Icarus's Fall
人类的太阳虽然温暖,给人光明,但也会灼伤人
第八章
1981年的秋天,墨尔本大学的大草坪上没有多少人在散步,即使是南半球,这里也热的出奇。今年的天气开始变化了,厄尔尼诺效应搅动全球的气候,该冷的时候不够冷,该热的时候却更热。
而在草坪的中央,一个年轻人正在急速的走路,在草坪四周的环形砖石路上来回踱步,似乎丝毫也不在乎头顶上骄阳。他汗流浃背,穿着一件厚厚的衬衣,一件松松垮垮的睡裤还一双拖鞋。头发很短,脸上消瘦无比,浓密的胡须掩盖了他真正的年纪。汗水顺着头顶在下巴下面聚集,滴落在砖石路上,瞬间被蒸发的无影无踪。
此时一个矮矮的,有些肥胖的四十多岁的一个灰发中年人,穿着一件夏威夷衬衣出现在大草坪北侧的一个回廊之中,手里拿着一支烟,看着大草坪上如一只耗子一样游走的人,努了努嘴,本来想上前叫住他,可是又放弃了。
这个人是墨尔本大学高能物理实验室的主任斯诺康比教授。从事实验物理几十年的他,在高能物理实验方面已经是世界顶尖的学者,可是没有人想到,几十年前他在帝国理工学院读书的时候,从事的是理论物理,那才是物理学的真谛。但是不知道为何,他在理论方面总是无法突破,而在实验设计和实验进行方面却进展神速。但是无论如何,那个理论物理方面的缺憾是他心头的隐痛。
不过这一切都无所谓了。此时行走在大草坪上,如同热铁皮屋顶上的猫一样的年轻人,就是他最得意的学生万朗。这个人却在理论物理方面有着惊人的才华。他在多年来未能完成的大统一理论方面的进展,已经一骑绝尘,让同行瞠目结舌。
尤其是为了完成他自己物理方面的自洽性,他研发了一套关于最新数学工具,这套数学工具就如同当年薛定谔搞出来的矩阵一样,费解难懂,但是无人敢说那是错误的。
按照万朗的做法,他只是做了一些数学上的假设,但这些数学假设却在后面的理论建构中祈祷关键性作用。使得人们还是怀疑整个理论是建构在虚拟的假设之上,但是在数学上极其完美,又让人不得不信。
在万朗的体系之中,作为上帝粒子的希格斯玻色子,已经接近于最终建构世界终极蓝图,届时整个宇宙的物质构成问题将最终整合为希格斯玻色子这个一个单一粒子,如此一来,物理学真的就接近了她的极限了。
虽然这个体系还没有完全彻底的搭建好,但是只要万朗的论文完成,斯隆康比教授觉得自己完全可以设计出完美的实验来验证这个理论,为此他觉得自己和万朗有可能同时斩获诺贝尔物理学奖。
虽然愿景如此的美好,可是万朗最论文的最后关头居然停步不前长达两年之久。按照万朗自己的说法,他的数学模型和物理模型在互相解释方面出现了问题。一个数学上的不严谨,也导致了物理模型上的不严谨,这让万朗焦虑不已。老实说,在这个层面上斯隆康比也爱莫能助,他并不愿意承认,万朗的博士论文连自己也看不懂了。值得欣慰地是,物理研究所的其他几位教授也看不懂万朗的论文。所以在斯隆康比教授看来,博士论文答辩倒是不用紧张,因为他们评委会连错误有可能是什么都不知道,更遑论和万朗进行答辩?
