对于好莱坞来说,这是重要的一周:在编剧和演员大罢工的背景下,两部潜在的重磅炸弹将于同一天上映:克里斯托弗·诺兰的奥本海默和格蕾塔·葛韦格的芭比。
前者描绘了一位通过物理学重塑世界的人。后者描绘了一位居住在完全无视物理定律的世界中的女性。
奥本海默的世界是我们的世界,由我们研究了几个世纪的物理定律所支配。但是,芭比世界的物理定律会是什么样的呢?对于我这个研究科学哲学的博士生来说,这是一个很自然的问题。但对我来说,这也是一个自然的问题,作为一个芭比专家——当我还是个孩子的时候,我玩芭比娃娃的时间比可能被认为是“酷”的时间要长得多。
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对于哲学家们对形而上学上可能的世界的所有探究,芭比的粉红色塑料宇宙当然值得思考。然而,当我开始在谷歌中输入“芭比物理学”以查看谁可能正在思考这个问题时,最热门的推荐令人失望地是“芭比体格”。关于芭比的时尚品味已经有了无数的讨论,但很少有人思考她的宇宙的运作方式。许多人思考过芭比标志性的妆容,但没有思考过她的宇宙的物理构成。
虽然我同意,如果将芭比的体格作为我们自身身材的标准,芭比的体格可能会对某人的自我形象有害,但我认为重要的是要记住,芭比本人从未声称她是我们世界的一部分。事实上,正如歌曲中永恒的表达,我们知道她是“芭比世界里的芭比女孩”(斜体字为了强调),她的物理参数可能与我们自己的世界不同。
科学理论化通常需要我们参与前所未有的可能性。在哲学和理论物理学中,我们经常使用“思想实验”来探索无法进行经验验证的理论的后果。薛定谔的猫、维格纳的朋友和爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论都是思想实验的例子,这些思想实验是当代物理学的基础。特别是在宇宙学中,科学家必须在超出我们实验范围的天文尺度上进行理论化。当代宇宙学家使用模型来改变基本常数,以便实验其他可能的宇宙。
与芭比娃娃一起进行的富有想象力的游戏也做了同样的事情:一代又一代的孩子们实验着世界可能的样子。在他们假设性的思考中,他们参与了一种类似于思想实验或建模的世界构建形式。玩芭比娃娃绝不是轻浮的——随着关于多元宇宙可能性的问题激增,这种迭代的想象对于我们的探究至关重要。
当然,关于芭比世界的物理参数,我们可获得的数据非常少。它似乎在因果关系和时间上与我们自己的世界脱节,就像一些弦理论模型提出的宇宙一样。然而,我们确实掌握的少量信息使我们能够对其潜在的物理图景做出有趣的推论。
如果按照人类的比例来衡量,芭比身高五英尺九英寸,体重110磅。这在我们的宇宙中是危险的体重过轻。然而,体重只是地球吸引质量朝向其中心的引力的量度。也许芭比世界有不同的引力常数,她的体重会因此而不同。或者,也许芭比世界的引力差异首先导致身体在那里以不同的方式发育。宇航员在太空中经常体重减轻,这是一个有据可查的现象。美国宇航局营养生物化学实验室负责人斯科特·史密斯在2018年接受大众科学采访时推测,失重会破坏“胃的拉伸——这会向你的大脑发出信号,说‘你饱了,停止进食’”,因此这个信号会更早出现。也许芭比世界也表现出类似的影响,而她的体格反映了这一点。
当我们观察芭比世界的动画表现时,它表现出奇怪而令人困惑的物理定律。例如,在芭比与她的姐妹在小狗追逐中,她的世界展示了奇特的非牛顿特性。在一个场景中,一只狗骑在一匹马上,并被向上颠了一下。由于惯性的影响,这只狗并没有落回马匹移动的背部上的同一位置,而是向后飞去,而马匹继续向前移动。这与亚里士多德已被驳斥的物理学理论一致,该理论没有考虑到牛顿第一运动定律的影响。(有趣的是,在我在七月份参加的罗格斯大学的一次讲座中,澳大利亚西悉尼大学的天体物理学家卢克·巴恩斯解释说,任天堂的马里奥和路易吉似乎也生活在亚里士多德式的宇宙中,即使在向前移动的平台上,他们也会向后掉落。)
芭比世界的气候条件也仍然未知。人们经常看到芭比驾驶着她的粉红色敞篷车,头发完美得令人怀疑。芭比世界是一个没有风的世界吗?风的产生是因为陆地上方的空气比水上方的空气吸收太阳热量的方式不同,从而引起运动。这表明芭比世界的大气层会是什么样的呢——无论在哪里,它都能均匀地吸收热量,还是具有恒定的密度?然后是芭比梦想豪宅,它的复制品在加利福尼亚州马里布存在。芭比世界的梦想豪宅似乎不受野火的影响,如果那里没有风,这将是有道理的。但是这座房子没有进行抗震改造——这表明芭比世界的马里布不仅气候条件不同,而且地球物理特性也与我们自己的世界大相径庭。
大多数芭比梦想豪宅都展示出奇特的建筑特色。首先,它们是可折叠的,一分为二,房间朝外开放。这似乎进一步证实了芭比居住在一个无风的世界的假设,而且还是一个没有降水的世界。芭比世界中的水循环如何运作是一个奇怪地被忽视的话题,长期居住在这些全景监狱式住宅中的心理影响也是如此。
像我们一样,芭比也是一种碳基生命形式:塑料是一种高分子量有机聚合物,由80%的碳组成。然而,塑料作为生命的主要基质肯定会产生有趣的后果。未来研究的一个领域是“塑料生活”是否真的像1997年Aqua乐队的歌曲“芭比女孩”最初声称的那样“美妙”。
显然,要解开芭比宇宙中被忽视的谜团,还有很多工作要做,这包括芭比本人。她非常成功——同时也是一位天体物理学家、工程师和宇航员——更不用说一般的“科学家”了。对我来说,这表明了她广泛而跨学科的科学方法。当许多人将通过电影了解J·罗伯特·奥本海默的成就时,我们不要忘记芭比的成就——她的职业生涯已经持续了64年,并且还在继续,自从她1959年首次亮相以来,而奥本海默在该领域只有大约44年的活跃时间。
无论如何,芭比和奥本海默都对流行文化产生了非凡的影响,并且都受到了审视、赞扬、批评和赞美。两者都促使我们思考为了善或恶而构想新世界的力量。我清楚地记得有一天,一位年长的表姐告诉我,10岁的我玩娃娃太老了,而关于我正在进行的非常复杂的世界构建的任何争论都没有改变她的想法。在我们关于美泰的芭比娃娃是女权主义英雄还是父权制工具的辩论中,我们已经忽略了她不仅仅是美泰的芭比娃娃。她是我的,也是我的小表妹的,也是你的,也是你孩子的。只要玩她、肯和她不断扩大的社交圈的孩子们能够梦想出新的世界,她就会成为他们赋予她的意义。我们的世界也将如此。
这是一篇观点和分析文章,作者或作者表达的观点不一定代表大众科学的观点。