- 《三體》中的物理學
- 李淼
- 2327字
- 2019-07-18 18:20:43
第1章
宇宙與智慧
改變物理學規律,這可能嗎?智慧生物將成為無所不能的神?其實,劉慈欣不是在科幻中涉及這個話題的第一人。
劉慈欣的《三體》三部曲是迄今在中國出版的影響最大的華語科幻小說。其魅力主要來自作者宏大的想象力、難以預測的情節以及幻想的主題。
開始讀《三體》三部曲的時候,我并沒有特別喜歡,主要覺得作者的三觀有些“主流”,比如說某個政府的形態可以延續到未來的一百年后,而且,其中一些我們熟悉的稱謂,如首長和同志之類,也顯得有些過時。可隨著閱讀的深入,我慢慢改變了看法,或許作者不可避免地受到了主流三觀的影響,但其實這部小說真正的目的是探索文明與文明之間的關系,文明將如何延續,以及智慧在宇宙中的位置。
換句話說,劉慈欣寫這部小說,除了過他的科幻癮之外,還想順便探討一下人類的一些終極問題:宇宙如何發展?宇宙在智慧的影響下如何發展?時空可變嗎?文明的歸宿是什么?……因此在故事展開的過程中,就不免涉及各門各類的科學與技術。劉慈欣在這部恢宏的巨著中用到了物理學、社會學以及計算科學,但用到的物理學設定最多,這是為什么?
原因只有一個,20世紀的物理學發展徹底顛覆了人類對世界的看法,同時也改變了人類的生活。量子論與相對論改變了我們對客觀世界實在性的認識,改變了我們對時間和空間的認識,使得宇宙本身變得更加奇妙,不像牛頓機械論中那么冷冰冰且永恒不變。物理學在某種程度上更加接近哲學了,這使得一些早已被科學界主流拋棄的哲學命題得以回歸。至于物理學改變了人類的生活,我們只要舉幾個例子就能明白這種改變有多么巨大:航空與航天、核能、計算機與網絡。
所以,如果你要寫一部設定宏大的科幻小說,借助物理學是最方便快捷的。
保羅·戴維斯在他的名著《上帝與新物理學》中寫道:
《三體》一開始就展示了三體人令人不可思議的技術,從發射智子到派出以十分之一光速飛行的太空艦隊。這支太空艦隊之后還出現了可以直接進入光速飛行的第二太空艦隊。可是,三體人的技術與后來的“神一樣的文明”相比完全是小巫見大巫。那種神一樣的文明可以改變空間維度,甚至改變物理學規律。改變物理學規律成了文明之間戰爭的終極武器。最后,宇宙不得不在文明的干涉之下完全改變了演化進程。
改變物理學規律,這可能嗎?智慧生物將成為無所不能的神?其實,劉慈欣不是在科幻中涉及這個話題的第一人。波蘭科幻作家、哲學家斯坦尼斯拉夫·萊姆在《宇宙創始新論》中寫的就是這個。
《三體》中的終極設定和萊姆的設想其實在超弦理論中原則上是可以實現的,這是目前最為流行的物理基礎理論。弦論作為一個統一所有物理學基本規律的理論,并不預言一個唯一的宇宙。在弦論中,我們的宇宙只是所有可能的宇宙中的一個,它所遵循的物理學規律,它包含的物質形態,都是弦論中無數可能的一種。因此,設想超級智慧可以改變宇宙,改變物理學規律,并不像看上去那么異想天開。當然,物理學家還不知道弦論是否正確。很多實驗家和理論家還在努力證明弦論就是描述這個世界的理論。
隨著年紀的增大,我對人在宇宙中的位置的興趣越來越大。倒不是因為我也想知道人類的未來是什么,人類是否會飛向其他恒星,甚至飛出銀河系,也不是因為想知道人類在未來是否會遭遇外星文明,不同文明之間的相遇是友好的還是敵對的,所有這些對我來說都并不重要。對我來說更加重要的是,我們到底能不能夠認識世界的終極規律?宇宙是怎么來的,宇宙的宿命是什么?意識,乃至智慧是這個宇宙發展過程中的偶然現象,還是必然?我們有著唯一的宿命,還是可以改變自己的未來?這些都是科學上的終極問題。這些終極問題,當然不可避免地會在科幻寫作中出現。也許,和華語科幻作家視人類為一個整體稍有不同的是,我更加關心個人,關心人的生存狀態和意義,說到底,這與關心自己有關。
解決自己心中的問題有很多不同的途徑。有人直接去研究科學,比如物理學,比如認知科學,比如天文學中的一個特異的分支——尋找外星文明。另一種方式就是用小說的形式描述自己的猜想,這是劉慈欣的道路。除了《三體》三部曲之外,幾乎所有他的小說都和飛出太陽系有關,或者與尋找終極真理有關,前者如《流浪地球》《贍養上帝》,后者如《朝聞道》《鏡子》。《三體》三部曲則綜合了兩者,指出文明最終的出路是星際旅行,但星際旅行又會帶來難以預測的后果,那就是文明之間的碰撞。既然要專寫這些,物理學就不可避免地成為劉慈欣的主要靈感來源。
話說回來,這本書所關心的話題,還是物理學的基本規律。在后面的各章節中,我們將慢慢地從量子論和相對論開始講,然后談到《三體》中涉及的很多現代物理學,以及還在發展中的物理學,如弦論中的時空觀。一些更加技術性的話題,如智子涉及的量子通信,時空維度的改變,制造黑域等,將放在其后。