作者后记:
去年下半年,我开始对数学感兴趣。我近期对数学的兴趣始于“无穷大”的概念,这是这篇小说的灵感来源之一。众所周知,无理数无限不循环,这意味着每一个无理数都存储着无穷多的信息。而数轴的魅力在于,它能将一个永远无法穷尽的无理数表示成一个长度为零的点,这是多么优雅的表达方式!
这篇小说的灵感来源之二,是物理学对信息的理解。物理学中,物质的质量、速度、分布等数据全部都是信息,并且能被二进制编码。在小说中我做了进一步假设,将整个宇宙进行二进制编码,再在这串二进制编码前加上0和小数点,那么这串二进制编码就成了一个介于0到1之间的小数,由此建立起等价关系:一个宇宙等价于一串二进制编码,这串二进制编码等价于一个0到1之间的小数,这一小数等价于数轴上0到1区间内的一个点。
这篇小说的灵感来源之三,是我对宇宙命运的一些思考:对于真正的力量,人类或许根本一无所知。万亿颗星辰亮起又熄灭,不过是因为高等文明上了一节课罢了。
这篇小说的灵感来源之四是绝对体:一个不存在内部结构的宏观物体如果出现在我们的宇宙,它会呈现出怎样的性质?我对这个想法很感兴趣,但一时无法将这个想法转化成一个独立的故事。当我构思我们的宇宙被新宇宙取代时会发生哪些异象的时候,关于绝对体的想象跳入了脑海,最终成了小说的主干之一。
最后,这篇小说还想表达的是永恒。就算不存在任何形式的物理宇宙,1+1仍旧等于2,从这个意义上说,数学才是真正的永恒。同样的,即使我们身处的宇宙寿终正寝,其物理定律、物质的排列组合方式就像1+1=2一样是某种永恒的数学规律;再往前推一步,就算我们的宇宙从未存在过,这一数学规律仍旧永恒地存在着——从这个意义上说,宇宙亦是永恒的存在。
十几年前,我在中学校图书馆读《科幻世界》,那时完全不敢想象自己的作品有朝一日能登在《科幻世界》上,而如今,少年时的梦想终于成真。感谢编辑老师,感谢读者的阅读,感谢你们愿意陪我走完这个有些艰深的脑洞,爱你们!
万物皆数
吴清缘 文
禄水 图
一
异变发生的时候,赵若飞是唯一一个观测到它的人。
那天赵若飞在Z大图书馆自习,为明天的“凝聚态物理学”考试做最后的复习冲刺,他从题海里抬起头,正看到自己的手机突然往下一坠。他下意识地伸手去拿,与此同时意识到刚才发生的一幕绝不可能发生:手机底下有桌板挡着,怎么可能会往下掉?他的视线顺着手机下坠的方向移动,然后就看到了难以理喻的景象:
他的手机“镶嵌”在桌板内部,然而桌板仍旧在那里。
换句话说,原本承载手机的那部分桌板所占据的空间,同时被桌板和手机所占据。
桌板与手机并不重叠,也没有融合在一起,因此赵若飞能同时看到两个坚硬的实体,在同一个时刻,完全独立并且泾渭分明地共处于同一个空间。
这个“镶嵌”的过程持续了两秒多钟,然后在一瞬间,这一方空间里的桌板和手机,突然变成了一个大小和乒乓球差不多的银色小球,而课桌上则出现了一个不规则的洞。小球从洞中自由落体掉落在地上,接着兀自滚向了墙角,最终在墙壁的阻挡下停了下来。
赵若飞揉了揉眼睛,又狠狠地掐了一把自己的大腿,确认自己并没有在梦中。他第一时间想到的是报警,但他很快就意识到报警并不能解决任何问题。眼前发生的事情超出了常理的范畴,也并没有造成多么严重的后果,而警方根本不可能作任何形式的调查。要弄明白这一切,只有通过研究那只由桌板和手机转换而来的神秘小球,而身为物理系博士生,研究物质的理化性质正是他的研究方向,而更重要的是,Z大物理学专业全国翘楚,这是此刻他身后最为坚实的后盾。
赵若飞深吸了一口气,拿过一把直尺向神秘小球走去,他用直尺戳了戳小球的表面,小球没有任何反应。他鼓起勇气,伸手触摸小球,小球的表面温度和他的体温基本一致。他稍稍用力,用五指将小球抓起,居然没有成功,于是他加大力量又试了一次,仍旧以失败告终。他又一连试了五六次,每一次都使出了全身的力气,但仍旧无法抓起小球——
就好像所有的力量都从小球的表面溜走了一样,球的表面是如此光滑,以至于摩擦力小到他根本无法把小球抓起的程度。
