七肢桶:記得未來的外星訪客
訪客的語言會改變思維方式嗎?這一頁講費馬原理、最小作用量、語言與思維等真實科學。
如果外星訪客的語言沒有先後,它們的時間感會不一樣嗎?遊戲裡的“七肢桶”通道借用特德·姜 1998 年的小說《你一生的故事》的設想:學會一門完全陌生的語言,會不會改變你感知時間的方式?
這一頁講這個設想背後的真實科學:飛船怎麼被發現、怎麼和陌生語言溝通、費馬原理和最小作用量為什麼“像有目的”、語言與思維的幾項真實實驗,以及“時間之箭”。遊戲裡“記得未來”是虛構,下面會標明。
一艘減速的飛船怎麼被看見
1995 年祖布林計算過:一艘用反物質火箭減速的大型飛船,在 20 光年外就能被帕洛瑪 5 米望遠鏡拍到;它的光裡沒有氫的譜線,和恆星不一樣。這正是遊戲裡“減速之光”的真實起點。
怎麼和陌生語言溝通
面對一種完全陌生的語言,田野語言學家的第一步通常是指著東西問“這叫什麼”,一個詞一個詞地記。另一個線索來自文字的分類:語言學家桑普森 1985 年把文字分成兩類,記錄口語的文字,和不經過口語、直接表達意義的文字,比如數學式和樂譜。
至於“七條腿”,現實裡有個對應:海星和海膽是輻射對稱的,沒有前後之分,只有口面和反口面。
光為什麼“選了最快的路”
- 費馬原理:1662 年費馬指出,光從一點到另一點,總走用時最少的那條路。折射既可以說成“光碰到水面就拐彎”,也可以說成“光選了最快的路線”。兩種說法算出來的結果完全一樣。
- 最小作用量:從 18 世紀的莫佩爾蒂、尤拉和拉格朗日,到 1834 年的哈密頓,整個力學被改寫成了“作用量取極值”:不問下一刻會怎樣,只看整條路徑。費曼的物理講義專門有一章講它。
小說因此把它當作“用目的而不是因果看世界”的例子:費馬最短時間原理確實可以用“目的”而不是“因果”來描述光的路徑,但語言能否改變時間感知是虛構。
語言真的會影響思維嗎
- 顏色:2007 年的一項實驗發現,俄語把淺藍和深藍分成兩個基本顏色詞,俄語使用者區分這兩種藍也確實更快;一邊做口頭任務干擾,這個優勢就消失了。
- 背後的未來:南美的艾馬拉語把過去說成“在前面”、未來說成“在後面”。2006 年的研究發現,艾馬拉老人說起過去時會朝前比劃,說起未來時朝身後指。
- 東方的時間:澳大利亞的庫克薩約雷人用東南西北,而不是左右來描述位置。2010 年的實驗裡,他們把表示先後的圖片從東往西排,不管自己面朝哪個方向。
我們為什麼只記得過去
微觀的物理定律幾乎都是時間對稱的,可我們只記得過去、不記得未來。這支“時間之箭”通常被歸結為宇宙早期極低的熵。遊戲裡的“記得未來”,正是把這個現實裡的不對稱反過來設想。
遊戲裡的設想
下面是遊戲設定。通道的發現條件是超越之樹點亮“宇宙語”,並在星際文明時代建成“火星基地”。設想裡,幾年前深空望遠鏡看見了一道沒有氫譜線的亮光,一艘飛船正在減速;它來得正是時候,人類剛剛學會用數學和邏輯從零教起一門語言。按它的速度倒推,它出發的時候,地球上的人還沒有發明文字。
機制是非線性時間:你可以“預知”一個還沒解鎖的節點,花兩倍的代價先點亮它;它前面沒點亮的節點都會變成“註定”,之後半價點亮;註定的路沒走完之前,因果的張力會讓產出降到 60%;終章要等所有註定的路都走完。
設想裡,訪客沒有降落,軌道上懸著半透明的“窺鏡”;七條肢體圍成一圈,眼睛也長成一圈,往哪個方向走都一樣;它們的口語是人的嘴發不出的顫音,文字則是一整句話一個圖形,一筆下去整句話都得先想好。學會這種文字的人會像它們一樣,同時意識到一件事的開頭和結尾,開始記得還沒發生的事。通道的兩個結局是“仍然選擇”和“不去看”。這些都是虛構。
相關的小說
- 《你一生的故事》(特德·姜,1998 年):一位語言學家學習外星人七肢桶的文字,漸漸用他們的方式思考:時間不是一條單向流動的線。
相關的真實研究
下面這些研究和語言、相對論有關,是相關的真實科學,並不是“語言能改變時間感”的依據。
- 與語言相關的 FOXP2 基因在人類譜系中發生過特殊變化(Enard 等,《Nature》2002)。
- 農業人口的擴張,把他們的語言也帶到了各地,塑造了今天的語系分佈(Diamond 與 Bellwood,《Science》2003)。
