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霍金的派对：从科学天地到数码时代 [:1707629794]
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霍金的派对：从科学天地到数码时代 现实与幻想(1)
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每个人小时候大概都有过一些关于未来的畅想，小则畅想自己或家庭的未来，大则畅想技术或社会的未来，有的是自发的想象，有的则是为了完成老师布置的作业。
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我以前很喜欢表达的一个的观点是：技术的发展往往比人们的幻想更为迅速。回顾历史时，我们可以轻易找到那样的例子，在其中人们对未来的预言或断言远远落后于真实的技术发展，以至于显得幼稚无知、保守可笑。比如当人们用将近18000个真空管造出了重达30吨的第一台通用计算机ENIAC后。美国的《通俗机械》（Popular Mechanics）杂志作出了一个“大胆”预言：未来的计算机也许只需要1000个真空管，质量只有1.5吨。而事实上，仅仅十几年后，真空管就基本退出了计算机舞台；而半个世纪后，就连质量仅百余克的掌上电脑的综合功能也远远超过了昔日的庞然大物。又比如著名物理学家开尔文勋爵（Lord Kelvin）——即那位指出过经典物理学天空中的两朵“乌云”的汤姆孙（William Thomson）——曾在1895年宣称：比空气重的飞行器是不可能的。而事实上，仅仅8年之后，莱特兄弟（Wright brothers）就把飞机送上了天空。还是那位勋爵，又在1897年宣称：无线电通信没有未来。而事实上，也是仅仅8年之后，无线电通信就开始在军事上得到了应用。还有一个常常被提到的例子，是电影业先驱、美国华纳公司（Warner Bros．Entertainment，Inc.）的创始人华纳（Harry Warner）曾在有声电影问世前夕嘲笑说：哪个该死的想听演员讲话？他显然没有想到，未来会有一批被称为“追星族”的人，他们最爱听的就是演员讲话。
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不过，小时候没有意识到的是，在有关未来最常见的畅想中，没有实现的其实比已经实现的更多。甚至有不少看起来并无多大革命性的想法，也远远超越了技术发展的实际速度。前些天我在网上读到一篇有趣的文章，是40年前一位名叫贝里（James Berry）的人发表在《机械图解》（Mechanix Illustrated）杂志上的，标题是《40年后的未来》（40 Years in the Future）。那篇文章描述了作者所设想的2008年（也就是本文写作之时的“现在”）的生活。文章的开头是这样的——很典型的畅想未来的笔调：
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现在是2008年11月18日，星期二早上8点。你要去300英里外参加一个商务会议。你坐进自己流线型的双人气垫车，按下几个按钮。国家交通计算机按照目的地计算出了当前的交通状况，然后示意你的车子开出车库。车子是无人驾驶的，你靠在座椅上开始阅读闪现在仪表盘上方平面视屏上的晨报……
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这样的车子对于中国读者也并不陌生。1961年，著名中国科幻作家叶永烈在他的《小灵通漫游未来》（该书直到1978年才出版）中描述的“飘行车”就类似于贝里笔下的气垫车。早年的儿童科幻往往是以21世纪为畅想对象的，因此《小灵通漫游未来》所描述的也恰好就是“40年后的未来”。
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现在2001年（21世纪的第一年）早已成为过去，贝里畅想的2008年也已变成进行时，但气垫车却并未普及，而且近期内也看不到普及的前景。同样，贝里畅想的很多其他技术——那些我们小时候就常常在杂志或画报上看到的技术，比如在真空管道内依靠压缩空气推进的高速火车，载客200人的火箭等——也并无在近期内成为现实的可能性。贝里设想的时速4000英里的超音速客机算是离现实较近的，可终究还是超出了一大截——现实是人们曾经建造过一种超音速客机（虽然时速远没有4000英里）：协和号（Concorde），但它却在运营27年后黯然退出了商业运营。其他一些人们设想已久的技术，比如机器人，虽已经过长时间的发展，却还停留在相当原始的状态下，只会蹒跚学步，说几句事先拟定的“你好”、“欢迎”之类的短语，完全不能与那些有一定思维能力，几可乱真的科幻故事中的机器人——比如30年前曾在中国上映的美国影片《未来世界》中的机器人——相提并论。
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这些技术的发展为什么会远远落后于人们对未来的畅想呢？一个重要的原因当然是由于谁也不可能摆脱时间的羁绊，从而谁也不可能真的看到未来。未来的技术会如何发展？在发展中会遇到何种困难？这些是谁也无法确知，并且也很少有人会在畅想未来时细致设想的。因此畅想归根到底只是粗略的猜测，而且往往是罗曼蒂克式的猜测，猜错了很正常，猜快或猜慢了都不足为奇。另一方面，有些设想单纯从技术上讲是可以实现的，从而并不超前，但在现实世界中却受制于一些其他因素而无法成功，或无法普及。比如贝里设想的气垫车的时速约为250英里（约合400千米），单以速度而论，无论作为气垫车还是靠轮子驱动的普通汽车，在今天的技术条件下都是能做到的。事实上，早在1935年，著名的“蓝鸟”（Blue Bird）赛车就已创下了时速301英里（约合500千米）的纪录。但普通汽车的速度却从未与那样的极限车速发生过关系——事实上，由于道路系统饱和，需频繁转弯，驾车者的应变能力有限，高速致使能耗剧增等等因素的制约，车速在普通汽车的性能指标中早已不再重要，因为几乎每款汽车的设计速度都已明显高于多数高速公路的速度上限。除非有一天人们能系统性地解决那些其他方面的问题，否则普通汽车与贝里笔下的气垫车在车速上的巨大差距将很难有显著缩小的可能。
