超次元‧聖戰‧多重宇宙——科幻作品中的科學視野與人文思考

ˉ令人著迷的科幻宇宙．全方位知識饗宴

面對《媽的多重宇宙》、《沙丘》、《阿凡達》、《三體》，你知道的永遠不算太多！

★★★

香港著名科普作家李偉才

以科學視野看科幻，以人文思想看現實

帶你探索無盡宇宙，以尖端的科學知識，徜徉科幻電影與小說的世界

 

 

​​►「時間旅行」是怎樣走回原點的？

►《媽的多重宇宙》告訴我們：是人選擇了宇宙？

►《阿凡達》讓外星人變成人的化身技術，究竟是怎樣？

►《沙丘》其實是科幻武俠小說？

►《三體》中的「恆紀元」與「亂紀元」根本不存在？

​​​​​​►當地球毀滅時，誰才能搭上太空方舟？

 

李偉才（李逆熵）延續過往風格，以其一貫擅長的物理知識和科普論述，作為品評科幻作品的基礎，深入探索科學和人文思考的交匯點。討論多部經典科幻小說和電影，包括《媽的多重宇宙》、《阿凡達》、《沙丘》、《三體》、《星空奇遇記》（Star Trek）、《異形2》、《E.T.外星人》、《星際大戰》和《銀翼殺手》等，由時間旅行到平行宇宙、化身技術到基因遺傳工程、三體難題到環境問題，延伸兼論歷史、文化、宗教、心理學等領域，為讀者建立堅實的科學基礎，透過經典及當代的科幻作品，揭示全新的解讀視角，帶來全方位的知識饗宴。

 

本書不僅體現李偉才在科普領域的專業，還展現其在科幻文藝中獨到的觀點，兼備「軟科幻」與「硬科幻」，開啟一段充滿奇思妙想的旅程。

 

書中借多部大熱科幻電影及科幻小說來闡釋科學理論，將可同時面向科普類讀者與文藝讀者，內容兼具及普及性與專業深度，是為一頗具耐讀性的入門書籍。

 

「《超次元‧聖戰‧多重宇宙》是一道清泉，可引發思考。」

——朱明中/香港中文大學物理系教授

 

「能夠將科學概念融入文學之中，實屬難得一見之佳作。」

——余海峯/德國馬普地外物理研究所博士，香港大學理學院講師

 

 

＊夢幻推薦＊

朱明中（香港中文大學物理系教授）

余海峯（德國馬普地外物理研究所博士，香港大學理學院講師）

高涌泉（臺灣大學物理系教授）

膝關節（知名專業影評人）

（按姓氏筆劃序）

李偉才，筆名李逆熵，香港大學物理系畢業，澳洲新南威爾斯大學博士。歷任香港太空館助理館長、天文台高級科學主任（他是香港第一代「電視天氣先生」）、澳洲悉尼大學兼職講師、香港大學助理教授、上海「港大—復旦繼續教育學院」教務長、港大附屬學院副校長、以及香港大學「國際學位課程中心」總監等職。

 

1985年，李氏因其對科學普及作出卓越貢獻獲選為「香港十大傑出青年」，2002至2003年出任「傑出青年協會」主席。其他公職包括科學館顧問委員、「香港書獎」決審評判、醫管局「科研倫理審核委員會」成員、中、小學校董成員等。2015年，他成立了環保組織「350香港」，致力於對抗全球暖化的公眾教育和政策推動。

 

他於1990年與友人創辦《科學與科幻叢刊》，並於1996年共同成立「香港科幻會」，並於2008至2019年出任會長。他曾歷任「倪匡科幻獎」的決審評判，是2019年「香港書展」的年度作家之一。

 

