永远的玩家

更新于 2026年10月12日 版权声明
第七章 永远的玩家

几千年来,玩家们不但玩出了许多令人吃惊的理论和学问,而且我们还可以从这些学问里得到无穷的快乐和便利。此外,他们还玩出了一件事情,那就是思维方式的改变。这种思维方式的改变,再次为玩家们提供了利器,让寻找斯芬克斯微笑背后秘密的玩家们可以继续玩下去。

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玩家们玩了几千年,玩出了现在被大伙儿称之为科学的玩意儿。老多在这里花了好几千个小时,爬了十几万个格子,目的就是试图告诉大伙儿,科学是起源于远古时代玩家对大自然奇怪现象的好奇、迷惑、幻想和追问。而这些玩家的好奇、迷惑、幻想和追问几千年来又像接力赛一样被许多玩家一棒接一棒地传下来,一直跑到了今天,人类才终于可以逐渐解开斯芬克斯式微笑背后的很多谜团。

力学、光学、电学、化学、生物学、医学还有天文学、地理学、古生物学等学问,是从古至今的玩家像接力赛一样玩出来的,这点恐怕不会有人提出疑问。可是,如今只能拿那些蝌蚪一样的符号才可以说明和描述的学问,像相对论、量子力学,还有什么熵增、黑体、宇称守恒、黑洞、虫洞、混沌和涌现等,这些听起来马上就能让人昏死过去的学问难道也是玩家玩出来的?

答案是肯定的,是玩出来的。不过,这些学问如果不用那些蝌蚪一样的古怪数学符号描述,还真不太容易说得清楚。于是老多又花了几百个小时,看了好几本书,有点儿像当年爱因斯坦为了玩广义相对论,专门苦读了好几年的黎曼几何。

那些只能用蝌蚪一样的符号才能描述的学问,之所以让我们这些芸芸众生一看就晕菜,就是因为这种学问已经完全脱离和超越了一般的思维方式。而这种思维方式是从20世纪初开始的,是人类思维方式的一次巨大飞跃和创新,是人类智慧自古希腊开始理性思维以来的又一个里程碑。

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啥叫一般的思维方式呢?就像爱因斯坦1920年在荷兰莱顿大学的一次报告上说的:“当我们试图以因果关系的方式来深入理解我们在物体上所形成的经验时,初看起来,似乎除了由直接的接触所产生的那些相互作用,比如,由碰、压和拉来传递运动,用火焰来加热或引起燃烧,等等,此外就没有别种相互作用了。”爱因斯坦说的因果关系都是我们可以直接感觉或者观察到的,比如小时候淘气挨了老爸一巴掌,就会感觉到屁股上火辣辣地疼。通过因果关系理解自然现象就是一般的思维方式。

思维方式的变化应该是老天赏赐给咱们人类的一件独特礼物,其他动物基本没这福分。人类由于对世界的好奇,又得不到解释,于是首先出现了巫师和神仙。远古时代的人类想通过“无所不知”的巫师和神仙去了解这个神秘莫测的世界。这样的思维方式也许持续时间最长,起码也有上万年。

后来有些人开始怀疑了,按照西方的说法第一个怀疑的人就是泰勒斯,他开创了理性思维的时代,被称为第一个科学家。不过那时候的所谓科学家和相信巫师神灵的人还差不多,只是依靠自身的体验和观察提出一些思辨和学说,没有进一步去证实这些思辨和学说。这些古代圣人的学问被后人惶而恐之地继承了下来,不敢有丝毫的怀疑和怠慢,就这样又过了大约2000年。

到了16世纪,有个叫伽利略的人出现了,他又开始怀疑了。他说,我们可不可以去试一试呢?于是科学中又有了新的玩法——实验。接着17世纪伟大的牛顿来了,他不仅接受实验,还带来了另一样更好玩的——微积分。从此玩家们不但有了实验,还有了数学,于是科学如虎添翼,大行其道。

这就是人类从古到今思维方式的三次变化,不过这些思维方式的基础,无论神灵、思辨、实验和数学还基本离不开爱因斯坦说的因果关系,所以还是属于一般的思维方式。那些看不见、摸不着的东西仍然躲在一个个阴暗的角落里,如同斯芬克斯的微笑,在嘲笑着我们这些可怜的人类。

而相对论还有像量子力学这样让普通人看了就眼晕的学问,就是为了研究那些看不见、摸不着的东西。爱因斯坦说过一句话:“如果按照逻辑思维,你可以从A到B,如果按照想象思维,你可以到达任何地方。”

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那爱因斯坦是怎么琢磨出相对论的呢?

