史蒂文·溫伯格有一天開著他的紅色卡瑪洛時，想出了一個好主意。他寫的論文《輕子模型》只有兩頁半長——包括參考文獻和致謝。1967年發表時，它基本上被忽視了。但它後來成為物理學史上被引用最多的論文之一，並幫助溫伯格贏得了1979年諾貝爾物理學獎，與阿卜杜斯·薩拉姆和謝爾頓·格拉肖分享。
在那兩頁半紙中，溫伯格表明，自然界的四種力中的兩種，電磁力和弱核力，表面上看起來完全不同，實際上可能是一個單一的“電弱”力集合的不同方面。這個理論預測了一種新的中性粒子的存在，這種粒子存在於執行弱力作用的粒子中，被稱為弱玻色子。他還展示了電弱力的內在對稱性是如何被隱藏的，或者像物理學家所說的那樣，“自發破缺”的，以至於我們將電磁力和弱力視為不同的。這種對稱性破缺過程賦予了夸克等粒子質量。
溫伯格還為自然界第三種力，強核力的理論做出了貢獻。這些理論共同構成了對物質世界的普遍解釋，即粒子物理學的標準模型。
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從那時起，溫伯格繼續探索自然的深處，提出了超越標準模型的理論，並抱有創造完全統一理論的希望——這種理論不僅包括電磁力和核力，還包括引力。溫伯格在統一理論的主要候選者——弦理論方面做了早期工作。他還為普通讀者撰寫了書籍，最近的一本是論文集《湖景》。《大眾科學》邀請波士頓大學物理學家阿米爾·D·阿克澤爾與溫伯格談論這些理論的前景，現在大型強子對撞機（LHC），即位於日內瓦附近歐洲核子研究中心（CERN）的巨型粒子加速器，正在尋找希格斯玻色子和其他粒子。
大眾科學：大型強子對撞機已經運行了六個月，人們對此感到非常興奮。有些人甚至將其預期結果與20世紀前三分之一的量子和相對論革命相提並論。您對此有何看法？
溫伯格：我認為這令人興奮。可以想象，它可能會在我們在物理學方面的思考方式上產生一場革命，堪比20世紀早期的偉大革命，但沒有理由期望會發生這種情況。那樣的革命將是透過完全出乎意料的事情——所以我無法預料它！
在短期內，我們正試圖在標準模型的基礎上邁出下一步，並達到我們可以自信地說出早期宇宙中發生的事情的地步。這將需要一段時間。除此之外，我們期待著將這一切聯絡起來——擁有一個解釋所有粒子和力的理論。我們不知道它會是什麼樣子。
我確實認為，當我們對最基本層面的自然有一個真正全面的理解時，它將滲透到整個社會。它可能會非常數學化，並且公眾需要很長時間才能理解它，就像科學家們花了很長時間才理解牛頓的理論一樣。然而，最終，牛頓的世界觀對普通人思考世界和人類生活的方式產生了深刻的影響。它對經濟學、生物學、政治和宗教產生了影響。我認為，如果我們能得出一個真正全面的自然理論，類似的事情可能會發生。
我認為我們對自然的認識越來越全面，以前看起來非常令人困惑的事情，比如將原子內部粒子結合在一起的力的本質，現在已經完全理解了——只是被其他謎團所取代，比如為什麼標準模型中的粒子具有它們所具有的性質。解釋看似令人困惑的事物，同時發現新的謎題的過程，將持續很長時間。這只是一個猜測，但我認為我們會達到這樣的地步，即不再存在這種謎題。那將是人類智力史上一個真正了不起的轉折點。
希格斯玻色子通常被描述為大型強子對撞機的第一個重要目標，假設費米實驗室的Tevatron對撞機沒有先找到它。電弱統一和標準模型在多大程度上依賴於希格斯玻色子？
我會說它們完全依賴於存在破缺的電弱對稱性的想法。但是，如果您接著問為什麼對稱性會破缺，那還是個懸而未決的問題。[薩拉姆和我]的電弱理論中出現的對稱性破缺機制需要一種新粒子的存在，這種粒子後來被稱為希格斯玻色子。我們簡單的圖景導致了對弱玻色子質量比的預測，這似乎非常有效。
但也存在另一種可能性，即對稱性是由新的強力破缺的，並且沒有希格斯玻色子。這些新的力必須非常強大，比普通的強力還要強。倫尼·薩斯坎德和我獨立地研究了一個我們一致同意稱為技術色彩的理論。它將為弱玻色子的質量提供與原始電弱理論相同的預測，但它在解釋夸克質量方面存在困難。一些理論家繼續研究技術色彩，並認為它是一個可行的理論。它可能是真的。如果是這樣，大型強子對撞機應該能找到它。那些技術色彩力會導致一大堆新的粒子。
因此，即使大型強子對撞機沒有找到希格斯玻色子，它也可以找到一些起著相同作用的東西，比如技術色彩。你實際上可以證明，在沒有任何新粒子的情況下，你會陷入數學上的不一致。
物理學家希望在大型強子對撞機上證實的另一個原理是超對稱性，即力粒子（如弱玻色子）和物質粒子（如電子和夸克）之間存在著深刻的聯絡。一些物理學家對超對稱性像愛因斯坦對相對論一樣充滿信心——如此引人注目，以至於它一定是真的。您有同樣的感覺嗎？
不，我沒有。狹義相對論與已知的理論和實驗——與麥克斯韋的電磁理論，與沒有人能發現人們認為存在的“以太”效應的事實——非常吻合。如果我有幸在1905年發明了狹義相對論，我會像愛因斯坦一樣覺得，這個理論一定是正確的。
