史蒂文·溫伯格(美國物理學(xué)家,提出基于對稱(chēng)性自發(fā)破缺機制的電弱理論)
史蒂文·溫伯格(Steven Weinberg,1933年5月3日-2021年7月23日),美國物理學(xué)家,因提出基于對稱(chēng)性自發(fā)破缺機制的電弱理論獲得1979年獲諾貝爾物理學(xué)獎。
史蒂文·溫伯格是美國國家科學(xué)院院士、文學(xué)和科學(xué)院院士,英國皇家學(xué)會(huì )外籍會(huì )員,國家天文學(xué)會(huì )會(huì )員,美國哲學(xué)和科學(xué)史學(xué)會(huì )會(huì )員,美國中世紀學(xué)會(huì )會(huì )員。曾任美國軍備控制和裁軍機構顧問(wèn),美國防御分析研究所顧問(wèn)等職。他的《廣義相對論與引力論》《最初三分鐘》《終極理論之夢(mèng)》等書(shū)曾風(fēng)行世界 。
2021年7月23日(北京時(shí)間2021年7月24日?),史蒂文·溫伯格去世。?
人物經(jīng)歷
1933年5月3日,史蒂文·溫伯格出生于美國紐約。
1954年畢業(yè)于康奈爾大學(xué),
1957年-1959年博士畢業(yè)后,溫伯格到哥倫比亞大學(xué)做博士后。
1959年在加州大學(xué)伯克利分校做博士后。
1960年-1966年成為伯克利的教師。在此期間他研究過(guò)粒子物理中的許多課題,包括量子場(chǎng)論的高能行為,對稱(chēng)性破缺,π介子的散射,紅外光子和量子引力。同時(shí)他還發(fā)展了導出量子場(chǎng)論的方法,這些方法成為后來(lái)他的著(zhù)作《場(chǎng)的量子理論》的第一章。并且著(zhù)手寫(xiě)《引力與宇宙學(xué)》。這兩本書(shū),特別是后者,是在各自領(lǐng)域最有影響力的教材之一。
1966年,溫伯格離開(kāi)伯克利,接受了哈佛大學(xué)提供的講師職位。
1967年,他在《物理評論快報》發(fā)表了一篇只有三頁(yè)紙的論文,闡述電磁力和弱核力如何作為統一的弱電力,預測了當時(shí)從未觀(guān)察到的基本粒子(W、Z 和希格斯玻色子)的特性,并推測“弱中性流”決定了基本粒子如何粒子相互作用的理論。后來(lái)的實(shí)驗包括2012年在瑞士大型強子對撞機 (LHC) 中發(fā)現的希格斯玻色子,都證實(shí)了他的預測。
1967年他成為MIT的客座教授。正是在MIT的這一年里,溫伯格提出了統一電磁作用和弱相互作用的模型,其中他把弱相互作用的中間玻色子的質(zhì)量來(lái)源歸於對稱(chēng)性自發(fā)破缺,從而解決了質(zhì)量項破壞規范對稱(chēng)性的問(wèn)題。這一模型的重要結論之一是必須存在希格斯粒子。溫伯格的模型稱(chēng)為電弱統一理論,它與格拉肖在1961年提出的模型具有相同的結構。這兩個(gè)模型都預言了當時(shí)尚未發(fā)現的輕子之間的相互作用,稱(chēng)為中性流,通過(guò)Z0傳播。
1973年實(shí)驗上發(fā)現了Z0,驗證了電弱統一理論。溫伯格提出這一理論的文章是到2010年為止粒子物理中引用率最高的理論文章。
在這個(gè)輝煌的成果之后,溫伯格在粒子物理中的許多方向繼續研究,包括量子場(chǎng)論,引力,超對稱(chēng),超弦和宇宙學(xué),以及一個(gè)稱(chēng)為T(mén)echnicolor的理論。
1967年之后,基本粒子理論的標準模型在許多人的努力下逐漸發(fā)展起來(lái)。其中電弱統一理論由溫伯格,謝爾登·格拉肖和阿卜杜勒·薩拉姆一起完成,它與描述夸克之間強相互作用的理論相容,形成了一個(gè)整體的理論。
1973年溫伯格提出了標準模型的一個(gè)不含有希格斯粒子的修改理論。
1973年溫伯格成為了哈佛大學(xué)的希金斯教授。
