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新生活

越弱越暗越美麗 作者:李淼 著


新生活

四年之癢

我比較感興趣人類(lèi)學(xué)家費(fèi)希爾(Helen Fisher)談的一個(gè)新發(fā)現(xiàn),關(guān)于七年之癢。她過(guò)去一直以為自己有一個(gè)很好的解釋七年之癢的理論。她認(rèn)為,人類(lèi)通常在共同產(chǎn)出兩個(gè)后代之后,婚姻的化學(xué)鍵趨于脆弱,雙方都愿意尋找新的配偶。而人類(lèi)將第二個(gè)后代培養(yǎng)到開(kāi)始滿(mǎn)地亂跑的時(shí)候,平均剛好七年過(guò)去,這個(gè)時(shí)候,婚姻的雙方都可能有尋找新鮮感的愿望。翻檢所謂百度百科,我們看到百度對(duì)七年之癢的解釋?zhuān)骸捌吣曛W”是個(gè)舶來(lái)詞,意思是說(shuō)許多事情發(fā)展到第七年就會(huì)不以人的意志為逆出現(xiàn)一些問(wèn)題,婚姻當(dāng)然也不例外。結(jié)婚久了,新鮮感喪失。從充滿(mǎn)浪漫的戀愛(ài)到實(shí)實(shí)在在的婚姻,在平淡的朝夕相處中,彼此太熟悉了,戀愛(ài)時(shí)掩飾的缺點(diǎn)或雙方在理念上的不同此時(shí)都已經(jīng)充分地暴露出來(lái)。于是,情感的“疲憊”或厭倦使婚姻進(jìn)入了“瓶頸”,如果無(wú)法選擇有效的方法通過(guò)這一“瓶頸”,婚姻就會(huì)終結(jié)。

如果我們相信百度,中國(guó)人的愛(ài)情應(yīng)該是天下最長(zhǎng)久的,居然可以長(zhǎng)達(dá)七年。至于??菔癄€和執(zhí)子之手、與子偕老,自然是詩(shī)化語(yǔ)言,只有愛(ài)情之火燃燒到最高溫時(shí)當(dāng)事人才會(huì)相信。而據(jù)費(fèi)希爾的觀(guān)點(diǎn),人類(lèi)的情感周期一般是18個(gè)月到3年。所以百度百科是不可信的,這和我們流行的很多觀(guān)點(diǎn)一樣,很水。

當(dāng)然,七年之癢即使在西方也不是來(lái)自于某種社會(huì)科學(xué)的研究,這個(gè)名詞來(lái)自于瑪麗蓮·夢(mèng)露的一部電影,電影中的主角結(jié)婚了七年,男主角產(chǎn)生了七年之癢,此人對(duì)樓上的小女生有了賊心,卻一直沒(méi)有賊膽。按照費(fèi)希爾的看法,七年之癢應(yīng)該是進(jìn)化在百萬(wàn)年過(guò)程中產(chǎn)生的不可磨滅的烙印,如果配對(duì)七年之后還不另行配對(duì),即使有了賊心和賊膽,賊也可能沒(méi)了。我們也許和費(fèi)希爾一樣,相信離婚的高峰發(fā)生在結(jié)婚的七年之后,雖然誰(shuí)也沒(méi)有統(tǒng)計(jì)資料。

結(jié)婚和離婚在一個(gè)正常的社會(huì)是一件正常的事,雖然我們和費(fèi)希爾一樣沒(méi)有基因?qū)哟紊系淖C據(jù),但我們相信這是人的本性。只有在一個(gè)變態(tài)的社會(huì),絕大多數(shù)人才會(huì)不僅在任何一個(gè)給定的時(shí)間只有一個(gè)配偶,即使在任何給定的一生,也只有一個(gè)配偶。幾十年前,我們就曾經(jīng)有過(guò)這樣一個(gè)社會(huì),那時(shí),離婚是非常不光彩的事,離婚的雙方被懷疑一定有不可告人的目的,或者有不可告人的作風(fēng)問(wèn)題。至于一個(gè)獨(dú)身女人或一個(gè)獨(dú)身男人,與一個(gè)已婚男人或女人有婚外戀,那就更加被人不齒,前途有了問(wèn)題。

時(shí)至今日,離婚成了正常生活的一部分,有人開(kāi)始擔(dān)心現(xiàn)在的社會(huì)離婚率太高,離婚年齡越來(lái)越低?,F(xiàn)在80后有了所謂閃婚閃離的現(xiàn)象。前段時(shí)間我讀《新周刊2007年度佳作》,記者將80后的閃婚閃離看成是年輕一代缺乏對(duì)愛(ài)情的信心的表現(xiàn)。我們看一下費(fèi)希爾的研究,就會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)這是社會(huì)回歸正常的現(xiàn)象。

某一天,費(fèi)希爾在麻省的一個(gè)小別墅里研究來(lái)自聯(lián)合國(guó)的人口統(tǒng)計(jì)資料。她翻檢很多關(guān)于離婚的統(tǒng)計(jì),試圖證明她的七年之癢理論,即離婚的高峰發(fā)生在男女雙方生了兩個(gè)孩子之后。她非常失望地發(fā)現(xiàn),一個(gè)又一個(gè)國(guó)家,一個(gè)十年又一個(gè)十年,證據(jù)指向離婚高峰發(fā)生在結(jié)婚后的第四年,而不是第七年。資料說(shuō)明,離婚的配偶沒(méi)有任何后代的占39%,只有一個(gè)后代的占26%,而有兩個(gè)后代的僅占19%。而且,很多離婚的人說(shuō),離婚的原因是愛(ài)情的高燒減退,除非他們有了一個(gè)孩子。這樣看來(lái),離婚時(shí)有了一個(gè)孩子和希望有一個(gè)孩子的占離婚的大多數(shù)。離婚也大多發(fā)生在接近30歲的時(shí)候。

經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間的思索,費(fèi)希爾終于得出結(jié)論:當(dāng)人類(lèi)還處于打獵時(shí)代,女性的大勞動(dòng)量和低蛋白的營(yíng)養(yǎng)抑制了排卵,而且她們還要親自給嬰兒哺乳,所以?xún)蓚€(gè)孩子的年齡間隔比較大,平均是四年。也就是說(shuō),在古代,生一個(gè)后代的周期是四年。這樣,離婚的高峰發(fā)生在有一個(gè)孩子之后。雖然費(fèi)希爾沒(méi)有說(shuō),但她的理論的潛臺(tái)詞是,離婚的主要?jiǎng)恿?lái)自于女方,因?yàn)樵谛『⑺臍q之后,女方和她的親戚完全可以撫養(yǎng)這個(gè)孩子了。而且,女人傾向于得到不同的基因以保存和延續(xù)物種。

也許上述對(duì)女性不利的觀(guān)點(diǎn)是強(qiáng)加給女性的偏見(jiàn),因?yàn)槲覀冎?,?duì)婚姻的忠誠(chéng)和從一而終是女性獨(dú)有的,至少在中國(guó)是這樣。也許從一而終的觀(guān)念是我們這個(gè)道德倫理之邦強(qiáng)加給女性的,使得中國(guó)的女性不僅對(duì)男方忠誠(chéng),也痛恨男方的出軌,雖然千萬(wàn)年來(lái)她們的基因中已經(jīng)有了四年之癢的種子。我這個(gè)人類(lèi)學(xué)外行不妨提出我自己的理論:在中國(guó),女性一方面受到文化傳統(tǒng)的制約,希望自己和男方從一而終,這樣使得男方的基因不致肥水流向外人田;另一方面,生物學(xué)方面的四年之癢現(xiàn)象又讓她們潛意識(shí)中有他人肥水流向自家田的愿望,導(dǎo)致當(dāng)今中國(guó)婚姻愈來(lái)愈趨向不穩(wěn)定。有了這個(gè)認(rèn)識(shí),我們就可以合理地解釋目前的小三現(xiàn)象。男性比女性也好不了多少,而他們的花心在表面上可以一眼看出,他們的目的是傳播自己的基因。

學(xué)習(xí)了費(fèi)希爾理論后,我對(duì)感時(shí)恨別的安妮寶貝式的自戀女子多了一層認(rèn)識(shí),原來(lái)當(dāng)她們抒發(fā)對(duì)愛(ài)情的依戀和無(wú)奈的同時(shí),私下自有她們的四年之癢。

王朔的時(shí)間簡(jiǎn)史

王朔在一次采訪(fǎng)(原文為《王朔:我現(xiàn)在真正有無(wú)所畏懼的感覺(jué)》,見(jiàn)《三聯(lián)生活周刊》,2007年第4期)中提到他讀的幾本書(shū),這幾本書(shū)分別是《時(shí)間簡(jiǎn)史》《金剛經(jīng)》《壇經(jīng)》《杜尚訪(fǎng)談錄》《一顆原子的時(shí)空之旅》。所有這些書(shū)中,我只讀過(guò)《時(shí)間簡(jiǎn)史》,那也幾乎是史前發(fā)生的事了。我在美國(guó)的時(shí)候,聽(tīng)說(shuō)《時(shí)間簡(jiǎn)史》很好賣(mài),霍金自己也很得意,認(rèn)為他的書(shū)比麥當(dāng)娜的《性》更加暢銷(xiāo)是一件得意的事。一直沒(méi)有機(jī)會(huì)看,后來(lái)出了很漂亮的圖畫(huà)版本,就為女兒買(mǎi)了一本,順便看了。第一覺(jué)得寫(xiě)得并不十分通俗,所以于不懂物理的人并沒(méi)有太大的益處;第二覺(jué)得也不如溫伯格的《最初三分鐘》,后者即使物理學(xué)家看了也有收獲。霍金的書(shū),可能真的像麥當(dāng)娜的書(shū)一樣,時(shí)尚的人拿來(lái)看了,對(duì)于書(shū)中描寫(xiě)的東西有一個(gè)朦朧的印象,滿(mǎn)足了感觀(guān)的需要,也滿(mǎn)足了時(shí)尚的虛榮。

《一顆原子的時(shí)空之旅》的作者是勞倫斯·克勞斯(Lawrence M.krauss),是一個(gè)研究宇宙學(xué)的人。他在美國(guó)有很大的名氣,主要是因?yàn)閷?xiě)了《〈星際迷航〉的物理學(xué)》,《星際迷航》是一部在美國(guó)連續(xù)演了幾十年的科幻電視連續(xù)劇?!兑活w原子的時(shí)空之旅》中譯本發(fā)表于2003年,可惜我沒(méi)有看過(guò)這本書(shū),不敢評(píng)論。我推測(cè),克勞斯的書(shū)應(yīng)該比《時(shí)間簡(jiǎn)史》通俗,因?yàn)槲衣?tīng)過(guò)他的演講。最近的一次是2005年在新加坡參加紀(jì)念?lèi)?ài)因斯坦的物理年會(huì),他講暗能量。演講之后,我記得同樣被邀請(qǐng)去做演講的一位在美國(guó)的華人教授很憤憤不平,因?yàn)榭藙谒固珪?huì)演講了,很有煽動(dòng)力,這位教授不平他忽悠聽(tīng)眾。不過(guò),他還是承認(rèn)宇宙學(xué)中的任何話(huà)題在西方特別是美國(guó)很有市場(chǎng),因?yàn)楦蝗岁P(guān)心宇宙和人類(lèi)的起源,以及宇宙和人類(lèi)向何處去。富人關(guān)心了,就不愁政府不支持宇宙學(xué)研究。

王朔看的另外幾本書(shū)我一本也沒(méi)有看過(guò)。雖然王朔作為著名的老憤青很看不上時(shí)尚,那幾本書(shū)何嘗不是時(shí)尚?他曾開(kāi)過(guò)一個(gè)他討厭的詞的單子,其中包括“米蘭·昆德拉、博爾赫斯、海德格爾、哈貝馬斯、維特根斯坦、瑪麗·杜拉斯、張愛(ài)玲、王家衛(wèi)”,如果我們將這個(gè)單子自然延長(zhǎng),就會(huì)有《金剛經(jīng)》、杜尚、霍金,沒(méi)準(zhǔn)哪一天還包括王朔自己。我在這里寫(xiě)王朔又何嘗不是在揪住時(shí)尚的尾巴?

我試過(guò)讀《金剛經(jīng)》,效果是我理解《金剛經(jīng)》比王朔理解《時(shí)間簡(jiǎn)史》還要困難。比方說(shuō),世尊對(duì)須菩提說(shuō):“須菩提,彼非眾生,非不眾生。何以故?須菩提,眾生眾生者,如來(lái)說(shuō)非眾生,是名眾生?!弊屛遗@句話(huà),不如讓我去看幾個(gè)將范疇論用到弦理論中的莫測(cè)高深的公式。

說(shuō)到眾生,從采訪(fǎng)中能看出,王朔讀《時(shí)間簡(jiǎn)史》與追求眾生平等有關(guān)。他說(shuō):“我給你看兩眼,我都寫(xiě)到物質(zhì)起源了,我看了《時(shí)間簡(jiǎn)史》那幾本書(shū),明白這回事,眾生平等不是瞎說(shuō)的。眾生平等多牛啊。”我想他的意思不是霍金同學(xué)突然變成了一個(gè)社會(huì)思想家,他的意思是,通過(guò)物理、宇宙,他看到了人類(lèi)的渺小。你再有名,再有個(gè)“王朔時(shí)代”,與宇宙的140億年年齡比起來(lái),不過(guò)一瞬。有時(shí)代的人都這樣了,你在這個(gè)物質(zhì)社會(huì)中做了一次官,掌握過(guò)幾回資源,或是有過(guò)幾次話(huà)語(yǔ)權(quán),都是無(wú)足輕重。我想這可能是王朔將宇宙學(xué)科普拿來(lái)和佛經(jīng)一起讀的原因。

爭(zhēng)論50后、60后、70后還是80后又有什么意思?可見(jiàn)王朔還在修行的過(guò)程中。50后、60后掌握資源,70后奮斗,80后攪局吹牛,等時(shí)間一平移,還是如此,只是將0前面的數(shù)字變動(dòng)一下而已。我覺(jué)得,除了科學(xué),任何從事其他人類(lèi)活動(dòng)的人大體可以作如是觀(guān)。為什么科學(xué)就不同了?科學(xué)這里有個(gè)規(guī)范,有個(gè)很難打破的規(guī)律,你做出了成績(jī),不論你是什么“0”后。阿爾伯特同學(xué)26歲時(shí)發(fā)現(xiàn)狹義相對(duì)論和光量子,就相當(dāng)于現(xiàn)在的80后。當(dāng)然,不要說(shuō)中國(guó),就是全世界,人類(lèi)的創(chuàng)造力高峰期似乎變了,沒(méi)有哪個(gè)80后這么牛了。所以,才有了“0”后的戰(zhàn)爭(zhēng)。

第一個(gè)看到王朔將物理學(xué)理解錯(cuò)了的大概是三聯(lián)的記者袁越。在他的博客“土摩托日記”中,他指出以下這些話(huà)“(人人平等)絕無(wú)例外,因?yàn)槭鞘睾愕摹薄澳鶚勈鞘裁窗。烤褪悄芰咳Α薄拔镔|(zhì)泯滅以后變成光子,光子泯滅以后變成輻射”都是胡說(shuō)八道。

胡說(shuō)八道是沒(méi)有問(wèn)題的,我們?cè)賹⑼跛返膸锥卧?huà)拿出來(lái)看一下:

拿高中物理完全可以把《金剛經(jīng)》重新解一遍,說(shuō)的就是能量守恒,其實(shí)就是教你生命的源頭、歸宿是哪兒。涅槃是什么啊,就是能量圈,人死后會(huì)回到物質(zhì)狀態(tài)了,物質(zhì)也會(huì)湮滅的,物質(zhì)湮滅以后變成光子,光子湮滅以后變成輻射,輻射是能量。只是用不同的語(yǔ)言說(shuō),其實(shí)聊的是同一件事,這就是宇宙真理。

