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書評|超越古希臘人的思辨:宇宙和心靈都是數學

美國理論物理學家Max Tegmark在1月份出版了一本科普著作Our Mathematical Universe:My Quest for the Ultimate Nature of Reality(Knopf出版社),甫一上市就登上亞馬遜宇宙物理學類暢銷書榜首。
對于非專業讀者而言,這不是一本輕松易讀的書。不過Tegmark提出的觀點并不完全陌生。他要說的是,我們的實在世界,從宇宙、天體到生命、心靈,不僅僅被數學所描述,它本身就是一個數學結構。伽利略的名言是,宇宙是用數學的語言所寫就的,而Tegmark要說明的是,宇宙本身就是數學的。這立刻讓人聯想到古希臘哲學家畢達哥拉斯的看法:整個世界都是由數構成。畢達哥拉斯學派吸收了古希臘數學的智慧結晶,不過由于他們的神秘主義傾向,世界由數構成這個命題并未獲得充足的理論闡述。與之相比,以理念論聞名的柏拉圖在學園派內部對畢達哥拉斯的命題進行了深入探討,并發展出一套理念也是由數構成的理念數學說。這一點很少為人所知,因為學園內部的討論幾乎沒有見諸柏拉圖的任何對話錄,僅僅以“未成文學說”的形式口耳相傳,最終留存在諸多古代著作家的作品殘篇中。所幸亞里士多德在他的《形而上學》第十三卷對理念數學說進行了仔細的反駁。大致閱讀下這一卷,就會發現古希臘人對實在世界的數學結構的理解到了多么深刻的程度。通過亞里士多德的評論,我們會發現,柏拉圖想做的是,將雜多的理念一層一層還原為基本的數學單元。而亞里士多德的一個基本質疑就是,同一無差異的數學單元如何構成具有無窮差異的實體。對于這個批評,研究者已經指出,它僅僅適用于用代數來理解的實在世界,而如果用幾何學的點、線、面來理解數學單元,就大有可討論的余地。
Tegmark的著作當然已經遠遠超越古希臘人的思辨,不過在他的書中也可以略微聽到一些遙遠的回音:他也強調,他所說的數學不能僅僅在代數的意義上來理解。所以,了解一下自古希臘以來對于實在世界數學化的爭論,也許能讓我們在閱讀這本理論物理學前沿科普著作時形成一些樸素、直觀的想象。
Tegmark并不是直接討論宇宙是數學的這一命題,書中的核心主題是另一個看似平行的問題:多重宇宙。多重宇宙,這個詞出現在各種不靠譜的穿越小說、靠譜的科幻電影之中,也為民科人士、宗教人士進行玄想提供了豐富的土壤。它也是近50年來最有影響力的哲學家大衛·劉易斯在1986年出版的《論世界的多重性》中提出的模態實在論所要論證的概念,而現在,越來越多的物理學家將其作為一個需要嚴肅對待的理論假說。Tegmark沒有宣稱存在多重宇宙——目前來看,只有瘋子敢如此宣稱——而是說,至今的許多物理學理論都在邏輯上蘊含著多重宇宙的存在,如果這些理論是對的,那么多重宇宙就是對的。所以他諸章討論了不同物理學理論與多重宇宙假說之間的關系,從宇宙膨脹到統一量子機制,而最后是他提出的,如果宇宙是數學的,那么多重宇宙必然是對的。不過,所有這些問題都存在不同程度的爭議。
當然,如此簡單的幾句話,幾乎無法讓人對這些如此復雜的問題有一星半點的理解。但無論是宇宙的數學化,還是多重宇宙,都是關于我們的實在世界的最終極思考。所以,Tegmark的書值得對這類終極追問有狂熱渴望的讀者閱讀,即使他可能完全是錯誤的,即使我們可能完全無法理解他所要說的。






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