《巫师、外星人和星舰》书评

“物理数学”是重点

霍金在写《时间简史》的时候说，我知道书里加一个公式就损失一半读者，但这个公式太重要了，我宁肯损失一半读者也要写进去。按照这个逻辑，这本书的读者估计得无限制地除以2了。讲真，作为一个文科生，对公式简直有种本能般的厌恶。不管所谓是初中物理知识还是“高中低年级水准的数学”，只要是看到那一个个字符，瞬间就昏昏欲睡。这也是为什么我本来打算一周读完的书，生生拖了三周+小长假才读完。不过慢慢读完，我觉得最有意思的片段恰恰是曾经被影像化的学说——关于利用虫洞实现超光速旅行。基普索恩曾经发表大量相关言论，也是《星际穿越》的科学指导，因此书中提到“从旁观者视角看，接近黑洞时的时间会变慢。……但是，跌入黑洞，穿过这条线进入奇点的人却不会感到任何异常！”“在广义相对论中，空间存在的某些方式，就像是（在高维度空间）被其中的质量撑变形了的橡皮膜一样。很可能会出现这样两个点，尽管在橡皮膜表面，它们之间的距离非常遥远，但在与橡皮膜垂直的方向上，只隔着很短的距离（从高维视角来看）”，结合画面，非常容易理解。因此也能够进一步理解作者提出的疑问：利用虫洞实现超光速旅行要求满足两个先决条件：（1）从高维视角来看，空间的结构必须像是折叠起来的纸。（2）如果宇宙真的是，或者可以被这样折叠，人们还必须有能力维护这种虫洞。要求我们使用某种“奇异物质”来构建虫洞。这些环状支撑物必须是一种特殊形式的质量或者能量，其张力需要大于其能量密度。必须找到一种材料，能够使自身的长度至少达到1光年，以对抗地球重力。而我们需要多少奇异物质才能建成虫洞呢？经过计算，一个直径仅有1M的虫洞，需要的质量就已经相当于太阳系全部行星的质量总和。而从中经过的任何武帝可能都会被引力潮汐撕成碎片。我发现，只有在这种影像化的帮助下，我才能对概念有初步的认识，才能慢慢试图理解作者通过各种计算说明的问题，无论是说明科幻小说的设定与理论不符，还是上述设定实现的困难性。所以，这真的不是科普，也并非译者所讲“这一切都很简单”，完全不简单好吗！！！从另一个角度，公式也可以成为最有效的说理方式。例如，1960年，弗兰克•德雷克提出的估计银河系中外星生命数量的统计模型：g=每年新形成的恒星数量*星系中拥有行星的恒星占所有恒星数的比例*每颗恒星周围可能具有的类地行星数量*类地球行星上有生物存在的比例*有生命的行星中进化出智能生物的比例*智能生物中学会向星系外发送信息方法的比例即使对上述公式的组合有争议，也无法辩驳根据这种方法计算出来的“外星人存在”的可能性会小很多，比起单纯认为“宇宙这么大，总会有某一个角落存在和地球相同的环境从而能够进化出智能生物”这种“朴实”的说法来得更靠谱一些。

致梦想家，我们最后的敬意

一个小小种族的希望与梦想，对于整个宇宙来说，不过渺小的像一堆豌豆而已。但是就像发过数学家亨利·彭加勒说的那样：“地质学史告诉我们，生命只是两端漫长死寂之间的短暂插曲，即时在这段时期，理想之光也仅仅持续过、将来也还是之只能持续短短的一瞬间，思想是一道光，刺破这漫漫长夜。但也是有这道光，才意味着一切。”致梦想家 “儒勒·凡尔纳 乔治·威尔斯 艾萨克·阿西莫夫 罗伯特·海茵莱茵 阿瑟·克拉克 道格拉斯·亚当斯 威廉·吉布森 罗杰·泽拉兹尼 阿尔弗雷德·贝斯特 雷·布拉德伯里 丹·西蒙斯拉里·尼文 尼尔·盖曼 厄休拉·勒古恩 弗里曼·戴森 乔治·卢卡斯 刘慈欣”你们对于未来的每一个幻想都值得去严肃对待。

如果你是一个想动笔的科幻迷，请看它

本书读完于2015年12月27日。先做概括：第一印象：这本书是个骗子，它基本上没写巫师，21章的内容，就写了3章是关于奇幻类的，而且还比较粗略的写的。所以给我的感觉，是这本书借“哈利波特”的宣传噱头；第二印象：这本书是一本很棒的书，但不是巫师部分，而是对关于硬科幻，特别是星际类和科技类的科幻（而非生物类的或奇幻类的），有着非常深刻的展开、非常清晰——注意这里没用“简洁”——明了的说明、非常非常宽泛的技术应用讲解、非常简单的理论讲解和计算过程（正如介绍所言，简单到初中生就可以自行计算这本书中的所有公式啦！）。理论上来说，只要你有任何关于硬科幻、科技类的科幻构想，恭喜你，你已经有一个现成的科技顾问了，它可以让你挥洒自如的发挥着你的想象力，而不用担心被人指责成完全没有任何科学根据了！话说回来，正如同我的标题一样，如果你是一个想动笔的科幻迷，这本书绝对是你最佳搭档，没有其它！但如果说你只是对科幻片又或好莱坞大片中的东西有那么一丢丢的兴趣，只想知道这背后有着哪些高大上的黑科技，那这本书可以得80分，却得不了100。为什么呢？因为他太专注于太空方向的科技细节的普及了，对于涉及到生物、人文又或思想方法的科普相对较少，而且就算是太空方向的科普，运用的公式虽然并不难，但是却非常多，可以说，这本书如果做为初中物理的一本兴趣题集，让孩子们动手做上那么1-2周，是一点问题也没有的，那么：做为纯科普类书籍，做为绝大部分只动眼不动手甚至连及也不太想动的读者而言，本书中的公式有点太多，而且罗列方式太过课堂化，很多表示方式不太适用于多年不破书面工作的“大人”们呢。从这一点来讲，本书确实要丢上那么20分了。但瑕不掩瑜，不管是深入浅出的叙述思路、还是尊重前人的旁征博引，这本书在科技类科幻方向上的科普、甚至是未来的展望，已经做到了近乎完美，5分！！！

