|
上一期我们讲到，天文学家爱丽发现了来自织女星的大消息，经过解码后，发现这是外星文明给地球传送的一部大机器制造说明书。在全世界的通力合作下，人类终于将这部旷世古今的大机器建造成功。而人类选出的五名机组人员登上了大机器，在全世界的瞩目下，大机器缓缓地启动了。人类是否会与外星人进行历史性的直接接触呢？  图：穿行在隧道中的爱丽
随着机器的运转，爱丽他们看到整个机舱都变得透明了，一个无限延伸的隧道在他们面前展开，他们进入了一个时空隧道，这个在我讲《2001 太空漫游》时也谈到了，这就是物理学中的虫洞。 从本质上来说，虫洞其实就是黑洞中的奇点。对于一个黑洞，有两个非常重要的概念，一个叫做视界，一个叫做奇点。 如果我们把黑洞想象成空间中一个黑色的球的话，那么视界就是这个球的球壳，越过了视界的光线就再也无法逃逸出来。在黑洞的中心，有一个普乐克尺度的点，所有的物质都会塌缩进这个点里面，这个就是奇点。 1963 年，新西兰数学家克尔在爱因斯坦的广义相对论方程中找到了一个克尔解，是对不带电荷的自转黑洞的数学描述。这个解能说明时空是如何被自转黑洞拖着旋转的。其结果之一，就是黑洞中心的奇点不再是一个数学点，而是一个环，称之为奇环。 根据方程式，有可能俯冲通过这个环，从而出现在另一个时空区，这就是虫洞的数学基础。但是，从视界到奇点之间的空间到底是什么样的，没有人知道，因为所有已知的物理法则在越过了黑洞的视界之后就全部失效。黑洞内部的时空结构是怎样的，没有一个物理理论能够描述，这也就给科幻小说留出了巨大的想象空间。爱丽他们经过了短暂的时空之旅，看到了一颗闪耀着蓝白色光芒的巨大恒星，爱丽从恒星的颜色中推断出这就是织女星，但是在它的周围却没有任何行星。他们只看到了几千台硕大无比的射电望远镜对着各个不同的方向。看来，织女星并不是外星人的定居点，只是他们的瞭望台。在织女星匆匆一瞥后，大机器又带着五名机组成员开始在银河系中漫游，这个正十二面体就像是在一个庞大的地铁交通运输系统中穿行的车厢，他们短暂到达的每一个恒星系就像是一个中转站，他们看到了许多壮美无比的宇宙景观。最后他们来到了一个地方，在这里，星星的密集程度比在地球上能看到的多好几倍，卡尔萨根这么描述这个地方，我想请大家来猜猜这是什么地方：爱丽能够辨别清楚一个巨大的螺旋形尘土卷云，像一个正在增大的发光圆盘，尘云流淌进入一个黑洞。这个黑洞摇摇晃晃，形状和比例不停地在变动，从中冒出一些闪光的射线，就像夏季夜晚的闪电。在卡尔萨根写书的上世纪八十年代，银心是一个超大质量的黑洞还只是一个猜想，并没有多少证据。一直到 1995 年，一组美国的天文学家开始在夏威夷莫纳克亚山顶，利用凯克望远镜寻找银心黑洞的证据，这是全世界最大的光学望远镜之一。这项观测计划整整持续了十年，在 2005 年发表的论文中，为银河系中心是一个超大质量黑洞的猜想找到了强有力的证据。这个证据就是十几颗银心附近恒星的运动轨迹，借助计算机辅助模拟，这些恒星全都围绕着银心一个看不见的区域旋转，这个证据相当有力，也算是告慰了过世的卡尔萨根。我记得 2012 年，上海天文台请到了这个研究小组的成员之一，一位华裔的黑洞学家来徐家汇讲座。我当时有幸被点到提问，我问了一个问题： 我在网上经常会看到一些文章说某某科学家对黑洞的视界内进行研究时发现了什么什么，我还举了几个例子，我问他这些报道有根据吗？他回答说：就我所知，我们的同行里面没有人做出过这样的发现，而且黑洞的视界之内所有已知的物理法则都不工作，我很想知道他们是怎么研究的？因此我在这里提醒大家，网上跟黑洞有关的各种五花八门的文章良莠不齐，请大家多查证多分辨。在靠近银心的地方，爱丽看到了几千个明亮辉煌的门洞，形状各不相同，这里竟然是整个银河地铁系统的中央总站，每一个门洞都是一个停靠港口。这就是家庭庞大人丁兴旺的银河系的景象，这是一个生命和智慧丰沛四溢的宇宙，兴奋、激荡、感动得爱丽几乎要大哭起来。