- 時間和空間不是絕對的,這個觀點出自一位專利局小職員一年裡發表的四篇論文之一(Einstein,《Annalen der Physik》1905)。
真實依據
減速之光:1995 年祖布林計算過:一艘用反物質火箭減速的大型飛船,在 20 光年外就能被帕洛瑪 5 米望遠鏡拍到;它的光裡沒有氫的譜線,和恆星不一樣。
七條腿:海星和海膽是輻射對稱的,沒有前後之分,只有口面和反口面。
七肢桶 A:面對一種完全陌生的語言,田野語言學家的第一步通常是指著東西問「這叫什麼」,一個詞一個詞地記。
七肢桶 B:語言學家桑普森 1985 年把文字分成兩類:記錄口語的文字,和不經過口語、直接表達意義的文字,比如數學式和樂譜。
費馬原理:1662 年費馬指出:光從一點到另一點,總走用時最少的那條路。折射既可以說成「光碰到水面就拐彎」,也可以說成「光選了最快的路線」。兩種說法算出來的結果完全一樣。
最小作用量:從 18 世紀的莫佩爾蒂、尤拉和拉格朗日,到 1834 年的哈密頓,整個力學被改寫成了「作用量取極值」:不問下一刻會怎樣,只看整條路徑。費曼的物理講義專門有一章講它。
語言與思維:2007 年的一項實驗發現:俄語把淺藍和深藍分成兩個基本顏色詞,俄語使用者區分這兩種藍也確實更快;一邊做口頭任務干擾,這個優勢就消失了。
背後的未來:南美的艾馬拉語把過去說成「在前面」、未來說成「在後面」。2006 年的研究發現,艾馬拉老人說起過去時會朝前比劃,說起未來時朝身後指。
東方的時間:澳大利亞的庫克薩約雷人用東南西北,而不是左右來描述位置。2010 年的實驗裡,他們把表示先後的圖片從東往西排,不管自己面朝哪個方向。
記得未來:微觀的物理定律幾乎都是時間對稱的,可我們只記得過去、不記得未來。這支「時間之箭」通常被歸結為宇宙早期極低的熵。
《你一生的故事》(特德·姜,1998 年)的科學背景:費馬最短時間原理確實可以用「目的」而不是「因果」來描述光的路徑;語言能否改變時間感知是虛構。
相關研究
這些研究和本頁主題相關,但不是本頁內容的直接證明。
語言基因:與語言相關的 FOXP2 基因在人類譜系中發生過特殊變化。
出處:Enard et al., Nature 2002, "Molecular evolution of FOXP2, a gene involved in speech and language"
農民與語言:農業人口的擴張,把他們的語言也帶到了各地,塑造了今天的語系分佈。
出處:Diamond & Bellwood, Science 2003, "Farmers and their languages: the first expansions"
狹義相對論:時間和空間不是絕對的。專利局的小職員在一年裡發表了四篇改變物理學的論文。
出處:Einstein, Annalen der Physik 1905, "Zur Elektrodynamik bewegter Körper"
遊戲設定(虛構)
- 節點「減速之光」:它們的減速之光,幾年前就被看見了。
- 節點「窺鏡」:它們沒有降落。軌道上懸著一面面半透明的「窺鏡」,人站在鏡前,就能看見另一邊的七肢桶。
- 節點「七條腿」:七肢桶也沒有前後:七條肢體圍成一圈,眼睛也長成一圈,往哪個方向走都一樣。
- 節點「七肢桶 A」:它們的口語像一陣陣溼漉漉的顫音,人的嘴發不出來。
- 節點「七肢桶 B」:它們的文字屬於後一類。一整句話是一個圖形,一筆下去,整句話都得先想好。
- 節點「同時性」:學會七肢桶 B 的人,會像它們一樣,同時意識到一件事的開頭和結尾。
- 節點「記得未來」:你開始記得一些還沒發生的事。
- 節點「禮物」:它們留下了一樣東西。主文明花了很久才明白那是什麼。
- 節點「它們走了」:窺鏡一面接一面地暗了下去。沒有告別:它們早就知道今天會走。
- 通道結局「仍然選擇」:你知道了結局,仍然一步一步走了過去。七肢桶的語言裡沒有「本來可以」這個詞。它們說,知道終點,並不妨礙人認真地走路。
- 通道結局「不去看」:你沒有問。窺鏡暗下去的那天,你是少數還不知道明天的人之一。你覺得這樣也很好。
- 小說《你一生的故事》概述:一位語言學家學習外星人七肢桶的文字,漸漸用他們的方式思考:時間不是一條單向流動的線。