论文部分内容阅读
物理学理论与概念大多与不可见物体相关：不仅包括不可见的力场和不可感知的射线，也包括小到即使用最先进的显微镜也观测不到的粒子。可以探测到无线电波、红外辐射、X 射线的望远镜大大拓宽了我们的视野，而电子显微镜、X射线光束以及对自然粒度的探测揭开了人们看不见的微观世界的神秘面纱。物理学增加了我们对那些看不见的神秘实体的了解，如暗物质和暗能量。
这种可见世界之外的行动已经成为科学阐释的基本部分，但这种转变比我们通常看到的更复杂。在“光之外”，还有多少人们看不见的存在？在还没有科学办法可以探索该领域时，我们必须设法应对那些被人们奉为圣典的神话和民间传说。这些故事不会随着科技进步而消失，反而会被重新创造。研究不可见世界的一线科学家经常会面临知识匮乏、理解及实验能力不足的问题。由于这些限制，他们下意识地联想到了古老故事里的形象。这是科学的必要组成部分，有时这些故事可以激发一些富有创造性的科学观点，但危险在于，我们可能相信这些故事的表面价值，错把它们当作理论。
回顾对不可见世界探索的历史，可以看出神话和民间传说中的故事可以激励科学的发展，同时也表明真相比那些古老的故事更加奇怪，更令人匪夷所思。
英国物理学家埃德蒙·福尼尔·达尔博在1 9 0 8年提出理论，指出人类的灵魂是由看不见的微粒子构成的，这种微粒子拥有某种基本的智力。现在还有人支持这种观点吗？他估算了每个灵魂中这些微粒子的质量（大约5 0毫克），并认为这种假设可以解释灵异现象，比如鬼魂和精灵。当然，这听起来很疯狂，但是福尼尔·达尔博在无线电通信方面是一个受人尊敬的研究者，他认为，如果仅仅因为不能看见某些事物就认为它们不重要，是不明智的。
福尼尔·达尔博写道：“我们必须坚定地寻找可见世界之外的不可见世界。可见世界就存在于我们身边，可见光波长范围中的单倍频程会影响我们的视网膜，可见的世界只是整个世界的一小部分。”他和他同时代的人都坚持认为天地间还有更多事物。
我们看不见摸不到的事物都曾属于神秘领域。这仅仅说明它们被隐藏了起来，并不一定是超自然事物。但这个神秘领域成为所有想象中的灵异现象的躲藏处：鬼魂、幽灵、恶魔、心灵感应以及其他“超能力”。现在看来，这些事物与科学对立，但当科学第一次将视线转移到这些看不见的物体上时，许多前沿科学家认为这些神秘思想与自然科学没有显著区别。他们创造出精彩的故事来解释这些现象。维多利亚时期的科学家推测，在亚原子或宇宙规模的物体上存在着人们看不到的拥有智力的生命。还有人推测可见光外的短波可以传递思想，或者说永生灵魂与热力学定律可以并存。我们经常无法从无知中醒悟，一切仿佛都是有可能的。
对不可见世界的研究是从对古老问题的理解开始的：什么是光？1 9世纪早期，法拉第解释了电力和磁力的特点——无形但无处不在。1 9世纪6 0年代，麦克斯韦创造了一套方程式来展示电力和磁力的关系。麦克斯韦的方程式解释了这些相关领域的振动，比如说电磁波会以光速在空间内移动。很快，我们发现这些波实际上就是光。可见光的波长范围为0.0 0 0 4毫米至0.0 0 0 8毫米，麦克斯韦的方程式显示电磁波的波长没有明显的范围，它们可能存在于可见区界限以上或以下。
这些预测很快得到了证实。1 8 8 7年，德国科学家海因里希·赫兹提出电流波动会产生长波段的辐射，也就是人们所说的无线电波。不到1 0年，意大利工程师古列尔莫· 马可尼发现无线电波可以远程传递息。在当时，许多前沿科学家认为神秘思想与自然科学没有显著区别，还有人称存在可以与死人进行灵魂交流的灵媒（新物理学将其解释为其他人或灵魂的思想传递），也有很多人相信无形的影响力和智力能创造出一个可以容纳思想的环境。如果无线电波可以在广播设备与接收器间无形传送，就不难想象人类的大脑可以起接收器的作用。
