单位文秘网 2021-09-03 09:00:01 点击: 次
华盛顿的夏季闷热得可怕。那天,我来到市区内霍华德大学熙熙攘攘的校园,走进一间大型的视听教室。教室里有空调,阶梯座位从讲台前一排排向上延伸,如同戏院般形成圆弧式的席位。我将要在这里发表我一生中最重要的演讲。
我从11岁开始,就秘密怀着一个私人的梦想,只对几个亲近的人说过。我是康涅狄格大学的物理教授,长时间以来,由于害怕自毁前程,一直不敢向同仁透露我的梦想,直到最近才开始向外公开,希望将我所最钟爱的科学幻想变成科学事实。倘若我早说出这个梦想,恐怕就得不到现已拥有的教授终身聘约了。
时间到了,我马上就要对约50位世界顶尖的物理学家谈话。他们聚集在“第三届国际相对论性动力学双年会”中,听我详细说明我的研究计划,这个计划终将实现我毕生的目标。如果我只是告诉他们,我深信21世纪将是时光旅行的世纪,犹如20世纪是太空旅行的世纪一般,那是不够的。不行,这群听众要的是真凭实据。
我的研究工作在过去一年渐渐为人知晓,这无疑是我受邀向这个团体演说论文的原因。这个著名团体的宗旨是:促进与粒子物理、场论的古典理论及量子相对论性动力学有关的研究计划。然而,虽然我的研究已在各种各样的出版物上广为报道,包括《新科学家》、《村声》、《波士顿环球报》、《华尔街日报》、《滚石》,甚至莫斯科的《真理报》等等。但那些报道对参加这个聚会的人而言,根本算不了什么,甚至还可能令他们皱起眉头呢。
高坐在阶梯座位上,向下对我盯着看的听众,有几位是相对论物理学领域中最重型的“打击手”,比如说:狄维特,他是得克萨斯大学奥斯汀分校相对论中心主任,也是早期量子重力理论的创始人之一;芬克斯坦,来自乔治亚理工学院,他也有许多重要贡献,其中包括以小说的方式说明黑洞理论;霍维兹,他是以色列特拉维夫大学的教授,主持过上届的大会,也在相对论性量子力学方面有许多重大贡献。
虽然我的研究工作确实以爱因新坦的广义相对论为基础(这坚实的地基让所有物理学家可以站得住脚),但所提出的结论则是可以议论的。这群听众期待看到方程式与结论,这些方程式与结论让我深信我已经在理论上有所突破,可以设计出第一部可用的时光机器。
过去几个星期,我为了妥善准备,每天花费12小时~15小时在计算上。我把数据弄到投影片上,打算在演讲时投影出来。如果我的数学没有搞对,这群专家会立刻指出,过程也不会太客气。如果我在计算上出错了,并且逸出方向,我会被立即打断,当面受到批评:“教授,你的方程式错了!”而不是用客套的建议式用语。这里是物理学的世界,我们是物理学家,而不是心理治疗师。
我排在10时上台讲话。非常糟糕的是,我在次序表上发现狄维特教授排在我前面,发表他的论文《量子力学的艾弗雷特诠释》,内容是讨论宇宙是多重世界或平行世界构成的。我必须在这样一位世界知名的学术明星之后上讲台,让我体验到当年洋基队中,在贝比·鲁斯之后上场打击的选手,心中的感受可想而知。
听到狄维特教授一开始就说,一个演说者只需要用6张投影片来讨论他的见解时,我立刻就知道我遇到麻烦了。当然,他带上台的投影片正好是6张。我难过地低头看看我那个鼓起的讲义夹,里头挤着26张投影片。狄维特教授接着说,他经常告诉他的研究生,不必把你对一个题目的全部认知都向听众说明。我开始告诉自己要撑下去。
狄维特教授是理论物理学的先锋及权威,1950年获得哈佛大学的博士学位。他精力充沛,曾经到过喜马拉雅及非洲徒步旅行。他在第二次世界大战期间还是个飞行员,参与过作战,战后在著名的普林斯顿高等研究院做研究,时间恰好是爱因斯坦在那儿定居、进行学术研究的时候。
狄维特教授的同仁常用“优雅”二字来形容他在物理学中使用数学的风格,这绝对是赞美。他作品的优雅,显现在物理论述的自然流畅上;而他的方程式悦目而对称,更是美丽。我当研究生的时候就知道,在物理学中呈现出优雅与美丽,几乎和构思是否正确同等重要。狄维特教授的演说提及量子力学最奇异的申论之一:平行世界可能存在。时光旅行能否成真,这个论述扮演很重要的角色,因此我全神贯注地倾听。
量子力学是讨论能量突然改变的力学;换句话说,能量不是连续增加或减少,而是只在达到合适的数量时才开始变化。1913年,被尊称为“量子力学之父”的丹麦物理学家波尔提出,在氢原子中,电子环绕质子旋转的轨道,只在增加或减少某一定量的能量(不可多也不可少)时才会改变,这个固定的能量称为量子,又叫做不连续性能量。
1957年间,物理学家艾弗雷--特刚从普林斯顿大学毕业,他首先把量子力学应用到整个宇宙学上,从而得到他的多重世界(又称平行世界)的量子力学诠释。
简而言之,量子力学所见到的世界是几率的世界。在我们日常生活的世界中,当棒球投手投出球时,我们可以精确描述出球在哪里及如何飞行。在量子力学的世界里,我们只能说下一步可能发生什么,因为我们无法确切知道物体到底将做些什么。
艾弗雷特把量子力学应用到全宇宙上,他发现每逢一桩事件的结果有可能不止一个的时候,宇宙便有分裂的潜势。举例而言,假使午餐时你要从奶酪汉堡与鲔鱼三明治中二选一,据艾弗雷特的说法,在你决定的瞬间,这宇宙即分裂为二:其中之一是你选择吃奶酪汉堡的那个宇宙,同等真实的另一个宇宙是你选择吃鲔鱼三明治的宇宙。这些新的宇宙是平行而分离的,在享受奶酪汉堡的宇宙中的那个你,并不知道在吃鲔鱼三明治的分离宇宙中的另一个你。虽然平行宇宙的想法听起来难以置信,但它完全符合量子力学已证明的诸多理论。
我和在座的每一个人一样,对于艾弗雷特的平行宇宙理论相当熟悉,也曾多次举奶酪汉堡与鲔鱼三明治的例子,向一般听众阐释该理论。然而,当狄维特教授使用如“宇宙的波函数”这样的理论来讨论时,我依然被他熟练而高超的技巧所吸引。狄维特教授的演讲结束后,轮到我走上讲台。我没忘记他刚刚宣布过,一个演说者需要的投影片不超过6张,我决定正面应对这个状况:“只是让你们晓得一下,我的投影片没超过60张。而且当我发觉狄维特教授在座时,感觉犹如回到了研究所时代,必须把我对这题目所知的每个细节都向他报告。”
狄维特教授及全体听众都笑起来,我趁机大大舒了一口气。
我以回溯爱因斯坦广义相对论的几个要点起头,对在座的相对论物理学家演说,这无异于向天使讲道。接下来,我以爱因斯坦的理论为基础,描述我的理论,用投影片来显示图片、方程式及结论。我的结论是,看来我们能以全新的方法操控空间与时间,这将使回到过去的旅行成为可能。
这时,一阵满足的思潮向我袭来——我和我的梦想已走过漫漫长路。我觉察到前面上方的座位传来铅笔在纸上划过的沙沙声,我敬重的同仁们正忙着匆匆记下我的演算。
(晓东摘自《时光旅人》,有删节)
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