科學犯暈了,這樣下去沒有個完。弦理論和超弦理論問世後,不大熱衷去敲打粒子,它們另辟蹊徑、靈感閃現(我隻能這麼說,從它們的前身量子理論開始,它們就擅長這樣,越過實驗進行純粹的理論推測),宣稱宇宙萬物最小構件不是任何粒子,而是一種古怪的絲弦。
——對,造物主就是個蜘蛛精!
如果你是跳躍式漫不經心翻閱本書,碰巧瞄到這裏,那你沒有白瞄這一眼,這是一個非常重大的、關於宇宙萬物構成本源的假說結論。
據說,這些絲弦通常非常小,約為質子的一萬億億分之一。說到這裏,為體現科學的嚴謹,我必須趕緊補充說明,它們某些情況下也可以很長,甚至橫貫宇宙,名為“宇宙弦”。這些絲弦依次以不同頻率振動和共鳴,構成各種不同性質的粒子。如果我們撥動這個振動的弦,它就會改變模式,變成誇克。再撥,可能就變成中微子。你瞧瞧,費那個勁去弄什麼粒子碰撞幹嘛!
要想說清楚這弦到底是什麼東西,也許隻能等待TOE的2.0版本來作出描述。而且,我向你保證,這個科學理論的發現和論證過程也是枯燥乏味的。本書姑且忽略。我們隻需要確認科學家的結論:這種絲弦,就是萬物的終極最小構件。幾十年過去了,沒有新的假說提出挑戰。科學家們認為,這個理論出現在20世紀純粹是意外,人類還沒有足夠的知識準備,也沒有足夠聰明到可以發現這樣的理論,它應該是21世紀的先進思想成果。我們“懂事”太早了。
注意,不是極小,而是最小。物質的基本構成,究竟是無限可再分,還是最終有不可再分的程度?這是科學和哲學都高度關注的一個重要課題。對此,本書不會輕輕飄過。物理學認為細分到頭了,而哲學就堅決不信,因為亞裏士多德認為最小組分是原子的時候,它沒有相信,結果它是對的。伽莫夫宣稱中微子、誇克是最小粒子的時候,它也沒有相信,結果它又是對的。現在,弦理論認為弦就是最小組分了,如果沒有別的理由,它當然要再次報以冷笑。
我們沒有理由懷疑弦論科學家的基本哲學素養,那麼,弦論的自信來自哪裏?
第一,能量不是連續的,而是一顆一顆地傳遞的。由於它們太小太小,即便用最強大的、未來能夠製造的更先進的顯微鏡看來,都是不可分割的。但,連續不是真相。就像河流,抽刀斷水水更流,沒人能把水流切成片兒或丁兒。其實我們知道,河水無非是一組巨量的水分子,分子之間是有縫隙的。現在量子理論認為,能量也是這樣,任何一束能量,都可以視為超高度密集的子彈掃射。一顆一顆的能量近似粒子,所以叫量子。——無法理解?給我上三百個方程式!
我們順便知道,量子力學就是這麼來的。這事兒,正是那個差點轉學音樂或別的什麼科的普朗克發現的,因此他被公認是量子力學奠基人。1900年12月14日,他提出量子是能量的最小單元,原子吸收或發射能量是一份一份地進行的。這一天被確定為量子理論的生日。
第二,空間也不是連續的,而是斷裂的。能量不連續已經足以驚掉我們的下巴,現在說空間也不是光滑連續的(專業術語叫“時空離散”),就更令人抓狂了。我對漫不經心的讀者是否聽清楚這個意思表示憂慮,這是在說,空無一物的空間,放大了看,放大、放大再放大了看,竟然像(有點兒像)篩子。篩子的眼兒?別再往眼兒裏望了,不可能有任何東西漏進去,就連能量這種絕對無影無形、無縫不鑽的東西,都要拎著包、踮著腳跨過去。你家高壓鍋當然也是有漏洞的,而且無數個,不過你盡管放心使用,完全不必擔心因漏氣而爆炸。
回過頭來理解前述關於能量的粒子形態,實際上,我們應當反過來說,大概首先因為空間(而且它還裹挾著時間)是斷裂的,能量才不得不斷裂,呈現量子態。
第三,萬物最小者,小不過量子態。更小之處,空間都沒了,東西擱哪裏?因此,普朗克認為,這是在物理上能夠還有實際意義的最小尺度。這個尺度之下,宗教也許願意談談,科學隻能保持沉默。