李氏多年來熱衷於寫作和講學，經常於各大、中、小學主持課程及作專題講座。迄今發表著作逾四十本，包括《三分鐘宇宙》、《夜空的呼喚》、《人類大追蹤》、《格物致知》、《生死時刻——對抗氣候災劫的關鍵十年》、《反轉經濟學》、《色‧情男女全面睇》、《人類的處境》、《未來食物危機》等。其中的《夜空之戀》於1999年獲頒「中學生好書龍虎獎」的「十本好書」、《資本的衝動 — 世界深層矛盾根源》於 2015年被《亞洲周刊》選為「十大中文好書」、而《論盡宇宙》、《論盡科學》和《人類的前途》則分別獲頒2019和2021年度的「香港出版雙年獎」。

【內容試閱一】

〈媽的「瘋狂」宇宙——量子力學與多重人生〉

人生的一個基本智慧，是我們必須珍惜生命以及身邊的人及事，因為人生沒有「take two」（再來一次）。推而廣之，是歷史沒有「如果」。無論我們覺得如何遺憾，發生了的事情已然發生，與其不斷追悔，不如積極地向前看，全情投入至令「明天會更好」。

從無法逆轉的抉擇，到平行時空

但人總喜愛想像，現實世界中無法「重頭來過」，但小說和電影的虛擬世界當然可以。在好萊塢電影《今天暫時停止》（Groundhog Day, 1993；港譯：《偷天情緣》）之中，男主角最先猶如惡夢般不斷在同一天的清晨醒來，後來卻利用這個機會不斷改善他的追求技倆（不但 take two，更 take three、take four⋯⋯），最後贏得美人歸。

電影為觀眾帶來了美滿的結局。但筆者最早領略「如果」作為小說創作中的奇思妙想，卻令我傷感不已。話說筆者自初中已經愛上科幻小說。大概是中三、四那年，我在公共圖書館借了一本英文的短篇科幻小說集，其中一個以「如果」為題的故事（名稱早已忘記）令我畢生難忘。

故事中，一對恩愛的小夫妻駕車外出，丈夫有點兒不適所以改由太太開車。不幸途中遇上車禍，坐在司機位的太太重傷身亡。丈夫悲痛不已終日借酒澆愁，揮之不去的自責是「如果我那天沒有跟她對調位置⋯⋯」。

一天，他在拾理太太的遺物時，竟然發現她的日記簿 中有新的記事！讀將下來，原來在另一時空裡，兩人當天的確沒有對調位置，所以因車禍去世的是他而不是愛妻！這兩個「平行時空」原本不會重疊，卻不知怎的透過這本日記簿接通了。結果，「陰陽相隔」的倆人藉著日記互訴衷情。

這本已是十分淒美的情節，但後來日記中的字樣變得愈來愈模糊，最後完全消失，表示兩個「平行宇宙」最終分離而回到互不相通的狀態。筆者當年雖然只有十五、六歲，被觸動的哀愁卻是久久不能平復⋯⋯。

年少的我已經深深感受到，人生中充滿了無數偶然的變數，而一個簡單的決定，足以改變一生。

多年後，我看到另一部電影《雙面情人》（Sliding Doors, 1998；港譯：《緣分兩面睇》），發覺也是用上了同一意念：女主角每天搭地鐵上班，但某天因事遲了一點而趕不上平日搭的那班車。電影基於「趕得及」和「趕不及」兩種情況，描述了女主角往後出現的兩種截然不同的人生。（我後來才知道，這乃改編自一部一九八一年的波蘭電影。）

歷年來，運用這類意念創作的小說和電影可謂不少， 近年流行的好萊塢「超級英雄」電影中，《奇異博士》（Doctor Strange, 2016）和它的續集《奇異博士 2：失控多重宇宙》（Doctor Strange in the Multiverse of Madness, 2022）更將「平行時空」的意念延伸為「多重宇宙」（Multiverse）。陣容更為龐大的《復仇者聯盟3：無限之戰》（Avengers 3: the Infinity War, 2018）和《復仇者聯盟4：終 局之戰》（Avengers 4: Endgame, 2019）皆以同樣的意念作為故事主軸。當然，這些電影都由漫畫改編，亦即這些意念的出現時間比電影還要早得多。