一本书读懂科幻的游戏规则

高亮说明：本文已发表于新华书目报9.14日书评版面，版权归作者赵洋老师，转载请与作者联系。文/赵洋《三体》英文版获得雨果奖后，一部三体同人漫画在网上再度流传，并被重命名为“五分钟，看懂《三体》全集”。没看过三体的朋友问我，真能五分钟看懂吗？我反问他，什么算“懂”呢？科幻小说是一种类型文学，读者要进入它需要大量同类文本的阅读积累。特别是像《三体3：死神永生》这样的科幻创意、科技概念密集的文本，必须诉诸以往的阅读经验。这种阅读经验，不仅包括与《三体》主题类似的太空探索、外星人、灾变、机器人等科幻作品，也包括自然科学和工程技术方面的知识积累。身为物理学教授的查尔斯•阿德勒同时也是资深科幻爱好者，他创作的《巫师、外星人和星舰：科幻与奇幻中的物理数学》一书可以让读者快速获得科幻阅读经验。读过它，虽不敢保证可以“五分钟，看懂《三体》”，但至少可以增加多年的科幻“功力”。科幻小说中蕴含了哪些“功力”呢？首先是“科学”。尽管科幻小说的描写是建立在幻想的基础上，但是这种幻想并非任意妄为，而是隐隐约约遵循一定的科学事实或科学逻辑，也就是说，作者要表现的是一种与科学有关的幻想奇迹。[i]再进一步，这些科学事实或科学逻辑，就是科幻小说的“游戏规则”。最基本的规则，是作者所营造世界的自然规律。用著名科幻作家奥森·卡德（《安德的游戏》作者）的话说，“了解了规则，规则就会让你自由。每种规则都展现了一类新的可能性。你所讲的故事，你所创造的世界，很大程度上依赖于你制订的规则。”[ii]一般说来，有极少数作者能够不顾这些规则而创作出生动精彩的小说来，范·沃格特是罕见的反例。他时常会冷不丁地引入“一条鲜为人知的（虚构的）物理定律”，以便使笔下的英雄能够绝处逢生。[iii]为了增加科幻作品的可信性，作者通常都会积极地论证笔下幻想的可行性。为此他们调动知识储备，甚至进行计算。发表于1880年的小说《穿越黄道带》，是较早设想用宇宙飞船进行星际航行的科幻小说。为了使宇宙飞船具有可信性，作者柏西-格雷格提供了详尽细致的事实和数据，就和凡尔纳曾经在科幻小说里做的一样。[iv]科幻大师阿瑟-克拉克对自己作品中出现科学硬伤的容忍度是零。他通常是不动声色地实现对笔下虚构世界进行罗素式的科学论证。他曾在短篇小说《土卫五》中花费了整整二三十页来交待轨道计算，以使得小说中的一切都符合经典力学。[v]亚里士多德曾提出过著名的“第一性原理”——“在每一系统的探索中，存在第一原理，是一个最基本的命题或假设，不能被省略或删除，也不能被违反。”《巫师、外星人和星舰》就是一本从第一性原理出发，以物理和数学作为标尺，衡量科幻作者制定的规则是否经得起检验的书。书中有大量有趣的案例分析：飞行车的能耗；太空殖民地的生态与能源问题；太空电梯的工程可行性；太阳系外存在生命的可能；人类在未来存续的可能性等等。查尔斯•阿德勒的工作督促科幻作者，在构思科幻创意时，要在物理学基本原理和成本-效益核算上多下功夫。只有这样，才能构建令读者信服的奇异世界。科幻本来就是关于“如果……那么会……”（what if）的文学，从一个假设出发，根据第一性原理外推出精彩的故事。科幻往往是从某假设发散出去，本书则是从科幻假设收敛回来，回到最基本的科学原理和经济法则。用作者的话说，就是考察“科幻作品中哪些成分来自现实中的科学，因而有着一定的真实性；哪些完全脱离现实，因而不可能实现”。鉴于我国高中文理分科的惨痛事实，对那些文科科幻爱好者的好消息是，只要你具备初中物理的常识，就可以毫无障碍地跟着作者神游八荒了。因为，作者说，这本书是写给十五岁时的自己，那个对未知充满好奇，对未来满怀憧憬的自己。[i] 黄禄善：美国通俗小说史. 译林出版社.2003：226[ii]奥森·斯科特·卡德. 第二章 世界构建 2、为你的世界制订规则.《如何写作科幻奇幻小说》[iii]托马斯_斯科提亚.作为思想实验的科幻小说. 科学文化评论.2008（4）：73[iv] (英) 奥尔迪思 (英) 温格罗夫 / 舒伟、孙法理、孙丹丁.亿万年大狂欢：西方科幻小说史.安徽文艺出版社. 2011：185[v][英]亚当・罗伯茨著，马小悟译，科幻小说史.北京大学出版社2010：229