1979年溫伯格提出了對量子場(chǎng)論重整化的現代觀(guān)點(diǎn),認為所有的量子場(chǎng)論都是有效理論,并且改變了對以往理論(包括他自己在1967年文章中提出的理論)的看法,提出合理的量子場(chǎng)論都應該是可重整的。這個(gè)觀(guān)點(diǎn)開(kāi)辟了一系列有效理論的發(fā)展,包括量子引力,低能QCD和重夸克有效場(chǎng)論,它在研究中仍然有相當的吸引力。
1979年,在發(fā)現中性流-即發(fā)現Z玻色子-六年之后,以及在1978年實(shí)驗驗證了由於Z玻色子與電磁作用混合引起的宇稱(chēng)破缺的一年之后,溫伯格和格拉肖,薩拉姆一起獲得了當年的諾貝爾物理學(xué)獎。
1982年溫伯格作為一個(gè)基金會(huì )的科學(xué)部主席來(lái)到德州大學(xué)奧斯汀分校,并且成立了該物理系的理論組。
2008年,溫伯格在1976年提出的一種新的強相互作用(被李奧納特·蘇士侃稱(chēng)為T(mén)echnicolor)再度成為熱點(diǎn),因為L(cháng)HC計劃開(kāi)始運行,它作為排序問(wèn)題的一個(gè)解決問(wèn)題有可能被觀(guān)測到。
溫伯格是擁有最高的一些研究效應指標的的頂尖科學(xué)家,例如H指數和創(chuàng )造力指數,這充分證實(shí)了他的影響力和重要性。
除了他的科學(xué)研究,史蒂文·溫伯格已經(jīng)成為突出的科學(xué)發(fā)言人,在國會(huì )出庭作證支持超導對撞機的、寫(xiě)文章為紐約書(shū)評、各種講座,并給予科學(xué)史更大的意義。他書(shū)上寫(xiě)的公眾科學(xué)相結合傳統上認為歷史和科學(xué)哲學(xué)與和無(wú)神論的典型科學(xué)普及。溫伯格是一個(gè)主要參與者,什么是所謂的科學(xué)戰爭,站在保羅·R·格羅斯、諾曼萊維特、阿蘭索卡爾、劉易斯沃伯特、理察道金斯,一邊爭論艱苦的現實(shí)主義的科學(xué)知識和科學(xué)知識,反對建構主義提出了這樣的社會(huì )科學(xué)家斯坦利羅諾威、巴里巴恩斯、大衛布魯爾、大衛邊緣、哈里柯林斯、史蒂夫富勒和布魯諾拉圖爾。溫伯格支持以色列也很出名。他寫(xiě)了一篇文章,標題為《猶太復國主義及其文化敵手》來(lái)解釋他在這個(gè)問(wèn)題上的觀(guān)點(diǎn)。溫伯格已經(jīng)取消了前往英國的大學(xué),因為英國針對以色列。他解釋?zhuān)骸坝捎跉v史的襲擊以色列的壓迫和侵略性和其他國家在中東和其他地區,抵制以色列表示道義上的盲目,這就是它很難找到任何解釋以外反猶太主義?!彼挠^(guān)點(diǎn)對宗教是在一次講話(huà)中表示,從1999年在華盛頓特區:“不管有沒(méi)有宗教的,善良的人可以表現很好,不好的人可以做壞事,但對於善良的人做壞事,這需要宗教?!彼€表示:“越了解宇宙,更多的毫無(wú)意義?!彼麉⒓右粋€(gè)發(fā)言者超越信仰研討會(huì )。
科學(xué)成就
在自然界中存在四種基本力:引力、電磁力、強力和弱力。多年以來(lái),關(guān)于電磁力已有了很成功的理論,人們認為帶電粒子之間的相互作用是由于交換光子而產(chǎn)生的。但是按照這種解釋?zhuān)荒苷_地理解弱力。因為如果這樣,傳送弱力的粒子就應質(zhì)量很大,而不象光子那樣靜止質(zhì)量為零。另外,依據這種理論的計算總是包含無(wú)法理解的無(wú)窮大。1967-68年,溫伯格和薩拉姆各自獨立地提出了一種電磁作用和弱作用統一的量子場(chǎng)論,從而解決了這些問(wèn)題。但是,他們的理論有一個(gè)不能令人滿(mǎn)意的局限性:它只適用于一類(lèi)基本粒子。1970年,格拉肖將這一概念作了進(jìn)一步推廣,證明了亞核粒子的某種數學(xué)性質(zhì)(他稱(chēng)之為粲)能夠使人們將電磁力和弱力之間的這種聯(lián)系推廣到所有的基本粒子。