第十七章 剑气的物理学原理【加长章】
“我国古代认为『气』是产生天地万物的基础，盘古开混沌，轻气上升为天，浊气下降为地；汉代的王充在《论衡》里说：『天地气合，万物自生』；宋代大儒张载也说：『气不能不聚而为万物』。”
华凯教授您都高中毕业这么多年了，怎么还像高考作文一样开头先引用一段名人名言呢？
“剑作为万物中的一种，自然也有与之相关联的剑气存在。
“现代研究表明，这种说法还是有一定科学依据的。
“我们今天这堂课，就主要来解释一下剑气背后的物理学原理。”
物理学原理？
大佬，我当初就是因为学物理头疼的要命，才在高二选的文科。
结果上了大学，还是一所武术大学，开学的第一堂课你居然告诉我，我们学一下物理？
“西元一九零零年，得国物理学家普蓝克发表了著名的量子假说；
“五年之后，恶因斯坦在提出狭义相对论的同年，明确地提出了光量子的概念。
“到了一九一三年，年仅二十三岁的当麦青年物理学家玻耳，却创造性地把量子概念，运用到了当时人们普遍持怀疑态度的路舍夫原子结构模型里，提出了能解决持续近三十年的氢原子光谱谜案的玻耳模型。”
这到底是物理啊，还是历史。完全没有物理的东西好吧，虽然这历史我也听不懂。
“玻耳提出了几点假设：一是假定原子核外电子是处在一定的线性轨道上绕核运行的，正如太阳系的行星绕太阳运行一样；
“二是假定原子的核外电子在轨道上运行时具有一定的、不变的能量，不会释放也不会吸收能量，这种状态被称为定态。定态的能量取离散值E_1，E_2，E_3……（能级），能量最低的定态叫做基态；能量高于基态的定态叫做激发态。
“三是假定原子核外电子的轨道不是连续的，而是分立的，在轨道上运行的电子具有一定的角动量（L=mvr，其中m为电子质量，v为电子线速度，r为电子线性轨道的半径），只能按下式取值：
“L=n(h/2π)
“n=1，2，3，4，5，6……
“四是当原子中的电子在能级E_1、E_2之间跃迁时，以发射或吸收特定频率ν光子的形式与外界交换能量，其中光子的频率满足：
“ν=(E_2-E_1)/h=ΔE/h；
“这个公式称为玻耳频率条件，式中h为普蓝克常量。
“从这个公式中我们可以看出，原子在不同的能级之间跃迁，就会发出不同频率的光。”
天书，这绝对是天书。
开学第一天，陆地对自己这门课的成绩已经不抱任何希望。他觉得坐在这个教室的椅子上，不是在学习，更像是一种修行。
“历代的铸剑师尝试过在铁水中混入各种元素形成合金来提升剑体强度，像银铁合金、铜铁合金、钛铁合金等都曾是铸剑师们的试验品，但是种种不同的材料中，他们都会不约而同地掺入一种金属，那就是水银，汞，Hydrargyrum。”
陆地已经完全听不进华凯教授讲的是什么东西，他机械地在本子上抄着笔记，脑中想的却是老教授外文发音还挺标准的。
“古人认为水银是一种神奇的物质，它能点石成金，能炼丹升仙，铸剑师们把它加入到剑体铸造的材料之中，完全是因为迷信汞能给剑带来好运，玄学因素远大于科学。”
不是吧，剑都已经能在天上飞了，你还在和我讲要相信科学？
我信你个鬼！
“不过误打误撞加入的汞元素竟然带来了意外之喜，含汞的剑普及以后，人们惊喜地发现剑气竟然能通过剑清晰地表现出来。
“众所周知，剑术水平共有七个层次，分别是刚入门的剑生，中等水平的剑士、剑师，高等水平的剑客、剑圣，百年一遇的剑魔，还有只被历史典籍记载，现实中几百年间从未出现过的剑仙。
“每个层次的习剑之人，体内都会产生一种特殊形态的能量，我们称之为剑气。
“剑气强弱是衡量剑术水平的唯一指标，但体内的剑气却难以直观表达，因而判断剑术水平就成了一件难题，很长一段时间内，剑联只能通过举行剑术水平考试来认证习剑之人的剑术水平。
