格林先生:不,你只需要学习数学。
[笑声]
蒂佩特女士:我的意思是,你曾经说过——你说过,通过日常经验的视角来评估生活——你真正指的是现实是什么——就像透过一个空可乐瓶的镜头来凝视梵高的画作一样。
格林先生:是啊,没错。我说过这话吗?我觉得这个比喻还不错。
蒂佩特女士:(笑)好吧,我的意思是……
格林先生:还有更好的比喻。不过,是的。我认为——我们必须认识到,自19世纪以来,我们已经吸取了这一教训。我们可以用量子力学进行精确到小数点后10位的计算,比如13596——精确到小数点后10位。这是数学计算的结果。然后我们去测量磁性,发现逐位精确到小数点后10位,观测结果与我们在纸上的记录完全吻合。
你怎能不为之惊叹?你怎能不相信,这揭示了某种你用眼睛、双手或耳朵都无法触及的关于现实的深刻真理?没有任何感官能让我们直接体验量子世界,但数学却能让我们理解它,并做出与观测结果相符的预测。这真是一个震撼人心的故事。
蒂佩特女士:至少就目前而言,我们生活中有很多东西是无法衡量的。我的意思是,你认为在某种程度上,像意识或爱这样的东西是可以衡量的吗?
格林先生:我怎么知道你会爱上爱情呢?老兄,我当时就在想,“她会问爱情问题吗?”结果我猜对了。我的确相信。我不想听起来像个冷酷无情的科学家。我希望我的话不会让人觉得我是那样的人,因为我不是那样的人。但我确实坚信,基于我们今天的认知——当然,随着我们明天对宇宙的理解加深,这种信念可能会改变——我们所有的意识,我们所有的情感,都不过是我们大脑里那团混乱、灰色的物质中上演的某种物理过程。
在我看来,这并不会削弱意识。它不会削弱我们对爱、快乐、悲伤,以及任何其他构成我们人性体验的感受。但我认为,它确实揭示了这些感觉背后真正的潜在机制。而这不过是我们大脑内部发生的某些事情,总有一天我们会充分理解它,并将其详细地绘制出来。
蒂佩特女士:好的,我们来看看我们对时间的这种非常普通的体验。它就是——再说一遍,它就是我们感知到的每一天的实质和结构。所以,我们的感官告诉我们牛顿的机械世界的故事,对吧?在爱因斯坦告诉我们时间是相对的一百年后,我们仍然无法真正理解这一点。我的意思是,他说这是一种顽固的错觉。我们有一种顽固的错觉,我们的感官不断地强化着这种错觉:时间是一支向前推进的箭。它是线性的。有过去、现在和未来。
格林先生:是的。
蒂佩特女士:我们无法真正理解这一点。但你,你生活在其中,你一直与这种对现实的理解息息相关。那么,作为一名科学家,你拥有的知识是否会影响你对时间的体验?你是否能够以不同的方式体验时间?
格林先生:所以,如果你问我,过去是否已经过去?是的。我会回答“是”。我的父亲去世了吗?他真的消失了吗?是的。作为一个人,我会这样回答。我试着去理解,正如爱因斯坦教导我们的那样,过去并没有真正消失。它和现在、未来一样真实。你只需要认识到,不同的观察者,宇宙中不同的个体,以不同的速度运动,会以不同的方式解读现实。
是的,我知道那些东西。我教这些,我让学生做题、考题。但如果你问我,我是否真正能将这些知识融入到我自己的生活体验中?没有。这很难。要超越我们感官所能体验到的日常生活的种种局限,真的很难。
蒂佩特女士:请你帮我分析一下,比如在你真正尝试做这件事的时候。
格林先生:是啊。我的意思是,有时候我会沿着百老汇大街走,去西区市场买牛奶,想必在座的各位也都这么做过,我会和别人擦肩而过。然后我会想象我的手表走得比他们的慢,当我看他们的手表时,感觉时间走得很慢。而当他们看我的手表时,感觉我的手表走得也很慢。没错,我就是喜欢玩这个游戏。把自己置身于物理学所描述的真实世界里,这其实挺有意思的。
但这并非出于什么直觉,或者说是深刻的直觉。如果你凌晨两点把我从睡梦中唤醒,问我任何关于时间的真正问题,我会以一个普通人的身份回答。我不会基于一个物理学家的知识来回答。
蒂佩特女士:我觉得它不够优雅。