溫伯格、薩拉姆和格拉肖的弱電統一理論預言:由于弱力的作用,當電子猛烈撞擊原子核后彈回時(shí),檢測到的左旋電子和右旋電子的數目將會(huì )有明顯的差別。這種“宇稱(chēng)破壞”,后來(lái)在斯坦福大學(xué)的直線(xiàn)加速器實(shí)驗中心確實(shí)被發(fā)現了。根據他們的弱電統一理論,除了存在電荷流的弱相互作用外,還應存在中性流的弱相互作用,即在反應過(guò)程中入射粒子和出射粒子之間沒(méi)有電荷交換。例如,p + e+ → p + e+。后來(lái)美國費米國家實(shí)驗室和西歐核子研究中心都在實(shí)驗中發(fā)現了他們預言的中性流。
弱電統一理論現已為許多實(shí)驗所證實(shí),它使現存的四種基本相互作用實(shí)現了部分統一。統一場(chǎng)論是愛(ài)因斯坦繼創(chuàng )立相對論后畢生追求的目標,盡管弱電統一理論距離愛(ài)因斯坦所設想的包括引力場(chǎng)在內的統一場(chǎng)論還很遠,但終究使人類(lèi)在揭示自然奧秘的征途中又前進(jìn)了一大步。
溫伯格(Steven Weinberg)、格拉肖(Sheldom Lee Glaschow)和薩拉姆(Abdus Salam,),因對基本粒子之間的弱作用和電磁作用統一理論的貢獻,尤其是對弱中性流的預言,共同分享了1979年度諾貝爾物理學(xué)獎。
史蒂文·溫伯格于2020年獲得基礎物理學(xué)突破獎。
代表作品
《解釋世界》、《終極理論之夢(mèng)》、《最初三分鐘》和《仰望蒼穹》等。
直面挑戰
史蒂文·溫伯格不僅是一位杰出的理論物理學(xué)家,還是一位富于挑戰精神的作家,其影響超出了自身的專(zhuān)業(yè)范圍,而為哲學(xué)家、社會(huì )學(xué)家、文化學(xué)者及公眾所關(guān)注。遺憾的是,他在中國的知名度遠不如另一位斯蒂芬——斯蒂芬·霍金。
科學(xué)史上的“一分鐘”
“既然宇宙起源于一次大爆炸,那么在大爆炸之前發(fā)生了什么呢?”在原本不可思議、莫測高深的宇宙大爆炸理論變得日漸時(shí)髦的今天,這個(gè)問(wèn)題也就成了一個(gè)為普通人所關(guān)心的問(wèn)題。
任何一門(mén)艱深的專(zhuān)業(yè)理論在變得無(wú)比時(shí)髦的同時(shí),必定會(huì )受到廣泛的誤解。熱寂說(shuō)是如此,大爆炸理論也是如此。但碰巧有那么一回,提出這個(gè)外行問(wèn)題的不是別人,而是一位有權有勢的人。
在溫伯格的文集《科學(xué)反擊文化敵手》中,就講述了這樣一個(gè)略顯尷尬的場(chǎng)面:提問(wèn)者是當時(shí)的美國副總統戈爾,回答者是包括溫伯格在內的一群頂尖的物理學(xué)家。時(shí)間是1992年。當時(shí)的形勢是,他們試圖游說(shuō)戈爾撥錢(qián)(83億美元)建造一個(gè)龐然大物——一臺超級粒子加速器,僅對撞環(huán)部分,直徑就達到87.1公里。
本來(lái),以這群精英中的精英的才智,回答它應該是區區小事。
“呵呵,副總統先生,你問(wèn)得很好!但……這個(gè)問(wèn)題是沒(méi)有意義的,就像問(wèn)在絕對零度以下會(huì )發(fā)生什么一樣?!?/p>
像這樣的回答似乎有點(diǎn)兒粗魯,或者說(shuō)不夠厚道。其實(shí)有時(shí)候,在特殊的場(chǎng)合下,對付外行提出的外行問(wèn)題,這種快刀斬亂麻的方式不失為一種有效的策略:雖然不能解惑,卻能使其繼續保持某種神秘感乃至敬畏感。
但他們沒(méi)有采取這個(gè)策略,而是用一種更禮貌、更專(zhuān)業(yè)的方式去回答這個(gè)問(wèn)題。有趣的是,幾年后就連溫伯格本人也不記得是如何回答的了。但有一點(diǎn)是肯定的,戈爾先生聽(tīng)了一頭霧水。
這或許就是科學(xué)史上的“一分鐘”??!
