凯迪微信公众号
扫描二维码关注
发现信息价值

微信扫一扫
分享此帖文

发帖人:
自由战争
 |  只看此人
   楼主
收藏
收藏成功
添加
添加标签来管理你的收藏吧!
| 刷新 | 字体缩小 | 字体变大
[转帖]被忽视的神作:《万众狂欢》深度解析(中)
2962 次点击
1 个回复
自由战争 于 2018/9/10 3:32:58 发布在 凯迪社区 > 游戏天地
    

一款被忽视的神作:《万众狂欢》深度解析(上)

在上部分我们简单介绍了游戏的主线剧情,并且列举了一些鲜为人知的彩蛋。不过既然是深度解析,就不能止于故事层面。在这部分里,我会花大量篇幅从宗教、科学和哲学三个层面把一些重要概念重新整理一遍。是的,本文的主要篇章都会是枯燥烧脑的科学/哲学理论,和游戏内容无直接关系,但对于理解最后一篇至关重要。

    

    这里要特别感谢下B站的科普大佬妈咪叔提供的帮助!作为一个非物理专业的爱好者,可能下文很多物理学概念的阐释都带有我主观和片面的理解,追求准确性的话还是建议去看妈咪叔的视频,或者自行查找资料。

    OK,正片开始!

    宗教概念

    被提 Rapture

    在玩游戏的过程中,最强烈的一个感受就是浓浓的宗教感。特别是当每个主线人物幻化成光的瞬间,配上Jessica Curry唱诗班一样的天籁歌声,整个人都有一种升华了的感觉。而游戏确实也有对宗教的明确指涉,那就是标题中的Rapture。

    

    Rapture翻译过来是狂欢/极度喜悦的意思。但是在基督教里,它指的是一个明确的特别事件,那就是被提。这是基督教末世论中的一个概念,认为当耶稣再度降临地球之前,所有的信徒,无论是生是死,都会一起被升入天国与基督相会,脱离肉体化为不朽的存在。这一描述似乎和游戏里的事件非常吻合,也符合一部分玩家对游戏的理解。但是显然这不是一款纯宗教向的游戏,其深意也要远远高于这种单方面的阐释,所以我很庆幸游戏名没有翻译成万众被提。

    科学概念

    

    虽然充满宗教感,这游戏讲的却是一个上升到哲学层面的硬核科幻故事。其中出现了大量的高等物理公式和图表,涉及广义相对论、黑洞模型、量子力学和混沌理论等前沿领域的诸多概念。

    相对论 Theory of Relativity

    谈及高等物理,绕不过的一个领域就是相对论。狭义和广义相对论由爱因斯坦分别于1905和1915年提出,从此彻底颠覆了经典物理学的宇宙图景。在牛顿力学中,所有物体在绝对空间和时间中做惯性或加速运动。只要是有质量的物体,就会相互吸引,牛顿称之为万有引力,虽然他自己也不知道这个引力到底代表什么。

    

    在狭义相对论里,爱因斯坦提出了光速不变和狭义相对性原理。前者说的是在所有惯性系(静止或匀速运动的参考系)中,真空中的光速都是约等于30万公里每秒的常量,与光源和观测者的运动速度无关。后者说的是在所有惯性系中,一切物理定律都一样。就从这两点,他推出了运动中的物体具有的时间膨胀和长度收缩效应,并提出了著名的质能方程E=mc2。统一的绝对空间和时间不再存在,取而代之的是时空(spacetime)。在这个全新框架中,一个物体运动速度越快,从另一个观测者的视角里它的时间就越慢,运动方向上的长度就越短,还有质量就越大。当速度接近光速时,它的时间就趋近于停止,质量趋近于无限大。于是他得出了光速为宇宙中最大传播速度、有质量的物体不可超过光速的结论。

    

    广义相对论开始于爱因斯坦的一个思想实验。假想有个小人被封闭在一个以地球重力加速度g向上行驶的火箭之中,他是无法区分自己是否是在地面上的。此时他感受到的惯性力约等于地球引力,这一原理叫做弱等效原理。以此为基础,爱因斯坦预言了光的引力红移和引力时间膨胀现象,并被实验所证实。

