諾貝爾獎得主史蒂文·溫伯格仍然夢想著終極理論

人們可能會認為,科學上的成功需要看穿你自己的胡說八道以及他人的胡說八道。但在我的經驗中,這種品質非常罕見。

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人們可能會認為,科學上的成功需要看穿你自己的胡說八道以及他人的胡說八道。但在我的經驗中,這種品質非常罕見。我只遇到過少數似乎對一廂情願的想法免疫的科學家。弗朗西斯·克里克就是其中之一。史蒂文·溫伯格是另一個。

溫伯格因幫助證明電磁力和弱核力是潛在的電弱力的不同方面而在 1979 年獲得諾貝爾獎。溫伯格也是一位優雅的作家,對歷史和哲學有著深刻的理解。在他 1993 年出版的著作《終極理論之夢》中,他讚揚粒子物理學是“對那些無法用更深層原則解釋的原則的古老探索”的頂峰。他預測,“對更簡單原則的解釋的趨同最終將止於一個終極理論。”

1995 年,我在德克薩斯大學(在所有地方)採訪了溫伯格。在我最近再版的書《科學的終結》中,我說他“有著紅撲撲的臉頰、略帶亞洲風情的眼睛和仍然泛著紅色的銀髮,溫伯格像個精靈,一個高大、莊嚴的精靈。他會成為《仲夏夜之夢》中仙王奧伯朗的絕佳人選。”在採訪中,溫伯格坦率得令人震驚,他否定了終極理論會使現實變得有意義,甚至對非科學家來說是可以理解的想法。我寫道


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溫伯格對那些認為終極理論將揭示宇宙的目的,或像斯蒂芬·霍金曾經提出的“上帝的思想”的人幾乎沒有耐心。恰恰相反:溫伯格希望終極理論能夠消除瀰漫在許多人類思想甚至物理學中的一廂情願的想法、神秘主義和迷信。

“只要我們不知道基本規則,”他說,“我們可以希望我們會發現一些類似對人類的關懷,或者說,一些內置於基本規則中的指導性神聖計劃。但是,當我們發現量子力學的基本規則和一些對稱性原則是非常客觀和冷酷的時候,它就會產生一種非常去神秘化的效果。至少那是我希望看到的。”

溫伯格的臉色變得嚴肅起來,他繼續說道:“我當然不會反對那些說我的風格或牛頓風格的物理學已經產生了一定的幻滅感的人。但如果世界就是這樣,我們最好還是搞清楚。我認為這是我們物種成長的過程的一部分,就像孩子發現沒有牙齒仙女一樣。最好還是發現沒有牙齒仙女,即使一個有牙齒仙女的世界在某種程度上更令人愉快。”

溫伯格剛剛出版了他的第 12 本書《解釋世界》。《紐約時報》稱之為“關於科學興起的豐富而有意義的故事”,溫伯格在書中斥責了托馬斯·庫恩等科學史學家,他們不信任“宏大的敘事和進步的概念”。讀完這本書——一位偉大的發現者撰寫的科學發現史——後,我聯絡了溫伯格提出了一些問題

霍根: 1995 年,您告訴我“粒子物理學的時代很糟糕。”您現在對您的領域感覺好些了嗎?有什麼特別的進展讓您感到希望嗎?

溫伯格: 我並沒有更樂觀多少。標準模型執行得非常好,但仍然存在明顯的任意特徵,例如我們不理解的質量比。我們有一些超出標準模型物理學的證據——中微子質量、暗物質、暗能量以及引力的存在——但這些都沒有提供我們需要超越標準模型的線索。

霍根: 理查德·費曼在 1965 年寫道:“我們生活的時代是發現自然基本定律的時代,那一天將一去不復返。”[請參閱下面的日期《澄清》。]您是否曾經認為物理學發現的黃金時代,您在其中扮演了關鍵角色,已經結束了?

溫伯格: 我很驚訝費曼在 1965 年會如此樂觀。那幾乎是粒子理論的低谷時期。費曼和其他少數人在將量子場論應用於電動力學方面取得的巨大成功尚未擴充套件到弱相互作用和強相互作用,有影響力的理論家甚至認真考慮放棄尋找這些相互作用的場論。從那時起,我們一直處於某種黃金時代,儘管最近進展似乎停滯不前,但我無法想象好日子已經結束。

霍根: 您是否仍然相信物理學的“終極理論”是可以實現的,即結束您所說的“對那些無法用更深層原則解釋的原則的古老探索”的理論?

溫伯格: 我仍然期望存在一個終極理論,但我不太相信人類會在本世紀發現它。

霍根: 在您的新書《解釋世界》中,您寫道“科學理論不能透過純粹的數學推理推匯出來。”這個原則不適用於弦理論嗎?在什麼時候,如果真的有那個時候,應該放棄弦理論,認為它走到了死衚衕?

溫伯格: 弦理論可能是受到數學推理的啟發,但不是推匯出來的,當然也沒有得到證實。

霍根: 您看到弦理論有任何可行的替代方案嗎?

