木星周圍連接著的巨形球體究竟是怎麼回事？伽利略的答案靠譜嗎？

1610年當伽利略把他的天文望遠鏡對準木星，他是觀測到木星周圍以彈簧連接著一些巨形球體的第一人。在無數個夜晚的反覆對比後伽利略的畫稿顯示，這些亮點在木星前後經過來回運動，如同一些吊在彈簧上亂跳的球體。雖然伽利略當時觀測到的球體的確實木星的衛星。

圖一

但如果你把它們的往複運動的位置進行描點，球體的運動就會變成正弦曲線。從數學上看這種運動方式雷同於，藉助線性勢能把物體綁在彈簧上彈來彈去，都是位置相關時間的正弦曲線。

側視圖會把二維圖像降為一維，環繞圓形軌道的物體的側視圖。就像被綁在一大卷電話線圈上彈來彈去一樣。我並不是忽悠大家木星上用無形的大彈簧掛著衛星。但對於遠處的觀測者，這的確是個可用的數學模型，它對於衛星運動的預測，與衛星受看不見的引力作用做圓周運動的模型一致，這兩個模型還能夠通過數學運算互相轉化。

圖二

木星的衛星們並不是唯一有多個數學模型的事物，地表的風暴和拋射體，都因為受到被稱作科里奧利效應的地轉偏向力而轉向，但從外部視角來看，拋物線運動和風暴走得都是直線，而地球則在它們下方運轉。

正確使用的話，這兩個模型都能對實際情況作出正確的預測，而量子現象可以至少用三種方法建模，這些模型作出的預測異曲同工。作為一個由擴散的導頻波引導的粒子，或作為一個會在某一點坍塌的展開的概率波，或作為會探索所有的可能路徑並且自我干涉的粒子。這三個數字模型從不同的角度出發，來思索在量子系統中到底發生了什麼，而他們都給出了相同的實驗預期，暗示著也許這三種理論都無法描述了量子系統的狀況。

圖三

數學模型為我們提供了關於宇宙運轉機制的簡易模型，衛星會繞著行星轉，原子彼此結合形成分子，電子是概率雲之類的假說，但我們需要注意在我們腦中或者黑板和程序里，給每個模型的分量，木星的衛星是被看不見的彈簧拉著往複運動，還是被無形的引力束縛在軌道上？又或者它們其實是沿著螺旋的軌道運行，而這些螺旋軌道在彎曲時空中其實是直線？我們描述世界的方式影響這我們認知世界的方式，即便所有讀者都是對的一千個讀者也各有各的哈姆萊特。

雖然這並不意味著我們應該接受錯誤的理念，但我們應該意識到其他不同視角的正確觀點。有時我們需要留意的恰恰是我們沒能考慮到的情況。