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2020-08-01這世界上有鬼嗎?用粒子物理學分析超自然力量 608 期

Author 作者 鄭宜帆/清華大學通識中心兼任助理教授。
「你相信有鬼嗎?」若被問到這個問題,每個人可能各有不同的答案。不可否認,在日常生活與社會文化中,鬼的概念無所不在;儘管只有少部分人宣稱看過鬼,我們對鬼的樣貌或者能力,卻能說出個模糊的印象。深究起來,流行文本內對鬼的描述,很大程度影響了我們對鬼的認知——或者正好相反,成了雞生蛋還是蛋生雞的疑難。
 
在不同電影裡,「鬼」的形象和其擁有的超自然力量,細節往往不盡相同。例如,在經典喜劇鬼片《魔鬼剋星》(Ghostbusters)中,鬼由半透明的物質組成,能夠被主角群的質子槍束縛,還會噴出黏液;《鬼馬小精靈》(Casper)的鬼不但會飛、能改變形狀,半透明卻不會留下黏液;《七夜怪談》(Ring)的貞子看起來像人,還能爬出電視機!

關於鬼實際存在與否,目前還不是科學能夠完全處理的問題,但我們仍然可以從既有的物理知識出發,思考坊間對鬼的描述是否合理。為此,讓我們來複習一下現代對物質組成的基本理解。

 

世界由原子構成,那鬼⋯⋯

二十世紀的知名物理學家費曼(Richard Feynman),在《費曼物理學講義》(The Feynman Lectures on Physics)第一卷第一章〈原子的運動〉裡,寫了這麼一段話:「如果,遇上某些大災難,所有的科學知識都要毀滅,只有一句話會傳給下一代,用最少的字、包含最多資訊的敘述會是什麼?」費曼認為,那會是原子假說(即現代認知的原子理論):「萬物皆由原子構成——原子是不間斷運動的微小粒子,當稍微分開時會互相吸引,但擠在一起時卻又互相排斥。」

依據現在的科學認知,所有物體都是由原子組成;原子的結構,包含了佔據中心極微小區域、帶正電的原子核,以及環繞在外、帶負電的電子。不僅如此,原子核本身又是由其他次原子粒子,如質子和中子所構成。

或許可以說,世間的物理現象,有相當大一部份,或遠或近地和原子、次原子粒子、以及它們之間的作用有所關連。如果真有鬼的話,那麼他們引起的物理現象,甚至其自身,都跟粒子間的基本交互作用脫不了關係。

看得見鬼嗎?

肉眼或攝影儀器要能看見物體,該物體本身要會發光,或者能反射外在環境的光線進入眼睛 ∕ 鏡頭;換言之,它必須跟光(也就是電磁波)有某種程度的作用。

在物理上,只有帶電粒子能夠跟電磁波發生作用——稱為電磁交互作用。原子整體而言是電中性的,卻由帶電粒子組成,所以世間萬物才能與光線作用,被我們看見。假設,鬼真的如同前述電影裡那般,肉眼可見,那麼它們必然得由帶電粒子組成;而《魔鬼剋星》裡的鬼會被質子槍束縛,也是鬼能參與電磁交互作用的暗示。

鬼能穿透物體嗎?

看得見的鬼,得由帶電粒子組成——這似乎沒有明顯的問題。接下來我們要問:這樣的鬼能夠穿透牆壁、穿越我們的身體、或像《七夜怪談》的貞子那樣從電視螢幕裡爬出來嗎?……【更多內容請閱讀科學月刊第608期】