《哥吉拉奇異點》隨想

即便小時候深受《摩斯拉之歌》感動的我，從來都不是哥吉拉迷，甚至厭惡主流電影中哥吉拉的形象，招牌斯吼聲、各種腳色大亂鬥，很是乏味。但因著臉友的推薦，必須說，動畫《哥吉拉奇異點》把我心目中的哥吉拉感動帶回來了，從唱著《摩斯拉之歌》的小美人，疊代到讚嘆宇宙奧妙的《Alapu Upala》，以一種永恆回歸的形式辯證地返回、再現，啊，複雜而迷人的世界觀。

度規、時空幾何

劇中人物之間的對話，常有許多耐人尋味的討論，像是神野銘和李桂英在餐館裡關於意識、資訊與因果關係的蘇格拉底式對話、有川潤和加藤侍在葦原舊宅關於MD5編碼與時間關聯的討論、噴射傑格PP最後的自白，而葦原道幸的研究線索，神野銘和有川潤的通訊對話，更留下許多觀者能進一步挖掘的硬核素材。

許多葦原的研究筆記畫面以及洛桑會議紀錄，都說明了他很可能是一位精通廣義相對論與規範場論的研究者。站在葦原右側的A. Kerr很可能就是隱喻克爾度規(Kerr metric)的提出者R. Kerr。

愛因斯坦藉由等效原理，將適用於慣性坐標系的狹義相對論，推廣到適用於一切坐標系的廣義相對論，重力不再是力，而是時空彎曲的具體表現，而時空作為幾何整體的概念在局域具有閔可夫斯基度規(Minkovski metric)以及局域勞倫茲不變性(Local Lorentz covariance)。

時空(space-time)作為一體的概念是革命的，超越了牛頓力學時代時間、空間僅僅作為背景存在的世界觀，光速在任何觀察者看來都一樣的事實，具體展現了時空本身具有結構，在弱重力場條件下近似為閔可夫斯基度規。

神野銘在葦原位於英國的舊宅中翻閱筆記中一幕，出現了一條謎樣的方程式。

給定時空中的物質與能量分布，計算廣義相對輪中的愛因斯坦場方程式所得解，可以得知對應時空的度規，幾個著名的度規有：

• 史瓦西度規(Schwarzschild metric)
  • 對應球狀物質分布、不旋轉、不帶電荷的物質分布周圍的時空結構
  • 任何觀察者進入了史瓦西半徑(r=2GM/c^2)，就再也無法脫離，但因果關係還是存在，也就是所謂的事件視界(Event Horizon)。
  • r=0處即是奇異點，愛因斯坦場方程式在此失效。
• 克爾度規(Kerr metric)
  • 同史瓦西度規條件，但多考慮物質帶旋轉的狀況。
  • 奇異點呈現環狀分布，潘洛斯過程(Penrose process)為透過汲取動圈(Ergosphere)處的黑洞旋轉動量。
• 萊斯納-諾德斯特洛姆度規(Reissner-Nordström metric)
  • 同史瓦西度規條件，但多考慮物質帶電荷的狀況。
  • 除了原本的事件視界，還出現了柯西視界(Cauchy Horizon)，柯西視界內類時光錐變為類空光錐，不存在因果關係。
• 克爾-紐曼度規(Kerr–Newman metric)
  • 綜合前三個度規，同時考慮球狀、旋轉和帶電荷的物質分佈。
• 弗里德曼-勒梅特-羅伯遜-沃爾克度規(Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker metric)
  • 在均勻性和各向同性要求下得到的時空度規
  • 得出存在平直、雙曲、內縮三種可能宇宙，是「宇宙學的標準模型」。
• 哥德爾度規(Gödel_metric)
  • 存在封閉類時路徑(Close Time-like )，未來可以回到過去。

前面葦原筆記中的方程式就是哥德爾度規，顯示他可能在研究如何進行時空旅行。然而人類作為具有實體物質型態的存在，要以肉身之軀回到過去，首先可能要通過被黑洞潮汐力撕裂的考驗。

但是佩羅2號做到了，如果有一天人類的意識可能被轉化為某種資訊存在，也許說不定可以用這樣的方式回到過去，再以某種形式與過去的自己溝通也說不定呢。

終戰、核爆

但如果搭著時光機回到二十世紀初期，日本人會想對自己的先輩說些什麼呢?

