本章聊一聊刘慈欣的小说——《三体》。这里必须声明,是作者在获得雨果奖之后,我才知道有这本书。我上一次读科幻小说,可以追溯到小学时期,读的是经典大家凡尔纳的作品——《海底两万里》。因为一书难求,须要及时归还,还要避开母亲的监视,因此只能在放学的路上读,或躲在家里的蚊帐中看,这奠定了我眼睛近视的基础。
等上了初中,我就与科幻小说诀别了,我长大了,还看什么科幻?忽悠小孩子的东西,拜拜。我现在是初中生,是不是应该看点儿牛顿、爱因斯坦的东西了?
这一转眼进入了21世纪,突然间,我们中国人获得了科幻小说的世界大奖,可喜可贺。其实我也不知道这个雨果奖到底是一个多大的奖项,一开始竟然把科幻世界的雨果当成了《悲惨世界》的雨果,真是让人脸红。不管怎样,管他是Victor(维克多·雨果,《悲惨世界》的作者),还是Gernsback(雨果·根斯巴克,科幻之父),反正“大刘”冲出亚洲,走向世界,煌煌《三体》,誉满宇宙。
我周围读过《三体》的亲朋好友,都跟我说:“这书好看,写得妙、编得绝。”我不由得心生狐疑,真的有那么好吗?不会是“皇帝的新装”吧。我就是带着这种质疑的目光,翻开了《三体》的第一节。
一、先是不屑
这本书一开篇就提到很多物理学家在不到两个月内先后自杀,这种玩悬疑小说套路的低端手法,真是让我有点不屑,果然是通俗小说,很俗!难怪那么多人说好。尤其是一位女物理学家,叫杨冬,在遗书中写道:“一切的一切都导向这样一个结果:物理学从来就没有存在过,将来也不会存在。”我心想,她怎么啦?物理学不存在也不至于自杀吧,还真把物理学当上帝信仰了?那是物理学,不是物理教,还有这样的物理学家,奇葩,真逗。
当然,我必须承认,这一点还是吸引了我去关注小说进一步的情节,看看大刘是如何编造物理学不存在这个噱头的。这么说来,刘慈欣的这种写法把我也陷进去了?
我赶紧翻阅几页,发现事情是这样的:当高能加速器将实验中粒子对撞的能量提高了一个数量级后,同样的粒子、同样的撞击能量,在同一加速器不同时间的试验中也不一样,一次一次的结果都不同,也没有规律,于是物理学家慌了。书中主人公汪淼说:这意味着宇宙普适的物理规律不存在,那物理学也就不存在了。
看到这里,我觉得作者很牵强,或者说这个身为院士的主人公汪淼很肤浅,这种情况完全可以用蝴蝶效应或量子效应解释。之所以没有发现规律,那是因为用了前所未有的数量级的能量对撞,故而将粒子撞击得更加碎小,展现了比以往更加微观的结果,其蝴蝶效应、量子效应会更加明显,甚至量子混沌都会凸显出来,没有什么不可思议。只能说明,越是微观,对于混沌来说,初始值就更加敏感;对于量子来说,其盖然性规律就愈加复杂,故而一时不能发现规律,本是很正常的事。物理学家惊讶是正常的,恐慌就有点儿夸张了,自杀更是笑谈。
退一步讲,即便这是以往理论和思维无法想象的现象,物理学家表现出的也应是激动,因为无限的机会呈现在他的眼前,无限风光在险峰嘛。就像一个军人,在和平时代,有什么机会来展现军人的风采?一个真正的军人,当听到北方游牧民族入侵的时候,表现出的不应是普通百姓的恐慌,而是激动,建功立业的时刻终于到了。一个真正的物理学家,当看到现有理论无法解释的实验现象,甚至这个现象足以令现有理论崩盘之时,应该是激动,这是又一次科学革命的机会啊,是把爱因斯坦、普朗克、薛定谔踩到脚下的机会,怎么会去寻短见呢?大家想一想,一百多年前,牛顿理论坍塌的时候,有哪个物理学家为之自杀?还不是兴高采烈地墙倒众人推,气势汹汹地缔造了相对论和量子理论?所以当我看到书中自杀的情节时,我觉得作者是故弄悬疑,这是侦探小说的笔法,一点儿都不科幻。
二、感觉有料
