阿信
秒和比秒更快
人對(duì)時(shí)間的感知局限,是由我們的生理?xiàng)l件決定的。
你是否有過看著鐘,以為秒針停了,然后看到它又嘀嘀嗒嗒走了起來的經(jīng)歷?這就是停表錯(cuò)覺,是視覺刺激和感知的失配(看到某事物與知道你看到該事物之間錯(cuò)位,不匹配)導(dǎo)致的。鐘當(dāng)然沒有停,但你的大腦需要時(shí)間來處理它的運(yùn)動(dòng)。
在事情發(fā)生后的1/10秒內(nèi),我們看不到、聽不到,也感受不到所發(fā)生的事情。當(dāng)我們察覺到這些即時(shí)事件時(shí),它們已經(jīng)成了宇宙歷史的一部分。
人的心臟每秒跳動(dòng)一次,有時(shí)快,有時(shí)慢,但不會(huì)相差太多。當(dāng)我們屏住呼吸時(shí),這個(gè)內(nèi)在的節(jié)拍器會(huì)強(qiáng)行作用于我們的意識(shí),而脈搏可能就是我們經(jīng)常把秒用作時(shí)間的量度的首要原因。秒對(duì)我們來說非常重要,但是秒并不是一種自然存在,而是人類在17世紀(jì)發(fā)明的。
1秒可以分為1000毫秒,標(biāo)準(zhǔn)電影速度是每秒24幀,相鄰兩幀之間有約42毫秒的間隔。在觀看電影時(shí),我們認(rèn)為自己看到的是流暢的視頻,卻沒有意識(shí)到其實(shí)我們看到的是一幅幅獨(dú)立的圖像,它們就像翻動(dòng)的書頁或者洗牌時(shí)的紙牌一樣逐幀閃過。
蜂鳥每秒扇動(dòng)翅膀50次,一次完整的上下扇動(dòng)耗時(shí)20毫秒。蜂鳥翅膀的這種運(yùn)動(dòng)在我們?nèi)庋鄹兄秶倪吘?,因此在我們的視野中,空中懸停的蜂鳥身體輪廓非常清晰,翅膀則是模糊的三角形。
當(dāng)我們看速度更快的東西,比如貓?jiān)?,我們?huì)發(fā)現(xiàn)它從一個(gè)位置消失,瞬間又從另一個(gè)位置出現(xiàn)。并不是貓?jiān)闀?huì)瞬移,而是它的速度快到肉眼無法捕捉。
與人類相比,昆蟲每秒可以處理更多的圖像。人的肉眼每秒能識(shí)別約60張不同的圖像,而蜻蜓可以每秒感知200多幅不同的圖像。脊椎動(dòng)物的閃光融合頻率各不相同,體型越小的動(dòng)物,在同等時(shí)間內(nèi)收集的信息越多。這會(huì)讓人們覺得小動(dòng)物的時(shí)間似乎過得更慢,它們?cè)趲追昼妰?nèi)完成的活動(dòng)比我們?cè)谝粋€(gè)小時(shí)內(nèi)完成的還要多。
比毫秒更小的單位是微秒,1秒可以分為100萬微秒。水母發(fā)射刺絲囊只需要1微秒,針刺的最高速度可達(dá)70千米/小時(shí)。刺絲囊就像一個(gè)圓潤(rùn)的毒壇子,囊口下面有一只帶倒鉤的針刺,通過一根盤繞的發(fā)射管連著囊底。當(dāng)這個(gè)微型裝置被觸發(fā)時(shí),囊口打開,針刺彈出,發(fā)射管展開,毒液從管子里流出。游泳的人被箱形水母蜇了上千下之后,就會(huì)倒在沙灘上。
這1微秒的簡(jiǎn)單而精妙的刺絲囊裝置,生物花了10億年的漫長(zhǎng)歲月才演化出來。
這就是生命:它是集化學(xué)和物理于一體的神奇狂歡,誕生于混沌之中,經(jīng)歷著快與慢的運(yùn)動(dòng)。
千年和比千年更久