但將這個意念發揮至極的，毫無疑問是二〇二三年橫掃奧斯卡最佳電影、最佳導演、最佳編劇多項大獎的「怪雞」電影《媽的多重宇宙》（Everything, Everywhere All At Once，縮寫是 EEAAO；港譯：《神奇女俠玩救宇宙》）。 華裔演員楊紫瓊（1962-）更因此而封后（最佳女演員）；同樣是華裔的關繼威（1971-）以及潔美．李．寇蒂斯（Jamie Lee Curtis, 1958-）則分別獲得最佳男、女配角的殊榮。電影由兩位導演掌舵，雖然兩個都叫 Daniel，但一個是香港人關家永（Daniel M. Kwan, 1988-），一個是美國人丹尼爾．舒奈特（Daniel Scheinert, 1987-）。囊括了這麼多大獎，電影的風頭可謂一時無兩。由於有這麼多華人參與其間，全球絕大部分華人皆感到與有榮焉。

外國的評論幾乎一面倒地對這部電影讚譽有加，包括其中所包含的深刻人生哲理、愛情與理想之間的抉擇、亞裔移民在美國所遇到的生活困難、世代之間的價值矛盾、 同性戀（非主流性取向）的社會認同問題，以及貫穿電影的、最重要的母女之情。不少網友更留言說看至結局時感動流涕。反倒在華人世界，包括不少筆者所認識的朋友，皆對電影甚有保留，認為它寫情的部分毫無新意，而「科幻」的主題和情節則過於胡鬧不知云。（一些更認為電影被大肆吹捧，是近年席捲西方的「政治正確主義」的結果。他們更為另一位最佳女主角競逐者凱特．布蘭琪（Cate Blanchett, 1969-）不值。但那是另一篇文章的主題，暫且按下不表。）

量子力學、哥本哈根詮釋、薛丁格的貓

我是屬於喜愛這部電影的那些人，雖然覺得西方傳媒 實有過譽成分，但也著實覺得這是一部創意非凡的難得佳作。由於我是一個「科學發燒友」，對故事中採用的「多重宇宙」概念更是感到趣味盎然。由於大部分觀眾對有關的概念不大了了，讓我嘗試在此解說一下。

電影其實採用了現代物理學中的不是一個，而是兩個的「多重宇宙」（multiple universes）概念，其中一個來自研究超微觀世界的「量子力學理論」（theory of quantum mechanics）；另一個則來自研究超宏觀世界的「宇宙學理論」（cosmology）。但歸根究底，兩者皆來自量子力學。

首先讓我們看看第一個，也就是我們方才說的「每一個決定」、「每一個如果」都會衍生出一個「平行宇宙」這個觀點。表面看來，這只不過是人類面對種種遺憾而產生的胡思亂想，有誰又會想到，一個類似的理論會是由嚴肅的科學家所提出來的呢？

話說上世紀二〇年代以來，人類為了探究超微觀世界的奧祕而逐步建立起「量子力學理論」。其中的核心部分， 是薛丁格（Erwin Schrodinger, 1887-1961；另有譯名：薛定諤）所建立的「波動力學」（wave mechanics）。按照這一理論，組成世界的基本粒子如電子等的狀態，可以透過算解一條有關的「波動方程式」（wave equation）而獲知。具體而言，「方程解」中的「波函數」（wavefunction）的 「波幅」（amplitude），給出了粒子處於某一狀態（位置、速度、自旋狀況等）的或然率（嚴格來說是「波幅的平方值」等於「狀態出現的或然率」）。