但是,当我看到书中介绍“科学边界”协会这个组织时,开始稍稍改变对大刘的看法了。书中说这个国际性学术组织的宗旨是:“试图开辟一条新的思维途径,就是用科学的方法找出科学的局限性,试图确定科学对自然界认知的深度和精度上是否存在一条底线——底线之下是科学进入不了的。现代物理学的发展,似乎隐隐约约地接触到了这条底线。”读到这里,我有兴趣了,看来这位作者是有一定深度的,还真知道科学是有认知局限的,这已经开始接触到哲学中的不可知论了,有点儿料。接着看。
三、富有科幻
当看到第20页时,我开始认定,刘慈欣的确有科幻写作能力。他能编出这样的情节——幽灵倒计时。就是主人公汪淼发现他拍的照片中有倒计时,后来倒计时直接出现在他的眼前,就像电影画面的字幕。读到这里,我彻底被吸引了,有点儿恐怖的感觉了,我很渴望看到大刘怎么去解释这个倒计时。
直到全书的第290页,终于给出了绝妙的解释。那是三体世界发射的两个智子搞的鬼,目的是扰乱汪淼正在进行的纳米技术的开发。不错,确实不错。
我觉得,有关外星人的科幻作品,有一个最大的难点,就是如何在书中引入外星人。如果一上来就说外星人发现了地球,甚至直接入侵地球,不但很突兀,还会落入俗套;如果说是地球上的科学家发现了外星人,似乎又不太可能。人类发现外星人的途径无非就是向太空发射电波,但发射功率太低,在浩渺的宇宙中越传越弱,能被外星人捕捉到的可能性太小。如何能让情节接上地气,再让地气升为“天气”,这是科幻小说所应追求的。
大刘在这一点上真是脑洞大开。书中女主人公叶文洁,创造了一个能量镜面反射增益理论,也就是说人类对着太阳发射电波,太阳的能量镜面能对之反射,而且同时将这个电波放大近亿倍。呵呵,还真能编啊!
这等于是说,人类可以将太阳作为一个超级天线,通过它向宇宙中发射电波,那功率岂不增大了上亿倍。这样,地球文明就很有可能与外星人发生联系了。
由此,外星人,也就是书中三体人的引入,就成为自然而然、水到渠成的事了。为了让情节更加震撼,书中把叶文洁描写成一个对人类文明极度绝望的人,她希望让三体文明来改造地球文明,不惜冒着引狼入室的巨大风险。
文章中用大量笔墨来写“文革”时期的各种乱象,以及叶文洁与其家庭所遭受的迫害。表面上这与科幻小说没有关系,其实是为了塑造叶文洁这个人的形象,说明其负面心理形成的外在因素,这样,她不顾一切地与三体世界进行联系的危险行为就得到了合理诠释。
书中最令人拍案惊绝的是,在三体游戏中,冯·诺依曼为了计算三个太阳运行的规律,试图利用人海战术。他万里迢迢地来到中国,恳求秦始皇集结三千万大军来帮助他,希望能算出三个太阳升降的规律。当时我就想,人海是如何进行计算的呢?好奇心陡然提升,结果冯·诺依曼用三个士兵分别举黑旗、白旗,就组成计算机各种元部件,如与门、或门、与非门等等。这样,三千万士兵就可以组成一千万个元部件,再将这些部件组合成一个系统,这样三千万大军所呈现的方阵就是一个计算机主板。在贯穿整个阵列的通道上,有许多待命的轻骑兵,冯·诺依曼对秦始皇解释道:这是系统总线——BUS,这些轻骑兵负责传递信息。
看到这里,我直接笑出声了:大刘呀大刘,你太搞笑了。如此智慧的搞笑,我估计九泉之下的冯·诺依曼看了都会笑醒。
我之所以觉得它拍案惊奇,就是这种用人海构建起来的大型运算机器,完全符合当今的计算机原理。
我想,科幻中的幻想必须要基于现有的科学,然后再加以合乎逻辑的想象和延伸,否则就成了玄幻,成了《花千骨》。《三体》中透露出的很多概念都是具有科学基础的。比如提到了十一维空间,说三体世界已经达到操控十一维结构中的九维,可以对之随意展开:将质子二维展开就是一个面,一维展开就是一根线,零维展开就是一个点,奇点,故其质量密度无限大,这就是黑洞。
四、多维空间
这十一维空间,怎么理解?这里必须要展开一下。(www.daowen.com)