“这一切都在铸剑师们把水银加入到剑中之后改变了。
“研究发现，人体内的剑气能量也是量子化的，并且剑术水平越高，剑气的能量值也就越高。
“巧合的是，剑气能量的量子化和汞原子的能级竟能完全吻合！
“前文我们说过，原子中的电子在低能级的基态吸收能量跃迁到高能级的激发态，再从高能级的激发态释放特定频率的ν光子跃迁到低能级；……”
教授，你这个转折也太突兀了吧，剑气这段我才刚听出一些兴趣来，怎么一下子突然又回到物理上了。
没办法，咬牙记笔记，回头再慢慢啃吧。
“人手握剑时，体内的剑气能量会不可控制地传导到剑体内的汞原子中，使汞原子内处于低能级的电子吸收能量跃迁到高能级，然后处在高能级的电子又会跃迁回相对稳定的低能级中，并在这期间释放特定频率的光，”华凯教授指了指黑板上的那个玻耳频率条件公式，“按照这个公式，剑术水平越高，体内剑气蕴含的能量就越高，释放出来的光频率就越高。
“这样一来，观察一个人剑上音汞原子受剑气影响发出来的光，也就是我们所谓的『剑气颜色』，就能清楚直观的得知这个的剑术水平。
“剑生分为三个阶段，这三个阶段的剑气颜色虽然都是红色，但还是由于阶段不同分化出了三种不同的红色，剑生第一层波长690.7nm，第二层是671.6nm，第三层则是623.4nm的红色；
“剑士的两个阶段对应着两种橙色剑气：剑士第一层波长612.3nm，第二层则是607.3nm；
“剑师两个阶段之间的剑气能量其实只有很小的差别，但还是对应了两种黄色的剑气：剑师第一层579.0nm，第二层577.0nm；
“剑客、剑圣、剑魔这三个剑术水平内不分阶段，每个水平只对应一种颜色的剑气，分别是剑客546.1nm的绿光，剑圣491.6nm的蓝光，剑魔435.8nm的靛青色光；
“根据现有的资料，经过我们的计算得出，传说中的剑仙，其剑气颜色应该为紫光，对应的波长为404.7nm。”
教室内此起彼伏地响起了鼾声。
……
“今天上午的课就上到这里。”
教室外传来了十一响钟声，华凯教授准时收起了讲台桌上的教案，离开了教室。
“醒醒吧大家，我们下课了。”
杜宇强忍着困意，叫醒了教室里睡得正香的几个人。
最后一排的四个人陆续抬起了头。
醒来的陆地好心地踢了踢前面的椅子：“师妹，醒醒，下课了。”
杨琛揉着眼睛转过身来，脑门上被胳膊硌出来一片红印：“这老头儿上课真无聊，声音都在一个调子上，当教授太屈才了，当催眠师一准赚钱。”
陈妙音凑过头来：“小师弟，你是第几节课睡的？”
“讲完剑气颜色我实在是坚持不住，再之后就没印象了。”
“那你比我强，说道姬发的时候我就不行了，陈家沟说书的陈先生讲《武王伐纣》比他有意思多了。下午什么课呀？”
“我看看，”陆地摸出了手机，“哦，是《剑学实验》。”
手机顶部显示了一条新信息：
“【驿站】您的不通快递包裹已到蜀郡武侯大街三号代收点，请凭“8-17-4396”19:00前及时取件，感谢理解。”
老妈寄的快递终于到了，不过今天大概是取不成，看来要等以后找个机会再去。
这代收点为什么在山下啊？自己人生地不熟的，怎么找嘛。
算了，还是回去问问李斣吧。
“师兄，我饿了。”杨琛又开启了撒娇模式。
“别来这套，我昨天吃过亏了，”陆地吃一堑长一智，“饿了自己去斋堂吃。”
下午的实验课倒是意想不到的轻松。
踩着下午一点的钟声，换了一身白大褂的华凯教授又进入到了教室：“下午好，同学们，我们又见面了。”
刚吃饱的陆地见了他，不由自主地打了个哈欠。
howoldareyou，怎么老是你啊。
