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《超越光速时》全文

发布时间:2023-07-13 11:30:24

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2079年11月25日,纽约,联合国科学院总部大厦93层。

笛卡尔睁开眼睛的时候,阳光已经洒在他身上了。他从计算机终端前站了起来,伸了伸懒腰,走到窗前。他推开窗户,猛吸了一口新鲜空气。窗外是繁华的纽约市,磁悬浮列车在钢铁大厦之间无声地穿梭着,一架架空天飞机正飞向外层空间。联合国科学院成立三十几年以来,高速发展的科学技术解决了一个又一个难题,给世界带来了翻天覆地的变化。笛卡尔目睹了这一切,他的同事创造了无数的奇迹,当然,这也离不开他——联合国科学院计算中心负责人,计算物理学家笛卡尔博士。自从国际商用机器公司(IBM)生产出黑洞系列超级并行处理计算机以来,大部分高能实验和天文研究都由计算机代劳,如五年前的可控核聚变实验及前年的大爆炸宇宙模型实验(计算证明该模型不正确)。

此刻的笛卡尔并不轻松,他正在建设一个全新的宇宙模型。这是一个基于混沌和统计规律的模型,笛卡尔称它为“白蚁”。昨晚他刚刚完成了最后的调试工作,现在只等他输入运行的指令了。

匆匆洗漱后,笛卡尔又坐回终端前,向黑洞Ⅳ发出了执行“白蚁”的指令。

门铃突然响了,笛卡尔满腹狐疑地打开了门。令他惊讶的是来访者竟是老友量子物理学家斯科特,高能粒子实验室负责人。

“又有什么重大发现?”笛卡尔非常了解自己的老朋友,他是无事不登“三宝殿”的。

斯科特径自走到沙发上坐下,毫不客气地端起一杯咖啡就喝:“天哪!我敢打赌这是三天前的咖啡!”

笛卡尔想了想,笑嘻嘻地回答:“四天!”

“瞎忙些什么呢?”斯科特放下那杯咖啡,“光靠计算机搞不出什么实质性的东西,还是得做真正的实验。我敢打赌,你肯定猜不出我们观察到什么现象了!”

“难道看见一个原子上刻着你的大名不成?”笛卡尔不以为然地说。

“扯淡,老伙计,你就不能正经点吗?”斯科特有些激动,唾沫星子都溅了开来,“你不会相信,几个轻子在众目睽睽之下失踪了!”

“真的?”笛卡尔惊讶地说,“会不会是该死的量子效应?”

“老伙计,我可是专搞量子力学的。”斯科特回答道,“我们反复实验,作出种种假设,但都是徒劳。那些轻子就在我们眼皮底下消失了,换句话说,它们蒸发了,毫不留情地践踏了伟大的质能守恒定律。”

“天哪!”笛卡尔突然认识到事情的严重性,“你又要得诺贝尔奖了!”

“但我并不希望这是真的,”斯科特忧心忡忡地说,“守恒定律完蛋了。”

“别管什么定律!想想看,诺贝尔奖在等着你!”笛卡尔去取酒杯酒具,“你们怎么干的?”

“说了你也未必明白,我们把一些电子的能量降到很低,”斯科特接过酒杯,“当它们的能量低于某个值时,有些电子便莫名其妙地消失了……”

“你们不是搞高能粒子的么?”笛卡尔半开玩笑地说。

“没有高能实验室的设备没法把电子的能量降低,就像低温实验室的制冷设备热得吓人一样。”斯科特回答,“用强引力场使基本粒子降低能量是我们的新课题。”

“这么说你们和统一场实验室合作了?”笛卡尔颇有些吃惊,“我记得量子物理学家和相对论学家是有世仇的!”

“别耍贫嘴了,”斯科特说,“我们还试了其它几种轻子,它们都消失了,我们都快疯了!”

“这么说这个世界在蒸发!”笛卡尔开玩笑地说。

“这种现象在宏观上微乎其微,”斯科特回答,“其影响还不如量子效应造成的涨落大。更何况在自然界中发生这种事的概率不比质子衰变大,而引力强的地方基本粒子的能量又都很高。”

“太好了,”笛卡尔笑着说,“我不用校正我的数学模型了!”

“我得走了,”斯科特一口喝下酒,“我突然想到一个办法超越光速。”

“祝你成功,”笛卡尔喝下酒,目送老友离开,“有空来坐坐!”

这时笛卡尔才想起自己的宇宙模型,他对电脑耸耸肩,自言自语道:“看样子今年我又得不到诺贝尔奖了。”

计算机默默地继续工作着,终端监视器上混沌的图形在不停地变换着。

第六天。

屏幕上出现了一个涡旋形的图形,趋于稳定,像一个星云。笛卡尔激动万分,立刻给斯科特挂通了可视电话。

斯科特的头像一出现在监视器上,笛卡尔就迫不及待地对他说:“‘白蚁’开始生效了!”