奧地利作家茨威格曾用其生花妙筆描寫(xiě)過(guò)歷史上的一個(gè)重要瞬間——滑鐵盧的一分鐘?;F盧戰役打響后,拿破侖手下的一位手握重兵的元帥成了決定整個(gè)戰役命運的人,但這位元帥只思考了一分鐘,就做出了一個(gè)決定。
當然,把此一分鐘與彼一分鐘相比,肯定有諸多的不合適,況且這83億美元最后還需國會(huì )批準。但兩者的結局卻是相同的:滑鐵盧以拿破侖的失敗而告終,而這個(gè)擬議中的項目以物理學(xué)家的失敗而告終。
“那種支持最終變得不冷不熱,且這項工程也被國會(huì )取消了?!睖夭裨谝粭l注釋中寫(xiě)道,大概意識到這件事的重要性。
反擊“文化敵手”
根據楊振寧的看法,20世紀的物理學(xué)有兩段好時(shí)光,一段是第一個(gè)1 / 4世紀,這是物理學(xué)的黃金時(shí)代,標志是兩大革命性的理論——相對論和量子力學(xué)的創(chuàng )立;另一段是二戰之后的二三十年,大體上相當于第三個(gè)1 / 4世紀,這是物理學(xué)的白銀時(shí)代。在理論的革命性方面,白銀時(shí)代不能與黃金時(shí)代相比,但是這個(gè)時(shí)期,物理學(xué)家在核物理、固體物理、基本粒子構造、量子場(chǎng)論等方面取得了一系列的進(jìn)展。而楊振寧和溫伯格都是隸屬于白銀時(shí)代的代表人物。
對于專(zhuān)業(yè)人士而言,溫伯格是基本粒子和量子場(chǎng)論領(lǐng)域里的大家,在弱力與電磁力的統一方面,他走了一步很關(guān)鍵的妙棋;對于科學(xué)愛(ài)好者而言,溫伯格是一部關(guān)于宇宙起源的暢銷(xiāo)書(shū)《最初三分鐘》的作者;而對于很多人文學(xué)者而言,溫伯格是那位惹是生非并暴得大名的索卡爾的老師。
1996年5月,美國著(zhù)名的左派雜志《社會(huì )文本》發(fā)表了索卡爾在1994年11月投寄的一篇文化論文,作為物理學(xué)家的索卡爾隨即自我揭發(fā),這是一篇胡言亂語(yǔ)、用一些時(shí)髦的學(xué)術(shù)詞匯(后現代理論)拼湊成的詐文,這一事件在整個(gè)西方知識界引起了軒然大波,并由此引發(fā)了兩個(gè)幾乎互不相干的領(lǐng)域——科學(xué)與人文之間的一場(chǎng)大爭論,即所謂的科學(xué)戰爭(science war)。具有諷刺意味的是,當《社會(huì )文本》的編輯決定發(fā)表索卡爾的詐文時(shí),一個(gè)次要的考慮是,他是大名鼎鼎的溫伯格的學(xué)生。
《科學(xué)反擊文化敵手》共收有23篇文章,時(shí)間跨度15年,最后一篇是發(fā)表在1999年《泰晤士報文學(xué)增刊》上的書(shū)評,算得上是厚積薄發(fā)。但比時(shí)間跨度更廣闊的是領(lǐng)域跨度,溫伯格在文中表達了他對哲學(xué)、歷史、宗教、詩(shī)歌、戲劇、未來(lái)社會(huì )、科學(xué)哲學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)史等方面的看法。哈佛大學(xué)出版社2001年出版此書(shū)時(shí),大概是為了好賣(mài),起了這樣一個(gè)名稱(chēng)Facing Up? Science and Its Cultural Adversaries(可直譯為“直面:科學(xué)及其文化敵手們”),這個(gè)略具攻擊性的書(shū)名并不確切,其中只有7篇涉及到所謂的Cultural Adversaries。
