比科幻更神奇的科學

劉慈欣

科幻小說能夠引發讀者對科學的興趣，進而投身于科學研究事業，這樣的例子有許多。但科幻小說本身卻并不是以科學家為讀者對象的，造就了硬科幻類型的坎貝爾曾經聲稱，他的雜志上發表的科幻小說是給工程師看的，但也沒說是給科學家看。顯然，科幻小說中的科學對于專業科學家而言過于幼稚簡陋了，其中的硬傷也常常讓他們難以容忍。在二十世紀八十年代，我曾經讀過大量的包括科幻小說在內的西方類型文學，深知寫出好小說不容易，但在小說里在某個領域顯得很專業并不是一件難事，西方類型文學作家們深諳此道，像科幻中的邁克爾·克萊頓、軍事小說中的湯姆·克蘭西和專寫各專業領域的阿瑟·黑利都是此中高手，他們在小說中所表現的專業程度真的能把讀者唬得五體投地。但這種“專業”只是對一般讀者而言，在真正的專業人士面前無疑是千瘡百孔的。所以，當我得知李淼老師在看《三體》系列，后來又得知他在寫這本書時，心里很是不安。

但在讀完《〈三體〉中的物理學》的書稿后，我對李老師的眼界和胸懷深為敬佩和折服。他并沒有像一般的讀者和網友一樣，專注于挑小說中的硬傷（在這方面他無疑是最有資格的），而是以《三體》中的科幻內容作為引子和起點，描繪了一幅現代物理學和宇宙學的宏偉圖景。從牛頓力學到相對論，從量子力學到弦論，從多維空間到黑洞，從宇宙的誕生到最后的終結，甚至還從物理學的角度探討了自由意志的命題。本書幾乎涉及物理學和宇宙學前沿的所有方面，在一本篇幅不長的書中展現了如此廣闊的視野，呈現出如此豐富的內容，令人贊嘆。同時，書中對各個話題的探討并非浮光掠影，也不是僅僅滿足于用簡單的比喻對復雜的理論進行粗略的描述，而是很快抓住了其科學和哲學的內涵，處處可見作者思想的犀利和深刻。在對理論內容的敘述中，作者的語言準確而生動，更難能可貴的是，為了照顧不同的讀者，還對一些復雜的理論進行了不同次層的描述。

《〈三體〉中的物理學》給人印象最深的地方還在于，作者沒有局限于知識的敘述，而是在《三體》的背景上提出了許多富有創意的想法和推論。比如在超光速航行的狀態下，在不同時間多個自我的出現;在四維空間中，電磁波能量的衰減與距離的立方成反比，以及黑域中低光速對精細結構常數產生的影響，都可能導致分子和原子解體，使從三維世界進入其中的一切都灰飛煙滅;還有關于水滴和降維攻擊的可能性，創造小宇宙的可能性等，都十分震撼和新奇，讓我們有讀科幻小說的快感，但這些推論又都是建立在嚴謹的科學理論基礎上，建立在作者對物理學和宇宙學深刻的理解上，有科學幻想的神奇，卻比其高一個層次。

最初我是從《新發現》雜志上知道李淼老師的。在這本由歐洲引進中國的著名科學傳播雜志上有他的一個專欄，當時他正在專欄上發表《中國神話中的現代物理學》的系列文章，用現代宇宙學理論演繹中國古代神話，從盤古到玉皇大帝，都在現代的宇宙演化圖景中扮演著自己的角色，構筑了一幅色彩奇異的畫卷。作為一名物理學家，作者對中國文化的廣博知識自然讓人印象深刻，但最令人驚嘆的是作者在文中所表現出來的想象力，天馬行空，汪洋恣肆，又不乏幽默風趣，讓我這樣的科幻作者也不得不嘆服。而這樣的想象力與他精深的專業知識相結合，更是難能可貴。后來，我又看到了李淼更多的文章，也常看他的微博，發現他的知識面很廣，特別是對文學和音樂都有廣泛的涉獵和修養，還是一位詩人，在微博上貼出了許多現代詩，那些詩精致而意境深遠，讀后回味無窮。其實這樣的科學家在國外并不罕見，就我讀過的科學傳播著作而言，像彭羅斯、劉易斯、加來道雄等人，都是知識廣博、文理俱佳的自然科學學者。但在國內則不同，以前我也接觸過一些國內的科學家，他們留給我的印象是嚴謹認真，勤奮努力，但總感到缺少一種靈氣，在自己的專業領域之外視野比較窄，對專業本身也缺少一種超越性的眼界，這可能是中國文理分科的教育環境所造成的。所以知道李淼老師后，我和《新發現》的主編嚴鋒教授一樣發出感嘆：原來我們也有這樣的科學家！李老師所研究的弦論是物理學最前沿的理論，這個理論體系具有強烈的未來物理學的色彩，正如有人評論說，弦論很可能像古希臘德莫克里特的原子論，要到兩千年后才可能在實驗中得到證實。研究這樣的課題，必須有開闊的視野和靈動而深刻的思想，以及美學上的敏感和悟性，我想本書的作者就是這樣的科學家。

