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        奇點(diǎn)與噴火龍

        2011-08-15 00:54:11陸曉思
        科技視界 2011年8期
        關(guān)鍵詞:車庫里剃刀奇點(diǎn)

        ■陸曉思

        春秋時(shí)期,有人想敲碎一口大鐘,再把它一塊一塊偷回家中,又怕敲鐘的聲音驚醒街坊四鄰,于是把自己的耳朵堵了個(gè)嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)——只要自己聽不到,鐘聲再響也不成問題。

        兩千多年過去了,現(xiàn)代科學(xué)從無到有,發(fā)展到了幾乎可以預(yù)言一切的境界。恒星的生死輪回已被勘破,只有大質(zhì)量恒星死后留下的奇點(diǎn),讓所有已知科學(xué)定律都無能為力。不過,最初的結(jié)論曾經(jīng)讓科學(xué)家喜出望外:大自然似乎主動(dòng)解決了這個(gè)難題,把奇點(diǎn)關(guān)在了黑洞內(nèi)部——只要我們看不到,奇點(diǎn)再怪也不成問題。

        掩耳盜鈴當(dāng)然是自欺欺人,千百年來一直被人嘲笑。因?yàn)楸魂P(guān)在黑洞里面就當(dāng)奇點(diǎn)不存在的科學(xué)家,是不是也在自欺欺人呢?在《魔鬼出沒的世界》里,美國天體物理學(xué)家、科普作家卡爾·薩根舉了一個(gè)例子,或許可以回答這個(gè)問題。

        “我的車庫里有一條噴火的龍?!薄墒牵谖业能噹炖?,你只看到一架梯子、一些空油漆桶和一輛舊三輪車。“龍?jiān)谀睦??”你問道?!班蓿驮谶@兒,”我胡亂揮了揮手,“它是一條看不見的龍?!?/p>

        你建議在車庫地板上撒面粉來獲取龍的爪印?!昂弥饕?,但龍是浮在空中的?!蹦怯眉t外線探測儀檢測龍噴出的看不見的火。“好主意,但看不見的火也不會(huì)發(fā)熱?!蹦歉纱嘣邶埳砩蠂娖嶙屗F(xiàn)身?!昂弥饕?,但龍沒有實(shí)體,油漆無處可粘?!薄傊?,每提出一種物理檢測方法,我就有個(gè)特殊理由說明你的方法不會(huì)有效。

        現(xiàn)在,一條看不見的、無實(shí)體的、浮在空中的、噴著沒有熱度的火的龍,與根本沒有龍之間有什么區(qū)別呢?

        科學(xué)有一條判別準(zhǔn)則,被稱為奧卡姆剃刀:如果某一現(xiàn)象有好幾種解釋都能自圓其說,那就去繁留簡,采納最簡單的那種。不存在龍,顯然比存在一條能夠躲避一切檢測手段的龍簡單得多,因此科學(xué)會(huì)采納“車庫里沒有龍”這種解釋。

        同樣,一個(gè)看不見摸不著的、任何信息都傳不出來、不論發(fā)生多少科學(xué)無法解釋的現(xiàn)象都不會(huì)對(duì)我們?cè)斐扇魏斡绊懙钠纥c(diǎn),與根本沒有這個(gè)奇點(diǎn)之間有什么區(qū)別呢?因此,只要奇點(diǎn)全都被囚禁在黑洞內(nèi)部,科學(xué)家就能心安理得地假裝它們不存在——這不是自欺欺人,而是奧卡姆剃刀的合理運(yùn)用。

        不過為什么要“假裝”奇點(diǎn)不存在,而不像噴火龍那樣,干脆認(rèn)為它們不存在呢?噴火龍沒有任何理論支持,說它存在不過是書里那個(gè)“我”的個(gè)人主張。奇點(diǎn)則不同。英國物理學(xué)家霍金和彭羅斯證明,奇點(diǎn)是大質(zhì)量恒星坍縮的必然結(jié)果。任何人從廣義相對(duì)論出發(fā),都能推導(dǎo)出相同結(jié)論。因此,假設(shè)奇點(diǎn)不存在,就等于假設(shè)廣義相對(duì)論不成立——與此相比,奇點(diǎn)就在黑洞內(nèi)部只是我們看不見,顯然更加簡單。

        現(xiàn)在,就連“假裝”奇點(diǎn)不存在都成了無法實(shí)現(xiàn)的“美好”愿望。奧卡姆剃刀保留下來的不一定是永恒真理,一旦出現(xiàn)無法自圓其說的新現(xiàn)象,再簡單的解釋也要自動(dòng)作廢。如果那條噴火龍突然現(xiàn)出真身,“龍不存在”自然不攻自破。裸奇點(diǎn)可能出現(xiàn)也讓科學(xué)家無法再心安理得。

        面對(duì)藐視一切科學(xué)定律的奇點(diǎn),唯一的選擇只能是迎難而上。

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