宇宙波瀾：科技與人類前途的自省（簡體書）

1 英國

1.1 魔幻城堡

1.2 浮士德的救贖

1.3 少年“十字軍”

1.4 詩人之死

2 美國

2.1 科學學徒

2.2 阿爾伯克基之旅

2.3 攀登F6峰

2.4 降E小調前奏曲

2.5 小紅校舍

2.6 1970年到達土星

2.7 朝聖者、聖徒和航天員

2.8 調停

2.9 防御的倫理

2.10德福·夏普謀殺案

2.11 莫洛博士島

2.12 DNA重組研究的爭論

3 其他

3.1 遙遠的鏡子

3.2 思想實驗

3.3 外星人

3.4 進化枝與克隆

3.5 綠遍銀河

3.6 回到地球

3.7 設計論

3.8 地球與天空之夢

在核彈之後，我們還談到了科學。迪克和我在科學上總是意見相左。我們反對彼此的想法，那會幫助我們坦率地思考。迪克不信任我的數學，而我不信任他的直覺。在他奇妙的世界圖像中，世界是由空時（space and time）中的世界線（world line）交織而成，任何事物都自由移動，而大量的可能的歷史（possible histories）累加起來描述了最終發生的事情。對於他看待事物的觀點來說，有一點很重要，那就是它必須具有普適性。它必須描述自然中發生的每一件事。你不能想象，這種歷史疊加的圖景對自然的一部分成立，而對另一部分卻不成立。你也不能想象，它對電子成立，對引力卻不成立。它是一種實現統一的原理，要麼解釋所有事情，要麼什麼也解釋不了。這一點讓我深深懷疑。我知道有多少偉大的科學家曾追逐過大統一理論的鬼火。科學的場地上橫七豎八躺倒著死去的大統一理論的尸骨。甚至愛因斯坦也花了20年去尋找一個大統一理論，但是他沒有找到任何令自己滿意的東西。我非常敬仰迪克，但是我不相信他可以在與愛因斯坦的比賽中戰勝愛因斯坦。

迪克還擊我的懷疑，他辯論說，愛因斯坦之所以失敗，是因為他停止了在具體的物理圖像中思考，變成了一個玩弄方程的人。我不得不承認這是對的。愛因斯坦早年的那些偉大發現都基於直接的物理直覺。愛因斯坦後來的統一場理論失敗了，因為它們只是一組沒有物理意義的方程。迪克的歷史疊加的理論，在精神上是類似青年愛因斯坦的，而不是老年愛因斯坦。它牢固扎根於物理真實之中。但是我仍然和迪克爭辯，告訴他他的理論只是一個華麗的夢，而不是一個科學理論。除了迪克，沒人可以使用他的理論，因為他總是隨著事情的進展使用其直覺編造遊戲規則。直到規則被編成法典而且數學上變得精確，我才會稱之為理論。

關於物理理論的本質，我認同正統看法。根據正統看法，大統一原理不是理論。也許有朝一日，我們可望能發現一個適用整個物理學的大統一原理，不過那是後代們的事情了。目前來講，自然將自己很方便地劃分成了界限分明的領域，而我們也滿足於一次只了解一個領域。一個理論是一種對於自然的細致而又精確的描述，它只對一個特定的領域成立。屬於不同領域的理論使用不同的概念，從不同角度照亮我們的世界。

目前來看，我們看到物理世界被分成了三個主要領域。第一個是大體量、大質量物體的領域，其物件是行星、恒星、星系，還有作為整體考慮的宇宙。在這個領域中，引力是決定性的作用力，而愛因斯坦的廣義相對論是凱歌高奏的成功理論。第二個是非常小、存在周期很短的物體的領域，它們可以在高能碰撞和原子核裡被觀測到。在這個領域裡，強核力是主導作用力，但是關於它還沒有成熟的理論。理論的碎片出現之後又消失了，它們多多少少可以成功描述實驗家觀測到的一些事情，但是目前，極小物體的領域依然和1948年時一樣，它仍是一個本身亟待被探索的世界。

在極大和極小之間的是第三個領域：物理學的中間地帶。中間地帶是一個巨大的領域，它包括大小介於一個原子核和一個行星之間的任何物體。它是人類日常經驗的領域。它包括原子和電，光和聲，氣體、液體和固體，椅子、桌子和人。我們稱為量子電動力學的理論就是中間地帶的理論。它的目的，是要給所有處於第三個領域中的物理過程一個完全又精確的解釋——這個領域僅僅不包括極大和極小的物體。

