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作者:刘路 来源:科学时报 发布时间:2011-5-5 6:25:25
可以承受的存在之轻

 
《存在之轻——质量,以太和力的统一性》,[美]弗兰克·维尔切克著,王文浩译,湖南科学技术出版社2010年4月出版,定价:20.00元
 
□刘路
 
生命如何诞生,我们所在的世界的本质到底是什么呢?《存在之轻——质量,以太和力的统一性》这本书书名引用自作者钟爱的作家米兰·昆德拉的小说《The Unbearable Lightness of Being》。米兰·昆德拉启发我们从变化莫测,奇奇怪怪有时甚至野蛮的世界中找出规律和意义来。作者并非要和昆德拉较劲,因为对实在(reality)日渐深刻的理解已经使存在(being)变得不仅能够承受,而且令人陶醉——准确的说应该是极富魅力。
 
在这本《存在之轻——质量,以太和力的统一性》中,作者试图从一个新的理论结构统一我们对物质,空间和相互作用的理解。每个人大概都会问自己这样的一个问题“这个世界到底是怎回事?”难道就是上帝利用一周的时间就创造了万物吗?在这本书中作者将我们所看到的、所听到的、所闻到的等等阐释为输入我们大脑的“数据流”。的确,我们的大脑很像一部高性能的计算机,诸如显微镜等发明就是对这部计算机进行了“升级”,从而“计算”出了一个更为丰富的世界。可是我们并不傻,也不想承认将产生我们丰富情感的大脑比作冰冷无情的机器。
 
我们都知道质量守恒定理,但是现在的物理实验已经很不幸的得到了1+1>2的结果,看样子这个结论是错误的了。天才物理学家爱因斯坦证明了质量由能量所决定,像静止的光子是没有质量的,可是光线照在物体表面有压力的存在,所以运动的光子又有了质量,不错,是能量产生了质量,似乎能量守恒定律更加正确。
 
我们可以从能量的角度去了解物质的构成,作者将寻找物质的基本构成单位问题的复杂比喻为“九头蛇”,对组成物质的基本粒子的认识的确是个曲折复杂的过程,从早期的原子理论到最近的夸克-胶子理论。在先进的实验设备中我们已经可以观察到了新的现象,但是就像作者在书中多次引用的话,“请求宽恕的人比请求许可的人更值得祝福”。我们所做的工作即使在上帝看来是幼稚可笑的,也可能是彻头彻尾错误的,但是人类就是因为这样才不断的进步,应该值得祝福。幸好我们掌握了杀死“九头蛇”的“秘密武器”,作者继承了诸如“以太”,“时空”,“量子场”等概念,天才的提出“网格”概念作为世界万物的基本要素,用这个词,的确“很热门,很酷”。
 
从毕达哥拉斯学派的万物皆数到麦克斯韦电磁理论,物理学家们一直想用数学描述自然规律,“我们努力寻求能够充分反映现实的数学结构,使得任何有意义的方面都不会被忽略”,有了可以描述自然的数学结构,如方程式,自然而然的就要对方程进行计算,从而得出我们想要的结果,那么如何进行计算“网格”呢?
 
由此作者提出了一个用“比特做的它”来描述内涵深刻的概念,构成物质的微观粒子的两种自旋方式就像0和1 。原来世界万物就像是计算机中的文件一样吗?那么我们可以随便的复制与删除吗?克隆技术又怎么回事呢?我们不敢再继续想象了,即使是米兰·昆德拉也会很沮丧,复杂的世界原来具有如此简单的本质,不能承受的感慨似乎会遭到物理学家的耻笑。“要从数值上找到粒子,我们必须去模拟整个大海。”看来我们必须要请求计算机的帮忙了,“量子计算机”就是我们模拟大海的工具。通过现代计算机技术和极高精度的艰难计算,很大程度上解决了质量起源的问题,初步解决了“模拟整个大海”的任务。但是我对此却不敢抱着乐观的态度,神奇的大自然绝不会轻易的被了解,它总是以各种出乎意料的姿态出现,让我们继续否定自己。
 
作者试图用他的网格概念去统一世界,但是这位“帝王”却无法解释引力的问题,如他所说,“在绝对意义上说,引力不是微弱的——它原本就是这样,引力显得微弱一直让理论感到困惑。它还是统一路上的一个主要障碍”。
 
科幻小说和电影很大程度上影响了我们,似乎宇宙的秘密掌握在某个天才的大脑中,在一个黑暗的实验室中。但是科学要绝对严谨,经得起时间的考验,就像爱因斯坦的相对论每天都在世界各地的实验室中被考验,因为它到现在都没有被证明。或许将来会把“网格”写进大学物理的教科书,但是就像每一个理论的发现一样,要经历很漫长的时间。
 
诺贝尔奖获得者杰罗姆·弗里德曼对本书的评价是“《存在之轻》带领读者进行了一次心旷神怡的旅行,提供了对宇宙的革命性的新视野” 。的确,作者在书中向我们展示了他所收集的最光滑的鹅卵石,最漂亮的贝壳和尚未被发现的海洋,这一切都存在于我们这个精彩的物质世界中。
 
《科学时报》 (2011-05-05 B2 科学 文化)
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