千分之一秒

對人類來說，千分之一秒的時間幾乎是微不足道的。也是在不久前，我們才開始思考如此微小的時間間隔在我們的生活實踐中相關的狀況。過去人們根據(jù)太陽在天空中的位置或者影子的長短來計算時間（圖4），想要把時間精確到分秒是不現(xiàn)實的，他們也覺得分秒無關緊要，不值得去計量。因為古代的人們日出而作，日落而息，生活不緊不慢，無須精確到分秒。他們的計時工具，如日晷、沙漏等，都沒有分秒的刻度（圖5）。直到18世紀初，計時工具上才出現(xiàn)了分針，而秒針則是在19世紀初才出現(xiàn)的。

在千分之一秒的時間間隙里可以發(fā)生什么事呢？可以發(fā)生很多事！例如，這段時間里，一列普通的火車可以前進3厘米，聲音可以傳播33厘米，而一架超音速飛機則可以飛行大約50厘米，地球可以繞著太陽公轉30米，光的傳播距離則更遠，能達到300千米。而我們周圍的微小生物如果也能思考的話，它們更是不會輕視那千分之一秒的。對于昆蟲來說，千分之一秒是可以被感知的。一只蚊子的翅膀可以在一秒內上下扇動500～600次，也就是說，在千分之一秒內，它至少可以把翅膀抬起或者放下一次。

我們的確不能像昆蟲那樣快速移動，我們能做到的最快動作是眨眼，這個速度快到連眼前景物被瞬間遮蔽我們都沒意識到。然而，眨眼的一瞬間，如果用千分之一秒來衡量的話，那也是很慢的。目前精確測量到“眨眼睛”這一動作完成的平均時間是0.4秒，也就是400個千分之一秒。這個過程可以分為以下幾個階段：第一，眼瞼向下（需75～90個千分之一秒）；第二，眼睛短暫合上（需130～170個千分之一秒）；第三，眼瞼抬起（需170個千分之一秒）。

如您所見，“眨眼間”其實是一段相當長的時間間隔，在這段時間里，我們的眼睛還可以短暫地休息一下。如果我們能感知到千分之一秒內發(fā)生的事件，那我們就能觀察到眨眼睛這個過程里眼瞼的兩次移動和中間靜止的情形了。

假如我們擁有這樣的能力，我們所見的周圍世界的景象將會顛覆認知，我們就會看到如英國作家威爾斯小說《最新加速劑》里描述的那些奇妙而又有趣的畫面了。這個故事里，一個人喝了一種神奇的藥水，進而擁有了能看到各種極快動作的能力。

下面是從這篇小說里摘錄的一些片段：

“你以前見過窗簾這樣掛在窗子上嗎？”我順著他的視線望去，看到窗簾仿佛被凍住了一樣，被風吹起的那一角一直懸在空中沒有落下來。

“從未看見過，”我說，“真是奇怪呀！”

“還有這個呢？”他一邊說著，一邊松開了手中的玻璃杯。我以為杯子馬上就會摔碎，但那杯子卻一動不動地懸在空中。

“一般來講，”希伯恩說，“物體在自由下落中，第一秒會下降5米，而現(xiàn)在還沒到百分之一秒，所以它還處在5米內的下落過程中[小提示：物體在做自由落體運動的時候，在第一秒的第一個百分之一秒內，下落的高度并非是5米的百分之一，而是5米的萬分之一（根據(jù)公式s=gt2/2可得），相當于只有0.5mm，而在第一個千分之一秒內，下落的高度只有0.01 mm]。現(xiàn)在，你知道‘加速劑’的力量有多神奇了吧！”

希伯恩的手在緩緩落下的杯子周圍來回打轉，最后他抓住了杯子的底部，將它輕輕地放到了桌子上，然后沖我一笑。

我看向窗外，一個人騎著自行車，前面有一輛汽車，自行車和汽車都僵在那里一動不動，汽車后面彌漫著的揚起的塵土也如同靜止了一般……

我們仔細觀察著來往的車輛。注意力被一輛馬車所吸引，車輪邊緣，馬蹄，趕馬的鞭子，以及正在打哈欠的車夫的下頜，動作都如此緩慢，卻又如此清晰。除了從一個人的喉嚨里傳來一陣微弱的響動，一切都很安靜。在這座靜止的城市里，路上的行人都像雕像般地凝固在那里。

一個低著頭的小個子男人應該是想迎著風折報紙，他就那樣僵著。從很多人的舉止中可以看出微風的痕跡，但我們卻感覺不到風的存在。

這些神奇的現(xiàn)象，都是藥水在我身體里發(fā)生作用后我所見到的。然而對于那些人來說，卻是一瞬間的事。

你知道科學家們現(xiàn)在所能測量到的最短的時間嗎？在20世紀初，科學家最多可以測量到萬分之一秒。而現(xiàn)在，人類甚至可以測量出千億分之一秒，這個時間與1秒相比，相當于1秒與3000年的比例。