 《三思科学》电子杂志
2002年第11期 总第17期
2002年11月23日
目 录
封面
封面故事
[江华]发育、线虫、凋亡
新闻
[三思新闻编辑]11月份科学新闻
├ 量子比特的反面
├ 寻找二氧化碳的新倾倒场
├ 分子马达有了开关
├ 从珊瑚礁中追寻气候变化
├ 西雅图面临海啸威胁
├ 除草剂使蛙类雌雄同体
├ 缺少金属的恒星
├ 丙肝患者的新希望
├ 世界10大健康杀手
├ 拿破仑死于胃癌
├ 银河系中心的黑洞在挨饿
├ 钚也是超导体
├ 没有心情，就不会胖
└ 可怕的东西有助于记忆
求知
[九歌]鸟类漫话--攀禽(一)
[九歌]生物色趣谈
[叶平安]感冒，意味着什么
[逍遥]终极巫术--疯牛病小传(三)
[文木]手性之谜--左还是右(一)
(二)、(三)
[李淼]弦论通俗演义(二十四)
(二十五)、(二十六)
译述
[J.Bice]神创论者的圣战
[M.Shermer]痴迷于磁力
[T.Reichhardt]在这个世界之外
[J.Lee]白色瘟疫--结核病
博物
[九歌]戴胜
[佳肴]三角龙
故事
[李淼]Sokal事件和Bogdanov
兄弟事件(上)
观点
[赵南元]基因噩梦乃人为编造
[方舟子]中国科学普及面临的挑战
历史
[高山]量子(三)--正统观点
[方舟子]凯特威尔的蛾子
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手性之谜——左还是右
(一)
 文木
读者朋友，你用哪只手写字？“我两只手都会写字”，你可能这样回答。但我问的是，通常你用哪只手写字。
我知道，少数人用左手写字（尤其在中国），多数人用右手写字。正因为如此，我见过个别的书法作品专门署上“某某左手”。意思是说：“兄弟不才，左手也能写一副好字！瞧，你右手写的字还那么差。”其实，这不算什么本事。按我的逻辑，对于非残疾人，甭管用左手还是右手，用脑袋还是屁股，能写好字就成。
我再问一句：“你用哪只手拿筷子吃饭？”你可能调皮地告诉我：“我哪只手也不拿筷子，我学洋人用刀叉吃饭。”我心里想说“少废话”，但你的回答可能的确是一种事实。同样，我知道，多数人也用右手拿筷子。那么是不是用右手写字的人就一定同时用右手拿筷子呢？好，这是一个问题，先想一想。
我再讲两个故事。一件事情是关于头发的，另一件事情是关于使用镰刀的。有一个不算太笨的人，头发通常乱乱的（并非有意模仿爱因斯坦），即使努力压制一下也维持不了多久。在他出生后第36年的某一天，即本书写作过程中，也即在“十六大”召开之际，一个理发师告诉他，头发不应当向右转，因为这违背了他脑袋后面的“旋”（在数学上叫“焦点”）的旋转方向。长期以来，他头发之所以总是像刺猬，是因为违背了头发旋转的天性，逆着梳理自然不容易驯服。他恍然大悟，感到十分惭愧，连声谢了小师傅，心里琢磨：作为一名自以为颇关心自然界中左与右问题的人，为什么这么多年没有发现自己脑袋上的现象。理由之一，眼睛没长在上面或者后头。理由之二，不常照镜子。但这都不是充分的理由。这人不是别人，正是本书作者。
说第二件事。小时候我与许多人一样，用右手写字，一直到现在。但是，小时候我却用左手使镰刀砍柴（在山沟中长大），现在虽然不用也不敢砍柴了，但一旦拿起镰刀，习惯于放在左手中，现在拿剪刀剪东西仍然是用左手。我小时候曾因为使用不合手的镰刀不慎伤及自己，右手和右脚都受过镰刀伤。在用镰刀和剪刀问题上，我是“左撇子”。“左撇子”多少有点歧视味道，因为我们很少听到“右撇子”的说法，“右”在英文中称“right”，即“正确”的意思。在政治领域，情况正好相反，曾有一段时间越左越好，以至“极左”。“反右斗争”持续了好多年。后来才有了“防止右倾，重点反左”的说法。我记得崔健或者别的什么人有一首歌曾唱及这类问题。
