2013年4月27日 星期六

學湯川學學湯川學 (有雷)

(按:會寫這篇,是因為發現許多人對第二季的「神探伽俐略」大表失望,無論從劇情設計、科學基礎、女主角的長像與個性,乃至於來賓的耀眼度都覺得遠遠不如第一季,可是我剛好不這麼認為,甚至覺得,演到第二季,這個製作團隊變得更加深思熟慮了) 

日本第一位諾貝爾(物理學)獎得主湯川秀樹(Hideki Yukawa)是在1949年得獎的,那時二次大戰結束不還到五年,日本還在美軍統治之下,百廢待舉,同年,日本前殖民地台灣正準備接納敗逃來台的國民政府,百舉待廢。

可以想像,在那樣的氛圍之下---天皇宣佈無條件投降,大東亞共榮圈的迷夢破滅,戰前引以為傲的科技與工業基礎完全被美國比下去,且在大轟炸中被摧毀大半,更不用提兩顆原子彈的毀滅性震撼力--- 一個日本自己培養,而且在日本完成其偉大工作的物理學家,能夠獲得人類學術界最高榮譽的肯定,對正俯首接受麥克阿瑟將軍統治,連憲法都是美製的日本人的民族自信心而言,豉舞的力量不言可喻。

東野圭吾著名的小說「神探伽俐略」系裡,主人翁帝都大學理學部的物理學教授名叫「湯川學」,顧名思義,就是為了「學湯川」吧,我想。

以下有雷,建議有看過「神探伽俐略」日劇版第二季第二集的人才看下去。





























神探伽俐略這一系列的偵探故事走的是「科學辦案」的路子,物理學家湯川學總是受警察的委託,利用他的物理專業,幫忙解開各個案件的關鍵謎團。這一集「指標」中的謎是:為什麼一位看來很老氣且眼睛看來很不自然彷彿整型手術失敗的高中女生,能藉由一只水晶項鍊墜子的"指引",而找到被害人家被棄屍的看門狗?

這位學生說,只要他有任何疑難雜症,都會請教他的水神大人(就是水晶),水神大人只回答是非題,要是答案是YES(我不曉得為什麼她要用英文,可能女學生趕流行吧),項鍊墜子(有鏈子繫著)就會開始繞圈,如果答案是NO(還是英文),他就垂著一動也不動。

看完這集的人現在都曉得,其實YES或NO的反應都來自女學生自己,那些她所問的問題其實自己心底早就有答案(例如該不該和學長交往,該不該去她意外目擊到棄屍地點一探究竟等等),而當答案是肯定的時候,她身體,尤其是手臂的肌肉會不由自主地有輕微地、肉眼以及當事人本身難以察覺的輕微振動,這個振動頻率正好與水晶項鍊(也就是一個單擺)本身的內秉共振頻率接近,所以墜子便開始繞圈圈,因此簡單講,墜子的動作只是反應她心底的答案,有點像測謊儀器。

這是一個合理的設定,我在湯川拿出測磁場的儀器但測不到任何磁場的反應時,便確信案情的輪廓理當如此,當然這沒什麼值得自豪的啦,任何一個學過高中物理的人---我剛好也有學---應該都很容易猜到這個"梗"。

另一個明顯排除外在因素的理由則是,這個女學生在很多不同場所請示過水神大人,既然反應(繞圈,繞的方向,週期)都一樣的話,就不可能是外在環境引起的。

看到這裡,對我來說有趣的點就在於湯川學,或者說編劇福田靖先生,要怎麼在剩下的二十分鐘演示這一點,至於誰殺了誰其實就不那麼重要了。

如果你還記得,當岸谷刑警第一次在實驗室跟湯川描述這個案件,並拿出那個項鍊時,湯川做的第一件事是將項鍊拿過來,用尺量了項鍊的長度(19.5公分),等岸谷將女學生帶到另一個實驗室,湯川要她在片假名列表上一個字一個字地詢問水神大人,兇手名字的第一個字是不是那個字時,他同時用一個類似光學檢測儀器的東西,拍攝女學生的手臂,當女學生問到某一個字(好像是念Ka吧)時,水晶墜子開始轉動,湯川立刻衝到前面,默不作聲地端詳了墜子的運動數秒,然後這時儀器開始嗶嗶叫,畫面上面女學生的手臂有三個儀器投射的紅點。

然後湯川就開始他著名的起乱問卦,在黑板上亂畫一通之後說:原來如此,我了解了。

其實這只是戲劇化的誇張手法,我想以湯川的聰明,根本不用拿筆算就知道答案,不然就是他想impress那個漂亮的小女警,因為那一點也不困難,只是從這些片段看來,日本人拍戲真的非常的嚴謹、完整、正確。上面這些東西的確足以提供湯川足夠的DATA,來証實他的猜測。