其实即使像他自己说的那样,按照想象,也还是需要从前辈的理论中吸取营养,只不过那是对前辈知识的更加具有创新的传承。

关于爱因斯坦的前辈不往太远说,起码也应该追溯到牛顿。17世纪,牛顿用数学的办法提出了万有引力,但是他自己也不敢肯定这个万有引力是怎么实现的,因为那时候大家所有的认识还要凭借所谓的因果关系。而大老远的太阳咋就能把我们偌大的地球给吸住,让地球这么乖地围着太阳没日没夜地转呢?于是牛顿搬出来一个古老的概念——以太,他说这种万有引力是通过宇宙中无处不在的以太来实现的。古希腊人认为以太是一种非常稀薄的物质,以太(aether)和乙醚(ether)来自于一个共同的词源——希腊语aither。如果以太真的是一种物质,那玩家们相信无论它怎么藏着都是会被发现的,就像以往玩家们所有的发现那样。于是有人就开始苦苦地寻找这个神秘的、无所不在的以太。

美国物理学家迈克耳孙(Albert Abraham Michelson,公元1852年—公元1931年)在1882年用更先进的方法对光速进行了更精确的测定,即每秒大约30万千米(他当年测定的光速是每秒299853.1882千米,1926年他又修正为每秒299796千米)。

1887年迈克耳孙又拉着另一个美国物理学家玩了一个实验,那就是著名的迈克耳孙-莫雷实验。他们想用非常灵敏的干涉仪来寻找以太存在的证据。实验的依据是这样的:地球是以每秒465米的速度自转,同时地球又以每秒30千米的速度围绕太阳公转。如果一束光向地球不同方向射出,根据牛顿力学的原理,光是在以太中传播,那么与地球运动方向一致时,光速就会叠加上地球的速度,是光速和地球本身速度之和,反之要减去地球的速度。就像我们在火车上往前扔一个球,球速是火车速度和扔出的球的速度之和,如果往车窗外与运动方向垂直方向扔球,球就会向前斜着飞。

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可无论这两个大物理学家怎么试,光速纹丝不变,没有一丝一毫的增加和减少,这个实验的结果无情地否定了他们的初衷,以太似乎根本不存在。这个实验把在光速情况下牛顿力学中关于运动的理论给动摇了。这就为爱因斯坦的想象留下了极大的空间,因为据说爱因斯坦16岁的时候就在琢磨一个问题——如果我们是以光速在运动,那世界将会是个啥样子呢?1905年爱因斯坦在他的一篇论文中说:“由于人们无法探测出自己是否相对于以太的运动,因此,关于以太的整个观念纯属多余。”(https://www.daowen.com)

如果说迈克耳孙和莫雷在运动上给爱因斯坦创造了想象的空间,那么,另一个人则给爱因斯坦在时间上创造了想象的空间,他就是洛伦兹(Hendrik Antoon Lorentz,公元1853年—公元1928年)。

荷兰物理学家洛伦兹在1892年提出的洛伦兹变换是一个数学公式,或者是一套非常奇怪的计算方法。洛伦兹变换说明了一个很容易理解的问题,那就是这个宇宙中时间不是绝对的。

怎么解释呢?牛顿力学认为,时间就像一条直线,在不断地流逝,是绝对的。孔夫子也说过:“逝者如斯夫。”意思是时间就像眼前的流水一样一去不复返。

就在1887年迈克耳孙和莫雷正玩以太实验的时候,中国的清政府与葡萄牙签订《中葡和好通商条约》:“由中国坚准葡国永驻管理澳门以及属澳之地,与葡国治理他处无异。”而1892年洛伦兹提出他的著名数学公式的时候,我们伟大的先行者孙中山先生从香港西医书院毕业,正式成为一名医生。被梁启超称之为少年中国的时代终于就要来临了。

洛伦兹变换颠覆了牛顿关于绝对时间这条真理。当然这是有条件的,也就是如果时间和光速结合,那么就会出现一种我们以前意想不到的情况。打个比方,我们现在都知道,在宇宙中距离我们最近的一颗恒星——比邻星与地球的距离是4.2光年,也就是说我们现在看到的那颗星星上发生的事情,是那颗星星上4年多以前发生的事情。如果可以看见那上面有个人在放羊,我们看到的其实是那上面的羊倌儿4年多以前干的事儿。反过来,那个羊倌儿现在看到的是什么呢?肯定不是我们的现在,而是4年多以后的事。这怎么可能呢?可事情就应该是这样,一点都没错。时间在光速的情况下是相对的,处于运动中的物体的时间并不相同。这样洛伦兹变换就为爱因斯坦在时间上创造了想象的空间。

