E每个人手里都有他或她最喜欢的饮料。那里有气泡和深红色,鸡尾酒杯里冰块叮当作响的声音掩盖着心满意足的嗡嗡声。房间里洋溢着长发的女人和穿着黑色西装、金项链和袖扣闪闪发光的男人。但这不是盖茨比的事。这是一年一度的帝国理工学院量子引力鸡尾酒会。像其他热心的博士后一样,这次非正式会议是一次与量子引力领域的一些顶尖研究人员交流的机会,希望能点燃一次合作,喝一杯饮料来舒缓我们的神经。但对我来说,这次聚会将提供一次机会,鼓励我把音乐和早期宇宙的物理联系起来。
主持人从头到脚穿着黑色到脚趾 - 黑色的高领行,牛仔裤和风衣。在我作为帝国学院博士后学生的第一天,我在Blackett Lab理论物理翼的长长走廊结束时发现了他。他肯定会站出来,胡子和眼镜。我说,“嗨,”当他走过时,他是谁,他是谁,并与他的“怎么样?”回应,我让他挂钩。“你来自纽约?”我问。他是。
我的新朋友是Lee Smolin,一个被称为环路量子重力的理论的父亲之一,他在镇上考虑了帝国的永久工作。随着串理论,环量子重力是统一爱因斯坦与量子力学的一般相对性的最引人注目的方法之一。与String理论相反,我们宇宙中的东西由基本振动串组成,环数量重力聚焦在空间本身上,作为与弦理论中的字符串相同的宽度的编织网络。
那天晚上,李把他在西肯辛顿的公寓拿出来喝量子引力饮料,好让每年都会来的主持人法耶·道克(Faye Dowker)休息一下。那天晚上,费伊很喜欢做客座讲师。戴着眼镜,才华横溢的她也是量子引力的先驱。道克教授在做博士后时,曾跟随史蒂芬·霍金(Steven Hawking)研究虫洞和量子宇宙学,但她的专业转向了因果集理论。几个小时后,菲伊用她一贯的、清晰的方式对因果集进行了阐述,将其作为弦和环的替代。就像环圈量子引力一样,因果集更多的是关于时空本身的结构,而不是宇宙中的物质。但时空不是由回路编织而成的,而是由一个以因果方式组织的离散结构来描述的。因果集方法设想的空间结构类似于滩头沙滩上的沙子。如果我们从远处眺望滩头,我们会看到沙的均匀分布。但当我们放大时,我们可以分辨出单个的沙粒。 In a causal set, spacetime, like a beach made up of sand, is composed of granular “atoms” of space-time.
他在研究宇宙的结构,不是受到音乐的启发,而是用音乐。
分散在量子引力混合器中的是那些主要从事弦理论研究的人,比如美国理论家凯洛格·斯特尔(Kellogg Stelle),他是p膜的先驱,也是我的博士后顾问之一。在数学中,膜是一个二维延伸的物体,也就是说,它占据了空间。p膜是一个类似的物体在更高的维度。
弦理论中的弦可以共同终结在p膜上。克里斯·伊沙姆(Chris Isham)从另一条路来到量子引力,他是一个哲学topos理论的人,玩弄“部分存在”的数学实体。研究量子引力的所有途径的博士后填补了这个房间里大脑之间的空白。这并不是一场智力低下的聚会。就是这样的场景,让我觉得自己没有能力,没有焦点,没有能力像其他人一样坐在潮湿的办公室里,坐在桌子后面数小时地摆弄数学符号。幸运的是,克里斯通过鼓励我走出办公室,更多地投入到音乐中来,证明了他相信我有能力为宇宙学做出贡献。在卡姆登镇(Camden)的爵士潜水区,我在课间研究物理思想和计算,我发现自己非常努力地相信,这将给我的研究带来创造性优势。但事情即将发生变化。
How do you say物理学中的“生活”?
