【星空特辑】从蝙蝠侠到超人 ‧蝙蝠侠跟超人，虽然都能拯救世界，却没法拯救对方 图文好读版：http://case.ntu.edu.tw/blog/?p=1347 撰文 ∣ 张孟哲 　　在上一讲的最後，一位小弟弟（在这里暂时叫他王聪明）提出了一个问题：「如果光 子没有质量的话，为什麽会受到重力的偏折呢？」经过了这一场吴俊辉教授的演讲，我们 终於能依着这个问题的内在逻辑，提出另一个相似的、王聪明能比较容易理解的问题来说 明它：「如果超人真的这麽厉害的话，为什麽蝙蝠侠的父母被杀害的时候，他没有出手拯 救他们呢？」 　　以相对论为基底的宇宙论作为一种新的科学，许多旧有的名词和形容词已经无法直接 套用在上头了。从演讲结束後观众的提问不难发现，许多问题的背後都带有这种误解，认 为它直接继承了原本对於一般物理世界（几乎可以等价为牛顿式的宇宙）的描述，所以无 法想像一些物理和数学上新的特性。 　　这种进展可以从一种认识论的观点来解释。一般对於事物性质的认识分为许多不同的 范畴，像是最基本的时间和空间。而在光速恒定的观测结果上，宇宙间一道源自较远处的 光线到达地球所需的行经时间会比较久，这两者之间有一固定的关系。这种描述本身暗示 了能将「空间」与「时间」作一更高层次地抽象化，也就是演讲中爱因斯坦提出的「时空 结构」。如此，一切巨观的运动重新被定义为物体在时空结构上的改变，而导致运动改变 的能量和质量也在形式上统合了起来，形成了一种「时空-质能」的关系。这就是爱因斯 坦方程式的来源。 　　这种思维方式的跳跃并不是第一次出现。在牛顿力学中也有相同的过程，就是把物体 机械论式的运动和固有运动视为是相同性质的运动形式，从而将两者统摄在「力」的架构 之下，发展出了万有引力的理论。牛顿就是在这一点上超越了伽利略与笛卡儿，建造出了 他的力学体系。然而这还不足以解答王聪明的问题，为什麽光超出了古典力学的解释呢？ 牛顿不也发表了光学的理论吗？ 　　依照科学哲学家汤玛斯．孔恩（Thomas S. Kuhn）的作品《科学革命的结构》里的说 法，科学的发展是以一种「典范」（paradigm）为基础而建立的。在不同的典范之间或许 有着相同的词汇，但是彼此所指涉的理念是截然不同的。而科学的进展，也就是从一个典 范移转到下一个典范之间的过渡，是以一种革命性的方式出现的，是一种名词上的重新定 义。在我们的例子里，也就是从布鲁斯．韦恩变成克拉克．肯特。 　　也就是说，超人和蝙蝠侠处在完全不同的世界。它们之间或许有相似之处，或许总是 呈现一种正邪交战而邪不胜正的争斗过程，但是雷克斯．路瑟不会去算计蝙蝠侠，而小丑 也不会打超人的主意（在此请忽略那些crossover的作品）。然而他们都是以人类社会为 背景舞台，正如各种物理学说和宇宙观的更替，它们可以建立在不同的根基、不同的思维 方法上，但是必然都相容於经验所观察到的现实世界，它们是同样科学的。如果要作比较 的话，只是解释力强弱上的差异。换句话说，差别在於适用的范围不同。这也是演讲投影 片中爱因斯坦身穿超人服，而不是蝙蝠装的原因—超人比较厉害，而相对论能运用的范围 更是前所未有地广。 　　所以当我们在谈到空间与时间的时候，想到的是古典力学式的说法；而在谈论时空结 构时，使用的则是相对论式的词汇。王聪明误解的地方，是他把牛顿的「重力为加诸於一 切质量上的作用」，和「光线的路径是空间几何形式的呈现」的爱因斯坦式描述混杂到了 一起。在广义相对论里，重力，作为一种使物体产生加速度现象背後的抽象原因，并不是 建立在质量的大小，而是在於空间扭曲的几何学架构上。这和牛顿对於重力的说法是不同 的。如此一来，这个问题就只是名词定义上的问题，而不再是个现象上的矛盾。 　　所以到头来，超人没去救韦恩夫妇，是因为他无法跨越不同作品之间设定上的限制。 如果现在的场景是外星怪物正侵袭地球，而一对无辜的夫妇快被落下的石块砸中的话，超 人肯定会立刻飞出来救走他们。这点就如同相对论扩展了我们在宇宙间的视野一样，是毫 无疑问的。 　　另外作为结尾的附注，如果说「科学」指称的是将「科学方法」应用到经验里的话， 那麽在这种方法之外得到的知识就无法被称作是「科学」的，无论它的本质为何，或它在 直观上是否合理。也因此只在演讲头尾部份出现踪迹的易经思想，仍然只能像古典侦探小 说里的中国人一样，作为一种破坏规则而被禁止的存在，因为它缺乏一种普遍认为有效的 方法论。这或许是吴教授想让易经哲学进入二十一世纪所要追寻的那失落的环节吧。 （本文作者现为交大电机与控制工程研究所硕士生，业余科幻文学爱好者） CASE『2009星空协奏曲』演讲「心与星的和鸣-天文宇宙理论篇」特稿 责任编辑：MissZoe ----------------------------------------------------------------------------- 台大科学教育发展中心 CASE PRESS 徵稿中!! http://case.ntu.edu.tw/blog/?page_id=1323 欢迎来信询问喔！！！ -- 「拉脱维士，你找到新娘子了吗？」 「找到了。....嗯，应该说，我决定好了。」 「跟你说喔，我最近在学校常常忘记我跟别人不一样，我好难过。」 「欧朵，在这个世界上只有我跟你是一样的，你永远是孤独的。 所以你快来见我。」 --

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