研究人员推导出了一个关于病毒行为的公式,该公式出自一部由多位作家合著的科幻系列小说《百变王牌》。故事讲述了一种名为"百变王牌"的外星病毒能导致人类DNA发生变异。这个公式采用拉格朗日表述形式,考虑了系统可能演变的不同方式。它同时也是基础物理学原理的体现,这使得这个虚构案例成为极具价值的教学工具。
在美国物理联合会出版社出版的《美国物理学期刊》上发表的一项独立研究中,特雷吉利斯和乔治·R·R·马丁推导出了一个描述"百变王牌"宇宙中病毒行为的公式。
《百变王牌》是由多位作家创作的科幻系列丛书,由马丁和梅琳达·M·斯诺德格拉斯编辑。该系列共有三十多卷,讲述了一种名为"百变王牌"的外星病毒改变人类DNA的故事。马丁作为该论文的共同作者,这是他在经过同行评议的物理学期刊上首次发表论文。
探索这个虚构病毒背后科学原理的想法,源于"百变王牌"网站上的一系列博客文章。
"像任何物理学家一样,我也是从粗略估算开始,但后来就一发不可收拾了。最后我半开玩笑地建议,写一篇真正的物理学论文可能比再写一篇博客文章更容易,"特雷吉利斯说。"作为理论物理学家,我忍不住想知道一个简单的底层模型是否能让这个设定更清晰。"
他推导出的公式是一个拉格朗日公式,它考虑了系统可能演化的不同路径。这也是一个基础物理学原理,同时也使这个虚构的例子成为一个强大的教学工具。
特雷吉利斯分享道,推导这个物理模型是一个有趣但又没有唯一答案的谜题。在尝试了一些基于分形或热力学类比建模的方法后,他和马丁最终确定了拉格朗日方法。
"我们将'百变王牌'病毒结果的抽象问题转化成了一个简单、具体的动力学系统。这个系统的时间平均行为产生了结果的统计分布,"他说。
尽管可以用物理学来模拟"百变王牌"病毒,但特雷吉利斯强调,这并不是该系列设定中一成不变的规则。
"好的故事讲述是关于人物的:他们的欲望、需求、障碍、挑战,以及他们如何与自己的世界互动,"特雷吉利斯说。"这个虚构的病毒实际上只是一个借口,用来合理化'百变王牌'的世界、居住在其中的人物,以及由他们的行动衍生出的故事情节。"