凡物无成与毁,复通为一——用理科生的文艺视角读《从一到无穷大》
自动化与工业工程类
张嘉惠
庄子曰:“凡物无成与毁,复通为一。”庄子说,我可能发现了能量守恒。
如果类似如此,附会也好,寻觅也罢,大概还能发现更多这种科学与文艺的交点。大多时候,我们给这些交点赋予一个专有的名字:科幻。
这里所说的科幻,并不是指科幻小说之类的科幻作品,而是指科幻作品所具有的思想与情怀。科学旨在探求世间万物的本质和机理,是人类对外部世界的观察;而科幻的情怀则致力于思索外部世界对人类可能造成的影响,或喜或忧,并倾向于按想象而非现实地表现它们。牛顿第三定律说,作用力和反作用力同消同长。于是我们认为,人类和外部世界一样彼此作用,提升到哲学的层面,便是精神和物质的永恒话题了。纯粹从公式和理论的角度来看科学,目前的我既做不到,又颇觉乏味;只有加上兴趣,看到美感,甚至提炼出意义,科学才能从仅仅研究客体的冷冰学问,化为主体与客体相交互的、有温度的对话。
比如,看本书时我想到的第一个问题,是人类想象纯粹未知事物的可能性。在大数的那一章,作者提到无限大也有大小之分,从阿莱夫0、阿莱夫1到阿莱夫2却止步于此,再没有其他出现。究竟这是无穷大类别的终结,还是只是人们的想象力触到了边缘呢?以往的研究逻辑都是根据已知的现象和事物(比如一种具体的无穷大数)去观察和总结,再加以归类(如阿莱夫1/2/3),但如果反过来,直接从抽象虚浮的“类”入手,再试图找到其成员,是否是可能的呢?这不禁让人联想到高维了。我们已知了维度的概念,先凭空说一个10维11维,再去推导其可能性,是不是要比先发现了一个空间然后把它归入10维要困难得多呢?毕竟前者是开创性的工作,甚至可能是不可能的工作,是死胡同。
我们到底有没有可能想象完全没有见过的东西?比如高维空间,简单来说,比如超正方体。“想象”一词,本质上是人对已知事物的重构,比如你我可以想象粉红色的大象和人身鱼尾的美女,却想象不出A色的球,或者更粗暴一点,A色的α(此处借鉴了知乎网友@万能的喵大大)。我们的确可以通过从低维推向高维的方法获知超正方体有几个顶点几条棱,并画出它的投影,掌握它的一切性质,但是仍然无法想象一个四维空间里的真真正正的超正方体。又或许,生在三维空间里的人类的眼睛,能对四维空间里的超正方体产生视觉,这件事本身就是个伪命题呢。
然而,科学家们却一次次突破看似不可能的极限。天才也好怪人也好,都是人类,是人类就不能只有理性而没有情感,有情感就不可能面对数字符号和公式而不思索它们的意义。若有所思索,大概他们也深知自己身陷“三维空间”“人类”“有限并微乎其微的生命”“当前这个宇宙”等一系列囹圄之中,或许正因如此,才更要在纸笔之间开疆拓土,代表人类认知的前锋仗剑前行吧。做个很低劣的比喻,就像失去了视觉、在黑暗中跋涉,脚下是完全未知的路途。因为想要描摹出沿途风景的模样,必须以手脚代替双眼。《人民日报》曾在缅怀霍金的文章中说他是“轮椅上的囚徒,思想上的天行者”,我想何止是霍金,任何一个身体完好的人也都是囚徒,却也都可以通过思想漫步星河。
所以,这无比强大而神奇的思想到底为何物?理性主义和经验主义的分歧在于:知识究竟是先验的,还是后天外界刺激了感官之后得到的。似乎两者折中比较接近真实,因为刚出生的婴儿几乎完全没有思想,而超人、巨擘们头脑中的思想则远远超出了所接收到的信息范畴。人类通过大脑可以跨越身体所局限在的世界,到达渴望的彼方。
经验主义的另一个挑战是:感官所接收到的未必为真。“缸中之脑”的悖论仍然无解(我认为这一悖论也不会有解,并将永远作为不可知论的强有力证据存在下去),“测不准的恶魔”也大规模侵入了经典物理学的黄金大厦。在大厦已倾的多年后的今天,人们似乎把“测不准”当成了量子物理学科普里最基础的部分,薛定谔的猫也被很多人挂在嘴边,但我依旧不能理解和接受任何我所读过的书对“测不准”的解释。或者说,我所不能理解和接受的是把“测不准”等同于“不确定性”这件事。如果一切观察手段都会对被测物造成影响,那么我们确实没办法了解到事物的客观全貌。但这份“不能了解”是对于人类主观来说的,并不能也不应该直接被当作客观性质看待。这让我想到,如果有一种高级生物可以既不通过仪器,也不通过肉体感官来感知这个世界,那它感知到的是否就正是经典物理学所钟爱的、真实而精确的信息?