人类，这个物种经过多少磨难与辛苦才做出了正确的决策，最终接受到了邀请，终于来到了这里！这就是我们的希望。这就有了希望。爱丽们乘坐的车厢也在中央总站的港口中缓缓地停靠了下来。正十二面体的气压密闭闸门自动打开，阳光洒了进来。走出闸门，他们来到了一片漂亮的海滩。蓝天白云、水清沙白、棕榈婆娑，就像是来到了太平洋上的一个美丽小岛。可是，岛上却空无一人，他们紧张的情绪逐渐开始放松，甚至在海滩上游起泳来，到了晚上，他们又点起了篝火，露宿沙滩，每个人都做了一个好梦。第二天，他们发现了一道奇特的门，这道门竖立在沙滩上，从正面看过去就是一扇普通的木头门，跟地球上的一样，从侧面看过去只是一根像刀锋一样的细线，从背面看过去，干脆什么也看不见了，换句话说，这道门只有正面，没有侧面和背面。经过一番犹豫和讨论，五个人都下了决心，挨个打开门，走了进去。爱丽是最后一个走进去的，在门的后面，依然是一片海滩，并没有出现任何怪异的场景。然后，她看到，远处走来了一个人。当这个人走到爱丽的面前，爱丽惊呆了，这个人竟然是自己去世多年的父亲，他的一举一动、一言一笑、甚至身上的气味都与父亲一模一样，虽然理智告诉爱丽，这只不过是外星文明创造的一个全息影像，但爱丽还是忍不住投入了他的环抱，哭泣了起来。接下去，爱丽与代表着外星文明的父亲有了一段意味深长的对话，也恐怕也是全书最精华的部分，对话非常长，我请出嘉宾来帮我演义这段经过我浓缩后对话：啊，明白了，你们趁我们做梦的时候，收集了我们头脑中的一切。（幽默地）我们只是复制了一份，什么都没有少，亲爱的，如果发现少了，可以跟我投诉。那么，您的意思是说，你们发下来的考试卷，我们都已经给过答案了吗？我们通过你们的考试了吗？不要把我们想象成宇宙中的警察好吗？其实，我们只是专门搞调查的公务员。我们只管收集信息。如果纳粹统治了全世界，然后发展星际舰队，扩张侵略，你们会插手吗？这样的事情几乎是罕见的。在漫长的银河系历史中，凡是侵略性的思想体系，必将自我毁灭，几乎没有例外。让他们折腾吧，逃脱不了毁灭的宿命。你们为什么要与地球发生联系？为什么发过来的是希特勒？这是一种警示，我们想让你们知道，你们已经陷入深深的麻烦之中了。但还好你们还有贝多芬，还有希望，我们想给予你们一点点帮助，但只能一点点，因为很多事情受到因果律强加的限制。你们几乎没有获得任何有关社会组织的理论，经济系统落后的令人吃惊，丝毫没有掌握历史的预见性，而且关于你们自己本身的知识少得可怜。但是，人类似乎有一定的本领能够在短时间内自我调整，这也是为什么我们还没有把你们一笔勾销的原因。用你们的话来表达，可以叫做——文明复兴实验。宇宙正在走向热寂，这个你懂的，宇宙中的熵在不断地增大。很多个星系文明正在协作进行一项工程，我们想创造出一些新的东西。啊，宇宙中有那么多的星系，每一个星系难道都有一个中央政府吗？是的，几十亿年以前，宇宙就已经改观了。宇宙并不是广袤无边的荒野，它远比你想象的更加文明和有序。不是我们建的，那些庞大的运输系统一直就存在那里，我们只是发现了它们。难道这里曾经有过一个遍及银河系范围的文明？它们兴起了，然后又消失了？我想知道，您有没有信仰？类似于我们的宗教。或者说，有没有什么东西让您内心感到恐惧，就是那种我们称之为“本能敬畏”的东西？你应该知道，这是一个超越数，宇宙中没有任何一个人可以把它计算到最后一位，因为它根本就没有最后一位。但是，当它被计算到一定位数后，会有一个十一维的消息，深深地隐藏在 π 的内部。难道说，在宇宙中，有的人，就是依靠数学进行通讯？可是，我实在不明白，数学并不是随心所欲的东西，他们怎么能够把一个消息隐藏到 π 里面？难道这是在宇宙创世的时候就深植进去了？可是我还是不能理解，您说的这些只是一个比喻呢？还是真有这样的一个消息？爱丽的父亲没有再回答爱丽，而是用手指了指沙滩上的那道门。