物質(zhì)會(huì)湮滅這不錯(cuò),但物質(zhì)不會(huì)隨隨便便地湮滅,它需要反物質(zhì)。物質(zhì)反物質(zhì)遇到一起就會(huì)湮滅,變成光子或者其他什么。通常,物質(zhì)不會(huì)湮滅,物質(zhì)只是變化了。在地球上,經(jīng)常發(fā)生的是化學(xué)變化,物理變化很難,很難將一個(gè)原子核變成另外一個(gè)原子核,更談不上湮滅了。接著,王朔說(shuō)光子湮滅成輻射就更搞笑了,輻射就是光子,光子就是輻射,沒(méi)有分別。這里我們認(rèn)真糾錯(cuò)絕沒(méi)有完全否定王朔說(shuō)的人生的意義,我不反對(duì)王朔這么思考人生。

接著他說(shuō):

我們都在這個(gè)循環(huán)中,根本沒(méi)有什么,曇花一現(xiàn)而已,別再自己吹牛了。宇宙有一個(gè)基本法則,任何偶然都是必然的,別投機(jī)取巧,沒(méi)有便宜事,因?yàn)槟芰渴睾?。你把一個(gè)人殺了,你無(wú)非改變他的物質(zhì)存在的狀態(tài),能量還在。哪兒去了,轉(zhuǎn)為負(fù)數(shù),墜著你。能量守恒,就是從原點(diǎn)出發(fā)必返回原點(diǎn),中間不管跳多遠(yuǎn),飛多高,變多大,最后歸零。但是零不是什么都沒(méi)有,這說(shuō)起來(lái)就長(zhǎng)了,我得寫(xiě)才能說(shuō)清楚。

他這里的“轉(zhuǎn)為負(fù)數(shù)”比較有意思。能量可以是負(fù)的,結(jié)合能就是如此,引力能也是如此。宇宙中的物質(zhì)大多來(lái)自于引力的負(fù)能,王朔應(yīng)該知道宇宙開(kāi)始于暴漲,物質(zhì)能量都是那時(shí)起源的,能量守恒,有了物質(zhì),就有了很大的引力負(fù)能,是不是墜著你,我們不得而知。自然,人死了不是轉(zhuǎn)為負(fù)能,這是明明白白的事。

我想王朔在這里關(guān)心的不是物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化和能量守恒,他關(guān)心的是兩個(gè)終極問(wèn)題,宇宙和生命的起源和歸宿。王朔活到五十,開(kāi)始向哲學(xué)的路上走,開(kāi)始成仙了。對(duì)于這樣一個(gè)人,這是不可避免的。早就有人說(shuō)過(guò),王朔的玩世不恭其實(shí)是一種認(rèn)真,他在新浪的視頻中就說(shuō),他比誰(shuí)都認(rèn)真。罵人是認(rèn)真,滅這個(gè)滅那個(gè)是認(rèn)真,沒(méi)有比他更認(rèn)真的了。我相信他這些話(huà),一般人如果還是為了吃為了穿,或者為了吃得好穿得好,或者為了有身份,不會(huì)這么認(rèn)真,不會(huì)開(kāi)始講生死問(wèn)題。生死對(duì)他的觸動(dòng)很大,他說(shuō):“那時(shí)候有一些事情,梁左、我哥、我爸在那幾年前后去世,我突然覺(jué)得死亡離我特別近。我多怕死啊。我得知道死是怎么回事啊?!?/p>

這和西方有宗教信仰的人一樣,西方從富人到一般人,都想知道死這一終極問(wèn)題的答案,他們有一個(gè)精神生活??茖W(xué)之于他們,不僅僅是為了解決今生的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,不僅僅是現(xiàn)世的生存,還包括三生中的“往生”“來(lái)生”?,F(xiàn)在有一個(gè)著名的Templeton基金會(huì),Templeton這老頭子特別支持研究宇宙學(xué),特別支持用非正統(tǒng)的方法的人、沒(méi)有得到其他資助的人。他甚至計(jì)劃在中國(guó)也支持幾個(gè)這樣的人。西方的“實(shí)用科學(xué)家”們無(wú)論怎么抱怨,都不能阻止政府花大錢(qián)來(lái)做高能物理、宇宙學(xué)、空間探索這些大科學(xué)計(jì)劃。因?yàn)檫@里有一個(gè)很深層次的原因,有一個(gè)需求。王朔這樣的少數(shù)人在東方也有這樣一個(gè)需要。

袁越同學(xué)還反對(duì)文科的同學(xué)談理科的事:

我并不是說(shuō)霍金比王朔牛多少,起碼霍金就寫(xiě)不出“有請(qǐng)作家吃飯的沒(méi)有?”這樣有趣的話(huà)來(lái)。而且,霍金的這本《時(shí)間簡(jiǎn)史》也寫(xiě)得不咋地,遠(yuǎn)不如王朔的小說(shuō)好玩,我看完立刻送人了。但是,假如霍金會(huì)說(shuō)中文的話(huà),他絕對(duì)有權(quán)利評(píng)論王朔,但是王朔卻沒(méi)有權(quán)利評(píng)價(jià)霍金,甚至連拿霍金當(dāng)思想武器的資格都沒(méi)有,因?yàn)橥跛犯静豢赡芾斫饣艚鸬乃枷?,連人家的皮毛都碰不到。這就是文理科的區(qū)別,你還別不服氣。

他說(shuō)的每一句話(huà)我都贊同。不過(guò)我和袁越的看法不同的是,王朔如果想建立什么思想體系是可以來(lái)找理論物理幫忙的,只要他不撈過(guò)界就行。他也可以借用《時(shí)間簡(jiǎn)史》來(lái)支持他的想法,支持他的不屑和罵人。歷史上那些利用科學(xué)來(lái)裝飾他們的哲學(xué)理論的不懂科學(xué)的人、半懂半不懂的人還少了?悟一下道不妨,建立一個(gè)思想體系也不妨,只是不要認(rèn)真地說(shuō),一說(shuō)就錯(cuò)。不用說(shuō)學(xué)文的人了,就是學(xué)理的人去說(shuō)別人的行當(dāng),同樣容易錯(cuò)。

王朔的憤青只是憤在表面上。其實(shí),我們誰(shuí)的骨子里沒(méi)有憤青的成分?王朔只是比大多數(shù)人敢說(shuō)而已,他沒(méi)有什么顧忌,年少成名,也算成功人士。他自己說(shuō),他年輕的時(shí)候不是不說(shuō),只是別人不知道而已。這種個(gè)人的成功,既是他罵人的資本,也是他開(kāi)始在《時(shí)間簡(jiǎn)史》和《金剛經(jīng)》里尋找他思想武器的原因。

什么人敢說(shuō)我現(xiàn)在有真正無(wú)所畏懼的感覺(jué)?佛敢說(shuō),知生死而后無(wú)所畏懼??鬃诱f(shuō)五十而知天命,我不知道是不是有這個(gè)意思。王朔到?jīng)]到這個(gè)份上?可疑。但他開(kāi)始成仙了應(yīng)該是沒(méi)有疑問(wèn)的。

雀巢巧克力的秘密

雀巢產(chǎn)品自從1988年首次在中國(guó)設(shè)廠(chǎng),中國(guó)人很少有不知道的,最為流行的還是雀巢速溶咖啡?!叭赋部Х?,味道好極了”,也許是流傳最廣的廣告語(yǔ)。雀巢咖啡在中國(guó)的大行其道,還是得力于中國(guó)咖啡文化的原始性,因?yàn)檎嬲矚g咖啡的人還是喜歡現(xiàn)煮的新鮮咖啡,而不是速溶咖啡。雀巢的品牌雖然有一個(gè)多世紀(jì)了,我最近才知道雀巢的奇巧巧克力的生產(chǎn)也是從1988年開(kāi)始,該產(chǎn)品本來(lái)是英國(guó)糖果公司能得利的產(chǎn)品。

和奇巧巧克力一樣有名的是氣泡巧克力(Aero chocolate),這種巧克力內(nèi)部充滿(mǎn)氣泡,有點(diǎn)像蜂巢。如何在巧克力內(nèi)部形成分布均勻的蜂巢至今是不傳之秘。根據(jù)一個(gè)物理博客Bee的說(shuō)法,這種巧克力即使是實(shí)心部分可可的含量也不算多,大部分是暗物質(zhì),我們不知道成分的物質(zhì)。我在網(wǎng)上查了一下雀巢的中文網(wǎng)站,發(fā)現(xiàn)五大類(lèi)雀巢巧克力,卻沒(méi)有氣泡巧克力。估計(jì)中國(guó)和美國(guó)一樣,人們更講究實(shí)在,不喜歡大部分是真空的巧克力。

其實(shí)在宇宙中,所謂真空也充滿(mǎn)了能量,雖然能量密度非常低,大約只有每立方厘米10-29克,也就是說(shuō),宇宙平均起來(lái)每立方米只有幾個(gè)質(zhì)子。但由于“真空”占的體積非常大,所以這種真空暗能量占宇宙的總能量近75%,剩下的25%大部分是暗物質(zhì),不發(fā)光只有引力相互作用的物質(zhì),最少的部分是類(lèi)似組成我們身體的可見(jiàn)物質(zhì)。所以,Bee說(shuō),我們的宇宙很像雀巢的氣泡巧克力。

將宇宙比喻成巧克力易于女孩子理解我們的宇宙。過(guò)去我在博客上曾經(jīng)把宇宙比喻成我們的和諧社會(huì),這樣做則有利于關(guān)心國(guó)家大事的人理解宇宙。我是這樣說(shuō)的:

在和諧宇宙模型中,74%是暗能量,22%是暗物質(zhì),4%是重子物質(zhì),或者叫發(fā)光物質(zhì)。咦,22%這個(gè)數(shù)字似乎和美國(guó)的中產(chǎn)階級(jí)的比例接近。趕緊谷歌一下,看到一篇文章說(shuō),布魯金斯學(xué)會(huì)在研究了全美100大城市,包括12大主要城市及其郊區(qū)后發(fā)現(xiàn),從1970年到2000年,美國(guó)中產(chǎn)階級(jí)家庭占全部家庭的比例由28%降至22%,看來(lái)22%應(yīng)該基本代表了美國(guó)中產(chǎn)階級(jí)的比例。為了證實(shí)這個(gè)說(shuō)法,我也查了一下英文的文章,有幾篇文章似乎證實(shí)了這種說(shuō)法。

我不知道美國(guó)富裕階層所占的比例是多少,按照和諧宇宙這個(gè)比例,如果能達(dá)到4%就和諧了。剩下的74%就算窮人了。

這么看來(lái),和諧宇宙中,4%是所謂的精英,rich and famous,要不然怎么叫可見(jiàn)物質(zhì),或者重子物質(zhì)呢。22%的暗物質(zhì)團(tuán)結(jié)在精英物質(zhì)周?chē)?4%的暗能量和精英沒(méi)有親和力,只好均勻地分布在宇宙中。

原來(lái)造物主早就明白和諧宇宙應(yīng)該是什么樣子的。

不過(guò)在中國(guó),4%不是和富裕階層聯(lián)系起來(lái)的,而是中產(chǎn)階層的比例。也有個(gè)說(shuō)法,中國(guó)的中產(chǎn)階級(jí)占的比例是5%。

然而許多人卻不愿意承認(rèn)自己屬于中產(chǎn)階層,特別是在公司里工作的所謂白領(lǐng)。大學(xué)里教書(shū)的教授們更是怨氣沖天,更不愿意承認(rèn)自己就是中產(chǎn)??磥?lái),誰(shuí)都不愿去做和諧社會(huì)中的那部分暗物質(zhì)。中國(guó)只有5%的中產(chǎn),是不是這種誰(shuí)都不認(rèn)賬造成的?

比喻說(shuō)完了,我們聊幾句宇宙中暗物質(zhì)本身。暗物質(zhì)存在的主要證據(jù)是星系(如銀河系)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和星系在星系團(tuán)中的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。星系的轉(zhuǎn)動(dòng)速度就是恒星繞著星系的中心運(yùn)行的速度,根據(jù)牛頓萬(wàn)有引力理論,這和恒星離星系中心的距離以及在此距離之內(nèi)的物質(zhì)質(zhì)量有關(guān)。早在20世紀(jì)30年代,瑞士天文學(xué)家弗里茨·茲威基(Fritz Zwicky)就發(fā)現(xiàn),可見(jiàn)的物質(zhì)不足以解釋某些星系的轉(zhuǎn)動(dòng)速度,從而提出了暗物質(zhì)假設(shè):在可見(jiàn)的物質(zhì)外,還存在看不見(jiàn)的物質(zhì)。經(jīng)過(guò)幾十年的研究,人們發(fā)現(xiàn),暗物質(zhì)不是一般地暗,是非常地暗,除了改變引力場(chǎng)之外,暗物質(zhì)和物質(zhì)之間,暗物質(zhì)和暗物質(zhì)之間,基本沒(méi)有相互作用。

有人通過(guò)改變牛頓萬(wàn)有引力公式來(lái)代替暗物質(zhì)解釋星系的轉(zhuǎn)動(dòng)速度,在一段時(shí)間內(nèi),這個(gè)可能性還不小。最近,天文學(xué)觀(guān)測(cè)到一個(gè)子彈星系團(tuán)(bullet cluster)碰撞事例,支持暗物質(zhì)的存在,不支持那些修改的引力理論。看來(lái),最簡(jiǎn)單的暗物質(zhì)假設(shè)是最可靠的理論。

暗物質(zhì)到底是什么?我們只能肯定它不是什么。例如,我們肯定暗物質(zhì)不是普通的物質(zhì),但不能排除它可能是和物質(zhì)類(lèi)似的,沒(méi)有什么電磁作用的物質(zhì),雖然這種可能性并不大。有人還推測(cè)暗物質(zhì)是不發(fā)光的小天體,這個(gè)可能性也不大。我們知道,中微子是已知粒子中最“不可捉摸”的粒子,和物質(zhì)的相互作用非常微弱(一束中微子需要一光年厚的鉛才能被吸收一半)。但中微子太輕,不大可能與星系結(jié)成一個(gè)團(tuán)??磥?lái),暗物質(zhì)是我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的粒子的可能性最大。

目前,粒子物理學(xué)家們最喜歡的暗物質(zhì)粒子候選者有兩個(gè),一個(gè)是軸子(axion),這種粒子甚至比中微子更加“不可捉摸”,軸子的命名者是諾貝爾獎(jiǎng)獲得者弗朗克·韋爾切克(Frank Wilczek)。目前,有很多實(shí)驗(yàn)試圖探測(cè)到軸子,甚至有些實(shí)驗(yàn)已經(jīng)聲稱(chēng)探測(cè)到了軸子,比如DAMA,一家位于意大利大薩索山的實(shí)驗(yàn)室。但這些聲稱(chēng)沒(méi)有被其他實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。另一個(gè)大家都很喜歡的暗物質(zhì)候選者是超對(duì)稱(chēng)理論中的最輕的中性粒子。這種粒子的探測(cè)則需要高能加速器,例如明年將運(yùn)轉(zhuǎn)的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)。

宇宙這塊超級(jí)氣泡巧克力的主要成分比雀巢氣泡巧克力的成分還要神秘,我們現(xiàn)在主要研究活動(dòng)的目的之一,就是企圖讓上帝交出他制造這塊巧克力的配方。

點(diǎn)擊率、引用率和谷歌數(shù)

一個(gè)名人的流行程度,現(xiàn)在經(jīng)常用這個(gè)名人在網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)的頻率來(lái)判斷。在西方,比較權(quán)威的搜索引擎是谷歌(Google),又譯成古狗;在中國(guó),人們常用百度。我過(guò)去為了好玩,專(zhuān)門(mén)搜索過(guò)提及李宇春的網(wǎng)頁(yè)數(shù),百度的結(jié)果是近1000萬(wàn),谷歌的結(jié)果是550萬(wàn),這還是2008年一月份的事。同樣,每個(gè)網(wǎng)站也追求點(diǎn)擊率,有的網(wǎng)站純粹是出于商業(yè)考慮,有的網(wǎng)站則完全是追求知名度而已。新浪博客上的老徐(徐靜蕾)博客的點(diǎn)擊率已經(jīng)超過(guò)2000萬(wàn),那里的名人博客似乎都在競(jìng)賽點(diǎn)擊率。

