

大设计
作者:三联生活周刊(文 / 小贝)
《大设计》一书中没有公式,倒有很多精美的插图和漫画,语调轻松活泼,经常把重大问题跟寻常的东西结合起来,以达到幽默的效果。如:“在任何一个有多个太阳的太阳系,也许把皮肤晒成古铜色的机会更多了,但生命就没机会诞生了。”“如果你觉得让人类遵守交通规则很困难,想象一下说服一个小行星沿着椭圆形轨道运行。”
两位作者在全书的第一页就说“哲学死了”:“哲学没有跟上科学尤其是物理学的现代发展。”现在只有科学家们有权回答三个为什么:为什么有而不是无?我们为什么存在?为什么是这一套定律而不是别的?但《经济学家》杂志说:“在没有具体的证据支持之前提出宏大、奇特的理论是哲学的专利,也许科学已经代替了哲学,虽然代替的方式不是他们想的那样。”即:他们不是用科学代替了哲学,而是哲学代替了科学。
该书阐述了一种“依赖于模型的现实主义”:“几年前,意大利蒙扎市的议会禁止宠物主人把金鱼养在盆里。提议者说,做出这一要求的部分原因是,把金鱼养在盆里很残忍,因为从曲面看出去,金鱼看到的世界会遭扭曲。但我们怎么能知道我们关于现实的图景是真实的、没有发生扭曲的?”
跟金鱼类似,我们对外界的感知受到大脑结构的限制。但金鱼仍然能形成统管它们看到的物体运动的科学定律。由于玻璃曲面造成的扭曲,金鱼看到玻璃之外的物体沿着弯曲的路线运动,但金鱼可以从它们被扭曲的参照系制订正确的定律。
历史上的地心说和日心说就是两种不同的现实图景。“虽然经常有人说哥白尼证明托勒密是错的,但并非如此。就像金鱼的情形一样,你把哪个图景当做宇宙的模型都可以。哥白尼体系的优点是在一个太阳不动的参照系中,用到的数学更简单。这些例子让我们得出一个结论:没有独立的图景或理论,现实观总是依赖于模型。物理理论或世界图景是一个模型加上一套联系模型中的要素的规则。”夸克是一个解释质子和中子的性质的理论。虽然质子和中子被说成是由夸克组成的,但我们从来没有观察到夸克,因为夸克之间的吸引力随着距离的增大而增大,会大到没法把它们分开,因此分离的、自由的夸克在自然界中不存在。
( 伦纳德·姆勒迪诺(左)与斯蒂芬·霍金合著的《大设计》(右) )
如果世界是在某个时刻诞生的,那世界诞生之前有什么?“有人支持时间回到大爆炸之前的模型。但提出一个包括大爆炸之前的时间的模型没有意义,因为大爆炸之前的东西对现在没有观察得到的影响,因此我们最好还是坚持大爆炸是世界的创生。”
作者讲述了物理学的简史,《经济学家》说:“鉴于他们搞错了亚里士多德的说法,只能希望他们对几十亿年前宇宙诞生时的事情比对公元前4世纪古希腊发生的事情更有把握。他们甚至搞不对亚里士多德的宇宙中元素的数量(是5种,而不是4种,亚里士多德在传统的水、火、土、气之外提出了以太)。”
该书的核心部分考察了M理论,它是试图调和广义相对论和量子力学的弦论的扩展。根据M理论,我们的宇宙不是唯一的宇宙,M理论预测,从无创造出了很多个宇宙——大约是10的500次方个。按照其他人的说法,这种理论让人想起的一幅图景是上帝在吹肥皂泡。霍金说,宇宙的创生不需要某种超自然存在或上帝的干预。多重宇宙是自然地从物理定律中涌现出来的。很多宇宙都跟我们的宇宙不同,不适合任何形式的生命的存在。
作者说:“M理论不是一种通常意义上的理论,它是一个不同的理论组成的一群理论。”M理论不够美,因为它不是一整件衣服,而是像一床百纳被,无奈没有任何一个数学模型或理论能够描述宇宙的所有方面。“物理学家希望通过不断修正来拯救一个优美的理论,但最后这个理论会变得矫饰、累赘、不优美。”
书中还运用了费曼对量子力学的解释——历史总和法,推论说宇宙不只有一种存在、一种历史,而是所有可能的存在方式的总和,“我们通过观察创造历史,而非历史创造我们”。■ 设计哲学夸克