华凯介绍到，剑学院的师资队伍里，除了他以外都是武学教授，所以大学四年所有的文化课都由他一人来授课，这也是剑学院每五年才招收一回新生的原因。
除了《剑学分析》和《剑学实验》这两门必修课，他以后还会开设《剑学史》、《流体剑学》、《量子剑学》等等课程供大家选修。
陆地现在觉得剑学院开设文化课的目的不是让学生们打好文化基础，纯粹是为了培养学生坚定的意志和强大的心性。
实验课上华凯教授却出人意料地换了种教学模式，他不再长篇累牍地照本宣科，只是简单讲了一下实验安全须知，便从随着携带的箱子中取出一把剑，和一个带有老式数码管显示屏的仪器。
“这是一把汞含量翻倍的剑，能更清楚地演示剑气发光的原理。
“而这是一架便携式剑气光谱仪，能快速识别这把剑发出来的光谱波长，数字的单位是埃格斯特朗，一纳米的十分之一。
“下面我来做个示范。”
华凯教授说罢用手握住剑柄，从剑鞘中抽出宝剑。
明晃晃的剑身上逐渐氤氲起一层亮黄色的光雾，华教授打开机器预热了一会儿，数码管上的数字最终停留在了5770。
华凯终于提高了音调，他得意地说道：“5770Å，577纳米，黄色光，剑师第二层。”
王宁馨、倪幻霞、陈妙音和赵寂樱的表情都变得肃然起敬，她们知道峨眉派掌门维德师太也只是剑客级别，华凯教授身为一位文化课教师，其剑术水平离掌门只差了一个层次，足以见得峨眉派中卧虎藏龙，人人都不可被小觑。
陆地却根本不懂这些，上午的《剑学分析》里他唯一记住的就只有那七个等级，就算剑仙当今从未出现过，这剑师第二层在其余六个等级中也不过是中位数水平，不知道华老师有什么可骄傲的。
“你们来峨眉附大之前肯定也或多或少地学过剑，有人要来测量一下自己的剑术水平吗？”
身为大师姊的杜宇当仁不让地第一个站上了讲台。
“6907Å，剑生第一层。”
众人依次上前测了一下自己剑气的波长，姜砃也是剑生第一层，王宁馨和倪幻霞是剑生第二层，陈妙音和赵寂樱等级最高，达到了剑生第三层。
随着剑术水平的提高，剑身周围的红雾也越来越明亮。
赵姑娘虽然仍是不苟言笑，但在师姊师妹中站上了鳌头，仍是让她的高傲里渗透出了些许自得的味道。
“小师弟，你也去测测呀。”陆地右边的陈妙音善意地提醒他。
陆地心中是八百个不情愿，因为他知道自己什么都不会，上去测时剑不发光仪器不显示数字的话，该有多尴尬。
五师姊的善意成了压死骆驼的最后一根稻草，他硬着头皮走上讲台拿起了剑。
光谱仪上的显示屏十分耿直，没有显示出任何数字。
没等华凯教授开口，第一排中间离机器最近的二师姊王宁馨率先阴阳怪气道：“所以侠客班是选了一块『璞玉』，准备好好雕琢一下吗？”她的口气中充满了戏谑和嘲讽。
陆地也不想和她争论什么，毕竟自己什么都不会是事实，低着头回到了座位上。
陈妙音带着歉意地把左手搭在他的右肩，以这种方式安慰被嘲讽的师弟。
“杨琛同学，你也上来测一下吧。”华凯急忙打了个圆场。
“哦。”
杨琛应付差事地把手指按在了剑柄上。
剑身再次泛起的黄光击碎了环绕在赵寂樱身边的骄傲。
“5790Å，剑师第一层。”
华凯把剑重新插入剑鞘，和剑气光谱仪一同装入到了箱子里。
“今天的《剑学实验》就上到这里，下课。”
说罢他拎起箱子，转身离开了教室。
······
“掌门，令爱的剑术水平又进步了，下午的实验课用光谱仪测出来是579nm，已经达到了剑士第一层，用不了多久就要赶上老夫了。”
“刀刀确实是个有天赋的孩子，”维德师太习以为常，“那个陆地怎么样？”
“这个……”华凯教授有些难为情，他不知道应不应该说实话，“他，他好像没有剑气，剑气光谱仪上检测不到波长。”