毫無(wú)疑問(wèn),溫伯格會(huì )堅定地站在索卡爾一邊,倒不是因為索卡爾是他的學(xué)生,也不僅僅是因為他們都是搞理論物理出身的,而是因為一種更深刻的共同經(jīng)驗,亦即最基本的近代自然科學(xué)方法的訓練和熏陶。甚至在文體上,他們的喜好也是相同的,都熱愛(ài)那種精確、明晰、樸素的文風(fēng)——但凡受過(guò)自然科學(xué)訓練的人,這幾乎是一種天然傾向。
對索卡爾的支持,溫伯格不光是停留在口頭上,年過(guò)耳順的他親自在報刊上撰寫(xiě)評論文章。發(fā)表在《紐約書(shū)評》上的《索卡爾的惡作劇》便是此類(lèi)文章之一,這篇總的調子看似溫和的文章不但使溫伯格立刻進(jìn)入到論戰的最前沿,而且還顯示了其性格中嚴厲的一面,他比索卡爾更進(jìn)了一步,認為這種思潮不僅危及科學(xué)本身的健康發(fā)展,甚至還會(huì )危及人類(lèi)的文明(雖然是含蓄地指出這一點(diǎn))。
在很多場(chǎng)合下,溫伯格都顯示出了這種嚴厲性,常常給人以“嚴厲一擊”,而他所謂的“文化敵手們”也不僅僅是那些擅自闖入科學(xué)領(lǐng)地并大肆踐踏的文人們。
不是一種社會(huì )建構
即便是在物理學(xué)中,溫伯格也處于一個(gè)相當特殊的位置——基本粒子領(lǐng)域。這個(gè)位置不但造就了溫伯格的物理思想,對于其一般的科學(xué)思想(譬如廣義的科學(xué)方法)乃至世界觀(guān)和哲學(xué)觀(guān)的形成,也是有影響的。
溫伯格反對科學(xué)是一種社會(huì )建構,即便部分地是一種社會(huì )建構,也是錯誤的。這個(gè)時(shí)候他所代表的是科學(xué)界的主流觀(guān)點(diǎn)。
而當溫伯格以逼近不動(dòng)點(diǎn)現象為例進(jìn)行說(shuō)明時(shí),則顯示出了物理學(xué)領(lǐng)域的經(jīng)驗對他的影響。
“物理學(xué)理論就好像是一些吸引我們走向它們的不動(dòng)點(diǎn),起點(diǎn)可能由文化決定,過(guò)程可能受個(gè)人哲學(xué)影響,可是不動(dòng)點(diǎn)仍然在那里。那是任何物理理論都會(huì )朝著(zhù)它們運動(dòng)的某種東西:一旦我們到達那里,我們就會(huì )知道它,然后停下來(lái)?!贝丝?,在逼近的過(guò)程中諸如此類(lèi)的影響已經(jīng)被清除掉了,“除了像我們所用的數學(xué)符號那種不重要的東西外,我們現在所理解的這些物理規律僅僅是對實(shí)在的一種描述?!?/p>
對于哲學(xué),溫伯格表示自己是一位快樂(lè )的門(mén)外漢,不喜歡閱讀自亞里士多德、阿奎那直至現代的大多數哲學(xué)著(zhù)作。實(shí)際上,他跟他的同行們一樣,骨子里就不相信這種哲學(xué)能夠提出、當然更談不上解決任何有意義的問(wèn)題。他一方面瞧不起這類(lèi)“醉漢的胡言亂語(yǔ)”(愛(ài)因斯坦評黑格爾語(yǔ)),另一方面卻又希望哲學(xué)中的雜交水稻——科學(xué)哲學(xué)能夠給科學(xué)帶來(lái)某種實(shí)在的幫助。當他以物理學(xué)家的謹慎和嚴厲來(lái)檢驗這些思想時(shí),卻發(fā)現經(jīng)常是失望遠大于希望。