虽然无法抓起小球,但是赵若飞仍旧找到了把小球拿起来的方法。他把合拢的双手伸向球的底部,小心翼翼地捧起了小球,用手掌提供的支持力来对抗小球的重力。虽然小球的体积只有乒乓球那么大,但掂量着足有半斤多重。被赵若飞捧在手心的小球有着极高的反光率,不平坦的球面以扭曲的方式倒映着赵若飞的脸,像是对着一张只有半指来宽的哈哈镜。
赵若飞把小球揣进衣兜,收拾东西后快步走出图书馆。现在,他兜里装着的可能是一个全世界的物理学家都难以驾驭的谜团,而这个谜团令他不寒而栗。他一路小跑着回到宿舍,向化学系的舍友借了手机,拨通了打给Z大物理系主任周弦的电话。电话挂断前,Z大物理系主任周弦撂下了一句相当严厉的威胁:
“我现在就开车过来。但如果你是在搞恶作剧,那么从今晚开始,我就不再是你的导师。”
凌晨三点,Z大物理实验楼四楼仍旧灯火通明。周弦和赵若飞坐在走廊休息区的沙发上,被封装在特种塑料盒的小球就放置在两张沙发之间的茶几上。在此之前,他们辗转了六个实验室,进行了长达5个小时的测量和实验,而赵若飞平生第一次看到自己的导师也有苦着脸的时候。周弦五十多岁,长着一张国字大脸,眼睛不算很大,但在赵若飞的印象中总是十分有神,但现在,他耷拉着眼眸,半躺地坐在沙发上,大衣的一小节下摆被压在大腿下,整件大衣布满了褶皱。“闹鬼了。真的是闹鬼了。”周弦看向窗外的夜空,打破了疲惫而又让人窒息的沉默,“这个东西……它不应该出现在我们这个世界上。”
在过去的5个小时里,赵若飞所受到的震撼,要比他十几年里接受的科学教育要多得多。通过实验室的温度计进行测量,小球的表面温度低至零下273.15℃,即绝对零度,然而这是一个不可能的温度——绝对零度意味着物体内能为零,构成物体的所有分子、原子或离子等微粒全部都停止运动,在物理世界中,绝对零度只可能被无限逼近,但永远无法达到。而更令周弦和赵若飞感到惊讶的是,虽然小球的表面温度为绝对零度,但是摸上去却并没有冷的感觉,换言之,这个物体的表面温度虽然低到了极致,但却几乎不吸收任何热量,抚摸小球几乎不会造成人体热量的流失,自然不会有冷的感觉。
而根据实验室的摩擦系数检测仪的检测显示,小球的表面摩擦系数为0,若以现有的测量精度为准,这个小球就是一个表面绝对光滑的球体。而在硬度测试中,无论对小球施以多大的外力,小球表面都不会有哪怕一颗原子大小的形变,这意味着以现有的测量标准,小球就是一个绝对刚体,一种只存在于理论中的不会发生任何形变的物体。而当周弦和赵若飞测量小球的形状,他们惊讶地发现,即便他们将测量精度提高到原子层次,这个小球始终呈现出完美球体的形态——一个只在数学中存在的几何体,不存在任何误差。
世界上的最低温度记录是由德国、美国、奥地利等国科学家组成的国际科研小组所创造的,他们在实验室内达到了仅比绝对零度高0.5纳开尔文的温度;世界上最光滑的物体是一块表面被抛光的极端光滑的半导体,其部分表面的高低起伏甚至不超过一颗原子大小;世界上最坚硬的物质是由人工制备得到的钻石纳米棒聚合体,硬度超过天然钻石,但硬度计仍旧能在其表面留下痕迹;世界上最完美的球体是一枚造价1500万美元的纯硅球体,误差不超过三千万分之一毫米。而现在,在周弦和赵若飞眼前的这个小球,在温度、光滑度、硬度和形状的规则度上都已经超越了人类所知的极限。
这个世界上不存在温度为绝对零度的物体,不存在绝对光滑的物体,也不可能存在不会发生形变的绝对刚体和数学意义上的完美球体。因此,周弦和赵若飞一致认为,由于仪器的测量精度有限,而小球的温度、摩擦系数、形状误差、受力后发生的形变都极其微小,因此仪器无法测出四者的数值——这一判断出于逻辑推理,但也出于自我安慰,安慰自己这一物体并非完全不可理解。然而当周弦和赵若飞用电子显微镜观察小球的微观结构,他们彻底陷入前所未有的困惑之中:
这台分辨率达到原子级别的无接触原子力显微镜,居然无法观测到小球内的分子、原子或离子。
无论他们将小球内部放大多少倍,他们观测到的始终是小球的银色表面。
换言之,在世界顶尖的显微镜面前,这颗小球居然显示不出任何内部结构!