在幾十年時(shí)間里,我們一直關(guān)注那些以秒計(jì)的時(shí)間尺度,但隨著對(duì)時(shí)間的探索不斷深入,我們開始感到人類被大自然忽略了,因?yàn)樗盐覀冞h(yuǎn)遠(yuǎn)甩在后面:
像閃電一樣快速激發(fā)蜇刺的水母可以活很多年,有些甚至可能接近永生——道恩燈塔水母可以回到幼年珊瑚蟲的形態(tài),從而恢復(fù)生長(zhǎng),逃脫死亡的命運(yùn)。
著名的俄勒岡蜜環(huán)菌,占地10平方千米,存活2400多年。公元前4世紀(jì),當(dāng)柏拉圖撰寫《會(huì)飲篇》時(shí),它已經(jīng)開始生長(zhǎng)了。
年齡最大的個(gè)體動(dòng)物——北極蛤,一種大型可食用蛤蚌。2006年在冰島的一座島嶼附近水域收集到的一個(gè)標(biāo)本有507歲。它生于中國(guó)的明朝中期,于是一位為《星期日泰晤士報(bào)》撰稿的記者將它命名為“軟體動(dòng)物明”(Ming the Mollusc)。
1888年,一只13歲的弓頭鯨遭遇了人類的襲擊,僥幸逃脫,捕鯨叉頭留在了它的身體里。與此同時(shí),在大約8000千米外的法國(guó)阿爾勒,少女珍妮·卡爾芒在她叔叔的布店里遇到了一個(gè)奇怪的畫家,他叫做梵高。那頭鯨在遇襲后又活了92年,1980年在阿拉斯加圣勞倫斯島被當(dāng)?shù)夭饿L者殺死,只活了它的種族壽命的一半。而珍妮還活在世上,直到1997年去世,享年122歲,是人類中最長(zhǎng)壽的人之一。
許多樹木的壽命都比人類長(zhǎng),其中最長(zhǎng)壽的莫過于美國(guó)加利福尼亞州、內(nèi)華達(dá)州和猶他州的狐尾松,這種著名的樹木壽命可達(dá)5000年。
地中海海藻群落的年齡更大,這讓人們更加懷疑:只要生長(zhǎng)環(huán)境保持穩(wěn)定,植物的壽命就可能不受內(nèi)在因素的限制。
讓這個(gè)問題變得更加復(fù)雜的是,群落里的植物在老的部分死去的同時(shí)會(huì)發(fā)出新的枝條,并通過這種方法不斷恢復(fù)活力。這意味著我們必須重新思考個(gè)體的本質(zhì)。
無論是在哪里,時(shí)間都不受生物影響,時(shí)間之箭以恒定的速度(光速)在空間中向前飛行。地球上鈾原子的衰變速度與宇宙最深處的鈾原子衰變速度完全相同。
一瞬也有億年
在時(shí)間軸的微觀這一端,水母噴射刺絲囊,真菌拋擲孢子,螳螂蝦的鉗子咔嗒作響,一切都發(fā)生在瞬息之間。
在時(shí)間軸的另一端,能輕松存活幾千年的狐尾松具有抵抗衰老的力量,從河馬遠(yuǎn)親到鯨的演化花了數(shù)百萬年,生命的起源、地質(zhì)的變化是更為緩慢的過程。
不過,就像一條銜尾蛇一樣,生命的時(shí)間軸兩端其實(shí)連在一起。生命之快是生命之慢的基礎(chǔ),生命之慢則為生命之快提供了必要的解釋,二者不可分割。
我們的生命同時(shí)呈現(xiàn)了從飛秒到億年的時(shí)間魔法,或者說正是這些快與慢塑造了今日生物圈的千姿百態(tài)。而且,無論是蒼蠅、鯨還是我們,地球上有機(jī)體的成分都離不開恒星消亡后的星塵,從這個(gè)角度來說,生命的現(xiàn)在也包含著無數(shù)的過去,一瞬里也有億年,人類與其他生命形式其實(shí)是眾生同源。
(摘自微信公眾號(hào)“中信出版”)