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20岁那年,理论物理学家马特·斯特拉瑟暂时放下物理学业,赴巴黎音乐学院研习钢琴与作曲。初抵巴黎时,用法语沟通令他倍感压力。去听古典音乐会时,从购票到与引座员交流,再到看懂节目单,都成了他的难题。但当音乐响起,他突然感受到了意想不到的释然——原来,音乐根本无需翻译,就能抚慰心灵、放松大脑,无论在家乡还是他乡。

和音乐一样,数学有时也能超越日常语言,比如符号体系让“2+2=4”能在不同文化间无声传递。那么物理学呢?既然理论物理是最依赖数学的学科,或许它也继承了这种符号语言的独立性。

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如此说来,“E=MC²”还需要译成文字吗?答案是肯定的。在这个等式里,E与m分别代表“能量”(energy)与“质量”(mass)。但这两个单词的本义究竟是什么?若不探讨这些术语的精确内涵,即便是大学物理系学生也无法真正理解爱因斯坦这个著名公式——因为现代物理学中存在多种energy与mass,每种都有各自定义。除非选取正确的含义,否则连公式都可能不成立了。

然而,用通俗语言解释科学术语,确实存在诸多挑战。斯特拉瑟少年时曾阅读大量物理学书籍,试图按字面意思理解其中内容。而当物理老师使用那些看似熟悉的表述时,他还是如此理解。但与其在巴黎听音乐会时的经历恰恰相反,他无法诠释那些看似用日常英语表达的内容。他以为当时自己只是能力不足,直到修读高阶物理课程,开始基于数学原理构建认知体系,他才真正掌握物理概念。此时他才恍然大悟:问题根源始终在于那些陌生的语义。

如今身为职业物理学家,斯特拉瑟发现科学术语的挑战更为微妙。尽管有人主张科学主要建立在非语言概念之上,比如实证数据、方程式、思想实验以及对物质世界的灵感直觉,但科学实践本身要求科学家进行交流。科学家们必须分享新思想和假说,以便它们能被讨论、权衡、评估。在此过程中,语言会影响想象力——当听到熟悉的词汇时,大脑会瞬间调用人们日常习惯的词义,形成先入之见,即那些承载着隐含意义、关联隐喻和视觉意象的认知框架。若某个单词已被重新定义(如particle),那么这种认知包袱便可能误导我们,甚至阻碍我们把握对宇宙本质的新认知。

比如,粒子不同于尘埃微粒是人类认知宇宙的最重要发现之一。尽管斯特拉瑟拥有数十年的粒子物理学研究经验,内心深知电子、夸克、希格斯玻色子与沙粒截然不同,但每当听到particle一词,大脑内仍会不自觉地浮现出微小圆点的图像。这种现象似乎无法避免:即使对专家而言,语言对非语言想象力的影响如此深远,以至于必然会左右思维方式。

既然这种影响可能干扰我们对自然的认知,就必须对此保持清醒并加以修正。如果词语无法改变,就得学会透过表象看本质,培养超越直觉的“基本粒子”认知,并且敞开思维理解该词在现代物理学中的真实内涵。遗憾的是,那些最初看似恰当的术语,往往在暴露其不足或误导性之前就已在人们心中根深蒂固,几乎无法撼动。我们最好的选择,或许是认清这种语言的局限性,并寻找绕开的方法。唯有如此,我们才能清晰感知宇宙的奥秘与壮丽。