“奇怪，我分明能在他身上感觉到剑士第一层的水平，怎么会检测不到呢？”
维德皱起了眉头。
华凯教授您都高中毕业这么多年了，怎么还像高考作文一样开头先引用一段名人名言呢？
“剑作为万物中的一种，自然也有与之相关联的剑气存在。
“现代研究表明，这种说法还是有一定科学依据的。
“我们今天这堂课，就主要来解释一下剑气背后的物理学原理。”
物理学原理？
大佬，我当初就是因为学物理头疼的要命，才在高二选的文科。
结果上了大学，还是一所武术大学，开学的第一堂课你居然告诉我，我们学一下物理？
“西元一九零零年，得国物理学家普蓝克发表了著名的量子假说；
“五年之后，恶因斯坦在提出狭义相对论的同年，明确地提出了光量子的概念。
“到了一九一三年，年仅二十三岁的当麦青年物理学家玻耳，却创造性地把量子概念，运用到了当时人们普遍持怀疑态度的路舍夫原子结构模型里，提出了能解决持续近三十年的氢原子光谱谜案的玻耳模型。”
这到底是物理啊，还是历史。完全没有物理的东西好吧，虽然这历史我也听不懂。
“玻耳提出了几点假设：一是假定原子核外电子是处在一定的线性轨道上绕核运行的，正如太阳系的行星绕太阳运行一样；
“二是假定原子的核外电子在轨道上运行时具有一定的、不变的能量，不会释放也不会吸收能量，这种状态被称为定态。定态的能量取离散值E_1，E_2，E_3……（能级），能量最低的定态叫做基态；能量高于基态的定态叫做激发态。
“三是假定原子核外电子的轨道不是连续的，而是分立的，在轨道上运行的电子具有一定的角动量（L=mvr，其中m为电子质量，v为电子线速度，r为电子线性轨道的半径），只能按下式取值：
“L=n(h/2π)
“n=1，2，3，4，5，6……
“四是当原子中的电子在能级E_1、E_2之间跃迁时，以发射或吸收特定频率ν光子的形式与外界交换能量，其中光子的频率满足：
“ν=(E_2-E_1)/h=ΔE/h；
“这个公式称为玻耳频率条件，式中h为普蓝克常量。
“从这个公式中我们可以看出，原子在不同的能级之间跃迁，就会发出不同频率的光。”
天书，这绝对是天书。
开学第一天，陆地对自己这门课的成绩已经不抱任何希望。他觉得坐在这个教室的椅子上，不是在学习，更像是一种修行。
“历代的铸剑师尝试过在铁水中混入各种元素形成合金来提升剑体强度，像银铁合金、铜铁合金、钛铁合金等都曾是铸剑师们的试验品，但是种种不同的材料中，他们都会不约而同地掺入一种金属，那就是水银，汞，Hydrargyrum。”
陆地已经完全听不进华凯教授讲的是什么东西，他机械地在本子上抄着笔记，脑中想的却是老教授外文发音还挺标准的。
“古人认为水银是一种神奇的物质，它能点石成金，能炼丹升仙，铸剑师们把它加入到剑体铸造的材料之中，完全是因为迷信汞能给剑带来好运，玄学因素远大于科学。”
不是吧，剑都已经能在天上飞了，你还在和我讲要相信科学？
我信你个鬼！
“不过误打误撞加入的汞元素竟然带来了意外之喜，含汞的剑普及以后，人们惊喜地发现剑气竟然能通过剑清晰地表现出来。
“众所周知，剑术水平共有七个层次，分别是刚入门的剑生，中等水平的剑士、剑师，高等水平的剑客、剑圣，百年一遇的剑魔，还有只被历史典籍记载，现实中几百年间从未出现过的剑仙。
“每个层次的习剑之人，体内都会产生一种特殊形态的能量，我们称之为剑气。
“剑气强弱是衡量剑术水平的唯一指标，但体内的剑气却难以直观表达，因而判断剑术水平就成了一件难题，很长一段时间内，剑联只能通过举行剑术水平考试来认证习剑之人的剑术水平。
“这一切都在铸剑师们把水银加入到剑中之后改变了。
