卡洛·罗韦利的全新科普作品:一位物理学家的智性冒险( 三 )


一个从第一个球中心出发的旅行者 , 像但丁一样 , “从一个球面到另一个球面” , 当他到达赤道(球的表面)后 , 他往下会看到一个同心球面的组合 , 在他头上有另一个相似的同心球面 , 围绕着一点闭合 。 这另一个半球会同时“包围”第一个球 , 也被第一个球所包围 。 换句话说 , 这种对三维球面的呈现和但丁的描述是相符的 。 美国数学家马克·帕特森在1979 年发表了一篇文章 , 在其中 , 他首次写到但丁是如何清晰描绘了三维球面的 。 但是今天任何一个物理学家或者数学家都会轻易地在但丁对宇宙的描述中认出三维球面 。
但丁怎么能在6个世纪前就预见到爱因斯坦的发现呢?
我认为一个原因可能是 , 但丁的空间想象力是中世纪的 , 没有被僵化的牛顿物理学所束缚 。 牛顿物理学认为物理空间是欧几里得式的 , 是无限的 。 对但丁而言 , 就像对亚里士多德一样 , 空间只是事物之间关系的结构 , 这个结构可能会有古怪的形状 。 而且 , 神居于宇宙边界“之外”的观点在《宝库》中可以找到 , 这是但丁的老师布鲁内托·拉蒂尼对中世纪知识的精彩汇编 。 而且 , 上帝作为被天使环绕的一个光点的观念 , 在那一时期就已经存在 , 并且在很多中世纪形象中都能找到 。 但丁只是将已经存在的拼图碎片以一种创新和智慧的方式拼在一起 。
我想但丁可能尤其受到一个形象的启发 。 他在1301 年离开佛罗伦萨 , 当时浸礼堂穹顶上无与伦比的镶嵌画行将竣工 。 如果今天你去参观浸礼堂 , 抬头往上看 , 你会看到一个光点(穹顶顶端的天窗透进来的自然光) , 周边环绕着九个等级的天使 , 每个等级都有清晰的标签:天使、大天使、权天使、能天使、力天使、主天使、座天使、智天使、炽天使—和它们在天堂里的排序一样 。 想象你是浸礼堂地板(南极)上的一只蚂蚁 , 你向任何方向去爬;不管你当初是从哪个点出发去爬墙 , 最终都会到达那个天使环绕着的光点(北极) 。 那个光点和天使“包围着”浸礼堂其他的内饰 , 同时也被它们所“包围” 。 浸礼堂的内部显然是个二维球面 。 但丁和13 世纪佛罗伦萨的任何一个居民一样 , 一定都被城市里这座即将落成的宏伟建筑所震撼 。 那幅令人震撼的、可怕的地狱镶嵌图案 , 是齐马步埃的老师 , 科博·迪·马克瓦尔多的作品 , 它被广泛认为是但丁笔下地狱的灵感来源 。 但丁是否可能在浸礼堂的内部结构中找到了他关于宇宙形状的灵感?天堂复制了它的结构 , 里面有一圈圈天使 , 还有那个光点 , 从二维变成了三维—通过这种做法 , 它抵达了爱因斯坦的三维球面 。
不管是什么让他有了这个想法 , 一个事实是 , 但丁以其非凡想象力解答了一个古老的问题:怎样让一个有限的世界和一个没有“边缘”的世界达成和解 。 令人惊奇的是 , 他给出的答案 , 跟六个世纪后爱因斯坦用精确的数学演算得到的答案是一样的 。 而且 , 它很可能就是那个正确答案 。
我们为什么对但丁这么感兴趣呢?有很多原因 , 其中一个我作为科学家很容易接受 , 那就是 , 但丁不仅学养很高 , 而且拥有非凡的智慧 , 这也包括科学上的理解力 。 听今天一个有学养之人开玩笑甚至是炫耀说 , 他们对于科学完全无知 , 就像听一位科学家吹嘘说他从未读过诗一样令人感到沮丧 。
诗歌和科学都是人类精神的表现形式 , 它们创造新的思考世界的方式 , 以求更好地理解世界 。 伟大的科学和伟大的诗歌一样 , 都是有远见卓识的 , 有时可能会得出同样的见解 。 今天的文化将科学和诗歌截然分开 , 这在我看来是愚蠢的 , 因为它让我们更难看到两者所共同揭示的世界的复杂和美丽 。

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