“想象一种语言是想象一种生活形式。”-Ludwig Wittgenstein,哲学调查(1953)1 jeremy英格兰担心词语 - 关于它们的意思,关于他们包含的宇宙。他避免了像“意识”和“信息”这样的人;也...阅读更多
当费伊在起居室演讲时,我突然想起了我整个晚上都注意到的另一个人。他像李一样穿着黑色衣服,有一张强壮的脸和一颗金牙,每当有人和他交谈时,他都会闪闪发光。他听费伊讲话的方式如此专注,我认为他是一位铁杆的俄罗斯理论家。原来他是和李一起来的。当李注意到我在演讲结束后还在闲逛时,他邀请我加入他们,同时李带着他的金牙朋友回到他在诺丁山门的工作室。我很好奇这位朋友将要进行什么样的研究,他将进入哪个量子引力学派。当我们沿着灯光明亮的大街行走,在黑暗的伦敦喵喵叫声中进进出出时,我不得不努力跟上这对动画组合的步伐。我很快意识到,这家伙不是普通的物理学家。他们的谈话是前所未有的。根据爱因斯坦的观点,它从时空结构和时空的相对性开始。这并不奇怪。很快,他们就对波浪的数学进行了评论,不知何故又回到了音乐中。这颗金色牙齿的奇观一分钟比一分钟更吸引人。
那是我第一次见到布莱恩·伊诺。我们一到他的工作室,就交换了电话号码,他还慷慨地借给我一辆自行车——无限期地借给我。当时,我还不知道布莱恩是谁,但一个星期后,当我把他的情况告诉一个朋友和乐队成员时,一切都变了。塔伊布,才华横溢的英籍阿尔及利亚贝斯手乌德(一种阿拉伯弦乐器),一开始被我可耻的无知吓呆了。“见鬼,斯蒂芬……你见过主人了。”
Brian Eno是英国摇滚乐队Roxy Music的前成员,他很早就确立了自己伟大的音乐革新者的地位。他是艺术摇滚和魅力摇滚运动的一份子,当时摇滚结合了古典和前卫的影响,呈现出一种新的声音。摇滚歌手的装扮是华丽的衣服、时髦的发型和明亮的妆容:想想卢·里德(Lou Reed)、伊基·波普(Iggy Pop)和大卫·鲍伊(David Bowie)。布莱恩是乐队的合成器大师,能编出优美的声音。在那个年代,合成器的美就在于它的复杂性。在早期,人们必须给它们编程——不像今天的合成器,只要按一下按钮就能预设声音。人气冲击了Roxy音乐,Eno很快就受够了,所以他离开了Roxy音乐,他的事业继续蓬勃发展。他制作了Talking Heads乐队和U2乐队,并与保罗·西蒙(Paul Simon)、大卫·鲍伊(David Bowie)和酷玩乐队(Coldplay)等名人合作。此外,他继续与合成器和出现作为世界领先的程序员传奇雅马哈DX7合成器。
我想知道为什么像布莱恩这样的艺术家对时尚和相对论的事项感兴趣。我越多了解Brian,我知道这不是一个时间填充,或者他的健康。在我在伦敦的两年里,我要发现的是,布莱恩是我来称之为“声音宇宙主义者”的东西。他在研究宇宙的结构,不是受到音乐的启发,而是用音乐。
布莱恩在宇宙中玩耍,可以是宇宙中最基本的概念 - 振动的物理学。
他经常顺便发表评论,甚至会影响我在宇宙学方面的研究。我们开始定期在诺丁山的布赖恩工作室见面。它成了我去帝国的路上的一个进站。我们喝杯咖啡,交流宇宙学和仪器设计方面的想法,或者干脆出去玩一些布赖恩最喜欢的马文·盖伊和费拉·库蒂的歌曲。他的工作室成了我最有创意想法的诞生地。之后,我会奔向帝国,脑袋嗡嗡作响,情绪高昂,有动力继续我的计算工作,或与其他理论家讨论研究和出版物。
一天早上,当我走进布赖恩的工作室时,我在物理研究中最难忘、最有影响力的时刻之一发生了。通常情况下,布莱恩正在制作一首新曲子的细节,让他的贝司恰好适合一首曲子,获得一条稍微落后于节拍的线条。他是环境音乐的先驱和多产的装置艺术家。
伊诺在班轮笔记中描述了他的工作,环境1:机场音乐“环境音乐必须能够适应不同层次的聆听注意力,而不是强制某一层次;它一定很有趣,也很容易被忽视。”他所追求的是一种有情调、有氛围的音乐,而不是需要积极倾听的音乐。但是创造一个容易听的音轨绝对不是容易的,所以他经常让他的头沉浸在细致的声音分析中。
那天早上,布莱恩在他的电脑上亲密地操纵波形,让人感觉他在说瓦瓦利亚语,一种声波的母语。让我震惊的是,布莱恩正在玩弄,可以说,宇宙中最基本的概念——振动物理学。对于量子物理学家来说,粒子是由振动物理学来描述的。对于量子宇宙学家来说,弦等基本实体的振动可能是整个宇宙物理学的关键。不幸的是,这些弦演奏的量子尺度,无论是在精神上还是在身体上,都是难以捉摸的,但它就在我面前——声音——a有形振动的表现。这绝不是我建立的新联系,但它让我开始思考它对我的以及罗伯特·布兰登伯格(Robert Brandenberger)问我的问题:我们宇宙的结构是如何形成的?