    

    但是引力现象和惯性现象并不能完全等价,在引力场中物体所受的引力大小和方向都与其位置有关。假设两个物体朝地球自由下落,在其参考系中,他们应该是类似失重状态悬浮着,但事实是由于他们都是朝向地球的中心下落,所以实际上他们是在互相靠近。这被称为潮汐现象。

    

    为了解释引力场的变化,爱因斯坦借助黎曼几何,为引力找到了准确的几何表述:爱因斯坦场方程。简单的说就是物质的存在会导致时空弯曲,时空的弯曲程度不单单取决于物质的质量,而是其质量,能量,动量,压强,张力的总和。物体受到引力作用而改变运动的路径,只是因为它在弯曲时空中沿着最短路径做惯性运动罢了。这套复杂的方程组奠定了广义相对论的核心思想,就是物质告诉时空如何弯曲,时空告诉物质如何运动。

    

    以我的水平要在这么短的篇幅内要讲明白相对论,几乎不可能。我们只能极度简化地大致总结为以下几点:宇宙中信息的最大传递速度为光速;不存在全域惯性系,对于不同的观察者来说,其时间和空间也不同;引力就像是惯性力一样,是一种假想力;时空由于物质的存在而弯曲,在弯曲的时空中物体沿着最短路径做惯性运动。

    因果律 Causality

    相对论在牛顿力学的基础上提供了一套更完善的理论,并且在实验上得到验证。可是你也许会好奇为什么现实会像相对论描述得那样运作并继续深挖的话,就会触及背后更本质的规律——因果律。

    

    把空间想象成二维平面,时间为垂直于平面的纵轴。从时空中的任一事件/观测者出发,信息以光速的最大速度在时空中传播,就会形成一个光锥。在其上方是在未来所有可能被它影响的点的集合,下方是在过去所有有可能对它造成影响的点的集合。由于没有信息传递可以超越光速,整个光锥可以看作是此事件/观测者的因果率的边界,在这之外的事件和它没有因果关系。

    

    为了更好的理解相对论和因果律的关系,我们这里借用时空图(闵科夫斯基图),把光锥模型再压缩一个维度。其中横轴X代表空间,纵轴T代表时间。图中的任意一点表示时空中的一个事件(Event),一条线则代表一条世界线(World Line)。和光锥一样,在光线与时间轴夹角之内的区域是信息可以到达的区域(类时区域),之外则是无法达到的区域(类空区域)。请不要在意旁边的大叔,为了更好的解释,我直接借鉴了PBS Space Time的科普视频:The Geometry of Causality。

    

    假设我们根据静止不动的观测者建立参考系,他的世界线直接沿着T轴垂直向上延伸。根据狭义相对论,相对观测者运动的其他人的时间在我们眼中会变慢,并且相对速度越大慢的程度就越多。把这些根据不同速度绘制的点相连的话,可以得到一条双曲线。

    

    同样假如以其中一个运动中的人作为观测者的话,我们可以通过洛伦兹变换(Lorenz Transformation)将原有参考系变形,原先的静止观测者变成了向左运动,其时间反而变慢(时间膨胀效应)。可见时间和空间在不同的观测者眼中是不同的。

    

    但是无论怎么变换参考系,我们测量的所有本征时间相同的事件点,都会沿着同一条双曲线排列,说明有些规律是全域不变的——那就是它们的时空间隔(Spacetime Interval)。然后我们将所有的双曲线都绘制出来会发现,随着观测者滑向未来,双曲线的弧度(时空间隔)会减小,这就是因果律的方向。

    

    可以把时空间隔想象成某种因果地理的等高线,随着时空间隔的减小,观测者会沿着时间轴以最陡峭的路径(橙色)“下山”。想要改变路径(绿色),就需要充能增加速度,但那样做的结果是重新排列这些等高线直到它成为新的最陡路线。所以拥有一个宇宙速度限制,就阻止了“上山”,同样也维持的因果律的完整性。

    彭罗斯图 Penrose Diagram

    