万朗是一名中国人,他的父亲是之前国民政府时期国立中央大学,后来改成南京大学物理系一名著名的物理学家,为了纪念著名法国物理学家朗之万,他将自己的和朗之万同一天出生的儿子取名为万朗。万朗在十二岁的时候就跳级上了大学课程,一开始主攻数学,但是数学完全不能满足万朗的求知欲,很快他就开始了物理研究。
理论物理是物理学上的王冠。只有理论物理有了理论结果,实验物理才能跟上,最后才能变成产品,以及最终的生产力。希格斯场的重要性在物理学界是共识,但是一旦进入这个从来没有检测过的虚空领域,希格斯场就好像数百年前物理学界一直被误以为存在的以太一样,到底是不是有,还没有人知道。
以希格斯场的观点看,世界万物本来根本就没有质量,只有当你在希格斯场里面运动的时候,希格斯场就如同一个稠密的牛奶一样,阻碍了物体的运动,产生的牛顿所谓的惯性质量。运动的越快,吸引的希格斯玻色子就越多,阻碍就越强,而对人类而言就是质量越大。
不同的物质,或者说不同的粒子,希格斯场对其阻碍作用也不相同。譬如光子,希克斯玻色子对其不感兴趣,所以光子的质量几乎是零。
这种有点像玩笑一般的理论,从三十年前就开始流行,越来越多的物理实验已经证明该理论的有效性。如果结合大统一理论,四种基本粒子之间的力量完全可以整合为一种力,或者叫一种场作用,那么整个物理学的大厦就如同数学建构在集合论的坚实基础之上,固若金汤了。
但是人们离着目标还很遥远。万朗也深知这一点,只要自己的数学模型最终可以做到自洽,那么他仅凭个人之力,就将物理学推进了一大步。在他的计算中,希格斯场的完整方程已经日臻完美,一旦他完成他,整个物理世界就将全面改写。
可是,就在这个时刻,刁钻而认真的万朗发现了自己数学模型上的缺陷。与怀尔斯证明费尔马大定理不一样。后者也遇到了困难,可是他使用的是成熟的数学工具,一条路走不通,还有另外一条路。而万朗自己建构的数学模型是完全一个由他自己创造的新公理化体系,换句话说,他的数学模型的每一个基础的砖瓦都是他自己发明的。他的数学的计算方法、元素、符号与运算规则,完全是他自己用一套符号建构起来的,如果不从头读,谁也不知道他在说什么,完全就是在看古埃及的象形文字。
但是如果认真地从一开始读下去,就无人不惊叹这一套符号体系的高效与严密,特别适合求解这种物理问题。但是如果这个符号体系除了问题,这个世界上除了万朗自己能解决,其他人都爱莫能助。
现在对于万朗来说,要么从中找到理论的缺陷,加以修正;要么推倒重来,重新建构一套公理体系。两年的心血,眼看就化为泡影,烈日之下的万朗永不断的转圈来缓解自己快要爆炸的神经。两年了,两年来那支笔在哪里停住,到了现在还在那里停住。并且不仅不能往下写,前面写就的一千多页的手稿,到底有没有本质性的错误还不得而知。
这个错误在于一个推导过程中,他竟然得出了一个与排中律不相符合的结论。即如果一个命题不成立,那即意味着反命题成立。也就是说在是和不是两者中必然有一个是对的。但是在万朗的符号体系中,这两个居然可以同时成立。
这让万朗陷入了思考之中。要么我错了,要么排中律错了。
可是还有没有可能,也就是这个悖论所揭示的那样:可能我和排中律都对,或者都错?这不就是自我循环了吗?
万朗不爱使用电脑,所有的推倒和计算都亲自手书,如果不是他姐姐自告奋勇过来帮助他做秘书,他自己都不知道到底写了多少东西。
这两年来,他的身体健康遭受到严重的摧残。他对自己说不解开理论上的逻辑困难,他不会剃胡子。两年来,他长出穆斯林一般的大胡子,浓密但是显得灰白。他用剃刀给自己理发,丝毫不顾及头顶上伤痕累累。
在整个墨尔本大学,所有人都知道他是一个苦行僧。可是大家心里在抱怨,似乎这个苦行僧的眼睛里,根本没有同行,所有的物理学同行的功力对于万朗来说是根本是可以忽略不计的部分。
到底哪里出了错?
