世界是（不）對稱的

郁喆雋

物理學(xué)家費(fèi)曼在一次科普講座中提出過這樣一個問題：如果有一天人類遇到了外星人，怎么和他們談?wù)撟笈c右呢？這個看似無厘頭的問題，卻包含了深意：外星人如果可以和人類交流，那么他們必定也擁有一定的對于客觀世界的知識，例如長度、數(shù)量等，以及用來描述它們的語言和概念。即便各自語言不同，仍可以找到共同的定義基礎(chǔ)。例如用氫原子的直徑來定義長度單位，就像人類用通過巴黎的子午線從赤道到北極點(diǎn)長度的萬分之一來定義“米”。

不過，人類之所以認(rèn)為左和右是理所當(dāng)然的，或許還有另一個前提條件—我們的軀干和四肢大致是沿著脊椎成左右對稱的，而內(nèi)部臟器則大多是不對稱的。絕大部分人的心臟長在左邊，而肝臟長在右邊，但也存在極少數(shù)的鏡像人。倘若外星人不是像我們這樣的脊椎動物呢？如果它們接近章魚那樣，有八個爪子（觸腕），還會區(qū)分左和右嗎？地球上還有一些生物是輻射對稱的，例如水母、海星和珊瑚蟲。動畫片里的“派大星”被擬人地畫上了眼睛和臉，但其實(shí)海星并沒有頭和尾的分別。畫臉的地方其實(shí)就是海星的五條腿之一。更有甚者，還有些生物完全沒有對稱性，例如海綿和阿米巴變形蟲。由于缺乏對稱的肢體，它們極有可能無法也不需要理解左右乃至上下的區(qū)別。

在那次講座中，費(fèi)曼最終引入了某些粒子的手性（chirality），來向外星人解釋左和右。其實(shí)，他本來舉這個例子的進(jìn)階目標(biāo)是要介紹宇稱不守恒定律……即便不進(jìn)入怪誕的微觀世界，停留在穩(wěn)定的宏觀世界里，對大多數(shù)人來說，左和右雖然看似清楚，但是難以界定，因?yàn)樗且粋€相對方位。只有當(dāng)人們都頭頂向天，面對一個方向時，左右才是一致的。有研究表明，有個澳大利亞原住民部落的語言中根本就沒有表達(dá)左右前后的詞匯，而只用東南西北。這樣倒也可以避免左和右引發(fā)的誤解。

曾經(jīng)有個人在公眾演講中問，行人都靠右，那左邊留給誰呢？這句話雖然被當(dāng)作笑話，但不知道現(xiàn)場是否有人點(diǎn)破他？這個世界在很多情況下的確是不對稱的。覺得世界總是對稱的人，可能是無知；而覺得世界永不可能對稱的人，大致就是出于“惡意”了。左和右的不對稱，不是因?yàn)槿撕腿瞬煌∈且驗(yàn)槿撕腿讼嗤Ｗ詈玫幕夥绞胶芎唵巍D(zhuǎn)個身。