第205章 萬物皆波
幾天後，一次午餐時，哈利·波特收到了一把光輪2000，把其它一年級的學生們羨慕的差點質壁分離。
由此格蘭芬多有了一個百年來最小的找球手。
由於魁地奇訓練的壓力，他和羅恩去找海格套近乎的機會便沒那麼多了，閒下來的羅恩為了能夠得到一支新的魔杖，也加入了墨菲的研究小組中來。
不過，羅恩的數學水平比赫敏和湯姆都差很遠，基本只能做最簡單的工作：當測試員。
羅恩倒還挺樂在其中，畢竟測試員只需要聽令讓幹什麼幹什麼就行了，總比赫敏和湯姆還需要整天拿著本數理統計的麻瓜數學書啃得頭昏腦漲要強多了。
而且，墨菲也答應了他，等到研究結束，就免費贈送他一根新的魔杖。
接下來的一個月，四人組過得十分充實。
哈利在課業之外多了個魁地奇訓練不說，羅恩也需要每天放學後或者周六周天來給墨菲當測試員，一天不知道要用多少次咒語，連帶著他的咒語水平也蹭蹭的往上漲，成為了魔咒課上除赫敏和湯姆外，進步最快的學生。
而赫敏和湯姆更不用說了，既要顧住學業，還要顧住魔杖測試，還要學習數學，還要完成小組課題的學習任務——關於幽靈和攝神取念之類的內容，此外，他們暗地裡還在關心著活板門後的秘密。
而湯姆甚至還要調查自己的身世。
墨菲有時候看在眼裡，都替他們累得慌。
自己當年上學的時候，都沒這麼勞心勞力過啊。
這一屆學生的負擔真是太重了。
但墨菲卻絲毫沒有給他們減負的想法。
誰讓你們是天才呢。
是天才，就要比別人更努力才行，否則那麼好的天賦不是浪費了嗎？
十月中旬的時候，墨菲基本完成了對魔杖原理的構建。
他召開了第九次小組會議。
「最近一個月，我們通過各種實驗，搞清楚了不少的事情。」
「第一，我們通過使用魔杖與否的魔力測試，驗證了魔杖是個魔力的放大器。但此時我們還不知道這個放大器的作用機制。」
「第二，通過對巫師周身魔力的測試，我們發現了魔力的流動性。也即是靜置狀態下，魔力會自然溢散，但當有需要的時候，魔力會按照巫師的意志集中。」
「當釋放咒語時，魔力會從巫師的身體各處集中到手臂，而後通過魔杖發射出去。」
「第三，沿著魔力流動性的脈絡，我們找到了魔杖作為放大器的第一種作用機制：我們驗證了魔力尖端猜想。」
「格蘭傑小姐通過對神奇動物的觀察提出，大部分神奇動物釋放魔法的部位，都是某個尖端位置，如有角的生物通常它們會用角來釋放魔力，而魔力尖端有助於將魔力集中，提高外放魔力的濃度和強度，使其突破原本的界限，強化魔力的效果。」
「魔杖正是一種人造的魔力尖端。」
「它可以集中巫師的魔力，使其達到平常狀態下數倍甚至數十倍的強度。同時，這種集中效應會讓魔力更多的以光束、射流這種方式發射出去，使得魔力更不易溢散，大大增加了魔力的射程。」
「這個特性也使得用魔杖釋放的咒語大多為單體指向性咒語。」
「但魔力尖端猜想無法解釋非指向性咒語，如幻影移形，飛來咒，顯形咒，以及各種召喚類的咒語，畢竟有些情況下，如幻影移形可能需要跨越數十公里的距離，而巫師的魔力是不可能延伸到如此之遠的。」
「於是，我們提出了魔法天線猜想。這是魔杖放大器第二種作用機制。」
「非指向性咒語，我們猜測它們的發生方式是指令性的。即：巫師提出一個指令，世界魔力負責實現。」
「而向世界魔力——我們簡稱為魔網——發射指令信號的，則是通過魔杖。它此刻相當於一個信號放大器。」
「於是，現在我們對魔杖有了兩個部分的猜想：適用於指向性咒語的魔力尖端猜想，以及適用於非指向性咒語的魔法天線猜想。」
「基於這兩個猜想，我們便可以對魔杖的性能做一個推斷了。」
「按照魔力尖端猜想，魔杖的作用是用來約束和集中巫師的魔力，使其濃度更高，強度更強，射程更遠，精度更準確。」
「此時，我們可以把魔杖看成一個水管或槍管，而魔力就是通過魔杖噴射出去的水流或子彈。」
「理論上，水管越粗，水流就越分散，水管越細，水流就越集中，壓力就越大。」
「但同時，從巫師身體到魔杖，如果突然將壓力增大，也會給管壁造成更大的壓力，超過一定限度可能會導致魔杖被魔力衝擊破碎。」