但发送器是什么？麦克斯韦的朋友彼得·格斯里·泰特和巴尔弗·斯图尔特都是物理学家，他们出版了《看不见的宇宙》。在这部著作中，他们介绍了以太，认为这种物质可能是运送电磁波的稀薄流体，是物质世界与精神世界的桥梁，在这两种世界中都充满智慧。一些通信系统的先驱已经将其与唯心论做比较，他们称之为“空中电报”。拉迪亚德·吉卜林的短篇小说《无线电》讲述了一个得了肺结核的男人可以收听到圣歌，在这个房子的其他地方，一群业余无线电操作员接收到了附近船上的广播信号。降神会中的灵媒声称可以连接“精神电报线路”，可以让人们与死去的爱人说话。
1 8 9 5年伦琴发现了X 射线，这一发现对这些想象起到了促进作用。人们很快就发现X 射线是无线电光谱另一端的不可见辐射，它的波长比光的波长短很多。令人吃惊的是，虽然X 光是不可见的，但是它能使不可见的事物可见，比如我们皮肤下的骨骼，这让人产生了恐怖的死亡预感。1 9世纪9 0年代，人们聚集在柏林乌兰尼亚天文台和纽约的托马斯·爱迪生展示台，观看他们的骨骼出现在发光的X 光透视屏幕上。X光图像就像是“精神图像”的直接扩展，在1 9世纪七八十年代迅速流行，有人声称要通过无意间的二次曝光揭露鬼魂的真面目。还有一些人声称在照片中发现了新型隐形射线存在的证据，甚至认为照片中可以显示出思想的形状及灵魂。
1 9世纪末，看不见的“射线”充斥每个角落，每一种主张看起来都不夸张，有阴极射线和阳极射线，也有完全错误的放射理论，例如N 射线和“黑光灯”（又叫紫外线灯）。最有名的要属亨利·贝可勒尔1 8 9 6年在铀酸盐中发现的铀射线。这些射线的发现证明在能量背后还隐藏着巨大能源，通过皮埃尔·居里和玛丽·居里、欧内斯特· 卢瑟福以及其他物理学家的研究，最终找到了原子的核心。居里夫人将这些释放射线的元素命名为“放射性元素”。 以前人们对看不见的放射物有误解，他们认为放射物有提高生活质量的功能。在中世纪，这是草药的功能，在1 8世纪属于主张“动物磁性说” 的德国医生弗朗兹·安东·麦斯麦尔的催眠术。1 9 0 5年，诺瓦塔镭疗养院公司在它的广告词中写道：“不管您得了什么病，写信告诉我们，我们会寄给您成功治愈病例的保证书。”镭被作为治疗性元素添加到牙膏和化妆品中，温泉小镇也自豪地宣称温泉水中含有放射性元素（自然界中存在的放射性元素氡）。直到2 0世纪2 0年代，人们才发现放射性元素对健康的影响与他们先前认为的完全相反，但为时已晚，玛丽·居里和其他与镭打交道的女孩的生命已经无法挽救。这些女孩在钟表厂工作了十来年，负责绘制手表的表盘，每天都会舔在放射性涂料里蘸过的画笔。
1 9世纪后期，科学家得到了一个重要的信息，我们认识的宇宙只是无边宇宙的一小部分。人们认为那些看不见的、凶恶的魔鬼就潜伏在我们身边。这种信仰无意中为理解新的“隐形宇宙”提供了模板。威廉· 巴雷特是一位受人尊敬的物理学家，他在《向着看不见的世界迈进》中提出了世界上存在类人“元素精灵”的说法。
威廉·克鲁克斯是那个时代最著名的心理科学家之一，他也认同这个观点。他还是一位化学家和企业家，1 9 1 3年至1 9 1 5年在英国皇家学会担任会长。1 8 6 1年，克鲁克斯发现了新的化学元素——铊，从此声名大振。然而，他好像特别容易相信唯心论的主张，甚至他可能就是唯心论者。他接触过很多灵媒，包括著名的弗洛伦斯·库克。库克是一个迷人的年轻女性，像很多灵媒一样，她认为操控维多利亚时期年事已高的绅士的判断力是一件很容易的事。她让克鲁克斯相信世界上存在着看不见的具有智力的生物，他们是死去的人的灵魂。
