本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
我看著一群專注的棕色面孔和栗色長袍,微微一笑。一位名叫索南的年輕僧侶問了一個很好的問題:“如果太空是空的,它怎麼會膨脹呢?”
我們現在在印度北部錫金邦首府甘托克山頂上的南迦研究所的一間教室裡。這裡是一個樹木茂盛的保護區,飄揚著祈禱旗幟,遠離城鎮的喧囂。到達這裡是一段看似無止境的旅程,包括兩天內乘坐五次航班,最後驅車六個小時穿過經常被季風雨沖刷和散落著巨石的山路。
我正在一個由達賴喇嘛近20年前發起的專案中進行教學。他知道西藏的寺院傳統幾個世紀以來都沒有改變,他擔心他的僧侶們如果不學習數學和科學,就無法為21世紀的世界做好準備。“僧侶的科學”專案開始邀請西方教師來滿足這一需求。我已經來印度十年了,作為一名教授,與那些如此謙虛和致力於學習的學生一起工作,這讓我感到精神煥發。
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“我們使用星系作為時空的標記,”我告訴索南。“我們理解空的空間的唯一工具是它包含的物體以及光線透過它的方式。”
我對這個答案並不完全滿意,但只有八年級數學水平的僧侶無法掌握廣義相對論的嚴謹性。因此,我們使用模型和類比來錨定物理概念。裝置很簡陋。教室裡到處都是氣球和電池、回形針和磁鐵。
我們從麵糰中得到了很多啟發。每個僧侶都會得到一個高爾夫球大小的麵糰,必須將其分成地球和月球,然後給它們正確的距離。許多人沒有將月球相對於地球做得足夠小,而且大多數人將地球和月球放得太近。一些僧侶把月球做得比地球還大,引來了陣陣笑聲。
熱身完畢後,他們分組製作太陽系的比例模型。每組得到一公斤麵糰。他們將其分成10個相等的小塊。六個組合形成木星,三個組合形成土星。最後一個分成10個小塊。兩個組合形成天王星,兩個組合形成海王星。最後一個分成10個小塊。以此類推。剩下的最後一塊麵團再分成10個,然後再分成10個,僧侶們才能做出水星和冥王星,這兩個麵糰球都比大頭針的頭還小。
學習是積極主動的。僧侶們完成太陽系製作後,我們將穿過學院的場地,將行星放置在距離教室裡一米寬的太陽的適當距離處。然後他們將表演類地行星的運動。當月球匆匆繞地球執行,而地球又繞太陽公轉時,又是一片歡樂。幾天後,我們將把教室變成太陽系附近的比例模型。然後變成附近星系組成的本星系的比例模型。
有時不需要任何裝置。在一個下午的課程中,僧侶們進入冥想狀態。我帶領他們進行了一次銀河系的引導式視覺化,然後穿過時間和空間的鴻溝,走向宇宙大爆炸。僧侶們報告他們的體驗。當一位名叫丹增的可愛僧侶描述視覺化結束後返回地球的經歷時,出現了一個令人動容的時刻。他懸停在喜馬拉雅山脈上方,俯瞰著他的西藏家園,然後不情願地回到教室裡的身體。
錯位是我學生們的主題。他們是無國籍的,許多人註定永遠無法見到他們的家人或家園。在早餐時,一位助教卡爾滕描述了他11歲時與一群親戚從西藏穿越冰原的情景。中國士兵在橋上巡邏,所以他們不得不遊過洶湧的河流,小組中有幾個人差點喪生。他們在邊境附近被尼泊爾士兵抓住並投入監獄。他的哥哥們遭到毆打。
在支付賄賂和經過幾個星期的艱苦跋涉後,他們安全到達了印度。錫金是印度東北部的一個手指狀地區,東面是布丹,西面是尼泊爾,北面是中國。這是一個風景優美但地緣政治緊張的地方。
回到酒店,我檢視筆記並收集第二天課程的材料。我出去吃飯,在甘托克狹窄的街道迷宮中穿梭,躲避坑窪和超速的計程車,並在纏繞的裸露電線下彎腰。在返回的路上,我被傾盆大雨淋溼了。雨水成片落下,水滴凝結成漿果大小的水珠。晚上晚些時候,雨勢減弱,末日般的狗出現了,它們的嚎叫使我的耳塞毫無用處。我的床是硬墊覆蓋的木板。亞利桑那州的時差是12個小時,我躺著醒著,沉浸在陌生的氣味和聲音中。
小組中一位名叫肯波的當地資深僧侶將一把把撲克籌碼扔到空中。在它們落下後,年輕的僧侶們將它們鋪平,使其分佈接近隨機。桌椅已被推到房間的邊緣。每個籌碼代表著早期宇宙中的一個星系。在學習了牛頓引力的入門知識後,僧侶們傳遞著幾千個籌碼,每個籌碼都因其鄰居的引力而略微移動。他們蹲在地上,仔細考慮每個籌碼和每種情況。他們一遍又一遍地這樣做,總共做了七次。這個實驗是一個窮人版本的宇宙結構形成的計算機模擬。
在考慮空間時,我們忽略了時間。因此,我將僧侶們分成小組,每個小組都得到一組40張關於宇宙歷史事件的圖片。它們包括微波背景、最早的星系、地球和月球的形成,到疊層石、蜥蜴和猿等生物事件,再到金字塔的建造、汽車、手機和網際網路的發展等文化地標。每個小組都將在教室的地板上製作一條時間線。
教室裡變得很吵鬧。僧侶們運用他們的辯論技巧,經常毫不留情地批評相鄰小組的時間線。空氣中充滿了叫喊聲、笑聲和拍手聲。當他們向前推進以表達觀點時,形成人牆。對於任何老師來說,這種喧鬧的活動都是學習的源泉。
隨著研討會的結束,他們學到了很多東西,我也學到了很多。現代宇宙學是一個基於一個世紀的觀察結果的複雜建築,但有趣的是,亞洲傳統,例如多個宇宙和無數可居住世界的想法,已經預見到了許多方面。我所說的沒有任何與他們的佛教訓練不一致的地方。這對於一個生活在西方文化中,科學和宗教經常似乎處於對立地位的人來說是有益的。
研討會的最後一天是喜慶的。我帶上了一個逼真的面具,並帶有流暢的德語口音,所以愛因斯坦出現在課堂上,以解決關於引力的未解答問題。我們觀看了宇宙學模擬的飛行影片,並吃了爆米花。頒發了證書。西方教師獲得了禮物,並被披上了絲綢的儀式圍巾。
大自然完成了從無到有的壯舉,然後創造了空的空間並用物質和能量填充了它。但我們也在世界屋脊的邊緣取得了一個小小的壯舉。我們把一個空蕩蕩的教室填滿了光明和學習的簡單快樂。