就這樣，我和迪克徹夜爭論。迪克在嘗試理解整個物理學，而我只希望能找到屬於第三個領域的理論。他在尋找一般原理，它們要足夠靈活，使他可以將它們運用到宇宙中的任何物體上。我在尋找一組簡潔的方程，它們要準確地描述中間地帶發生的事情。我們繼續來回爭論。現在，30年後回頭看那些爭論，很容易看出來，我們都是對的。

科學的一個特別的美麗之處就在於，看起來大相徑庭的觀點，在後來如果用一種更廣的視角來看，都是對的。我是對的，因為結果是自然喜歡劃分區域。量子電動力學的理論原來可以完成我所期望的一切。它以很高的精確性成功預測了在中間地帶所完成的所有實驗的結果。迪克是對的，因為他的時空軌跡和歷史疊加的一般原理，原來有著比量子電動力學更廣的適用性。在極小物體的領域，即現在被稱為粒子物理的領域，結果表明，量子電動力學的嚴格形式是無用的，然而迪克靈活的規則，即現在被稱為費曼圖的東西，是每個理論家手頭第一個可用的工具。

在維尼塔的小屋裡度過的那個暴風雨之夜，迪克和我並沒有向前看30年。我知道的只是，在迪克思想的某處，隱匿著一個量子電動力學理論的關鍵之處，這個理論比朱利安·施溫格的復雜構造更簡潔，也更物理。迪克只知道他有比打掃施溫格的方程更高的目標。所以爭論沒有結果，我們繼續各自走自己的路。

……

和年輕伙伴們焦慮地待在奧本海默的辦公室裡的那幾周，我有了時間去把之前在內布拉斯加的灰狗巴士上得到的想法的細節寫成文章。文章完成了，在奧本海默回來之前我把它投給了《物理評論》（Physical Review），這樣他就沒有機會和我爭論了。他回來之後，我給了他一份論文的復印件，然後就等著看有什麼事情要發生。什麼也沒有發生。那倒不奇怪。畢竟我的論文只是對整個宏偉的科學設計的些微貢獻。我所做的一切不過是將施溫格和費曼的量子電動力學的細節整合在一起並且將它收拾幹凈。在我開始之前，施溫格和費曼已經邁出了巨大的一步。他們明確表達了他們的思想，而只把寫出方程的工作留給了我。我知道奧本海默總是對思想比方程更感興趣。自然，相比於閱讀我的論文，他會有許多更為有趣和緊迫的事情要做。

當幾周之後我有機會和奧本海默說話的時候，我驚訝地發現他對我的工作不感興趣的原因和我想象的截然不同。我原以為他會蔑視我的工作只因認為它並非原創，而僅是施溫格和費曼理論的一個小草圖。相反，他認為我的工作基本上就在錯誤的道路上。他認為給施溫格和費曼的工作畫什麼草圖完全是瞎耽誤工夫，因為他不相信施溫格和費曼的想法會和真實世界有什麼關係。我知道他從來就不欣賞費曼，但是聽到他狂暴地反對施溫格——那個他在六個月前還熱烈贊揚的自己的學生，還是讓我吃驚不小。在歐洲待著的那段時間讓他莫名其妙地相信，物理學需要一些根本的新思想，而施溫格和費曼的量子電動力學不過是另一次用奇怪的數學將舊思想拼湊起來的嘗試，它將人們引入歧途。聽到他以這種方式說話，我感到振奮。那意味著我為自己被人認可而進行的戰斗會有趣得多。我沒有為了我的工作的令人懷疑的優點而與奧本海默爭辯，我會為整個量子電動力學的事業而奮斗，為了施溫格、費曼和朝永振一郎的思想而奮斗。我們不會糾纏在細節上了，我們會在基本問題上產生衝突。我已經能夠感覺到，上帝正把他交到我的手中。

……

這故事的結局是，我最終成了研究院的教授，我安頓了下來並且自此幸福地生活下去。從奧本海默受審前一年直到他去世，我和他做了14年的朋友和同事。我有大量時間去研究和反思這個人的質量——這個人無論在我的個人命運還是在人類的命運裡，都扮演了一個自相矛盾的角色。我很少對他的思想有私人的了解。在華盛頓受審的那幾周裡，為了免受媒體的幹擾，他被安排住在一個地址被嚴格保密的地方，而我和他的唯一接觸，就是通過一個律師中間人從普林斯頓給他郵寄了一包他急需的衣物。在審判結束和他被政府正式宣判不值得信任以後，他回到研究所，繼續談論物理學。生活在一如既往地繼續，只是那個大保險柜和那兩個日夜守護了它七年的安保人員不見了。