由于庫恩的研究成果及其所發(fā)明的術(shù)語(yǔ)諸如“范式”、“不可通約”等對后現代主義的濫觴影響甚廣(“在這方面我的朋友庫恩要負責任”),他便對他的科學(xué)哲學(xué)做了一番研究,得出了一個(gè)值得廣而告之的結論:只有當科學(xué)中的革命達到從前科學(xué)(亞里士多德學(xué)說(shuō))到現代科學(xué)在認識自然的某些方面的轉變程度,科學(xué)革命才似乎符合庫恩的描述。牛頓力學(xué)的誕生是一個(gè)大的范式轉變,從那以后,我們對運動(dòng)的認識就沒(méi)有符合庫恩所描述的轉變。
不折不扣的還原論者
1974年,乘著(zhù)基本粒子理論取得階段性勝利的東風(fēng),溫伯格在《科學(xué)美國人》雜志上意氣風(fēng)發(fā)地寫(xiě)道:“人們持久的希望之一就是,找到幾條簡(jiǎn)單而普遍的規律,來(lái)解釋擁有其全部外在復雜性和多樣性的大自然為什么會(huì )如此。此時(shí)此刻,我們所能得出的最接近大自然的統一觀(guān)點(diǎn)是按照基本粒子及其相互作用來(lái)描述的?!?/p>
以我個(gè)人的愚見(jiàn),溫伯格的意思大概有兩點(diǎn):第一點(diǎn)是希望找到幾條最基本的規律來(lái)解釋宇宙間的所有現象,即要圓一個(gè)“終極理論之夢(mèng)”(他本人就寫(xiě)過(guò)這樣一本書(shū));第二點(diǎn)則規定了實(shí)現這一“宇宙大夢(mèng)”的方向,即從更微觀(guān)而非更宏觀(guān)的層面上去解決,且宏觀(guān)層面的事情最終或原則上都可以還原到最微觀(guān)的層面上。
這一回,輪到溫伯格受到嚴厲一擊了。這是物理學(xué)家思維方式的一個(gè)可怕的例子,恩斯特·邁爾(Ernst Mayr)如此評論道。邁爾是哈佛大學(xué)著(zhù)名的生物學(xué)教授,是進(jìn)化論“綜合學(xué)說(shuō)”的創(chuàng )始人之一。盡管溫伯格是他的老朋友,但他一點(diǎn)也不客氣(呵呵,跟溫伯格一樣嚴厲)。
在獲悉邁爾的批評后,溫伯格在態(tài)度上似乎有所松動(dòng),認為《科學(xué)美國人》上的那段話(huà)不過(guò)是些老生常談,況且愛(ài)因斯坦也曾說(shuō)過(guò)類(lèi)似的話(huà)(這個(gè)古老的夢(mèng)想至少應該追溯到牛頓那里)。他斷然拒絕邁爾贈給他的那頂“不折不扣的還原論者”帽子,謙虛地表示自己只是個(gè)“折衷的還原論者”。
但從溫伯格所做的辯解中(“我愿意努力闡述基本粒子物理學(xué)何以比其他物理學(xué)更基本”),我們仍然可以發(fā)現,他其實(shí)一點(diǎn)也不“折衷”。
邁爾對當代生物學(xué)的各個(gè)分支有著(zhù)深刻的理解,著(zhù)有《生物學(xué)思想發(fā)展》一書(shū),大概是最有資格攻擊溫伯格的少數人之一(在這少數人中,應該包括凝聚態(tài)物理學(xué)家菲利普·安德森,安德森早在1972年就在《科學(xué)》雜志上發(fā)表挑戰還原論的文章,文章的標題More is different后來(lái)成了一句名言,可直譯為“多了就是不一樣”;順便說(shuō)一句,安德森也是反對超級粒子加速器項目的主要人物之一)。物理學(xué)與生物學(xué),這是20世紀最具活力,同時(shí)也是對人類(lèi)生活的影響最為深遠的兩大學(xué)科,但《終極理論之夢(mèng)》的作者與《生物學(xué)思想發(fā)展》的作者并沒(méi)有形成類(lèi)似愛(ài)因斯坦和波爾那樣持久、熱烈、面對面的思想交鋒和碰撞,應該是科學(xué)史上的一大憾事。
紅色的卡瑪洛