他们一起穿过了那道门，爱丽与另外四个人再次相会，其他人也都跟爱丽一样，每一个人旁边都跟着一个“亲人”，他们也都各自与外星文明进行了对话，内容差不多。在外星人的注目下，五个人再次返回正十二面体。他们要返航了。当气闸门再次打开时，他们听到了地球控制中心的询问，他们顺利地返回了地球。可是令他们完全没想到的是，地球上只过去了二十几分钟，在控制中心看来，大机器启动后，达到了最大功率，然后就停了下来，五个人兴高采烈地走了出来，除此之外，什么也没发生。他们随身携带的录像机里面什么也没有，所有的录音录像都不存在。五个人什么证据也没有带回来。更加令人奇怪的是，就在大机器开动到最大功率的那一刻，原本一直在向地球传送的大消息也突然停止了。怎么可能有如此惊人的巧合呢？要知道这个信号源来自 26 光年之外的织女星，外星人必须要提前 26 年关闭大消息的传送，才有可能刚好在大机器运转到最大功率时停止。全世界各国都成立了自己的调查组负责调查本国的机组成员，美国也成立了由国防部长凯兹领衔的调查委员会，调查爱丽所说的一切到底是真是假。最后的调查结论也令爱丽无法接受，凯兹认为，整个大消息就是爱丽伙同哈顿精心策划的一场大阴谋、大骗局。而爱丽的动机则是为了让即将被砍掉 SETI 计划复活，哈顿的动机则是为了从大机器的建设中获得巨大的商业利益。为了实现各自的利益诉求，爱丽和哈顿勾结在了一起，先是利用哈顿控制的私人卫星系统伪造大消息，然后由爱丽接收、解密和向公众推销这个大消息的价值，最后，爱丽还说服了其他所有的机组人员，与她共同编造了一个外星之旅的神话。凯兹最重要的证据就是那个在大机器启动时准时消失的大消息信号，如果真有外星人，他们也不可能提前 26 年准确地知道地球人将在具体哪一天哪一秒启动大机器。对爱丽最不利的就是她没有任何证据可以表明他们确实达到了银河系中心，确实过去了二十多个小时。最讽刺的是，凯兹用了爱丽自己最喜欢的奥卡姆剃刀原理来攻击爱丽，如果用大骗局来解释过去发生的所有事情，那么看上去将是最简单的一个解释，否则需要解释的东西就太多了。卡尔萨根关于外星人似乎能够提前 26 年关闭大消息的情节，看似有点儿奇怪，实际上相当地精彩。就在卡尔萨根提笔创作这本书的前一年，著名的物理学家，也是爱因斯坦的同事惠勒提出了物理学史上名垂千古的量子选择延迟实验。实验的原理我在这里不可能讲解的很细，只能粗略地说，这个实验提出了一个构想，认为一个光子到底是走过 A 路径还是 B 路径是可以在这个光子实际走过之后再决定的，如果用一个宏观世界中的比喻的话，从上海飞到纽约可以飞跨越北极的航线，也可以飞跨越太平洋的航线，但到底是飞了哪条路线，却是可以在飞机到达之后决定。这个非常地反常识，因为它打破了爱因斯坦坚信的因果律，原因产生结果，凡事有果必有因，但是这个实验的构想却挑战了因果律，惠勒认为结果可以影响原因。当然，这个实验在惠勒提出后的很多年都无法在实验室中被证实或者证伪，就我所知，大概是要到了 2000 年才真正在实验室中证实了惠勒延迟实验的构想，光子的行为真的是可以结果影响原因。所以说，在卡尔萨根写作《接触》的那个年代，因果律的打破是标标准准地科学幻想，而小说的那一章的标题就叫做“因果律”。正因为这样，在小说中，卡尔萨根用天才物理学家艾达的嘴来解释，大消息之所以能够在某个特殊时刻准确关闭，并不是织女星人有提前 26 年的预知能力，也并不是时光倒流，而是由于在奇点附近，因果律被打破了，这就好像延迟实验中的光子可以提前知道结果一样。但这在当时来说，确实是令人匪夷所思的，这也是为什么凯兹能够把这一条作为最重要的证据来指控爱丽设计了大骗局。像这样的科学幻想那真的叫做科学幻想，利用当时最前沿的理论来精准地设计未来可能出现的现实情节，这样的科幻很过瘾。回到小说上来。控辩双方实际上都没有过硬的证据，最终，爱丽包括另外四名机组成员都与政府达成协议，不向世人透露他们曾经遇到过的任何事情，只宣布大机器运行失败。