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福爾摩斯與泊松光斑

福爾摩斯與泊松光斑

作者:阿廖沙
「喏,華生,」福爾摩斯又說,「我想這個概率大約只有10的負34次方吧!」
「糟透了,華生,客人們老是不讓我安寧……」
「是嗎?我恐怕非得同意這一點不可,」福爾摩斯瞟了一眼華生,「每當我一拿起琴弓,您就來了,還在旁乾咳著,這還不是巧合嗎?」
福爾摩斯沒加理會,只是用下巴靠上了小提琴托。
「親愛的福爾摩斯,」華生認真地聲稱,「我非常敬重您那明察秋毫的洞察力和智慧,以及您在化學和偵破學方面的知識。不過有一門科學您似乎沒有給予應有的注意,那就是物理學。而我呢,老實說,這方面比您早走了一步。」
福爾摩斯不慌不忙地打椅子上站起來,把煙斗放回大理石的壁爐上,重新握起了小提琴。
作為福爾摩斯的老朋友,華生醫生當然是可以不經招呼而逕自登門造訪的。不過進門時福爾摩斯正在拉著小提琴,於是華生又故意地乾咳了幾聲,使這位赫赫有名的大偵探微微皺了下眉頭。
「而且您大概又在什麼地方破了一件什麼奇案了?」福爾摩斯不動聲色地接著說。