疲惫不堪万朗走进了阴凉的回廊,一屁股坐在地上,顿时感到一股清凉。他索性躺在地上,眼看着天花板的高高拱券结构。那如哥特教堂风格的巨大回廊,天花板顶部的建筑肋条错综复杂,但最终都汇聚在中心。
这里原本是一个学校内为了穆斯林学生修建的小型清真寺,天花板上镶嵌着复杂而多变的马赛克镶嵌。伊斯兰教不准崇拜偶像,也不准留驻具体化的形象,所有对宗教最高精神的体现,只能用这种复杂而让人炫目的马赛克镶嵌来完成。你对着这片五彩斑斓的区域,想起什么都有可能。
万朗看着这些马赛克镶嵌,渐渐地眼前的这些图案变成了一团迷雾,具体的细节已经看不清楚,似乎整个画面在不断地旋转,自己的身体也跟着旋转起来,掉入五光十色的颜色旋涡之中。
如此没有逻辑的形式感,难道真的有美感吗?早已习惯了高度条理化的艺术形式和科学形势的万朗,此时面对眼前这实际上杂乱无章,充满了随机函数的镶嵌弄得头晕眼花。
等一下!躺在地上仰面朝天的万朗看着天花板的彩色镶嵌。一种不寒而栗的想法慢慢进入自己的脑海。
从受教育开始,就一直接受这种万物都有规律的教育,真的是正确的吗?万物真的是有规律可循吗?一切都可以由简单的逻辑架构其一个宏伟的巨大体系吗?
万朗摇摇头。不!我们没有错!绝对没有!
如果推导过程没有出错,是不是就证明着从一开始的逻辑就是错的?一开始自己苦心建立的逻辑符号体系就是有问题的?那么这两年,不是,这十几年的数学实践和物理思想的建构,莫非全错?
不可能!万朗从地上站起来。他愤愤不平地想,就算要我犯错,也不可能犯这种低级的错误。如果有另外一种可能呢?
他猛然倒吸了一口凉气。刚才深深恐惧自己全部的努力化为泡影的寒意已经将四周的炎热驱散得无影无踪,可是现在内心深处升腾的另外一种想法,更加让自己如同坠入冰窖之中。
如果我没有错?如果我的数学没有错,那错的就是物理了?是整个对物理世界的否定吗?这难道没有可能吗?
数学上有一个反证法,如果假设某个命题成立,然后推导出了矛盾,或者推导出逻辑错误,那不就是说反过来证明该命题不成立吗?我这两年来的努力不正好说明这一点吗?
他立刻在草坪上狂奔起来,一种内脏的痉挛控制着他,早晨吃下去的一大堆樱桃似乎就从口中喷薄而出。恶心,十足的恶心笼罩住了他的全身。
我为什么没有想到这一点?我为什么从一开始没有考虑这一点?
万朗把自己关在小屋子里,除了体态臃肿的姐姐可以进入之外,任何人来都不让进。在蒸笼一般的房屋中,他检查自己所有的手稿,仔细看看自己有没有那里算错了,有没有在数学上有不严谨的地方。
万朗的姐姐是一个小学数学老师,在她的心中,万朗是世界上最聪明的人,她发自内心的帮助万朗。是她的一个小小的提点帮助万朗建构他的数学帝国。那个奇迹的一天是一个星期五,在周末工作的最后一天,她帮助万朗办理完社会保险号码。
『这个号码这么长,有什么含义吗?』万朗拿着卡片懒洋洋的问道。
『当然是有。前面三个数字是地区,比如我们在墨尔本,维多利亚,接下来的两个数是群组号码,后面是序列号。不过我听说,中间的数字能看出你的种族,所以我还是很不开心。我不想让人觉得我们是少数华人。』姐姐开始抱怨其他的东西。
『不要相信这些都市传说,与其费脑筋搞这些歧视的号码,不如随机分布省事,还不挨骂……』万朗将卡片抵还给姐姐,他知道自己拿着卡片大概几个小时就找不到了。
就在两个人交接的那一瞬间,万朗的手却死活不松开卡片,他死死的盯着卡片上的号码,眼睛如死鱼一般。阳光照射进屋子,一切都慢下来,煮咖啡的蒸汽正在缓慢上升,时钟也在慢慢变慢,近乎于停滞。
慢着……一个十分大胆的想法突然石破天惊一般划开万朗的思维空间。如果……如果从一开始,数学的数字就不定义在这些自然数之上呢?如果从一开始就引入一个符号体系,将最底层的数字加以一个逻辑的包装,让数学大厦的最基层砖块就如同社会保险号码一样负载这多重信息呢?