格林先生:嗯,是的。我的意思是……
[笑声]
格林先生:我能想象,有一天我们会进化到某种程度,或许我们会体验到高速运转的生活,或者在强引力环境下生活。到那时,我们的直觉就会转向真正发挥作用的现实。但在低速和低引力环境下,牛顿的世界观能够非常出色地描述世界的运行方式,而我们的直觉也正是由此演化而来。我们也只能接受这种现状。
蒂佩特女士:好的。我们先回答几个问题,几分钟后再回来结束。我想大家会怎么做?——这里有个麦克风。
观众1:格林博士,您好。目前我们掌握的弦理论的最佳证据是什么?您认为最有力、最可信的证据有哪些?谢谢。
格林先生:是的。证据表明弦理论是正确的。很好。那么,你们还有其他问题吗……
[笑声]
格林先生:不,好的。所以,对于你的问题,我的简短回答是:绝对没有证据。弦理论完全是数学问题,目前没有任何实验可以证明这一理论存在证据。因此,弦理论实际上应该被称为“弦假说”。在科学领域,“理论”一词有着非常具体的含义。而弦理论目前还达不到这个标准。
话虽如此,我想指出的是,我们已经检验了量子力学。我们知道它是世界运行方式的一部分——我们也检验了广义相对论。我们知道它是世界运行方式的一部分。我们相信宇宙必须对物理定律有一个自洽的描述。如果没有弦理论、量子力学、广义相对论或我们的引力理论——它们就无法自洽地结合在一起。
令人惊奇的是,在弦理论中,你会发现,例如,希格斯场,或者某种可以被视为希格斯场的粒子。你会发现,你可以将电子、夸克和中微子纳入其中。你会发现,你可以将产生弱相互作用力和强核相互作用力的规范对称性纳入其中。
因此,所有这些在20世纪缓慢而系统地发展起来的思想,都自然而然地融入了弦理论之中。更重要的是,弦理论将引力和量子力学结合起来了。所以,我们有很多理由对这个理论感到兴奋,也有很多理由有足够的动力去研究它。但是,我们至今还没有与实验取得联系。
[音乐:《I'm 9 Today》 - Mum ]
蒂佩特女士:我是克丽斯塔·蒂佩特,这里是《论存在》 。今天,我们将与物理学家布莱恩·格林一起重新构想宇宙。我们正在哥伦比亚大学戴维斯礼堂接受观众提问。
[音乐:《I'm 9 Today》 - Mum ]
观众2:格林博士,谢谢您。感谢您所做的一切工作,以及它对我们社团的影响。我是一名神学家。所以我有两个问题。关于自由意志,我要么没听懂,要么没被您说服。因为听起来您的观点似乎把我们置于一个非常决定论的宇宙中,我们某种程度上就像是按照这些普遍规律行事的机器人。而我们作为有意识的生命体,在这个极其复杂且充满创造力的实体中,似乎没有任何新奇之处。这是我的第一个问题。
格林先生:是的,这很难接受。
[笑声]
观众2:那么,您能说点什么吗……
格林先生:但我不会断言这完全没有新意。不过,自由意志的确可能会消失。
观众2:所以,自由意志就等于选择。难道根本没有选择这回事吗?
格林先生:没错。
观众2:我不选择去爱。我不选择去付出。我不选择活着,回到加缪的语境。
格林先生:嗯,这完全取决于你对“选择”的定义。如果你说的“选择”是指你本来可以做其他选择,那么我会说是的。但我认为你需要重新定义一下“选择”这个词的含义。“选择”是一种选择的感觉。当然,物理定律的确在起作用,这才是你做出那个选择的根本原因,但选择本身就是一种做出选择的感觉。而我们每个人都有这种感觉。
我认为这个定义很贴切。它确实需要你稍微调整一下直觉,才能意识到,或许是物理定律在幕后运作。但没错,那种选择的感觉是真实存在的。而这正是我们应该重新定义自由意志的含义。
观众2:自由意志……
格林先生:自由意志是一种做出选择的感觉。尽管在幕后,物理定律一直在操控着这一切。
观众2:谢谢。我仍然不认同。
[笑声]
观众2:我的第二个问题与论证神圣的现实有关,我们姑且用“上帝”这个词吧。既然我们神学界已经不再这样论证了,为什么你们还要一直强调这一点呢?
