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新书速递 | 未受蒙蔽的未成年人,这才是你的世界

2022-08-07 16:36
来源:澎湃新闻·澎湃号·湃客
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前几日,#“中国天眼”发现地外文明可疑信号#的消息冲上微博热搜,一时,“降临派”和“拯救派”吵得不可开交,“毁灭吧,累了”派也引起很多人的共鸣,还有人故意将此消息与最近的几则相关新闻放在一起,让人浮想联翩:美国五角大楼召开UFO听证会,俄罗斯航天局局长说外星人或许正在监视地球,日本文部科学省发现外太空有氨基酸的存在,中国天眼捕捉到外太空不明信号。

“中国天眼”,图片来自网络

虽然很多人聊起外星人,似乎比对邻居还熟悉,但宇宙学成为一门可以量化的科学,只是最近几十年的事情。根据《这才是你的世界!——时间与空间的思想实验》一书中的介绍,1974年,人类第一次向太空主动发射“无线电报”。那条被称为阿雷西博信息的内容是1679个二进制数字,包含着人类使用的数字、DNA元素和基本结构、人类形状和地球人口总数、地球和发射台的位置。1977年,两颗太阳系外空间探测器——旅行者一号和二号,发射上天,各自携带一张相同的“地球名片”——12英寸的镀金铜碟,外号“金唱片”,内含来自不同文化与时代的音乐、各样动物叫声和风雨雷电的录音、115张“相亲照”、55种语言的问候语等等。

书中插图:金唱片和旅行者一号。图片来自NASA

此后,人类虽然一直没有停止搜寻外星人,但目前,“没有任何证据显示外星人存在或来过地球”。事实上,“中国天眼”此次的团队负责人张同杰教授表示,这次的可疑信号是某种射电干扰的可能性非常大,美国加州大学伯克利分校地外文明研究中心的首席科学家丹·维尔海姆也表示,“中国天眼”此次发现的“可疑信号”很可能来自地球,而不是外星人。

但也许有时候,外星人是否真的存在并不重要,重要的是人类渴望外星人存在,就像《这才是你的世界!》中所说的,“文明总是期待发现文明”,“如果没有其他文明,没有智慧生命,那地球之外,在人类的意义上,就有可能是‘空’的,而人类最终会厌倦那种‘空’”。

《E.T.外星人》剧照,图片来自网络

《这才是你的世界!》面向“未受蒙蔽的未成年人”,以“成长小说”的形式,介绍了最近一百多年人类对时空的探索与发现。从牛顿的苹果到康德的苹果,从光到宇宙波,从时空的形状到时空的方向,从时间闭环到时间旅行,从外星人到人类的终局,从时间之“生”到时间之“死”,书中,少年安得在神秘的马克叔叔的引导下,一步步拆解伽利略和牛顿时代的“旧时空”,最终迈入爱因斯坦的“新时空”。

此处“未受蒙蔽”意指思维未受教育和日常经验所固化。作者认为,很多成年人走不出青少年时期的教育和日常经验,将中学习得的“旧时空”当作已经完工的科学大厦,进而故步自封,再学现代科学就不易吸收了。而尚未被这些知识“先入为主”的未成年人,反倒可以轻装上阵,更易于或更乐于理解和接受“新时空”。

所以阅读本书,不需要前置知识,读者可像听故事一样重新认识世界。某种程度上讲,本书即是由一个一个的故事组成的。“大故事”讲的是少年安得如何在马克叔叔的帮助下重新认识世界,认识时空,认识宇宙,认识自己。“大故事”里又套了很多“小故事”:第一个科学家麦克斯韦的故事,追光少年爱因斯坦的故事,提出热大爆炸理论的乔治·伽莫夫的故事,确定性的“杀手”哥德尔的故事,还有“太空梦想家”弗里曼·戴森的故事,“弦论教皇”威滕的故事等等。这些故事就像拼图一样,一块一块,逐渐拼出了现代宇宙学的模样。