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在所有有关未来的技术畅想中，超前得最典型的恐怕要算航天技术了。贝里在他的畅想中提到，2008年人们的度假方式之一是到卫星旅馆去住一住。这倒是今天的技术能够做到的，只不过在今天这可不是普通人所能尝试的，首先你得买得起几千万美元的往返票，其次还得看有没有国家愿意卖票。与其他作者相比，贝里在航天技术方面的设想算是相当保守的。前不久刚刚去世的英国科幻作家克拉克（Arthur C．Clarke）在与贝里的文章同一年发表的名著《2001太空漫游》（2001：A Space Odyssey）中，描述了一艘飞往土星的载人宇宙飞船。而中国已故科幻小说家郑文光的《飞向人马座》更是描述了发射时高达800米，最宽处直径100米，极限速度达每秒40000千米的巨型飞船。《2001太空漫游》的时代背景是2001年，《飞向人马座》因涉及假想的中苏战争，作者回避了年代，但最有可能的年代背景也是21世纪初。在其他科幻小说中，人类在21世纪初就在很多行星及卫星上建立基地，并频繁往来于那些基地的故事也比比皆是。那些小说共同勾勒出了一幅令人神往的宇宙开发图景，是我小时候的最爱。
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那些小说的创作，有很多是正好处在人类进入宇航时代之初的那些年。现在回顾起来，在那些年里，人们的确有充分的理由对航天技术的未来充满乐观。人类仅用了短短12年的时间，就完成了从发射第一颗人造地球卫星到把宇航员送上月球的巨大飞跃。这样快速的进展，至今还让人觉得匪夷所思。20世纪七八十年代，人类又建立了重达100多吨的太空实验室，向太阳系各大行星发射了无人探测器，并研制了航天飞机。这一系列成就拨动着所有人的心弦。那时的人们在畅想未来时，又怎能不把想象的翅膀张得大大的呢？可自那以后，人类探索太空的步伐明显减缓。虽然航天技术的发展并未停滞，但像早年那种里程碑式的进展变得越来越少。21世纪早已到来，但航天技术与几十年前人们在科幻小说中的想象相比，有着巨大的差距。这种差距的背后，是科幻小说家们在罗曼蒂克的故事中很少考虑的一些现实原因。
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2004年1月14日，时任美国总统的布什（George W．Bush）提出了一个雄心勃勃的“太空探索新图景”（New Vision for Space Exploration），表示要让宇航员重返月球，并实现载人火星探索。这一方案提出后不久，著名美国物理学家、诺贝尔物理学奖得主温伯格（Steven Weinberg）发表了一篇文章，标题为《错误的东西》（The Wrong Stuff），对该方案提出了尖锐批评。在那篇文章中，温伯格提出了一些发人深省的观点。我印象最深的是，他提到在美国航天飞机“哥伦比亚号”（Columbia）坠毁之后，他特意了解了一下航天飞机上的宇航员所从事的实验项目，结果很难过地发现，那大都是一些中学生水平的东西。温伯格认为，人们迄今得到的所有有价值的航天科研成果，几乎全都可以通过无人探测器或无人飞船来完成，载人航天是完全不必要，并且是完全得不偿失的。至于“太空探索新图景”中的重头戏：载人火星探索，温伯格的评论是，耗资相当于几千个无人探测器的载人火星计划，如果只是让宇航员在火星上“插一面国旗，看几块石头，打几杆高尔夫球”，那么当人类首次登上火星的巨大光环消失后，真正留给世人的将是深深的失落。而这种失落——温伯格认为——是当年的阿波罗计划（Apollo program）就曾带给过人们的。
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温伯格发表那篇文章当然有他自己的意图。作为一位物理学家，他非常希望美国能把科研经费更多地投入到对科学发展有直接助益的项目中去，而不要去追求耗资巨大却华而不实的载人航天计划，这在他的文章中表露得非常清楚。他的这种兴趣当然不可能是所有人都认同的，但他提到的载人航天耗资巨大，却绝不可能产生与之相称的实质成果的问题却是客观存在的，而且必将对航天科学的未来产生重大影响。他的声音也许不会被理会，人们也许会为追求单纯的震撼性去做载人登陆火星那样的事情，但即便那样做了，其结果也有可能只是像昔日的阿波罗登月一样昙花一现。像载人登陆火星那样投入产出不成比例的事情，在这个本质上是商业化的社会里，是很难仅凭浪漫情怀就能持续做下去的。这是现实与幻想的巨大差别，也是我们之所以在某些方面远远落后于幻想的又一个重要原因。
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(1) 本文的删节版发表于《科学画报》2009年第7期（上海科学技术出版社出版）。
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霍金的派对：从科学天地到数码时代 [:1707629795]
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霍金的派对：从科学天地到数码时代 第三部分 数码时代
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霍金的派对：从科学天地到数码时代 [:1707629796]
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竹筏还是灯塔——数据洪流中的科学方法(1)
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霍金的派对：从科学天地到数码时代 [:1707629797]
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霍金的派对：从科学天地到数码时代 1．信息爆炸的时代
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我最喜爱的作家之一是美国科幻及科普作家阿西莫夫（Isaac Asimov），他一生出版过约500本书——恐怕比我一生将会发表的文章数还多。我念中学时曾读过他的很多书，其中有一本叫作《数的趣谈》(2)，而那其中有篇文章叫做《忘掉它！》（Forget It！），我到现在还没忘掉。
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