在對「波動力學」作出深入透徹的研究之後，一群以尼爾斯．波耳（Niels Bohr, 1885-1962）為首的科學家宣稱，波動方程實已包含了關於這顆粒子（也可延伸至某一物理 系統）的所有信息，而「波幅平方」所顯示的「或然率」，已經是我們對任何物理系統（亦可延伸至整個宇宙）的終極了解。也就是說，在最深刻的層次，「或然性」是「現實」的本質（Reality is fundamentally probabilistic.）。這種觀點，被稱為量子力學的「哥本哈根詮釋」（Copenhagen Interpretation）。

愛因斯坦雖然是波耳的好朋友，卻對這種觀點大不以為然。他不能接受「宇宙的本質只能是或然性的」這個結論。在他的眼中，我們不能排除這些「不確定性」，只是因為我們未有考慮一些我們現時無法察覺的「變量」。他這個觀點，被稱為「隱變量理論」（Theory of Hidden Variable）。

「哥本哈根詮釋」中的一個核心概念是「狀態疊加原則 」（Principle of Super position of States）。 為了凸顯這一原則是如何地有違我們的常識和直觀，薛丁格於一九三五年提出了著名的「薛丁格的貓」（Schrodinger’s Cat）這個擬想實驗。在實驗裡，一隻貓被放到一個閉封的鋼箱之中。箱內還放了一點兒放射性物質和相關的裝置。 假如在一小時內，放射性物質中的一顆原子有百分之五十 的機會發生衰變（radioactive decay），而衰變一旦出現，即會觸發箱內的一個輻射探測儀，並會通過預先設計的線路和機械裝置放下一個錘子。錘子會打破一個裝有毒氣的玻璃瓶，貓兒便會因而中毒死亡。按照「哥本哈根詮釋」，上述這個百分之五十的衰變或然率，是我們對放射性原子所能擁有的最終極認識。也就是說，一小時後，箱內的「波函數」有一半代表著已經衰變了的原子，一半則代表著一顆未衰變的原子，而總的波函數，則是這兩個波函數的疊加（super position of two wave functions）。然而，按照箱內的設計，這表示代表著貓的波函數有一半是一隻死貓，另一半則是隻活貓。

當然，只要我們打開箱子一看，所看到的不是死貓便是活貓。但按照「哥本哈根詮釋」，這是因為「一看」這 項觀測行為導致了「波函數的塌縮」（collapse of the wave function）：一是塌縮到只有死貓的波函數，一是塌縮至只有活貓的波函數，僅此而已。

結論是甚麼？結論是，在我們未打開箱子之前，貓兒必然存在於一種既死又不死，既不死又死的狀態！

量子力學的不可思議之處還不止此，因為按照物理學 家理查．費曼（Richard Feynman, 1918-1988）提出的「路徑積分」（path integral）概念，在未進行觀測之前，這隻貓的波函數（姑且稱為「貓函數」）乃充斥於整個宇宙，問題只是在於或然率的高或低。一旦我們進行觀測，宇宙中其餘地方的「貓函數」或然率會立即跌至零，而箱內的「死貓」或「生貓」的或然率則會變成百分之一百。

正正由於無法接受這種荒謬的結論，愛因斯坦始終認為量子力學是不完整的。然而，大半個世紀以來，無數的實驗皆支持哥本哈根詮釋下的量子力學架構，而並不支持愛氏的主張。

然而，「觀測行為導致波函數塌縮」是極其令人費解的一回事。首先，如果箱內裝有攝錄機並把情況記錄，這種儀器的「觀測」是否也會導致波函數塌縮而令「現實定形」？哥本哈根詮釋的回答是：在我們未察看這些錄像時，錄像其實也處於「錄到活貓」和「錄到死貓」的「疊加」狀態。只有當我們觀看錄像的一刻，錄像的波函數才會塌縮至一個特定的狀態。

如此看來，「觀測」似乎必須由具有意識的人作出，而意識（consciousness）這個難有嚴謹定義的現象，竟然在嚴謹的物理學中擔當著關鍵的角色。不用說，這令不少物理學家感到難以接受。