在進一步解釋之前,先講一些簡單的背景,首先,那個水晶項鍊其實就是像鐘擺一樣的東西,在振動幅度不太大的情況下來,他來回振盪一次所需的時間(週期)只受擺長(也就是鏈子的長度)決定,和下面掛的東西是什麼材料,形狀,大小無關。

水神大人的運動看似不同,他是繞著圈圈動,但其實那也是振盪的一種,或者換個角度說,當你平視著他,將他的繞圈運動投影到一背後任何一個平面時,他就變成來回往復的振盪了,而事實上兩者用的數學是一樣的。

這種振盪的週期(來回一次的時間)有一個簡單的公式可以描述

來源在這裡


其中L是鏈子的長度,是唯一可以調整改變的變數,至於pi是圓週率,g是重力加速度,那到哪裡都是固定的,而T就是圖中那顆球來回一次的時間,只要擺動的角度沒有太大,球的重量不要太輕以至於會受空氣影響,而且鏈子的重量相對於球不大時,上面這個公式的準確度是很高的,而水神大人剛好就符合這些條件。只要你把球拉起來,無論在什麼高度釋放,他最後的振盪頻率都是不變的,這個實驗應該國中就有做過。

因為這個週期 T 只和長度有關,所以可以視為這個鐘擺或項鍊某個天生的特徵值。

但是那個女學生在戲裡並沒有去推或拉那個水晶啊,他明明是自己動起來的。嗯,這就牽涉到另一個相關的現象:共振(或我們常說的共鳴)。

對這類的物理系統而言,除了你給他一個很大的外加擾動來來啟動他的振盪,事實上還有另一個辦法造成他的振盪運動。只要能用一個固定週期擾動去刺激他,經過某一段時間之後,這個鐘擺同樣也會動起來。如果這個外加擾動的週期和這個鐘擺(水神大人)的特徵週期,也就是項鍊長度所唯一決定的週期T,是一樣或非常接近時,那麼只要有一點點微小、看似微不足道的振動,就可以引發水神大人明顯且巨大的運動,就像他在女學生中中繞圈圈一樣。這就是我們常聽到的共振或共鳴,也是節目一開始的時候,湯川學帶著學生們在做的實驗。

所以湯川在那裡亂畫一通所算的,不在乎就是把之前量到的項鍊長度(19.5 公分)套進上述的公式裡,得到水神大人的特徵週期T1,再與他觀察水晶在字卡上繞圈的週期T2作對照,兩者類似(T1=T2)的話,表示水晶的確是受到某些外在刺激引發共振,那麼最明顯的刺激來源自然是拿著項鍊的那雙手,這時他從那個能測出微小震動的儀器上,讀出女學生手臂有一個明顯的振動振期T3,和他用公式計算,以及在心裡默數的週期只要夠接近(T1=T2=T3),一切就豁然開朗了。

至於說,為什麼這女學生在心情波動時肌肉產生的不自主振動竟然會與水神大人的週期那麼接近,我只能說,這東西叫緣份。

或者要說她是被什麼東西附身,才導致肌肉會有那種頻率的振動,也不是不可以,但那並不是科學能夠輕易証實的"原因",我想湯川學不會浪費時間去探究這種沒有答案的問題,當然,我也不會。






5 則留言:

littlemi09 提到...

終於又看到另一個想法跟我一樣的人了,我還寫一篇文章,總要有人跳出來講句公道話,版主有空也可以來我家BLOG坐坐,因為實在很怕一堆人都因為資訊缺乏和偏見錯失這一部續拍還比上一季好的日劇阿!!!

p.s.我家BLOG,久違好幾年之後才第一次開張,很多功能尚在摸索中,若覺得對我文章想要補充的,也歡迎留言。
http://betablog.udn.com/littlemi09

becco 提到...

不用擔心啦,我印象中SE2收視率還是很好啊

tai 提到...
作者已經移除這則留言。
tai 提到...

Hope so...但當我有時四處找相關資訊,無意中看到那些留言,火真的是會上來,要不是我拼命忍耐,早就打起筆戰了,有的人甚至還考慮棄劇,有的人邊看邊嫌棄換角,有的人還斤斤計較在小情小愛,有的人還只說是男主角的功勞,有的人還罵編劇劇本寫太差,怎麼都不想想這部日劇在日本黃金周影響下,收視還這麼高的真正原因,實在說句很不客氣的話,問題都出在觀眾素質上阿,有的人想追都劇沒時間追(例如我...)。

P.S.我就是littlemi09

becco 提到...

不過我覺得第四集真的滿差的…相當無聊