声音是一种推动介质(如空气或固体)产生压力行波的振动。不同的声音会产生不同的振动,而振动又会产生不同的压力波。我们可以把这些波画出来,叫做波形。振动物理学的一个关键点是,每一个波都有一个可测量的波长和高度。就声音而言,波长决定了音调的高或低,而高度或振幅则描述了音量。
我开始从音乐家混合声音的角度来看待物理学中的傅立叶变换,将其视为创造力的途径。
如果某些东西是可测量的,例如波浪的长度和高度,那么您可以给它一个数字。如果您可以将数字放入某些内容,那么您可以通过将数字添加在一起时添加多个。这就是Brian正在进行的波形,以获得新的波形。他正在混合更简单的波形来制作错综复杂的声音。
对于物理学家来说,加入波浪的这种概念被称为傅里叶变换。这是一个直观的想法,清楚地展示了池塘里的石头。如果在池塘中滴一块石头,则从接触点辐射一个明确频率的圆形波。如果您在附近放下另一个石头,则第二个圆形波向外辐射,并且来自两个石头的波开始彼此干扰,产生更复杂的波模式。关于傅立叶思想的令人难以置信的是,可以通过将最简单的形式的波浪添加在一起来构造任何波形。这些简单的“纯波”是定期重复自己的“纯波”。
由振动物理学,Brian Eno和我粘接联系。我开始从音乐家混合声音的角度来看待物理学中的傅立叶变换,将其视为创造力的途径。自行车Brian Lent Me成为让我的大脑从一个地方达到另一个地方所需的轮子。几个月,跨学科思想的力量是我的肾上腺素。音乐不再只是一种灵感,而不仅仅是一种弯曲我的神经途径的方式,它绝对和深刻地互补了我的研究。我被解码的想法所吸引了,我看到了振动的玫瑰花之石 - 有了如何创造声音和音乐的已知语言,这是一个清楚地熟练的,然后存在对量子行为不明确的振动信息在早期宇宙以及它创造了大规模的结构。波浪和振动构成了常见的线程,但挑战是将它们联系起来,以绘制更清晰的图像如何形成结构,最终是我们。
在许多项目中,布莱恩在当时正在努力,他称之为“生成音乐”。1994年,Brian将生成音乐发起到一个充满挡扇家的工作室,并同时发布了第一款生成软件片。在稍后发生了大约十年的生成的生成音乐想法是莫尔图里模式的可听版本。回想一下我们的池塘涟漪干扰以创建复杂的模式。这些是莫尔图模式,通过重叠相同的重复模式而产生,并且它们有无限种类。而不是两个创造波的鹅卵石,生成音乐休息了两个节拍的想法,以不同的速度播放。允许及时演出,简单的击败输入导致美丽令人印象深刻的复杂性 - 一个不可预测和无穷无尽的可听模式的景观。它是“有可能想到一个系统或一组规则”一旦设置在运动中会为您创造音乐......你以前从未听过的音乐。“Brian的第一次尝试莫尔图案谨慎的音乐这部电影于1975年上映。它仍然是他较长的环境作品的重要组成部分,比如勒克斯是2012年发布的Studio专辑。音乐变得不受控制,无法重复的,并且不可预测,非常不像古典音乐。问题在于您选择哪种输入。拍什么?什么声音?
我开始看到的是宇宙最初时刻的物理基础——一个空洞无特征的宇宙如何成熟为我们今天看到的丰富结构——与布莱恩的生成音乐之间的紧密联系。一天早上,当我走到他面前,他正操纵着波形时,他微笑着看着我说:“你看,斯蒂芬,我正试图设计一个简单的系统,当它被激活时,将产生整个组成。”
在我的大脑中闪烁的灯泡。我开始认真考虑婴儿宇宙不是无意识的假设,它的原始辐射能量像简单的声波一样谐振,就像Brian的FM合成器一样。从这个意义上讲,我们的宇宙表现得像最终的生成音乐组成。能量领域的初始振动在整个空间背景上被称为仪器的振动体,在我们的宇宙中产生第一结构,然后是第一颗星,最终是我们。
Stephon Alexander是一个理论物理学家和爵士音乐家。
摘自物理学的爵士乐:音乐与宇宙结构之间的秘密联系由Stephon Alexander。版权所有©2016.可从基本书籍,LICEEUS Books,LLC的印记,Hachette Book Group,Inc。的子公司








