熟悉而陌生的世界

仰望星空的惊艳，拥抱河山之壮美，亲近自然生灵，对于我们身处的世界，我们因熟悉而心安，又因陌生而好奇。走在每天的通勤路上，日升月落、呼吸、运动、思考，都再自然不过，鲜有人在意物质的变化、宇宙的原理。直到孩子牙牙学语，父母们被问到种种为什么，头脑里竟没有完整的答案，熟悉的世界突然有了隔阂。 理论物理学家、诺贝尔物理学奖得主弗兰克·维尔切克也是在外孙出生后闪过这样的念头：孩童如何感受这个世界？或者说，我们生活的这个世界究竟是怎样的？《万物原理》一书是作者交出的答卷，也带领我们用孩童般单纯、诗意、包容的心重新认识这个世界。、 世界有什么呢？维尔切克总结，世界包含丰富的空间、丰富的时间、极少的组分、极少的定律、丰富的物质和能量。第一部分的各个章节就会是对这些“组成”的阐释。物理定律或会让人望而生畏，维尔切克采取了一种更诗意的写法，将世界与个体的生命联结。面对浩瀚的宇宙，人们难免感慨生命之渺小，但换个视角，维尔切克说：“微观世界有无垠的空间。在所有事关紧要之处，我们非常之大。”譬如，一个人的身体里包含的原子数量有10的28次方个，《孙子算法》把这个巨大的数成为“穰”，说得浪漫些，它是整个可见宇宙中恒星数量的一百万倍，以及我们体内有个小宇宙。一方面，我们不断把视线投向时间和空间尺度上更遥远的位置，另一方面，利用新的手段探索微小的尺度也在拓宽我们的视野。 打破内部和外部的分野，对时间感兴趣的从来不只是物理学家。圣奥古斯丁就发出国哲学之叹：“时间是什么？如果无人问起，我心知肚明，如果要向问我的人解释，我却一片茫然。”书中呈现的感知时间的方式更是超乎想象，不妨跟随维尔切克一起思考：思维的速度能有多快？瞬间能有多短？如何更精确测量时间？时间旅行能否在现实中被设计建造？维尔切克的解答并不空泛，在复杂的变量中，他试图厘清基本线索，至少是提供一种思路。拿最难量化的大脑运转速度来说，维尔切克用他擅长的物理学知识求生物学问题的解，聚焦于神经元互相通信时使用的脑电活动的脉冲之间的间歇期，维尔切克将之视作“信号处理的根本限制因素”，以电影每秒的帧数类比，估算出一生中能处理并“理解”约1000亿幅不同场景，还以英语单词的长度，把它折算成10亿个想法，这种算法真让人脑洞大开。如此富于想象力的维尔切克，预测出“时间晶体”这一兼具科学性与文学性的物质形态，便不足为奇了——协调大量原子，配合“时间晶体”，就可能提升单原子原子钟的精确度。 维尔切克口中少而简的几种构成世界的组分对门外汉来说不易理解，但他别出心裁地用两个场景让读者身临其境。一个是发现准粒子在不同条件下的特性，使之为我们所用，新型准粒子不仅有讨喜的名字——自旋子、等离子体、激子——还各有所长，新材料将构建我们的未来世界。另一场景是对细胞的研究，制造新型类细胞单元治疗疾病，对现有细胞类型进行微调，物理学和生物学的碰撞大有前景。 由“世界有什么”的基本概念，维尔切克带我们回顾了宇宙的历史，领略沿途风景，也提出了未解的谜团。最让人感慨的是他关于互补性的思考。书中提到的互补性不局限与科学领域的研究，维尔切克也借鉴了音乐中的复调、绘画中的立体主义、心理学上的自由意志以及自己儿时的宗教体验，如同在本书中一次次打破内部和外部的边界、融汇简单和复杂的系统、联结科学和其他学科的块垒，作者倡导的是用更具包容的视野来了解这个世界，如孩童般没有先入之见、人为设限，谦逊、热切、快乐地探索，碰壁时回头看看其他道路，发现新的可能。如实，我们对这个身处的世界以及人和事就会多一些共情。扩大共情圈，摆脱将自我与世界分割的错觉制造的牢笼，这是爱因斯坦的信条，亦是科学教给我们的解决现实世界纷争的钥匙。 ——壬寅年读弗兰克·维尔切克《万物原理》