「因此魔杖通常需要一個漸變的錐形結構，握柄部分較粗，而尖端較細，逐步的將魔力集中。」
「精準度上，槍管越長，則子彈的彈道就越准，但過長的槍管又會導致能量的更多溢散和浪費。」
「這其中也有一個平衡。」
「另一方面，按照魔法天線猜想，魔杖的作用是用來發射和接受信號，是一個信號放大器。而魔法信號——無論它是以什麼樣的形式，是以太也好、元素也罷，都是一種波。」
「世間萬物皆波。魔力也很難例外。」
「我們通過干涉實驗證明了這一點。」
「而只要是波，就可以用四個物理量描述：波長、頻率、振幅、波速。」
「魔法信號的波速非常快，我們的測試還沒有摸到其上限，但大概率應該也是光速。」
「其頻率和波長取決於魔力的強度，強度越強，波長越短、頻率越高，這一點和電磁波類似。振幅則取決於魔力的量，魔力的能量越高，振幅越大。」
「理解了魔法信號和電磁波的相似性後，我們便可以參考麻瓜世界的天線來設計魔杖。」
「天線的長度在波長的四分之一時，信號最好。」
「而經過我們的測試，以巫師們的魔力強度，發射出的信號波往往接近於中短波，越強大的巫師，魔力強度越強，波長越短，小巫師的魔力波長接近於中波，而普通的成年巫師，信號波介於短波和中波之間，也就是近100m左右的波長。」
「如果照這個去計算，魔杖應該接近25米長才合適。」
「但魔杖顯然不可能那麼長，因此就信號強度而言，魔杖應該越長越好。」
「事實上，古代魔杖確實很長。」
「只要去圖書館中查詢幾本《魔杖發展史》便會發現，早期的魔杖，根本就是一根兩米來高的拐杖。」
「其內部以魔法金屬作為導線，頭部或核心位置以各種名貴寶石作為魔力節點，以此增強魔杖的力量。」
「那時候的魔杖不僅僅極為昂貴，而且確實是可以掄起來當棒槌使的。」
「後來，經過無數制杖大師們的鑽研，杖芯的主材由魔法金屬逐漸替換為了更為輕便的魔法動植物，魔杖才輕便起來。」
「但這裡就出現了一個問題，我們現在的魔杖這麼短，是如何擁有不輸於古代魔杖的信號能力的呢？」
「麻瓜們的天線其實看起來也不長，這是因為很多天線都採用了加感技術，即在天線一些位置上添加感應線圈，以縮短天線的物理長度。有時甚至直接用螺旋線圈來當天線。」
「而經過我們的解刨發現，魔杖的杖芯，竟然也有著類似的結構！」
「魔杖的杖芯就是天線的線材，經過處理之前的杖芯，如龍心弦、鳳凰尾羽、獨角獸毛等，其長度往往不超過十五厘米，但在通過融合魔藥與杖身融合之後，其整體如同根須般生長，和杖身盤繞長在了一起，大大增加了其整體長度。」
「根須之間形成的結、環，即是魔法感應線圈，而無數根須並聯，則形成天線陣列，大大增強了魔杖的信號。」
「這些結構上的變化，才能夠使得如今的魔杖縮小成了十幾英寸左右。」
「我們不知道那些制杖大師們是否懂得魔法天線理論，但他們確實通過無數代人的摸索，完成了這種技術進步。」
「不過，我們卻還可以在他們已經取得的成就基礎上，憑藉著麻瓜科技的智慧，將魔杖的強度提升到一個新的層次。」
「比如，魔杖可以看做一種棒狀全向天線，信號溢散快，傳播範圍就不會太遠，但如果我們把它改成定向天線呢？我們可以不可以因此實現跨大洲的幻影移形，數公里範圍的飛來咒？」
「又比如，魔杖杖芯的自然生長雖然會形成一個天線陣列，但由於未經設計的緣故，其形成的天線陣列方向圖十分混亂，信號相互干涉，增益與抵消效果同時存在，大大減弱了其信號強度。」
「如果我們可以控制杖芯的生長，使其構成規則的天線陣列，魔杖的信號強度必將得到巨大提升。」
「接下來，我們的研究分成兩部分進行。」
「湯姆和赫敏，你們通過最近學習的建模知識，按照魔力尖端猜想，類比流體力學，完成對魔杖杖身的設計，當然行有餘力的情況下，你們也可以將一些簡單的天線設計思路考慮進去，比如螺旋線圈天線等。」
「而我則負責對定向融合藥劑及杖芯的結構設計。」
這兩塊一個涉及極為高深的魔藥知識，一個需要強大的建模和計算能力，以兩小隻目前的水平根本無法參與。
「教授，那我呢？」羅恩問。
「伱……」墨菲想了想，著實沒想到羅恩可以做的工作，「去給我泡杯茶吧。」
(本章完)