    彭罗斯图(Penrose Diagram)是闵科夫斯基图的升级版,通过挤压变形,将原本无限延伸的时空转换到了有限的区域内。原本平直的时空坐标变为了双曲线,这些双曲线在彭罗斯图的顶角处汇聚为一点,这些点表示的是时空中的“共形无限远处”。在彭罗斯图中,光线仍然沿着45度角传递,因为是局部共形等价,所以光线方向并不会因为引力的出现而在图中弯曲。我这里把它单拎出来说一是因为通过这个图可以很清晰地预言和帮助理解黑洞里一些非常离奇的属性。其次是,这个图在游戏中多次出现,和故事也也有着不小的联系。

    

    广义相对论不但解释了引力,并且预测了黑洞的存在。卡尔·施瓦西通过对爱因斯坦场方程的一般求解,推导出了一个静止不旋转不带电荷的黑洞,又叫施瓦西黑洞。假设在我们的宇宙中存在这么一个黑洞,它被安置在彭罗斯图的左上方,那一侧的未来宇宙视界被替换为黑洞视界。这就表示我们的观测者从原点向左出发,终有一个时刻他会被黑洞吸入。穿过视界的那一刻,黑洞内部的空间和时间将会互换角色,导致时空间隔被反转。这就代表了因果律的崩塌,那一瞬间之后观测者即从我们的宇宙消失。另外时空互换意味着空间变成了向时间一样的单一向量,时间变成了向空间一样的三维量。想像一下《星际穿越》黑洞中的超立方体,类似那种只不过你看到的是黑洞内部的整个历史/未来。不过无论你如何选择,你将不可逃避地以超光速被拉向奇点,你的必然终点。

    这还不算离奇,根据计算,还应该存在着一个和这个黑洞完全相反的白洞。它出现于无限远的过去,并将它内部的一切抛入我们的宇宙。它所释放的物质和能量之高,将高于任何类星体和超新星。但是由于它的奇点始于无限远的过去,那它释放的信息和能量理论上也就需要无限久的时间才能穿过视界到达我们的宇宙。所以理论上这种白洞并不存在。

    

    在这基础上,还有旋转带电的克尔·纽曼黑洞模型。这种黑洞拥有更复杂的结构,并且允许进入黑洞的信息通过虫洞再经另一侧的白洞被抛入另一个全新的宇宙。请记住这个模型,之后我们还会回来讨论它。

    量子力学 Quantum Mechanics

    如果说当代物理有两大支柱,一个是相对论,那另一个毫无疑问就是量子力学。我们已经花了这么大篇幅介绍相对论,量子力学部分我就不深挖了。一是量子理论实在是太复杂,我自己也不懂;其次是我们只要涉及一些基础原理就足够应付后面的讨论了。

    

    谈及量子力学,最有名的要算这只号称物理学四大神兽之一的薛定谔的猫了,其知名度要远远大于任何量子理论和公式,甚至超过了它的主人薛定谔。有意思的是,当初薛定谔想到这个思想实验,其实是为了站队爱因斯坦来diss哥本哈根那帮人。本意是为了把哥本哈根诠释中的量子叠加态放大到宏观尺度,以证明其荒谬之处。没想到之后却成为推广量子力学的最佳案例。

    在讲这个实验的具体原理之前需要先说清楚这个哥本哈根诠释到底说了啥。大致包含以下几个观点:

    1. 一个量子系统的量子态可以用波函数来完全地表述。波函数代表一个观察者对于量子系统所知道的全部信息。

    2. 根据波函数的表述,不同的量子态具有不同的概率,在波函数坍塌之前同时存在,又叫叠加态。

    3. 海森堡不确定性原理阐明,在量子系统里,一个粒子的位置和动量无法同时被确定。

    4. 物质也具有波粒二象性;根据互补原理,一个实验可以展示出物质的粒子行为,或波动行为;但不能同时展示出两种行为。

    5. 测量仪器是经典仪器,只能测量经典性质,像位置,动量等等。测量的行为会导致波函数的坍塌。

    于是在实验中,薛定谔假想把一只猫关在一个封闭容器内,并装置了以下仪器:一台放入极少量放射性物质的盖格计数器,在一小时内,放射性物质至少有一个原子衰变的概率为50%;如果衰变,盖格计数器会侦测到并放电,通过继电器启动榔头,打破氯化氢烧瓶,毒死小猫。由于放射性物质的原子具有衰变和非衰变的叠加态,那盖格计数器也处于放电与非放电的叠加态,最终推导出小猫会处于一种即死又活的状态。直到你打开盒子观察的那一瞬间,波函数坍塌,小猫或者是死或者是活——就好像你的观察决定了小猫的生死。