孫維梓 譯

「例如您竟敢斷言,連子彈都是受泊松效應支配的,說得倒不賴,可惜僅僅適用於詩人,對於刑偵人員來說則絕對不行!我們可以估計一下,對於子彈來講,出現這種效應的概率究竟有多大……」
「幸好沒有命中,兇犯也在一片騷亂中逃離了現場。」華生還在回味他的推測,而回答他的只是福爾摩斯剛剛奏出的E小調變奏曲的琴聲。這似乎是九_九_藏_書科學的強音,正在向人們不斷地提出生活中的種種問題。
「親愛的朋友,」福爾摩斯也在微笑,「您曾經不止一次地為我解釋過非常簡單的事情,今天又何不再寬宏大量一次呢?」
「飯店裡的人起初並沒注意到那槍聲,就連我也沒發覺有什麼異常。但突然間圓柱後面的姑娘發出一聲慘叫並慢慢倒下地去,她的白色長裙上面血跡斑斑,不知怎的警察已經來到了現場並抓住了那群小夥子。我急忙去搶救那位受傷者,萬幸的是,她只是暫時的休克過去。子彈打碎的正好是她手中的高腳杯,只不過那裡面的紅酒濺了她一身而已。當這位女郎——也就是克蕾絲小姐——蘇醒過來以後,她辨認出開槍人中有一個叫湯姆·諾伊斯的可能與她有仇,諾伊斯曾苦苦追求過她,但被她堅決拒絕了。警方由此提出了情殺的懷疑。」
「我不在現場,」他微笑地說,「如果在的話,我將肯定搜索整個餐廳,看有沒有人可能躲在旁邊放冷槍……」
「真不錯,華生。但是,」福爾摩斯打斷了他並嘆了口氣說,「您簡直是在把微觀世界和宏觀世界混為一談了。」
華生對福爾摩斯寬容地笑了笑說:「親愛的福爾摩斯,您大概不知道,並不僅僅是光才遵循量子力學的規律。事實上,一切粒子都是這樣的,甚至每件物體在某種程度上都具有波的性質。所以即使是子彈,也是受泊松效應的支配的。罪犯如果也明白這一點——他只消讀上幾本科普小冊子就行了,那麼湯姆·諾伊斯會估九-九-藏-書計到子彈能象光線那樣落到圓柱後面中心點的可能性。如果真打死了克蕾絲小姐,他又能用無可爭辯的反證來保護自己。他的確迷惑了那些警察,可惜偏偏又遇上了區區在下……」
「在圓柱後面正好有對情侶在飲雞尾灑,姑娘的臉我見不著——她背對著我坐的,我只注意到她那一頭迷人的秀麗黑髮。當然對於情侶來說找這樣的地方進餐十分自然,坐在圓柱後面就象躲在堡壘裏面一樣安全,從正面別人根本看不見他倆。
「福爾摩斯,求求您!……您打哪兒弄來這些天文數字?什麼十億的十億倍……」
「這和您剛才所說的『生活中的巧合』有什麼關係呢?」福爾摩斯繼續追問道。
「豈敢豈敢,我相信您的故事一定十分有趣。」
華生醫生於是清了清嗓子:「1818年,當物理學還在被光的微粒學一統天下的時候,人們認為光就是由光子形成的。法國有位菲涅耳在論文中首次提出光的波動說這一假想,認為光可能是某種波。當時評審委員會中的光學權威泊松對此堅決反對說:『如果事情真的是象菲涅耳先生所說的那樣,按照他的計算,那麼當光照在一片不透明圓盤上時,在圓盤陰影的中心就應當能看到一個亮點了!先生們,這是何等荒謬的奇談怪論啊!』正當菲涅耳的理論將被否定時,有人居然對此進行了實驗,想看看到底會發生什麼。結果真的在陰影中心出現了一個亮斑!於是菲涅耳獲得了評審會的獎金,而歷史卻嘲弄性地把這個亮斑命名為『泊松光斑』。」九*九*藏*書
「您知道,不久前我應邀去美國洛杉磯參加國際法醫代表大會,」華生開始敘述,「在那兒耽擱了大約一個星期,而且每天都在同一家飯店裡用餐。那兒的顧客真不少,去觀察這些顧客——簡直是一種樂趣,對我這樣的法醫和經常與罪犯打交道的人來說更是如此。有一次就碰上了下面這件事:
「客人們?」華生根本沒察覺對方言語中的譏諷,漫不經心地反問了一句。接著馬上嚷道:「福爾摩斯,我得告訴您,生活中的巧合有時真是不可思議的。」
「噢,不錯!」華生的勁頭又來了,「我想這件事就連您也會想聽的。」
「是的,理論上不排除這一點。但如果真的希望這種運氣哪怕只出現一次的話,我們的世界還顯得太年輕了一些,這種概率和零事實上並無差別。」福爾摩斯泰然回答說。
「近況怎樣,福爾摩斯?」華生又不禁問道。
「您終於也有不知道的問題了?」華生笑著說。
「請問,華生醫生,」福爾摩斯扔了塊木柴到即將熄滅的壁爐中去,又夾了塊木炭來點燃煙斗,「您說的這場……事故有什麼出奇之處嗎?」
「在您看來,這是完全不可能的?」華生有點泄氣並朝安樂椅上一坐。
「?」
「那麼閣下您對此事另有高見嗎?」福爾摩斯開始好奇地問道。
「等等……那高腳酒杯畢竟是碎了,該怎麼解釋這一點?」華生依然不肯善罷甘休。
「希望如此。」福爾摩斯用火鉤通了一下壁爐,在椅子上坐下並朝煙斗里裝滿煙絲。
「我有點懂了,」福爾摩斯說,「知九*九*藏*書道了這個玩藝兒被命名的由來,但這件奇事和您所講的案子又有何聯繫呢?」
「請幫幫忙,」大偵探請求說,「這個光斑究竟是怎麼回事啊?給講講吧。」
「我早就知道您也會這樣想的,」華生醫生有點悻悻然,「老實說,警察當時也給弄糊塗了,如果不是我也在場的話……因為那些小夥子都一口咬定說根本不知道柱子後面會有人坐著。他們極為振振有詞地說,無論如何從他們所在地射擊,子彈是絕無可能射中那姑娘的,就連子彈反彈的可能性都沒有,因為那圓柱正擋在中間,所以警方沒有理由提出故意謀殺的指控。」
「我的上帝!」醫生的聲音有點發怵,「這到底意味著什麼?」
「當然是巧合,因為就在事情發生的前一天晚上我讀完了一本關於光學史的小冊子,其中專門詳細介紹了泊松光斑的事情。」
「我知道了!」華生醫生喊了起來,「有人可能坐在圓柱的側面,在別人打賭射擊時他也在暗中開了槍,也可能就是個同謀……」
「嗯,不過說得精確一些,我感興趣的其實是物理學史。這似乎更適合我這種數學基礎不強的人,但它比物理學本身都更引人入勝……喔,我說到哪兒啦?就是說正當警察打算以無罪來釋放湯姆·諾伊斯一伙人時,我突然想起了物理學史上有名的泊松光斑的故事,並向警方提出了他們可能有謀殺未遂的罪名。」
福爾摩斯閉目停頓了一下,華生不滿地盯著他。
「親愛的醫生,物理學作為一門定量的科學已經有好幾百年了。在亞里斯多德時代,人們不憑數九-九-藏-書字而只憑文字便能成為物理學家的,今天可絕對不行。現在回到泊松光斑上來,按照光的微粒說,圓盤在屏幕上所形成的陰影應該是具有理想黑色的理想圓形;而按照光的波動學說,由於光波的衍射作用,在陰影中心會出現一個亮點,但這隻有在圓盤的半徑小到能和光的波長相比擬時,光斑才會明顯。如果您硬要把子彈當作光的話,在中學課本中有個德布羅依公式可以利用,用一個極小的普朗克常數h除以極大的子彈動量mv,這將是一個小得無可比擬的子彈波長。相應的泊松光斑就更小了,而子彈打中光斑的概率就不能不是10-34了。」
「呵,不勝欽佩之至。」福爾摩斯力圖顯出驚奇的神色。
「有三個美國小夥子喝得醉醺醺的,想尋歡作樂一番。他們在餐廳盡頭一根巨大的直徑有一米半的圓柱子上面用嚼過的膠姆糖粘住一枚銀幣,然後各人拔出柯爾特消聲手槍來比準頭,看誰的槍法高強。
「這首先說明只了解物理學史而不了解物理學基本常識並不能給您帶來光彩;其次,如果諾伊斯真想要打死圓柱後面的舊情人,那小夥子就得朝圓柱無休止地射擊1027年,這比我們這個宇宙存在的壽命還要大十億個十億倍!如果我們的小夥子還沒想出更好的辦法來,上帝就得保佑這根圓柱既沒被轟塌也沒倒坍呢!」
「您說什麼呀!」華生擺了下手說,「我要講的事情比這有趣得多!因為我昨天晚上剛從大西洋彼岸歸來……」
「咦,概率再小,也並不等於零啊,萬一那壞蛋真的走了運呢?」華生絕望地嚷道。