大家都知道,一个方向可以确定一条直线,这就是一维空间;对这条直线画一条垂直线,那么这两条直线就决定了一个平面,这就是二维空间;对这个平面画一条垂直线,于是就形成了一个立体,这就是三维空间。我们对这个立方体再画一条垂直线,也就是要让这条直线与立方体中的任何一条线都要垂直,那么第四维空间就延伸出来了。大家肯定晕了,怎么画一条线垂直于整个立方体啊?我咋想象不出来啊?我可以很负责任地告诉大家,没有人能想象出来,因为我们都是人,我们就活在三维空间,不可能想象出四维空间的模样。正如同二维空间里的生命,无法想象三维空间中的事儿。
我们平时说的四维时空,还不是刚才造出来的四维空间,是将三维空间加上一维的时间,就成了四维时空。这是爱因斯坦在相对论里引出的概念,但并不难理解。比如说,如果你坐在飞机上,如何告知地面上的人你的确切位置呢?不就是给个坐标XYZ,分别表达前后、左右和上下,这就是三维的,这样你在空中的位置就唯一确定了。但问题是飞机一直在飞,你告诉的XYZ是某一时间点的坐标,如果你不告知这个时间点的话,地面上的人还是不晓得这一刻你处在哪个位置,所以这个空间坐标里要再加上一个时间轴T,于是三维空间加上一维时间就变成四维时空了。你在飞机上,给地面一个时空坐标,XYZT,那你在某一刻的确切位置就唯一确定了。
简单地说,人是活在三维空间中的,或者说,是活在四维时空中的。
中文的“宇宙”本意是什么?古人是这样说的:往古来今谓之宙,四方上下谓之宇。有没有觉得拍案惊奇啊,这四方上下不就是三维空间,而往古来今不就是时间轴吗?那宇宙在古汉语中的意思就是四维时空,有没有感到“宇宙”这个词儿在你心中瞬间高大了起来?中国古人是很厉害的。
高维度的粒子可以展开为低维度的,这怎么理解?《三体》书中就有一个很好的比方。过滤嘴中的海绵是三维体,将它剥开展平,就发现它的吸附表面是二维的,面积很大。可见,一个微小的高维结构可以存储巨量的低维结构。
一说到高维空间,我们的脑子就没法想象了,但我们有一个理解的途径,就是想象一下二维世界是如何感受三维世界的。注意:我们现在说的是纯空间,还不考虑时间这个维度。
假设有一些生活在二维平面中的生命体,对它们来说,这个世界只有前后、左右,根本没有上下这个概念。那它们是怎么感受三维物体的呢?很简单,它们所感知的就是三维物体在它们的二维平面上的投影,或者说,是三维物体在它们平面上的横截面。
具体来说,这种生命体所生活的二维平面就是地面,而这个地面上放了一张四条腿的桌子,但它们只能看到四条腿在地面上的接触面,是四个互不相连的正方形。当人们在地面上推动这个桌子的时候,对于二维生命来说,就出现了一个神奇的现象:四个正方形以同样的速度向同一个方向运动。这时,二维生命中出现一个像牛顿这样的科学家,就叫他二顿吧,二顿经过多年的观察,终于总结出了这四个正方形的规律,给出了三大定律:第一,四个正方形要么静止,要么做同向运动;第二,四个正方形之间的距离保持恒定;第三,在运动中,四个正方形的形状不变。这个发现太伟大了,二体生命界一片欢呼;二顿用它的定律还解释了凳子、椅子的二维投影关系。二体生命界认为:二顿三大定律已经解释了宇宙全部真理。
但有一天,有人走近了这个桌子,将桌子举了起来。这对于二体生命来说,就是看到了两个脚印,这两个脚印忽大忽小,间距也不固定,完全无法理解,二顿郁闷了;紧接着,四个正方形奇怪地消失了,这简直就是神迹啊。最终,二顿倒在了宗教的怀抱中,寻求心灵的解脱。大家别笑,其实人类何尝不是如此。
刚才这个例子也说明,在二维平面中互不相连的四个正方形,在三维空间看,只不过是桌子四条腿的四个截面而已,是一个整体的不同截面。
你、我、他,表面上没有关系,如果从四维空间来看,是不是也是同一生命体的不同截面呢?所以佛曰:勿要执着于“我”,我是幻象,我是虚妄,我是无,帮别人就是帮自己,帮自己也是帮别人。要不咋说要与人为善,善待别人就是善待自己呢?
