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序章

  孩子们,人类的逻辑思维能力是上帝最宝贵的恩踢。这么说吧,正是由于人类大脑基因的某种变异,使其具备了超越直观的形而上的思维能力,人类才超越了动物的范畴,才能避免尼安德特人的悲剧。

  逻辑思维的威力在物理学和数学中的体现是最充分的。早在科学启蒙时期,伽利略就用思想实验的办法,推翻了曾被学术界奉为圭泉的"物体自由落体速度与重量成正比"的理论——这甚至还是在他那次著名的比萨抖塔实验之前。他是这样驳难亚里士多德的:把一个重球A与一个轻球B绑在一起,那么整体的AB当然要重于A或B。按照上述理论,AB肯定比两球单独下落时的速度快;但换一个思考角度,因为B轻于A,它的下落速度当然比A慢,这样,把两者绑在一起时,B肯定要延缓A的速度,这就使合球AB的速度快于B但肯定慢于A。两种推理是不是都对?是的,都完全正确,但结论却相反。所以,唯一的可能是推理所依据的平台,即那个理论错了。你们看,多么简洁明快的推理,却又无懈可击。有了这个推理,其实根本不用再爬到比萨料塔上扔铁球了。

  伟大的相对论更不用说了,它简直是一人之功,秘是一个天才大脑的杰作。爱因斯坦通过纯粹的思想实验,得出"光速不变"和"引力与加速度等效"的顿悟,彻底颠覆了人们奉为"绝对真理"的平直时空。爱因斯坦自己说,那对于他来说是"幸福的思想"。

  其实还有一个著名的思想试验,只是常被人们忽略,那就是驳难时间旅行的"外祖父驳论"——你如果可以返回过去,就有可能杀死你的外祖父‘但它在未有儿女之前被杀,怎么可能出现一个返回过去改变历史的你?这个驳论也无懈可击,所以唯一的结论是:时间旅行不可能。

  这个思想实验之所以一直被人忽视,是因为其中掺有人的因素——人有自由意志,所以他们完全可以不杀自己的外祖父嘛。这种思考角度是完全错误的。人类作为群体而言,其实并没有自由意志,也不能保证在十万个时间旅行者中没有一个己外祖父的人,那人可能是神经错乱,或者干脆是个狂热的科学信徒,不惜杀死外祖父来求证这个悖论。而只要有一个过得硬的反证,就足以推翻一条物理定律。

  所以,孩子们,我要让你们失望了,我在这儿可以断言,无论是你们,还是你们的子孙后代,都甭指望去体验时间旅行,一千万年后也不可能,它永远只能存在于科幻小说中。但也不必失望,时间旅行不可能实现,并不意味着超维旅行——指超出三维空间的旅行——就不可能。至少到目前为止,还没有哪个思想实验能证伪它——当然也还没有证实。它究竟能否实现,也许就靠你们中某一个天才大脑了。

  理论物理学家陈星北2017年在内蒙古达拉特旗某初中课外物理小组"纪念束星北①110周年诞辰"座谈会上的发言。发言为摘录,未经本人审阅。记录人:巴特尔(嘎子)

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