施牧
這是一個(gè)寒冷的下雨天,你打著傘走在一條下坡路上。由于天冷,路上的行人并不多,周?chē)@得非常安靜,冷清得有點(diǎn)陰森,然而,更恐怖的是你突然發(fā)現(xiàn)周?chē)氖挛锞谷桓隳嬷鴣?lái),地上的水似乎在往高處流,一輛空車(chē)似乎會(huì)自己“走路”,慢慢地倒退著“爬山”。旁邊的路人不是垂直走路,而是身體傾斜,遇到這樣的場(chǎng)景,是不是都要把你嚇得魂飛魄散了?
這可不是什么驚悚小說(shuō),也不是《愛(ài)麗絲夢(mèng)游仙境》里的魔幻場(chǎng)景。在世界上,還真有這樣的地方。
反重力的奇怪山丘
美國(guó)馬里蘭州北部的巴爾的摩縣,有一條西北走向的鄉(xiāng)間公路。這是一條高低起伏的瀝青公路,路邊長(zhǎng)滿(mǎn)了樹(shù)木,周?chē)h(huán)繞著一些山丘,光憑它的樣子,根本看不出有什么反常的。
不過(guò),如果你將車(chē)停在下坡的地方,車(chē)處于空檔位置,腳松開(kāi)剎車(chē)板,就會(huì)發(fā)現(xiàn)很奇怪的事情——這輛車(chē)竟然在沒(méi)有動(dòng)力推動(dòng)的情況下,慢慢地往山坡上退。如果在下坡的位置放一個(gè)球或者潑一杯水,球或者水向前運(yùn)動(dòng)一會(huì)兒后會(huì)停止,接下來(lái)向后運(yùn)動(dòng)。
巴爾的摩縣的反重力山并不是唯一一處。在美國(guó)舊金山灣的金門(mén)公園,當(dāng)你穿過(guò)公園的海岸高速公路后,到達(dá)勞埃德湖前,會(huì)看到馬路旁邊有一條著名的反重力溪流。這條溪流在匯入勞埃德湖前,看上去正在由低處向高處流動(dòng)。在美國(guó)加利福利亞,還有一座遠(yuǎn)近聞名的迷魂山,在這里,明明走在平坦的地板上,身子卻變得傾斜;兩個(gè)同樣高度的人,站在一根水平的木板上,站北方的人永遠(yuǎn)比南方的人高……
研究者發(fā)現(xiàn)這些古怪的地方還不止一處兩處,在世界各地類(lèi)似的反重力區(qū)域還有幾千個(gè),在這些稍微呈現(xiàn)下坡趨勢(shì)的公路上,像車(chē)、水這些無(wú)生命的東西會(huì)出現(xiàn)向上運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象,似乎無(wú)視萬(wàn)有引力定律。由于這些反重力道路通常位于山坡附近,因此研究者將這些道路統(tǒng)一稱(chēng)為“反重力山”。
稍微懂物理知識(shí),或者有點(diǎn)常識(shí)的人都知道,重力是一種自然力量,除非有東西阻止,否則它能夠讓無(wú)生命的物體絕對(duì)服從。如果將物體(例如球)放置在斜坡上,物體則理所當(dāng)然地應(yīng)該受到重力牽引,向下滾動(dòng)。那么,為什么會(huì)出現(xiàn)這一奇怪的反重力現(xiàn)象呢?
重力不是均勻分布的?
現(xiàn)在已經(jīng)有很多理論來(lái)解釋這種現(xiàn)象,比如一種最古老的也是最常見(jiàn)的解釋是靈異論。人們認(rèn)為這些反常的現(xiàn)象背后是黑魔法或者其他的邪惡力量在作祟,一些熱衷尋找超自然現(xiàn)象證據(jù)的人往往會(huì)在他們的汽車(chē)保險(xiǎn)杠上撒面粉或嬰兒痱子粉,他們希望在粉末中找到魔鬼的手印。也有人認(rèn)為這些并不是靈異事件,而是在這些地方的上空,臭氧層破了一個(gè)洞,滲透進(jìn)來(lái)的宇宙輻射使得光線彎曲,導(dǎo)致人們出現(xiàn)了幻覺(jué)。
另一種解釋是這種山的重力是不均勻分布的??茖W(xué)研究已證實(shí),由于地球形狀近于橢球,表面凹凸不平、內(nèi)部質(zhì)量分布也不均勻,使得重力在地球上的每個(gè)地方都是不同的。例如,更接近赤道的區(qū)域比遠(yuǎn)離赤道的地方引力小。類(lèi)似地,反重力山山腳的重力比高處的重力更弱,因此使得在斜坡上的物體向上移動(dòng)。
這個(gè)推理似乎很合理,然而,雖然重力分布不均勻,但科學(xué)家們認(rèn)為,地球內(nèi)部質(zhì)量分布不均勻所造成的引力差異,不可能使汽車(chē)向高處滑動(dòng)。而磁場(chǎng)異常說(shuō),也可以排除,因?yàn)橐恍┓谴判圆牧现瞥傻奈矬w,比如塑料球或者水,也會(huì)出現(xiàn)反重力現(xiàn)象。
那么,是什么讓這些物體反重力呢?