報紙上出現了一些流言蜚語，說研究院的托管人準備撤掉奧本海默，因為一個被公開說成不值得信任的人是不足以勝任研究院院長的職責來對外代表研究院的。托管人宣布會舉行一次會議，會議將審查奧本海默的院長資格以便確認是否讓他繼續留任。我謹慎地咨詢了我在英國的朋友，以確保如果奧本海默被辭我可以迅速而戲劇性地辭掉我自己的教授席位。托管人舉行了他們的會議，還安排了一項聲明確認奧本海默的任命，他們宣布他們對他領導研究院繼續保有信心。我很高興我免去了做一個高貴動作的不便。我也高興我可以在普林斯頓繼續和奧本海默共事。就我看來，在他公開受辱之後，他比之前更是一個好的院長。他更少待在華盛頓而更多留在研究院裡。他仍然是一個偉大的公眾人物，在科學兄弟會和國際知識分子圈，他還是一個英雄，但是他變得更放松了，對我們的日常問題也更敏感了。他可以回去做他最喜歡的事情了——閱讀、思考和談論物理。

對物理學，奧本海默有一種天賦和持續一生的熱情。他總是想要為理解自然的基本奧秘而持續奮斗。我讓他失望了，因為我沒有成為一個深刻的思想家。當他推動給我一個研究院長期成員資格的時候，他本來希望，他是在保護一個年輕的玻爾或者年輕的愛因斯坦。如果他那時候問我的建議，我會說，迪克·費曼才是你要找的人，而我不是。我過去是，而且一直都是一個問題解決者，而不是一個思想的創造者。我不能像玻爾和費曼那樣，為了一個深刻的問題連續幾年心無旁騖地坐在那裡。我對太多彼此不同的事物感興趣。當我向奧本海默尋求指導的時候，他說：“追隨你自己的命運。”

我照做了，但是結果總的來說並不讓他滿意。我追隨了自己的命運，我扎到純數學裡，扎到核工程裡，扎到空間技術和天文學裡，我去解決那些他有充分理由認為遠離了物理學主流的問題。在我們對研究院物理學院的行政工作的討論中，同樣的差異也出現了。他喜歡更多地任命基本粒子物理學方向的職位，而我喜歡邀請來自大量不同專業領域的人。所以我們常常會意見相左。但是隨著年齡的增長，我們對彼此就更為尊重和理解。我們在實質性的東西上是觀點一致的。當華裔物理學家楊振寧和李政道還很年輕的時候，我們都同意給他們研究院教授的席位。當我們看著他們越過我們的頭頂成為偉大的科學領導者的時候，我們都感到歡欣鼓舞。

奧本海默有什麼特殊的地方呢？在長年的日常接觸中，我經常問自己這樣一個問題。夸大其詞的新聞報道和電視節目，都會不時地將他呈現為一個悲劇英雄。他把所有這些都斥為全然的垃圾，但是它們包含某種真理的成分。起初我以為他會像艾略特劇中的大主教那樣為人處世的時候，我並不全然就是錯的。他有一種自我戲劇化的天分，一種將自己以高於生活的方式呈現在觀眾面前的能力，他駕馭世界宛如世界就是一個舞臺。也許我的錯誤只在於選錯了他在其中擔當主演的戲劇。

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前言/序言

物理學家利奧·齊拉特（Leo Szilard）曾經向他的朋友漢斯·貝特（Hans Bethe）宣稱他在考慮記日記：“我不打算發表它，我只想為上帝的信息記錄些事實。”“你難道認為上帝不知道事實嗎？”貝特問道。“是的，”齊拉特回答道，“他知道事實，不過他不知道這個版本的事實。”

本書收集了我50多年的記憶。我很清楚記憶是不可靠的。它不僅選擇與重構了我們人生的事實，還會添油加醋。我已經盡可能將我的事實版本與其他人的記憶或文字材料進行了比對。30年來，我有規律地給父母寫信，他們保存了我的大部分信件。這些信件是許多細節的來源，它們是記憶本身所不能保存的。……

讀者物件

喜歡科普圖書、關注科學進步及人類發展前景相關問題的普通讀者。