“如果加速过程很短,也可能让仪器得出这种结论的。”孔青云觉得自己的声音变得有些远,他几乎是机械地强调着。
“你说的可能性的确存在。但通过简单的计算就能发现,如果那是个通常意义上的加速过程,那么加速度将是一个极其恐怖的数值。加速度与受到的力成正比,也就是说这个推力大得不可思议。将粒子的质量代入后会得出可笑的结论。”
“什么结论?”
“龙熊加速器的设计最大加速能量是十太拉电子伏特,而观测到的加速能级比这个高一百亿倍。”
“是因为那个什么‘能量暴闪’吗?”孔青云的声音很低。
“不,不。”粟米很坚定地摇头,“当时应该是发生了能量暴闪,但暴闪现象最多能提高一到两个能级数量级而已,同观察值至少相差近十亿倍。
你知道那个数值意味着什么吗?”
孔青云面色苍白,没有回答。
“那已经接近宇宙创世大爆炸的能量级别。”粟米自嘲地摇摇头,“我们再怎么狂妄也不敢自以为有能力创造出新的宇宙,这显然是不可能的事情。”
“那到底是怎么回事?”孔青云若有所悟,但他不敢相信自己的猜测。
“已经说到这样的程度,你应该有些明白了。是的,还有一种可能,当时发生的能量暴闪只是一个初始原因,能量暴闪激发了另一种新的效应。对于这种效应,伊万参照超流体纤维理论提出了一种可能的解释,其实这也是目前唯一说得通的解释了。柯南·道尔曾经通过福尔摩斯之口说过一句话:当排除了所有其他的可能性,还剩一个时,不管它有多么不可思议,那就是真相。”粟米停顿了一下,“你考虑过质量在本质上是什么吗?哦,我绝没有考你的意思,龙熊加速器带给我们许多新的观测数据,我是想和你一起探讨一下近期得到的一系列结果。”
孔青云坦诚地回答:”老实说,我以前的工作偏于应用,能有机会向你这样的理论界人士学习自然求之不得。按标准模型解释,应该是西格斯场赋予了物质质量吧。”
“西格斯场……”粟米若有深意地重复了一句,“可是西格斯玻色子真的存在吗?”
“你是说并不存在这种粒子?但是 2012 年的时候,美国人就宣布已经找到这种粒子了吧,然后欧核中心在 2013 年也得出了相同的结论。我记得2013 年的诺贝尔物理学奖就是颁给了西格斯玻色子的理论预言者。”
“不,不,我认为它完全可能存在。但我现在想说的是物理学上的另外一件事。双缝干涉,你当然知道这个实验。”
孔青云点点头。这是科学史上最简单也最著名的实验之一,正是对这个实验的解释极大地推进了量子力学的发展。
“对于单个光子是怎么同时穿过两条细缝并自己同自己发生干涉现象,其实有两个解释。一个是波动方程,认为光子具有波的特性,所以能够发生干涉;还有一种解释是费曼提出的路径求和理论,认为单个光子实际上是同时历经了所有的可能路线,这些路线的差别在于概率不同,对这些概率值进行求和之后,也能解释单个光子的干涉现象。而后来人们经过更深入的研究,发现这两种解释在数学上其实是统一的,可以从一种推导出另一种,反过来也一样。”
“你的意思是,关于质量的起源还可以有另外的解释?”
“你的论文给了我们很大的启发,在后来的实验中,我们特意增加了一些观测量,结果发现了不一样的结果。”
“你指什么?”