政府允许他们继续从事他们各自的研究工作，但不得再担任要职。爱丽回到了新墨西哥州的荒原上，继续她的射电天文学研究。但是在他的心目中，始终记得那场沙滩谈话，她要寻找隐藏在超越数中的大消息。她设计了一个程序用于计算和发现 π 的不寻常之处。这就有点儿像另外一种 SETI 计划，在搜寻外星人的 SETI 计划中，爱丽他们要在杂乱无章的无线电信号中寻找到含有智慧文明特征的信号。而在这次 π 的搜寻计划中，却是要在无穷无尽的组成 π 的数字中寻找到一组不同寻常的字串，一组让“他们”都产生本能敬畏的字串，很难说到底哪个计划更难一点，但显然都需要一些运气。爱丽再一次拥有了这样的好运气，她在 π 中发现了一个足以触动灵魂深处的秘密：当计算到了一定位数之后，无限不循环的数字忽然消失了，统计学上的随机分布突然被打破了，一定规律的数字开始出现。在用 11 进制对这些数据进行转换后，数字的序列变成了一串 1 和 0 ！爱丽把这些 1 和 0 用矩阵的方式排列，0 和 1 居然形成了一个图像；在由 0 构成的背景上，1 清清楚楚地构成了一个完美的圆环。这样一个圆形，说明宇宙是按照一定的意图构造出来的。无论你发现自己处于什么样的星系之中，你把这个圆周长度除以这个圆形的直径，测量要达到足够的精度，就会发现一个奇迹——其中隐含着另外一个圆形，在小数点之后，沿着几千米长的数字长河，顺流而下，必然会有更进一步，更为丰富的消息。而 π 仅仅只是我们这个宇宙中无数个超越数中的一个。只要你生活在这个宇宙中，稍稍具有一点儿数学能力，早晚你总会发现这样一个结果。因为它已然在那里存在，而且存在于所有的物体之中。你没有必要离开自己生活的星球，远赴异域他乡去寻找。他就在宇宙的构造之中，他就在物质的本性之中，这正像一件伟大的艺术品，在作品的某个角落，总会有艺术家本人的签名。纵观人类、神灵与魔鬼，必然有一个大智慧可以追溯到宇宙之前。我在想，如果 π 的所有数字确实是某一个信息的编码序列的话，那么理论上，它可以包含无限的信息量。而我们仅仅只需要几个比特就能传递这个信息，这样一来，香农的信息论就彻底要被改写了。1948 年，美国数学家香农提出了信息论，他第一次给信息做了定性定量的数学分析，指出信息的多少是可以用数学的方式量化的，它创造了 20 世纪最伟大的名词之一：比特。信息论的思想改变了人类的进程，只有信息论的数学模型被建立后，才有可能发展出我们今天赖以生存的信息时代，我们的互联网以及一切数字媒体全都是基于信息论的产物。现在甚至有人提出了万物皆比特的概念。小说的结尾相当地震撼，他不仅仅是让我想到了信息论的问题。还想到了哲学的终极问题，也就是我们从哪里来，要到哪里去的问题。宇宙的存在到底有没有一个目的，到底是不是一个偶然，这个问题是神学、哲学、科学共同追问的问题。神学虽然早就给出了确定无疑的答案，但那个答案是毫无依据的凭空想象；哲学只负责把你带向兔子洞，却永远不会告诉你兔子洞有多深；只有科学，才有可能找到这个终极问题的答案。卡尔萨根通过小说展现了他的思考，也幻想了一种用科学回答终极问题的方法。这样的科幻是我心目中的高级科幻。根据小说改编的同名电影，中文名翻译为《超时空接触》虽然从 1984 年开始就筹备拍摄，卡尔萨根非常投入，亲自参与剧本的写作，可惜遗憾的是，当时的好莱坞并不看好这个题材的电影，因此电影一直难产，制片人换了一个又一个，一直拖到 1997 年的 7 月份才上映，此时卡尔萨根已经去世大半年了，我相信这对卡尔萨根本人来说，实在是一件死不瞑目的憾事。不过电影取得了很好的成绩，主演也是当时的超级大牌，朱迪·福斯特，这个不用我多介绍了，出演《接触》的时候已经是两届奥斯卡影后，她也是《沉默的羔羊》的女主角。只是有一点运气不好，那一年还上映了一部神剧《泰坦尼克号》，因此第二年几乎所有重要的电影奖项都被神剧抢走了。