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敢于犯错:读《史蒂芬,霍金传》有感  

2013-12-03 15:57:58|  分类: 每日科学新闻 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文来自“科学美国人”中文版《环球科学》http://www.huanqiukexue.com/html/scilogs/2013/1126/23389.html

2010年的7月,那时我就职于《科学美国人》的编辑部,我们收到了一本定于在当年9月发行的书的审阅副本。

  

 

 
这本薄薄的平装书看上去相当朴素,甚至还没有包上封皮,打上页码。在封面上仅有两个人的名字,一个是伦纳德?姆沃迪瑙(Leonard Mlodinow,一位值得尊敬的科学作家),另一个是史蒂芬?霍金(Stephen Hawking),就不用多介绍了吧? 
 
那一天,我扔下了所有手头的工作,打算一口气读完这本书。我从来都不是霍金的畅销书《时间简史》的超级粉丝,那本书发售了超过1000万,但这本《大设计》(The Grand Design)彻底改变了我的看法。书中的思想给了我不小的触动。我并不是指霍金引起媒体一阵波澜的那句“物理学并不需要上帝的存在”,这句话出自霍金之口丝毫没有让我觉得惊讶。
 
在他职业生涯的大部分时间里,霍金践行了“人贵在变化”的信念。他认为我们将很快触及到描述宇宙的终极规律。物理学家将能很快统一那些只适用于解释某些现象的定理——比如,解释星系形成的相对论和描述原子结构的量子力学,并最终探究出一条适用于万物的简单定律。
 
霍金自己也给物理学家提供了有关大统一的线索,他将爱因斯坦的相对论,以及量子物理和热力学结合起来,以进一步理解黑洞。这其中,他最有远见的一个观点,甚至也可以说是20世纪的物理学家最有远见的一个观点是,他计算出,黑洞其实并不完全是“黑”的,黑洞在缓慢地辐射出能量,并在这个过程中损失质量。这种缓慢的“泄漏”也就是众所周知的霍金辐射。物理学家依旧希望通过制作显微镜或转瞬即逝的黑洞(在一些高能物理实验中,比如大型强子对撞机上开展的实验),来观测黑洞。
 
霍金以他特有的大胆,在他担任剑桥大学教授的就职演讲中说道,大统一的问题很有可能在这个世纪末解决。在那段时间里,一个被称作N=8超级引力的理论看上去非常接近这一目标。他当时演讲的题目是:“难道理论物理学家的末日已经指日可待了吗?之后,当N=8超级引力理论退出人们的视线时,霍金提出了与之类似的弦理论,并对此寄予厚望。
 
令我惊讶的是,在伦纳德和史蒂芬的新书中,霍金似乎要放弃对大统一理论的希望。目前还有很大一部分物理学家认为,弦理论是他们最终找到大统一理论的金钥匙。问题是,弦理论已经不是一种理论了,而已经发展处5个不同的理论。每一个都能完美解释一部分现象,但对于解释其他现象却完全无能为力。表面上,各种弦理论之间看似毫无关联,但物理学家们发现了其中的二元性,可以看作是一种“罗塞塔石板”,能够对定理进行相互转化。
 
可能正因为这本书出自两位作家之手,它已经与实际十分贴近了。也有可能是世上没有一种包罗万象的方式可以呈现所有事物。但是,物理学将自己局限于一种“依赖于模型的真实”,这只能捕获真相的一面或另一面。不同的模型,对事实会给予不同的呈现,而且没有哪一种物理模型敢声称解释了世间万物(伊曼努尔?康德称之为“实体”)。
 
这个后现代主义的扭转似乎和霍金一生的信念并不一致。但这已经不是这位庆祝70岁生日的物理学家第一次在科研生涯中对自己的观点做出重大调整,正如吉蒂?弗格森在她的新作——另一本霍金的传记《思想无边界》(An Unfettered Mind)中所写的那样。
 
最著名的事件要属霍金在一次打赌中愿意服输,他输给了伦纳德?苏士侃(Leonard Susskind),一位来自斯坦福大学的、专注于所谓“黑洞信息悖论”的物理学家。霍金当时指出,如果黑洞辐射能量,会最终缩小到不存在,它所吸入的所有信息将从宇宙中消失。考虑到由此带来的最终结果,这就意味着,物理学家必须放弃了一个他们曾经一度推崇的观点,即“现实是可预测的”,自然界的演化是基于可被定义的准则的,而不是一种随机过程。对于科学家而言,放弃这一观点并不容易,但是霍金已经做好了放弃这种观点的准备,如果那些理论方程式最终会导出这些颠覆性结果的话。
 
几年后,霍金宣布,他不再相信悖论的存在。他认为,信息终究不会消失。(物理学家们现在通常认为,马尔达西那解决了信息悖论,马尔达西那现在是普林斯顿高等研究院的一名物理学家。
 
正如弗格森所注意到,并作为她书中的两条主线之一的,面对难以接受的事实证据后,彻底改变既有观点的能力,绝不是一项弱点,相反,这是在科学上能做出好成果的一个标志。
 
弗格森书中的另一条主线,则是主角霍金似乎有超能力去克服他的身体问题。他在物理学上的造诣是一流的,不过更大程度上是他的能力使得他家喻户晓。弗格森提到,写书时如何权衡霍金不同的身份很重要,即霍金作为一位不平凡的人物,和作为一位出色的物理学家。
 
在她写作过程中,她从与她的主角合作中收获了很多,包括了多年的各种专访。不过,每当需要引用他人的时候,弗格森一般会选择引用间接内容来源,比如书籍和报纸,而不是直接引用采访记录,以避免直接的采访记录中包含的猎奇性质的内容。
 
弗格森的书的最后一个章节讲述了《大设计》,作为对霍金传奇智慧的总结。虽然弗格森的书还未得到评论家的好评,但是我和《科学美国人》的同事们却觉得这本书有很大的闪光点,于是,我们在2010的7月说服了出版社和作者,让我们在10月的杂志上刊登一部分,这对于我们而言有着特殊的意义,因为这是第一次在杂志中引入“翻新”和重新设计的已有内容。当我们拿到这本书的副本时,我们已经开始10月刊的排版工作了。不过,我们很快对文章进行了一些调整。然后,“难以捉摸的万物定律”将会包含在当年的优秀科技作品选集中。《大设计》和史蒂芬?霍金都会包括在内。
 
(翻译 张婕蕾 审校 李想)
 
原文链接:[科学美国人博客]
http://blogs.scientificamerican.com/degrees-of-freedom/2012/01/08/kitty-fergusons-biography-of-stephen-hawking/
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