1,2,3,4,5……这些自然数,可以转变变成一个用字母,或者任何一个符号化体系来建构,但是其所使用的宽度扩展开去,变成一个包含有定义域,运算法则或者其他自洽性的信息体呢?
利用这个天然具有多重价值的符号体系,一切原本需要极为繁琐的推理体系的结论和定理,如今在万朗的体系之中就只变成了像『两点间直线最短』这样不需要思考的公理。
这个新的符号体系可以兼容现有的数学符号体系,也兼容现有的自然数运算法则,简单地说,就是将新符号分出一部分区域给予原有的自然数即可。
这当然要改写所有的数学公理化体系,但是可以证明,这个思想与希尔伯特的公理化体系在逻辑上是一致的,这一点甚至都无需证明。这一点在万朗的脑海中瞬间就完成。
实际上,他也知道,这个思想并非独创,在之前哈米尔顿的四元数即由此开端,使得他建立的力学体系迥异于牛顿力学,但其神奇的效果更是如神兵利器一般。
『我怎么没有想到呢?我自信哈米尔顿也不过如此,只不过他碰巧发现而已。如果我早生几百年,这个发明权就是我的。』
这让万朗懊恼不已。但是没有人在理论物理这么做过,而且万朗要建立的是一个极为复杂的多维数学符号体系,他的目的就是一劳永逸的一网打尽。他建立的这个符号体系不依赖于人脑浅薄的运算力,他花了一个星期的时间,建立了一个计算机程序,用二进制代码建构了底层逻辑符号体系。但是其原始理论,他并不相信二进制代码,他认为那是理论的倒退。
『将计算机建立在二进制代码上,只不过是基于人类造不出来多维状态的开关电路而已。现代基本符号体系是基于数千年前人类的经验,早已不符合时代的发展。我的这套体系不过是现代人应该有的思维模式。』
万朗的奇迹之日从此开始,从那一天起,足足有一年的时间,万朗足不出户,在纸张上建构他的数学大厦,所用的正是他从虚空之借来的材料,一个包含有几百个维度的符号体系。他将这个符号体系定义为数学中的夸克,一个不可再分的基本单元。利用这种基本材料所建构的理论物理体系,其整套理论将直接出自于万朗一个人之手。
换句话说,从法拉第,到麦克斯韦再到爱因斯坦的所有理论,万朗可以重新建构出来,这使得他的论文甚至不需要引用任何前人的文献,当然前提是人家要看的懂他的数学。
『看不懂是正常的,因为你看懂了我的数学,就不需要再看我的论文。』在万朗这里,薛定谔的矩阵力学就是这方面的例子。尽管已经没人在用,但是可以证明,矩阵力学的所有符号化体系等价于其他体系。
在万朗前面,哈米尔顿,薛定谔,诺依曼与丘齐这些伟大的殿堂大师的身影在前方指引着自己前进,形销骨立的结果他也毫不在意。他自己即将步入物理/数学圣殿中无上荣耀的位置。
他自己的笔记本电脑早已不看算力,就连最基础的底层逻辑验算都已经瘫痪。但是万朗并没有申请大学的计算资源,他相信,任何伟大的学术成就出自于手稿。更加底层的想法则是他担心自己的想法过于天才,任何一点点的泄露都会让世界上个别聪明人看出端倪,从而抢先发表自己的成果。
这一切正如同自己从社会保险号码中得到灵感一样。他相信:这个世界笨蛋上去千奇百怪,但真正的聪明人实际上只有一种……
这样狂飙突进的日子在两年后的某一个上午戛然而止。
那一天,一个小小的逻辑障碍困住了万朗。实际上,在开始建构这个逻辑大厦之前,他就预见到哥德尔定理对自己的限制作用。其定理曾经预言,在一个充分自洽的逻辑体系之内,迟早会得出一个既不能证伪和不能证明的命题。
从一开始,这并不是一个十分让人害怕的问题,毕竟万朗要解决的是物理问题。他对理论物理的大统一理论的深深思考促使了这个数学建构的建立。但是随着这座辉煌大厦的逐步完善,他开始恐惧的发现,自己对数学的痴迷,正在逐步超过物理学上的追求。
更加可怕的是,随着数学的进展,自己的工作无疑让自己扮演了上帝的角色。他对建构一个无尘无垢的清净世界的痴迷,正在逐步吞噬自己对数学的成就感。
上帝啊,你难道不应该是万能的吗?