“‘白蚁’?”斯科特有些莫名其妙。

“那是我的程序,”笛卡尔这才想起从未向斯科特提起过它,“一个宇宙模型!”

“名字真怪,”斯科特皱了皱眉头,“为什么取名为‘白蚁’?”

“你见过白蚁群吗?”笛卡尔有些激动,“几十只白蚁就像一盘散沙,什么事都做不了;但只要它们的数量超过某个阈值,便像有了智慧一样,成了一个有机整体。不知道你见过白蚁窝没有,自然界太神奇了!”

“这与宇宙模型有什么关系?”斯科特更加糊涂了。

“老伙计,所以说你没想像力,”笛卡尔回答,“我的程序只模拟基本粒子——实际上我的模型中只有两种,一正一负,它们之间只有四种相互作用力,利用黑洞Ⅳ的并行处理可以将程序变得很简洁。结果这个简单的模型已经从混沌中产生了有序,我的宇宙中已经形成了一个涡旋星云,太绝了!”

“微观粒子具有量子性,但宏观物体是确定的。”斯科特若有所悟地回答,又扯回了本行。

“对!”笛卡尔兴奋地说,但立刻放低了音调,“可惜诺贝尔奖非你莫属,我又得再等几年了。”

“其实粒子消失算不了什么,”斯科特谦逊地说,“我们快把中微子加速到超光速了。”

“你真想让那些统一场实验室的人下不了台?”笛卡尔很惊讶,但仍忘不了开玩笑,“还是给爱因斯坦留点面子吧!”

“他们就站在我身旁……”斯科特缓缓地说,“爱因斯坦,玻尔都错了。”

“不打扰你了。”笛卡尔挂断了电话。

第七天。

笛卡尔中断程序,统计了一下数据。模型的总能量、质量和基本粒子数量都有可以忽略的损耗,仅为几百个基本单位。由于热力学第二定律,系统的熵实际上增加了。他对黑洞Ⅳ的精度很满意,毕竟系统中有约1.0e23个粒子,下溢造成的损耗比他预计的要低好几个数量级。

第十三天,系统崩溃了,屏幕上只有一行警告:“Overflow, Sys-tem Halted。”

笛卡尔简直不敢相信自己的眼睛,他用了一些技巧避开无穷大量出现,譬如用洛仑兹变换限制速度和禁止出现裸奇点①。他暂时没有精神去查出故障的原因。

疲惫不堪的他挂通了斯科特的电话:“‘白蚁’崩溃了。”

“我很遗憾,”斯科特看上去并不在意这件事,“我们正忙着进行实质性的实验。”

电话挂断了。

笛卡尔给自己倒了一杯酒,重新坐在沙发上。他死死盯着终端监视器上那一行出错的信息,各种古怪的想法在他的脑袋里互相碰撞,而他的内心深处有一种莫名的恐惧。他觉得自己在接近系统崩溃的原因。

“白蚁”从理论上说和这个现实世界是同构的。量子力学指出,微观粒子的状态量是离散的,例如光的能量是由光子流传递的,单个的光子能量为hγ,h为普朗克常数,γ为光波的频率。事实上,普朗克常数h联系了微观粒子的粒子性和波动性。众所周知,数字计算机只能处理离散量,而宏观世界是连续的,因此笛卡尔巧妙地运用了量子力学理论,在自己的模型中用了一个很小的步长作为系统中的普朗克常数,又利用量子力学的各种公式将微观系统与宏观系统联系起来,建立了完美的宇宙模型。

猛然间,笛卡尔想起了斯科特的实验,“白蚁”中不也有粒子的消失,对应着数据下溢。计算学家的本能使他想起一条基本原则:无害的下溢和致命的上溢。笛卡尔脑子里冒出一个荒诞的想法,说不定这个宇宙是运行在某台超级计算机上的一个模型而已。

突然,他想到了斯科特的新实验。假如超越光速……

笛卡尔发疯似的冲向电话。电话铃已经响起,他抓起电话筒,只见斯科特笑容满面地说:“想目睹跨时代的一幕吗?”

笛卡尔看着不断变化的记速器,有气无力地而又徒劳地喊道:“中止实验!中止实验!……”

笛卡尔的电话筒从手中滑落,也没管斯科特的质问,像一堆淤泥一样瘫倒在地。他明白,超越光速以后的事已经没有意义了。

OVERFLOW,YSTEM HALTED

注释:

①裸奇点:黑洞中的奇点由事件视界与外界隔绝,但根据计算,转动的黑洞或带电的黑洞的视界可能被剥去,从而出现物理学无法解释的裸奇点。英国物理学家罗杰·彭罗斯等人提出了一条假说:“自然憎恨裸奇点。”

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