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3和4之间还藏着一个整数?北星和你聊聊数学科幻(下)

        作者简介:北星,生于武汉,美国纽约州立大学数学教授,科幻作家,译者,代表作品有《黎曼的猫》《一加一》等等。常撰文介绍国外科幻动向及科幻奖项资讯,在年轻科幻爱好者中具有广泛的影响力。


学不仅可以科幻,而且还可以非常奇妙。昨天我们在北星老师的引领下回顾了数学科幻的开山之作《平面国》,了解了国宝级数学科幻作家鲁迪·拉克,还概览了长篇数学科幻的经典作品。今天让我们继续这场数学科幻之旅吧,希望能开启大家数学科幻的想象之门。

中短篇数学科幻经典

首先要提到的是美国科幻作家凯瑟琳·阿萨若(Catherine Asaro)2008年的星云奖长中篇获奖小说《时空之池》(The Spacetime Pool)。这篇小说写的是麻省理工大学女高材生简内尔穿越到一个平行宇宙中的地球,并被卷入一个类似中世纪的王国里两位王子的王位之争。这个王国拥有一些神秘的古代技术和数学知识。一个古老的预言预测了简内尔的到来,并宣称哪位王子跟简内尔结婚将决定王国的命运。简内尔到平行世界,是通过穿越类似“黎曼曲面单值分支之间的剪切线”实现的。小说中还涉及其他诸多高等数学概念如“波动方程”“调和函数”“傅里叶分析”等。


作者凯瑟琳·阿萨若创作出这篇涉及许多高深数学知识的小说并非偶然。她从哈佛大学获得化学物理博士学位后,曾在加拿大多伦多大学、德国的马克斯·普朗克天体物理研究所和美国的哈佛-史密松天体物理中心做过物理研究。虽然她主修物理,但数学造诣也非常高。她担任过很多数学竞赛队的教练,她的学生曾在全美数学比赛中获得过名次。值得一提的是,除了物理和数学,凯瑟琳·阿萨若还是芭蕾舞、爵士舞舞蹈家和歌手。她的科幻长篇《量子玫瑰》曾获2001年星云奖最佳长篇作品奖。


《时空之池》凯瑟琳·阿萨若 著


2008年可以说是数学科幻的荣耀之年。这一年,澳大利亚科幻作家格雷格·伊根(Greg Egan)的两篇数学科幻创纪录地同时获得雨果奖短中篇奖项提名,这两篇小说一篇叫作《黑暗整数》(Dark Integers),另一篇就叫作《荣耀》(Glory)。《黑暗整数》写的是我们的宇宙和一个跟我们具有不同的数学规则的一个平行宇宙之间的冷战。小说的题目,“黑暗整数”,指的是巨大数字中一些反常的数,类似于宇宙学里的“暗物质”。《荣耀》则写的是某星球的两位数学家为了研究外星古文明遗留在象形文字石碑中的数学定理,不惜依照当地人的形态改变自己生物构造的故事。遗憾的是,或许由于这两篇作品同时提名一个奖项而分散了选票,两篇小说在雨果奖的最后投票中双双败给了著名华裔作家姜峯楠(Ted Chiang)的小说《商人和炼金术士之门》。


《黑暗整数》 格雷格·伊根 著


格雷格·伊根是科幻界的异数。他在西澳大利亚大学获得数学学士学位,曾经与他人合作在《经典和量子引力》(Classical and Quantum Gravity)杂志发表过两篇关于量子引力理论的论文。他的大多科幻小说都不是一般的硬,常常涉及高深的数学和物理学知识。他的长篇科幻小说《修尔德的阶梯》(Schild's Ladder)被不少科幻迷认为是史上最硬的科幻小说,据说要读懂这本书,至少需要大学物理学位。格雷格·伊根1995年以长篇科幻小说《交换城市》(Permutation City)获得坎贝尔纪念奖。他曾八次获得雨果奖提名,1999年,他以长中篇科幻小说《海栖者》(Oceanic)获得雨果奖。他的不少作品可以直接归为数学科幻,而且他的数学科幻或许是科幻作家里写得最棒的。他跟别的科幻作家有一点截然不同:从不参加任何科幻会议,从不给读者签名,而且在网上也没有他的照片。关于后面这一点,格雷格·伊根专门在自己的网页发表了一篇四种语言的声明,宣布在网上从来就没有过他的照片,有的网站上登出的所谓格雷格·伊根的照片实际上不过来自同名者。

(http://www.gregegan.net/images/GregEgan.htm)


前面提到了2008年在雨果奖击败格雷格·伊根的著名华裔科幻作家姜峯楠,大家都很熟悉根据其雨果奖获奖小说《你一生的故事》改编的电影《降临》。实际上,姜峯楠也写过数学科幻。他于1991年发表的科幻短篇《除以零》,几乎是篇纯粹的数学小说。小说里,一位女数学家瑞尼发现了一套形式系统,在其中可以证明1=2。一个明显的推论是,所有的数都是相等的。瑞尼的证明没有任何矛盾之处。但如果这个结论是正确的,她喜爱的数学就是不一致的,就会整个垮台。在极度失望之中,她企图自杀。她的丈夫,一位也曾试图自杀过的生物学家,想帮助瑞尼度过难关,但他发现自己根本就不理解瑞尼,就像瑞尼不理解数学的不一致性一样。