回到《〈三體〉中的物理學》上來，科學與文學的結合能給我們帶來什么？

從狹義上看，科學能夠給處于困境中的文學帶來豐富的故事資源。當今的文學可以分為兩部分：主流文學和類型文學，兩者日益分化。主流文學最明顯的現狀就是，怎么說比說什么更重要，具有高度形式化的特點。特別是后現代文學，它的形式已經掩蓋了故事的內容，變得晦澀與破碎，以至于和普通大眾的距離越拉越遠。主流文學的形式化可以找出種種深刻的原因，但有一個簡單的原因在里面：文學的故事講完了。現代文學有很重要的兩種手法：解構和拼貼，這兩種手法和故事資源有著密切的聯系。解構和拼貼都是把以往大家熟悉的東西打亂重組，賦予一個新的意義，這其實是對已經開發過的故事資源進行再利用，充分反映了文學故事資源的枯竭。對類型文學而言，雖然沒有走主流文學的路子，因形式化而晦澀和遠離大眾，但是其故事構型已經為大家所熟知，因此故事要征服、震撼讀者已經越來越困難。除非將情節極度扭曲，否則讀者腦海里總有一種似曾相識的感覺。正因如此，有創意的能夠征服讀者的故事越來越難以出現。

對于科學與文學的關系，人們一直有一個很大的誤解，認為科學對文學是一種束縛。這種誤解在把奇幻與科幻兩種幻想文學體裁進行對比時表現得最明顯。人們傾向于認為，與科幻相比，奇幻在想象力上要自由得多，因為不受科學規律的束縛。但現代科學所展現出來的大自然和宇宙的可能性，已經遠遠超出了人們的經驗和直覺，這種可能性給文學帶來的恰恰是更大的自由度。以奇幻和科幻中的超能力為例：奇幻固然可以自由地賦予人物各種超能力，不受自然規律的限制，但迄今為止在奇幻文學中我們能想到的最強的超能力，就是造物主的能力：上帝在七天內創造了世界。那么科學的創世圖景是什么樣子呢？按照宇宙學中的暴脹理論，宇宙曾經由一個比原子還小的奇點瞬間膨脹到我們現在的宇宙尺度，可見半徑有一百多億光年，這個過程只需一個普朗克時間，也就是10的負43次方秒。如此巨大的力量對我們常人來說完全不可想象，上帝的七天創世根本無法與之相比。但更為震撼的是，這個創世圖景不是虛假的幻想，而是基于現有的對宇宙的觀測數據所做的嚴格的科學推論。由此看到，科學其實是對文學的解放，而不是束縛。

科學的故事資源可分為兩類：一類基于古典科學，另一類基于現代科學，這兩者在物理學上大體以相對論為分界。

古典科學在文學上的最大特點是符合人們的日常經驗和直覺，其故事資源雖然已經被大量開發，但仍有巨大的潛力。在2012年成都《科幻世界》舉辦的創作筆會上，李淼老師曾提出，科幻應該從最簡單最基本的科學原理推導出精彩的故事，這是一個很高明的見解。像《冷酷的方程式》《追趕太陽》等，都是這樣的經典作品，已經過去的科幻小說的黃金時代在很大程度上是建立在這樣的創作理念上的。但要做到這點也十分困難，需要超強的想象力和創意，是對科幻作者真正的考驗。

現代前沿科學理論中的故事資源，是目前很少被開發的處女地。本書中涉及的物理學和宇宙學，都是探求世界最根本的原理、最終極的本源，這其中蘊藏著豐富的故事寶庫。但它目前提供的世界圖景，跟我們的常識有很大的差異，許多的知識，如弦論中的十一維空間，也只能用艱深的數學語言才能精確地描述，一般的科幻作者很難從數學層面真正理解這些理論，更不用說把它們變成生動的故事。這樣的科幻小說，只能由科學家來寫，所以我們還是期待李淼老師的科幻作品早日問世。

從廣義上看，科學與文學的結合有著更為深遠的意義。現代科學前沿離大眾越來越遠，比如量子力學的思想清末民初時已經在歐洲出現，但直到今天，它的世界觀對大眾而言仍然十分陌生和遙遠。把現代科學的最新發現和理論向社會傳播，對文明的發展是至關重要的。

我一直認為，科幻文學無力承擔科學傳播的重任，因為科幻中的科學不是真正的科學，而是科學在文學中的一種映象和變形，這一點相信大家看過《〈三體〉中的物理學》后都會認可;但科幻卻能夠表現宇宙和大自然的神奇，激發人們對科學探索的興趣，進而提升人們對科學的關注程度。《三體》系列中的科幻想象與真正的科學有很大距離，但它的出版能夠引發讀者對前沿物理學和宇宙學的興趣，進而引出了《〈三體〉中的物理學》這樣一本比科幻小說更神奇的科學傳播著作，作為科幻作者，這無疑是我最大的安慰。