「这世界」鸟类不会迷路，可能是因为懂量子力学

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「这世界」鸟类不会迷路，可能是因为懂量子力学

孙若空 昨天

据说鸟类能看到地球的磁场。

在说鸟类和量子力学之间的关系之前，我们先来说个故事。

故事发生在 1942 年 2 月 23 日。当时， 4 名英国皇家空军飞行员在执行任务的过程中被敌军击中，坠落到了英国附近的北海之中。在被击中的那一刻，他们没有时间思考，更不用说广播自己的位置。挣扎在冰冷的海水中，飞行员们唯一能做的就是放飞他们最后的希望，一只小小的信鸽启恩。当时， 4 个人都不知道它是不是能飞行 120 英里回到自己的家中。但就在几个小时之后，启恩重新出现在了主人们的面前。是的，它成功地飞了回去，通知了英国当局前来实施救援。没有它，那 4 名坠入浩瀚大海的飞行员可能永远不会被人发现。

那么，它是怎么做到的呢？

“我们认为，它使用了量子力学导航。”牛津大学化学系研究院 Daniel Kattnig 说。他研究的主要方向是自由基对——我试着翻译理解了一下，大概是指原子获得额外的彼此纠缠的电子的现象，每个对都会影响到其他对的运动，即使它们被空间隔开……好啦，他到底研究的是什么不重要。

关于鸟类，或是其他动物迁徙的时候之所以不会迷路，有一个非常流行的理论是说，它们能看到地球的磁场。这个说法其实还没完全证实。不过 Kattnig 和他的同事最近的研究验证了这个假说中的一个关键部分。上周四他们在《新物理杂志》上发表了研究报告说，亚原子间相互作用的影响力可能是解释鸟类导航功能的一个重要方向。不过还要很多步的验证才能完全解开这个谜团。

100 年来，人类一直在试图了解动物是如何知道它们该去哪里的。目前科学家提出的理论包括了嗅觉圆规、记忆地标、太阳方向、光的偏正和星星连成的位置（前两年搞笑诺贝尔一个生物学奖就是证实屎壳郎是按照银河的位置来指路的）。

1960 年代初，有个叫 Wolfgang Wiltschko 的德国科学家在鸟身上安装了可以产生均匀磁场的安全装置，意外地证明了磁场对鸟导航产生着影响。

Kattnig 的研究就是建立在磁场基础上的，主要是分析为什么鸟能看到地磁线。然后他发现，自由基对对磁场非常敏感。他和他的同事通过实验后发现，小鸟的眼睛就像一种探测器，可以探测各种自由基对自旋状态并向大脑传递信号，然后，它们就或多或少地能“看到”地球的磁场了。这种灵敏度只有在量子层面上才能实现。

虽然用一套复杂的研究证实了鸟类比人类更懂运用高深的量子力学，不过报道了这则新闻的《华盛顿邮报》最后说，其实小鸟们自己开心就好了啦。

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