说起美国华裔科幻作家,不能不提到刘宇昆(Ken Liu)。2012年,刘宇昆凭借短篇小说《手中纸,心头爱》(The Paper Menagerie)分别夺得星云奖、雨果奖和世界奇幻奖最佳短篇小说奖,成为第一位以一篇作品同时斩获三项大奖的科幻作家。2013年,刘宇昆又凭借短篇小说《物哀》(Mono no Aware)再次荣获雨果奖最佳短篇小说奖。他翻译的刘慈欣的《三体》成为第一部获得雨果奖最佳长篇奖的翻译作品,2016年他翻译的郝景芳的短中篇《北京折叠》也获得了雨果奖。刘宇昆的本职工作是律师,但他的数学造诣也不浅。他于2011年发表在《阿西莫夫科幻杂志》的短篇小说《人生可数集》(Countable),就是一篇纯粹的数学科幻。小说讲述了患有自闭症的男孩大卫在康托尔对于不可数数集的发现中,寻找对于生活的安慰的故事。故事中的大卫将生活看成一根数轴,试图在生活中避开对应无理数的痛苦时刻,而躲在那些对应有理数的幸福时刻。然而康托尔的研究证明了,无理数的数量远远大于有理数,所以人生中的痛苦远多于幸福。作者对于康托尔的成就的叙述非常精确,甚至还不惜花费篇幅,画了好几幅示意图来解释故事中的数学。


数学科幻中获得星云奖的作家,还有著名科幻作家南希·克雷斯(Nancy Kress)的《陷落之后,陷落之前,陷落之时》(After the Fall, Before the Fall, During the Fall)。这部2012年星云奖长中篇奖的科幻小说讲述的是:大灾难后残存的人类为了繁衍,利用外星人的技术穿越到现代偷抢现代人的小孩到未来;而在现代,一位女统计学家通过研究抢劫发生的时间、地点的数学规律,预测下一次抢劫发生的时间和地点,从而试图阻止下次抢劫的发生。小说的女主角是一名统计学家,但里面并没有提到具体的数学算法。这部小说的写作技巧值得借鉴。南希具有英语文学和教育学的双硕士学位,但对于数学并不精通,不过她写作这部小说时取长补短,巧妙地避开了对具体数学的描述,凭借其精湛的文学技巧写出了一部令人信服的数学科幻。


《陷落之后,陷落之前,陷落之时》南希·克雷斯 著


不得不说,数学科幻短篇领域则常常出现一些令人脑洞大开的作品, 《隐秘的数字》和《2+2=5》就是其中的代表。


《隐秘的数字》(The Secret Number)是2000年当时还在斯坦福大学物理系攻读博士学位的伊戈尔·特珀(Igor Teper)发表在网络科幻杂志《奇异的地平线》(Strange Horizons)上的一篇作品。


这篇作品写的是一位数学教授发现了在3和4之间隐藏的一个整数“bleem”以及由此引发的奇异故事。小说篇幅不长,但情节紧凑有趣,被美国萨凡纳艺术与设计学院一帮学生看中,改编成了一部15分钟的微电影。该电影获得过查列斯顿国际电影节最佳短片奖及其他一些电影奖。电影网址: http://secretnumber.colinlevy.com/


《隐秘的数字》伊戈尔·特珀 著


另一篇《2+2=5》,是我们前面介绍过的鲁迪·拉克和美国科幻作家特瑞·比森(Terry Besson)2006年合作在英国科幻杂志《区间杂志》(Interzone)发表的作品。这篇小说的点子和《隐秘的数字》恰恰相反,一位数学教授和他的朋友发现在自然数序列里有一些缝隙,即有些大的自然数实际上是不存在的。故事的最后,竟然得出了2+2实际上等于5的结论!


这两篇小说数学内容荒谬,与其说是关于数学的科幻,不如说是反数学的科幻,不过这并没有阻止读者对小说故事的欣赏。虽然大家清楚地知道3和4之间没有其他的整数,而2+2也不可能等于5,但小说的构思精巧有趣,而且能引起读者对数学本质的思考。


数学科幻作品还有许多,限于篇幅,本文就介绍到这里。美国数学家、科幻作家、查列斯顿学院数学系教授亚历克斯·凯斯曼(Alex Kasman)创建了一个数学小说网站(Math Fiction Homepage),收集了超过一千部/篇数学相关的小说、戏剧、诗歌和漫画的信息,这其中不少是科幻作品。如果大家想欣赏了解更多关于数学科幻的作品,不妨去浏览一下这个网站:http://kasmana.people.cofc.edu/MATHFICT/ 


另外,最近这些年来,中国科幻作家也有不少数学科幻的有益尝试,最著名的作品就是何夕的代表作之一《伤心者》。此外,还有李兴春的《橱窗里的荷兰赌徒》、长铗的《梅花杰克》和《昔日玫瑰》、王晋康《数学的诅咒》、刘慈欣《混沌蝴蝶》、肖也垚《我们必将知道》、刘洋的《勾股2.013》,以及本人的《黎曼的猫》等。这些作品中国读者相对比较熟悉,我在这里就不详细介绍啦。



—完—


(《神秘博士》和本期提到的数学科幻一样,都充满了汪洋恣肆的想象力,堪称脑洞大过黑洞。若要了解博士的更多信息,请关注新浪微博“神秘博士中文正版小说”。)


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