我们暂不管政治，如果你是个细心人，就会注意到，镰刀及剪刀等通常是为“右撇子”设计的。据说现在也有为“左撇子”伸冤的，还成立了什么“左撇子”聚乐部，他们呼吁为“左撇子”设计适用的工具。我现在是半个“左撇子”，写字和拿筷子仍然用右手。哪个聚乐部都可能拒绝我入会。不过我推测，我可能天性是“左撇子”，而写字和拿筷子用右手可能家长后天训练出来的。这一推断是合乎常识的。
用哪只手做什么事这也算问题？
好了，读者朋友，请伸出或者想象着伸出你的双手。对了，我可不是神功大师，准备着教你接功（几年前某些大师用类似的程序），我只是希望你认真看一下两只手究竟有什么不同？
两只手一般说来差别不大，当双手作拜佛状时，左右手可以对上。
这就触及了“手性”概念，本书的一个核心概念。
“手性”有左右之分，世界上大量物质具有不同的手性。
在植物界许多藤本植物的茎是右手性的，少量是左手性的，一部分则不显现手性。手性概念非常简单，但是不同学科的定义并不相同。
克拉克笔下尼尔松的故事
在正式进入手性问题的科学讨论前，还要先看一则著名科幻小说家克拉克(A.C.Clarke，1917- )写的小说《技术错误》。克拉克被誉为最伟大的科幻作家之一，他也是国际通讯卫星的奠基人。1945年他发表了《地球外的中继：卫星能给出全球范围的无线电覆盖吗？》。1968年他创作了《2001：太空奥德赛》等。
《技术错误》是个短篇，写的是尼尔松手性反转的事。
一次尼尔松在发电机井下遭遇事故，休克醒来后，发现自己只有借助一面小镜子才能读报。经过他人分析(自己难以察觉)，左手和右手也换位了：
“我说着就向他弯下身去，看他的右手。‘不，是这只手。’尼尔松说着就抬起了左手。我感到很奇怪：‘你不是说右手吗？’尼尔松茫然无所措了：‘对呀。这就是右手呀。也许眼睛出了点毛病。不过一切都是明显的。您不信？看，这不是我的订婚戒指吗。我已经五年没摘它了。’”（克拉克，技术错误，选自邵柏、符申编辑，《女总督谢蒂塔》，重庆：科技文献出版社重庆分社，1980年，第112页。感谢吴岩先生告知此故事并复印了此小说。）
尼尔松手指上的戒指已经牢牢地套在手指上，不用锯是拿不下来的，这说明尼的表述没有错。又核对了身上的疤痕、镶牙的记录，以及事故发生时他随身带着的几枚硬币和一本《电气工程师笔记本》，在其他人看来它们全反了。而在尼尔松看来，我们视为正常的左右分别也全反了。当然，尼尔松看自己那部《电气工程师笔记本》不会发现有任何异常。
尼尔松重新学会了我们的阅读，但更严重的问题出现了：他面临着饿死的危险，因为他无法消化吸收手性相反的维生素等。
这时，休思博士提出一个奇妙的理论来解释尼尔松遭遇的事故：当时尼氏处于巨大发电机线圈内部，瞬间超大电流通过线圈时在局部上产生了一个4维空间，它虽然较小但已经能够容纳下尼尔松。正是在这样一个我们通常无法经验到的多出一维的空间中，由于磁场的突然改变，他及他身上的东西被整体翻转了一遍。在平面上，两个成镜像关系的三角形无论如何是不能重合的。但是，若把它们放在3维空间中，就可以先把一个翻转过来，然后平移，就能够使两者重合。同样道理，尼尔松是3维物体，在3维空间中是无法翻转自身以与自己的镜像重合的。但是在4维空间中就可以做到。于是，可能的情况是，尼尔松在那样一种场合，身体在局部4维空间中被翻转了，成了自己的镜像并被保存下来。
后来，一科学家费了九牛二虎之劲搞成了维生素的立体异构，合成了一些适合尼尔松的维生素，服用后果然有效。但是，靠这种办法，公司非破产不可，因为合成的费用实在太高。可能的选择是，要不让尼尔松饿死，要不尝试一个风险极大的逆变换，制造出与事故发生时类似的条件，把尼尔松再变回去。
如人们所料，采取了后者。闲话少述，试验结束了，但打开发电机井，尼尔松却不见了!
小说的“题眼”呈现了：磁场使尼尔松在4维空间翻转时，可能还发生了时间上的移位，即当时的局部空间不是4维而是5维。可能因此之故，实验结束时尼尔松不见了。休思博士意识到这一点时，从床上一跃而起，急令吊起转子，他渴望再次找到尼尔松。
结局呢？自己看小说吧。
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