既然搜索數(shù)和點(diǎn)擊率如此重要,不免有人要出來(lái)研究如何更加科學(xué)地計(jì)算有效搜索數(shù)。我的一個(gè)過(guò)去研究物理的朋友現(xiàn)在就在研究這個(gè)。谷歌自己早在1998年就研究出一套辦法,叫作谷歌網(wǎng)頁(yè)排名算法。一個(gè)網(wǎng)頁(yè)的排名不僅僅靠被鏈接的次數(shù),還要看鏈接這個(gè)網(wǎng)頁(yè)的那些網(wǎng)頁(yè)自己的排名,所以,這是一個(gè)相互糾纏的算法。

“有些人是受歡迎的卻不一定有聲望,有些人有聲望但受歡迎的程度不夠。舉例來(lái)說(shuō),一個(gè)偵探小說(shuō)作家可以賣(mài)出很多書(shū),卻不一定能得到文學(xué)批評(píng)家的尊重。相反,一個(gè)諾貝爾文學(xué)獎(jiǎng)得主在文學(xué)專(zhuān)家們眼中的地位很高,但永遠(yuǎn)上不了紐約時(shí)報(bào)的暢銷(xiāo)排行榜……”2008年一月份出現(xiàn)一篇研究如何將谷歌算法用到評(píng)價(jià)學(xué)術(shù)刊物影響因子的學(xué)術(shù)文章,以上是這篇文章開(kāi)頭的一段話(huà)。湯姆森科技信息集團(tuán)一直通過(guò)計(jì)算一個(gè)刊物上發(fā)表文章的平均引用率來(lái)確定該刊物的影響因子,這個(gè)影響因子準(zhǔn)確地說(shuō)只是反映了刊物的受歡迎的程度。

學(xué)術(shù)文章的引用率在西方一直是一個(gè)評(píng)價(jià)一篇文章影響力的重要依據(jù)。在中國(guó),引用率引起大家的注意,并成了評(píng)價(jià)一個(gè)研究者成就的指標(biāo)是20世紀(jì)末的事情。一方面,這代表了進(jìn)步:一個(gè)研究工作如果沒(méi)有什么影響,當(dāng)然就不會(huì)很重要;另一方面,過(guò)分強(qiáng)調(diào)引用率也不行,會(huì)帶來(lái)許多負(fù)作用,例如,年輕的研究者會(huì)特別注意流行的研究方向和問(wèn)題,完全為了多掙引用率。加之,不同領(lǐng)域中同行的多寡不同,同行引用習(xí)慣不同,引用率很難作橫向比較。文小剛(麻省理工學(xué)院的一位教授)說(shuō)過(guò)一句話(huà),引用率只反映了一般研究者對(duì)該項(xiàng)工作的評(píng)價(jià),而一般研究者平均說(shuō)來(lái)并沒(méi)有太多的超前意識(shí)。中國(guó)國(guó)家基金委的一些人也意識(shí)到只強(qiáng)調(diào)引用率的負(fù)面效果,但到目前為止也沒(méi)有更好的辦法。不過(guò),用引用率作參考還是一件好事。我在臺(tái)灣待過(guò),那里的許多領(lǐng)域從來(lái)不看引用率。

谷歌網(wǎng)頁(yè)排名算法可以用來(lái)取代普通的引用率,避免文小剛說(shuō)的缺點(diǎn)。這個(gè)算法的主要想法是,評(píng)價(jià)一個(gè)演員在演藝界的地位不但要計(jì)及有多少演員認(rèn)可他,還要看認(rèn)可人自身的地位。這樣,演員們的地位指數(shù)形成一個(gè)互相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)。在具體計(jì)算時(shí),可以假定所有演員的影響程度一樣大,然后通過(guò)計(jì)及每個(gè)演員受歡迎的程度并反復(fù)疊代,最終可以得出這些演員的真實(shí)聲望。例如,喜歡超女李宇春的粉絲中有很多既沒(méi)有影響也沒(méi)有品位的人,他們自身的影響因子等于零,他們欣賞李宇春不能用來(lái)計(jì)算李宇春的影響因子。

李宇春的粉絲數(shù)是流行度(popularity),不同于流行度的是聲望(prestige)。好萊塢一部電影的票房是流行度,能否獲得奧斯卡的提名就要看聲望了。同樣,引用率是流行度,而谷歌數(shù)是聲望。我們現(xiàn)在經(jīng)常宣傳的《科學(xué)》(Science)、《自然》(Nature)這些刊物的影響因子大,也不過(guò)是流行度高而已。政府有關(guān)部門(mén)在過(guò)去數(shù)年不遺余力地強(qiáng)調(diào)這些雜志的重要已經(jīng)在年輕人中造成不好的影響。如果你去各大學(xué)BBS的科學(xué)版看看,經(jīng)??吹叫麄鬟@些雜志上發(fā)表文章的帖子,不是去祝賀誰(shuí)誰(shuí)完成了一篇高水準(zhǔn)的文章,而是去祝賀誰(shuí)誰(shuí)又在Science上發(fā)表了一篇文章??上驳氖牵易蛱烊⒓右粋€(gè)項(xiàng)目答辯的預(yù)演,當(dāng)答辯人提到這些雜志時(shí),一個(gè)人站出來(lái)說(shuō),現(xiàn)在再?gòu)?qiáng)調(diào)這些會(huì)引起專(zhuān)家們的反感。

說(shuō)到《科學(xué)》和《自然》,我想起我們這行的《核物理B》(Nuclear Physics B)。這刊物在我做學(xué)生的時(shí)候是粒子物理中影響最大的,那時(shí)不論是老師還是學(xué)生,如果能在《核物理B》發(fā)文章就牛大發(fā)了,如果能發(fā)表幾篇文章,就成大師了?,F(xiàn)在的情況是,如果在《科學(xué)》或者《自然》上發(fā)表幾篇文章,也成大師了。不知道這樣的枯木大師遇到黃藥師的時(shí)候(黃藥師的名言:枯木這點(diǎn)微末功夫,也稱(chēng)什么大師?),還談不談《科學(xué)》《自然》?

四月份有一篇研究工作將谷歌數(shù)用到《物理評(píng)論》(Physical Review)系統(tǒng),他們的樣品是這個(gè)系統(tǒng)在1893年至2003年之間發(fā)表的35萬(wàn)余篇文章。他們發(fā)現(xiàn),谷歌數(shù)排名第一的是一篇首次在粒子物理中引入某個(gè)參數(shù)的文章,這篇文章的引用率排名僅僅是第54名。而引用率最高的一篇文章谷歌數(shù)排名第三。排名在第十的文章在《物理評(píng)論》系統(tǒng)中的引用率只有100多次。請(qǐng)注意,引用率達(dá)到100次的文章雖然是好文章,但距離引用最多的3000余次要差很多。谷歌數(shù)排名前十的文章的作者除了少數(shù)人外,都獲得過(guò)諾貝爾獎(jiǎng)。

現(xiàn)在,按中國(guó)的許多部門(mén)規(guī)定,必須以SCI統(tǒng)計(jì)的引用率為準(zhǔn),只有大圖書(shū)館才能得到這些統(tǒng)計(jì),而且肯定不準(zhǔn)。谷歌數(shù)雖然更加客觀(guān),但不切實(shí)際,誰(shuí)來(lái)為你做這個(gè)煩瑣的計(jì)算呢?

別致的博彩

現(xiàn)代社會(huì)中的人因?yàn)橐虬l(fā)時(shí)間發(fā)明了很多游戲,博彩大概是影響我們生活最大的游戲方式之一。雖然我自己從來(lái)沒(méi)有玩過(guò),但我兒子就玩過(guò)足彩,輸贏我從來(lái)沒(méi)有問(wèn)過(guò)。

博彩玩到物理領(lǐng)域大概是絕無(wú)僅有的了。但最近確實(shí)就發(fā)生了,這是就歐洲核子中心大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)是否在今年(指2011年,下同)發(fā)現(xiàn)上帝粒子開(kāi)的盤(pán)口。花費(fèi)近一100億歐元打造的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)集近100個(gè)國(guó)家、超過(guò)10000位科學(xué)家和工程師之力,目的是找到所謂上帝粒子。

什么是上帝粒子?用物理學(xué)家的術(shù)語(yǔ)就是黑格斯粒子,這是一種奇特的粒子,與自然界幾乎所有的粒子都有耦合,并將賦予這些粒子質(zhì)量。正是由于它在粒子物理學(xué)中的特殊地位,美國(guó)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家利昂·萊德曼(Leon Lederman)在一本科普讀物中將這個(gè)粒子稱(chēng)為上帝粒子。上帝粒子與眾不同的另一個(gè)特點(diǎn)是,它也許是自然界中僅有的無(wú)自旋粒子,至少在粒子標(biāo)準(zhǔn)模型中是如此。所以,找到上帝粒子一方面是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模型的最終驗(yàn)證,另一方面是打開(kāi)了通往理解世界為什么有質(zhì)量、在這些質(zhì)量背后是否還有我們不知道的秘密的大門(mén)。當(dāng)然,粒子物理學(xué)家建造大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的另一個(gè)目的是找到很多理論家預(yù)言的新世界中的東西,例如超對(duì)稱(chēng)、大額外維、微型黑洞,等等。

大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)于2010年3月30日開(kāi)始進(jìn)行質(zhì)子與質(zhì)子的對(duì)撞實(shí)驗(yàn),每單個(gè)粒子能量為3.5萬(wàn)億電子伏,一直在提高亮度(即單位面積的粒子流量),但維持在這個(gè)能量上。也許要再過(guò)一兩年,能量才會(huì)提高到對(duì)撞機(jī)的設(shè)計(jì)能量,每個(gè)粒子7萬(wàn)億電子伏。令一些理論粒子物理學(xué)家失望的是,所謂超對(duì)稱(chēng)、大額外維、微型黑洞還沒(méi)有一個(gè)愿意浮出水面。也許,這些令人著魔的神奇物理現(xiàn)象將永不浮現(xiàn),這當(dāng)然會(huì)給予一些樂(lè)于構(gòu)造這些理論模型的物理學(xué)家以重大打擊,但對(duì)另一些觀(guān)望的物理學(xué)家卻是好事。畢竟,大設(shè)計(jì)應(yīng)該比我們能夠預(yù)想到的來(lái)得更神奇。我們還會(huì)有更好的發(fā)現(xiàn)新物理的機(jī)會(huì)。或許,大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)在今后兩年到三年會(huì)給我們帶來(lái)驚喜。

那么,英國(guó)著名的博彩公司Bookies開(kāi)的盤(pán)口是什么?在粒子物理學(xué)家聚集在法國(guó)東南部城市格勒諾布爾參加歐洲高能物理會(huì)議之前,為今年發(fā)現(xiàn)黑格斯粒子博彩公司開(kāi)出的賠率是12∶1,也就是說(shuō),如果黑格斯粒子今年被發(fā)現(xiàn),你投1塊錢(qián)賭注就會(huì)贏12塊。賠率越高,代表博彩公司越不看好。7月20日到27日,歐洲高能物理會(huì)議之后,博彩公司將賠率下降到1∶3,也就是說(shuō)你下賭注3塊,只能贏1塊,與之前的賠率差了36倍。也就是說(shuō),會(huì)議之后,博彩公司突然改變主意,開(kāi)始看好黑格斯粒子在今年就會(huì)被發(fā)現(xiàn)。

改變博彩公司態(tài)度的重要的原因是,大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的兩個(gè)重要實(shí)驗(yàn)組獨(dú)立得到一些傾向支持黑格斯馬上就會(huì)浮現(xiàn)的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)組ATLAS發(fā)現(xiàn),在質(zhì)量120到145京電子伏(1京等于10億)之間,有一些反常事例,置信度大約是99%。而另一個(gè)小組CMS也在120到145京電子伏之間看到了一些反常事例,可信度不確定。在粒子物理實(shí)驗(yàn)中,只有99%即2個(gè)9的置信度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,一般人們需要6個(gè)9,即只有百萬(wàn)分之一的不可靠性才會(huì)相信一個(gè)粒子被發(fā)現(xiàn)了。

物理學(xué)家如何去發(fā)現(xiàn)上帝粒子?最直接的辦法是看粒子衰變的產(chǎn)物。在粒子物理世界,除了少數(shù)幾個(gè)粒子,所有粒子都是不穩(wěn)定的,黑格斯也非常不穩(wěn)定,例如它會(huì)先衰變成很重的中間玻色子(一種傳播弱相互作用的粒子),中間玻色子再衰變成其他粒子。每個(gè)這樣的衰變都有其特殊性,實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家們利用的就是這些特殊性。尋找一個(gè)粒子,就像在人群中尋找一個(gè)人,找這個(gè)人的相貌特征。如果我們將這群人叫作背景或本底,那么我們要找的人是背景之上的特殊面孔。

ATLAS在大約100個(gè)背景事件之中看到了20個(gè)例外事件,CMS也類(lèi)似。正因?yàn)閮蓚€(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)在類(lèi)似的背景中看到了類(lèi)似的例外事件,才讓人們有理由相信黑格斯粒子的質(zhì)量大約位于120到145京電子伏之間。這個(gè)質(zhì)量是質(zhì)子的120倍到145倍。

做物理實(shí)驗(yàn),我們不但要尋找黑格斯粒子的證據(jù),還要排除黑格斯的質(zhì)量范圍。目前,ATLAS小組認(rèn)為黑格斯粒子質(zhì)量不太可能在155到190京電子伏之間,排除率是95%。CMS則在149到206京電子伏之間排除了黑格斯,排除率也是95%。

美國(guó)費(fèi)米國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的太伏對(duì)撞機(jī)(即每個(gè)粒子的能量近一太電子伏特,等于一萬(wàn)億電子伏特)即將于今年9月關(guān)閉。在關(guān)閉之前,在該對(duì)撞機(jī)上做實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)獨(dú)立小組也獲得了對(duì)黑格斯粒子質(zhì)量的限制。他們也或多或少地排除了較大質(zhì)量的黑格斯粒子。

所以,博彩公司還開(kāi)出了以下關(guān)于質(zhì)量區(qū)間的賠率:

6/1 130 GeV 或者更低

13/8 131~140 GeV

5/2 141~150 GeV

7/4 高于150 GeV

舉例來(lái)說(shuō),如果你打賭黑格斯質(zhì)量低于130京電子伏,那么你下注1塊可贏6塊。這個(gè)低質(zhì)量區(qū)間是一些超對(duì)稱(chēng)模型比較看好的。博彩公司比較看好的質(zhì)量區(qū)間是131~140京電子伏,其次是150京電子伏以上。

如果讓我押寶,我打賭上帝粒子將在今年出現(xiàn),可信度達(dá)4個(gè)9,即4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)誤差。需要等到明年才能完全確定這個(gè)粒子。到明年年底,大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)積累的數(shù)據(jù)大約是目前已經(jīng)積累的數(shù)據(jù)的10倍。在這么多數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,黑格斯粒子將展示它的面目,而超對(duì)稱(chēng)粒子等理論物理學(xué)家已經(jīng)預(yù)言的新粒子將不會(huì)出現(xiàn),但我不排除完全沒(méi)有被預(yù)言過(guò)的新粒子會(huì)出現(xiàn)。

生活中的對(duì)數(shù)

我覺(jué)得如果將生活中一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)字化的話(huà),刻度應(yīng)該是對(duì)數(shù)而不是實(shí)際數(shù)字。天文學(xué)中經(jīng)常用對(duì)數(shù)作為坐標(biāo),因?yàn)樯婕暗降臄?shù)字跨度太大。例如,從太陽(yáng)系的大小(以冥王星為界)到銀河系的大小跨度大約是8個(gè)量級(jí),很難用數(shù)字直接比較。

