1939年，德國在對波蘭的戰爭中首次使用了閃電戰。在那次致命的軍事進攻中，德國人先以重型火力攻擊施以幹擾，而後出其不意地撕開了對方防線。近80年後的今天，幾位俄羅斯物理學家發現，他們可以用氣體的分子動力論重現這次奇襲。
1939年，德國在對波蘭的戰爭中首次使用了閃電戰。在那次致命的軍事進攻中，德國人先以重型火力攻擊施以幹擾，而後出其不意地撕開了對方防線。近80年後的今天，幾位俄羅斯物理學家發現，他們可以用氣體的分子動力論重現這次奇襲。
只要你充分運用想像力，這兩者的相似之處還是不難發現的。軍隊和氣體都具有「密度」的概念：對軍隊而言是每平方千米的士兵數，對氣體而言則是每立方米的原子數。此外，兩者都具有「橫截面積」的概念：對軍隊而言是武器的平均射程，對氣體的原子而言則是電子的軌道半徑。「橫截面積」表徵了每個單元所佔據的空間，當「截面」重疊時，兩軍將會對峙，原子則會發生碰撞。不僅如此，在當年的閃電戰中，波蘭軍隊四散的狀態與氣體稀疏的分子排布也十分類似。
俄羅斯科學院的物理學家弗拉迪米爾·阿里斯託夫（Vladimir Aristov）和奧列格·伊雷因（Oleg Ilyin）查閱了第二次世界大戰時兩軍的士兵、坦克、飛機和火炮數量，以及坦克、裝甲車的初始入侵速度等數據，然後代入基於分子動力論的數學模型中進行模擬。在數學模型中，原子隨機運動，並與周圍的原子頻繁發生碰撞，但可以通過讓氣體流過管道或噴嘴的方式，來加以約束。在這兩位物理學家的模型中，德國軍隊就好像集中的快速氣流，而波蘭軍隊則像靜止的稀薄氣體，因此德國軍隊能夠快速穿透波蘭防線。
上述模擬還考慮了分子碰撞所造成的減速。最終計算表明，德軍每天能行進50千米。而事實上，德軍行進350千米到達華沙正好花了7天。接著，他們又對1940年法國閃電戰和1941年史達林格勒閃電戰進行了模擬，計算結果也都與史料吻合。然而，當戰爭的意外襲擊階段過去，守方開始更有效地還擊時，上述模擬方法就不再有效。相關的研究成果發表在今年4月的《物理評論E》（Physical Review E）上。
科學家藉助物理規律來解釋社會歷史現象的例子還有很多。數十年來，研究人員用墨水在水中的擴散來類比14世紀黑死病的傳播，運用慢擴散模型對其進行模擬。相比之下，分子動力論在描述迅速入侵等快過程上更為成功。伊雷因說，他們的模型成功模擬前方部隊行進速度的前提是，守方只使用傳統戰術還擊。如果守方擁有核武器或者是無人機等現代裝備，模擬的結果將與現實大相逕庭。
本文來源：《科學美國人》中文版《環球科學》 責任編輯： 安梁_NN2061