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《現實不似你所見》

我一向很討厭理科。

原因很簡單,我完全沒有理科方面的天賦,高中數理化一直都在及格線邊緣徘徊。大學選擇了文科後,我慶幸自己再也不用碰那些煩擾的數字。

轉機發生在2014年,我在電影院看了克里斯托弗?諾蘭導演的《星際穿越》。

不提這部電影讓我感動到流淚的故事線,《星際穿越》最讓人著迷的地方還在於它背後的科學。這部電影聚焦在近未來,人類馬上就要無法在地球上生存,於是,在宇宙間尋找新的宜居星球就變得迫在眉睫。而身為觀眾的我們,也有幸與男主一起在宇宙間遨遊。電影里提到了包括且不限於引力、時間彎曲、潮汐力、黑洞、蟲洞、高維度(五維空間)的概念,而這一切都由著名的物理學家基普?索恩在幕後操刀,保證了電影較大程度上的真實性(為了觀賞性,電影有修改過一些基普最開始的設定)。

(理論物理學家、天體物理學家、量子物理學家基普·索恩)

看完電影后,我第一次主動翻看了一本有關物理的書籍。那本書正是基普在十多年前所寫的物理科普書籍:《黑洞與時間彎曲:愛因斯坦的幽靈》。之前,除了高中課堂所學的那些有限的物理知識外,我對理論物理一無所知。我聽到過愛因斯坦與他的相對論,我自然也聽說過大名鼎鼎的霍金,但我從未動過去了解的念頭。

我不知道是什麼力量驅使著我去讀完那本書。第一,我真的沒有物理方面的天賦,雖然這只是一本完全不提及數學公式的純科普書籍,但至今我都記得,我花了很長時間去理解廣義相對論里「時間彎曲」的概念。第二,這本書真的很厚,589頁。2015年的暑假,我只讀完了這一本書。

但今天我想說的不是這本書,而是我剛剛讀完的卡洛?羅韋利的《現實不似你所見:量子引力之旅》。我想說的甚至不是這本書,而是我的感受:我在這些書里看到了一個完全不似我們所見的世界,而站在世界最前沿的科學家們卻告訴我們,那或許才是真實。

《現實不似你所見》中,羅韋利從古希臘哲學家談及的理論說起,從德謨克利特、亞里士多德、柏拉圖開始講到伽利略,又從牛頓講到法拉第與麥克斯韋,再從愛因斯坦講到作者正在研究的量子引力的「圈」理論。他極力用生動的語言來說明,我們對於時間和空間的概念都是片面的;他也向我們展示宏觀如天體、微觀如粒子的世界,而代表宏觀的廣義相對論又是如何與代表微觀的量子物理相結合(羅韋利在此處只介紹了圈理論,而沒有過多介紹弦理論,因為作者自己是圈理論的奠基者之一)。

(書中的概括)

就如同上圖所見,這個世界一而再、再而三的被簡化,而它的步伐也不會就此停止,或許這些理論會被新的理論打破,又或許我們有新的發現來更新這張圖表。

圈理論提出的觀點是,這個世界上不存在無窮小的物質,於是,不存在無窮。而科學最迷人和最璀璨的一點就在於,眼前的一切都是未知的,我們所不知道的知識是無窮無盡的。

作者說——

「我們都處在洞穴的深處,被自身的無知與偏見束縛,有限的感官呈現給我們的只有影子。如果我們試圖看得更遠,就會感到困惑,我們並不習慣;但是我們仍然要嘗試,這就是科學。科學思考就是要探索並重新描繪世界,逐步呈現越來越完善的圖景,教我們以更有效的方式思考。科學就是對思維方式地不斷探索,其力量在於用想像力推翻預設的觀念,揭示實在的新面向,建立更新更有效的世界圖景。這次冒險要倚仗過往的全部知識,但其核心是改變。這無限世界熠熠生輝,我們想親眼見證。我們著迷於其神秘與優美,但在視線之外仍是未經探索之地。我們不完整與不確切的知識,飄搖在未知的無盡深淵之上,但這並不會使生命毫無意義,反而使其變得有趣而彌足珍貴。」

《現實不似你所見》成書之前,羅韋利還寫過另一本風靡全球的科普書籍《七堂極簡的物理課》。這也同樣是一本薄薄的小書,一兩個小時之內就能夠閱讀完畢。相比較基普而言,羅韋利的書要更加簡單,更適合作為入門科普;而且由於成書時間更晚,他所敘述的理論更加詳實。比如,羅韋利提到了2016年物理學家首次探測到了引力波,而在基普的那本書中,引力波還只是一個理論。

再舉一個小例子。在《現實不似你所見》里,羅韋利只提及了恆星在燃燒完畢之後會坍縮成黑洞。但事實上,根據質量不同,恆星除了坍縮成黑洞之外,還可能坍縮成其他形態,如白矮星、中子星。而在《黑洞與時間彎曲》中,基普不遺餘力地花了好大的工夫,詳細介紹了恆星能夠坍縮成的各種形態,並且列了數據表格和圖像。

霍金去世的那一天,我曾在某個社交軟體里提到過湖南科學技術出版社出版的一整套物理科普書籍《第一推動》系列。此套書籍里,除了我之前提到的基普的那本書,也有我們耳熟能詳的《時間簡史》。

我的一個朋友這樣回復我:「那麼聰明的人,願意分出時間給尋常人科普。閱讀科普書籍的時候真得能感受到他們對人類的責任。」

的確如此。

在《現實不似你所見》的序言里,羅韋利這樣說——

「我腦海中有一位特定的讀者:他對如今的物理學一無所知,卻樂於發現世界的基本構造,我們已經知曉的事和尚未理解的內容,以及目前的研究領域。我從這一視角所看到的實在的全貌以及它那動人心魄的優美,我也想要把它傳達出來。我也把這本書寫給我的同事、世界各地的同道者,以及對科學懷有滿腔熱情的年輕人,他們正渴望開始這段旅程。」

而科學家們,他們正渴望著更多人的了解與加入。

作者:使island

編輯:小甜餅好吃

校對:無角獬豸

【圖源書籍及網路】


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