天上看到的星星的亮度也是用對(duì)數(shù)分等的,通常用的星等是1850年P(guān)ogson制定的,如果兩顆星的亮度差一等,其實(shí)是差了2.512倍。天上最亮的星大約是-1等,太陽(yáng)的(目視)星等是-26.75,比最亮的星低(其實(shí)是高)25等,也就是差了10個(gè)量級(jí)。滿(mǎn)月的星等是-12.6,比太陽(yáng)其實(shí)暗了100萬(wàn)倍左右,只是我們并不覺(jué)得??梢?jiàn),眼睛看到的亮度觀(guān)感是比較接近對(duì)數(shù)的,否則如果我們以白天的亮度為標(biāo)準(zhǔn),那么即使是滿(mǎn)月的晚上也可能是滿(mǎn)眼漆黑。

人的眼睛不僅對(duì)亮度是對(duì)數(shù)的感受,我覺(jué)得對(duì)物體的大小也是對(duì)數(shù)的感受。我們?cè)跍y(cè)視力時(shí)用的視力表,上一行的E字要比下一行的E字大固定的倍數(shù)——這是我的猜測(cè),需要專(zhuān)家來(lái)確認(rèn)。在我寫(xiě)下以上兩句話(huà)后,我的一位博客讀者告訴我,其實(shí)視力表又叫對(duì)數(shù)視力表,對(duì)數(shù)視力表中相鄰的兩行相差1.259倍,也就是說(shuō),每十行相差十倍。而視力用視標(biāo)來(lái)記錄,每增加一行,視標(biāo)增加0.1,這顯然與E的大小成對(duì)數(shù)關(guān)系了。

我們?nèi)祟?lèi)很善于利用對(duì)數(shù),我開(kāi)始懷疑除了視覺(jué)外,聽(tīng)覺(jué)、味覺(jué)、觸覺(jué)都有對(duì)數(shù)的因素,否則就很難理解為什么我們對(duì)同類(lèi)也喜歡用對(duì)數(shù)分等。果然,查一下噪音的單位分貝,原來(lái)也是對(duì)數(shù)。聲音的響亮度用聲音對(duì)耳朵產(chǎn)生的壓強(qiáng)來(lái)刻畫(huà),基本單位是巴斯卡和微巴斯卡。人的聽(tīng)覺(jué)范圍非常大,從20微巴斯卡到20億微巴斯卡,跨度是8個(gè)量級(jí)。顯然,還是用對(duì)數(shù)來(lái)標(biāo)度響亮度比較方便,就有了分貝(dB)這樣的單位。人的最低聽(tīng)覺(jué)閾值是20微巴斯卡,這個(gè)響亮度定為0分貝,人能分辨的最高響亮度為130分貝。這樣,和星等一樣(兩個(gè)相等星等的星加在一起所得的星等數(shù),不是將兩個(gè)星等數(shù)簡(jiǎn)單地相加),兩個(gè)相等分貝的音源加在一起所得的分貝數(shù),并不是簡(jiǎn)單的一個(gè)音源分貝數(shù)的兩倍。例如,60分貝加60分貝的結(jié)果是63分貝,而不是120分貝。

將視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)推廣到味覺(jué),那么如果我們感到一種辣椒比另一種辣椒的辣度高一倍,很可能更辣的辣椒所含的導(dǎo)致辣感的成分要高得多。和視覺(jué)以及聽(tīng)覺(jué)不同,這次我沒(méi)有去查支持我的猜想的材料。

我還有一個(gè)非常民科的猜想,我覺(jué)得智商到了一定程度也是對(duì)數(shù)的,例如智商110的人比100的人聰明了不是10%,而是若干倍,同理,智商150的人比智商140的人也聰明了若干倍。這個(gè)倍數(shù)是很主觀(guān)的,與人數(shù)比例無(wú)關(guān)。當(dāng)然,我的這個(gè)猜想是非常政治不正確的,覺(jué)得自己的智商較低的人有理由反對(duì)我。好在本篇專(zhuān)欄不是科普,最多是科學(xué)隨筆,其中應(yīng)該允許表達(dá)作者的一些感受和猜想。

我前面說(shuō)到我們?cè)谂c同類(lèi)打交道時(shí),也喜歡用對(duì)數(shù)對(duì)同類(lèi)做分類(lèi)或分等級(jí)。從樂(lè)透彩到各種大小獎(jiǎng)勵(lì),一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)之間的差別是很大的。有時(shí)為了強(qiáng)調(diào)少數(shù)人的幸運(yùn),我們還會(huì)設(shè)特等獎(jiǎng),當(dāng)然這是變相的一等獎(jiǎng)。在這種情況下,如果我中了三等獎(jiǎng),其實(shí)已經(jīng)泯然眾人了。在每一個(gè)行當(dāng)中,特別是那種有明星效應(yīng)的行當(dāng),對(duì)數(shù)的分類(lèi)也難避免。例如演員,一線(xiàn)演員和二線(xiàn)演員之間的差別也是很大的。

朗道同學(xué)更用對(duì)數(shù)來(lái)分類(lèi)物理學(xué)家,朗道等級(jí)的基數(shù)是10。在他的分等中,愛(ài)因斯坦是0.5級(jí)的,玻爾、海森伯、狄拉克是1級(jí)的。不過(guò),如果愛(ài)因斯坦是0.5級(jí)的,那么在他的那個(gè)等級(jí)中的人應(yīng)該有3人左右,另外兩人是誰(shuí)呢?我覺(jué)得愛(ài)因斯坦的偉大即使是朗道當(dāng)時(shí)也沒(méi)有完全感受到,按照今天的眼光,老愛(ài)應(yīng)該是0級(jí)的,如果這么分,那么玻爾、海森伯、狄拉克等人應(yīng)該是0.5級(jí)的。1級(jí)的物理學(xué)家,我覺(jué)得后來(lái)的費(fèi)曼和朗道等人應(yīng)該能夠進(jìn)入,加上一些發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)模型的人以及凝聚態(tài)物理里面的少數(shù)人。

我既提到智商又提到智慧——朗道等級(jí)其實(shí)是對(duì)智慧的劃分。智商與智慧之間有一定的關(guān)聯(lián),但沒(méi)有絕對(duì)的一一對(duì)等的關(guān)聯(lián)。我對(duì)智商的對(duì)數(shù)猜想很難用占人群比例來(lái)作為計(jì)算的基礎(chǔ),因?yàn)樗^智商的高斯分布與對(duì)數(shù)之間沒(méi)有簡(jiǎn)單的關(guān)系。但朗道等級(jí)似乎很合理,智慧也似乎是可以取占人群比例的對(duì)數(shù)來(lái)計(jì)算等級(jí)的。

我們?cè)谝荒昵盎謴?fù)了教授分級(jí)制度,如果僅就人數(shù)來(lái)看,教授之間相差一級(jí),的確是差了一定的倍數(shù),雖然工資之差不是等比的,是等差的,而且差別還特別小。

對(duì)數(shù)劃分法不僅僅用在精英身上,也用在更大的人群上。例如,Google發(fā)明的PageRank大約是個(gè)對(duì)數(shù)的劃分,但不是數(shù)值越小越好,是數(shù)值越大越好。一個(gè)網(wǎng)站或一個(gè)博客可能得到的最大的PageRank是10,最小的是0。Google設(shè)計(jì)這個(gè)等級(jí)它自己當(dāng)然不會(huì)吃虧,等級(jí)是10,而新浪的主頁(yè)只有8,我的博客的PageRank是6,榮幸地從2007年3月的5晉升了一級(jí)。

我相信人是生而平等的,我同樣知道人類(lèi)社會(huì)是天生不平等的,否則為什么最好的足球球星的年薪可以到1000萬(wàn)歐元,而次好的只有幾百萬(wàn),再次好的只有幾十萬(wàn),有的甚至只有幾萬(wàn)?

智商與智慧

在科學(xué)時(shí)代,高智商肯定是一個(gè)人值得夸耀的東西。即使在一個(gè)不科學(xué)的時(shí)代,如中國(guó)的宋代,另一種智商也是值得夸耀的東西,如會(huì)做詩(shī)或會(huì)寫(xiě)文章,那時(shí)人們將這類(lèi)人叫作才子。才子或聰明人,都是你太有才了的表現(xiàn)。

我們不想在這里解析什么是智商,恐怕專(zhuān)業(yè)研究智商的人都沒(méi)有就智商是什么達(dá)成一致。

新一期的《三聯(lián)生活周刊》在討論翡翠的同時(shí),也討論了國(guó)際門(mén)薩組織,這是一個(gè)會(huì)員比較多的高智商組織。我覺(jué)得這兩個(gè)題目都比較無(wú)聊,因?yàn)轸浯渲皇菛|方人對(duì)玉石的一個(gè)最大的迷思(myth),可能在西方人眼中和雨花石的價(jià)值區(qū)別不大。而所謂高智商門(mén)薩俱樂(lè)部,純粹是一種大腦手淫的組織,“大腦手淫”這話(huà)不是我發(fā)明的,是《三聯(lián)》這期一篇文章說(shuō)的。

能夠進(jìn)入門(mén)薩,智商高是無(wú)可懷疑的。我過(guò)去在美國(guó)曾經(jīng)買(mǎi)過(guò)一本門(mén)薩的題目集,能夠在短時(shí)間內(nèi)做對(duì)的題目很少,當(dāng)然,那本書(shū)中的題目都是高難題目。那么,進(jìn)入門(mén)薩的門(mén)檻有多高?根據(jù)《三聯(lián)》的文章和維基,你通過(guò)考試證明你是人類(lèi)中就智商來(lái)說(shuō)是2%的就可以了。換句話(huà)說(shuō),中國(guó)人口13億,大約有2600萬(wàn)人可以進(jìn)門(mén)薩。門(mén)薩的會(huì)員只有10萬(wàn)人,有50個(gè)國(guó)家門(mén)薩協(xié)會(huì),中國(guó)應(yīng)該是新進(jìn)。區(qū)區(qū)10萬(wàn)人,可見(jiàn)很多高智商的人沒(méi)有進(jìn)入門(mén)薩,或者不知道這個(gè)俱樂(lè)部的存在,或者不屑進(jìn)入。不屑進(jìn)入門(mén)薩的,我們知道有費(fèi)恩曼同學(xué)。

《三聯(lián)》提到,香港人在做門(mén)薩考試的時(shí)候,有80%的人可以通過(guò),一方面說(shuō)明這些人有備而來(lái),另一方面是否證明了中國(guó)人的確很聰明?

門(mén)薩會(huì)員的一般智商到底有多高,這要看人類(lèi)的2%的智商平均是多少。我查百度的門(mén)薩條,得到的解釋是門(mén)薩會(huì)員的入會(huì)門(mén)檻要智商達(dá)到148,真不知道百度的資料來(lái)源是什么。148是相當(dāng)高的智商了,我不能肯定麥當(dāng)娜能否達(dá)到,因?yàn)閾?jù)說(shuō)她的智商是140。另一方面,門(mén)薩的會(huì)員Geena Davis的智商也是140,可見(jiàn)百度是胡說(shuō)八道。美國(guó)影星中高智商的還有:朱蒂·福斯特(Jodie Foster),智商132;莎拉·斯通(Sharon Stone),智商154。

有趣的是,沒(méi)有結(jié)婚的朱蒂·福斯特生了兩個(gè)孩子,第一個(gè)孩子來(lái)自于一家精子銀行的精子,很成功,精子的提供者的智商是160。由于第一個(gè)孩子很成功,朱蒂的第二個(gè)孩子來(lái)自于同一個(gè)精子捐獻(xiàn)者。

誰(shuí)比誰(shuí)傻多少?這是我們的時(shí)代的一句名言,說(shuō)明絕大多數(shù)人不認(rèn)為高智商有什么了不起。在某種意義上,智商高的確不等于將來(lái)的成就大。小時(shí)了了,大未必佳,我們見(jiàn)過(guò)太多的長(zhǎng)大了很失敗的神童。智商不等于智慧,充其量智商是小智慧而已,而通常的智慧是大智慧。

智慧有很多種,不同的智慧在不同的方面取得成就。有人喜歡說(shuō)愛(ài)因斯坦小時(shí)候?qū)W習(xí)成績(jī)不好,這也是誤傳,或者也是一種迷思,愛(ài)因斯坦小時(shí)候的確很聰明,智商不低。我們找不到愛(ài)因斯坦的智商記錄,但一家網(wǎng)站說(shuō)愛(ài)因斯坦的智商是160,和提供朱蒂精子的那位捐獻(xiàn)者一樣高,卻低于其他一些名人,如演員詹姆斯·伍茲(James Woods),他的智商是180。象棋大師鮑比·費(fèi)舍爾(Bobby Fischer)的智商高達(dá)187。

在最近一次組會(huì)之后的例行工作餐上,我和學(xué)生聊智商問(wèn)題,說(shuō)研究物理和數(shù)學(xué)的智商一般不低,但高智商不等于智慧。華人陶哲軒據(jù)說(shuō)智商超過(guò)220,百萬(wàn)人中才能出一位(所有已知的名人中還沒(méi)有這么高的),他能否成為高斯那樣的大師還需要時(shí)間來(lái)證明,也許他的智商遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于證明了龐加萊(Jules Henri Poincare)猜測(cè)的佩雷爾曼(Perelman)。老實(shí)說(shuō),就我接觸過(guò)的弦論界人士而言,威滕(E.Witten)的智商應(yīng)該是最高的,相信遠(yuǎn)高于160,但威滕是否能夠達(dá)到愛(ài)因斯坦的高度恐怕大成問(wèn)題,畢竟,愛(ài)氏是250年才出一位的物理學(xué)家。

研究科學(xué)在需要智商的同時(shí)更需要洞見(jiàn)和耐心,相信這三個(gè)因素都是形成智慧不可或缺的,因此愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò),也許最終決定一個(gè)人成就大小的不是聰明程度,而是他的氣質(zhì)。氣質(zhì),也許就是洞見(jiàn)和耐心的綜合。

愛(ài)因斯坦160的智商當(dāng)然很高了,在我的弦論同行中大概算高的了。我相信弦論界應(yīng)該有不少高于160的,但在弦論的傳統(tǒng)中,我們很少?gòu)?qiáng)調(diào)氣質(zhì),卻太多地強(qiáng)調(diào)跟主流,所以弦論界的不少智商被浪費(fèi)了,沒(méi)有轉(zhuǎn)化成智慧。

純粹為了好玩,我們看看其他一些高智商的物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家。霍金的智商,很榮幸地,和愛(ài)因斯坦一樣高,160??上麄儍扇嗽诖罂茖W(xué)家中不算高,牛頓同學(xué)的智商高達(dá)190(真不知道他們是怎么算出來(lái)的),和牛頓一樣高的是天文家兼數(shù)學(xué)家拉普拉斯,數(shù)學(xué)家兼哲學(xué)家維根斯坦。哲學(xué)家George Berkeley的智商也達(dá)到了190。比他們高的有:數(shù)學(xué)家帕斯卡,195;萊布尼茲達(dá)到205;而歌德達(dá)到可怕的210。

看到這個(gè)名單我們不必泄氣,因?yàn)檫€有很多大科學(xué)家的名字沒(méi)有被提到,極有可能說(shuō)明這些人的智商沒(méi)有達(dá)到這個(gè)高度。

最后,為了鼓勵(lì)一下我們自己,我要提一下教授的平均智商和CEO們是一樣的,是最高的,在112~132之間,高于醫(yī)生、作家、電腦專(zhuān)家和工程師,后者是第二高的群體,在108~129之間。所以,當(dāng)我們說(shuō)文科傻妞時(shí),千萬(wàn)要弄清楚她是不是作家,如果是作家,比我們差不了多少。我記得一位不那么有名的作家對(duì)我說(shuō)過(guò),寫(xiě)作,是一件需要高度創(chuàng)造性的事情。而所謂的新聞作家的平均智商比較低,在97~116之間。這些人有可能是文科傻妞。