格林先生:嗯,如果你用“上帝”这个词来指代一个由我们周围世界所见物质构成的存在,并受这些物质所遵循的相同法则支配,那么上帝就是一个完全自洽且合理的概念。如果你指的是这个意思,那么我们说的就是同一种语言。但如果你指的是传统意义上的上帝,即一个可以干预世事、可以促成不受物理定律支配之事的存在,那么我们说的就不是同一种语言了。
我得说,我并不是说这个想法是错的。它或许是对的。或许这一切都是上帝的旨意。也许上帝安排了一切,还有一些类似的说法,认为上帝袖手旁观,任由一切自行发展。这很可能就是真相。我真正想说的不是这个想法本身是错的,而是作为一名科学家,我觉得它极其无趣,因为它无法让我对我们一直在讨论的任何深奥问题产生新的见解。它对任何计算都没有帮助,也无法帮助我理解这些重大谜团。它只是把一个谜团换了个三个字母的词重新命名而已。这就是我觉得它无趣的原因。并非说它是错的;我只是觉得它无趣。
我想指出的是,我发现科学与宗教之间的对话非常有趣,因为对我而言,这种对话真正触及了我们是谁、我们从何而来、我们渴望理解、我们讲述的故事,以及我们试图获得深刻理解的根源。我觉得这非常引人入胜。我说它无趣,指的是就物理学问题而言。它无法让我在这些问题上取得任何进展。
听众3:格林博士,您对支撑我们理解自身经验的这种奇妙的数学现实的阐述非常精彩,我们正是通过这些深刻的问题来探寻它的。作为一名外行,我虽然听不懂您的讲解,但还是非常赞同。不过,我的问题是,随着这些深刻问题的答案越来越违反直觉,当它们只对那些能够理解这类精妙数学答案的人开放时,这一切究竟有多大用处,或者说有多真实呢?
格林先生:嗯,再说一遍,我们现在觉得复杂的东西,一百年后我们可能就会在二年级教了。所以,这种情况我们见怪不怪了。因此,我认为我们不能仅凭某一时刻的观察就断定哪些事情我们能接受,哪些事情我们不太能接受。但我认为,重要的是要认识到,正如我们之前讨论过的,即使是量子力学那些抽象深奥的概念,如果你有一部手机,你口袋里就装着量子力学。
你拥有的设备,你拥有的个人电脑,任何带有集成电路的东西,都依赖于量子力学这套精妙的数学理论,它使我们能够操控电子,让它们在微小的电路中运行。所以,这些理论并非只是疯狂的数学运算,也并非只是对世界运行方式的怪异抽象的洞见;它们实际上已经渗透到我们日常生活的方方面面。
所以,我认为这清楚地表明,无论使用手机的人是否理解薛定谔方程,这些都至关重要。而且随着时间的推移,我认为理解这些概念的人和不理解这些概念的人之间的障碍会再次降低。因为随着时间的推移,对一代人来说难以理解的概念,对下一代人来说会变得习以为常。
蒂佩特女士:爱因斯坦说过,他有一种宇宙宗教情怀,充满惊奇、敬畏和神秘感,这就足够了。请问,您是否也有这种宇宙宗教情怀?或者说,这个词组是否引起了您的共鸣?您会如何描述这种情怀呢?
格林先生:是的。再说一遍,这一切都取决于这些话的含义。
蒂佩特女士:没错。
格林先生:但是——所以,如果不给它贴标签……
蒂佩特女士:那么,你会用哪些词来形容自己呢?