這還不止。假如打開箱子觀看錄像的科學家乃身處一個密封的房間，那麼按照正統的量子力學詮釋，相對於身處房間之外的人來說，一日他未打開房門找出結果，一日房中的那個科學家都處於「看到了活貓錄像」和「看到了死貓錄像」的疊加狀態！

事實上，這種推論還可以繼續下去。於是，我們出現 了「誰來觀測觀測者？」（Who observes the observer？）這個玄之又玄的問題。也是在中學時代，筆者看了一本由英國科幻作家阿爾迪斯所寫的「超靜態」小說《有關或然率A的報告》（Report on Probability A, 1968），其中正採用了這個奇詭的意念，而出乎意料的結局更令人拍案叫絕。大家有興趣看的話要有心理準備，因為必須頗有耐性才能忍受到它的「超靜態」情節。（我也佩服我當年能把書看完！）

為了克服上述的「唯意識論」和「觀測鏈」的「無窮遞歸」（infinite regress）等難題，一位年輕的科學家休．埃弗勒（Hugh Everett, 1930-1982）在一九五七年提出了一個全新的理論。按照這個理論，觀測者和被觀測者之間根本無從分割，因此不存在前者把後者的波函數「塌縮」這 回事。事實上，宇宙萬物的波函數皆混然一體，而且從不塌縮！量子力學中的「或然」之所以會轉變為「必然」（亦即萬事萬物的變化），並非透過如哥本哈根詮釋所描述的「塌縮」，而是宇宙波函數不斷「分岔」的結果。

讓我們回到那隻可憐的貓兒之上。在我們未打開箱子之前，量子力學告訴我們：貓兒的波函數有一半代表著死貓，而另一半則代表著活貓，而且這是我們有關貓兒狀況的終極認識。到這兒為止，哥本哈根詮釋和「埃氏詮釋」是一致的。不同之處在於，假設我們打開鋼箱並發現死貓，按照哥本哈根詮釋，這是我們的「觀測行為」導致貓兒的 波函數「塌縮」的一個結果。但按照埃氏的詮釋，我們之看見死貓，是因為代表死貓的那一半波函數，已在我們這個宇宙中變成為「貓函數」的全部！留意上述「在我們這個宇宙中」這幾個字。因為按照埃氏的詮釋，代表「活貓」的那一半波函數，亦在別個宇宙中成為了「貓函數」的全部。

換句話說，觀測行為不是令波函數塌縮，而是令波函數「分岔」（bifurcate）——不但是貓的波函數，而是整個 宇宙的波函數。結果是宇宙一分為二。只是作為其中一個宇宙的居民，我們永遠無法探知另外那個宇宙罷了。

宇宙的分岔當然不單因為「薛丁格的貓」而發生。事實上，任何一顆粒子的任何狀態的任何變化，都足以令宇宙一分為二。而在人類世界，我們的任何決定和選擇（例如文首故事中夫妻互調了位置開車），都會導致分岔發生。也就是說，宇宙每一刻都在分岔成無數多的宇宙，而這些宇宙也每一刻分岔成更多更多的宇宙，以至無窮無盡⋯⋯。

這種「分岔宇宙」（bifurcating universes）的觀點，便是著名的量子力學的「多元世界詮釋」（The Many Worlds Interpretation of Quantum Mechanics），今天又稱為「多重宇宙理論」（Theory of Multiverse）。

而這，正是《媽的多重宇宙》的大前提。女主角 Evelyn 以無數不同的身份出現在不同的「平行宇宙」，正是她一生中所作的不同抉擇（以及其他人的抉擇和無數偶然的因素）所締造的不同「現實」。

扼要地說，世事的每一種可能性都是會「實現」的，只不過是實現於不同的宇宙之中罷了。因此，你這次買彩票輸了不用傷心，因為會有一個宇宙，其內的你贏出了（如果你認為這樣可堪為慰的話⋯⋯）。

