本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
華爾街日報最近請我評論斯蒂芬·霍金的《對大問題的簡短回答》和馬丁·里斯的《論未來：人類的前景》。以下是我評論的修改版。另請參閱里斯的回應的後記。—約翰·霍根
我職業生涯和對科學信仰的高峰是在 1990 年我硬著頭皮擠進去參加的宇宙學研討會，當時我是《大眾科學》的特約撰稿人。三十位頂尖物理學家聚集在瑞典北部一個鄉村度假勝地，交流關於我們宇宙如何誕生的想法。如果說斯蒂芬·霍金是會議的本我，一個帶著宇宙自負的玩笑者，那麼馬丁·里斯，冷靜而優雅，就是超我，這與他未來擔任英國皇家學會主席的身份相稱。撇開個性不談，霍金和里斯有很多共同之處。他們都出生於 1942 年，都成為劍橋大學的教授，牛頓曾在此任教，他們都為我們現代理解宇宙大爆炸、黑洞、星系和其他宇宙問題做出了貢獻。
一天下午，研討會參與者前往當地教堂聽音樂會。當他們在輪椅上的霍金的帶領下，沿著擠滿人的教堂中央通道行進時，教區居民站起來鼓掌。這種象徵意義讓我激動不已。這些做禮拜的人似乎承認，科學正在取代宗教，成為解答最深刻奧秘（例如我們為什麼存在）的來源。
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當我閱讀霍金的《對大問題的簡短回答》（標題讓人想起他的暢銷書《時間簡史》）和里斯的《論未來：人類的前景》時，我想起了那個場景。作者的風格不同——霍金自大，里斯清醒——但這兩本書都表現出對科學力量的深刻信仰，即科學可以揭開自然的神秘面紗並將其用於我們的目的。
閱讀《簡短回答》和《論未來》是一種苦樂參半的體驗，不僅僅是因為霍金於去年三月去世，享年 76 歲。（他的書由同事和家人完成。）這些書就像來自科學早已逝去的黃金時代的遺物。科學界的大祭司不再享有幾十年前那樣的聲望和信譽。
霍金體現了 20 世紀後期科學的傲慢。在 1980 年的一次講座“理論物理學的終結是否在望？”中，他表示“謹慎樂觀”，認為物理學家將在 20 年內發現一個“完整理論”，從而解開存在之謎。它將告訴我們現實是由什麼構成的，它從哪裡來，以及為什麼它呈現我們觀察到的形式。他在 1988 年出版的《時間簡史》中擴充套件了這些想法。霍金關於物理學終結的願景激勵我寫了《科學的終結》。[請參閱後記。]
在他的新書中，霍金將物理學最終理論的預測推遲到本世紀末，但除此之外，他的想法並沒有太大改變。弦理論仍然是他最喜歡的萬物理論。它也被稱為 M 理論，它推測現實是由在十維超空間中扭動的無窮小的弦、環或膜組成的。
霍金注意到，根據量子力學，空曠的空間充滿了不斷湧現和消失的粒子，他認為整個宇宙起源於這些虛粒子之一。宇宙是“終極免費午餐”，他說，我們的宇宙可能只是眾多宇宙之一。M 理論、量子力學和暴脹（一種宇宙創造理論）都表明，我們的宇宙只是一個無限的泡沫海洋或“多重宇宙”中的一個微小的氣泡。
為了解釋為什麼我們生活在這個宇宙中，而不是生活在具有截然不同規律的宇宙中，霍金援引了一種稱為人擇原理的迴圈邏輯：如果我們的宇宙不像我們觀察到的那樣，我們就不會在這裡觀察它。霍金提出，我們對宇宙的科學圖景已經非常完整，以至於消除了對上帝的需求。他宣稱：“沒有人創造宇宙，也沒有人主宰我們的命運。”
霍金還暗示，我們也不需要上帝來拯救我們。如果地球變得不適宜居住，無論是由於核戰爭、失控的全球變暖、流行病還是小行星撞擊，科學都為我們提供了在火星和其他地方建立殖民地的手段。霍金說，我們的未來“在於大膽地前往前人未至之地”。
里斯的世界觀在幾個方面與霍金的不同。里斯稱自己是“有信仰但不信教的基督徒”。他尊重信徒，與他們分享“一種敬畏和神秘感”。至於太空殖民，里斯斷言，“認為太空可以逃避地球問題是一種危險的錯覺。”他比霍金更關注氣候變化、核武器、生物恐怖主義、小行星撞擊和經濟不平等構成的威脅。
然而，他和霍金在其他重大問題上達成了一致。機器將不可避免地變得超級智慧，能夠無需人類指導即可學習並追求自己的目標。儘管如此，我們可以利用這些機器為我們自己的目的服務，甚至與它們融合。我們需要更多的科學和技術來幫助我們克服對和平與繁榮的挑戰。科學最終將解釋這個宇宙的起源，甚至證實其他宇宙的存在。
