第163夜 以有限为无限(第3/4页)
为解决宇宙边界问题撰写的文章中提出的。这篇文章开创了研究最大尺度的整个可见宇宙的现代宇宙学。宇宙膨胀的发现、大爆炸理论、宇宙起源问题以及许多其他发现都来源于此。
关于爱因斯坦的三维球面,我还观察到一件事。无论看起来多么难以置信,同样的理念早已由另一位来自完全不同文化体系的天才构思过:意大利最伟大的诗人,但丁·阿利吉耶里(DanteAlighieri)。在他的伟大诗篇《神曲》的第三篇天堂篇中,但丁展现了中世纪的宏大视野,仿造亚里士多德的世界,地球在中心,被天球包围。
但丁在他的爱人贝雅特丽齐(Beatrice)的陪伴下,在一次奇妙的幻觉之旅中升入了最外层的天球。他注视着下面的宇宙,旋转的天球和非常遥远的位于天球中心的地球。然后他向更高的地方望去——他看到了什么呢?他看到一个被巨大的天使圈环即另一个巨大球面包围的光点,用他的话来说就是“包围也同时被我们的宇宙包围”。这是《天堂篇》第27篇中的诗句:“宇宙的这一部分包围着前一部分,就像前一部分包围着其他部分。”在下一篇中也提到:“似乎被它所包围的东西包围”。光点和天使的圈环包围着宇宙,与此同时也被宇宙包围。这正是在描述三维球面!
但丁怎么会有如此现代化的观点呢?我认为首先是因为这位意大利最杰出诗人的绝顶智慧,这种智慧是《天堂篇》如此令人着迷的原因之一。其次也是因为但丁的写作时间比较早,是在牛顿让人们相信宇宙的无限空间是欧式几何的平直空间之前。但丁没有像我们那样由于学习牛顿物理学而带来直觉上的局限。
但丁的科学素养主要受益于他的导师的教导。他的导师布鲁内托·拉蒂尼(BrunettoLatini)给我们留下了一本短小精悍的著作《珍宝之书》,这本书类似于中世纪知识的百科全书,用古法语和意大利文写成。在《珍宝之书》中,布鲁内托详细解释了地球是圆的这一事实。但让现代读者感到好奇的是,他是用“内部”几何学而非“外部”几何学来解释的。也就是说,他并没有写“地球像个橘子”,就像地球从外面看起来那样,而是这样写道:“两个骑士如果以相反的方向跑得足够远的话,最终会在另一端相遇。”以及“一个人如果一直向前走,中途不被大海阻挡的话,他最终会回到出发点。”
换句话说,他采取了一种内部的而非外部的视角:即在地球上行走的人的视角,而非从远处看地球的人的视角。乍看起来,用这种方式解释地球是球体似乎毫无意义又复杂难懂。布鲁内托为什么不直接说地球像个橘子呢?
请思考:假如有只蚂蚁在橘子上爬,到某个点时它会发现自己上下颠倒,必须用腿上的小吸盘吸住橘子,以免掉下去。然而地球上的旅行者从来不会发现自己上下颠倒,腿上也无须那样的吸盘。布鲁内托的描述并没有看起来那么古怪。现在来想一下。如果有个人从老师那儿学到,我们星球表面的形状是这样的:一直沿直线走,最终会回到出发点,那么进行下一步也许不会太困难,可以想象下整个宇宙的形状也是如此:一直沿直线飞,我们最终会回到出发点。
三维球面就是这样的空间:两个长翅膀的骑士朝相反的方向飞走,最终会在另一端相遇。用术语来
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