物理“左右”生活

禄克静

摘要： 生活中的一些现象或者规律在物理学中我们希望见到，这样就能最大限度地降低物理的学习难度。生活中左右手的运用就是一个例子。本文就把生活中的左右手和物理中的左右手定则联系在一起，用以阐述物理与生活的关系。

关键词： 左右手左手定则右手定则中学物理

小的时候看电影，电视，或者看书，常见到左右相关的说法。比如说政治上的“左倾冒险主义”，“左倾机会主义”，“右倾机会主义”，“右倾分裂主义”。实在搞不清楚左右到底什么意思。后来学了历史，知道了“左右派”，“左右翼”的说法源于大革命前的法国。1879年法国国民大会成立，开始掌管国家事务。国民大会开会时，观点保守的贵族成员坐在大厅的右边，革命者成员坐在大厅的左边，他们的观点偏自由。于是就有了“左翼”和“右翼”的区别。但是那个议事房哪边算左哪边算右呢？从前看和从后看这左右就掉过来了。这是理解左右的关键。有一个英文的笑话：

是不是很拗口呢。

中国人认为左的是不正的，出于地位比较低的地位，比如有“旁门左道”，“辅佐”。右为正，表示地位比较高，比如有这样一句话“一时无人出其右”，再比如“天佑之”。

我记得有这样一句西方的谚语：“At right place，with right people，do right shings.”（在正确的地方和合适的人一起，做正确的事情。）可见在西方人的思维中“right”也表示正确的意思。右——即正确，有褒义。在米开朗基罗的名画《创造亚当》中，上帝通过将自己的右手食指来触碰亚当的左手食指而赋予后者生命。

于是我们用左右来表示我们的观点。换句话说，事物的一些性质具有两面性，即二值特性。我们借用贴近生活的概念来理解一些事物的二值特性。在西方，把这种二值特性叫做“Handedness”即“手性”。

生活中，我们的两只手相对叠在一起，大致能重合，这在物理上叫做镜面对称，但是，如果只靠转动和平移，那么这两只手绝对不可能重合了，可见，左右是不对等的。

高中物理中，关于电磁学的一些描述就用到“手性”，即左右手。

我们生活在三维空间中，需要三个线性不相关的矢量才能准确地描述空间中的几何关系。两个非共线的矢量可以确定一个平面。若这个平面要加上方向标签的话就有两种可能。由此我们明白了矢量叉乘的意义：A×B和B×A正好是用顺序给矢量叉乘的两种可能贴上了标签。并且有A×B=—B×A。对矢量叉乘的结果A×B的方向我们沿用了右手定则。将右手拇指直立，其余的四指沿从A到B的方向弯曲，则拇指所指的方向就是A×B的方向。高中物理中，磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力F=qvB就是F=qV×B即右手定则的结果，如图1。再比如：磁場对电流的作用力——安培力F=ILB也是F=IL×B。这里就会出现左右相混的现象：我们知道，高中物理中这些力都用的是左手，这里怎么会变成右手呢？

其实左手定则只能说是右手定则的一种表现形式而已。或者说左手定则是右手定则在某些特定情况下的简化表达。

这个定律表示出了电流周围的磁场。我们中学所熟悉的直线电流的磁场及通电螺线管的磁场都是由这一定律得到的结果。可见高中物理电磁学中有关矢量的问题都用到了右手螺旋定则的规律。

可见在物理学中，用到右手的现象比较普遍，于是，一个在生活实际中很普遍的现象在物理中得到了有力的验证。

生活中大多数人的右手更有力，更灵活。左手灵活的人也有，但是少数（左撇子）。如果左右手都灵活那可就能耐大了。成语“左右局面”也许就是这个道理吧。如果左右都不好使，在英文中叫做“ambisinister”或者“ambilevous”中文译作“两手皆左”，这种情况在进化中就会被淘汰掉了。物理学中也是一样的道理，右手定则是大多数，但是左手定则也有其用武之地。简单地讲，中学物理当中凡是涉及力的时候都要用到左手，否则都用右手。

这种左右手的表面对称实则不对称的现象物理学中叫做破缺机制。杨振宁与李振道的“宇称不守恒”的提法正体现了自然界中的这种破缺。

14世纪法国哲学家布里丹（Buridan）有一个结论：被称为“布里丹之驴”，其表述如下：一头完全理性的驴子处于两堆等量等质的干草中间将会饿死，因为它不能对究竟该吃哪一堆干草作出决定。所幸的是，大自然不是理性的驴子，它允许对称的破缺，从而表现出多样性。正是这种破缺机制造就了我们的世界。

参考文献：

[1]赵凯华，陈熙谋.电磁学.高等教育出版社.

[2]曹则贤.左右可有别？《物理》编辑部，2012，41，（1）.

[3]孟杰.What breaks the left—right symmetry.《物理》编辑部，2009，38，（2）.

[4]康华光.电子技术基础（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2001.

[5]林若波.浅谈电子线路的多媒体电化教学[J].现代电子技术，2001，（5）.