,從之前《【Sonic π】聲波之傳播原理︰原理篇《四上》》一文中的『簡諧振子』﹐我們可以知道這個物理系統的『碰撞時距』為『簡諧振子』的『周期』 的一半﹐
因此『虎克係數』愈大的物體相碰撞,這個『碰撞時距』卻愈小。
如是說來物理上『剛體模型』可以『適用』的物體,它的 ,所以『碰撞』時『動量傳輸』是『瞬時的』,這也就說明了打『高爾夫』時,『桿擊球飛』的原因的啊!!
── 那麽碰撞過程中的交互作用符合力場的概念的嗎??──