“得到那个结果之后,我的第一个念头是:‘天啊,我怎么没想到。’
一位著名物理学家曾经说过,当某个同行对你说出‘我怎么没想到’这句话时,其实是对你的最高褒奖。你在两手空空的情况下提出了超流体纤维理论,而我们守着功能强悍的龙熊加速器却与之擦肩而过。”
“你这样说我承受不起。”孔青云低声说道,他的脸有些发红,不过在地底暗淡的照明下,粟米没有注意到这一点。“而且,现在超流体纤维还不能称为……理论吧?最多算是一种可能性。”
“不,现在已经不只是可能性了,因为,我们在龙熊加速器里观察到了粒子质量的改变。”
孔青云哑然失笑,“这在粒子加速实验中不稀奇吧,粒子质量随速度改变是常识。”
“我说的不是粒子因为加速而使质量增加,而是粒子自发的质量改变。”
“什么意思?”
“就是说,在同样的运动速度下,粒子在甲处测出一个质量,而在乙处却测得另一个质量。”
“这不可能!”
“爱因斯坦的广义相对论有几块重要基石,其中之一是‘引力质量等价于惯性质量’,正是从这一点出发,他推导出了我们宇宙的几何模型。”
“这个我知道,但这同西格斯粒子有关系吗?”孔青云觉得粟米似乎越扯越远,但他现在只能顺着对方的思路走。
“标准模型预言西格斯粒子就是为了解释质量的起源。但实际上你不觉得爱因斯坦做出的假设也可以解释这个问题吗?”
“你说什么……假设?相对论好像不该称作假设吧。”
“我说的是广义相对论的那些前提之一:引力质量等价于惯性质量。这是一条假设,光速不变也是假设,这些前提只能实验观察,不能从理论中证明。相对论就是从这几个假设条件中推导出来的,就像两千多年前,欧几里得从五个假设公理推导出整个平面几何一样。”
孔青云挠挠头,“我毕竟是搞应用物理的,看来同你们搞理论的是有差距啊。对这些公认的理论只是理所当然地接受,自己并没有再做更深入的思考。”
“不过也许正因为如此,你才没有过多地受到理论的束缚。”粟米理解地点了点头,“时空超流体纤维对于不同物质的阻碍程度是不同的,对于光子以外的物质来说,正是超流体纤维的阻碍效应让它们表现出惯性。当我们改变一个物体的运动状态时,超流体纤维会产生阻碍这种变化的力,这便是我们熟知的惯性。不妨想象在失重的宇宙空间里,一只飞蛾粘在了蜘蛛网上。
就蜘蛛网所在的二维平面而言,当飞蛾没有挣扎时,它在各个方向上都不受力。而一旦飞蛾开始挣扎,不管是朝着这个二维平面上的哪个方向运动,蛛网上都会立刻产生反向的阻力,这个现象同惯性多么相似啊。几百年来,人类一直在设计各种实验测量惯性质量和引力质量是否完全相等。在牛顿时代,精确度达到了 10-3;1922 年,爱德维斯将精确度提高到 3×10-9;到 1971 年,勃莱根许和佩诺又将实验的精确度提高到 10-12;而现在,超流体纤维理论用很简洁的方式真正将惯性、质量、引力这三者联系起来。”
孔青云挠挠头,“我必须说实话,关于超流体纤维理论,我真的没有想到它会有这么深远的内容。”
“看来,你对自己提出的理论认识得不够啊。”粟米露出善意的笑容,“不过,你的这种情况并不罕见,以前在宇宙学研究中就出现过。”
“你指什么?”
“最初的宇宙大爆炸理论虽然能够解释众多现象,但也面临许多难题。
比如说找不到预言的磁单极子,无法解释空间的高度平滑和精度极高的各向同性等问题。当时世界上最杰出的物理学家都为此绞尽脑汁,但找不到任何解决之道。结果当时一位名不见经传的博士后却出人意料地解决了这个问题。”
“哦,你是说古思吧,提出宇宙暴胀理论的那位。”
“古思提出暴胀理论只是单纯为了解决磁单极子的密度问题。他推论宇宙在极早期经历过一次暴胀,导致单极子被极度稀释,所以很难被观测到。
但人们很快发现,暴胀理论居然顺带解决了其他一大堆棘手的难题,例如空间平直以及宇宙年龄等。不过,与其说古思是天才,不如说他是天真更恰当。”
粟米若有深意地说。
“为什么这样讲?”
