在S6E14《喧賓奪主》中，車?yán)遄永蠋熢诮o學(xué)生宣布制作賽車前，黑板上曾寫了滿滿一黑板的內(nèi)容。這些內(nèi)容應(yīng)該是小馬鎮(zhèn)普通小學(xué)生的日常所學(xué)。今天小輻就來嘗試破解一下，看看小馬們平時(shí)會(huì)學(xué)習(xí)什么樣的知識(shí)。

? ? ? ? ?咱們先來看看車?yán)遄永蠋煹暮诎澹?/p>

可以看出黑板上大致寫了四板塊的內(nèi)容，排除右上角的一大堆貌似是公式或者字符合集的板塊，我們可以對有較為具象的邏輯關(guān)系和圖形的板塊進(jìn)行分析。

首先我們來看左上角的這一塊：

畫面的內(nèi)容大致是一些蔬菜和水果，然后分成了三類。當(dāng)然我覺得這不太可能是分類學(xué)的玩意，比如把胡蘿卜和蘋果分成什么蔬菜水果，漿果堅(jiān)果之類的。因?yàn)槿绻咽澄镞M(jìn)行分類的話，三類絕對打不住。胡蘿卜屬于塊根，蘋果屬于子房假果，除此之外，基本上植物食物包含了植物的根莖葉花果全部器官，絕對不可能只用三類來進(jìn)行分類的。

因此，我跟傾向于這是車?yán)遄永蠋熢谥v食物鏈中食物里蘊(yùn)含的能量去向。

在足夠長的時(shí)間、足夠完整的食物鏈結(jié)構(gòu)里，食物被生物攝入后的能量一共有三個(gè)去向：

1.新陳代謝消耗；

2.流入下一營養(yǎng)級；

3.分解者分解。

正好有三個(gè)方向，對應(yīng)了車?yán)遄永蠋煹娜齻€(gè)箭頭。而對于該圖片下面的那個(gè)等式，仔細(xì)觀察的話會(huì)發(fā)現(xiàn)部分符號(hào)與箭頭上的符號(hào)有部分出入，因此我認(rèn)為可能車?yán)遄永蠋熛氡硎龅氖欠纸庹叻纸獾哪芰?，和流入下一營養(yǎng)級的能量，在時(shí)間趨近于無窮的情況下，終究是被各類新陳代謝給消耗掉了。舉個(gè)例子，草原變成沙漠后寸草不生，草原上的動(dòng)植物尸體最終也會(huì)用作微生物形成代謝的能量，直到這些微生物也難以攝取營養(yǎng)以維持新陳代謝，最終整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)陷入完全死寂。

所以在這一板塊，車?yán)遄永蠋熃淌诘氖?strong>生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。

接著我們來看旁邊這一塊：

這肯定和三角函數(shù)有關(guān)。這時(shí)候肯定有小馬問了，誒，三角函數(shù)我學(xué)過，可這一點(diǎn)也不規(guī)整呀！既不是正弦函數(shù)也不是余弦函數(shù)！

其實(shí)，和三角函數(shù)有關(guān)并不一定它就是三角函數(shù)本身。事實(shí)上，利用傅里葉變換，就可以用三角函數(shù)來擬合絕大多數(shù)函數(shù)。對正余弦函數(shù)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)木€性疊加，即可獲得各種函數(shù)。特別是周期波動(dòng)函數(shù)，基本上都是用正余弦函數(shù)或e指數(shù)函數(shù)進(jìn)行線性疊加獲得的。

回到這個(gè)板書上，我們可以看出，這是一個(gè)震蕩衰減的類周期性函數(shù)。這個(gè)圖像小輻很熟悉，因?yàn)樵凇豆鈱W(xué)》課本上就出現(xiàn)過這個(gè)圖像。

這是一個(gè)非單色光干涉光強(qiáng)與傳播時(shí)間的關(guān)系圖。

我們都知道，一束單色光被分成兩束后，分別經(jīng)歷不同的光程后交匯在一起，會(huì)因?yàn)橄辔徊煌B加或相消，形成明暗相間的干涉條紋。

這是單色光的情況，上圖也是利用氦氖激光器做的光柵衍射，因此我們可以發(fā)現(xiàn)，明暗相間的圖案十分清晰，間隔也都精準(zhǔn)地保持一致，可觀測的亮點(diǎn)和暗點(diǎn)的數(shù)量都很可觀。

那如果是非單色光呢？

大家不妨設(shè)想一下，如果有兩組光，兩組波動(dòng)的周期有較小的差別，那么在第二干涉級開始，兩組光的干涉級就會(huì)出現(xiàn)一定程度的疊加。從直觀上來看，就是第二級之后的明暗條紋逐漸模糊，逐漸均一化，最終完全趨于平靜，不再有明顯的光強(qiáng)波動(dòng)。

