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读书 | “我真讨厌它”——为什么物理学家如此评论多重宇宙?

 大智若愚wxy 2022-10-18 发布于重庆

《第三次沉思:我们仍不了解的宇宙》

斯蒂芬·温伯格著

秦麦孙正凡译

中信出版集团出版

本书是诺贝尔物理学奖、美国国家科学奖章得主斯蒂芬·温伯格关于科学史、物理和宇宙、社会观评、个人遐思的文集,收录了温伯格发表在报刊上的文章、演讲以及部分未发表文章。

从宇宙、天文学、量子力学到今天科学的局限,温伯格热忱而清晰地向普通读者展示了一个理性的科学家看待世界的方式。

天文学有什么用?研究三代夸克和轻子又有什么用?我们要不要建对撞机?基本粒子是什么?科学家是如何发现新科学的?主导物理学近半个世纪的标准模型是什么?是什么让宇宙不断膨胀?我们今天的宇宙是偶然的结果吗?如何解释多重宇宙?

比起无限可能的多重宇宙,他更相信我们的宇宙拥有一个确定的历史。比起做个权威,他更希望自己参与创建的标准模型能被超越。比起人类凌驾于万物,他更相信有些东西独立于我们和我们建立的模型而存在。

除了科学问题之外,这本书还向读者展现了一个嬉笑怒骂又真实的温伯格。他表达对公共政策的不满,与不同意见者在报纸上公开争论,也评论诗歌、艺术,在公众面前发表风趣渊博的演讲。从物理学的世界到我们生活其中的真实世界,温伯格都给出了诚恳、广博的意见。

追随这个物理学家和科学传播者,你将看到对多重宇宙的另一种解释,看到世界真相的另一种可能。

>>书摘

我们仍不了解的宇宙(节选)

2010年7月,《纽约书评》的罗伯特·西尔弗斯来信问我是否愿意为一本新书——斯蒂芬·霍金和伦纳德·蒙洛迪诺的《大设计》写一篇书评。通常,只有我认为一本书让我有机会对自己感兴趣的某些话题高谈阔论时,我才会评论。西尔弗斯给我寄来《大设计》的样书,我在翻阅过程中发现,它确实处理了一个很大的问题,一个我本人多年来一直关注的问题:我们看到周围的星系像一团云一样朝四面八方扩张,直达数十亿光年之外,这团云能否代表整个宇宙呢?还是说它仅仅是许多类似宇宙中的一个的一部分?这些宇宙就是多重宇宙,我们所说的自然常数在不同宇宙中取不同的数值,甚至我们所说的自然规律在其中也有不同的形式。

我们并不知道多重宇宙的概念是否正确,但它并不疯狂。很多推测性的理论——弦论、混沌暴胀理论等,都暗示了多重宇宙的存在。没有人知道我们是否真的身处多重宇宙中,但如果是的话,我们可以得出一个重要的结论,而且这一结论与多重宇宙背后的理论没多大关系。很明显,如果常数和自然规律在每个宇宙中都是不同的,我们所观察到的常数和规律就必须受一个条件的限制,即这样的常数和规律之下可能存在智慧生命。因此,如果我们观测到的常数和规律确实尤为适合智慧生命存在的话,我们不需要用一个慈悲的造物主来做解释,这正是我们在一个多重宇宙中应该观测到的。有人提出,这有可能解释所谓暗能量的值比人们在任何其他基础上做出的估计都要低。

就像于2011年2月10日发表在《纽约书评》上的评论中提到的,这类“人择原理”的推理让一些宗教领袖感到困扰。文中没有提到的是,它同样让一些非常优秀的科学家感到困扰。我曾听到戴维·格罗斯(关于强核力的现代理论的奠基人之一,圣巴巴拉卡弗里理论物理研究所所长)这样评论多重宇宙:“我真讨厌它。”原因很清楚。我们物理学家希望有朝一日,能够基于第一原理精确地理解基本常数的值,而不是只能通过人择原理获得一个预期值的范围。我当然也怀着这样的希望。但我有一点不同看法,我并不担心物理学家会太满足于人择原理,并放弃寻找第一原理——能够解释我们所观测到的一切的原理。最近在《自然》杂志的一篇文章中,哈佛天文学家阿维·勒布表达了一个观点,称“我们非常需要通过一种将量子力学与万有引力统一的非传统理论来理解暗能量,而人择原理的观点压制了这一努力”。我并不知道有哪个理论学家会不喜欢这样的非传统理论,也不知道有谁认为应该放弃寻找这样的理论。只不过寻找的过程并不容易,并且根据我们目前所知的一切,我们在寻找的理论可能并不存在。

>>作者简介

斯蒂芬·温伯格(StevenWeinberg)(1933-2021)

诺贝尔物理学奖得主,曾获得美国国家科学奖章、刘易斯·托马斯“诗人科学家”奖等多项殊荣。曾任得克萨斯大学奥斯汀分校教授,身兼美国国家科学院院士、伦敦皇家学会外籍会员、美国哲学学会会员等。

温伯格出版了多部具有影响力的理论物理教材。在专业领域之外,他致力于将科学理念与人文知识相结合,所著的《最初三分钟》《仰望苍穹》等书畅销全球。

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