“研究发现，人体内的剑气能量也是量子化的，并且剑术水平越高，剑气的能量值也就越高。
“巧合的是，剑气能量的量子化和汞原子的能级竟能完全吻合！
“前文我们说过，原子中的电子在低能级的基态吸收能量跃迁到高能级的激发态，再从高能级的激发态释放特定频率的ν光子跃迁到低能级；……”
教授，你这个转折也太突兀了吧，剑气这段我才刚听出一些兴趣来，怎么一下子突然又回到物理上了。
没办法，咬牙记笔记，回头再慢慢啃吧。
“人手握剑时，体内的剑气能量会不可控制地传导到剑体内的汞原子中，使汞原子内处于低能级的电子吸收能量跃迁到高能级，然后处在高能级的电子又会跃迁回相对稳定的低能级中，并在这期间释放特定频率的光，”华凯教授指了指黑板上的那个玻耳频率条件公式，“按照这个公式，剑术水平越高，体内剑气蕴含的能量就越高，释放出来的光频率就越高。
“这样一来，观察一个人剑上音汞原子受剑气影响发出来的光，也就是我们所谓的『剑气颜色』，就能清楚直观的得知这个的剑术水平。
“剑生分为三个阶段，这三个阶段的剑气颜色虽然都是红色，但还是由于阶段不同分化出了三种不同的红色，剑生第一层波长690.7nm，第二层是671.6nm，第三层则是623.4nm的红色；
“剑士的两个阶段对应着两种橙色剑气：剑士第一层波长612.3nm，第二层则是607.3nm；
“剑师两个阶段之间的剑气能量其实只有很小的差别，但还是对应了两种黄色的剑气：剑师第一层579.0nm，第二层577.0nm；
“剑客、剑圣、剑魔这三个剑术水平内不分阶段，每个水平只对应一种颜色的剑气，分别是剑客546.1nm的绿光，剑圣491.6nm的蓝光，剑魔435.8nm的靛青色光；
“根据现有的资料，经过我们的计算得出，传说中的剑仙，其剑气颜色应该为紫光，对应的波长为404.7nm。”
教室内此起彼伏地响起了鼾声。
……
“今天上午的课就上到这里。”
教室外传来了十一响钟声，华凯教授准时收起了讲台桌上的教案，离开了教室。
“醒醒吧大家，我们下课了。”
杜宇强忍着困意，叫醒了教室里睡得正香的几个人。
最后一排的四个人陆续抬起了头。
醒来的陆地好心地踢了踢前面的椅子：“师妹，醒醒，下课了。”
杨琛揉着眼睛转过身来，脑门上被胳膊硌出来一片红印：“这老头儿上课真无聊，声音都在一个调子上，当教授太屈才了，当催眠师一准赚钱。”
陈妙音凑过头来：“小师弟，你是第几节课睡的？”
“讲完剑气颜色我实在是坚持不住，再之后就没印象了。”
“那你比我强，说道姬发的时候我就不行了，陈家沟说书的陈先生讲《武王伐纣》比他有意思多了。下午什么课呀？”
“我看看，”陆地摸出了手机，“哦，是《剑学实验》。”
手机顶部显示了一条新信息：
“【驿站】您的不通快递包裹已到蜀郡武侯大街三号代收点，请凭“8-17-4396”19:00前及时取件，感谢理解。”
老妈寄的快递终于到了，不过今天大概是取不成，看来要等以后找个机会再去。
这代收点为什么在山下啊？自己人生地不熟的，怎么找嘛。
算了，还是回去问问李斣吧。
“师兄，我饿了。”杨琛又开启了撒娇模式。
“别来这套，我昨天吃过亏了，”陆地吃一堑长一智，“饿了自己去斋堂吃。”
下午的实验课倒是意想不到的轻松。
踩着下午一点的钟声，换了一身白大褂的华凯教授又进入到了教室：“下午好，同学们，我们又见面了。”
刚吃饱的陆地见了他，不由自主地打了个哈欠。
howoldareyou，怎么老是你啊。
华凯介绍到，剑学院的师资队伍里，除了他以外都是武学教授，所以大学四年所有的文化课都由他一人来授课，这也是剑学院每五年才招收一回新生的原因。