溫伯格: 我知道一種可能的替代方案,稱為漸近安全性,根據該方案,儘管存在無限多種相互作用型別,但它們的相互作用強度不是任意的,而是由以下條件決定的:在非常高的能量下,這些相互作用強度(適當定義)都接近有限常數。到目前為止,這已經通過了一些數學測試,但尚未導致任何具體的理論。

霍根: 物理學能解釋為什麼存在存在而不是虛無嗎?科學對“為什麼?”的最終答案是否可能是“因為”?

溫伯格: 第一個問題:不能。第二個問題:也許。

霍根:保羅·斯坦哈特認為,多重宇宙理論由於無法證偽,因此不是科學的。您怎麼看?

溫伯格: 我不同意。首先,關於可證偽性的問題是卡爾·波普爾強加給物理科學的一個愚蠢的標準,他正在尋找某種方法來否定馬克思主義和精神分析。我們最重要的理論,如牛頓力學和量子力學,是不可證偽的,因為它們本身並不做出預測,而是為更具體的理論提供通用框架,而這些理論確實做出預測。此外,如果我們發現一些未來的理論確實對很多事情做出了成功的預測,這些事情被證明是真的而不是假的,並且如果該理論也預測了多重宇宙的存在,那麼即使它不能被直接檢驗,我們也應該認真對待該預測。

霍根: 您能向我解釋一下為什麼有人認真對待人擇原理嗎?

溫伯格: 在某種意義上,幾乎每個人都認真對待人擇原理。為什麼地球位於距太陽的狹窄區域內,在該區域內地表上的水是液態的?答案是,我們生活在一個多行星宇宙中,其中有如此多的行星,以至於很小一部分(即使在單個星系中)也可能擁有液態水,只有在這樣的行星上,擔心這些事情的科學家才可能進化出來。我們不知道這種推理是否適用於自然常數,但如果我們處於一個多重宇宙中,在多重宇宙中,現在所謂的自然常數在不同的宇宙大爆炸中取不同的值,那麼人擇原理將只是常識。如果不是,那就不是。

霍根: 進一步的研究將有助於消除量子力學的悖論,還是在某種意義上,現實可能永遠無法理解?

溫伯格: 我認為我們最好的希望是找到一些後繼理論,我們現在所知的量子力學只是對後繼理論的一個很好的近似。

霍根: 一些物理學家,尤其是羅傑·彭羅斯,提出物理學可能是解決意識之謎和身心問題的關鍵。您怎麼看?

溫伯格: 我對此表示懷疑。

霍根: 斯蒂芬·霍金(在《大設計》中)認為“自由意志是一種幻覺。”顯然愛因斯坦也是自由意志懷疑論者。您呢?

溫伯格: 我能賦予自由意志的唯一意義是,我們有時做事情是因為我們決定這樣做。如果這些決定可以追溯到我們沒有意識的大腦過程,那又有什麼區別呢?

霍根: 您曾經寫道,“有時大自然似乎比嚴格意義上需要的更美麗。”您是否曾經懷疑過您的無神論?您是否同情一些現代科學家對宗教採取的激進立場?

溫伯格: 我對超自然現象的不存在並沒有認真的懷疑。我同情並同意一些科學家反宗教的立場,但我自己基本上已經放棄了這種傳教工作。

霍根: 哲學家約翰·格雷和心理學家史蒂文·平克在《衛報》上一直在爭論人類是否取得了道德進步。您怎麼看?撇開科學不談,您對人類的未來感覺如何?

溫伯格: 在我的一生中,發生過一些邪惡事件,至少與以前最糟糕的時代相當,但我仍然認為道德有所進步。例如,奴隸制仍然在某些地方存在,但現在沒有人會承認和捍衛它。關於未來,我的觀點是老式的。我認為對人類最大的威脅是俄羅斯和美國維持的龐大核武器庫。

霍根: 您是否看到任何消除世界核武器的合理計劃?

溫伯格:考慮到作弊的可能性,我想不出任何徹底消除核武器的計劃。但俄羅斯和美國當然可以同意將其武庫減少十倍,而不會危及其威懾能力。

延伸閱讀

請參閱我對物理學家喬治·埃利斯卡洛·羅韋利愛德華·威滕加勒特·李西保羅·斯坦哈特李·斯莫林的問答。

我對“科學的終結”的看法錯了嗎?”

如果您想要更多希格斯炒作,請不要閱讀此專欄。”

宇宙小丑:斯蒂芬·霍金的“新”萬物理論仍然是舊的廢話。”

對多重宇宙的投機是否像對次級抵押貸款的投機一樣不道德?”

澄清:費曼在《物理定律的本性》中發表了關於“黃金時代”的評論,該書最初由 BBC 於 1965 年出版,並且基於費曼 1964 年在康奈爾大學的講座,根據維基百科

圖片來源:Larry D. Moore,透過維基百科。

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