邪恶轴心的虚拟访谈
2013-7-9 12:30:40 来源:南方周末 我要评论()
作者:李淼
很多人对邪恶轴心的存在感到无法理解。为此,我特意拜访了三位历史上的著名人物,哥白尼、伽利略和爱因斯坦,想听听这些拥有非凡智慧的人的见解。
2013年3月21日,欧洲航天局发射的普朗克深空探测器向公众发布了第一批宇宙学观测数据。
这些数据进一步验证了美国人此前用WMAP探测器看到的关于我们宇宙的几个“反常”。反常在物理学中常被用来指那些不符合主流理论的现象。过去,宇宙学家早就将这些反常称为邪恶轴心。
为什么叫邪恶轴心呢?简单地说,一些反常表明我们的宇宙在南北两个半球上是不对称的,例如,太空中的无所不在的微波背景辐射的温度涨落在南半球高一些,在北半球低一些。宇宙学家如何定义南半球和北半球呢?当然不是用地球的南北半球来定义的。我们知道,太阳系中的行星都绕着太阳转动,这些行星的轨道都在同一个平面上,这个平面叫黄道。用黄道来将我们看到的天球分成两半,南边的叫南半球,北边的叫北半球。
很多人对邪恶轴心的存在感到无法理解。我也一样。我觉得要么是宇宙学家弄错了,要么是其中必有非同寻常的含义。为此,才疏学浅的我特意拜访了三位历史上的著名人物,哥白尼(简称哥)、伽利略(简称伽)和爱因斯坦(简称爱),我想听听这些具有非凡智慧的人是怎样理解这一不可思议的现象的。下面是我(简称李)与他们之间的对话。
李:哥白尼先生,我来自二十一世纪。在这个世纪,天文学家和宇宙学家发现了几个十分重大的宇宙现象,不知您知道不知道?
哥:在你之前有一个人来走访过我了,脑袋特别大,不苟言笑,好像是研究超弦理论的。他告诉我,你们发现了宇宙加速膨胀。对我来说,这十分新奇,因为在我的时代,宇宙只是太阳系。我发现整个宇宙是绕着太阳运动的,太阳是宇宙的中心,而不是地球。太阳代表了上帝的荣耀。你们发现宇宙远远大于太阳系,银河系中就有至少两千亿个太阳,而整个宇宙至少有一千亿个银河系,这太让人激动了。
李:那太好了,您已经了解了我们称之为现代宇宙学的这门学科了。是的,在您之后,不仅地球不再是宇宙中心,就是太阳也不再是宇宙中心,甚至银河系也不是。顺便告诉您,那位先来拜访您的超弦理论家一定是爱德华·威腾,他是比我长一辈的最伟大的数学物理学家,就连他都不能理解为什么宇宙在加速膨胀。
哥:哦,难怪他看起来是一位极其聪明的人。确实,他跟我抱怨他实在生不逢时,他开始做研究时,粒子物理的黄金时代刚刚结束,而等到宇宙学的黄金时代刚刚开始时,他又太老了。他看上去十分沮丧,说没有人能够理解宇宙为什么加速膨胀。
李:今天我来拜访您,不是来谈宇宙加速膨胀的。我们为宇宙加速膨胀设计了某种神秘的解释:暗能量。我想向您报告一个更加不可思议的发现,宇宙以黄道为中心是不对称的。现在,所有的宇宙学家都为之犯愁。
哥:我觉得这很自然啊,为什么宇宙必须是完美对称的呢?当然,在我的时代,宇宙局限于太阳系,那时,宇宙确实是完美对称的,例如,我在《天体运行论》中说,所有行星的轨道都是圆形的,可是开普勒这小子后来发现轨道是椭圆的,因此太阳系已经不够完美了。
李:我同意太阳系不够完美,您将上帝的荣耀和太阳联系在一起。后来,您的后辈我的前辈推翻了太阳中心说,我们的太阳在整个宇宙中不过是一颗不起眼的黄矮星而已。我们将您的理论推广为“哥白尼原理”,这个原理说,不仅地球和太阳不是宇宙中心,宇宙中根本不存在任何中心。在宇宙中,用远远大于银河系的尺度来衡量,所有地方都是一样的。爱因斯坦还为此发明了“宇宙学原理”,这个原理基本就是哥白尼原理的延伸。好了,现在我们发现宇宙南北不对称,而且以黄道为界面,这实在不可思议。
哥:唉,我和哥白尼原理实在没有什么关系啊。虽然你们不断地派人给我解释新的天文学和宇宙学发现,我还是认为,人类在宇宙中的地位非同寻常。
李:那么,您认为黄道在宇宙中是特殊的?