虽然,自己是完全可以不管这个逻辑伤痕而继续前进的,因为即便是这个伤痕的存在,他坚信实验物理学的精度,根本远远达不到自己的理论要求。换句话说,自己的理论结果会在实验物理面前保持着几乎完美的精度,但是只有万朗知道,他的理论是有瑕疵的。
此时的万朗,已经不是一年前的他。此时的他,已经是一个胡子蓬松,浑身污垢的怪物,一个居住在穴居之中的上帝。他的大脑里,早已是一片伊甸园一般的数学世界,一切的一切,从地上每一片草的枝叶分布,再到所有的生命,几乎每一个都在一个大统一的规律之下运转,自生自灭。
可是在某一个角落,他看见了一个四不像的丑陋怪物。是《启示录》中那个长着十个角,浑身流淌着血污与污垢,看不出任何逻辑体系的怪物。
这个东西,就连他自己也不知道为什么会建造,为何而造,是不是自己造的都不一定。
『如果你不能构造出来一个东西,你必定不能说,你理解了它。』这是费曼的名言,也是万朗坚信的东西。
他呆坐在屋子已经好几个星期,手里的笔再也没有落下。
是哪里出了错?再增加维度?不可能。他早已证明,多维到更高维度的数学建构只有复杂度的区别,除非推广到『无穷』维度。但是,『无穷』是一个完全迥异于这个世界的怪物。一旦任何东西粘上了『无穷』,即表示进入到另外一个世界,自己身边所习以为常的所有概念全部都要推翻。
『无穷』是数学的禁区。与天才并肩的康拓尔就是因为『无穷』而发疯了,最后在疯狂的抑郁症中自杀身亡。尽管希尔伯特大礼褒奖,但康拓尔的悲惨命运,让有数百年间隔的万朗有了巨大的感触。
难道,我真的要建构一个『无穷维度』的数学吗?难道,我一开始的建构是错的?绝不可能。
因为很简单,『无穷维度』,那不是人类可以建构的。人类只能臆想,而无法建构。其实,万朗是一个无可救药的『构造主义』者,这一点他自己也深深的懂得,自己的血脉是同布尔巴基学派一模一样的。
如果费曼是对的,当我们无法建构一个东西的时候,我们说什么也不可能自信的说:『我掌握了它。』甚至,如果你不能构造它,就不能证明这个东西存在。
万朗两年多的努力,终于在这件小屋里自我断绝。他只有一个点在伤心,他不是上帝。他的伊甸园毁在阴沟里的一个小怪物身上。
黑暗尽头是更加无穷尽的黑暗。如果你历经千难万险穿越了黑暗,然后来到黑暗的边缘,你才发现,你只不过即将进入更大,更深,更绝望的黑暗。
答辩现场挤满了慕名而来的学者,他们都在等着万朗做出精彩的答辩,当然也有不少人在等着瓦朗体系的崩溃。他们并不相信万朗自己那套数学体系的正确性。实际上,当年薛定谔搞出来的数学体系被证明是臃肿且不恰当的。
但是,一个多小时过去了,万朗依然不现身。
斯隆康比有点愤怒了,他找到了万朗的小屋子,他站在房间门口,拍着反锁的门。屋子里没有反应。斯隆康比开始有点不耐烦。
如果这个万朗将计算过程交给大家一起讨论,或许这个事情还有让所有人赞叹的地方。可是这个疯子一点也不分享自己的成果,似乎成功也是他一个人,失败也是他一个人,与别人毫不相干。
斯隆康比敲了半天的门,最后他放弃了。转身准备离开,突然他的鼻子闻到一股有什么东西烧焦的味道。他转身一看,看见门缝之中竟然冒出白色的轻烟。
他再也顾不得一切,用肥胖的身体撞开了门。眼前的一幕呈现出来,数千页的手稿正在熊熊燃烧,而剩下没有烧尽的手稿,正在被万朗一张一张地扔进火中。
火焰旁边站着万朗。他坚定而冷漠,甚至就让别人感觉他不过是在燃烧一堆毫无价值的垃圾。斯隆康比扑了过来,想从火堆之中抢救出这些手稿。因为他知道一旦这些东西付之一炬,就算连万朗自己想重新写出来,也势比登天。