我在霧都北京

我在美國(guó)得的上呼吸道過(guò)敏,時(shí)間是1991年,在加州的第二年。起初以為是感冒,但過(guò)了數(shù)周不好,只好看醫(yī)生——恰好是第一次享受美國(guó)醫(yī)保,才知道過(guò)敏了。那時(shí)過(guò)敏藥沒(méi)有今天先進(jìn),吃了打瞌睡,不流鼻涕了,鼻子卻堵上了。后來(lái)到了美國(guó)東部,一到春天生不如死,流鼻涕還是小事,眼睛通紅,一覺(jué)醒來(lái)早上幾乎睜不開(kāi)眼,眼睛被凝固的分泌液粘住了。回國(guó)后,過(guò)敏癥狀逐年減輕,幾年前幾乎不再過(guò)敏了。

最近兩年過(guò)敏重新光顧我,尤其是今年(2011年),不吃藥幾乎天天打噴嚏,流鼻涕。我沒(méi)有看醫(yī)生,只是吃點(diǎn)過(guò)敏藥。我懷疑和北京空氣污染有關(guān),因?yàn)閾?jù)有關(guān)方面報(bào)告,北京PM2.5指數(shù)很少低于200的,最高竟達(dá)500,是標(biāo)準(zhǔn)的10倍!和別人交流,不少人說(shuō)最近呼吸有問(wèn)題,或者開(kāi)始打噴嚏。空氣污染嚴(yán)重到肉眼可見(jiàn),白天以及傍晚,北京幾乎成了霧都,當(dāng)然不是水汽的霧,是霧霾的霧。霧霾更準(zhǔn)確地叫灰霾。

這不是一篇關(guān)于污染的科普文章,所以我們回到文學(xué)。說(shuō)起文學(xué),與霧都有關(guān)的最有名的作品該是英國(guó)19世紀(jì)維多利亞時(shí)代小說(shuō)家狄更斯的小說(shuō)《霧都孤兒》。這部書(shū)是狄更斯第二部小說(shuō),作于他25歲至27歲之間。當(dāng)然,小說(shuō)的主題與霧都的霧無(wú)關(guān),而是與當(dāng)時(shí)倫敦下層人的生活有關(guān)。英國(guó)工業(yè)革命是現(xiàn)代物質(zhì)社會(huì)的肇始,起于1733年的紡織技術(shù)突破,終于1844年英國(guó)鐵路系統(tǒng)的完成。在這一個(gè)多世紀(jì)期間,英國(guó)成為世界工廠(chǎng),狄更斯寫(xiě)這部小說(shuō)的時(shí)候,英國(guó)工業(yè)革命接近尾聲。所謂霧都,指?jìng)惗亟?jīng)常為大霧所籠罩。我年輕時(shí)無(wú)知,以為以英國(guó)陰沉的天氣,倫敦的霧就是尋常的霧,后來(lái)才知道倫敦的霧其實(shí)是空氣污染,很類(lèi)似現(xiàn)在北京的灰霾。不過(guò)我不十分肯定狄更斯時(shí)期倫敦是不是已經(jīng)成為霧都,也許還沒(méi)有。狄更斯小說(shuō)的英文名也沒(méi)有“霧都”兩個(gè)字,原名直譯就是《奧利弗歷險(xiǎn)記》。據(jù)說(shuō)20世紀(jì)初,倫敦多數(shù)人用煤作為燃料,沒(méi)有風(fēng)時(shí)灰霾聚集不散,導(dǎo)致蔚為奇觀(guān)的霧都,英國(guó)人稱(chēng)這種景象為倫敦之霧,或干脆叫“大煙”。倫敦成為霧都,也和這個(gè)城市在1831年至1925年之間是世界第一大都市有關(guān)。1952年12月,倫敦一場(chǎng)持續(xù)四天的灰霾在以后數(shù)周導(dǎo)致4000人早亡,10萬(wàn)人生病。最近的研究估計(jì)至少有12000人早亡。這個(gè)事件直接導(dǎo)致1956年空氣清潔法案出臺(tái),時(shí)至今日,倫敦已不復(fù)霧都奇觀(guān)。

時(shí)間到了21世紀(jì),2004年,當(dāng)時(shí)地球上污染最嚴(yán)重的城市是烏蘭巴托,原因是這個(gè)城市很冷,市民以燒煤和木材取暖,那時(shí)PM2.5達(dá)到近300。這個(gè)數(shù)字,我們今天在北京??吹?,我們甚至還??吹?00以上的數(shù)字。所以,住在北京的人覺(jué)得北京是霧都一點(diǎn)也不奇怪。

為了有個(gè)詩(shī)意的結(jié)尾,我提一下美國(guó)名詩(shī)人卡爾·桑德堡的短詩(shī)《霧》。桑德堡既繼承了美國(guó)詩(shī)人惠特曼的自由體詩(shī)風(fēng)格,同時(shí)是一位意象派詩(shī)人。我在網(wǎng)上看到數(shù)種翻譯,都不滿(mǎn)意,我自己翻譯如下:

霧來(lái)了

附在小貓的足上

坐在

安靜的后腿上

俯視港口和都市

然后繼續(xù)前行

藍(lán)藍(lán)的翻譯是我看到的最好的:

躡著細(xì)柔的腳步

霧,來(lái)了

它坐下,靜靜俯瞰

港口和城市

踞蹲片刻,又

起身悄悄離去

但原文中的貓只是隱含在她的翻譯中。老實(shí)說(shuō),我的鼻子不停地告訴我,北京的霧沒(méi)有貓那么可愛(ài)。

我們的創(chuàng)造力哪去了?

Making the simple complicated is commonplace; making the complicated simple,awesomely simple,that’s creativity.

讓簡(jiǎn)單的事情變得復(fù)雜是平庸,讓復(fù)雜的事情變得簡(jiǎn)潔,是創(chuàng)造力。

——爵士音樂(lè)家查理·明格斯(Charles Mingus)

一個(gè)人一生總得創(chuàng)造點(diǎn)什么。那些歷史上留名的人,不是因?yàn)閽炅硕嗌馘X(qián),吃了多少可口的東西,娶了多少老婆,而是因?yàn)榈谝粋€(gè)說(shuō)螃蟹很好吃,或者女人美得像朵花類(lèi)似的事情。當(dāng)然我不是說(shuō)一個(gè)人必須在歷史上留名。作為普通人,吃點(diǎn)好的穿點(diǎn)好的也就夠了,輕輕松松過(guò)一生,死的時(shí)候不十分痛苦,就是幸福的人生了。

我們總說(shuō)中國(guó)有四大發(fā)明,說(shuō)起來(lái)特有面子,至少一些媒體喜歡這么說(shuō)。這么說(shuō)的原因,自然還是為了名。我們沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)哪個(gè)非洲國(guó)家愛(ài)炫耀他們是出產(chǎn)獅子的國(guó)度,或者他們是第一個(gè)發(fā)明火和發(fā)現(xiàn)石頭用途的人,不是因?yàn)榇_確實(shí)實(shí)他們沒(méi)有說(shuō),而是因?yàn)樗麄兊拿襟w不夠發(fā)達(dá)。其實(shí)火和石頭用途的發(fā)明發(fā)現(xiàn)比火藥的發(fā)明用途大多了,沒(méi)有火和石頭根本沒(méi)有人類(lèi),我小時(shí)候大人們?nèi)缡钦f(shuō)。

其實(shí)每個(gè)人都有一些創(chuàng)造力,一般人平時(shí)看不出來(lái)有什么創(chuàng)造力的原因大約是因?yàn)閼?,或者是環(huán)境沒(méi)有壓迫感。至少我自己體會(huì)比較深。比如平時(shí)如果家里的電器出了麻煩,又或者其他什么東西壞了,不能立刻找到專(zhuān)家來(lái)修,逼得我瞎鼓搗,用平時(shí)看不出有什么用途的東西當(dāng)工具或者代用品,居然大多數(shù)情況下也能搞定,說(shuō)明在受壓迫的情況下人最有創(chuàng)造力。

創(chuàng)造力不能彰顯的第二個(gè)原因是絕大多數(shù)人不喜歡花時(shí)間和精力去創(chuàng)造。別人創(chuàng)造出來(lái)的模式自己去套一下多輕松啊。這種現(xiàn)象更是每天每時(shí)每刻都能看到。在研究領(lǐng)域,一個(gè)特有創(chuàng)造力的人,比如說(shuō)威滕同學(xué),寫(xiě)出一篇很有創(chuàng)意的文章,立刻有一大幫特聰明的人跟上,寫(xiě)出無(wú)數(shù)類(lèi)似注解的文章。我說(shuō)這些人特聰明是因?yàn)椴粔蚵斆鞯娜诉€不能跟得這么快。這些人往往聰明反被聰明誤,一輩子跟風(fēng)地注解別人的工作,哪里還有什么時(shí)間做出自己的東西。當(dāng)然,我不反對(duì)大家這么做,既然火被發(fā)明出來(lái),總得有用的人不是?

創(chuàng)造力是什么?創(chuàng)造就是第一個(gè)做最簡(jiǎn)單的東西,我想這應(yīng)該是共識(shí),雖然我在開(kāi)頭引了查理·明格斯的話(huà)。在學(xué)術(shù)領(lǐng)域,將簡(jiǎn)單的東西變成復(fù)雜的遍地都是,將復(fù)雜的變成簡(jiǎn)單的東西偶爾見(jiàn)一回兩回。

為什么中國(guó)近現(xiàn)代發(fā)明創(chuàng)造不多?原因倒不是沒(méi)有感到壓迫,而是我們的聰明人太多,結(jié)果時(shí)時(shí)刻刻在跟風(fēng),并且大環(huán)境迫使我們?nèi)ジL(fēng)。人家將飛機(jī)發(fā)明出來(lái)了,我們不去照搬而是另外發(fā)明一個(gè)當(dāng)然是傻子,同理,我們不必重新發(fā)明電燈,不必重新發(fā)明電動(dòng)機(jī),不必重新發(fā)明電腦,等等。

雖然我很同情照搬的簡(jiǎn)單易行,很多情況下卻讓我惡心著了。就寫(xiě)文章來(lái)說(shuō),昨天流行“十大”,于是就不斷地有人寫(xiě)“十大最性感的香港女星”“男大學(xué)吸引女大學(xué)生的十個(gè)最有效的辦法”“歷史上最荒唐的十個(gè)皇帝”“十大最?lèi)盒牡穆殬I(yè)”“十大最賺錢(qián)的職業(yè)”,等等。今天流行“什么什么,拿什么來(lái)拯救你”,于是媒體和網(wǎng)上一片拯救他人的英雄。我經(jīng)常看牛博網(wǎng),倒不是因?yàn)槟抢锏牟┛蛡兌己芘#皇且驗(yàn)橛猩贁?shù)幾個(gè)有趣的人,還有很多打架的。最近那里也開(kāi)始流行流行了,因?yàn)檫@樣簡(jiǎn)單,可以不費(fèi)腦子地每天寫(xiě)一篇博文。流行之一就是博客的題目用“內(nèi)有什么什么慎入”,這本是王小山同學(xué)的發(fā)明,用這種標(biāo)題以廣招徠。結(jié)果越來(lái)越多的人開(kāi)始“內(nèi)有什么慎入”了。老實(shí)說(shuō)提這一點(diǎn)我也是照搬,因?yàn)椤安辉S聯(lián)想”(網(wǎng)絡(luò)著名ID)最近提到了。我不是不想說(shuō)點(diǎn)別的用以表現(xiàn)創(chuàng)造力,確實(shí)我被這種不費(fèi)腦子的流行惡心著了。

大到學(xué)術(shù)和文化,小到寫(xiě)博客,都可以看到我們創(chuàng)造力的貧乏。當(dāng)然根據(jù)我的觀(guān)點(diǎn),倒不是創(chuàng)造力的貧乏,而是創(chuàng)造的欲望的貧乏。我過(guò)去提到過(guò)我做事一陣一陣的,大概就是因?yàn)樽鲆患戮昧?,例如看歷史文章久了,就開(kāi)始膩味了,因?yàn)槟切┤瞬皇菍W(xué)當(dāng)年明月,就是學(xué)易中天,或者于丹。

我個(gè)人很難理解創(chuàng)造欲望的貧乏。不是炫耀,我自己做研究,現(xiàn)在總是以求新為主,這樣研究完成了才有快感。我很難理解那些做注釋的人。

李白說(shuō)“古來(lái)圣賢皆寂寞,惟有飲者留其名”,如果有閑有錢(qián)到這地步,與其去學(xué)人家,還真不如喝酒去。

額外維、魔術(shù)與靈魂存在

在物理學(xué)中,額外維并不陌生,最早可以追溯到1919年,Theodor Kaluza在研究愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論時(shí)發(fā)現(xiàn),如果加上第五維空間(其實(shí)是第四維,如果將時(shí)間除外),麥克斯韋理論會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)。這個(gè)新穎的想法直到1921年才發(fā)表。1926年,Klein建議這個(gè)第五維應(yīng)該是一個(gè)很小的圓,這個(gè)圓的周長(zhǎng)最多比著名的普朗克長(zhǎng)度大一個(gè)量級(jí)(普朗克長(zhǎng)度是10-33厘米),用目前的探測(cè)手段是絕對(duì)探測(cè)不到的(歐洲的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)探測(cè)的最小距離是10-18厘米)。(Kaluza是一個(gè)奇人,據(jù)說(shuō)能夠說(shuō)寫(xiě)17種語(yǔ)言,傳說(shuō)他和《生活大爆炸》中的謝爾登一樣,三十多歲時(shí)通過(guò)讀書(shū)學(xué)習(xí)游泳,并在第一次下水時(shí)就成功了。)

看過(guò)《自然辯證法》的人都知道,19世紀(jì)就有一些做魔術(shù)的人號(hào)稱(chēng)利用了第五維空間。數(shù)學(xué)上,有了第五維,很多在三維空間做不到的事就可以做到。例如,兩個(gè)相扣的環(huán),在三維空間必須打破一個(gè)環(huán)才能解開(kāi)扣子,但如果多了一維,將其中一個(gè)環(huán)在第五維平移,就解開(kāi)了。也許我們不能想象一個(gè)四維空間,那么我們?cè)趦删S空間和三維空間中做一個(gè)類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)。在一張紙上,畫(huà)一個(gè)圓,在這個(gè)圓中畫(huà)一個(gè)點(diǎn),或者隨便畫(huà)一個(gè)東西。很明顯,如果我們想將這個(gè)點(diǎn)或其他什么拿出這個(gè)圓,在紙面上必須打破外面的圓才能夠做到。但是如果有了第三維,這個(gè)點(diǎn)可以先移出紙面,然后再放回紙面,很容易就可以放在圓的外面。

我們問(wèn),假如真的存在額外維,19世紀(jì)的魔術(shù)真的可以在現(xiàn)實(shí)中實(shí)現(xiàn)嗎?很多人會(huì)以為可以。這就犯了一個(gè)常人容易犯的、在物理學(xué)中卻是很明顯的錯(cuò)誤。我們都知道量子力學(xué)中的測(cè)不準(zhǔn)原理:如果將一個(gè)物體的位置測(cè)準(zhǔn)了,那么這個(gè)物體的速度或動(dòng)量就不會(huì)被測(cè)準(zhǔn)。測(cè)不準(zhǔn)原理同樣適用于額外維,假想我們看到的物體,包括我們自己,在額外維中是固定在一點(diǎn)的,這就違背了測(cè)不準(zhǔn)原理。假定額外維大到只有10-18厘米(其實(shí)應(yīng)該更小),那么將一個(gè)粒子在這么小的圓上固定,需要的能量遠(yuǎn)大于一個(gè)質(zhì)子的能量(是質(zhì)子質(zhì)量的一萬(wàn)倍),考慮到物體都是由質(zhì)子和中子組成,那么我們需要比該物體能量大一萬(wàn)倍的能量才能將這個(gè)物體在額外維中固定。為了降低能量而不違背測(cè)不準(zhǔn)原理,所有我們?nèi)粘?吹降奈矬w在額外維都是彌散的,換句話(huà)說(shuō),是在額外維中均勻分布的。所以,即使存在額外維,理論上我們也無(wú)法將兩個(gè)扣在一起的環(huán)解開(kāi)。