英國作家喬伊斯在寫(xiě)作小說(shuō)《尤利西斯》時(shí),需要借助一個(gè)古代范例(荷馬的《奧德賽》);溫伯格在敘述他一生中最重要的發(fā)現時(shí),也需要借助一個(gè)范例,他所借助的是愛(ài)德華·吉本,在一切說(shuō)英語(yǔ)的國家中最偉大的歷史學(xué)家。
1764年10月,27歲的吉本來(lái)到羅馬游歷,雖然胸中懷有某些含糊的想法,卻又不知道自己到底要干什么。在到處都是古跡、遺址和傳說(shuō)的羅馬城,吉本墜入了一種如癡如醉般的反常情緒中。10月15日傍晚,當他坐在羅馬議會(huì )大廈遺址上沉思默想,忽然聽(tīng)到赤腳的托缽僧正在朱諾神廟唱著(zhù)晚禱,情緒的醞釀到達了頂點(diǎn),靈感之光就在這時(shí)閃現了:在他的內心第一次產(chǎn)生了要為羅馬帝國的這座“永恒之都”撰寫(xiě)一部衰亡史的念頭。
“那是在馬薩諸塞的劍橋大學(xué),當時(shí)我正開(kāi)著(zhù)那輛紅色的卡瑪洛,在駛往我在麻省理工學(xué)院物理系辦公室的途中,我忽然產(chǎn)生了有關(guān)這項我最著(zhù)名的工作的想法?!睖夭衲7缕鸺緛?lái),但用的不是吉本的文風(fēng)。對于科學(xué)家而言,吉本的那種澎湃洶涌的文體過(guò)于華而不實(shí)了,既不精確,也不節制。
吉本的靈感更像是一種感召,他所接受的是命運之神的眷顧;而溫伯格的靈感則是對問(wèn)題的思考積累到一定程度,豁然開(kāi)朗,產(chǎn)生突變的結果。
溫伯格最著(zhù)名的工作,就是在所謂的電弱統一理論方面,該理論把自然界中四種最基本的力的兩種——電磁力和弱力統一起來(lái)了。在靈感出現的兩個(gè)星期后,溫伯格就完成了他的論文,一篇簡(jiǎn)短的論文。而對于吉本,從最初的靈感到《羅馬帝國衰亡史》的最終完成,需要長(cháng)達23年的時(shí)間。
但這并不意味著(zhù)科學(xué)上的成果要來(lái)得容易些。從溫伯格1954年去哥本哈根大學(xué)讀理論物理專(zhuān)業(yè)的博士,到1967年建立電弱統一理論,其間用了13年的時(shí)間;而從理論的發(fā)表,到它最終被實(shí)驗證實(shí)——得到了1978年斯坦福大學(xué)直線(xiàn)加速器中心的一項關(guān)鍵實(shí)驗的有力支持,又用了11年的時(shí)間。
科學(xué)家中的作家
溫伯格先生有著(zhù)廣博的人文知識,獲得過(guò)劉易斯·托馬斯獎(以《細胞生命的禮贊》的作者命名的這個(gè)獎,是專(zhuān)門(mén)用來(lái)獎勵科學(xué)家中的作家的),并因此被人稱(chēng)為詩(shī)人科學(xué)家,但以我個(gè)人的眼光,在溫伯格身上,藝術(shù)更多的是一種修養,而非氣質(zhì)。在比他年歲稍長(cháng)的費曼身上,這種氣質(zhì)要明顯些。不過(guò)在這里,我更愿意作一個(gè)嚴厲的比較——把他與誰(shuí)都知道的愛(ài)因斯坦作比較,并讓他相形見(jiàn)絀。并不是因為愛(ài)因斯坦會(huì )拉小提琴,而溫伯格不會(huì ),我所指的是某種心靈深處的東西,這種東西不僅通過(guò)文字,也通過(guò)行為反映出來(lái)。愛(ài)因斯坦本人在為其傳記寫(xiě)序時(shí)就曾說(shuō)過(guò)這樣的話(huà):
“為作者所忽視的,也許是我性格中那些非理性的、自相矛盾的、可笑的、近乎瘋狂的方面。這些東西似乎是那個(gè)無(wú)時(shí)不在起作用的大自然為了它自己的取樂(lè )而隱藏在人的性格中的?!?/p>