哥:为什么不可以呢?上帝的奇思妙想那是远远超出我们的理解。
李:可是,我的一些宇宙学同行们认为宇宙南北不对称可能是物理学原因导致的,而与智慧没有任何关系,只是,我们不理解为什么黄道面在这里扮演特殊的角色。
哥:嗯,以后来物理学的成功,你们发现的不对称也可能是物理学的原因。不过,物理学也是宇宙背后那个伟大智慧的荣耀啊。
以上就是我和哥白尼的对话。虽然我没有从他那里得到任何具体的启发,他的观点还是蛮有趣的。接着,我又拜访了伽利略。自然,我先解释了南北不对称,然后问他的意见。
伽:很有趣,十分有趣,非常有趣。也许,南北不对称的后面有某种运动学的原因。可是……世界本质上是对称性在指挥一切,例如你们称为“伽利略相对性原理”的东西,一条船上的实验和一个房间中的实验无法区分,你们哪怕在太空中做实验,结果还是一样。嗯……但你们也发现了对称性破缺,真空不是原则上最对称的东西,因此,南北不对称也不稀奇。
李:你这段话对我太有启发了,也许,在大爆炸开始的时候,宇宙中有什么东西导致了空间反演对称性破缺,这样,宇宙南北球中的光子温度变化就不完全一样了。
伽:是的,爱因斯坦曾经跑来跟我讨论过类似的事情,他说,光本质上应该和万有引力是一回事,只是后来分开了。如果在他的理论中,我们引入一种在镜像中就变符号的场,让它来破坏空间的反演对称……
李:太好了,这确实是一个最为简单的办法。可是,为什么是黄道面?
伽:是什么面不重要。黄道面,呃,不过是碰巧。
我觉得伽利略也许道出了事情的真相,但还不能肯定。黄道面还是银道面(银道所在的主平面。银河系成员如恒星、尘埃云等,绝大部分都对称地分布在这个平面的两侧。——编者注),确实没有那么重要,因为这个面稍微偏一点,几率上也说得过去。我怀着极大的敬意辞别了伽利略。
最后,我去看望了爱因斯坦。这些人虽然住在同一个世界,似乎每一个人都占有完全独立的空间,似乎这个世界就是一个多元宇宙。当然,我的拜访既然是超现实的,我的旅行方式也是。
爱:这么说你已经问过了哥白尼和伽利略?
李:是的。他们俩尽管在这个世界上逍遥了这么多年,思维方式似乎还没有变。哥白尼觉得宇宙南北不对称和宇宙后面的超级意志有关,而伽利略觉得对称性才是宇宙运行的根本法则。
爱:在我离开你们那个世界后,几乎所有人都将我看成是利用对称性原则推导物理学规律的第一位理论物理学家,其实你们一直误解了我。
李:在您之后,将对称性发扬光大的第一人是数学家外尔,当然这您比我们更清楚,他用几何将您的广义相对论和电磁理论统一起来了,虽然您用实验否定了这个理论,它对后世的影响特别大。在您过世的前一年,杨振宁和米尔斯提出了规范理论……
爱:那时我可从来没听说过这个规范理论,后来它成功了,我当然也知道了。杨振宁后来有一句著名的话:“对称性指导物理。”也许,这话不是他说的。
李:我们到现在也没有用对称性统一所有的物理规律,比如,超弦理论目前陷入停滞不前的局面。
爱:(笑而不语)……
李:让我回到宇宙微波背景辐射的南北不对称这个问题上来。我觉得伽利略用对称性破缺来解释这个现象最接近真相,您怎么看?