人的視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)
現(xiàn)在,被普遍接受的一種解釋是反重力山周邊的景物使人產(chǎn)生視覺(jué)幻象,將“下坡”路看成“上坡”路,在這些地方,熄了火的汽車(chē)因?yàn)橹亓Φ脑蛳蛳禄瑒?dòng),但視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)讓人們以為是在向上滑動(dòng)。
來(lái)自意大利帕多瓦大學(xué)和帕維亞大學(xué)的研究人員用一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)解決了這個(gè)讓人困惑的現(xiàn)象。研究人員用三塊可移動(dòng)木板模擬出了反重力山的環(huán)境。首先,研究者把中間的一塊木板放成右高左低的樣子。同樣,連接它的兩塊木板也是右高左低,但傾斜度更大一些。這樣一來(lái),由于兩邊木板傾斜度更大,這就很容易使人產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué),許多人認(rèn)為中間的木板不是右高左低,而是右低左高。
隨后,研究人員稍微改變了實(shí)驗(yàn),想讓人們看到中間的木板實(shí)際上是右高左低,然而無(wú)論研究人員怎么擺置,在觀察者眼中,在兩邊傾斜度更大的對(duì)比下,總覺(jué)得中間的木板是右低左高。
反重力山讓人們產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)的原理也是這樣。由于大多數(shù)反重力山四周的地平線都被樹(shù)木或者山丘遮擋住了,不借助地平線,判斷地面的坡度對(duì)于人類(lèi)而言是一件相當(dāng)困難的事情。也許有人會(huì)說(shuō),建筑物會(huì)保持垂直于地面,人們可以根據(jù)建筑物來(lái)判斷地形走勢(shì),但這些地區(qū)通常沒(méi)有建筑物。雖然周?chē)臉?shù)木可以提供一個(gè)參照,但由于光線的作用,這些樹(shù)木會(huì)呈現(xiàn)出與“上坡路”垂直的假象。當(dāng)這些因素混合在一起,在周?chē)h(huán)境的對(duì)比下,一個(gè)稍微下坡的斜坡會(huì)看起來(lái)像“上坡”。
視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)現(xiàn)象在生活中很常見(jiàn),當(dāng)人觀察物體時(shí),大腦會(huì)根據(jù)周?chē)膮⒄瘴铮诮?jīng)驗(yàn)主義對(duì)物體的遠(yuǎn)近、大小、明暗等進(jìn)行判斷。此時(shí)如果存在不當(dāng)?shù)膮⒄瘴?,就?huì)讓大腦上當(dāng),比如最初由眼科醫(yī)生設(shè)計(jì)的艾米斯室,就充分利用了這種視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)現(xiàn)象。
艾米斯室是一個(gè)由扭曲的墻壁和地板構(gòu)成的房間,在這個(gè)房間里,一個(gè)走進(jìn)這個(gè)房間的成年人,會(huì)在房間的一角變成一個(gè)巨人,然后在另一邊收縮成一個(gè)孩子的大小。這一奇怪的現(xiàn)象同樣是由于視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)。在艾米斯室中,后面的墻并沒(méi)有與觀察者平行,而是斜的,它從右墻角向左墻角斜著延伸過(guò)去,經(jīng)過(guò)特別處理的方格形地板與窗戶(hù)掩飾了這種傾斜,使整個(gè)房間看起來(lái)像一個(gè)普通的房間,從而誤導(dǎo)觀察者對(duì)距離的判斷。兩個(gè)人身形的巨大差異,只是因?yàn)樗麄冊(cè)诜块g中一近一遠(yuǎn),近大遠(yuǎn)小而已。如果刪除背景,房間就失去了參照物,人也就不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)。
同樣地,在這些反重力山上,由于參照物出現(xiàn)問(wèn)題,周?chē)木坝^讓人們產(chǎn)生了錯(cuò)覺(jué),人們看到的物體上坡情形其實(shí)是錯(cuò)誤的,只要有GPS定位系統(tǒng)或者水平定位儀,人們就會(huì)發(fā)現(xiàn)這些所謂的上坡路其實(shí)是下坡路。所以,反重力山并不存在。
大科技·科學(xué)之謎2017年5期