最近有人假托鳳凰衛(wèi)視在網(wǎng)上寫(xiě)了一個(gè)“震驚全球”的“報(bào)道”:“美國(guó)時(shí)間5月3日下午,哈佛大學(xué)著名物理學(xué)家麗莎·藍(lán)道爾(Lisa Randall)向媒體宣稱(chēng),經(jīng)過(guò)9年的精心研究和無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),靈魂確實(shí)存在。”這個(gè)報(bào)道,很容易就看出是假的。首先,藍(lán)道爾是理論家,不做實(shí)驗(yàn),而該文說(shuō)藍(lán)道爾做了一個(gè)核裂變的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)一個(gè)微粒離奇地消失。這個(gè)“報(bào)道”還提到我的名字,雖然沒(méi)有說(shuō)我和該新聞?dòng)惺裁搓P(guān)系。

至于微粒是否會(huì)通過(guò)額外維消失,以及靈魂是否和額外維有關(guān)系,通過(guò)我們?cè)谇懊骊P(guān)于額外維的解釋?zhuān)秃芮宄鸢噶耍?dāng)然是不可能。

說(shuō)回到藍(lán)道爾。第五維當(dāng)然不是她第一個(gè)提出來(lái)的,前面我們已經(jīng)說(shuō)過(guò),Kaluza是第五維這個(gè)物理概念的鼻祖。那么,藍(lán)道爾做了些什么以至這么有名?1998年,三位物理學(xué)家在超弦理論的啟發(fā)下重新研究了額外維理論。他們發(fā)現(xiàn),如果我們的世界是額外維中的一個(gè)膜(三維空間加一維時(shí)間),那么額外維不必像Kaluza-Klein理論中的那么小。如果我們要求新的理論與已有的實(shí)驗(yàn)不矛盾,那么至少要有兩個(gè)額外維,這些額外維的周長(zhǎng)大約是100微米,比起10-18厘米要大得多。額外維越多,其長(zhǎng)度就越短。為什么我們至今沒(méi)有看到這么大的額外維?因?yàn)樗形矬w包括我們自己都局限于只有三維空間的膜上。也許你會(huì)問(wèn),物體在額外維空間中有固定位置不是和前面說(shuō)的測(cè)不準(zhǔn)原理矛盾嗎?解釋是,測(cè)不準(zhǔn)原理引起的能量是膜的能量,而不是物體的能量。藍(lán)道爾和桑壯在1999年修改了這個(gè)理論,在他們的新理論中,額外維只有一維,但其長(zhǎng)度變小了,只有10-18厘米左右,我們的世界還是處于一個(gè)膜上。

生物和人類(lèi)存在靈魂嗎?至少科學(xué)上沒(méi)有證明。按照很多宗教的看法,靈魂是無(wú)形的,不占空間。那個(gè)偽報(bào)道說(shuō)靈魂和額外維有關(guān),在藍(lán)道爾-桑壯的理論中,所有基本粒子都局限在膜上,除了引力子。如果靈魂有形,那么靈魂是由引力子構(gòu)成了的?

純粹出于好奇,我去英文維基查了靈魂。詞源上,在古希臘那里與生命、精神和知覺(jué)有關(guān)。除了各種宗教之外,希臘哲學(xué)家用過(guò)類(lèi)似的詞匯。柏拉圖認(rèn)為,靈魂是一個(gè)人的本質(zhì),決定一個(gè)人的行為。靈魂是無(wú)形的,在一個(gè)人去世后,靈魂會(huì)在后來(lái)的身體內(nèi)復(fù)活。亞里士多德認(rèn)為,靈魂是一個(gè)人的本質(zhì),但不同意柏拉圖的靈魂不滅。他認(rèn)為靈魂就是一個(gè)人的活動(dòng)力,一個(gè)人死了,靈魂也就不存在了。亞里士多德的定義很接近現(xiàn)代人對(duì)思維的定義。

理論研究的花車(chē)效應(yīng)

電視劇《北京人在紐約》中有句著名的臺(tái)詞:“如果你愛(ài)一個(gè)人,就送他去紐約,因?yàn)槟抢锸翘焯茫蝗绻愫抟粋€(gè)人,就送他去紐約,因?yàn)槟抢锸堑鬲z。”這句話(huà)可以理解為:一個(gè)人如果在那里獲得成功,那么紐約就是天堂;如果失敗,紐約就是地獄。紐約許諾給所有人以同等的機(jī)會(huì),但并不兌現(xiàn)給他們同等的成功。

其實(shí)就做學(xué)問(wèn)來(lái)說(shuō),美國(guó)是廣義的紐約,它給你機(jī)會(huì)。雖然這些機(jī)會(huì)并不像我們想象的那樣充滿(mǎn)玫瑰色,但畢竟是存在的。只不過(guò)由此要承受的巨大壓力,也可以將一個(gè)人毀滅。這里我談一個(gè)問(wèn)題,足以說(shuō)明現(xiàn)實(shí)不容樂(lè)觀(guān)的一面。在美國(guó),年輕人從做研究生開(kāi)始,就要面對(duì)“發(fā)表或者滅亡”(publish or perish)。發(fā)表不僅僅是簡(jiǎn)單的發(fā)表,你選擇研究的課題必須是第一流研究單位里第一流學(xué)者所引導(dǎo)的,否則發(fā)表得再多,面對(duì)的還可能是“發(fā)表也得滅亡”(publish and perish)。如此一來(lái),研究的跟風(fēng)效應(yīng)在美國(guó)就變得特別明顯,而跟風(fēng)就得找個(gè)風(fēng)頭上的人作為標(biāo)桿。英語(yǔ)中有個(gè)說(shuō)法是“bandwagon effect”,我翻譯成“花車(chē)樂(lè)隊(duì)效應(yīng)”——在花車(chē)樂(lè)隊(duì)中,那個(gè)領(lǐng)頭的吹鼓手,往往是個(gè)著名的人,是潮流制造者。毫無(wú)疑問(wèn),美國(guó)科研領(lǐng)域不乏這種浩浩蕩蕩的花車(chē)。

作為在美國(guó)混過(guò)的人,我深為壓力所害,當(dāng)時(shí)沒(méi)少寫(xiě)過(guò)垃圾文章,有的文章現(xiàn)在簡(jiǎn)直羞于再看。離開(kāi)美國(guó)后,這種壓力大大減少了,才開(kāi)始在中國(guó)做一些自己真正感興趣的研究,有時(shí)這些研究被同行忽略,有時(shí)也得到一些關(guān)注。得到關(guān)注的多少并不重要,重要的是我覺(jué)得在做自己真正喜歡的研究,而不是迫于壓力跟風(fēng)。

但好景不長(zhǎng),中國(guó)這塊自由研究的樂(lè)土開(kāi)始被“西風(fēng)東漸”,有些領(lǐng)域慢慢美國(guó)化了,甚至和美國(guó)相比有過(guò)之而無(wú)不及。這種風(fēng)氣的愈演愈盛和近十年來(lái)中國(guó)各個(gè)單位以及評(píng)價(jià)系統(tǒng)過(guò)度強(qiáng)調(diào)SCI論文以及引用數(shù)有關(guān)。為什么我這么說(shuō)?其實(shí)很簡(jiǎn)單,當(dāng)某個(gè)領(lǐng)域的某個(gè)具體問(wèn)題或某個(gè)單篇研究論文形成花車(chē)樂(lè)隊(duì)效應(yīng)時(shí),跟風(fēng)寫(xiě)一篇論文是相對(duì)容易的,這樣的文章也不難發(fā)表。更加不健康的是,一些理論研究領(lǐng)域形成一種風(fēng)氣(包括整個(gè)國(guó)際同行領(lǐng)域),任何一篇新文章總要引用花車(chē)樂(lè)隊(duì)中的所有文章。因?yàn)槿绻鳛樽髡叩哪悴贿@么做,后果可能有兩個(gè):一是大多數(shù)跟上花車(chē)樂(lè)隊(duì)的作者會(huì)寫(xiě)電子郵件給你,要求你引用他們的論文;二是如果你堅(jiān)持不引用,那么后續(xù)的花車(chē)樂(lè)隊(duì)作者們也不引你的文章。這就造成了有趣的現(xiàn)象,不論論文本身的質(zhì)量甚至內(nèi)容的正確與否,任何一篇論文都會(huì)有很多的引用頻次。

舉一個(gè)例子。兩年多前哈佛某著名教授寫(xiě)了一篇論文,這篇論文有一定新意,但可以看出并不屬于那種帶來(lái)新概念或者有重大潛在前途的文章,但該論文很快得到跟風(fēng)研究,在不到半年的時(shí)間內(nèi)被引用了60余次。更為有趣的是,所有最早跟上的40篇文章都被引用了50次以上。所以,你很難根據(jù)被引用的次數(shù)來(lái)判斷這些文章的優(yōu)劣。只有那些不錯(cuò)的文章被引了100次以上。最早跟風(fēng)的50篇文章之后,其他跟風(fēng)文章被引用的次數(shù)開(kāi)始低于50次,而且衰減得厲害。而最近這個(gè)方向的25篇文章,不是沒(méi)有被引就是引用次數(shù)只有一兩次。這位哈佛著名教授在被問(wèn)起這件事的時(shí)候,自嘲地說(shuō),他的文章廣泛被引用的原因是文章題目起得好。

僅僅三個(gè)月前,花車(chē)樂(lè)隊(duì)效應(yīng)在我研究的領(lǐng)域再次出現(xiàn)。這回,一些人發(fā)現(xiàn)加州伯克利大學(xué)的彼得·霍扎瓦(Petr Horava)教授2009年一月份寫(xiě)的一篇論文很有意思,于是開(kāi)始將他的想法用到宇宙學(xué)以及其他方面,很快,花車(chē)樂(lè)隊(duì)?wèi)?yīng)運(yùn)而生了。效應(yīng)最明顯的時(shí)候,每天有一篇或數(shù)篇文章出現(xiàn)。我的學(xué)生注意到這個(gè)情況,跟我說(shuō)他想在這方面做點(diǎn)研究。我很快嗅出其中味道,并且在博客上寫(xiě)了兩篇博文談這件事。寫(xiě)博文的主要原因在于想指出,這次和上次一樣,是亞洲人特別是中國(guó)人加劇了花車(chē)樂(lè)隊(duì)的效應(yīng)。

當(dāng)然,博文幾乎完全沒(méi)有效果,跟風(fēng)還是在如火如荼地進(jìn)行,我于是決定和另一位學(xué)生站出來(lái)批評(píng)一下這個(gè)方向。很快,我們找出了霍扎瓦工作的漏洞,寫(xiě)了一篇論文。巧合的是,我們的論文在網(wǎng)上出現(xiàn)前一天,另一組人找到這個(gè)方向的另一個(gè)漏洞。兩篇論文雙管齊下,的確給這個(gè)花車(chē)樂(lè)隊(duì)狠狠澆了兩盆冷水,于是效應(yīng)被抑制,最近一個(gè)月來(lái),這個(gè)方向上的論文已經(jīng)不多見(jiàn)了。我知道,即使我們不寫(xiě)那篇批評(píng)論文,遲早會(huì)有別人來(lái)寫(xiě),但是如果晚寫(xiě)一段時(shí)間后果將是什么呢?可以想象,會(huì)有更多的垃圾論文被制造出來(lái)。

認(rèn)知是一種幸福

有人說(shuō)人類(lèi)有別于其他動(dòng)物的地方是擁有兩種能力:語(yǔ)言和數(shù)學(xué)。有了語(yǔ)言與數(shù)學(xué)或邏輯推理能力,我們不但有了交流的工具,也有了理解這個(gè)世界的能力。當(dāng)然,世界是可以理解的這個(gè)事實(shí)本身就是一個(gè)奇跡,我們并沒(méi)有真正理解為什么會(huì)這樣,這是科學(xué)的終極問(wèn)題之一。

既然有了這兩種能力,認(rèn)知和創(chuàng)造(我指的是知識(shí)上的創(chuàng)造與藝術(shù)上的創(chuàng)造)就成為人類(lèi)一種本能,完全或極大限度地發(fā)揮這種本能能夠給我們帶來(lái)愉悅甚至幸福。弗洛伊德在一篇著名的論文中分析了達(dá)·芬奇的不可思議的創(chuàng)造力,他認(rèn)為達(dá)·芬奇通過(guò)創(chuàng)造滿(mǎn)足了自己,而達(dá)·芬奇終身未娶,創(chuàng)造的滿(mǎn)足代替了其他方面的滿(mǎn)足。

2011年網(wǎng)絡(luò)雜志Edge向西方知識(shí)界提出的年度問(wèn)題是:What scientific concept would improve everybody’s cognitive toolkit?即什么科學(xué)概念將改變我們的認(rèn)知(工具)?很多科學(xué)家、人文學(xué)者以及媒體精英的回答都很有意思,我特別關(guān)注了物理學(xué)家的回答,覺(jué)得弗朗克·維爾切克(Franck Wilczek)和馬塞洛·戈里瑟(Marcelo Gleiser)的回答最有意思。

維爾切克認(rèn)為這個(gè)將改變我們認(rèn)知工具箱的科學(xué)概念是潛伏層(hidden layers),準(zhǔn)確地說(shuō)是神經(jīng)元的潛伏層。他說(shuō),人類(lèi)的很多工具通常有接受層與輸出層。例如,最早的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就是由這兩層組成的,由于過(guò)于簡(jiǎn)單,一些稍微復(fù)雜的功能都很難實(shí)現(xiàn)。比如,僅有兩層的感知器就不能在白色的背景上數(shù)出黑色圓圈的個(gè)數(shù)。經(jīng)過(guò)數(shù)十年努力,直到20世紀(jì)80年代,人們才認(rèn)識(shí)到,只要在接受層與輸出層之間加上一層或兩層,就能大大增強(qiáng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能。今天,這種多層網(wǎng)絡(luò)用于高能加速器,例如大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)粒子碰撞事件的圖像萃取,比人的能力要高效得多。

戴維·休伯爾(David Hubel)和托斯坦·維澤爾(Torstein Wiesel)發(fā)現(xiàn),視覺(jué)皮質(zhì)中的潛伏層的功能是收集視覺(jué)對(duì)象的各種特征最后綜合成整體圖像,他們因此獲得1981年度的諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。人類(lèi)視覺(jué)是通過(guò)接受數(shù)目巨大的光子,投射到平面上再通過(guò)潛伏層才形成三維圖像的。人造機(jī)器人的視覺(jué)就很難達(dá)到人類(lèi)視覺(jué)的高度。維爾切克認(rèn)為,潛伏層將所謂的呈展現(xiàn)象(Emergence)具體體現(xiàn)出來(lái)了。

戈里瑟認(rèn)為“我們是獨(dú)特的”將在我們未來(lái)的認(rèn)知中起到舉足輕重的作用。其實(shí),認(rèn)識(shí)到我們是獨(dú)特的以及為什么我們是獨(dú)特的,本身就是一項(xiàng)人類(lèi)認(rèn)識(shí)自己的重要任務(wù)。很多人并沒(méi)有認(rèn)識(shí)到“我們是獨(dú)特的”。

人類(lèi)非常獨(dú)特,因?yàn)榈厍虮旧砭秃塥?dú)特,地球提供的各種環(huán)境和條件也很獨(dú)特。這種看法有點(diǎn)違背所謂的哥白尼原理。哥白尼原理認(rèn)為地球和太陽(yáng)系不是世界中心,當(dāng)然這個(gè)原理原來(lái)只涉及到太陽(yáng)系在宇宙中的空間地位,后來(lái)人們將它推而廣之,例如很多人認(rèn)為宇宙中存在很多各色各樣的智慧生命,就像《星球大戰(zhàn)》中出現(xiàn)的那些。