格林先生:是的,如果不给它贴标签,我只能说,我对宇宙的构成方式有着深刻的理解,它展现出惊人的和谐,可以用一些非常简单的数学定律来解释,这些定律真的可以写在一件T恤上——这不是杜撰的——我的意思是,我的孩子们就有一件这样的T恤,他们有时会穿。
运用这些定律,我们就能真正理解宇宙从诞生后瞬间的演化过程——大爆炸至今仍是个谜——但我们基本可以理解它从诞生后瞬间到今天这段时间的演化,并对其大致特征有相当清晰的认识。这真是太神奇了。对我而言,这简直是一种精神上的体验。所有这一切——这世间万物的复杂性都可以简化为几个简单的概念。数学的力量,对我来说,几乎是一种精神上的体验。所以,是的。如果这算是对宗教的一个恰当定义,那么我绝对是个虔诚的信徒。
蒂佩特女士:我只是——你提到了你的孩子,我就在想,如果他们告诉你他们别无选择,只能那样做,因为他们没有自由意志,那该有多方便啊。
[笑声]
格林先生:他们的确这么做了。而且他们说得对。他们从来没有受到惩罚。但我别无选择,只能惩罚他们。这就是回应。
[笑声]
蒂佩特女士:接着刚才提到的精神感知力——爱因斯坦用过的另一个概念或意象是宇宙背后存在着某种心灵或智慧,他指的未必是造物主上帝。但是,尤其是在谈到隐蔽性这个问题时,以及我们一直在探讨的这个话题,即我们所认知的现实本质并非我们能在纷繁复杂的经验中感知到的东西,而经验正是我们所拥有的全部。
所以,如果你思考一下——我不知道这个词对你来说是否合适——但如果你思考一下宇宙背后的意识、智慧,甚至是秩序,你会如何想象它呢?它也包含某种隐秘性,以此来阐明它的观点。
格林先生:所以,我的意思是,需要记住的重要一点——我认为很多物理学家都有这种观点——我们并不认为这一切背后存在某种意识,但我们确实……
蒂佩特女士:对。是的。
格林先生:但我认为,我们确实设想存在一些强大的定律,它们能够做到一些你根据最肤浅的方程式解读而无法预料的事情。我的意思是,广义相对论、量子力学中的简单方程式以及粒子物理学的标准模型——如果我们把它们结合起来,经过数十亿年的时间,它们怎么可能共同作用,最终创造出你我这样复杂而有意识的生命体呢?
我们怎么可能仅仅通过进化改变就从物理定律中诞生呢?但这就是数学的力量。所以,如果你愿意,可以称之为“幕后黑手”。你可以称之为“上帝的幕后黑手”。我更愿意称之为“方程式的幕后黑手”。正是它引领我们从最初走到今天。
蒂佩特女士:好的。我想这是你最后要说的话了。谢谢你,布莱恩·格林。
格林先生:我的荣幸。
蒂佩特女士:谢谢大家的到来。
[掌声]
[音乐:“Summer Colour”,演唱者:I Am Robot And Proud ]
蒂佩特女士:布莱恩·格林是哥伦比亚大学物理学和数学教授,也是世界科学节的联合创始人。他的著作包括《优雅的宇宙》和《隐藏的现实:平行宇宙与宇宙的深层法则》 。
[音乐:“Summer Colour”,演唱者:I Am Robot And Proud ]
蒂佩特女士:我和布莱恩·格林谈话中的一点至今仍让我百思不得其解,可惜我们没能把它放进节目里。弦理论提出的其中一种观点是,我们所感知到的现实,包括我们自身,都像是全息影像。
格林先生:这个想法的历史涉及很多物理学知识,但其核心观点是,我们实际上可能是存在于我们周围薄表面上的物理定律的全息投影,比如说,这个薄表面位于宇宙的边缘,就像全息图是一张薄塑料片,当光照得当时,就能形成逼真的三维图像一样。我们可以说,我们就是存在于这个边界表面上的物理学的三维图像。
蒂佩特女士:这难道不会引出信息来源的问题吗?我的意思是,你用的一个比喻——我们就像摩天大楼之于建筑师的蓝图,或者——但是谁——这张蓝图的来源是什么?
格林先生:没错,这个问题很难回答。
蒂佩特女士:想了解更多我与布莱恩·格林对话中的精彩观点,请访问 onbeing.org 或您下载播客的任何平台,收听未经剪辑的采访。
[音乐:凯特尔演唱的《一闪一闪小星星》 ]
工作人员: On Being 的成员包括 Trent Gilliss、Chris Heagle、Lily Percy、Mariah Helgeson、Maia Tarrell、Marie Sambilay、Bethanie Mann 和 Selena Carlson。
蒂佩特女士:本周特别感谢哥伦比亚影业的罗伯特·波拉克、艾玛·张和米兰达·霍金斯;以及 Argot Studios 的保罗·鲁斯特。
我们优美的主题曲由佐伊·基廷创作并演唱。每集片尾字幕中最后出现的歌声则来自嘻哈歌手莉佐。
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