“当时研究宇宙学的专家有很多,古思只是一名博士后,那时他甚至连大统一理论都还没听说过。但也许正因为古思对当时流行的宇宙理论知之不多,才能另辟蹊径取得成功。泡利在晚年就曾经感慨自己知道的东西太多了,以至于困在其中再也无法超脱出来。”粟米目光率直地盯着孔青云,叹了口气,“也许你就像古思一样,通过努力寻觅到了一块闪光的金子,但更让人意外的是,这块金子恰好是一座巨大宝库的钥匙。”
孔青云觉得自己额头上微微有些出汗,这段时间的经历一直让他有种不真实的感觉。一篇之前他并不十分在意的论文,现在却成了极富价值的成果,自己也从一名普通的工程师突然变成了科学家们眼中的佼佼者,这种反差让他不大适应。而现在同粟米的这番对话倒是让他轻松了不少,至少算是给出了一种说得过去的解释。
“谢谢你的坦率。”孔青云轻轻地拍了拍粟米的臂膀,“不管你相不相信,你说的正是我的感受。老实说,我自己对超流体纤维的理解很肤浅,如果不是来到这里,我根本想不到它能得到现实应用。”
“哦,现在还说不上应用,只能说超流体纤维理论可以帮助我们解释某些奇特的实验数据。”
“你是说……”孔青云迟疑了一下,“超流体纤维能解释粒子质量的改变?”
“是的。我们知道你现在对超流体纤维理论的深刻意义还认识不足,但作为提出者,你在先天上拥有同理论的默契优势,假以时日,你对理论的认识应该会在所有人之上。现在你已是计划的核心成员,上级要求我们尽全力同你配合。记得我说的双缝干涉实验吗?它有两个不同的解释,而且都能得出正确的实验结果。虽然两种方法最终可以在数学上互相推导,但是在物理学意义上又该如何理解呢?”
“是啊,为什么自然界要为一个目标修筑两条道路呢?”孔青云不由地问,“不是说,自然崇尚简单吗?”
“这正如解释质量起源所面临的局面。爱因斯坦曾经假想在太空失重的环境下,将某个人关进一个箱子。这时候启动箱子外侧的发动机,如果我们控制推力大小,就能够刚好产生一个标准引力加速度。箱子外的观察者知道那个人感受到的力来自于惯性,但箱子里的人却认为自己回到了地球,因为他的感受同在地球表面没有任何区别。爱因斯坦通过这个实验阐明了惯性和引力的深刻关系。”
“天才的构思总是最简单却最有效。”孔青云赞叹了一声。
“但我觉得真正的天才应该是牛顿和马赫,爱因斯坦其实是受到水桶实验的启发。”
“哦,我知道这个实验。”孔青云想起来了,水桶实验是牛顿提出来的,原始表述有些复杂,大概的意思是,牛顿认为水桶里的水旋转时产生凹陷是因为水相对于绝对时空做圆加速运动的缘故。而马赫则认为绝对时空并不存在,水面之所以产生凹陷是因为水相对于星空背景做圆加速运动。他甚至提出另一个设想,如果让桶里的水保持静止,而让整个外界的所有天体围绕其高速转动,那么一定也能观察到水面凹陷。
粟米看了下手上的表,“伊万还在上面等你,我们的谈话该结束了。不过,我们不妨也来做一个思想实验。想象你飘浮在地球轨道空间,处于失重状态。”
“我就想象自己是宇宙里的一滴水吧,保持着完美的球形……”“这个比喻蛮好。”粟米点头,“再想象一件事情,接下来某个瞬间,你周围的一切都消失了。我说的不是看不见听不见,而是彻底地湮灭。也就是说,宇宙中除了你之外,所有的物质及能量,不管是生命还是恒星、行星、卫星,也不管是普通物质、暗物质、暗能量……或是别的什么东西,总之,它们全部消失了。你想想,会发生什么事?”
