为了形象地展示为什么有些系统需要旋转720度而不是360度才能恢复原状,费曼想到了一个“茶杯法”。看了“茶杯法”的步骤之后,我突然想起了电影《太极1》的梁小龙的一个端药镜头,正好对应着费曼的“茶杯法”,遂把镜头剪了出来,供大家欣赏。

请仔细观察梁小龙的手转了多少圈?

“茶杯法”大概步骤:

将右手抬起到靠近右肩,手掌向右摊开,右手上托一只茶杯。然后不转身,保持茶杯杯口向上,逆时针水平转动右手,右手从右肋下掠过,直到在腰部的高度变为反手,向下向外伸出,此时茶杯杯口仍然保持向上,逆时针转过了整整一周。此时虽然茶杯转了一周,但人的姿势完全变了。

然后,从这个状态开始,弯曲并抬高手肘,将右手缩回一些,保持杯口向上,还可以继续让茶杯逆时针旋转,右手从脖子前方掠过,然后降低手肘,最终回到了最初的姿势,此时茶杯已经逆时针转过了整整两周,人的姿势终于回到原来的状态。

费曼用这个来说明这种旋转是如何使逆时针转两圈才让体系变得跟原来一样的。(第二个步骤稍微有点难,但是别误会,并不需要把你的胳膊拧脱臼,那样的话就不可能在转两圈之后身体回到原来状态了。)

在《通往实在之路》,Penrose提出了一个类似的“皮带法”(对于关键不是特别柔软的朋友可以用此方法^_^),大概步骤是:

1.水平拉直皮带,固定皮带一头
2.将另一头夹在一本书里面(实际上没有必要夹在书里,只是这样做比较容易保持不翻面)
3.保持书的水平,然后把书顺时针旋转一周,旋转过程中书在皮带的·下方·绕过。
结果,此时书回到原来的角度,而皮带却因此扭出了一个麻花。
4.继续把这本书顺时针旋转一周,旋转过程中书在皮带·上方·绕过

结果,书再次回到原来的角度,并且皮带的麻花也消失了。

关键是两次旋转,一次在上方绕过,一次在下方绕过。

当然,这两种比喻实际上都很不严格,只是比较形象而已,因为两次旋转是不同的(一次上方绕过,一次下方绕过)。因此是一种“耍赖”的做法,不过确实很形象。

文字来自:http://www.changhai.org/bbs/load_article.php?fid=3&aid=1131220903


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