为了研究灵媒拥有的“超能力”，克鲁克斯发明了辐射计，也称放射计。在受到光照时，这个放射计内部会转动。转动的原因是光自身的压力，即使光照不强，光线也可以使它们照射的放射计内部的轴叶产生振动。压力是一个足够真实的条件，辐射计帮助建立了这种条件。这个由非正常信念激发而创造的仪器，促进了光学特性的科学研究。
他在用气体放电管做实验时，发现电流在通过气体放电管时会发光。他认为是一种存在于“已知与未知的模糊领域”的辐射性物质在发光，具有“第四种形态”，存在于普通物质和光之间，是通向灵界的桥梁。不过，他最终发现，这种发光现象是由阴极射线引起的。克鲁克斯对此现象的研究最终促成了电子和X 射线的发现，电视机技术也因此得以发展。确实，早期发明电视机的几位先驱都受到了“超自然力量” 的激励，他们相信自己可以通过降神术与已故的托马斯· 爱迪生的灵魂进行交流。
无线电通信和电视机都是现代媒体的代表，心灵研究者弗德雷里克· 迈尔斯称其制造了“活人的幻影”。“活人的幻影”是脱离我们肉体的另一部分，代表我们本身与外界进行交流。在当时的人看来，电视里的总理或者明星是他们的游魂，电视机的重影就是灵魂的接收力和同步处理效果不佳导致的。1 9 5 3年1 2月，一群新闻记者为了一睹一位不知名的女演员而涌入杰罗姆· 特拉弗斯在长岛的家中。这位女演员出现在他家的电视屏幕上，拔掉这家人把电视屏幕转向墙壁，好像这是件不光彩的事。
我们曾无数次看到仅靠科技的力量并没有消除流传民间的传说和迷信，这是因为科技的进步并没有使人类的理解能力增长。但科学确实能驱散无知和迷信的疑云，因为科学既需要想象力，也需要冷静的逻辑思维，只是就像在维多利亚时期一样，如果用当时的语言表达，很难将幻想和现实区分开来。
在中世纪，无形的力量如磁力的有形迹象，似乎让无形生物如魔鬼的言论更加可信。X 射线、无线电波及放射性的发现同样加强了“不可见宇宙里有人存在”的信念。波函数的坍缩更是神秘莫测——我们要为“某种回应可以建立起无形宇宙来保持平衡”这样的说法而吃惊吗？
暗能量和暗物质似乎更像克鲁克斯提出的“暗区”和“核辐射”，不一定是物质，而是人们还未发现的物理法则。菲利普· 普尔曼巧妙地将它们之间的联系记录在他的《暗物质三部曲》中。在书中，有一种叫作“尘埃”的奇妙物质，它是暗物质的混合物，也是巴雷特的一种能感知的微粒子。普尔曼的非正统蒸汽朋克小说中的科学家牧师做了精神层面的解释，牛津大学使用根据克鲁克斯放射计原理发明的工具发现了它的存在。
科学家虽然依赖这些假设的不可见世界提供的便利，但他们并不只是编故事，他们正在利用暗物质和暗能量领域、量子多重世界领域、膜领域方面的知识，以及其他一些假设学说领域方面的知识去完成一项基本任务：用他们可以理解的观点填补知识的空白。
如果不想科学因为这些知识的缝隙而一蹶不振，那么修补和创造这类权宜之计也是必需的。当一切发生时，这些假设构想会与我们熟悉的事物息息相关——它们可能来自一个古老的概念，甚至神话，也可能是某种神秘的物质或射线，甚至有可能完全是想象中的世界，那里住满了居民。也许这些虚构想象是完全错误的，但是它让我们了解了自己的无知，并使我们考虑该如何去探索世界。