    

    这结果不只是晦涩与反直觉,甚至可以说已脱离了常人可理解的现实。目前比较合理的解释是,盖格计数器的测量本身就已经导致波函数的坍塌,之后都属于经典问题,也就不存在小猫即死又活的状态。另有一种解释是,就算不是盖格计数器导致的波函数坍塌,量子系统的相干性也会由于与外界环境发生量子纠缠而逐渐丧失,叫做量子退相干效应(Quantum Decoherence)。似乎这些解释让我们恢复了些理智,但还是无法在根本上说明白为何组成宇宙中一切事物的微观世界是非连续的、概率性的,波函数坍塌又代表了什么?至今哥本哈根给出的解释都是数学意义上的,至于其现实意义没人知道。也难怪爱因斯坦和薛定谔要发明各种思想实验试图证伪它。

    爱因斯坦到底在反对什么?在之前的章节我们说了,包括相对论在内的所有经典物理理论背后的本质规律其实是因果律,为了阻止因果律的崩塌宇宙设置了一个信息传递速度的上限。但是根据量子力学,一切量子态都是概率性的,那就意味着一个粒子是按照概率同时分布在空间的各个位置。直到被观测,粒子才出现在一个确切的位置,就是说这个确切位置上的粒子的概率瞬间变成100%,其他位置瞬间降为0%。于是在EPR佯谬中,他试图用量子纠缠说明这种瞬间的状态转换,打破了宇宙设置的速度上限,也就是说违反了因果律。

    

    不管怎样,量子理论现今已经被各种实验证实,其中的量子电动力学甚至号称为最精确理论。量子学家们似乎也不再追究意义层面的含义,一边喊着“Shut up and calculate!"一边乐此不疲地寻找各种基本粒子。到目前为止,任何试图将量子理论和相对论统一为万物理论的尝试,不管是圈量子引力论还是超弦理论等等都没有什么实际进展。

    混沌理论 Chaos Theory

    当今由相对论衍生出来的一整套宇宙物理学,可以清楚地告诉我们距今138亿年之前的大爆炸之初(时间精确到10-32秒)发生了什么。甚至可以预测在10110年甚至更远的将来我们的宇宙如何终结。就算是量子力学,也能在概率上预测量子的行为。但是,我们却无法精确预测一周以后的天气,这是为什么呢?

    

    科学界普遍称这种系统为复杂/混沌系统,用来形容一类由大量简单个体通过自组织形成,在不具有中央控制的情况下,在无序不可预测的行为基础上涌现出宏观模式并能够自我进化和学习的整体。符合这种描述的系统不只是天气,蚁群行为、大脑意识、免疫系统、经济市场、互联网等等都包括在内。但远远不止这些,仔细观察你会发现我们所知的世界中的一切系统,大到天体运行,再到生命演化,甚至小到量子层面,全部都是复杂系统。

    

    你也许会说,天体运行明明是精确可还原系统,早在牛顿时代之前就可以精确预测月球运行轨道了。其实不然,牛顿的计算只是把两个天体独立出来单独计算得到的近似值,但实际情况是月球不单受地球引力影响,还受到太阳和其他行星的影响,甚至受到太阳系外的所有质量的影响。这个近似值可以比较准确的预测其位置主要是因为距离很远的天体所产生的引力影响小到可以忽略罢了。早在1887年,法国数学家庞加莱就通过三体问题证明了这类系统的本质是混沌的。

    

    之前提到的洛伦兹吸引子就是混沌系统的一个典型例子。最初是由爱德华·诺顿·洛伦兹于1963年在《大气科学杂志》的论文中提出,在研究大气冷热空气对流时通过简化得到的一套方程组。在一定的参数下,这套方程组给出混沌解,而这些混沌解的集合被绘制出来后呈现出蝴蝶的形状,后来作为蝴蝶效应而广为人知。但无论什么形状,当一个动态系统出现混沌现象时,在一定数量的迭代之后,所呈现出的局部无序整体稳定的分形结构(Fractal Stucture),统称为奇异吸引子(Strange Attractor)。