我必须指出的是，电影最大的败笔就是把卡尔萨根这部小说中的灵魂，有关超越数的幻想给删除了，否则的话，这部电影在思想力度上完全可以和《2001 太空漫游》有得一拼。可能导演觉得超越数这个东西太难懂，很难在电影中给讲清楚吧。但我认为他真的低估了观众的智商。此时此刻收听我节目的朋友中，我相信一定有很多人只看过电影没有看过原著小说，我想请大家留言告诉我听完原著小说后再与电影对比的感受，是不是同意我的观点呢？限于电影的篇幅，电影剧本对小说情节做了很大篇幅的浓缩，例如- 把小说中几乎所有涉及国际合作的内容都删除了，电影中的大消息完全由美国获取，大机器也完全由美国建造，机组成员自然也就改为了一个美国人。
- 还有一点很重要的改动，考虑到美国是一个基督教的社会，信教的人群数量巨大，如果按照小说的愿意去拍摄，很可能把信教的观众都给丢失了。
因此，尽管在小说中，卡尔萨根其实对基督教进行了无情的批判，但是在电影中，爱丽居然跟宗教领袖谈起了恋爱，我不知道卡尔萨根对这样的改动是什么样的态度，这些我已经无法考证到了。
尽管不是最完美，但这部电影依然是一部高分科幻片，也是值得所有科幻迷珍藏的影片。朱迪福斯特的演技我就不多说了，其他配角用的也都极好。电影的制作也堪称一流，音乐、音效、道具、场景、特效等等，在 1997 年都是大片级的制作。介绍完了小说和电影，我们还需要谈一下这部小说涉及到的一些严肃的科学问题。卡尔萨根本人是一个 METI 的拥护者，这个 METI 的意思就是主动联络外星人。他在历史上曾经做过三件与 METI 直接相关的事情，当然这三件事情都是和老朋友，也是另外一位著名的地外文明搜寻专家德雷克一起完成的。- 第一件事情是 1972 年到 1973 年，他为先驱者号探测器设计了一块铝板，上面绘制着地球人的形象以及太阳系在银河系中的位置信息等等，并说服NASA把铝板放置在了先驱者 10 号和 11 号上，飞出太阳系。
- 第二件事情，1974 年，他设计了著名的阿雷西博信息，利用二进制编码，用一种很巧妙的方式把人类的基本信息调制到无线电信号中，再利用当时全世界最大的射电望远镜阿雷西博射电望远镜向宇宙中发射出去
- 第三件事情是 1977 年，他又设计了一张金唱片，里面存储了大量有关地球和人类的信息，金唱片随着旅行者 1 号和 2 号也会飞出太阳系。
从这些事情中可见，卡尔萨根是一个乐观派，他坚信外星文明会给地球带来福音，所以他坚决主张人类应当积极主动地与外星文明取得联络。所以，他写的小说《接触》自然是把外星文明描述成一种充满善意的高等文明。
全世界有许多知名的科学家都认为 METI 行为极有可能是人类的自杀行为，应当坚决制止。在上世纪八九十年代，关于到底要不要实施 METI 行为，曾经引发过波及全世界的大争论。这场争论一直持续到新世纪的第一个 10 年，2005 年 3 月，在圣马力诺共和国召开了第六届宇宙太空和生命探测国际讨论会，这次会议重点讨论了 METI 行为到底会给人类带来何种危险，辩论达到了最高潮。这次大会的一个成果就是给人类的 METI 行为设定了一个风险等级，其中，直接回应外星文明发射给我们的信号被认为是潜在风险极高的行为。不久之后，国际航空学会制定了一份《搜寻地球以外智慧生命国际公约》，虽然并不是一个强制性的法律，但足以表明主流科学界对待METI的态度，在公约中的第 8 条是这么写的“未征得国际组织研究批准前，不允许发任何信号或者信息给那个地球以外的智慧生命”。关于这个话题，我们以后在谈刘慈欣的小说《三体》时，还会继续探讨。上世纪八十年代，计算机网络开始登上历史的舞台，于是，围绕着计算机网络，涌现出一大波优秀的科幻作品，一个新的科幻流派，也就是所谓的赛博朋克流派诞生了。我们下一期就带大家进入虚拟现实的科幻世界，这是一个超越想象力极限的世界。
|
