●理论宇宙学家、萨克斯演奏家斯蒂芬•亚历山大颠覆式新作,创新揭示音乐和宇宙结构之间的秘密联系。
●《宇宙的结构》这本书最迷人之处在于,它既是一本关于历史的回忆录,又是一本推广物理学的前沿科普著作,还是一本普及爵士乐的轻松读物。
●宇宙的结构是在无限空间中上演的一场即兴演出,我们的宇宙是一个音乐宇宙。50多年前,著名爵士音乐家约翰•柯川画了一副叫作《曼荼罗》的名画,他在一个圈里画了12个音符,并通过直线相连,形成了一个五角星。这一灵感来源于物理学家阿尔伯特•爱因斯坦, 而柯川将物理和几何元素深深植入了他的音乐中。今时今日,斯蒂芬•亚历山大开始深入探讨这一问题,力图用爵士乐回答物理学中最棘手的关于宇宙结构从何而来的难题。
●《纽约时报》高度盛赞,《物理世界》年度最佳书籍。诺贝尔物理学奖得主利昂 • 库珀,圈量子引力论创始人李 • 斯莫林,加州大学伯克利分校教授爱德华 • 弗伦克尔,艺术家、作曲家布莱恩 • 伊诺跨界推荐。
●湛庐文化出品。
●我们的宇宙是一首即兴创作吗?宇宙结构与音乐之间有着什么样的秘密联系?我们的宇宙本质上是一个音乐宇宙吗?《宇宙的结构》一书是理论宇宙学家、萨克斯演奏家斯蒂芬•亚历山大的颠覆式新作,他在书中创新地揭示了音乐和宇宙结构之间的秘密联系,非常独特。
●物理与音乐看似是对立的,但在《宇宙的结构》一书中,斯蒂芬•亚历山大将带领我们走过他非凡的探秘旅程——从毕达哥拉斯到爱因斯坦,从爵士乐到理论物理学,从天籁之音到弦理论,并揭示出:宇宙结构的起源实际上可能与爵士乐的即兴演奏有着很大的相似之处,那就是都是一种振动与共振!
●《宇宙的结构》这本书最迷人之处在于,它既是一本关于历史的回忆录,又是一本推广物理学的前沿科普著作,还是一本普及爵士乐的轻松读物。斯蒂芬•亚历山大关于宇宙结构和相关历史的研究,和他的人生故事一样,值得一读。
01巨人的步伐
音乐正是这样一种乐趣,它源自人类思维在计数上的经验,而人类却没有意识到这就是一种计数。
——莱布尼茨
音符的魔法
在一个炎炎夏日里,已为人祖母的露比·法拉(Ruby Farley)正襟危坐在自己的摇椅上,头戴一个华丽的加勒比风格的发带。孩子们在她位于布朗克斯的褐色砂石屋外玩着威浮球。祖母用她那悦耳的特立尼达口音喊着:
“哎呀,我才不管你会练习几个小时的钢琴呢,反正你必须练到掌握这首歌为止!”她 8 岁的孙子— 也就是我,很难把手指放在正确的琴键之上。我泫然欲泣,因为我唯一能听到的“乐声”就是小伙伴在外面玩耍时发出的欢笑声。突然,祖母严肃的表情柔和了下来。她笑了笑,自言自语般唱道:“啊,仿佛现在就可以看到,我孙儿的名字在百老汇的星光大道上闪耀。”祖母在布朗克斯区做了30 年的护士,积攒下了一些钱,希望能把我送上成名之路,但我并没有成为一位钢琴演奏家。
法拉是我的祖母,于20 世纪40 年代在特立尼达长大(那时特立尼达还是英国的殖民地),并在 60 年代迁居到纽约。当时,加勒比海地区和纽约之间的音乐交流非常活跃,因而她带去的不仅是她的特立尼达口音,更多的是当地的音乐。当她从特立尼达返回纽约时,她会带回来卡利普索大师的唱片,如《小麻雀》(Mighty Sparrow)和《基钦纳勋爵》(Lord Kitchener)。 正是通过这些唱片,我才得以把灵魂乐(soul music)与特立尼达本土的卡利普索音乐(calypso)结合在一起。这种被称为“卡利普索之魂”的索卡音乐(soca music)融合了东印度文化与非洲文化,于 60 年代末期发展起来,并在70 年代特立尼达的艺术家在纽约录制唱片时成形,灵魂乐、迪斯科音乐和放克音乐(funk music)都曾对它产生影响。