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爱因斯坦的相对论最重要的两点:一就是运动,二就是时间。1905年,爱因斯坦写了5篇论文,在其中一篇《论动体的电动力学》中,爱因斯坦提出了他著名的相对论,这个看不见、摸不着的理论让整个世界为之震撼。

这篇论文没有使他得到诺贝尔奖,得奖的是另一篇关于光电效应的论文《关于光的产生和转化的一个试探性的观点》。说来也巧,就在2009年10月6日公布的诺贝尔物理学奖得主中有两个美国科学家,他们就是因为在1969年发明了电耦合器件,也就是我们现在数码相机里的CCD而获奖。这个电耦合器件正是应用了爱因斯坦当年发现的光电效应理论而创造出来的。爱因斯坦当年的发现在沉寂了几十年后,终于把我们带进了一个美妙无比的数码影像世界。

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看不见、摸不着的理论除了爱因斯坦的相对论还有很多。相对论是起源于对运动和时间的全新思考;量子力学则是从光的波粒二象性为起源;热力学第二定律又衍生出让我们更加琢磨不透的理论——黑体、混沌宇宙、宇宙演化(这其中也包括达尔文的生物演化理论)、系统论、突变、涌现等。

而这些全新的理论和全新的思维方式是爱因斯坦最先玩出来的吗?还不是。比爱因斯坦早几十年的达尔文也许是头一个玩新思维的玩家。达尔文提出的那个至今还被大伙儿争论不休的生物进化论,也是我们一般的思维根本无法理解和想象的。人类可怜的生命,只能在世上游荡区区几十年,最多一百来年。这么短的生命,想看见进化是完全不够也是完全不可能的。谁也别想在活着的时候看见猴子变成人的过程,做梦都别想。可达尔文也不过活了73岁,他凭什么就敢说生物是进化而来的而不是上帝创造的,难道他看见了?

达尔文凭着眼睛肯定是看不见的,不过凭着智慧,凭着爱因斯坦说的“想象”,达尔文看见了。达尔文虽然不是忠实的基督教徒,可受当时社会背景的影响,对上帝创造万物的事情也是毫不怀疑的。不过当他坐着“贝格尔号”围着地球转了一圈——在巴西的热带雨林他一天就抓住68种甲虫,一个早上他就从树上打下80多种不同的小鸟(好在那是19世纪,如果是现在一个早上打80多种鸟非蹲上半辈子监狱不可)后,达尔文不得不问自己,如此千变万化、新奇百怪的动物难道都是上帝创造的?达尔文开始怀疑了。

回去以后他又花了20多年的时间不断钻研,终于有一天达尔文明白了,他说:“我逐渐认识到,《旧约全书》中有明显伪造世界历史的东西……我逐渐不再相信基督是神的化身以致最后完全不信神了。”达尔文的这种改变不仅仅是对《圣经》的否定,而且是人类思维方式的大胆飞跃。他认为进化是生物发展的唯一途径。

人是猴子变的,这不光上帝听见了不干,任何一个人刚一听说估计也会吓一大跳。所以达尔文的进化论从一开始就遭到来自各个方面人士的反对,其中神学家的反对是肯定的。

但除了神学家还有两方面的人也不同意进化论,这些人都是非常理性的人群。一方面是人文主义者,他们坚决反对达尔文物竞天择、适者生存、优胜劣汰的观点。人文主义者是提倡平等、提倡同情弱者的,他们哪能接受如此残酷的进化理论。

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另一方面是科学家,他们有两种不同的看法:一种认为进化论提出的适者生存是毫无意义的,因为只要是生存着的生物,都是适者,不是适者我们也看不见了,达尔文说的是废话;另一种虽然不反对进化论的合理性,但他们认为进化论不具有预见性,也就是说谁也无法预见人或者猫将来会进化成啥样子,所以他们认为进化论不是一个完备的理论,而是一种对生物现象的描述。这些反对和争论一直到现在也没有停止过。

不过,无论达尔文的进化论多么废话、不完备、不具有预见性,在当代的生物学上却实实在在地起到了非常大的作用,并让我们享受到生物学的进步在农业、畜牧业和食品、药品还有化妆品等方面所带来的各种好处。因为,进化论是人类智慧的一次真正的飞跃。

如今,这些思维方式的伟大飞跃和创新所带来的不仅仅是自然科学上的进步,同时对现代和将来的经济学、人类学、社会学和哲学诸多方面都具有非常重要的意义,人类已经走向了一个解开宇宙之谜,最终挑战斯芬克斯式微笑的时代。

而这一切,我们都别忘了要感谢几千年来那些伟大的、贪玩的、并不追求名利的玩家们。如同爱因斯坦1952年在拒绝了刚刚成立的以色列政府授予的总统职位后说的那样:“政治是暂时的,而方程是永恒的。”

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