|  天馬行空 (上)
台灣大學物理系教授 高涌泉
前些時候，我在某個場合演講愛因斯坦相對論中的時空觀，對象是一般民眾。為了具體地說明彎曲時空的效應，我在演講中提到在台北101大樓頂層上班的人會比在底層上班的人老得快。一位朋友在報上讀到了演講的報導，懷疑我是不是講反了，因為他一直以為是住在高處的人老得慢，他的這種印象是從《愛因斯坦的夢》(Einstein's
Dreams)這本著名小說得來的。
我並沒有說錯：根據愛因斯坦的廣義相對論，物質決定時空曲率，因此時鐘的快慢（與尺的長短）會受到物質的影響；在地表附近，時空曲率較大，時鐘會走得較慢，反之，離開地表越遠，曲率越小，相對而言時鐘就走得較快。不過由於地球的質量不是太大，高處與低處時鐘快慢的差距極微。以具體的數字來說，台北101頂樓的鐘每一世紀僅會比地面的鐘快約萬分之一秒而已。事實上，這個微不足道的差距是可以量出來的。例如哈佛大學的龐德(R.
V. Pound)與芮布卡(G. A. Rebka, Jr.)在1960年就利用光學方法，首先對高度相差約二十公尺的鐘量出了它們的快慢差別。
無論如何，我聽了朋友的疑惑，當然趕緊去翻《愛因斯坦的夢》。果然，作者萊特曼(Alan
Lightman)在書中「1905年，4月26日」這一章裡說「科學家發現離開地心越遠，時間流逝得越慢，這效應非常小，但是極敏銳的儀器可以量出來」，因此「有些想保持年輕的人便搬到山上去住」，以至於「高度成了一種地位」。有人就誇耀「他們一輩子都住在高處，他們是生在最高峰上的最高屋子裡，從沒下來過」。有時候人們不得不下山處理緊急事務，他們便匆忙地從梯子下到地面，辦完事後又匆忙地回家；人們在地面上從不坐著，他們都跑著。他們知道「梯子每往下一步，時間就會過得快一點，他們也就老得快一點」。久了以後，人們已忘了住在高處的理由，「但是他們繼續住在山上，……教導他們的小孩要遠離其他低漥地的小孩，他們習慣性地忍受高山的寒冷……，甚至相信稀薄的空氣有益身體，最後他們就變得輕如空氣，變的瘦骨嶙峋，提早衰老。」
萊特曼這篇寓言的涵義相當清楚，至於他為什麼故意要用錯誤的科學來呈現意念，只有他自己知道答案，不過我們可以猜他是為了文學美感上的考量才這麼做的。萊特曼原本是天文物理學家，從小就同時喜歡科學與藝術，高中時期既做火箭也寫詩。他於一篇「作為小說家的物理學家」（收錄於《時空的未來》(The
Future of Spacetime)一書中）的文章中說他在拿到理論物理博士七、八年後才出櫃公開其文學興趣，寫起科學散文。他發現散文是非常有彈性的寫作方式，「既可以是知識性的，也可以是哲學性的，或私密性的或是詩意的」。過不久，他就試著寫「可以稱為寓言的東西，亦即半是事實、半是虛構的文章。這些文章仍和科學有關，但是有些拐彎抹角。」萊特曼說「科學是隱喻、是一種世界觀」，數年後他就完全放棄與真實的關連，寫起全然虛構的小說。現在他是美國麻省理工學院的寫作教授。
科學與文學在一般人的認知中有相當大的差異：一邊是理性的，另一邊是直覺的；一邊是確定的，另一邊是不確定的；一邊是線性的，另一邊是非線性的；一邊是分析性的，另一邊則是創造的。但是有些內行人或許會提醒我們科學其實也是一種創造，也和文學一樣需要極高的想像力，兩者並沒有那麼不同。
不過科學中的想像似乎還是與文學或藝術的想像不一樣：正如費曼(R.
P. Feynman)所說的「在科學中，我們的想像必須和已經知道的其他一切不相矛盾。我們不能容許自己去認真想像那些和已知自然定律相牴觸的事物。所以我們這一種（科學）想像是一種不容易玩的遊戲，一方面得要有足夠的想像力去看到從來沒有被人看過、聽過的東西，一方面這些想像又受到我們關於自然已有的知識的限制……，實在是困難極了」，然而文學的想像似乎就不用受到所謂「自然定律」的限制。例如，前面萊特曼的寓言小說不就把科學事實倒過來講嗎？（上）
{本文原載於中央日報副刊2005.8.17}
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