我们经常说“眼见为实”,我们眼见的,真的为“实”吗?你觉得你的感知真的可信吗?
你说多新鲜呀,我都看到了,听到了,还能不可信吗?
我问你,你的感知是真的吗?
你说当然是真的。
你的回答一点错都没有。但理论上来讲,我也可以讲,你的回答一定是错的。我可以退一步,完全颠覆你对世界的看法。
我给你说一个例子。Vision视力。
我问你什么叫视力?你们谁能给我一个定义?
大家说眼睛看到的,就是视力。
肯定是不对的。科学上没有这样讲视力的,不能说眼睛看到的叫视力。
什么是视力呢?视力是人的视网膜细胞核神经系统对电磁波在可见光波段的检测。
你想对不对?
什么是可见光?可见光是电磁波的一种,它的波长范围非常非常有限,小至390纳米,大至700纳米。非常非常小,一个波段。但你知道,我们听radio(收音机)有FM,有AM,那也是电磁波,它只是不是可见光而已。别忘了。刚才我讲的X射线,去医院,去做诊断,也是电磁波,你没想到吗?包括你用的超声,包括你用的微波炉,都是电磁波。
其实我们的视力很简单很简单,是人类作为一种生物,作为一种生命形式,作为一种存在形式,对极小的一段电磁波的感受,我们管它叫视力。
这种感受怎么可以是世界的所有呢?一定不是。所以说我们周围绝大部分事物,我们不仅看不到,我们也听不到,我们感觉不到。
我告诉你,你用电磁波的所有波段感知整个宇宙,你看到的不过是区区4%的物质存在形式,96%你看不到。还有什么呢?还有23%的暗物质你看不到,它切实存在;还有73%的暗能量,也是一种物质存在形式,你也看不到。
我们看到的区区4%,并不是肉眼看到的,别忘了。是电磁波整个波段,从X射线一直到长波看到的。
肉眼看到的是多少呢?又是其中极小的,微不足道的一部分。
更何况,你们任何两个人,看到的东西都不完全一样,
更何况我们人类和动物和植物看到的也不一样。
为啥呢?就是因为我们太take it for granted(理所当然地认为)我们看到的还能有假?
当然有假。你(看到)的颜色也是假的,它不是真实存在。就是因为简简单单,在视网膜细胞上有三种蛋白,不叫三种蛋白,叫三个蛋白,区区三个蛋白,决定你看到的颜色是什么。所以说大家知道有一种人,叫红绿色盲。红绿色盲分不清红和绿。你说你看,他视力不好。对不起,他只是红和绿分不清,他对世界的感知,比你的颜色更鲜艳,你信吗?你看不到的东西,他能看的清清楚楚。非常诡异的颜色他能看到,只是他无法描述出来,在你的世界里。
动物和我们看到的颜色是不一样的。你养金鱼,你会给金鱼买一些花花绿绿的石头,你觉得金鱼很开心。对不起,金鱼不开心。人家金鱼可以看到近紫外,可以看到远红外,人家是目光远大,比人强多了。所以我们人类对世界的感知极其片面,它不是全部。
我再往下讲一点的话,我相信也会颠覆你的世界观。如果我告诉你,在我们的银河系,有上百万个黑洞,你信吗?你说我没看着,你最好不要看着,看着就出大问题了。
黑洞的性质非常奇妙,它是一个数学奇点。不要忘了,无限小的点。但它有巨大的质量,它是有质量的。这个黑洞你可以这样想象:在黑洞的视界表面,如果你有幸去一遭的话,不被吸进去的话,你会非常直接地看到你的后脑勺。
你没有听错。
我给你解释一下,甚至让你的思维再飞几分钟。我们所有的大小的概念,是跟引力场直接相关。
什么叫引力,你跳起来能够落到地球上,这叫引力,对吧?跟引力场直接相关。你也知道太阳照到地球上的光芒,如果有巨大的物质在旁边的话,太阳光线会弯曲。你虽然很难理解,你千万不要觉得你能看到太阳打了个弯儿。没有。你看到的都是直直的太阳光过来。但实际上是弯的很厉害,弯了个弯儿过来。
我知道大家不太理解。你想象一下黑洞。在黑洞的视界,视觉的视,界限的界,英文叫Event Horizon之内,它有及其强大的引力场。因为在它的视界表面引力场已经足以让光线完全弯曲,你看到自己的后脑勺是什么现象,你可以想象一下。当引力场及其强大的时候,时空严重扭曲。
我给你最后举一个小例子,让你在晚上睡不好觉。2014年的5月9号,我听了一个很精彩的讲座,讲座的这个演讲人叫费伯教授,是美国UCSB(美国加州大学圣芭芭拉分校)著名的天文学教授。她讲了外星生命,讲了黑洞,讲了暗物质。我听的如痴如醉。
讲完以后,对我这样一个天文迷,从小着迷于天文,着迷于世界的构成,生命的由来,宇宙的形成来讲,我问了一个很愚蠢的问题,现在想一想。
我说Professor Faber, where is the Dark Matter?我说费伯教授,暗物质在哪儿呢?
