文／露

你是否有這樣的經驗？在某個時刻產生深度的共鳴、同理的感受，對方或許是同性、異性，或許是動物、植物，亦或許是一譜旋律、一段節奏。那種深刻的共鳴，能營造出加成的感應，大腦的波動甚至與之同步，這種心理上的共振效應，是有醫學依據的。著名的神經外科醫師指出：我們大腦的神經元，會因為與外境接觸的六感，而產生特定的振動頻率，並傳遞給更多神經元，與之進行同步共振，進而對身、心、靈帶來影響。而這些精神、社會心理上的衍伸效應，其實，一開始都是源自於各個「科學領域」的，現在，讓我們來回溯幾個與共振相關的偉大貢獻！

外加力量 自然頻率



所謂的「共振效應」（Resonance Effect），在科學上的定義是：在一系統中，若外加力量的作用，與該物體結構的自然頻率相同，就會產生共振，而且在這樣的效應下，微小的動能就能產生強於「事半功倍」的力度與振幅。在實驗課裡，「鐘擺」是一項極具樂趣與教育意義的課程！相信大家都看過或玩過這個經典的遊戲：數個自然頻率相同，但一開始擺盪週期相異的鐘擺，於共同介質之上，過一陣子，會因為共振而同步，最終達到相同的擺盪週期，令人嘆為觀止！而研究簡諧運動與單擺的始祖，則非伽利略（Galileo Galilei）莫屬了！另一個科學家惠更斯（Christiaan Huygens）在1657年設計的第一個擺鐘，它所帶來的古典藝術之美，也許是現代電子鐘所無法取代的。

赫茲共振 結合光磁



早在1680年代，科學家羅伯特·虎克（Robert Hooke）就觀察到玻璃板的振動，會因為共振現象而產生節點圖案。100年之後，恩斯特·克拉尼（Ernst Chladni）利用樂器的弓、金屬片與細沙，進一步演繹出音聲共振所帶來的藝術之美：振動帶動細沙的移動，最終聚集在節點線上（靜止點），不同頻率堆疊出不同圖案的沙畫，經典的「克拉尼圖形」於是誕生！

另一位科學家，則是看到了雙原子躍遷而發出特定波長的光，這個浪漫的現象，他是榮獲1966年諾貝爾物理學獎的阿弗烈德·卡斯特勒（Alfred Kastler）。即使身於第一與第二次世界大戰的時代，仍對教學與研究精進不懈。光譜學的議題，是他畢生的研究方向：偏振光、電子的躍遷與光學共振……等，這些密不可分的關係使他大感興趣！之後，還與其學生布羅塞爾（Jean Brossel）結合光學共振與磁共振（雙共振）研究出「赫茲共振」（Hertzian Resonances）：在磁場與電磁波的作用下，特定頻率對原子誘發的共振現象。這使得原子物理邁向另一個新的里程碑！除了科學家的身分，特別的是，卡斯特勒還是一位深具文學氣息的詩人，與倡導反核、反戰的和平主義者呢！

對終日埋首實驗室的科學家來說，在光、電、聲、磁……等自然現象的辛勤共舞下，終有一日展現出苦盡甘來的成果，那種如共振般的共鳴與悸動，其個中滋味，也只有當事人能深刻體會吧！