孔青云全身一震,一股凉气从背脊升腾起来。这是一个他从来没有想过的问题——有哪个精神正常的人会想这种问题?记得鲁迅先生在《病后杂谈》
里曾经写到,有个人的心愿是天下的人都死掉,只剩下自己和一个好看的姑娘,外加一个卖大饼的。读到这篇文章的时候,孔青云觉得那个人简直就是恶毒的变态狂,可是跟粟米提的问题比起来,那个人简直算是圣人了——起码他还知道留下个大姑娘传宗接代。
“我……不知道。”
粟米似乎并不关心孔青云的内心所感,自顾自地说:”这个问题是许多年前的一个早晨钻进我脑子里的。当然,那时候并没有答案,再后来也没有,直到我看见你那篇关于超流体纤维的论文。”
“这和超流体纤维有关系吗?”
“通过你提出的理论,现在我可以给出这个问题的一个可能的答案了。”
粟米怪笑了一声,“等你想到这个答案就会发现:宇宙真是太有趣了。一方面,它的复杂超出了我们全部的想象;但另一方面,它却又无比地简单。”
第26章 人类和错误
粟米将孔青云送到地面便离去了,似乎这儿的人都不太愿意同伊万打交道。戈壁上正上演着辉煌的日落,没有云汽的干扰,那颗壮丽的光球可以肆无忌惮地展露自己最真实的面目。橘红的光华从那处明亮的所在倾泻而下,将四下里的一切笼罩其中,而即将消失的白昼似乎心有不甘,不愿离去……
这一幕让两个人都沉默了一阵,只听得见脚底踩到大块砾石时发出的咯吱声。
“孔,你犯过错吗?”两人漫无目的地散了一阵步之后,伊万打破了沉默。
孔青云一愣,不明白伊万何来此问。他有些仓促地回答:”当然了,谁敢说自己一辈子没犯过错呢?”
伊万若有所思地点点头,递给孔青云一台图形计算器,“这里面存有我的一篇理论文章。”孔青云认得这是日本卡西欧的产品,他以前用过同一系列的,一般是用于工程计算,当然也可以用来存储文件。
在戈壁黛青色的天光下,孔青云急速地浏览着。他的眉头时而舒展,时而紧皱。有几次,他的脸上显露出近似于迷惑的神色。
良久之后,孔青云抬起头,眼神有些空洞。
“你……看完了?”
“另一种解释。”
“是的。”伊万点点头,“其实当年在俄罗斯,哦不,应该说是苏联的直线加速器上,我们就曾经观察到这种异常加速现象。不过由于那时能级更低,这种现象出现的概率只有现在的几百分之一。当时因为实在无法解释这种奇异现象,其他人都认为这应当是仪器的误差。但是我不想轻易放弃,经过一番努力,终于给出了一种新的理论解释。我还记得当我写下最后那个非常优美的公式时,兴奋得几乎都要跳起来。那时的我才四十多岁,多么年轻啊。”伊万抬头望向北边,似乎沉浸到了美妙的往事当中。
“恕我直言,虽然我没有看出那种解释有何不妥,但是,中间有一部分证明过程我觉得非常突然,显得有些武断,好像少了点儿什么。”
伊万咧开嘴,似笑非笑,几道深长的皱纹在他脸上漾开,“其实这正是我请你看这篇文章的用意。我现在不得不承认,我提出的解释虽然初看上去光鲜亮丽,但实际上是错误的。”
“为什么这么肯定?”