戈里瑟的觀(guān)點(diǎn)是,像人類(lèi)這樣的智慧生物在整個(gè)宇宙中是罕見(jiàn)的。他首先論證,在生命與智慧生命之間存在巨大的鴻溝。他對(duì)智慧生命的定義是擁有發(fā)現(xiàn)科學(xué)和技術(shù)的能力,而不是像海豚那樣的生命。所以地球上只有人類(lèi)符合智慧生命的定義。僅就生命而言,例如單細(xì)胞生物,也許不是地球上的特有現(xiàn)象,也許很多有著類(lèi)似地球環(huán)境的太陽(yáng)系外行星上也有。地球在形成數(shù)億年后這樣的生命就出現(xiàn)了,所以簡(jiǎn)單生命出現(xiàn)并不難。而且,生命在很多極端條件下也能存活。

但是,單細(xì)胞生命的出現(xiàn)并不意味著多細(xì)胞生命接著就會(huì)出現(xiàn)。生命在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下變化,只要存活即可,并不一定演化出多細(xì)胞生命直至智慧生命。進(jìn)化論只是說(shuō)適者生存,而不是更加聰明者生存。在進(jìn)化過(guò)程中,只要一個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò),我們?nèi)祟?lèi)就不會(huì)出現(xiàn)。人類(lèi)出現(xiàn)的一些條件都很特別:長(zhǎng)期存在的具有保護(hù)作用的富氧大氣層;地球稍微傾斜的地軸,被地球唯一的體積較大的衛(wèi)星月亮所穩(wěn)定;臭氧層和地磁場(chǎng)共同保護(hù)生物免于被宇宙射線(xiàn)轟擊;地表板塊構(gòu)造調(diào)節(jié)二氧化碳使得全球氣溫長(zhǎng)期穩(wěn)定;我們的太陽(yáng)相對(duì)較小、相對(duì)穩(wěn)定而不會(huì)偶爾釋放大量的等離子體……具備所有這些條件是很難的。另外,即使在宇宙某個(gè)角落存在其他智慧生命,由于非常遙遠(yuǎn),我們實(shí)際上是孤獨(dú)的。

戈里瑟的觀(guān)點(diǎn)與人擇原理有點(diǎn)相關(guān)。人擇原理的第一條應(yīng)用是地球?yàn)槭裁催@么獨(dú)特。因?yàn)槿绻厍虿贿@么獨(dú)特,就不會(huì)出現(xiàn)人類(lèi),我們就不會(huì)在這里問(wèn)這個(gè)問(wèn)題。推而廣之,如果我們的宇宙不這么獨(dú)特,我們就不存在從而不會(huì)追問(wèn)關(guān)于我們宇宙的一些深刻的科學(xué)問(wèn)題。人類(lèi)的出現(xiàn)非常偶然,恰恰是這種偶然性讓人類(lèi)變得更加珍貴,而不是毫無(wú)意義。

認(rèn)知能力無(wú)疑是人類(lèi)獨(dú)有的。這種能力使得人類(lèi)可以認(rèn)識(shí)世界,一種非常奇妙的“自我認(rèn)識(shí)”能力,也就是說(shuō),宇宙的規(guī)律使得人類(lèi)出現(xiàn)——也許是偶然出現(xiàn)的,而人類(lèi)出現(xiàn)又使得宇宙規(guī)律本身呈現(xiàn)出來(lái)。僅僅這一點(diǎn),我覺(jué)得認(rèn)知就是一種幸福。

當(dāng)然,認(rèn)知也帶來(lái)人類(lèi)獨(dú)有的悲哀感受。人活著就有生老病死,還有很多很多其他種類(lèi)的痛苦,有些痛苦也許是人類(lèi)獨(dú)有的。也許,科學(xué)發(fā)展將漸漸為人類(lèi)解脫一些痛苦。我過(guò)去說(shuō)過(guò),未來(lái)科學(xué)最大的目的之一就是為人類(lèi)帶來(lái)更多的幸福感。

原子鐘在滴答

西方人提醒你注意時(shí)間時(shí),往往會(huì)說(shuō)“時(shí)間在滴答”(Time Is Ticking),當(dāng)然翻譯成更文雅的說(shuō)法是“時(shí)間在流逝”。

滴答本身說(shuō)明計(jì)時(shí)是怎么完成的,沙漏就是一種計(jì)時(shí)方式,假定一定體積的沙流出需要一個(gè)固定的時(shí)間。與之類(lèi)似的是利用某些運(yùn)動(dòng)的周期性,例如一天就是太陽(yáng)升起到降落到再升起,而一年則是季節(jié)的一個(gè)周期變化。古人早就注意到這些自然現(xiàn)象的周期性而制定出歷法,最早的歷法已經(jīng)有五千年了。而水鐘在古巴比倫和古埃及可以上溯到公元前16世紀(jì)。據(jù)說(shuō)機(jī)械鐘在西方可以追溯到13世紀(jì),卻沒(méi)有保留下來(lái)的實(shí)物。保留下來(lái)的最早的機(jī)械鐘制造于1430年,這是用彈簧驅(qū)動(dòng)的鐘。最早的記錄分(沒(méi)有秒)的時(shí)鐘制造于1475年,后來(lái)出現(xiàn)了記錄秒和分的鐘。

伽利略第一個(gè)注意到鐘擺的運(yùn)動(dòng)是周期性的,他似乎也有過(guò)利用鐘擺來(lái)制造時(shí)鐘的想法?;莞褂?jì)算了一秒鐘對(duì)應(yīng)的擺長(zhǎng)是99.38厘米,制造了第一個(gè)用鐘擺驅(qū)動(dòng)的時(shí)鐘??梢?jiàn),鐘表的原理和精確度與某個(gè)被利用的周期運(yùn)動(dòng)有關(guān)。機(jī)械鐘一般能準(zhǔn)確到一天誤差一秒就算好的了,我們?nèi)粘I钪幸膊恍枰鼫?zhǔn)確的時(shí)鐘。

科學(xué)實(shí)驗(yàn)和高技術(shù)需要更準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)。戴過(guò)表的人都知道石英表,石英表的計(jì)時(shí)原理是石英晶體振蕩的周期。石英晶體的振動(dòng)被交流電轉(zhuǎn)變成電壓的周期變化,這個(gè)變化被線(xiàn)路探測(cè)到,這就是石英鐘的計(jì)時(shí)原理。石英晶體振蕩周期與石英的具體形狀和大小有關(guān),尋常石英鐘的振蕩頻率是32,768赫茲,也就是說(shuō)在一秒鐘內(nèi)振蕩了32,768次。所以,振蕩一次就是1/32,768秒。如果這個(gè)振蕩頻率精確到個(gè)位數(shù),那么一天下來(lái),振蕩次數(shù)的誤差不大于8萬(wàn)次左右(也就是一天內(nèi)的秒數(shù)),這樣石英鐘的一天誤差就能夠保持在秒的范圍。為什么選擇32,768這個(gè)頻率呢?因?yàn)檫@個(gè)數(shù)字恰好是2的15次方,這是利用二進(jìn)位的數(shù)字鐘需要的。石英晶體的振蕩頻率會(huì)受到溫度的影響從而影響時(shí)鐘的精確性。經(jīng)過(guò)溫度校準(zhǔn)的石英鐘可以準(zhǔn)確到每年誤差大約是10秒鐘。

20世紀(jì)50年代,精確計(jì)時(shí)進(jìn)入原子鐘時(shí)代。原子鐘的最基本原理是利用原子能級(jí)躍遷輻射的電磁波的周期性,或電磁波的頻率。例如,可見(jiàn)光的頻率大約是400太赫茲以上,也就是4×1014。如果我們能控制光的頻率,就有可能利用它來(lái)計(jì)時(shí)??上В话闱闆r下,光的頻率并不好控制,因?yàn)橥饨绲囊蛩厥沟妹總€(gè)譜線(xiàn)出現(xiàn)寬度。20世紀(jì)30年代,原子物理學(xué)家拉比發(fā)現(xiàn)了磁共振技術(shù),當(dāng)原子經(jīng)過(guò)均勻磁場(chǎng)后,再通過(guò)一定頻率的電磁場(chǎng)就會(huì)從一個(gè)能級(jí)跳到另一個(gè)能級(jí),輻射出的電磁波具有固定的頻率。但是,如果起初的磁場(chǎng)不夠均勻,輻射出的電磁波就會(huì)有一定寬度(頻率不固定)。拉比在1945年就建議利用這個(gè)原理制造原子鐘。2011年11月4日去世的拉姆齊是拉比的學(xué)生,他在20世紀(jì)40年代改進(jìn)了拉比的方法,讓原子在進(jìn)入均勻磁場(chǎng)前先經(jīng)過(guò)一定頻率的電磁場(chǎng),這樣原子先后兩次通過(guò)振蕩的電磁場(chǎng),這樣的話(huà),原子輻射出來(lái)的電磁波的頻率的寬度就變小了。拉姆齊因此獲得1989年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)(而他的老師拉比早在1944年就獲獎(jiǎng)了)。拉比和拉姆齊的工作使得制造原子鐘成為可能。

原子鐘是怎么工作的呢?我們這里以最準(zhǔn)確的銫原子鐘為例。銫兩個(gè)能級(jí)躍遷輻射的電磁波頻率是9,192,631,770赫茲,如果我們制造一個(gè)儀器將銫的振蕩周期正好乘以這個(gè)數(shù),就是一秒。這個(gè)儀器的工作原理如下:將液體銫蒸發(fā)成氣體,然后讓氣體銫原子通過(guò)一個(gè)磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)將處于不同能級(jí)的銫分離出來(lái)。低能級(jí)的原子得以通過(guò)U形的空腔。這些低能級(jí)銫原子隨即被波長(zhǎng)為3.26厘米的微波照射,一部分被激發(fā)打到熱絲上再被電離,電離的銫原子經(jīng)過(guò)電路放大。這樣,調(diào)整照射銫原子的微波的頻率使得電流達(dá)到最大,微波的頻率正好就是9,192,631,770赫茲了。這個(gè)頻率電子化后用來(lái)控制一個(gè)石英晶體,保證其振蕩頻率為500萬(wàn)赫茲。這是原子鐘的輸出。

目前最精確的銫原子鐘可以達(dá)到每天誤差為一納秒,這個(gè)精度是什么概念?這等于說(shuō)這個(gè)鐘300萬(wàn)年的誤差是一秒。最早的原子鐘利用的不是銫原子,而是氫原子。

原子鐘可以用來(lái)精確地確定時(shí)間。那么長(zhǎng)度用什么來(lái)定?有趣的是,也是通過(guò)原子鐘的計(jì)時(shí)。原因是,物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)真空中的光速是不變的,與我們?cè)谑裁磻T性系中測(cè)量無(wú)關(guān)。所以光速在1983年就被定為299,792,458米/秒。如果我們能夠精確確定時(shí)間,那么長(zhǎng)度就可以用光速來(lái)決定,例如,我們規(guī)定一米等于光在1/299,792,458秒內(nèi)跑的距離,這大約是3.3356納秒。前面我們提到,原子鐘一天可以精確到一納秒,這個(gè)精度就是10-14,我們也由此決定了長(zhǎng)度的精度也是這個(gè)量級(jí)。

時(shí)間測(cè)量的精度以及長(zhǎng)度測(cè)量的精度在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)中越來(lái)越重要。例如,驚人的中微子實(shí)驗(yàn)告訴我們中微子的速度也許超光速了,這就要求時(shí)間測(cè)量的精度達(dá)到數(shù)毫秒的誤差不超過(guò)納秒。自然,原子鐘達(dá)到這個(gè)精度很容易,但是,測(cè)量中微子速度還涉及到兩地原子鐘的同時(shí)性校準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)家認(rèn)為,時(shí)鐘的校準(zhǔn)不會(huì)是個(gè)問(wèn)題。

缸中的大腦

美國(guó)1999年科幻片The Matrix,中譯《黑客帝國(guó)》,講的是到了2199年,大部分人類(lèi)生活在虛擬世界中,我們被一個(gè)叫母體(Matrix)的機(jī)器控制了。生活在母體中的人,生活完全是虛擬的,或虛假的,就像一個(gè)計(jì)算機(jī)程序。那么,在這里虛擬是什么意思,是如何達(dá)到的呢?

程序員尼奧同時(shí)又是一名黑客,被一位抵抗組織的領(lǐng)袖莫菲斯找到,并讓他在一顆紅色藥丸和一顆藍(lán)色藥丸中選擇一顆服用。選擇紅色的,他會(huì)看到母體的真相;選擇藍(lán)色,他會(huì)忘掉這一切,回到正常生活中。他選擇了紅的,進(jìn)入了一個(gè)可怖的世界:他生活在一個(gè)充滿(mǎn)液體的缸里,身上插滿(mǎn)了電線(xiàn)和管子,周?chē)际穷?lèi)似的缸子。母體就是用這個(gè)缸子來(lái)控制他的,他在母體中的一個(gè)程序員和黑客的生活,其實(shí)全是母體通過(guò)這個(gè)缸子來(lái)控制的。

缸中的大腦,是一個(gè)用來(lái)思考關(guān)于現(xiàn)實(shí)、知識(shí)、真理和思維的理想實(shí)驗(yàn)。在該理想實(shí)驗(yàn)中,我們假想一位瘋狂的科學(xué)家將一個(gè)人的大腦浸在一個(gè)裝滿(mǎn)營(yíng)養(yǎng)液的缸里,然后將大腦的神經(jīng)連接到一臺(tái)超級(jí)電腦中,電腦通過(guò)模擬脈沖讓大腦以為它仍然生活在一個(gè)現(xiàn)實(shí)世界中,大腦可以看到平時(shí)能夠看到的東西,感受到自己可以指揮手腳,等等。這樣,大腦不知道自己是浸在缸里的大腦,還是現(xiàn)實(shí)世界中的一個(gè)人。

缸中的大腦通過(guò)電腦虛擬了一個(gè)人生,而《黑客帝國(guó)》不僅虛擬了眾多人類(lèi)的人生,還虛擬了整個(gè)世界。這個(gè)問(wèn)題的極端版本是,我們這個(gè)世界,這個(gè)宇宙,是虛擬的嗎?其實(shí)沒(méi)有所謂的地球,沒(méi)有太陽(yáng)系,沒(méi)有我們通過(guò)科學(xué)儀器觀(guān)測(cè)到的遙遠(yuǎn)的星體和星系,一切都是一個(gè)超級(jí)電腦和一個(gè)超級(jí)程序虛擬出來(lái)的。這個(gè)虛擬世界有一個(gè)完美的物理學(xué)體系,例如牛頓萬(wàn)有引力定律、核物理學(xué)、宇宙大爆炸理論。所以這些,都是虛擬的。

問(wèn)這種問(wèn)題的第一個(gè)人,也許是笛卡爾。笛卡爾在一本書(shū)中提出六個(gè)哲學(xué)冥想,他放棄一切信念,企圖用純思考建立對(duì)我們周?chē)澜绲闹R(shí)體系。第一個(gè)冥想是,他是否真的存在,還是在做夢(mèng),還是被一位邪惡的天才蒙蔽了以致他以為他存在。這第一個(gè)冥想其實(shí)就是笛卡爾版本的“缸中的大腦”。當(dāng)然,更早的雖然并不系統(tǒng)的問(wèn)題是莊子問(wèn)的:我是在夢(mèng)中變成蝴蝶,還是蝴蝶夢(mèng)到了我?如果我在做夢(mèng),或是缸中的大腦,那么我所有的信念都是不真實(shí)的,不可靠的。

在笛卡爾的第二個(gè)冥想里,他回答了第一個(gè)冥想提出的問(wèn)題,我是存在的。假如我相信我感受到的一切,我當(dāng)然是存在的。假如我相信我被邪惡的天才欺騙了,那么我不會(huì)是不存在的,因?yàn)樗豢赡芷垓_一個(gè)不存在的東西。所以笛卡爾說(shuō):我是,所以我存在(I am,I exist)。這句話(huà)的意思是,我的知覺(jué)本身決定了我是存在的。

