诺奖得主谈《三体》变身“磁铁”:预测人类生命能在外星延续

原创 David Gross 世界顶尖科学家论坛 来自专辑星辰大海

编者按

在近日刚刚落幕的世界顶尖科学家协会(WLA)与央视新闻合作推出的太空论坛系列第一期《和诺奖科学家谈深空探测》节目中,五位诺贝尔物理学奖得主齐聚线上,贡献了精彩绝伦的对宇宙探索的大讨论和畅想。

WLA与央视新闻合作推出的太空论坛系列第一期的直播场景。图|CCTV NEWS

本篇为大家带来的是2019年诺贝尔物理学奖得主大卫·格罗斯(David Gross)的个人演讲。

大卫·格罗斯( 生于1941年),美国理论物理学家,因为发现了量子色动力学中的渐近自由而获得了 2004年的诺贝尔物理学奖。八十年代中期以来他致力于弦理论的研究。

浩瀚宇宙还是微观粒子?

Outer Space or Inner Space?

我们人类总是在中间地带探着脑袋,兴致勃勃地探索着内层空间和外太空。对于内层空间,我们研究着能想象到的最小的距离,像粒子物理学这样的领域;对于广袤的外太空,我们拓展着可以观察到的最远的距离,探索着地球外的空间。

这张螺旋星云的壮观细节图像,呈现的是一个长达万亿英里的隧道,其中的发光气体是由一颗临终的恒星产生的。哈勃的视角捕捉到了彗星般的光丝,向后指向星云中心的白矮星。图|NASA

01

内外空间,有何关联?

内层空间是我整个科研生涯想要探索的东西,也是我们深信构成物理学的基石;外太空是宇航员和天体物理学家不断耕耘的领域。

人类总是在这之间。我们清晰地渴望着可以去挖掘、去解读宇宙、外太空、宇宙的结构、宇宙的历史。

天文学家通过接收电磁信号、光波、无线电波、伽马射线、粒子、中微子、宇宙射线还有现在的引力波来更好地了解恒星和星系的情况。在人类可观测到的宇宙中其实有上千亿的星系。

科学家表示,通过研究探测到的中微子,他们可以了解距离地球数百万甚至数十亿光年的天体物理现象的本质。图|The Literary Mouse Paradigm

而我们这些研究内层空间的则是通过最尖端的显微镜、高能粒子加速器来从微观距离观察高能粒子来探索原子的结构、原子核的结构……最后我们希望做到的事能够探索时间和空间的结构本身。

其实,在这两个层面的探索的需求是相当不一样的,在广袤无垠的距离,将宇宙当成一个整体探索的人和在极微观的层面研究物质、能量和时空的人,他们在分头探寻着不一样的东西。

但是他们的需求在说到探寻宇宙中最深入的问题是一致的:例如宇宙的起源;宇宙是怎么样产生的;它又是怎么演化的;我们现在观察到的这些星系,恒星究竟是怎么来的,怎么出现的。

宇宙指的是所有的空间和时间(时空)以及里面所有的内容,包括行星、卫星、恒星、星系、银河空间里的内容和所有物质和能量。图|steemit

其实要想回答这样的问题,我们首先就要理解在宇宙之初究竟发生了什么。

而在我们探索外太空的过程中,我们就了解到了在“大爆炸”的附近,宇宙起初是非常小,非常热,能量非常密集。这就与我们对这些微小尺度上的物理研究密切相关的。

在宇宙的起源中,最被普遍接受的科学解释——“宇宙起源于大约150亿年前的大爆炸”。图|steemit

所以外太空的研究和我们微观层面的研究是密不可分的。而且在过去的这一百年中,这两个方向的研究以非常不可思议的程度互相融合,互为补助。让人类更好地、不断地认识外太空和微观层面的物理学。

02

地球人,是宇宙中孤独的存在吗?

我们现在的很多谈话都会涉及到这样的一个对话:所以除了地球之外的宇宙,到底有没有别的生命体?

漫威电影中的超人气外星生物格鲁特。图|polygon

这也是是另一个我们正在探索的非常庞大的主题。我们地球人是孤独的吗?火星上有没有生命的化石?我们在外星球上究竟能不能找到别的生命?

更令人心潮澎湃的可能性是我们不仅能侦查到别的生命存在的迹象,还能和像我们人类一样的智慧生命交流。

我也不知道这个问题的答案是什么。不过这真的是一个非常美妙的问题。我相信不太可能地球以外的宇宙上没有别的生命形式存在。但是地外智慧生命呢,现在我们还没有接收到由他们发来的信号。

鉴于“我相信”不是什么科学的术语,我是理论学家,所以还是用“我预测”吧。“我预测”人类如果生存下来了并且人类作为智慧生命将这种高科技的智慧社会不断延续下去,那么在一千年,甚至上万年的宇宙演化过程中,我们是有可能去其他星球延续生命的。

03

三体,是我这么多年读过最好的科幻小说了!

《三体》的三部曲从第一部到后面的《黑暗森林》、《死神永生》是迄今为止这么多年以来我所读到的最好的科幻小说了。

《三体》系列。图|Amazon

所以我真的想向大家隆重地推荐《三体》三部曲。真的好想把这么精彩的书推荐给所有人看。书里有海量的基于科学的推测,很显然,作者一定懂很多物理学的东西,因此才会诞生出这么令人着迷并且有趣的推理。

《三体》中提到了一个很有趣的概念,也可以算是警告:黑暗森林。一个文明其实是永远无法确定外星文明的真实意图的。也就是说,我们不能假设拥有高科技的智慧生物都会对地球人类很友好。

本质上,作者说的是这样一件事:当科技发展过于迅猛之后,如果你发现了另一个文明的时候,可是由于有限的光速的限制,所以就算人类可以和其他文明建立联系的话,可能已经过去数不清的年数了。这个过程有可能是几百年、几千年甚至是数十万年。

那么在这个过程中,你所发现的这个文明可能早就有了巨大的发展,很有可能它的技术已经远远领先于你了。作者同时强调银河系中的物质和能量的数量是有限的,所以每一个文明都会把别的文明视作是威胁。因此,一旦一个文明被标记为“已被探测到”,那它就要小心了,因为它会被科技更高阶、更强大的文明消灭。

所以作者刘慈欣所支持的方式是保持安静。不希望任何人用哪怕是电波的形式发送小广播,来企图和别的文明建立联系。这真的是非常引人入胜的一本书。

刘慈欣说的“黑暗森林”规则是社会学的规则。我不确定这种规则属不属于科学的范畴。我也不确定宇宙中是不是有这样的一种规则,即:当你在浩瀚宇宙中发现了别的智慧生命后,你要除之而后快,因为他们的存在对你的文明构成了一种威胁。

但是毋庸置疑的是,《三体》中充斥着迷人的推理,同时也有好多对于物理学、宇宙学的特别有趣的想法,包括了对于宇宙的最终结局的讨论。它会无限的膨胀吗,还是它会有一天会坍塌、崩溃。宇宙中是不是有很多别的世界,让我们通过通道穿梭。这真的是一本精彩绝伦的书,我想向每一个人都推荐。

编译|Kai

责编|羽华