爱:虽然对称性破缺是在你们之前的一代物理学家在固体物理中发现的,我们那个时代就已经知道这个现象了,只是没有在论文中具体地说出来。你瞧,当年卡鲁扎提出第一个额外维空间的时候,我就知道了对称性破缺。第四维和其他三维都不一样,是一个微观的圆。
李:还真的是这样,假如弦论是正确的,空间本身就失去了绝对的对称性。
爱:(拿出烟斗来抽了一口,目光若有所思地越过我的右肩,看着窗外的某个地方)所以,南北不对称没有那么特殊,对吧?你们首先得解释弦论中为什么高维空间变得和三维宏观空间不对称了。
因此,伽利略先生看到了事情的真相。
但是,他并没有看到真相后的动机。关于这一点,我觉得哥白尼先生更接近动机的起源。
很多人认为我是无神论者,其实他们错了。证明神的不存在比证明神存在更难,难道不是吗?证明存在只要举一个例子,证明不存在需要穷尽一切可能,比方说,你怎么知道宇宙大爆炸之前发生了什么?你们制造了很多关于宇宙大爆炸之前的理论,但也不过是无限多个理论中的一部分而已。
李:也许你们都知道了真相,只是不愿意告诉我。也许,在我们的世界,我们永远不会得知事情的真相。真相是超越理性的。
很多人对邪恶轴心的存在感到无法理解。为此,我特意拜访了三位历史上的著名人物,哥白尼、伽利略和爱因斯坦,想听听这些拥有非凡智慧的人的见解。
2013年3月21日,欧洲航天局发射的普朗克深空探测器向公众发布了第一批宇宙学观测数据。
这些数据进一步验证了美国人此前用WMAP探测器看到的关于我们宇宙的几个“反常”。反常在物理学中常被用来指那些不符合主流理论的现象。过去,宇宙学家早就将这些反常称为邪恶轴心。
为什么叫邪恶轴心呢?简单地说,一些反常表明我们的宇宙在南北两个半球上是不对称的,例如,太空中的无所不在的微波背景辐射的温度涨落在南半球高一些,在北半球低一些。宇宙学家如何定义南半球和北半球呢?当然不是用地球的南北半球来定义的。我们知道,太阳系中的行星都绕着太阳转动,这些行星的轨道都在同一个平面上,这个平面叫黄道。用黄道来将我们看到的天球分成两半,南边的叫南半球,北边的叫北半球。
很多人对邪恶轴心的存在感到无法理解。我也一样。我觉得要么是宇宙学家弄错了,要么是其中必有非同寻常的含义。为此,才疏学浅的我特意拜访了三位历史上的著名人物,哥白尼(简称哥)、伽利略(简称伽)和爱因斯坦(简称爱),我想听听这些具有非凡智慧的人是怎样理解这一不可思议的现象的。下面是我(简称李)与他们之间的对话。
李:哥白尼先生,我来自二十一世纪。在这个世纪,天文学家和宇宙学家发现了几个十分重大的宇宙现象,不知您知道不知道?
哥:在你之前有一个人来走访过我了,脑袋特别大,不苟言笑,好像是研究超弦理论的。他告诉我,你们发现了宇宙加速膨胀。对我来说,这十分新奇,因为在我的时代,宇宙只是太阳系。我发现整个宇宙是绕着太阳运动的,太阳是宇宙的中心,而不是地球。太阳代表了上帝的荣耀。你们发现宇宙远远大于太阳系,银河系中就有至少两千亿个太阳,而整个宇宙至少有一千亿个银河系,这太让人激动了。
李:那太好了,您已经了解了我们称之为现代宇宙学的这门学科了。是的,在您之后,不仅地球不再是宇宙中心,就是太阳也不再是宇宙中心,甚至银河系也不是。顺便告诉您,那位先来拜访您的超弦理论家一定是爱德华·威腾,他是比我长一辈的最伟大的数学物理学家,就连他都不能理解为什么宇宙在加速膨胀。
哥:哦,难怪他看起来是一位极其聪明的人。确实,他跟我抱怨他实在生不逢时,他开始做研究时,粒子物理的黄金时代刚刚结束,而等到宇宙学的黄金时代刚刚开始时,他又太老了。他看上去十分沮丧,说没有人能够理解宇宙为什么加速膨胀。
李:今天我来拜访您,不是来谈宇宙加速膨胀的。我们为宇宙加速膨胀设计了某种神秘的解释:暗能量。我想向您报告一个更加不可思议的发现,宇宙以黄道为中心是不对称的。现在,所有的宇宙学家都为之犯愁。
哥:我觉得这很自然啊,为什么宇宙必须是完美对称的呢?当然,在我的时代,宇宙局限于太阳系,那时,宇宙确实是完美对称的,例如,我在《天体运行论》中说,所有行星的轨道都是圆形的,可是开普勒这小子后来发现轨道是椭圆的,因此太阳系已经不够完美了。
李:我同意太阳系不够完美,您将上帝的荣耀和太阳联系在一起。后来,您的后辈我的前辈推翻了太阳中心说,我们的太阳在整个宇宙中不过是一颗不起眼的黄矮星而已。我们将您的理论推广为“哥白尼原理”,这个原理说,不仅地球和太阳不是宇宙中心,宇宙中根本不存在任何中心。在宇宙中,用远远大于银河系的尺度来衡量,所有地方都是一样的。爱因斯坦还为此发明了“宇宙学原理”,这个原理基本就是哥白尼原理的延伸。好了,现在我们发现宇宙南北不对称,而且以黄道为界面,这实在不可思议。
哥:唉,我和哥白尼原理实在没有什么关系啊。虽然你们不断地派人给我解释新的天文学和宇宙学发现,我还是认为,人类在宇宙中的地位非同寻常。
李:那么,您认为黄道在宇宙中是特殊的?