除了《剑学分析》和《剑学实验》这两门必修课，他以后还会开设《剑学史》、《流体剑学》、《量子剑学》等等课程供大家选修。
陆地现在觉得剑学院开设文化课的目的不是让学生们打好文化基础，纯粹是为了培养学生坚定的意志和强大的心性。
实验课上华凯教授却出人意料地换了种教学模式，他不再长篇累牍地照本宣科，只是简单讲了一下实验安全须知，便从随着携带的箱子中取出一把剑，和一个带有老式数码管显示屏的仪器。
“这是一把汞含量翻倍的剑，能更清楚地演示剑气发光的原理。
“而这是一架便携式剑气光谱仪，能快速识别这把剑发出来的光谱波长，数字的单位是埃格斯特朗，一纳米的十分之一。
“下面我来做个示范。”
华凯教授说罢用手握住剑柄，从剑鞘中抽出宝剑。
明晃晃的剑身上逐渐氤氲起一层亮黄色的光雾，华教授打开机器预热了一会儿，数码管上的数字最终停留在了5770。
华凯终于提高了音调，他得意地说道：“5770Å，577纳米，黄色光，剑师第二层。”
王宁馨、倪幻霞、陈妙音和赵寂樱的表情都变得肃然起敬，她们知道峨眉派掌门维德师太也只是剑客级别，华凯教授身为一位文化课教师，其剑术水平离掌门只差了一个层次，足以见得峨眉派中卧虎藏龙，人人都不可被小觑。
陆地却根本不懂这些，上午的《剑学分析》里他唯一记住的就只有那七个等级，就算剑仙当今从未出现过，这剑师第二层在其余六个等级中也不过是中位数水平，不知道华老师有什么可骄傲的。
“你们来峨眉附大之前肯定也或多或少地学过剑，有人要来测量一下自己的剑术水平吗？”
身为大师姊的杜宇当仁不让地第一个站上了讲台。
“6907Å，剑生第一层。”
众人依次上前测了一下自己剑气的波长，姜砃也是剑生第一层，王宁馨和倪幻霞是剑生第二层，陈妙音和赵寂樱等级最高，达到了剑生第三层。
随着剑术水平的提高，剑身周围的红雾也越来越明亮。
赵姑娘虽然仍是不苟言笑，但在师姊师妹中站上了鳌头，仍是让她的高傲里渗透出了些许自得的味道。
“小师弟，你也去测测呀。”陆地右边的陈妙音善意地提醒他。
陆地心中是八百个不情愿，因为他知道自己什么都不会，上去测时剑不发光仪器不显示数字的话，该有多尴尬。
五师姊的善意成了压死骆驼的最后一根稻草，他硬着头皮走上讲台拿起了剑。
光谱仪上的显示屏十分耿直，没有显示出任何数字。
没等华凯教授开口，第一排中间离机器最近的二师姊王宁馨率先阴阳怪气道：“所以侠客班是选了一块『璞玉』，准备好好雕琢一下吗？”她的口气中充满了戏谑和嘲讽。
陆地也不想和她争论什么，毕竟自己什么都不会是事实，低着头回到了座位上。
陈妙音带着歉意地把左手搭在他的右肩，以这种方式安慰被嘲讽的师弟。
“杨琛同学，你也上来测一下吧。”华凯急忙打了个圆场。
“哦。”
杨琛应付差事地把手指按在了剑柄上。
剑身再次泛起的黄光击碎了环绕在赵寂樱身边的骄傲。
“5790Å，剑师第一层。”
华凯把剑重新插入剑鞘，和剑气光谱仪一同装入到了箱子里。
“今天的《剑学实验》就上到这里，下课。”
说罢他拎起箱子，转身离开了教室。
······
“掌门，令爱的剑术水平又进步了，下午的实验课用光谱仪测出来是579nm，已经达到了剑士第一层，用不了多久就要赶上老夫了。”
“刀刀确实是个有天赋的孩子，”维德师太习以为常，“那个陆地怎么样？”
“这个……”华凯教授有些难为情，他不知道应不应该说实话，“他，他好像没有剑气，剑气光谱仪上检测不到波长。”
“奇怪，我分明能在他身上感觉到剑士第一层的水平，怎么会检测不到呢？”
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