二戰以落在廣島和長琦的原子彈強制終局，核爆災難性的蕈狀雲深深留在人們腦海裡，初代哥吉拉誕生於終戰近十年後，故事設定哥吉拉受到核子試爆而覺醒，襲擊東京灣，當時世界局勢正是美蘇強國不斷進行氫彈試爆實驗的冷戰年代。

以前看過的《六度空間大水怪》中，意圖控制基多拉的壞蛋是由白人扮演，現在想來真是頗有意味在，有趣的是《哥吉拉奇異點》中，壞蛋看來也是白人扮演的，腳色設定也很多樣，有日本裔、南亞裔、華裔。

在神野銘的空想生物研究筆記中，出現一個人名叫安部公房，查了一下，是日本已故左翼文學家，他的小說感覺滿有趣的，有機會要找來看看。

規範場論、內在幾何

似乎存在著某種共時性，初代哥吉拉上映前一個月，對二十世紀理論物理學發展影響深遠的楊-米爾斯理論(Yang-Mills Theory)發表了。

「場」的概念從古典電磁學萌芽，空間中每個位置上可能存在著純量場、向量場、甚至張量場，而與廣義相對論並列為二十世紀理論物理學的兩大基石的標準模型(Standard Model)，處理的就是場的運動變化，物質的運動與能量的轉化表現為場的波動，而最小單位的波動就是基本粒子，物質之間的能量傳遞表現為半整數自旋的費米子場與整數自旋的玻色子場的互動，前幾年CERN發現的希格斯粒子就是賦予費米子與W+、W-、Z0等規範玻色子「質量」概念的自旋為零的希格斯純量場。

楊-米爾斯理論的革命性在於拓展了原本量子電動力學所使用的阿貝爾框架，使用了非阿貝爾框架，開拓了豐富的理論發展空間，最終除了重力以外，電磁力、弱作用力與強作用力在二十世紀被統一在標準模型下。

標準模型 G=SU(3)xSU(2)xU(1)

• 規範對稱群G=U(1)，量子電動力學(Quantum Electrodynamics)
  • 描述光子與帶電荷粒子之間的交互作用。
  • 規範玻色子為光子，也就是量子化後的電磁場。
• 規範對稱群G=SU(2)xU(1)，電弱理論(ElectroWeak Theory)
  • 描述規範玻色子W1、W2、W3與B0與帶弱同位旋量子數粒子的交互作用。
  • 透過希格斯機制(Higgs mechanism)自發對稱破缺後，規範玻色子變為帶質量的W+、W-、Z0與不帶質量的光子。
  • 在能量尺度159 GeV以上弱作用力與電磁力統一。
• 規範對稱群G=SU(3)，量子色動力學(Quantum Chromodynamics)
  • 描述規範玻色子膠子(gluon)與帶色粒子也就是夸克(quark)之間的交互作用。
  • 能量尺度10^15 Gev上，強作用力、弱作用力與電磁力統一。

葦原筆記其中一頁寫著似乎是描述超導現象的金茲堡－朗道方程式(Ginzburg-Landau Equation)與其幾何結構密切關聯的楊-米爾斯-希格斯方程式(Yang-Mills-Higgs Equation)。看來葦原也研究過希格斯自發對稱破缺機制?

對稱、轉換

葦原筆記中還有兩個奇怪的句子和詞彙，”可怕的對稱”(Fearful Symmetry)與劇中能把高次元物質「紅塵」無效化的”正交對角轉換器”(Orthogonal Diagonalizer)。

前者似乎是取自華裔美籍物理學家徐一鴻科普著作名稱《可畏的對稱》。

物理學有個著名的諾特定理(Noether’s Theorem)，指出每種對稱都有對應的守恆律，平移不變對應動量守恆、旋轉不變對應角動量守恆、時間不變對應能量守恆…等等，在方法論上，物理理論就是要找到能正確描述世界中對稱性的拉格朗日量(Lagrangian)。

由於對稱性在物理理論中扮演的重要角色，群論(Group Theory)研究變的非常重要，特別是李群(Lie Group)，李群的不可化約表現(irreducible representation)和基本粒子有一定對應關係。

也許BB在尋找的，是類似能夠進行將質子轉化成中子的Beta正衰變(Beta+ dacay)，抑或是不同粒子世代之間的轉換?

意識與自由

不斷自我更新的噴射傑格PP，在最後關頭想起自己來到這個世界的目的，說著

我在一開始就知曉一切，但卻想不起來。

即便身處於世界之中，卻不知道來到世界的目的，只能在「時間的洪流」中不斷地找尋存在的意義，人不也是如此。

累了嗎，聽首歌吧。

宝（石）とされるもの
地と天
光 この場所
火と水

時間 この場所
永遠 理解され難いもの
沈黙とされるもの
統治者 風

心に決めること 対話
唯一であること 自由意志の行為
宇宙の現象のすべて 儀式
苦しみを取り去る者 与えること

不死 熱
見えない法則
集まり 大きな数字
真実 知性

歌詞出處