学习这些尖端知识时，时间和空间的问题引人深思，我们很难直接感受到它们的存在或者把它们形象化。在这一点上，也许冷静的逻辑思维和严格遵守实验规程及可证伪性不足以帮助我们。最好的办法就是在不丢掉现实的基础上，去创造，去想象，而这也是我们正在做的。也许我们会发现，我们的发明是错误的，因为它们遵循古老的标准。但是犯错也是好事，它为我们照亮了深入研究宇宙之路。
这种可见世界之外的行动已经成为科学阐释的基本部分，但这种转变比我们通常看到的更复杂。在“光之外”，还有多少人们看不见的存在？在还没有科学办法可以探索该领域时，我们必须设法应对那些被人们奉为圣典的神话和民间传说。这些故事不会随着科技进步而消失，反而会被重新创造。研究不可见世界的一线科学家经常会面临知识匮乏、理解及实验能力不足的问题。由于这些限制，他们下意识地联想到了古老故事里的形象。这是科学的必要组成部分，有时这些故事可以激发一些富有创造性的科学观点，但危险在于，我们可能相信这些故事的表面价值，错把它们当作理论。
回顾对不可见世界探索的历史，可以看出神话和民间传说中的故事可以激励科学的发展，同时也表明真相比那些古老的故事更加奇怪，更令人匪夷所思。
英国物理学家埃德蒙·福尼尔·达尔博在1 9 0 8年提出理论，指出人类的灵魂是由看不见的微粒子构成的，这种微粒子拥有某种基本的智力。现在还有人支持这种观点吗？他估算了每个灵魂中这些微粒子的质量（大约5 0毫克），并认为这种假设可以解释灵异现象，比如鬼魂和精灵。当然，这听起来很疯狂，但是福尼尔·达尔博在无线电通信方面是一个受人尊敬的研究者，他认为，如果仅仅因为不能看见某些事物就认为它们不重要，是不明智的。
福尼尔·达尔博写道：“我们必须坚定地寻找可见世界之外的不可见世界。可见世界就存在于我们身边，可见光波长范围中的单倍频程会影响我们的视网膜，可见的世界只是整个世界的一小部分。”他和他同时代的人都坚持认为天地间还有更多事物。
我们看不见摸不到的事物都曾属于神秘领域。这仅仅说明它们被隐藏了起来，并不一定是超自然事物。但这个神秘领域成为所有想象中的灵异现象的躲藏处：鬼魂、幽灵、恶魔、心灵感应以及其他“超能力”。现在看来，这些事物与科学对立，但当科学第一次将视线转移到这些看不见的物体上时，许多前沿科学家认为这些神秘思想与自然科学没有显著区别。他们创造出精彩的故事来解释这些现象。维多利亚时期的科学家推测，在亚原子或宇宙规模的物体上存在着人们看不到的拥有智力的生命。还有人推测可见光外的短波可以传递思想，或者说永生灵魂与热力学定律可以并存。我们经常无法从无知中醒悟，一切仿佛都是有可能的。
对不可见世界的研究是从对古老问题的理解开始的：什么是光？1 9世纪早期，法拉第解释了电力和磁力的特点——无形但无处不在。1 9世纪6 0年代，麦克斯韦创造了一套方程式来展示电力和磁力的关系。麦克斯韦的方程式解释了这些相关领域的振动，比如说电磁波会以光速在空间内移动。很快，我们发现这些波实际上就是光。可见光的波长范围为0.0 0 0 4毫米至0.0 0 0 8毫米，麦克斯韦的方程式显示电磁波的波长没有明显的范围，它们可能存在于可见区界限以上或以下。
这些预测很快得到了证实。1 8 8 7年，德国科学家海因里希·赫兹提出电流波动会产生长波段的辐射，也就是人们所说的无线电波。不到1 0年，意大利工程师古列尔莫· 马可尼发现无线电波可以远程传递息。在当时，许多前沿科学家认为神秘思想与自然科学没有显著区别，还有人称存在可以与死人进行灵魂交流的灵媒（新物理学将其解释为其他人或灵魂的思想传递），也有很多人相信无形的影响力和智力能创造出一个可以容纳思想的环境。如果无线电波可以在广播设备与接收器间无形传送，就不难想象人类的大脑可以起接收器的作用。