我對超對稱性沒有那種感覺。它有一些小的成功之處。它改進了對標準模型關鍵引數的預測。它為暗物質粒子提供了一個自然的候選者[參見喬納森·馮和馬克·特羅登的“黑暗世界”]。它有一個美麗的特徵——它是唯一可以想象到的可以將弱玻色子等粒子與電子等粒子統一起來的對稱性。但這些都不足以令人信服地認為它一定是正確的。
您研究過人擇原理——宇宙的某些方面沒有更深層次的解釋，只能歸因於我們生活在一個更大領域中一個特殊的可居住區域。特別是，您認為人擇原理是我們對暗能量密度（導致宇宙加速膨脹的神秘物質）的最佳解釋。您能告訴我們一些相關資訊嗎？
我們對我們視為基本的東西進行了很多推測，例如粒子的質量、力的不同種類、我們生活在三個空間維度和一個時間維度中的事實。但也許這一切都不是基本的，而是環境的。宇宙可能比我們想象的要廣闊得多，不僅僅是我們周圍看到的大爆炸。宇宙可能存在不同的部分——“部分”可能意味著各種各樣的事物——這些部分具有非常不同的屬性，我們通常所說的自然規律可能在其中是不同的，甚至空間和時間的維度也不同。必須有一些潛在的規律來描述整個事物，但我們可能比我們現在想象的離它更遠。
當我1987年第一次寫到這一點時——現在仍然如此——我對人們可以想象宇宙具有不同部分的各種方式持開放態度，這些部分的屬性（如暗能量密度）因部分而異。其中一種方式是安德烈·林德的混沌暴脹，其中有許多大爆炸，在這裡和那裡零星發生，每個大爆炸都有不同的值，例如暗能量密度。
正如斯蒂芬·霍金所描述的那樣[參見斯蒂芬·霍金和列納德·姆沃迪諾的“難以捉摸的萬物理論”；《大眾科學》，10月]，宇宙可能處於不同狀態的量子力學疊加態，就像薛定諤著名的貓一樣。正如貓可能同時處於兩種狀態一樣，其中一種狀態是活著的，另一種狀態是死去的，宇宙也可能是這樣。在貓活著的狀態下，貓知道自己活著，而在另一種狀態下，它什麼都不知道。同樣，宇宙也存在某些狀態，在這些狀態下，有科學家在探索他們看起來像整個宇宙的東西，也存在其他狀態，在這些狀態下，宇宙可能太小或歷史程序太快，以至於沒有科學家，也沒有人注意到它是什麼樣子的。
人擇論的論點預測，暗能量密度將足夠小，足以讓星系形成，但不會小很多，因為暗能量密度小很多的宇宙是罕見的。透過我在1998年與德克薩斯大學奧斯汀分校的兩名天體物理學家雨果·馬特爾和保羅·R·夏皮羅一起進行的計算，我們得出的結論是，任何暗能量都必須足夠大，以便很快被發現。此後不久，天文學家發現了它。
您架起了物理學家的兩個不同社群之間的橋樑：研究宇宙學和廣義相對論的物理學家，以及研究粒子物理學和量子理論的物理學家。您認為您的雙重專長是否幫助您看到了如何統一這兩個領域？
我還沒有看到統一的方向。我當然很想看到。我對可能的統一路徑有一些想法，這些想法來自基本粒子物理學的經驗。但這些想法是否與現實世界有關，現在說還為時過早。
弦理論通常被認為是處理引力量子理論中無限性的唯一方法，但還有一種替代方法，它基於與標準模型中使用的同類量子場論，我稱之為漸近安全。力強度在高能量下趨於有限值。它們被阻止——安全地——達到無窮大。
長期以來，這個想法毫無進展，因為很難證明理論是或不是漸近安全的。我做了一些初步計算，我認為這些計算令人鼓舞，但它變得太難了，所以我研究了其他東西。然後，從2000年之前不久開始，這個課題被歐洲的一些人拾起，他們驗證了各種近似值中的漸近安全性，並表明它們在數學上與標準模型一樣定義明確。
這種方法與弦理論有何不同？
它與弦理論相反。在弦理論中，你放棄了標準的量子場論，你發明了一些真正新的東西。弦理論是朝著新方向邁出的一大步。漸近安全表明，我們已經使用了60或70年的舊量子場論，是你所需要的全部。
我不會大力推銷漸近安全是正確的道路。如果事實證明真理是弦理論，我也不會感到驚訝。它在數學上很優美，而且它可能真的是正確的答案。漸近安全只是一種值得認真探索的可能性。
到目前為止，這兩種方法都沒有帶來任何重大突破，例如計算標準模型的數學引數，即模型視為給定的數字，而沒有真正的解釋。那將是真正的考驗——例如，你理解為什麼粒子質量具有它們所具有的比率。觀察這些質量有點像觀察古代文字（如線性文字A）中的文件。我們有所有這些文字，但我們不知道它在告訴我們什麼。
您是如何抽出時間撰寫物理學以外的東西的？
我熱愛物理學——我真的不想回到過去並選擇任何其他職業，而不是我選擇的這個職業。但這是一種相當冷酷和孤獨的職業，尤其是對於像我這樣不經常合作的理論家來說。我所做的工作與人類事務無關；人類的興趣和情感沒有融入其中。它只能被少數同行專業人士理解。
為了走出象牙塔，我喜歡思考其他事情並撰寫關於它們的文章。此外，像大多數科學家一樣，我敏銳地意識到我們的工作得到了公眾的支援，如果我們不嘗試向公眾解釋我們正在做什麼以及我們希望做什麼，就很難證明我們值得他們的支援。