本文来自微信公众号:原理(ID:principia1687),作者:Takeko,题图来自:Wikipedia
一
1949年10月,70岁的阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)给英国一位雷达研究者格林·戴维(Glyn Davys)写了一封信。这封信不长,只有约100字不到,似乎是给戴维的回信。最有趣的是,信中的内容不是关于雷达或者它的物理的,反而探讨了一些有关鸟类和蜜蜂,以及它们特别的感官和行为的话题。
爱因斯坦写道:
70年过去了,到了2019年,在机缘巧合下,这封原本从未公开的信件来到了一群研究蜜蜂行为的科学家的案头。经过专业鉴定和更详细的调查,研究团队近日在《比较生理学A》上发表论文,详细介绍了信件的背景,并回顾了相关领域的研究。在这封信的背后,还藏着伟大思想之间碰撞的故事。
二
有历史资料显示,在爱因斯坦参加冯·弗里希讲座后的第二天,两位不同领域的顶尖科学家私下见了一面。虽然这次会面没有留下正式的文件记录,但不难想象,两个伟大思想之间一定碰撞出了不少火花。
三
时间来到2019年,也就是大约70年之后。此时,墨尔本皇家理工大学的一群研究人员发表了一系列有关蜜蜂认知的实验。团队证明,尽管蜜蜂体型很小,但它们的认知能力很可能超乎想象。比如,蜜蜂可以理解0的概念,能区分大于4的数字,甚至有能力进行一些简单的算术。这些研究在大众媒体上引起了广泛讨论。
但完全出乎意料的是,这还让他们得到了一个有关爱因斯坦的惊喜。
一位英国的退休人员朱迪斯·戴维(Judith Davys)在读了那些发表的关于蜜蜂的数学能力的研究之后,联系到了论文的通讯作者,分享了爱因斯坦写给她已故的丈夫格林·戴维的一封信。在信中,爱因斯坦就提到了有关蜜蜂的研究。
她将这封信寄给了研究团队。爱因斯坦档案馆核实后证明,它确实是爱因斯坦的手笔。
团队花了一年时间研究这份珍贵的文件。他们猜测,这封信是爱因斯坦对戴维提出的问题的回信。1942年,第二次世界大战爆发,戴维加入英国皇家海军。他接受了工程学的训练,研究的课题包括雷达在探测船只和飞机方面的初步应用。这项崭新的技术在当时还是绝密。
巧合的是,同一时期,生物声纳传感在蝙蝠身上被发现,这提醒了人们,动物身上可能存在着与人类截然不同的感官。虽然戴维以前写给爱因斯坦的信件似乎都已经不可查,但研究人员对促使他给这位著名物理学家写信的原因很感兴趣。
团队搜寻了1949年英国出版发行的新闻档案。他们在搜索中发现,冯·弗里希关于蜜蜂导航的发现在当年7月已经是大新闻,在伦敦的《卫报》上也有报道。新闻报道着重讨论了蜜蜂如何利用偏振光导航。
一种合理的推测是,这可能就是促使戴维给爱因斯坦写信的原因。戴维在写给爱因斯坦的信中或许特别提到了蜜蜂和冯·弗里希,因为爱因斯坦在回信的开头就说:“我很熟悉冯·弗里希先生令人钦佩的研究。”
自从半年前两位科学家在普林斯顿相遇以来,冯·弗里希关于蜜蜂感知的想法似乎一直留在爱因斯坦的脑海中。
四
鸟类磁感起源的一种理论是,它们使用的是量子随机性和纠缠。这一理论表明,隐花色素(某些植物和动物中发现的信号蛋白)中自由基对的化学反应会受到地球磁场的影响,从而形成鸟类生物磁罗盘的基础。
事实上,随机性和纠缠这两个物理概念都是爱因斯坦最早提出的。然而,爱因斯坦虽然是量子物理学的奠基人之一,却对它的内涵却感到不舒服。他曾说过著名的那句“上帝不掷骰子”,来表达他对量子力学核心的随机性的反对。1935年,爱因斯坦和鲍里斯·波多尔斯基和内森·罗森在一篇有影响力的论文中介绍了量子纠缠的概念。有趣的是,它的本意是想说明量子力学的概念性错误,但我们今天已经了解,这已经成为量子力学中关键的核心概念之一。
虽然爱因斯坦并不认同纠缠的概念,但相信如果他得知了对鸟类迁徙的新研究拓展了我们对物理学理解的边界,仍然会感到高兴。
事实上,科学家认为,爱因斯坦的这封信再次证明了,爱因斯坦对自然世界的洞察力,以及对新领域开放的态度。他们相信,在今天,这或许可以进一步激发和鼓励人们对交叉学科研究的兴趣和热情。
参考来源:
https://theconversation.com/long-lost-letter-from-albert-einstein-discusses-a-link-between-physics-and-biology-7-decades-before-evidence-emerges-160190
https://cosmosmagazine.com/people/culture/birds-and-bees-sincerely-albert-einstein/
https://link.springer.com/article/10.1007/s00359-021-01490-6
本文来自微信公众号:原理(ID:principia1687),作者:Takeko