缸中的大腦比笛卡爾問(wèn)題更形象化,也更簡(jiǎn)單化,因?yàn)檫@個(gè)理想實(shí)驗(yàn)假設(shè)了我們的經(jīng)驗(yàn)可以約化為大腦的感知。假設(shè)這個(gè)約化是正確的,美國(guó)哲學(xué)家希拉里·普特南認(rèn)為我不能是缸中的大腦。假如我是缸中的大腦,并且我能證明我是,這說(shuō)明我這個(gè)缸中的大腦接受到我在缸中的信號(hào)。但是,我接受的信號(hào)都是關(guān)于虛擬世界的,這個(gè)信號(hào)怎么可能是關(guān)于真實(shí)存在的缸子呢?普特南的論據(jù)的核心是,我們不可能感知外部世界,換句話(huà)說(shuō),我所感知的一切組成一個(gè)自洽的體系,在這個(gè)自洽體系外部的世界不可定義,不可感知。

當(dāng)然,《黑客帝國(guó)》中的尼奧被抵抗組織想辦法拔掉他身上的管子并脫離了缸子,所以他可以肯定存在兩個(gè)世界,一個(gè)是母體中的虛擬世界,一個(gè)是離開(kāi)母體的世界。但我們不能用這部科幻電影中的邏輯思考我們的世界,因?yàn)槲覀儺?dāng)中誰(shuí)也沒(méi)有離開(kāi)我們的“母體”,我們甚至沒(méi)有見(jiàn)過(guò)曾經(jīng)離開(kāi)過(guò)“母體”的人。所以,我們無(wú)法感知和定義外部。

那么,我們的世界,我們的宇宙,到底是不是虛擬的?笛卡爾和普特南的回答都不夠令人滿(mǎn)意,我上面的回答也不夠令人滿(mǎn)意。也許我們永遠(yuǎn)無(wú)法證明我們是真實(shí)存在的而不是虛擬的。也許設(shè)計(jì)我們宇宙這個(gè)奇妙程序的程序員永遠(yuǎn)不會(huì)讓我們知道還存在一個(gè)外部世界。既然我們永遠(yuǎn)不會(huì)知道,那么這個(gè)外部世界對(duì)我們來(lái)說(shuō)完全沒(méi)有意義,所謂真實(shí)和虛擬就不存在任何區(qū)別。我的另一個(gè)論據(jù)是,假如有一天我們的科學(xué)和技術(shù)發(fā)展到我們能夠確認(rèn)我們是虛擬的,我們就有能力尋找出設(shè)計(jì)我們的是誰(shuí),就像尼奧。那時(shí),我們的功能不亞于他,那將是一個(gè)有趣的景象。

“同人于野”(網(wǎng)絡(luò)著名ID)寫(xiě)了一篇《這個(gè)宇宙不是母體》。他反駁我們的宇宙是母體的論據(jù)是:1.如果我們是虛擬的,這個(gè)程序需要維護(hù)、升級(jí),但這似乎從來(lái)沒(méi)有發(fā)生過(guò);2.宇宙太大了,設(shè)計(jì)這個(gè)程序的天才如果只是對(duì)人類(lèi)感興趣,宇宙中的大多數(shù)東西完全是多余的,浪費(fèi)的;3.物理定律一旦規(guī)定了就沒(méi)有更改過(guò),為什么?

他的所有論據(jù)都可以反駁。例如第一條,我們完全可以假想設(shè)計(jì)天才一開(kāi)始就設(shè)計(jì)了天衣無(wú)縫的程序,程序停擺不會(huì)在以后的過(guò)程中被記錄下來(lái)。我覺(jué)得第三條比較難反駁,因?yàn)榈谌龡l的成立說(shuō)明這個(gè)程序員確實(shí)很天才,讓一切看上去那么自洽,并且很無(wú)趣,程序一旦做好了就不想更改了。但你不妨假想確實(shí)有這么一位天才而無(wú)趣的程序員。

其實(shí),缸中的大腦還可能有另一種版本:我們的世界是真實(shí)的,不是虛擬的,但確實(shí)是某位天才在史前實(shí)驗(yàn)室中制造出來(lái)的。因?yàn)槲覀兛梢约傧胗幸惶?,我們自己在?shí)驗(yàn)室中利用巨大的能量制造出一個(gè)小宇宙,這個(gè)小宇宙和我們的實(shí)驗(yàn)室通過(guò)一個(gè)固定大小的隧道連接起來(lái),但隧道之外,這個(gè)小宇宙不斷膨脹,漸漸演化出一個(gè)新的巨大的宇宙(但隧道大小不變,所以我們的實(shí)驗(yàn)室還是安全的),其中產(chǎn)生新的物種和新的智慧生物。

物種大滅絕:過(guò)去和未來(lái)

最近幾年災(zāi)難頻繁發(fā)生,地震、海嘯、大干旱。尤其是在中國(guó)發(fā)生的兩次地震破壞極大,讓人們開(kāi)始疑神疑鬼,配合好萊塢“科幻大片”《2012》,許多人真的覺(jué)得大災(zāi)難即將臨頭,也許是2012,也許是不遠(yuǎn)的將來(lái)的另一個(gè)年份。甚至連牛頓研究《圣經(jīng)》得出的數(shù)字2060都再次被人們翻出來(lái)炒冷飯。

從很長(zhǎng)的時(shí)間尺度上來(lái)看,大災(zāi)難,大到和六千五百萬(wàn)年前使得恐龍徹底滅絕的那場(chǎng)被稱(chēng)為K-T滅絕事件(白堊紀(jì)第三紀(jì)物種滅絕)一樣的災(zāi)難在未來(lái)都有可能發(fā)生,那時(shí)可能是《2012》中的大洪水淹沒(méi)整個(gè)地球,也可能是核冬天的降臨,也可能是火山爆發(fā)引起的玄武巖熔漿的大面積覆蓋,特別是最后一項(xiàng),地球上至少發(fā)生過(guò)11次。

物種滅絕自地球上存在生物以來(lái)發(fā)生過(guò)很多次,有規(guī)模大的,也有規(guī)模小的。最大的物種滅絕有五次。上一次,六千五百萬(wàn)年前,白堊紀(jì)末,恐龍滅絕,75%的物種滅絕,但恐龍的滅絕給哺乳動(dòng)物的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)會(huì);再上一次,兩億五百萬(wàn)年前,三疊紀(jì)到侏羅紀(jì)之間,48%屬滅絕,包括祖龍和獸孔目,大多數(shù)兩棲動(dòng)物滅亡,而恐龍得到發(fā)展的空間;兩億五千一百萬(wàn)年前,二疊紀(jì)—三疊紀(jì)滅絕事件,這是最大的一次滅絕事件,又叫大滅絕,83%屬滅絕,含有脊椎動(dòng)物、昆蟲(chóng)和植物;三億七千萬(wàn)年前,晚期泥盆紀(jì)滅絕事件,70%種滅絕,可能持續(xù)了兩千萬(wàn)年;四億五千萬(wàn)年前,奧陶紀(jì)和志留紀(jì)滅絕事件,57%屬滅絕。

對(duì)我們來(lái)說(shuō),最有名的滅絕事件是白堊紀(jì)第三紀(jì)物種滅絕,這次物種滅絕和人類(lèi)最終出現(xiàn)有直接關(guān)系??铸埻耆В溉閯?dòng)物得以大發(fā)展。所以,物種滅絕看上去非??膳?,卻也是生物進(jìn)化的重要條件之一。地質(zhì)上,在白堊紀(jì)與第三紀(jì)的地層之間,有一層含銥的黏土層叫K-T界線(xiàn),恐龍的化石只能在這個(gè)界線(xiàn)的下面發(fā)現(xiàn)。這次滅絕事件很可能是彗星和小行星撞擊地球引起的,也可能是長(zhǎng)時(shí)間的火山爆發(fā)引起的,或者兩者并存,前者是引起后者發(fā)生的原因。小行星撞擊使得大量灰塵進(jìn)入大氣層,降低植物的光合作用,改變地球的生態(tài)環(huán)境和食物鏈。雜食性、食蟲(chóng)性以及食腐動(dòng)物在這次滅絕事件中存活多,說(shuō)明它們較少受到食物鏈被破壞的影響。在這次事件發(fā)生之前,哺乳類(lèi)動(dòng)物體型大多很小,接近老鼠的大小,這是它們得以存活的原因之一。

五次大規(guī)模物種滅絕中的最大的一次是二疊紀(jì)—三疊紀(jì)滅絕事件,地球上70%的陸地脊椎動(dòng)物消失,96%的海洋生物消失,昆蟲(chóng)大量滅絕。造成這次超大規(guī)模滅絕的原因可能是缺氧。導(dǎo)致事件發(fā)生的原因還是小行星撞擊地球或連續(xù)火山爆發(fā),或海平面變化。

前面已經(jīng)談到一起物種滅絕事件的一些原因。還有更多的理論。將所有這些理論歸納一下,計(jì)有:1.熔巖洪水大面積覆蓋地球表面,這在地球的歷史上確實(shí)發(fā)生過(guò),這會(huì)引起食物鏈的崩潰,二氧化碳的產(chǎn)生會(huì)引起全球變暖;2.海平面發(fā)生變化,海退會(huì)造成大陸架的部分消失,使得棲息在大陸架上的海洋生物消失,海退也會(huì)造成氣候變遷,使得全球氣溫上升,有證據(jù)表明五次大規(guī)模滅絕事件中存在海退;3.彗星和小行星撞擊地球,撞擊的后果是引起火山爆發(fā)、酸雨、森林大火,所有這些都會(huì)導(dǎo)致食物鏈崩潰,大多數(shù)古生物學(xué)家同意白堊紀(jì)第三紀(jì)物種滅絕中一顆小行星撞擊了地球;4.長(zhǎng)期的全球變冷或全球變暖;5.銀河系中的超新星或伽馬暴爆發(fā),這些天體的能量極大,如果爆發(fā)發(fā)生在銀河系內(nèi),將會(huì)完全改變地球上的溫度,破壞臭氧層,例如,一顆六千光年以?xún)?nèi)的伽馬暴的輻射足以做到這一點(diǎn)。還有很多其他可能,就不一一列舉了。

物理學(xué)家對(duì)毀滅原因的研究做了很多貢獻(xiàn)。例如,諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者路易斯·沃爾特·阿爾瓦雷茨(因發(fā)現(xiàn)很多基本粒子共振態(tài)獲獎(jiǎng))和他的兒子以及其他一些物理學(xué)家研究了K-T地層,發(fā)現(xiàn)銥的含量超過(guò)正常標(biāo)準(zhǔn),類(lèi)似銥這些元素叫親鐵元素,大部分沉入地核。為什么在K-T地層中銥的含量如此豐富?他們推測(cè),在一億六千萬(wàn)年前,一顆直徑160千米的叫巴普提斯蒂娜的小行星被另一顆小行星撞碎,一些碎片進(jìn)入地球公轉(zhuǎn)軌道,其中一個(gè)直徑10千米的碎片在六千五百萬(wàn)年前撞擊了墨西哥猶加敦半島,形成??颂K魯伯隕石坑。

這次撞擊造成大量灰塵進(jìn)入大氣層,遮蔽陽(yáng)光達(dá)一年之久,接下來(lái)的一系列后果導(dǎo)致植物消失,使得食草類(lèi)動(dòng)物和掠食性動(dòng)物滅亡。

另一組物理學(xué)家,包括皮特·赫特(Piet Hut)、馬克·戴維斯(Marc Davis)覺(jué)得,最近十次物種滅絕明顯帶有周期性,周期是兩千六百萬(wàn)年。他們提出一種叫“死亡之星”的理論,在該理論中,太陽(yáng)有一顆遙遠(yuǎn)的伴星,叫Nemesis(希臘復(fù)仇女神的名字)。這顆伴星距離太陽(yáng)大約一光年遠(yuǎn),這個(gè)距離和太陽(yáng)系中的彗星云最遠(yuǎn)的距離差不多。伴星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng),周期大約是兩千六百萬(wàn)年。每當(dāng)這顆伴星運(yùn)行到它的近日點(diǎn)時(shí),由于引力的作用,彗星云受到很大影響,一些彗星和小行星進(jìn)入內(nèi)行星系統(tǒng),造成撞擊地球事件大量增加。

死亡之星理論得到一定程度上的證據(jù)支持,例如過(guò)去四億年內(nèi)月球環(huán)形山的形成率似乎支持這個(gè)理論。這個(gè)理論也遭到理論上的挑戰(zhàn),例如,如果它的軌道有一光年之大,那么軌道一定受到附近的恒星的影響變成不穩(wěn)定,或者軌道的周期性出現(xiàn)問(wèn)題。而數(shù)值計(jì)算表明,沒(méi)有這些問(wèn)題。

物種毀滅事件的地理、氣候原因也許是復(fù)雜的,但背后肯定會(huì)有令人驚奇的物理或天文學(xué)原因。

阿凡達(dá)的靈魂傳輸

我看了兩次詹姆斯·卡梅隆的《阿凡達(dá)》,一次在春節(jié)前,看的是IMAX,一次是春節(jié)后,看的是3D。《阿凡達(dá)》作為一部大片,自然以?shī)蕵?lè)為主,但也有一些人文精神在里面,比如說(shuō)人類(lèi)過(guò)于執(zhí)著于物質(zhì),反而不如潘多拉星上的土著納威人可以“通靈”。當(dāng)然納威人的通靈不是我們地球上各種宗教中的那些方式,而是某種生物集合之間情感和精神的傳輸。這里我用“傳輸”兩個(gè)字,就是想表達(dá)《阿凡達(dá)》中的一個(gè)重要科幻元素,是靈魂的teleportation,對(duì)應(yīng)中文的“傳輸”一詞。

靈魂的傳輸是納威人的一種本能,在地球人這里,最高的形式就是將人類(lèi)的思維移植到你的“阿凡達(dá)”中去。阿凡達(dá)是英文avatar的音譯,這個(gè)英文單詞是化身的意思。人類(lèi)躺進(jìn)一部機(jī)器中去,像是睡著了一樣,靈魂就跑到阿凡達(dá)的大腦中去了。電影《阿凡達(dá)》在這里似乎嚴(yán)格忠于科學(xué),因?yàn)樵诹孔游锢碇校覀冇兴^量子不可復(fù)制原理,即你不可能將某個(gè)量子系統(tǒng)的態(tài)嚴(yán)格復(fù)制到另一個(gè)量子系統(tǒng)上去,除非你破壞原來(lái)那個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)。所以,你的靈魂只能傳輸?shù)桨⒎策_(dá)的大腦中去,卻不能被拷貝過(guò)去。傳輸過(guò)去后,原來(lái)的你將處于完全不同的狀態(tài),在電影中是休眠狀態(tài)。

納威人要將一個(gè)人的靈魂傳輸?shù)搅硪粋€(gè)人身上去,必須借助圣樹(shù)和愛(ài)娃的力量,而愛(ài)娃則借助潘多拉星球上所有生物的能力。主角杰克就是這樣,在他和納威人以及潘多拉星球上的其他人一起趕走地球人之后,他更愿意活在他的阿凡達(dá)體內(nèi),所以圣樹(shù)就成了量子傳輸機(jī),將他的靈魂輸運(yùn)到阿凡達(dá)體內(nèi),而他自己的身體就死亡了。

靈魂輸運(yùn)是一種徹底的傳輸,而納威人和潘多拉其他動(dòng)物的交流則是借助辮子與辮子對(duì)接,這大概是一種量子通訊,這里我們不作更多探討。

回到量子傳輸。2010年5月16號(hào),《自然光子學(xué)》刊物發(fā)表了一篇由清華大學(xué)和中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)合作的論文,他們?cè)诒本┖蛻褋?lái)之間實(shí)現(xiàn)了距離達(dá)16千米的量子傳輸實(shí)驗(yàn)。事后,不少人在網(wǎng)上說(shuō)這個(gè)合作小組成功地使得一個(gè)密碼箱在一個(gè)地方消失,而在另一個(gè)地方突然冒出來(lái),似乎真的在現(xiàn)實(shí)世界實(shí)現(xiàn)了“傳輸”這個(gè)英文詞的原來(lái)意義。這當(dāng)然是誤傳,以現(xiàn)在的技術(shù),我們只能做到非常有限的傳輸。那么,這種技術(shù)到底怎么實(shí)現(xiàn)的?現(xiàn)在能做到的又是什么?


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