在溫伯格那里,這種“可笑的、近乎瘋狂的方面”要少得多。這也可以從一個(gè)他與一位詩(shī)人的爭論中看出來(lái)。這位詩(shī)人叫安東尼·赫克特,詩(shī)寫(xiě)得怎樣我不知道,但顯然,他擁有一顆像詩(shī)人一樣的叛逆之心。當溫伯格聲稱(chēng)自己活得幸福時(shí),詩(shī)人則用叫板的口吻提醒道,他希望溫伯格這樣說(shuō)是出于口誤,因為古希臘的梭倫使他懂得,人應該把生活中的好事歸功于運氣。
溫伯格在一位朋友的幫助下,充當了一回考據家。在希羅多德的著(zhù)作中,記載了一段梭倫拜訪(fǎng)呂底亞末代國王的故事。國王讓梭倫列出一個(gè)最幸福的人的名單,梭倫說(shuō)了幾個(gè)名字,但都是已經(jīng)死了的普通人。被激怒的國王質(zhì)問(wèn)梭倫,為什么他認為這些普通人比身為國王的他更幸福,梭倫回答說(shuō):在人死之前生活是如此地難以預料,因此“幸?!币辉~應該留待身后,通常,活著(zhù)的人只有幸運可言。
溫伯格指出,梭倫慎言“幸?!?,是因為古人生活中的風(fēng)險(尤其是政治家,國王本人的命運即為一例),而這種風(fēng)險對于他自己,即便是存在,概率也很小,因此他這樣說(shuō)并無(wú)不妥。
在這場(chǎng)遭遇戰中,溫伯格獲勝了。這是科學(xué)家的思維對詩(shī)人的思維的勝利。盡管戰場(chǎng)是歷史領(lǐng)域,獲勝的依然是作為物理學(xué)家的溫伯格,而不是作為詩(shī)人的溫伯格。此時(shí)此刻的溫伯格,與那個(gè)他所喜愛(ài)的歷史學(xué)家吉本,以及那個(gè)有著(zhù)強烈命運感的愛(ài)因斯坦相距是何等的遙遠啊。
自身局限
很多杰出的學(xué)者都是嚴厲、偏激和自私的。溫伯格的可貴之處在于他盡管?chē)绤?,卻不偏激,更不自私。
對于他所不理解的事物,他不是簡(jiǎn)單地嗤之以鼻,而是抱著(zhù)盡可能理解的態(tài)度。他的確也曾多次闖入到他人的領(lǐng)地,且決不是帶著(zhù)一種輕松的、觀(guān)賞的心情,但他并沒(méi)有想到去“殖民”,因此稱(chēng)他為“物理帝國主義者”——一種時(shí)髦的后現代稱(chēng)呼——是不確切的。在我看來(lái),這位“白銀時(shí)代”的英雄既不是詩(shī)人科學(xué)家,也不是物理帝國主義者,而只是一位擁有廣泛興趣的物理學(xué)家,只不過(guò)生性好辯,在辯論時(shí)態(tài)度有點(diǎn)嚴厲罷了。在某種意義上,我們還應該感謝他的嚴厲,因為這種嚴厲對于發(fā)掘其自身經(jīng)驗,將思考結果充分地、精確地表達出來(lái),實(shí)在是一個(gè)必要條件。也正因為如此,溫伯格的很多觀(guān)點(diǎn)才值得別人洗耳恭聽(tīng)。
任何人都有其視野上的局限或盲區,對于才智如溫伯格者,也不例外。因此,如果有人碰巧發(fā)現溫伯格其實(shí)并不理解契訶夫的《三姐妹》,同樣也是不奇怪的。對于在工作中找到樂(lè )趣、在婚姻中找到幸福的溫伯格,契訶夫筆下那些高談闊論、醉生夢(mèng)死、看破紅塵的俄羅斯知識分子過(guò)于遙遠了,簡(jiǎn)直像是生活在另一個(gè)星球上的人。如果他能夠對契訶夫極其微妙、深刻的晚期戲劇表現出足夠敏銳的辨析力,一如他在大爆炸宇宙學(xué)或者科學(xué)哲學(xué)那里所表現的那樣,那反倒是令人奇怪的事。
的確,在這個(gè)世界上,有很多東西是不能單憑心智的力量加以解決的。對溫伯格是如此,即便是對偉大的牛頓,也是如此。
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