必須指出的是，「平行宇宙」之稱為「平行」，是因為它們一旦出現，便會分道揚鑣互不相干，便正如幾何學中「兩條平行線永不相遇」的道理一樣。既不相干當然無法彼此觀察因此也無法被驗證。正因如此，埃弗勒的這個「多元世界/多重宇宙論」在原則上永遠無法被證明（當然也永遠無法被推翻）。

既然「多重宇宙」之間是「因果互離」（causally- disjoint）而永不重疊，「穿梭於不同宇宙」屬永不可能的事情。但如此一來便任何戲劇性的情節也不可能發生，而一切有關的小說和戲劇皆可以休矣。不用說，一眾作家和編劇都會無視於這個根本限制，而天馬行空（《媽的多重宇宙》製作團隊最初起的中文名字）地假設「穿梭」的可能。

有趣的是，即使不用「穿梭」的假設，一些科幻作家也可透過「多重宇宙」意念寫出精彩的作品。在不少關於時間旅行的科幻作品中，旅行者以時光機返回過去並干擾歷史，照理這會令歷史發展偏離原有的軌跡而導致悖論。（例如我回到一九三〇年成功暗殺了希特拉，那麼歷史上便不會有納粹德國的崛起和第二次世界大戰，而我出發的世界便根本不需要派我進行這項任務⋯⋯）但假如我們採用 「多重宇宙」的觀點，那麼暗殺的結果是創造了一個納粹德國沒有崛起的宇宙，與我原來出發的宇宙並無牴觸。

筆者第一次讀到利用這個意念寫成的時間旅行（嚴格來說只是「時間通訊」）科幻，是班福德所寫的長篇小說《時域》。這本小說不獨意念精彩，可讀性也非常高，與《有關或然率A的報告》有著天淵之別，我全力推薦。

 

【目次】
超次元的時空之旅
靈界？結界？——超次元空間與時空褶曲
科幻作家最喜愛的時空摺曲器——黑洞
時間是絕對的暴君
遇見昨天的我——時間的延長與悖論
時光倒流能改變歷史嗎？
時間旅程的喜劇、悲劇、悲喜劇
  
媽的「瘋狂」宇宙——量子力學與多重人生
從無法逆轉的抉擇，到平行時空
量子力學、哥本哈根詮釋、薛丁格的貓
想像宇宙大爆炸發生之前
時空泡沫與嬰兒宇宙
人擇原理：Evelyn與Joyce的跨宇宙親情

從本尊到本心——《阿凡達》的化身大法與殖民反思
眾多前作的影子
科幻角度的賞析
《阿凡達》中的外星人
「人形」與「非人形」外星人的爭論
電影裡的核心科技：Avatar Technology
「化身科技」的深入分析
「心靈轉移」的哲學考察
從「體能擴大衣甲」到「人控機械人」
飛龍、大地母親與浮懸山嶽
《阿凡達》的歷史文化含義
以「仁政」抗衡「霸政」：人類永恆的鬥爭
 
歷史會稱我們為妻子——《沙丘》中的聖戰與超人境界
《沙丘》魔力何在？
科幻未來中可以懷舊
遺傳工程與女修會的使命
《沙丘》電影新舊比較

混沌理論與「三體難題」——天文學角度看《三體》
雙體？三體？N體？
「決定性混沌」的跳板
真實的「三體」
不會出現的「恆紀元」與「亂紀元」
 
被遺棄的99.9%——《Wall-E》背後的道德震撼
高舉環保等於放棄宇宙？
遠水救不得近火
環境問題猶如溫水煮蛙
寓意令人震撼的《Wall-E》
「方舟」的子民皆是超級權貴
環境問題是一個道德問題
 
附錄：在另一個時空
我的中國夢 
敬告全港同學書
中國再出發、世界再出發——中國第一任民選總統就職演詞

書籍代號:3HLW0008

商品條碼EAN:9786269702374

ISBN:9786269702374

印刷:黑白

頁數:264

裝訂:平裝