哥:为什么不可以呢?上帝的奇思妙想那是远远超出我们的理解。
李:可是,我的一些宇宙学同行们认为宇宙南北不对称可能是物理学原因导致的,而与智慧没有任何关系,只是,我们不理解为什么黄道面在这里扮演特殊的角色。
哥:嗯,以后来物理学的成功,你们发现的不对称也可能是物理学的原因。不过,物理学也是宇宙背后那个伟大智慧的荣耀啊。
以上就是我和哥白尼的对话。虽然我没有从他那里得到任何具体的启发,他的观点还是蛮有趣的。接着,我又拜访了伽利略。自然,我先解释了南北不对称,然后问他的意见。
伽:很有趣,十分有趣,非常有趣。也许,南北不对称的后面有某种运动学的原因。可是……世界本质上是对称性在指挥一切,例如你们称为“伽利略相对性原理”的东西,一条船上的实验和一个房间中的实验无法区分,你们哪怕在太空中做实验,结果还是一样。嗯……但你们也发现了对称性破缺,真空不是原则上最对称的东西,因此,南北不对称也不稀奇。
李:你这段话对我太有启发了,也许,在大爆炸开始的时候,宇宙中有什么东西导致了空间反演对称性破缺,这样,宇宙南北球中的光子温度变化就不完全一样了。
伽:是的,爱因斯坦曾经跑来跟我讨论过类似的事情,他说,光本质上应该和万有引力是一回事,只是后来分开了。如果在他的理论中,我们引入一种在镜像中就变符号的场,让它来破坏空间的反演对称……
李:太好了,这确实是一个最为简单的办法。可是,为什么是黄道面?
伽:是什么面不重要。黄道面,呃,不过是碰巧。
我觉得伽利略也许道出了事情的真相,但还不能肯定。黄道面还是银道面(银道所在的主平面。银河系成员如恒星、尘埃云等,绝大部分都对称地分布在这个平面的两侧。——编者注),确实没有那么重要,因为这个面稍微偏一点,几率上也说得过去。我怀着极大的敬意辞别了伽利略。
最后,我去看望了爱因斯坦。这些人虽然住在同一个世界,似乎每一个人都占有完全独立的空间,似乎这个世界就是一个多元宇宙。当然,我的拜访既然是超现实的,我的旅行方式也是。
爱:这么说你已经问过了哥白尼和伽利略?
李:是的。他们俩尽管在这个世界上逍遥了这么多年,思维方式似乎还没有变。哥白尼觉得宇宙南北不对称和宇宙后面的超级意志有关,而伽利略觉得对称性才是宇宙运行的根本法则。
爱:在我离开你们那个世界后,几乎所有人都将我看成是利用对称性原则推导物理学规律的第一位理论物理学家,其实你们一直误解了我。
李:在您之后,将对称性发扬光大的第一人是数学家外尔,当然这您比我们更清楚,他用几何将您的广义相对论和电磁理论统一起来了,虽然您用实验否定了这个理论,它对后世的影响特别大。在您过世的前一年,杨振宁和米尔斯提出了规范理论……
爱:那时我可从来没听说过这个规范理论,后来它成功了,我当然也知道了。杨振宁后来有一句著名的话:“对称性指导物理。”也许,这话不是他说的。
李:我们到现在也没有用对称性统一所有的物理规律,比如,超弦理论目前陷入停滞不前的局面。
爱:(笑而不语)……
李:让我回到宇宙微波背景辐射的南北不对称这个问题上来。我觉得伽利略用对称性破缺来解释这个现象最接近真相,您怎么看?
爱:虽然对称性破缺是在你们之前的一代物理学家在固体物理中发现的,我们那个时代就已经知道这个现象了,只是没有在论文中具体地说出来。你瞧,当年卡鲁扎提出第一个额外维空间的时候,我就知道了对称性破缺。第四维和其他三维都不一样,是一个微观的圆。
李:还真的是这样,假如弦论是正确的,空间本身就失去了绝对的对称性。
爱:(拿出烟斗来抽了一口,目光若有所思地越过我的右肩,看着窗外的某个地方)所以,南北不对称没有那么特殊,对吧?你们首先得解释弦论中为什么高维空间变得和三维宏观空间不对称了。
因此,伽利略先生看到了事情的真相。
但是,他并没有看到真相后的动机。关于这一点,我觉得哥白尼先生更接近动机的起源。
很多人认为我是无神论者,其实他们错了。证明神的不存在比证明神存在更难,难道不是吗?证明存在只要举一个例子,证明不存在需要穷尽一切可能,比方说,你怎么知道宇宙大爆炸之前发生了什么?你们制造了很多关于宇宙大爆炸之前的理论,但也不过是无限多个理论中的一部分而已。
李:也许你们都知道了真相,只是不愿意告诉我。也许,在我们的世界,我们永远不会得知事情的真相。真相是超越理性的。