对祖母和她那一代的许多非裔加勒比人来说,音乐家是为数不多的具有经济地位与社交地位的职业之一。早在我 8 岁时,在我的父母及其兄弟姐妹离开特立尼达,来纽约与祖母同住之前,祖母就为我制订了学习古典音乐并成为钢琴演奏家的宏伟计划。这是她试图给我一张通向经济自由的船票的方式,而无论是她还是我的父母都从未拥有过这种自由。我的钢琴 老师迪·达里奥(Di Dario)夫人是一位年逾古稀的意大利女士,也是一位严格的监督者。对一个 8 岁的孩子来说,跟随她弹奏练习曲、记忆音阶是一项艰巨的任务。然而,正是这种必须成功的潜在压力迫使我坚持下去。虽然我不喜欢在祖母期盼的眼神中进行枯燥的练习,但那些创作了我练习曲目的古典作曲家还是勾起了年少时的我的好奇心。他们竟然可以把 音阶组合在一起构成音乐!我深深地为“仅仅12 个音调就可以构成大量歌曲”这个想法着迷。每当练习钢琴时,我就会被一些杂乱的想法分散注意力,而这些想法会逐渐变成意义深远的问题。人类是如何发明这种被称作“音乐”的事物的?当我演奏大音阶时,我为什么会感到愉悦? C 大调中的关键音符 C、E 和 G 都是令人愉悦的音符。“猫王”埃尔维斯·普雷斯利 (Elvis Presley)的歌曲《情不自禁爱上你》(I Can’ t Help Falling in Love)的第一行“Wise(C)men(G)say(E)”正是这 3 个音符。然而,当我的手指从白 E 键滑到黑 E 平键上时,令人愉悦的音符就变得令人悲伤了。这是为什么呢?
与爱因斯坦相遇
相比于演奏别人创作的曲目,我对探索音乐的运作机制兴趣更大。这个隐秘的兴趣贯穿我的青春期与成年时期,但它并没能让我在日常练习中集中精力。最终,我那有着悦耳的特立尼达口音的祖母意识到,她的积蓄不足以培养我成为钢琴演奏家,于是缴械投降。我的钢琴课程也终于停止了。
那时,我就读于第十六公立小学三年级,班主任是汉德勒夫人。我字写得不好,而腼腆、好奇的天性被视为“智力发育迟缓”。我的父母从未怀疑过我的智力,而老师们则不然,所以我差点被送入“智力障碍班”。还好,我幸免于难,并且在一次改变了我人生轨迹的出游活动中找到了自我。那时候,公立学校的小学生可以免费参观百老汇的戏剧表演以及博物馆。我所在的班级被分配到自然博物馆参观恐龙。我们排成队列,手牵手地走过满是生物标本的宏伟走廊。那些生物标本栩栩如生,好像正在睡觉、进食、咆哮,甚至随时准备向我们扑来。
进入主厅之后,我发现了一条通向左侧的小一些的走廊。我走在队列的末尾,犹如一只好奇的猫,天真而坚定地准备着牺牲自己九条命中的一条,所以我擅自脱离了队伍,偷偷溜到那条走廊,打算去看看那里有什么。走廊里只有我一个人,我看到厚厚的玻璃柜里放着一些纸张,上面的字迹是清晰的手写体,然而不知所云。在 8 岁的我眼中,它们不像是这个星球上的文字。接着,我看到了这些谜一般的字迹背后的人。他坚硬的头发形成了一个蓬乱的、灰白相间的光环,专注的目光极为沉静,隐隐又透着一丝顽皮。我想象着他伛偻着坐在书桌前,对自己的方程涂涂改改,时而发出满意的“哼哼”声,时而发出沮丧的嘟哝声。这就是我第一次看到爱因斯坦和他描述相对论的方程时的场景。于是,不可思议的事情发生了。