    

    除了这类根据自然研究得出的分形结构外,近年来借助电脑图形技术的进步,大量人工分形图像逐渐被人们所熟知。其中比较有名的比如号称上帝的指纹的曼德博集合(Mandelbrot set),或者是谢尔宾斯基三角形(Sierpinski triangle)。它们普遍都是通过递归推衍得出,在任意大小尺度上都呈现出自相似的精细结构。

    

    最令人惊讶的是这类结构在自然界里比比皆是。云、山脉、闪电、海岸线、雪花、植物根茎、树叶和动物的血管及毛皮图案等等,都具有分形结构。可见在某种意义上,通过递归和自我指涉,在混沌中产生秩序,才是我们世界的本质。

    哲学概念

    OK,花了这么大的篇幅好不容易把游戏中涉及的科学概念都过了一遍,在收尾之前还有一些哲学概念我想简单提一下。这里就不做过多讨论了,最终在下篇里我会结合游戏结局把之前提到的所有概念整合为一个统一的哲学观。

    二元论 Dualism

    

    从经典物理中的因果决定论到量子力学中的概率与不确定性,再到混沌理论中的无序与秩序,似乎一种无形之中的二元对立呼之欲出。中国早在几千年前就有阴阳二元之分,古希腊的柏拉图也提出过理念世界与现象世界的区别。笛卡尔的心物二元论奠定了近代哲学的开端。就算到今天,善与恶、自由意志与宿命论、理性与感性等等依然是我们讨论的主题。由此可见,二元论自古以来就根植在我们意识深处,是构成我们语言、思维模式及行为的基础。但同时也很有可能是我们对宇宙最大的误解。

    泛神论 Pantheism

    

    泛神论是一种将大自然与神等同起来,以强调大自然至高无上的一元哲学观点。与一般宗教不同,它认为神性就存在于自然界一切事物之中,并没有另外具有人格的超自然的主宰或精神力量。这种观点自十六世纪开始盛行,并持续至今,代表人物有布鲁诺、斯宾诺莎、约翰·托兰德等。布鲁诺把宇宙、自然界与神等同起来,认为自然界的物质是永恒存在的,而且自身在运动变化之中。而斯宾诺莎则用“神”和“自然”两个术语表达同一概念,即表示作为万物存在的原因的最高实体。

    看到这里的都是真爱

    呼……终于写完了。本来打算在这篇就直接完结的,一不小心就逼逼叨了这么多。如果你坚持看完应该差不多有个大体画面了。不过我们先不急着给出结论,在下篇里会结合游戏结局给这篇过长的评测画上一个完满句号。

    _______________________________________________________________________

    ▾欢迎关注公众号 MEME说

    米苏苏 / 自由插画师

                                 转自机核网如有侵权请告知删除 作者:米苏苏
分享: 分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享给朋友
凯迪社区APP下载

优秀帖文推荐

    回复 | 引用 | 举报
    回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2018/9/10 3:44:13    跟帖回复:
       沙发
    看了楼主的帖子,让我陷入了严肃的思考中~
    跳转论坛至:
    快速回复:[转帖]被忽视的神作:《万众狂欢》深度解析(中)
    本站声明:本站BBS互动社区的文章由网友自行帖上,文责自负,对于网友的贴文本站均未主动予以提供、组织或修改;本站对网友所发布未经确证的商业宣传信息、广告信息、要约、要约邀请、承诺以及其他文字表述的真实性、准确性、合法性等不作任何担保和确认。因此本站对于网友发布的信息内容不承担任何责任,网友间的任何交易行为与本站无涉。任何网络媒体或传统媒体如需刊用转帖转载,必须注明来源及其原创作者。特此声明!

    【管理员特别提醒】 发布信息时请注意首先阅读 ( 琼B2-20060022 ):
    1.全国人大常委会关于维护互联网安全的决定2.凯迪网络BBS互动区用户注册及管理条例。谢谢!
    • 广告