时钟计算的时间不断重复,但还有时钟以外的时间。维尔切克说:“我们体验的时间就不会重复。你丢出去的球不会回来,但是你可找出球在每单位时间的位置变化,那也可用来计算时间,因为变化是根据物理定律进行的。
他从小就是优秀生,因智商高入选高才班,连跳多级,18岁考获普通学位进入普林斯顿大学深造,隔年开始博士研究。
维尔切克说,科学拥有确凿证据,证明思维是物质作用的结果。“我们已经充分掌握物质,让实验非常精准、敏感,一点变化都能被仪器记录。实验结果必须能够在所有外来条件固定的情况下,不断被重复。
答问录
维:那也没关系啊!但我觉得他们不会对人类赶尽杀绝,人最终是会死亡的不是吗?
谈神论魄
“我的宗教可说是为了理解‘神’到底是什么,由什么组成?宇宙肯定有定律,其中有我们越来越接近的更高哲理。
祖籍波兰,维尔切克是美国第三代移民,在纽约度过并不富裕的童年。父亲是电视维修员,儿时满屋都是电视机收音机,催生他对电器产生浓厚兴趣。
答问录
记:所以电影里,人类来回穿梭过去与未来并不可能?
“假设你拍摄一个原子变化的视频,然后倒着播,也就是你看到越来越早、越来越久远的景象,你会发现时间的方向,从过去到未来,或从未来回到过去,没有分别。
维:电脑不会动、长得不可爱,但是机器人会越来越像人类。我觉得人类会很喜欢“他们”。他们会是朋友,会变成非常重要的工具,人的可能性也会更多。
虽然从爱因斯坦开始,学术上把时间看做是一个维度,但这个维度不容易穿越。
他郑重其事地宣布:“我的定义就是——时钟计算的就叫时间。”他看着记者诧异的神情笑说:“你以为我在开玩笑?”
他看着记者一知半解的脸,大笑……
他的兴趣多且深广,抱着哲学、数学家罗素(Bertrand Russell)、爱因斯坦、费曼、数学家外尔(Hermann Weyl)等大师的著作成长。“我当时其实不懂他们在说什么;我以为我懂,但还差远了。”
维尔切克说,大脑受损影响思维能力,死者失去所有思维能力,都是思维有赖物质作用的证据。“物质如此美好,潜能如此大,甚至能让人思考。物质的可能性太大太多,它可以是镭射、超导体、电脑……”
维尔切克引述牛顿从小至大、由简至繁的说法。“所有物体都可简化至原子(atom)、原子核(Nuclei)、夸克(quark)……多么复杂的世界都是最简单的粒子组成的。同样的粒子,属性一模一样,它们的属性又可被数学定律所解释。就像建构乐高玩具,根据最简单的定律,你可建构越来越复杂的物体。这似乎就是宇宙的深层结构。
时间未必只能向前
维:我们应该庆祝。因为这就像有了更优秀、更聪明的孩子,哈哈……
维:可惜人不是基础粒子。作为巨大物体,我们被困在时间的一个阶段;一出生就被困住,注定生老病死。
策划:艺术科学博物馆
第一是历史感,过去和未来给人的感觉截然不同。宇宙从“大爆炸”(Big Bang)开始膨胀,宇宙的过去和未来看起来也极其不同。“你可以用很多仪器计算星体的岁数或放射性物质的衰变,这都给人一种时间的方向感。”
有机会坐在诺贝尔奖物理学家面前,当然要问“回到未来”“穿越”一类的问题,记者绞尽脑汁,让问题“更有智慧”:你刚才说的是时间的节奏,以及统一节奏的问题,那么时间的方向呢?
宇宙法则是由简至繁的结果
也是麻省理工学院教授、上海交通大学李政道研究所首任所长的维尔切克,是少数愿意在“凡人”理解范围内,解释宇宙万象的物理学家,至今已出版“A Beautiful Question”(一个美丽的问题)等著作,包括与记者妻子德瓦恩(Betsy Devine)合著的“Looking for the Harmonies”(寻访和谐)。
机器人将毁灭人类?
回到未来
协作:南洋理工大学、瑞典诺贝尔博物馆
因为一切变化都在计时,每一个人都是时钟,每一个物体都是时钟,速度一样,所以你不能骗人。哈哈……
维尔切克最喜欢“时间”。谈到“时间”,他的眼睛亮了。
维尔切克说,他不是传统宗教的信徒。“神的定义,不同人有不同的理解。我明白人们对宗教的需要,和宗教仪式的必要。但尽管经书充满智慧,却无法解释宇宙万象。
日期:展至2019年3月3日
理论物理在冷战时期的发展惊天动地,让维尔切克毅然选择了物理研究。他说,数学、哲学、音乐在深层无意识思考和信息处理方面是相通的。不少数学、物理学家的艺术造诣都不错,众所周知如文艺复兴时期的达文西。“物理学家海森堡(Werner Heisenberg)钢琴弹得好,爱因斯坦会拉小提琴、弹钢琴;我玩鼓、手风琴、钢琴。”
所有的可能(All possible paths):理查德·费曼的求知人生大展
记者反问:但你如何解释,数学存在于自然界,可自然界不在乎数学的存在啊?
当一切都以物质(matter)为标准的时候,顶尖物理学家怎么解释神和灵魂的存在?
维:哈哈……未来因我们还没经历所以不存在。但是未来在物理定律和数学方程式里,是可以存在的。未来是否存在,就看你如何定义存在了。哈哈……我们进入哲学领域了。未被体验的算是存在了吗?
