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撰文 七君

在過去得60多年里，一個諾獎經濟學家在日食時發現得奇怪現象一直困擾著物理學家們，至今爭議不斷。這個現象似乎違反了經典引力理論，但是還沒人能完美地解釋這個現象，也沒有人確信這個現象究竟是否存在。

在中學里我們學過單擺，單擺就是把重物掛在一根繩子上蕩起來就成了。拉動單擺，單擺會以固定周期晃動。但是如果我們觀察足夠長得時間，就會發現單擺得擺動面會逐漸轉動。這種轉動是地球得自轉造成得，在南半球是逆時針，在北半球是順時針。

因為地球得自轉，傅科擺得擺動面會周期性地轉動。支持近日：wikipedia

這個現象也叫進動，單擺得進動蕞早是法國物理學家萊昂·傅科（Léon Foucault）在19世紀發現得，因此這種單擺也叫做傅科擺，它首次為地球自轉提供了天文學之外得證據。

因為地球得自轉，傅科擺蕞終會把所有骨牌敲翻。支持近日：美國克利夫蘭自然歷史博物館

不管是今天測還是明天測，物理學家們并不認為傅科擺得進動會有什么不同，因此也沒有人每天觀察傅科擺。實際上美國China航空航天局（NASA）指出，歷史上對傅科擺得長期研究只有兩例，而這兩個實驗都是諾獎學者實施得。

第壹個是在1913年獲得諾貝爾物理學獎得荷蘭人海克·卡末林·昂內斯 （Heike Kamerlingh Onnes），另一個是1988年得諾貝爾經濟學得主法國經濟學家莫里斯·阿萊（Maurice Allais）。

莫里斯·阿萊。支持近日：nobelprize.org

阿萊曾連續30天在巴黎得實驗室里不停地玩傅科擺，每隔14分鐘就釋放擺錘一次，同時記錄下數據，比如轉動得角度。

在這30天里碰巧出現了1954年得日食，因此他觀察到了一個反常識得現象：在日食期間，單擺得擺動面居然往回調了！但是在日食之后，單擺又恢復了正常，擺動面恢復了每分鐘0.19度得均勻轉速。后來在1959年，阿萊在57米深得地下再次重復了實驗，得到了類似得結果。

日食。支持近日：NASA

這個實驗結果非常驚人，是經典得引力理論所無法解釋得，因此被歸為“引力異常現象”。也因為這個觀察，1959年阿萊獲得了法國航空航天協會頒發得Galabert 獎，并在同年獲得了美國引力研究基金會（the United States Gravity Research Foundation）得榮譽。

這個現象后來被稱為阿萊效應（Allais effect），阿萊在1988年得諾獎致辭中還鄭重其事地把它拿出來論述了一番。在他這個令人意外得發現發表后，眾多研究者嘗試復制，結果出現了截然不同得兩派。

比如，在1970年3月美國得全日食期間，哈佛大學得物理學研究者 Erwin Saxl 和 Mildred Allen 利用扭擺得到了支持性得結果。這些研究者稱：“這個結果是無法用經典引力理論解釋得。”后來這項研究被發表在1971年得 Physical Review D 上。

在1997年3月9日華夏漠河得全日食期間，英國China物理實驗室得楊新社和中科院得同事也觀察到了奇特得引力異常，為阿萊得說辭提供了側面支持。

但1954年蘇格蘭和1965年意大利得觀測卻無法支持阿萊得結論。1991年和2010年發表在 Physical Review D 上 得兩項分別在芬蘭和阿根廷做得觀測也都宣稱沒有檢測到阿萊效應。

不同緯度得傅科擺。

在眾多相互矛盾得研究前，阿萊雖不輕易退縮，但也沒有十足得把握。1988年在諾獎致辭中阿萊表示：“在1954年6月30日得全日食期間，圓錐擺錘得振動面出現了異常。…1952年和1953年得觀測無法讓我得到任何確切得結論。一些實驗儀器得到了這個效應，但是另一些儀器卻沒有。所有這些現象都是目前得主流理論很難解釋得。”

研究日食時發生得物理現象確實很困難，因為日食得時間很短，因此觀測到得現象可能是其他環境因素，比如地質活動引起得。一些人認為，阿萊得單擺可能受到了溫度、壓力、濕度等環境因素得影響，不關引力得事。

為了揭開這個困擾著物理學家們45年得謎團，1999年8月11日，NASA 集結了來自4大洲得7China得觀測站，進行了一次跨國實驗。

當時這個項目得領導者 David Noever 稱：“對阿萊原始實驗數據得解釋有三條，一是出現了系統性得錯誤，二是當地環境得效應，三是未知得效應。要排除前兩種可能性得話，我們和其他觀測者會在全球網絡中使用不同得測量工具。”

不過，這項觀測報告始終沒有發表，實驗本身也遭到了阿萊得批評，阿萊認為觀測時間太短了。更蹊蹺得是，Noever 在實驗后很快離開了 NASA 和學術界，跑到阿拉巴馬州在一家小小得技術公司入職，隨著他得離去這次跨國觀測得數據也一同銷聲匿跡了。

在1999年得跨國觀測時，NASA 曾表示，研究者至少需要10年得時間才能讓這場爭論平息。果不其然，到了2009年，還有研究者在試圖重復阿萊效應。

2009年7月22日得日食期間，中科院得物理學家們在杭州、湖州、上海、武漢四處進行了實驗。不過，這次觀測沒有發現阿萊現象或任何引力異常，結果發表在2013年得中文期刊《地球物理學報》上。

阿萊現象就像一個飄蕩在引力理論上得幽靈，許多物理學家不相信它得存在，因為對阿萊現象得解釋大都非主流。

比如其中一個經常被科幻片提名得理論叫做引力屏蔽效應（gravitational shielding effect）。引力屏蔽效應指得是，兩個物體間得重力加速度 g 會因為第三者得存在而發生變化。

按照這種理論，當月球擋在太陽前，也就是發生日食得時候，地球上得重力加速度會降低。這就好比如果你把一頭大象墊在屁股下面當坐墊，那么地球對你得引力就降低了，你會感覺輕飄飄得如同插上了護翼。

荷蘭代爾夫特理工大學得物理學研究者 Chris Duif 則表示，雖然他不太相信阿萊現象存在，但確實需要把阿萊現象上得不確定性打破，如果這個現象被證明為真，那將是物理學得一大革命。

話說回來，為什么 NASA 會對這個飽受爭議得現象如此感興趣？

因為 NASA 也曾結結實實地遭遇引力異常啊，都好幾次了。

NASA 發射得兩個空間探測器先驅者10號（1972年）和先驅者11號（1973年）在離開太陽系時均出現了無法解釋得加速。伽利略號探測器（1990年12月）和會合-舒梅克號太空探測衛星（1998年）也曾獲得來歷不明得加速buff。

先驅者10號藝術暢想。支持近日：NASA

美國火箭之父韋恩赫爾·馮·布勞恩（Werner von Braun）聽說了阿萊得發現后感到很激動，他認為阿萊現象或許可以解釋這種莫名其妙得加速，他是站阿萊這一邊得。

不管怎么說，阿萊對自己得跨界攪渾水感到很開心，他曾說：“我在理論物理和應用物理學里得研究乍看之下和我作為經濟學家得主業相距甚遠，但事實上這些研究給我帶來了寶貴得體驗。”

好嘛，經濟學家一張嘴，物理學家跑斷腿啊。

一黑屏就掉幀，這感謝原創者分享引擎好垃圾啊。

參考資料：

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