“周老师,您觉得这是什么?”赵若飞问道,“构成这个小球的物质,会不会是来自地球甚至太阳系以外?”
周弦点了点头,又摇了摇头。赵若飞清楚地看到,困惑与疲惫正从周弦的脸上消失,取而代之的是面对未知时的激动与兴奋。“这个东西不应该出现在我们这颗星球。”周弦指向了茶几上的小球,逐字逐句地说,“甚至也不应该出现在我们这个宇宙。”
“不应该出现在我们这个宇宙?”赵若飞嗫嚅着说,“您的意思是……”
“明天我会联系院内的专家,同时上报中科院物理研究所。”周弦身体坐正,“你是事件的第一目击者,专家组到时候肯定会找你问一些问题,现在你先回去吧。”
赵若飞点点头,站起身,拎起书包。周弦仍旧坐着,凝视着前方空无一物的空间。“周老师,您不走吗?”赵若飞背起书包,小声问道。
“我再坐会儿。”周弦笑了笑,“明天还要考试,加油吧。”
二
“这节课,我们先来打游戏。”卡吉坤Σ号教员指向了学生课桌上的虚拟现实眼镜,“一共10款游戏,各位,请慢用。”
学员们爆发出一阵欢呼,纷纷夸赞卡吉坤Σ号教员。30分钟后,卡吉坤Σ号教员击掌喊停,学员们只好摘下眼镜,同时报以不满的嘘声。“这是你们第一次在课上打游戏,但恐怕也是最后一次。”卡吉坤Σ号教员敲了敲讲台前的触摸屏,“请问各位,你们在游戏中体验到的声音和画面,在本质上究竟是什么?”
“不过是一堆程序罢了。”朋可卿δ号学员回答道。
“程序本质上究竟是什么?”
“这是什么奇怪的问题?”阿基特β号学员嘟囔着,“不过是一堆0和1罢了。”
“答对了,但严格来说,是一堆0和1构成的二进制代码。”卡吉坤Σ号教员说,“因此0和1的排列组合,就是虚拟现实带来的所有感官刺激的本质。”
“你这不是废话嘛。”阿基特β号学员说。
“别着急。”卡吉坤Σ号教员抬起了他那条呈圆柱形的胳膊,在触摸屏上写了一行二进制字符串,结尾处加上省略号:
10101110100010100000000000111111101101010101111110000101……
“假设以上这行二进制字符串就是某款游戏的二进制代码,省略号代表没写出的部分,现在我在它前面加上一个0和一个小数点。”说着,卡吉坤Σ号教员在触摸屏上添了两笔,屏幕上的数字变为0.10101110100010100000000000111111101101010101111110000101……
“于是我们看到,刚才的二进制字符串就变成了一个介于0和1之间的二进制小数。转换成十进制的话,就是0.49128379621138309……当然还是小数。”卡吉坤Σ号教员说,“所以,一款游戏,无论它如何逼真,其本质不过是一个0到1之间的小数而已。”
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