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诗歌与量子物理

转载 2016-10-22 06:22:01

我一直试图搞清诗为什么那么有诗意。一些看似平淡无奇的字词,从诗人的笔下写出来就像是经过精巧手工艺品的制造者,马上变成了一件艺术。人工智能倒是最近在这一领域有很大突破:深度神经网络在阅读过数十万字的诗以后就成为了诗人,可以写出一些像模像样的诗句来。不过我最近也小有发现,那些隽永的名篇,原来描写的其实大多是数学和物理现象。

​先看李白的《将进酒》,君不见黄河之水天上来,奔流到海不复回。君不见,高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪。这里李白实际在探讨物理学的最基本概念:时间。第一句写的是时间的不可逆性,就是时间的箭头。第二句则是时间的相对尺度问题,所以有朝如青丝暮成雪。现在爱因斯坦的狭义相对论很好解释了李白对时间尺度的困惑,但是对于时间的箭头目前还没有很好的解释。在微观粒子世界里时间是没有方向的,粒子可以在时空中自由穿梭,可知前因后果过去未来。为什么众多粒子堆砌在一起就会产生时间的箭头,和热力学第二定律一样还是物理学家努力研究的话题。李白思考的问题很深刻,其实是挺有物理天分的,如果不是酒精烧坏了脑袋,一定能拿个诺贝尔奖。

再说《断章》,你站在桥上看风景,看风景的人在楼上看你。明月装饰了你的窗子,你装饰了别人的梦。这篇写的是命运的交错,用的是时空的借代。卞之琳同学估计几何学的不太好,意思到了,但是没有正交系的简明。用纯数学来表达应该是这样的:三维空间有向量I,U;U在I所在平面留下阴影,求阴影面积。

或是这样:你沿着Y轴北上,我沿着X轴西行。在原点交汇的瞬间,我以为我们会产生碰撞,但就像两束光穿过彼此,你依然北上,我还是西行。

偶然与宿命的关系一直是困惑所有人的话题,所以诗歌里也多有提及。其实现代量子物理中的波粒二象性很好的解释了这个问题。偶然就是宿命,宿命就是偶然。不过在任何时刻,你只能观测到其中之一。

我最喜欢的电影之一是《大话西游》,像所有70后的人一样这部电影有不可抗拒的吸引力。​我最喜欢的歌曲之一则是其主题曲《一生所爱》。其中的一句歌词是这样的:苦海泛起爱恨,在世间难逃命运佛经说:无常即是苦。而八苦中除了生老病死,还有爱别离,怨憎会。即爱恨都是变化所生苦海中的涟漪。这有点像广义相对论。在任何物体的周围,物体的质量都会引起时空的弯曲,而这种时空的弯曲导致我们所说的重力。所以哪怕是质量为零的光子,仍然难逃这种时空的涟漪。下句:相亲却不能相近,或许我该相信是缘分。电子和原子核互相吸引,但是我们从来没看见谁家的电子掉到原子核里。因为电子的一生只是遵循着几个可能的轨道,掉到原子核里不是其中之一。

我住长江头,君住长江尾。这首词大家都可能理解为电子对正电子的绵绵相思之意,但其实不止于此。我们都知道处在恋爱中的一对正负电子不是简单的吸引,而是处于量子纠缠状态。如果我们把其中的一个粒子拿到宇宙的另一头,我们对这个粒子的任何操作都能立即被百亿光年外的另一个粒子所感知,完全不受时空的限制。我们看第一句说的是彼此相隔千山万水,似乎无法排解,但作者极其巧妙地笔锋一转:日日思君不见君,同饮长江水。马上就把相隔千万里的两个人连了起来。这点其实只有量子纠缠能够做得到。

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