“以前我完全相信自己走在正确的道路上。当时苏联秘密建造了世界上最大能级的直线加速器,经过长时间的运转,搜集到的异常加速现象数据累加起来也不少。将所有观测数据代入理论当中,基本都能够自洽。至于那些零散的不能被纳入的数据,我把它们归为可能的测量误差。”伊万停顿了一下,“当时我刚入选苏联科学院院士,我在科学院的内部刊物上发表了论文的初稿,结果获得了多位重要人物的认可,科学院专门为我下发了一笔优厚的研究经费。苏联一直很重视对科学工作者的物质奖励,当年苏联原子弹爆炸成功后,苏联科学院通信院士哈里托诺夫被苏联政府授予‘苏联社会主义劳动英雄’称号,获奖金一百万卢布,奖励吉斯 110 型轿车一辆,还授予了奖金金额为十万卢布的斯大林奖,并由国家出资修建了一处独立院落的别墅供其居住。除此之外,哈里托诺夫在研究所还可享受双份工资,一切交通免费等待遇。”
孔青云听得有些发呆,“这待遇恐怕都超过你们的元帅了吧?”
伊万笑了笑,“苏联的各种元帅加起来有一百多位,但哈里托诺夫只有一位。还是说我的事情吧,那时虽然冷战已近尾声,但重视科学家的传统还一直保持着。当时的我踌躇满志,心高气傲,一心想凭着这个理论模型在苏联乃至世界科学界崭露头角,直到后来某一天发生了一件事……”“什么事?”
“还记得我说过有些数据被我归为误差了吗?结果有一天我们所里的助理研究员奥金涅茨突然找到我说,他发现那些被抛弃的数据之间存在某种联系。”
孔青云的喉口收缩了一下,他似乎明白了点儿什么。
“我当时的第一个感觉是不以为然,但当他调出计算机上的一幅图形时我意识到出麻烦了。奥金涅茨选择了某个特定的坐标系并做了些巧妙的变换,结果那些被我忽略掉的数据点,再加上一部分被我采信了的数据,居然在那个坐标系中组成了一条阿基米德螺旋曲线。你知道,那是数学上最为简单也最为美丽的几何图形,自然界中几乎所有的生命形式都与之有所关联。但当时在我眼里,它却是无比的丑陋而可怕。”伊万停下来,从胸前掏出一个扁平的锡酒壶朝嘴里灌了一口,许是动作猛了点儿,他不禁咳嗽起来。
“你喝的好像不是酒吧?”孔青云闻到一股咖啡味儿。
“是咖啡。我以前倒是喜欢喝酒的,呵呵,哪个俄罗斯男人不喜欢呢。
不过,二十年前戒掉了,原因你等一下就会明白。”
“这么说,那些被你忽略的数据其实是有用的,并不是什么误差?”孔青云问道。
“当然。还能有别的解释吗?单单从它们能在坐标系中组成如此有规律的图形,就足以说明它们绝对不能被舍弃。但我当时又的确不知道它们到底有什么意义,而且更重要的一点在于,如果承认这些数据有用,那么我提出的理论将无法成立。”
“后来呢?”孔青云小心地问。
“后来……”伊万的眼神变得有些迷蒙,“直到现在我都难以相信我真的做过后来的那些事。”
孔青云不再发问,直觉告诉他这个故事接下来会变得很黑暗。
伊万望着北方的某处,“半个月前我刚过完七十二岁生日,基地这边还为我搞了个小小的派对。我曾经以为自己永远都没有勇气提起这件事,没想到我还是能做到这一点的。”
孔青云欲言又止,他隐隐觉得面前这个老人似乎把自己当成了倾诉的对象,但实际上他们只不过刚刚认识而已。
伊万沉浸在回忆当中,“我当时很镇定地对奥金涅茨说,他的研究方法有错误,叫他不要再把时间浪费在这上面了。实际上,他在计算当中也的确存在一些疏漏,但都是些小错误,并不会影响他的结论。奥金涅茨完全接受了我的意见,因为我是他最为尊敬的人之一,一直待他很好。当时我坚信自己的理论是正确的,只不过需要一段时间做些修正。但如果公布了奥金涅茨的发现,我很可能就没有机会修正我的理论了。要知道那是二十世纪八十年代末期,当时的苏联学术界还带有强烈的政治氛围,我的理论被认为有可能为国争光,科学院准备将我的论文推荐到国际学术刊物上。如果这时候我贸然承认之前犯了错误,很可能会成为影响国家形象的丑闻。再加上我本人特殊的身份……”孔青云插话道:”特殊身份,你指什么?我不太明白。”
“我的全名是伊万·伊万诺维奇·朱加什维利。”
孔青云依然不明就里地望着对方。
伊万咧嘴笑了笑,“你们中国人都很熟悉约瑟夫·维萨里昂诺维奇·斯大林,但他本来的姓却是朱加什维利。”
“你……同斯大林……”孔青云有些吃惊,这时他赫然发现伊万的五官的确同那个人有几分相似,难怪当时他有似曾相识的感觉。
“其中的原委有些复杂,总而言之,他算是我的一位——至亲,姑且这么说吧,其他的我不想多谈。不过我出生没两年,赫鲁晓夫就发表了那份著名的秘密报告,斯大林被当时的苏共中央彻底摒弃,这个姓氏带给我的不是什么光荣和特权。所以,以我这样的特殊身份,你能告诉我在当时的环境下该怎么做?”