书中插图:哥德尔宇宙中的时间光锥

更重要的是,通过这些故事,读者将明白,“问题是怎样产生,别人是怎么认知、怎么思考、怎么解决、怎么证明或证伪的,他们都运用了哪些思想、哪些方法、哪些思维”。故事也许会被忘记,但思考方法却能帮助读者不断主动学习,不断拓展认知的边界。

此外,书中用例和实验都尽量选择日常生活中熟悉的环境和材料,低成本,可复制,易操作。例如,用蚂蚁在足球上的运动类比人类在地球上的活动,由冰激凌杯托的形状联想到宇宙演变,从《西游记》中孙悟空的七十二般变化想到相对论中的“尺缩钟慢”等等。在讲解时空弯曲时,马克将一张毯子铺在空椅子的两个靠手上,然后在毯子上放一颗葡萄。

请把这葡萄想象成一颗星球,把毛毯想象成空间。如果这空间里空无一物,那就是刚才绷平的那种状态,空间是平直的。可是,这颗星球放上去后,毛毯凹陷了,也就是说,空间凹陷了,而且,越靠近星球的空间凹陷得越深,但远处的空间还保持着相对平直。

然后,他又在毯子上放了一颗芝麻。

别看芝麻小,它也会造成凹陷。只是凹陷太轻微,肉眼看不清而已。如果给这颗芝麻一个横向的速度,它就会绕着葡萄,沿着圆盘的内侧转,就像是葡萄的小行星。这个弯曲的空间保证了芝麻会一直在葡萄的周围转,不会飘走。牛顿说那是因为引力,可没说为什么会有引力。爱因斯坦说那是因为时空弯曲,小球体被大球体拉着转是弯曲时空中的惯性运动。物体按最小作用量原理在弯曲时空里移动,所谓的引力只不过是根据那种路径想象出来的“绳子”而已。

一张毯子,一颗葡萄,一颗芝麻,再加一张空椅子,即具象化了时空弯曲的概念。

书中插图:弯曲时空。图片来自《大英百科全书》

作者简易是一名想当宇宙学家的日本东京大学哲学博士,因此与其他科普书相比,本书还多了一层哲学底蕴。正如作者在引言中所说,时间观、空间观和世界观既是科学,也是哲学。人活世上,一不小心,掉入观念陷阱,往往难以自拔。

看马克叔叔是如何拆解“中心”这个“观念陷阱”的:

上下左右的定义是相对于参考系的,而每一双眼睛都可以构成一个参考系。

地球外的宇宙里没有人类的眼睛,所以作为人类的概念的上下左右不适用于天体。

地球也只是宇宙里的一个天体而已,所以,地球没有上下左右。没有上下左右,就没有中心。

不只“中心”,还有“方向”“角度”“本质”等等,我们一旦想象自己离开地球,把视野拉大到整个宇宙,就会发现很多问题根本不存在,人类只不过是被自己所发明的抽象概念所蒙蔽,所束缚。从这个角度讲,认识时空,认识宇宙,不仅拓宽了人类知识的边界,也对人类的思维进行了某种松绑。

最后值得一提的是,简易作为一名父亲,曾用本书所秉承的教育理念培养自己的孩子。一双儿女在他的教导下,都在十三岁学完微积分及大学力学课程,考入大学。简易的教育理念有何神奇之处?卖个关子,各位还是去书中寻找答案吧。

新书速递

《这才是你的世界!》

简易 著

汉唐阳光 | 山西人民出版社

2022年7月第1版

编辑推荐

本书通过少年安得一家与神秘的马克叔叔的故事,呈现了最近一百多年的科学进展和发现。不需专业知识,不用公式计算,读者可在聊天一样的阅读快感中,重新认识时空,认识世界,认识宇宙,认识自己。

本书不只是给孩子的“时空简史”,也不只是关于少年安得的“成长小说”,从中,我们还将看到作者对学习方法的探讨,对知识的反思,对人类乃至宇宙命运的思考。

作者简介

简易,想当宇宙学家的哲学博士,曾任大学研究员、科技业高管及少年大学生辅导者(以本书中的教育理念辅导一双儿女十三岁考上大学)。

原标题:《新书速递 | 未受蒙蔽的未成年人,这才是你的世界!》

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