但发送器是什么？麦克斯韦的朋友彼得·格斯里·泰特和巴尔弗·斯图尔特都是物理学家，他们出版了《看不见的宇宙》。在这部著作中，他们介绍了以太，认为这种物质可能是运送电磁波的稀薄流体，是物质世界与精神世界的桥梁，在这两种世界中都充满智慧。一些通信系统的先驱已经将其与唯心论做比较，他们称之为“空中电报”。拉迪亚德·吉卜林的短篇小说《无线电》讲述了一个得了肺结核的男人可以收听到圣歌，在这个房子的其他地方，一群业余无线电操作员接收到了附近船上的广播信号。降神会中的灵媒声称可以连接“精神电报线路”，可以让人们与死去的爱人说话。
1 8 9 5年伦琴发现了X 射线，这一发现对这些想象起到了促进作用。人们很快就发现X 射线是无线电光谱另一端的不可见辐射，它的波长比光的波长短很多。令人吃惊的是，虽然X 光是不可见的，但是它能使不可见的事物可见，比如我们皮肤下的骨骼，这让人产生了恐怖的死亡预感。1 9世纪9 0年代，人们聚集在柏林乌兰尼亚天文台和纽约的托马斯·爱迪生展示台，观看他们的骨骼出现在发光的X 光透视屏幕上。X光图像就像是“精神图像”的直接扩展，在1 9世纪七八十年代迅速流行，有人声称要通过无意间的二次曝光揭露鬼魂的真面目。还有一些人声称在照片中发现了新型隐形射线存在的证据，甚至认为照片中可以显示出思想的形状及灵魂。
1 9世纪末，看不见的“射线”充斥每个角落，每一种主张看起来都不夸张，有阴极射线和阳极射线，也有完全错误的放射理论，例如N 射线和“黑光灯”（又叫紫外线灯）。最有名的要属亨利·贝可勒尔1 8 9 6年在铀酸盐中发现的铀射线。这些射线的发现证明在能量背后还隐藏着巨大能源，通过皮埃尔·居里和玛丽·居里、欧内斯特· 卢瑟福以及其他物理学家的研究，最终找到了原子的核心。居里夫人将这些释放射线的元素命名为“放射性元素”。 以前人们对看不见的放射物有误解，他们认为放射物有提高生活质量的功能。在中世纪，这是草药的功能，在1 8世纪属于主张“动物磁性说” 的德国医生弗朗兹·安东·麦斯麦尔的催眠术。1 9 0 5年，诺瓦塔镭疗养院公司在它的广告词中写道：“不管您得了什么病，写信告诉我们，我们会寄给您成功治愈病例的保证书。”镭被作为治疗性元素添加到牙膏和化妆品中，温泉小镇也自豪地宣称温泉水中含有放射性元素（自然界中存在的放射性元素氡）。直到2 0世纪2 0年代，人们才发现放射性元素对健康的影响与他们先前认为的完全相反，但为时已晚，玛丽·居里和其他与镭打交道的女孩的生命已经无法挽救。这些女孩在钟表厂工作了十来年，负责绘制手表的表盘，每天都会舔在放射性涂料里蘸过的画笔。
1 9世纪后期，科学家得到了一个重要的信息，我们认识的宇宙只是无边宇宙的一小部分。人们认为那些看不见的、凶恶的魔鬼就潜伏在我们身边。这种信仰无意中为理解新的“隐形宇宙”提供了模板。威廉· 巴雷特是一位受人尊敬的物理学家，他在《向着看不见的世界迈进》中提出了世界上存在类人“元素精灵”的说法。
威廉·克鲁克斯是那个时代最著名的心理科学家之一，他也认同这个观点。他还是一位化学家和企业家，1 9 1 3年至1 9 1 5年在英国皇家学会担任会长。1 8 6 1年，克鲁克斯发现了新的化学元素——铊，从此声名大振。然而，他好像特别容易相信唯心论的主张，甚至他可能就是唯心论者。他接触过很多灵媒，包括著名的弗洛伦斯·库克。库克是一个迷人的年轻女性，像很多灵媒一样，她认为操控维多利亚时期年事已高的绅士的判断力是一件很容易的事。她让克鲁克斯相信世界上存在着看不见的具有智力的生物，他们是死去的人的灵魂。