这种密集到恐怖的手稿,每一行字都充斥着人类数百年数学与物理思想的极限,此时在火焰的癫狂世界中上下沸腾,所有的信息化为黑色粉末。
一双手伸过来,将斯隆康比推倒在地。他看见万朗站在自己的面前,双眼血红。
『你根本不明白我为什么要烧掉这些东西。你根本不明白。』万朗说道。
斯隆康比想辩驳,但是隐约感觉自己的所作所为有点愚蠢可笑。对,自己根本看不懂这几千页纸上写了些什么,可是表现出来好像如数家珍的样子。
『如果数学不存在,那么一切都不存在』
看见斯隆康比并不能理解自己所说,他有继续说道。
『所有粒子的质量都会变成毫无意义的一个量。这都不要紧,最重要的是,如果质量的意义不复存在,整个世界的物理世界就崩溃了。这有何意义?我们人类无非是在近似的路上逼近到极限,然后发现其实自己做了也毫无意义。』
万朗看着火焰燃烧的余烬说道,同时瘫坐在椅子上。
斯隆康比才发现,他根本没有注意到万朗根本没有穿衣服,浑身赤身裸体,一丝不挂。
『我看到了。物理从根本上就是一个自说自话的谎言。你不深入到我这个层面,你……你看不见。』万朗的脸上充满了鄙夷。
斯隆康比当然不同意万朗的想法。他喊道,物理没有错!我们人类登上了月球!你为什么要这么说?
万朗依然瘫坐在椅子上。他摇摇头,轻蔑的一笑。宏观层面上我们获得了一些成就,但其实,从根本上说,我们对整个世界的理解,就好像闭着眼睛摸象的那几个人一样。有一部分对,但绝大部分错。
人类的最高成就是逻辑。但逻辑建构起来的物理大厦却推导出一个不能证明自己正确的结果。万朗的话语充满了寒冰的气息,透着深层次的绝望。
我依然拼命地在我建构的数学黑暗森林中寻找。我一开始在厌恶我自己能力不够,我感到无助和愤怒。但是过了那个极限值以后,我看到了另外一个世界。
『对你,我其实完全可以帮到你。我建构的理论体系,足够你获得十个诺贝尔物理学奖,但只有我知道,那是精度诺贝尔奖而已。你失望了吧……』
看着斯隆康比老师长者的大嘴,万朗一阵说出不来的感觉。
万朗从地上拿起一张还没有完全烧尽的手稿,看着上面的符号体系,语速变得非常缓慢。在他的面前,他眼神里反射出一片黑暗森林。
我看到了一个有各种说不出名字的物质纠缠在一起的道路。在哪里,整个世界在互相吞噬,散发出黑暗的光芒。这就是世界的本源。我终于触碰到那个世界的逻辑,充满了绝望与虚空。人类一切的智力在那里就终结了。
斯隆康比就算不明白万朗在说什么,浑身上下也起了一层鸡皮疙瘩,浑身难受。炎热的屋子里中心,一到寒冷的气流回荡在两人四周。
我的数学模型就好像一个不曾有过的通道,证明了我们整个体系的扭曲。我不再想继续计算下去。即使是反证法来证明我们的物理世界初始概念不成立也无济于事。那就是一条不归路。即使我到达了黑暗森林的边缘,前方是一片深不见底的深渊。
万朗低着头,看着已经瘫坐在地上的导师。
『你只能听我描述而无法看到,因为你没办法像我那样去看。你只能想想了……这对你来说已经是极限。』万朗不打算有任何的和缓。
斯隆康比并不否认这一点,自己的才华有限,他承认。
我不能再往前走了。我发现我的计算充满了邪恶,他可以推翻整个物理的逻辑体系。我必须毁了他!但这也一点不证明我们有多么自知之明。
他一扬手,将那张没有烧尽的手稿扔进还在燃烧的火堆。他站了起来,带开窗户,此时已经是黄昏,外面的空气开始变得清凉。
我宣布,我从现在起,退出物理学界。