孔青云迟疑了片刻,然后摇摇头,“我不是你,所以我无法回答你的问题。但是——”孔青云吐出心中的疑问,“你为什么同我说这些?”
“哦,你就快明白了。我们来做个实验吧。”伊万从口袋里拿出一样亮晃晃的东西。孔青云认出那是瑞士刀卡,同那种万能瑞士刀不同,这种刀卡里面的部件可以取出来单独使用。伊万抽出其中的一样东西递给孔青云,“塑料牙签,我没用过的。”
孔青云接过来,不明就里地望着对方。伊万蹲下身,指着脚下的一块戈壁中常见的扁平的风棱石,“你找个角度把牙签立在上面,尖头朝下,要保证你放开手后它能自己保持这种状态。”
孔青云捏着牙签,考虑到用途,它的质地被设计成软而有弹性,宽的一头直径大约两毫米,窄的一头只比针尖钝一点儿。“你在开玩笑?”
“严格地说,我既是在开玩笑又不是在开玩笑。”
“我不明白。”
“你能从理论上完全否定牙签倒立的可能性吗?”
孔青云迟疑了片刻,但很肯定地摇摇头,“在理论上的确是有那么一个恰好的位置和角度能够让牙签倒立,但是……”孔青云随手指了指四周,这时戈壁上的风正在变得强烈,“随便飞过的一只蚊子扇起的一点儿微风就会让它倒下,没有人会愚蠢到去干这种事。”
伊万若有深意地看着孔青云,“不不,有人干过这样的事,而且还是大名鼎鼎的人物。人类科学史上有,人类社会史上也有。”
“你指的是谁?”
“比如说爱因斯坦。”
孔青云回忆着,爱因斯坦做过这样的事情吗?
“很多人以为提出宇宙膨胀理论的人是哈勃。其实在哈勃之前,苏联数学家亚历山大·弗里德曼才是最早提出动态宇宙模型的人。而他之所以提出这个模型,是因为他发现爱因斯坦构建的静止宇宙存在巨大的漏洞。爱因斯坦以广义相对论为工具,推导出了一个膨胀的宇宙。但他觉得宇宙的大小应该是恒定的,于是为了保持宇宙的静止,他在理论中强行引入了所谓的宇宙常数。而弗里德曼根本没有像哈勃那样去长年累月地实际观测宇宙,他只用了一支铅笔就从数学上证明,爱因斯坦构建的静止宇宙极不稳定,就像一支倒立的牙签,任何轻微的扰动都将导致这个静止宇宙开始收缩或者膨胀。”
孔青云点点头,似乎明白了点儿什么,但心中的疑问仍然很多,“刚才你还提到社会史,又是指的什么?”
“记得我问你的第一个问题吧:你犯过错吗?”伊万露出笑容,孔青云注意到伊万有时不时咧嘴的习惯,这使得他脸上的皱纹显得更加深长。