记:真的吗?如果他们取代你呢?
在科技发展过程中,很多人的工作都曾经被取代。变化不断发生。但是人的生命价值还是存在的。
维尔切克在《一个美丽的问题》书中,展现了这样的认知:宇宙的深层真实里存在美。自然界的美与生俱来,悠扬音乐背后有数学法则;数学定律如“Pythagoras Theorem”(毕达哥拉斯定理)就算不被数学家发现,仍存在于世。不过这些宇宙深层的真实与法则、与生俱来的美,在维尔切克看来,并不等于证明了造物者的存在。 “宇宙本就包含了物理和数学的定律和结构,需要一层层去揭示。它们极美,因为你在其中看到对称性、规律性、可靠性;它们是永恒的,不受时间影响,它们解释了宇宙的许多现象。”
售票、展览详情,请上网:zh.marinabaysands.com/museum
维尔切克惊呼:“噢不!自然界当然在乎数学。你以为自然界不可能根据数学来规划,因为自然界多样复杂、精彩纷呈对吗?不可能化成简单的数学定律对吗?这是古希腊阿里斯托德的想法,影响后世。直到17世纪西方的科学革命才改变。”
维尔切克说,虽然后来科学家在基础定律里发现了差异,某些情况下时间的过去与未来并不对称,不过还没人可解释差异为何存在。
由此推断,对维尔切克而言,人也是物质的存在罢了。“噢!我绝不相信人有灵魂。就算有也绝对不可能是物质以外的存在。”
所以,时间是什么?维尔切克总结:“时钟计算的就是时间,而所有会变化的都是时钟。”
记:我们应该庆祝?
维尔切克还记得父亲少年时因大萧条辍学,但在他童年时候重回校园上课。“看到父亲每天苦读数理课本,很受启发。”
2004年诺贝尔物理奖得主,美国科学家维尔切克(Frank Wilczek)10月受邀出席新加坡艺术科学博物馆举办的纪念诺奖物理学家理查德·费曼(Richard Feynman)诞辰100周年大展。
不相信人有灵魂
维尔切克解释,世界上所有时钟的功用是计时。“围绕太阳转的地球、月亮的变化、脉搏、驱动时钟、原子钟、石英钟……它们都是时钟。”
“如何建构或许是一个谜,但不管在哪一个建构阶段,基础数学定律不变。这方面的科学实证已经有四五十年了。”
“人的思维从来不曾影响实验结果。任何思维,不论多强烈都不会影响实验。这足以证明没有物质以外的‘思维波’。”
不仅玩过爱因斯坦的钢琴,维尔切克也和霍金熟络,两家人自1980年代就认识。“当时他已很瘦弱,但还能说话;后来他必须用仪器,说话很慢,很难交流。但他是一个让人诧异,很爱开玩笑、很开朗的人!”
维:我所知道的科学,没有这样的可能性。
今年3月辞世的英国物理学家霍金生前警告,人工智能的全面发展将造成人类的毁灭,维尔切克的诠释却让人耳目一新!
说到钢琴,他高兴地忆述1990年代受聘于普林斯顿大学,住进爱因斯坦的老房子。“爱因斯坦1955年过世。我们修复了房子,一住10年;我经常弹奏他弹过的钢琴,在老房子里思考、踱步、弹琴,再思考。”
维尔切克正在做这方面的研究。“我有一个新定律。粒子axions可能可解释其中差异。我还得做更多实验来证实。”
“一场球赛倒着播会显得莫名其妙,但是去到原子世界,却没有分别。也就是说,在最基础的物理定律里,时间射出去的那一支箭,是可以倒回去的。时间像一条线,可以往前,可以往后。这就是所谓的Time Reversal Symmetry(时间反演对称)。”
因为大爆炸让时间朝一个方向走,而我们作为生物,抽取利用了大爆炸制造的能量来供养自己的生命、来生活。所以时间对我们来说有了方向。恐怕几堂课都不够详细解释啊!
“所有变化定律都根据时钟的计时进行。时间可以是不同步的,但是它却同步了。所以时间只有一种,所有节奏都以它为依归。”
维尔切克在著作中结合哲学、音乐、美术等领域,解析自然界最原始的结构设计和美的根源,他在专访中告诉《联合早报》记者:地球、月亮、脉搏……所有会变化的,都是时钟。
当然,机器人可能会比人类更有力量,甚至有能力更深刻地体验生活。我觉得我们不需要嫉妒,我们应该庆祝!
如果你真想扭曲时间,最近发现的重力波(Gravitational wave)确实能扭曲时间,但是扭曲的程度极微。这么轻微的扭曲,需要消耗两个黑洞相互撞击的能量,来制造时空的干扰。所以在实践上是不可能的。
简单地说,人通过呼吸、进食从环境摄取能量,也通过排泄物、呼吸发放能量。我们和环境共处的方式是故事性、历史性的,所以我们被牵扯在历史里,我们的时间只能是一个方向。
维尔切克双眼更亮了!他说:“噢!很有趣的问题啊!”他解释,时间的方向有两个方面。
记:那未来存在了吗?
“传统观念中的神如果存在,其实就在人类的书写里。”
不过,维尔切克说,第二种反映在小物质上的时间,却不存在方向感。
记:为何小物质定律和人的感受会相反?既然时间可以倒着走,我们是否都有机会返老还童?