于是这里又牵涉到了另一个问题,而这个问题更为根本——无论对哲学还是对科学而言:意识和物质的作用是否也是相互的?如果是,那么上述高级生物的“感知”也将对被测物造成影响,因此感知的结果仍然是主观的;如果否,那么更大的问题便接踵而至了:是否存在不依靠物质形式表现的纯意识?我们所感知到的世界,还真的是物质世界吗?
或者举个简单的例子,如果我在脑子里想着“路人甲被我打了一拳”,路人甲对我起了作用,我对路人甲呢?或者举个更简单的例子,不表白的单恋对对方有影响吗?这是否都是作用不一定相互的体现呢?那么,“观察”是不是也不一定对被测物起到影响呢?有意识的观察者(如人)和非意识的观察者(如相机、仪器)究竟有没有区别?
在所有“玄而又玄”的深奥概念中,似乎只有“无界而有限的宇宙”我接受起来意外得自然,甚至有种“就是这样!必须是这样!”的感觉。因为宇宙若是无限,我们就必然会陷入“外面是什么”的永恒纠结;若是宇宙有限有界,我们也必然会陷入碰到墙壁后,产生把墙壁打穿的想法。只有无界而有限免去了这些烦恼,可以说,没有外面了,在我们的宇宙里不存在这个概念了,这就是结束,这就是一切。同样地,我坚信物质有最小单位,存在一个最小不可分的“某子”。因为这就和宇宙无界有限一样令人心安。没有什么比连续、永恒和无限更可怕的了。
而“重力”的概念将重新修正,存在的只是曲率、星体们沿着短程线运动(滑动)的想法。因为我在学中学物理的时候就一直搞不懂重力这种不接触的力是如何作用的,如果是空间本身的效应,倒好像好理解了许多。我想“理解”这一动作,即把抽象概念在直观上化为自己能消化吸收的知识这一过程,也正是在客观的科学中寻找主观意义的一种过程。人类总是倾向于将没有意义的事物贴上意义的标签,世界也好,生活也好,皆是如此。
因为“意义标签”的存在,人才被称作“有思想的芦苇”。把地球缩小为豌豆,宇宙的大小仍是天文数字,但至少可以计量——而人的思想是无法被计量的(至少到目前为止如是)。因而我们从不渺小,从不妄自菲薄。我听过最帅的科学猜想是人择原理,它以近乎趾高气扬的人类自傲告诉我们,是我们的自我观察选择了自己的命运,从而让宇宙无数巧合如命中注定一般同时发生。这听起来难以理解,但正是思考难以理解的问题(无论是哲学的还是科学的)这一能力,使我们成为能够匹敌天地高远、宇宙洪荒般渺小而伟大的存在。
无端说起这个似乎有些奇怪,但有的时候,就是在并没有天时地利的某个时候,突然活动着自己的手脚,发现自己能哭、能笑、能看这个世界,叫着自己的名字却骤感陌生,问自己“为什么是我”却无人回应的某个时候,感觉自己正是那个渺小而伟大的存在。
从一到无穷大。老子曰,一生二,二生三,三生万物。
庄子说,复通为一。
我说,复通于人心。
作者简介
张嘉惠,女,来自北京市,毕业于清华大学附属中学,2018年考入清华大学自动化与工业工程大类。2017年获全国中小学生创新作文大赛网络赛区决赛省级特等奖、总决赛国家级二等奖。
寄语母校
这园子是个好地方。春花秋月,夏荷冬雪。文体兼修,德才俱备。
你可以此为家,也可在此一梦天涯。
你可心怀天下,尽可在此整装出发。
你若辉煌,此处天顶无穹,如校歌那声赞颂,如天文台上见得的夜空。
你若平凡,此处千万风光,如险峰那次眺望,如游鱼最终归属的海洋。
我一直相信,清华是让人能够实现最多可能性的地方。纵然退一步说,它能让你找到可能性,就算你一无所有,它也让你产生开始寻找的念头。
我想,这是母校给予我的最大的温暖与包容。
我想,这也是我最想给学弟学妹们寄托的祝福。
我们以此共勉。
也祝母校百尺竿头,更进一步。赫赫吾校名无穹。