为了研究灵媒拥有的“超能力”，克鲁克斯发明了辐射计，也称放射计。在受到光照时，这个放射计内部会转动。转动的原因是光自身的压力，即使光照不强，光线也可以使它们照射的放射计内部的轴叶产生振动。压力是一个足够真实的条件，辐射计帮助建立了这种条件。这个由非正常信念激发而创造的仪器，促进了光学特性的科学研究。
他在用气体放电管做实验时，发现电流在通过气体放电管时会发光。他认为是一种存在于“已知与未知的模糊领域”的辐射性物质在发光，具有“第四种形态”，存在于普通物质和光之间，是通向灵界的桥梁。不过，他最终发现，这种发光现象是由阴极射线引起的。克鲁克斯对此现象的研究最终促成了电子和X 射线的发现，电视机技术也因此得以发展。确实，早期发明电视机的几位先驱都受到了“超自然力量” 的激励，他们相信自己可以通过降神术与已故的托马斯· 爱迪生的灵魂进行交流。
无线电通信和电视机都是现代媒体的代表，心灵研究者弗德雷里克· 迈尔斯称其制造了“活人的幻影”。“活人的幻影”是脱离我们肉体的另一部分，代表我们本身与外界进行交流。在当时的人看来，电视里的总理或者明星是他们的游魂，电视机的重影就是灵魂的接收力和同步处理效果不佳导致的。1 9 5 3年1 2月，一群新闻记者为了一睹一位不知名的女演员而涌入杰罗姆· 特拉弗斯在长岛的家中。这位女演员出现在他家的电视屏幕上，拔掉这家人把电视屏幕转向墙壁，好像这是件不光彩的事。
我们曾无数次看到仅靠科技的力量并没有消除流传民间的传说和迷信，这是因为科技的进步并没有使人类的理解能力增长。但科学确实能驱散无知和迷信的疑云，因为科学既需要想象力，也需要冷静的逻辑思维，只是就像在维多利亚时期一样，如果用当时的语言表达，很难将幻想和现实区分开来。
在中世纪，无形的力量如磁力的有形迹象，似乎让无形生物如魔鬼的言论更加可信。X 射线、无线电波及放射性的发现同样加强了“不可见宇宙里有人存在”的信念。波函数的坍缩更是神秘莫测——我们要为“某种回应可以建立起无形宇宙来保持平衡”这样的说法而吃惊吗？
暗能量和暗物质似乎更像克鲁克斯提出的“暗区”和“核辐射”，不一定是物质，而是人们还未发现的物理法则。菲利普· 普尔曼巧妙地将它们之间的联系记录在他的《暗物质三部曲》中。在书中，有一种叫作“尘埃”的奇妙物质，它是暗物质的混合物，也是巴雷特的一种能感知的微粒子。普尔曼的非正统蒸汽朋克小说中的科学家牧师做了精神层面的解释，牛津大学使用根据克鲁克斯放射计原理发明的工具发现了它的存在。
科学家虽然依赖这些假设的不可见世界提供的便利，但他们并不只是编故事，他们正在利用暗物质和暗能量领域、量子多重世界领域、膜领域方面的知识，以及其他一些假设学说领域方面的知识去完成一项基本任务：用他们可以理解的观点填补知识的空白。
如果不想科学因为这些知识的缝隙而一蹶不振，那么修补和创造这类权宜之计也是必需的。当一切发生时，这些假设构想会与我们熟悉的事物息息相关——它们可能来自一个古老的概念，甚至神话，也可能是某种神秘的物质或射线，甚至有可能完全是想象中的世界，那里住满了居民。也许这些虚构想象是完全错误的，但是它让我们了解了自己的无知，并使我们考虑该如何去探索世界。
学习这些尖端知识时，时间和空间的问题引人深思，我们很难直接感受到它们的存在或者把它们形象化。在这一点上，也许冷静的逻辑思维和严格遵守实验规程及可证伪性不足以帮助我们。最好的办法就是在不丢掉现实的基础上，去创造，去想象，而这也是我们正在做的。也许我们会发现，我们的发明是错误的，因为它们遵循古老的标准。但是犯错也是好事，它为我们照亮了深入研究宇宙之路。