這正好和車?yán)遄永蠋煹陌鍟恢隆．?dāng)然，這類震蕩衰減函數(shù)在光學(xué)里夫瑯禾費(fèi)衍射光強(qiáng)圖中也有提現(xiàn)。但不管怎么樣，都擺不脫波動(dòng)學(xué)。因此我們可以認(rèn)為，這一塊是車?yán)遄永蠋熢诮淌?span id="s0sssss00s" class="color-blue-02">波動(dòng)光學(xué)。

然后是下一排的第一塊，也是最復(fù)雜的一塊：

涉及了6類物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)換......這似乎是個(gè)有點(diǎn)難辦的問題。不過在自然界中，6類物質(zhì)相互轉(zhuǎn)換的例子并不常見，大多數(shù)物質(zhì)并沒有如此多的形態(tài)可以相互轉(zhuǎn)換。因此，小輻猜測可能是和地質(zhì)學(xué)相關(guān)。因?yàn)榈刭|(zhì)學(xué)中，有于壓力、溫度和地殼運(yùn)動(dòng)的緣故，經(jīng)常有各種類型的巖石相互轉(zhuǎn)換的情況。

在查詢相關(guān)資料之后，小輻真的找到了6類地質(zhì)結(jié)構(gòu)相互轉(zhuǎn)換的圖樣?。ㄋ坪跏歉咧械乩淼膬?nèi)容？小輻沒學(xué)過地理來著）

將該圖進(jìn)行一些簡單的變換，我們可以得到一張與車?yán)遄永蠋煱鍟鴺O為相似的圖樣：

是不是完全一致！

其中有幾個(gè)轉(zhuǎn)換是在車?yán)遄永蠋煱鍟洗嬖?，但在地球上并不存在的，我懷疑是因?yàn)樾●R利亞有各種魔法水晶，所以會(huì)額外增加一些新的轉(zhuǎn)換途徑。

因此，車?yán)遄永蠋煈?yīng)該會(huì)教授學(xué)生地質(zhì)學(xué)。

最后，還剩一個(gè)板塊。

這個(gè)，應(yīng)該是車?yán)遄永蠋熀诎迳献顬橛埠说闹R(shí)點(diǎn)了......

這是廣義相對論里的光錐概念。

在光錐中，三維空間以二維膜平面的形式表現(xiàn)。垂直于空間平面的軸是時(shí)間軸，光錐就在這個(gè)四維空間里表現(xiàn)。

這個(gè)空間的中心點(diǎn)是觀察者。由相對論我們知道，任何物質(zhì)或信息都不能以超越光速的速度進(jìn)行傳播。因此當(dāng)一件事在空間中某一點(diǎn)發(fā)生之后，只有發(fā)生點(diǎn)的光傳達(dá)到觀測者所在處之后，該事件才可能對觀察者產(chǎn)生影響。這個(gè)傳播范圍在時(shí)空四維坐標(biāo)系中則表現(xiàn)為一個(gè)錐形區(qū)域，代表處于這個(gè)錐形區(qū)域內(nèi)發(fā)生的事情才能對當(dāng)時(shí)的觀測者產(chǎn)生影響。這個(gè)錐我們稱之為“過去錐”，表現(xiàn)在空間平面的下方，可以看見空間上離觀察者越遠(yuǎn)的事件，就需要越多的時(shí)間傳播以對觀察者造成影響。

舉個(gè)例子，假如太陽立刻消失，那么地球依然會(huì)按照既定軌道運(yùn)轉(zhuǎn)，直到八分鐘后才會(huì)沿原來軌道的切線方向進(jìn)入流浪地球狀態(tài)。這是因?yàn)榈厍虻教栍?光分的距離，光速傳播的引力波要經(jīng)過8分鐘傳播才能抵達(dá)地球，在這8分鐘里，地球是無法被“太陽已經(jīng)消失”的事實(shí)影響的。

從另一個(gè)角度，觀察者所做的一舉一動(dòng)要想對外界造成影響，也同樣需要傳播時(shí)間。這就是三維平面上方時(shí)間軸的“未來錐”。

以上內(nèi)容會(huì)在廣義相對論里進(jìn)行較為詳細(xì)的討論。因此，我們可以確定，車?yán)遄永蠋煏?huì)在課堂上教授廣義相對論。

綜上，我們總結(jié)下車?yán)遄永蠋煹陌鍟退淌诘膬?nèi)容：

看來，陸馬能夠和天馬以及獨(dú)角獸同臺(tái)競技是有原因的，在一個(gè)陸馬小鎮(zhèn)里，小學(xué)就要教授如此之多深?yuàn)W的知識(shí)，也許陸馬的確是三族中的自然科學(xué)支持擔(dān)當(dāng)？

感謝大家的閱讀，我們下期再見！

作者：量子小輻

特別鳴謝：

Richard Kirin，感謝他的視頻化三千問系列，做的很不錯(cuò)，希望大家去看看。

清明上墳圖，這個(gè)不用多說吧，一直一直支持著我。

歡迎大家找小輻進(jìn)行正劇/同人作品甚至自己的作品的相關(guān)設(shè)定進(jìn)行討論！=w=