那时,我并不知道那些潦草而迷人的方程把时间与空间当作一个单一的、可变的整体来描述,但我确实感觉到伟人沉思的时刻仿佛超越了时空,成为永恒。我的目光在爱因斯坦的照片与他写下的符号之间徘徊。我感觉我和他有些相似,不仅是因为我那卷曲的爆炸头型与他的不羁外貌极为相像,更是因为我看到了一位沉迷于符号与理念的孤独行者,正如喜欢用音符创作自己的音乐,并且试着回答自己提出的问题的我。我希望能深入地了解他,并理解他写下的那些方程。我内心有一种感觉,无论爱因斯坦是什么样的人,我都希望能成为和他一样的人。在那一刻,我意识到,有某种事物超越了汉德勒夫人的班级,超越了布朗克斯,甚至可能超越了整个世界,而与保存在玻璃柜里的那些爱因斯坦在很久以前写下的神秘符 号有关。
前言 以爵士之眼,透视物理学之奥秘
第一部分 当物理学与音乐相遇
01巨人的步伐
02寻梦物理学,无所畏惧地向最难的问题发起进攻
03通向宇宙结构的所有河流
第二部分 音乐与那些科学家的故事
04 弦论,审视美丽宇宙之声
05 毕达哥拉斯之梦
06 伊诺,音乐宇宙学家
07 在爵士乐中,打破物理学的界限
08 无处不在的振动
第三部分 宇宙本身是否就是一件乐器
09 野心勃勃的物理学家们
10 我们生活于其中的空间
11 会发声的黑洞
12 声音与静默,宇宙结构的和谐旋律
13 马克 • 特纳的量子头脑之旅
14 费曼的爵士风
15 宇宙的共振
第四部分 我们的音乐宇宙
16 噪声之美
17 音乐宇宙
18 星际空间
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在《宇宙的结构》这部极具创造力的作品中,斯蒂芬 • 亚历山大带领我们走过了他非凡的旅程——从爵士乐到理论物理学,从天籁之音到弦理论。
——利昂 • 库珀
物理学家,诺贝尔物理学奖得主
斯蒂芬 • 亚历山大带我们一起踏上了他的“孪生探索之旅”:不仅是他探索物理学的旅程,还是他探索爵士乐演奏和作曲的基本原理的旅程。斯蒂芬 • 亚历山大是一个伟大的故事讲述者,他为我们生动地描绘了那些音乐大师和科学大师的形象,而这些大师们也反过来引导着斯蒂芬进行探索,从而揭示了阿尔伯特·爱因斯坦创造的宇宙中普遍模式与对称性和约翰 • 柯川的联系。如果你要用一个晚上的时间来思考艺术和科学之间的关系,那就读读这本书吧。
—— 李 • 斯莫林
圈量子引力论创始人,畅销书《时间重生》作者
在科学发现的过程中,直觉和无意识的力量是最为重要的启蒙。身为一流的物理学家和爵士音乐家,斯蒂芬 • 亚历山大拥有一副独特的“嗓音”。聆听他,你将听到宇宙的音乐。
——爱德华 • 弗伦克尔
加州大学伯克利分校数学系教授
《宇宙的结构》这本书也可以被称为“物理学的快乐”,而那快乐的源头就是斯蒂芬•亚历山大对宇宙深深的喜爱和无限的好奇心,以及他在探索宇宙的过程中寻获的纯粹的快乐。对他所热爱的爵士乐来说,斯蒂芬 • 亚历山大是一个充满智慧的即兴演奏者,而他对宇宙的即兴演奏充满了各种设想。很高兴看到这一切。
——布莱恩 • 伊诺
艺术家,作曲家
乍一看,物理学和音乐似乎并不是对方最显而易见的“伙伴”,但这两个看似不相干的领域事实上却有很多共同点。既是萨克斯演奏家又是理论宇宙学家的斯蒂芬•亚历山大是将这两种角色联系起来的最佳人选。事实上,这本《宇宙的结构》便揭示了“音乐和宇宙结构之间的秘密联系”。这本书融合了扎实的物理学知识和个人轶事,在把现代爵士乐和现代物理学结合起来这方面做得非常出色。
《物理世界》年度最佳书籍短评
《宇宙的结构》这本书最迷人之处在于,它既是一本关于历史的回忆录,又是一本推广物理学的前沿科普著作,还是一本普及爵士乐的轻松读物。斯蒂芬 • 亚历山大探索了现代宇宙学的前沿,提出了一个令人信服的理念:从最小的物质的粒子到z大的星系团结构,振动和共振都是我们周围物理结构的核心。斯蒂芬 • 亚历山大关于宇宙结构和相关历史的研究,和他的人生故事一样,值得一读。
《纽约时报》