“這是高度投機的，”里斯談到多重宇宙理論時說。“但這是令人興奮的科學。而且它可能是真的。”里斯還和霍金一樣，對“後人類”半機械人散佈在宇宙中，殖民其他恆星系的科幻願景抱有共鳴。里斯認為，我們的仿生後代可能足夠聰明，可以發明曲速飛船和時間機器。他們甚至可能解決許多科學家和哲學家認為最偉大的謎團，身心問題。正如里斯所說，這個難題提出了“原子如何將自身組裝成‘灰質’，從而能夠意識到自身並思考自身的起源”。
霍金和里斯認識到科學地位的下降。他們對人們普遍質疑全球變暖、核能、疫苗、轉基因食品和進化論感到痛惜。他們呼籲加強科學教育，以吸引更多年輕人進入科學領域，並消除公眾的無知。“科學和科學家所受到的輕視正在產生嚴重的後果，”霍金抱怨道。
他們沒有提到，科學的創傷至少部分是咎由自取。2005 年，統計學家約翰·約阿尼迪斯提出了證據，表明“大多數已發表的研究結果都是錯誤的。”也就是說，後續研究無法複製這些發現。其他學者證實了約阿尼迪斯的研究，從而導致了所謂的複製危機。在財政風險高的領域，例如腫瘤學和精神藥理學，危機尤其嚴重。
但是，物理學本應成為科學的基石，但在某些方面卻是所有領域中最成問題的領域。在過去的幾十年裡，霍金和里斯所從事的宏大模式的物理學已經越來越脫離經驗證據。弦和多重宇宙模型的支持者吹捧其數學上的優雅，但弦太小，多重宇宙太遙遠，無法透過任何合理的實驗檢測到。
在她新書《迷失在數學中》中，德國物理學家薩賓·霍森菲爾德對現代物理學的評估比她的英國前輩們更加坦誠和引人注目。她擔心研究弦和多重宇宙的物理學家實際上並沒有從事物理學。“我不再確定我們在這裡，在物理學基礎領域所做的事情，是否是科學，”她坦言。
當我讀完《簡短回答》和《論未來》時，一個問題浮現在腦海中。科學會重新煥發光彩嗎？它會在新的黃金時代重新贏得公眾的信任，還是它的信譽將永遠降低？我不確定我更喜歡哪種情況。我很高興我親眼目睹了科學界的大祭司們處於他們榮耀的頂峰。但也許我們最好懷疑所有權威，包括科學權威。
後記：在最近發表於洛杉磯書評上的一篇文章中，物理學研究生大衛·科達爾指出了我對霍金的依賴。科達爾寫道：“很難想象，如果沒有兩本書，今天的物理學大眾寫作會是什麼樣子。第一本是《時間簡史》（1988 年），斯蒂芬·霍金在書中凝練了一種以宏大方式推銷物理學的方式——‘我們將瞭解上帝的心靈’之類的話——事實證明，這對作家來說是不可抗拒的……第二本書在某些方面是對霍金的回應。它是記者約翰·霍根的《科學的終結：面對科學時代黃昏的知識極限》（1996 年），該書認為，科學家們繼承了對自然界大多數重大問題的答案，現在要麼被迫研究越來越不重要的細節，要麼玩弄越來越不可能被檢驗的抽象概念。”
後後記：馬丁·里斯發給我以下對我評論的回應：“我認為您對當前和未來科學狀況的展望過於悲觀。粒子物理學最近確實沒有取得太大進展——未採摘的果實仍然高高懸掛，難以企及。（非零中微子質量是近 30 年來的主要發現——而且不是來自加速器！）但是，除非您是極端還原論者，否則這只是一門科學，絕不是最重要的科學。
“過去五年是天文學的巨大進步——蓋亞、普朗克、LIGO、系外行星領域以及計算機建模帶來的見解。當我年輕時，還不清楚是否發生過大爆炸。現在我們可以以 2-5% 的精度追蹤到大爆炸後一納秒，並認真地探討量子效應產生漲落的超早期時代。但是，更重要的是，遺傳學、神經科學等領域的發展無疑非常重要（對我來說，最令人驚奇的發現是 Moser/O’Keefe 關於位置識別的工作）。
“存在負面的社會學影響——商業壓力、人口過剩（以及研究企業日益老齡化的特徵）。我在我的書中探討了這些問題，並大膽希望 19 世紀風格的獨立科學家將有越來越大的發展空間。我認為您將我對‘基礎’物理學的態度描繪成不切實際的凱旋主義有點不公平。我覺得我已經努力強調了恰恰相反的情況：低估了‘紙上談兵’的作用，斷言‘還原論’在任何有用的意義上都不是真實的，主要的科學挑戰在於生物和複雜世界，學術能力沒有什麼特別崇高的，科學方法沒有什麼特別的。”
“關於弦理論等，我一直在思考人工智慧是否有可能‘學習’一個特定的模型並計算其結果，即使這對任何人類數學家來說都太難了。如果它得出的物理常數與現實世界一致（或不一致），那麼我們是否會樂於接受它對該理論的判斷？我認為答案可能是‘是’——但這不像（例如）四色定理那樣明確——在後一種情況下，使用的程式是透明的，而在人工智慧的情況下（即使是 Alpha Go Zero 等現有案例），程式設計師也不理解計算機在做什麼。”
延伸閱讀
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