这个例子还说明一个问题——在低维空间中难以解释的怪现象,到了高维度空间就很正常了。所谓消失,只是在你感知的这个空间没了,它可能跑到异度空间了。
五、超弦理论、超膜理论
如果我们构建一个足以解释目前所有物理现象的物理模型,也就是说,将各种基本粒子、各种力都能统一到一个因素上去,那到底需要多少维的空间呢?对此,科学界进行了长时间的探讨,也发生了多次反复。
我们就从1984年说起吧,这一年出现了超弦理论,“弦”就是琴弦的弦。这个理论认为,我们所说的粒子,不是一个点状的结构,而是一根弦,各种不同的粒子不过是弦的不同振动模式而已。大自然中所发生的一切事,都可以用弦的分裂和结合来解释。好奇妙的理论,这个理论一旦成功,就会形成大一统理论,用弦的概念解释一切。
但这个弦在时空中的运动特别复杂,以至于三维空间或者说是四维时空已经装不下它了,必须要有高达十维的时空才能满足它的运动。就如同一个人如果只在地面上走路,则二维空间就足矣,因为地球表面是二维的,但如果玩高低杠,则需要三维空间。
不过,这超弦理论也有问题,因为不同的物理学家提出了五种不同的超弦理论,这五种理论就给出了五种不同的宇宙,难道是想搞平行宇宙吗?也就是说超弦理论内部都不统一,还想统一宇宙的解读?
于是在20世纪90年代,超膜理论横空出世,它在十维超弦理论基础之上,又引入了一个维度,这样就把五种不同的超弦理论统一在其中了;也即是说,从第十一维空间看,这五种不同的超弦理论是一回事儿,就是一个桌子的五条腿。所以说,现物理学家认为这个宇宙是拥有十一维时空的,也就是十维空间加一维时间。
千万不要因为你感受不到十一维,就觉得它不存在。就像我们也听不到超声波,你能否定它的存在吗?你能看到红外线吗?
总结一下,超弦理论认为每一种基本粒子不是一个点,而是一根弦,不同的弦有不同的振动模式,这样就分别对应了不同的粒子。按照超膜理论的看法,这个拥有十个维度的弦是绕在第十一维度的膜上。
我们把话题转回来,这《三体》小说中的十一维空间,还真不是空穴来风,而且是物理学最新潮的理论。书中还提到智子与三体世界的实时通讯,也牵涉当下很时髦的量子纠缠的原理,以后有机会再讲。
六、大刘蒙人
不过,大家也要小心,大刘也会蒙人。书中提到一个“接触符号”理论,还说是比尔·马修建立的,说得有鼻子有眼。我挺好奇,这理论我咋没听说过,结果网上一查,说这是刘慈欣创造的理论,原来比尔·马修也是大刘编造的人物。
另外,如果可以的话,我愿意给大刘一点小小的建议,对一些引入的科幻意象,最好再给点解释,这样才更令人回味无穷。比如说,三体人在乱纪元时就将自己脱水、休眠,恒纪元到来时,再浸泡复活。这个假想很有意思,不过是不是该给读者解释一下,脱水成纸片了,咋还能浸水后复活呢?科幻就应是在预想之外,但又在情理之中嘛。其实这个很好解释,就是“物竞天择,适者生存”。在三体系统的自然选择中,具有脱水再生能力的三体人就活了下来,而且将这种能力传给了下一代,而不具备这种能力的三体人,早就在那种险恶环境下被淘汰了。
拉拉杂杂说了这么多,其实还没有说到本次的核心内容。既然谈《三体》这本书,那三体问题本身才是主话题,因为大刘不只是将三体作为了书名,这也是贯穿整本书的主线索。
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