她的回答让我毛骨悚然。
她说这位先生,你在问问题的时候,你知道吗?成吨,成吨重的暗物质,正在穿过你的脑壳,穿身而过。
你们信吗?You’d better believe. 你最好相信。
我说How? 我说怎么可能呢?
她说你知道吗?如果你是个科学家,我们世界上只有四种力,我们已知的只有四种力。我想在座的你们都知道。
我们讲强相互作用,弱相互作用,这两种力在哪儿?
强弱相互作用只在原子核里存在,这辈子跟我们没关,我们不去管它。
第三种力,你管一点就行了,那就是你跳起来,不会一下到月球上去,而是会落回地球,叫万有引力,我们到现在为止,我们都无法解释万有引力怎么回事,我们不知道什么叫万有引力,为啥会存在。
除了这三种力之外,其实所有世界的存在,都是第四种力。
什么力?电磁力。
我们互相注视就是电磁力,我们握手是电磁力,医生开刀做手术是电磁力,你吃饭是电磁力,你句咀嚼,你做所有的动作,你的所有的感情都是电磁力。你仔细想一想,人类的存在,每分每秒,离不开电磁力。你们可能以前想的太遥远了,或者太简单了。
大家说,怎么会我看你也是电磁力呢?当然是。什么叫视觉?电磁波的检测在可见光波段。什么叫可见光波段电磁波的检测?就是来自你的身体,来自你的这些光子,你存在本身,就把无数的光子在向我发射,它必须要被我的视网膜细胞接收以后才能看到你。你不知道吗?中医经常会讲闭目养神,眼睛闭起来,看不到了。为啥,不接收光子了。就这么简单。
听明白了吗?所有的注视,含情脉脉,都是电磁力。我怀疑含情脉脉电磁力会更强大一点。这是不可思议的。我们对自然界的感知,太太太太,无穷多个太,微不足道。所以说这位费伯教授告诉我,说你知道吗?暗物质和普通物质之间,没有电磁相互作用,所以说你想象的一支笔和一只手不能够交融,我不能把笔放到手里面去,我就是气功大师我也做不到,原因是因为电磁力。
你所有遇到的力,在生活中全是电磁力,所以说物质的相互排斥是电磁力,很简单,最后。电磁力,OK?它无法放在同一个空间,但因为暗物质和普通物质没有相互作用,它没有电磁相互作用,它自然可以很轻易地放在一起交融,可以穿身而过。
你们一定又不理解了,你们说怎么可能呢?我是一个固体,我是实的,我又不是空的。
对不起,你真不了解物质结构。你是空的,而且空的不可思议,你信吗?
你空到什么程度呢?如果说把你所有的真正的物质压缩到一团的话,都找不到你。你会小于一粒小米,可能小米的,我怀疑是万分之一都不到,真正的物质加到一起。
什么意思呢?因为对于一个原子来说,我们说原子的直径是它的电子轨道占有的空间,原子的直径。如果你的原子核,我们认为是有物质存在的,因为有质子,有中子在原子核。你想象北京市很大吧,我不知道有多少,可能有一万平方公里,很大。北京市你想象出,如果是一个原子的话,那这个原子核,大不了是天安门广场,它还不到天安门广场(那么大),我怀疑是天安门广场那个城楼,我怀疑是那个城楼里的一把椅子那么小。其它的呢?完全是真空。
我再告诉你一点,你想什么叫生命?我75公斤,我算过,我是由6x10的27次方的原子构成的。我怎么算的?我根据人的30多种元素,11种比较多的元素,一笔一划算出来的,我是6x10的27次方的原子构成的。就是一堆原子,我就是一堆原子,一堆中空的原子。
你不觉得很神奇吗?我们无法理解为什么这样一堆原子,最后会进化到现在,可以有感情,有思维,有睡眠,可以胡思乱想,这是不可思议的事情。
附:以上内容是根据西湖大学校长施一公演讲【《科学艺术 大学梦》(下)——
你肉眼看到的不一定是“事实”】节选整理。