撰寫者 |牛衛星（中國科學技術大學教授）
著名理論物理學家、諾貝爾物理學獎獲得者史蒂芬·溫伯格于2021年7月23日去世，享年88歲。他是《引力與宇宙學》、《最初的三分鐘》、《宇宙之夢》的作者。終極理論》等。
我介紹過兩個“史蒂芬”，一個是史蒂芬·霍金（《文經》2003年第1期），另一個是史蒂芬·沃爾夫拉姆（《文經》2003年第3期），我現在要介紹的人恰好是一位“史蒂芬”。斯蒂芬”。有這個名字的人特別適合當科學家嗎？美國有一個組織叫國家科學教育中心，其宗旨是捍衛公立學校的進化論教育。為了紀念剛剛去世的生物學家史蒂芬·杰伊·古爾德（ Jay Gould，1941-2002），該機構在其網站上推出了一個有些玩笑的“史蒂夫計劃”，讓世界上所有支持進化論、反對神創論的科學家和被命名為“Steve”（包括發音相近的、、、等）的人都去登記、簽名。截至2005年2月22日，已有543名“史蒂夫”簽約，其中包括著名的史蒂芬·霍金和史蒂芬·溫伯格（ ）。
溫伯格本人
無論是在專業領域還是大眾領域，溫伯格的名氣其實甚至比霍金還要好。溫伯格因提出電弱統一理論：統一電磁力和弱相互作用力，與另外兩位物理學家共同獲得1979年諾貝爾物理學獎；霍金能否因其黑洞理論獲得諾貝爾獎仍是未知數。 1977年，溫伯格出版了科普巨著《前三分鐘》（科學出版社，1981），以通俗而精彩的方式介紹了有關宇宙起源的現代概念。它在洛陽非常流行，已被翻譯成22種語言。當霍金寫《時間簡史》時，他模仿的人是溫伯格，他希望《時間簡史》能像《前三分鐘》一樣成功和暢銷——他也做到了。
溫伯格現在在德克薩斯大學奧斯汀分校物理與天文學系任教。曾就讀于康奈爾大學、哥本哈根大學和普林斯頓大學，獲得十多所著名大學的榮譽學位，并在哥倫比亞大學、加州大學伯克利分校、麻省理工學院和哈佛大學任教。他還當選為英國皇家學會、美國科學院、美國科學與藝術學院和美國哲學學會的會員。 1991年，布什總統在白宮授予他國家科學獎章。他還是美國物理學會安德魯·吉門特獎和斯蒂爾基金會-美國物理學會科學著作獎的獲得者。
在溫伯格獲得的所有獎項中，特別值得一提的是 1999 年洛克菲勒大學頒發的劉易斯獎。該獎項頒發給“其觀點和觀點能夠向人們揭示科學的審美和哲學維度，不僅提供新的信息，而且像詩歌和繪畫一樣引起人們的沉思甚至啟蒙”的科學家和作家。溫伯格因“在熱情而清晰地傳達基礎物理學的概念、歷史、解釋和美學維度方面取得的杰出成就而獲獎”。
獲得“劉易斯·托馬斯獎”的科學家也被稱為“詩人科學家”。這個標題不僅肯定了他們的寫作技巧，也充分概括了他們對科學的美學和哲學方面的思考。事實上，以該獎項命名的美國微生物學家、免疫學家劉易斯·托馬斯（Lewis，1913-1993）就是這樣一個將科學寫得像文學作品一樣精美的成功典范。他以自己的名字獲獎。以此獎項命名。
溫伯格獲獎主要是因為他為普通讀者撰寫的著作《最初的三分鐘》和《終極理論之夢》（1992年，中譯：湖南科學技術出版社，2003年）。事實上，溫伯格經常在《紐約書評》、《科學美國人》等大眾媒體上發表文章闡明他對科學的看法和看法。在這些文章中，他同樣用優美生動的文筆闡述了他的科學觀點。他明確地將自己表達為理性主義者、還原論者、現實主義者和非宗教人士，并且一些文章致力于在科學的文化對手面前捍衛科學。其中一些文章于2001年結集出版。2004年底，我們有了該文集的中譯本：《仰望天空：科學反擊其文化對手》（上：及其，上海科學技術教育出版社，2004 年 11 月）。在這些作品中，溫伯格對文字的駕馭能力純熟，文字中浸透著對物理學的熱情，無愧于“詩人科學家”的稱號。
科學的文化敵人
西方有句諺語：在木匠眼里，月亮是木頭做的。在基本粒子物理學家溫伯格眼中，宇宙是由基本粒子構成的。這是最自然的事情。自從古希臘德謨克利特和他的老師留西伯提出世界是由原子（最小的不可分割的粒子）組成以來，原子論一直是唯物主義的支柱。盡管原子理論的內容在兩千多年后被物理學家大大豐富，原子也早已被打破，但物理學家卻發現了更多的基本粒子，并正在研究更小尺度的結構——超弦。但無論是德謨克利特的原子，還是今天的基本粒子，都被認為是客觀真實的。用溫伯格的話來說，就像操場上的巖石一樣真實。
但也有人說，夸克等基本粒子是一群科學家構造出來的，科學事實和科學理論也是構造出來的。科學理論“只是組織我們經驗的一種人為方式”。是可以忍受的，哪一種是不能忍受的？溫伯格當然覺得有義務站出來反駁這樣的言論，他顯然是最有資格和權利站出來捍衛科學的人。
溫伯格捍衛科學的大部分文章都收錄在《仰望天空》中。根據溫伯格的解釋，本書的書名有三層含義。
第一個含義取自該書封面上丹麥天文學家第谷雕像的姿勢：仰望天空；
第二層含義是，溫伯格想要強調正確面對和正視人類在宇宙中的地位的必要性，也表達了對宗教神創論等各種科學的文化反對者采取勇敢、直接的態度。 ;
第三層含義是表明這種直面抬頭的姿勢與跪拜的姿勢正好相反。
對比書名的中文譯名和原書名，中文書名的主標題略顯不那么籠統帥物理學家，而副標題則凸顯了沖突的“火藥味”。
《仰望天空》英文標題中的文化對手是復數的。被溫伯格列為科學文化反對者的主要包括宗教神創論者、智慧宇宙設計論者、科學理論的社會建構論者、后現代主義者、女權主義者、一些科學哲學家和科學史學家，或者他們的一些理論，也被溫伯格列為文化反對者。科學的敵人。書中對上述論點進行了針鋒相對的反駁。
溫伯格對宗教神創論和宇宙設計的反駁是毫不留情和毫不妥協的。關于宗教與科學之間的沖突有很多討論。然而，對于宗教的道德功能一般來說幾乎沒有爭議。大多數人都認識到宗教具有勸人行善的道德教化功能。古爾德曾在《科學美國人》上撰文說：科學與宗教之間并不存在沖突。科學涉及現實的存在，而宗教則涉及人類道德。然而，溫伯格甚至否認宗教的道德功能。在《宇宙有設計者嗎？》他用歷史事例證明：“宗教的道德基調受益于時代精神，勝過時代精神受益于宗教”。他還明確表示：“無論有沒有宗教，好人都行善帥物理學家，壞人都作惡；但要使好人作惡，就必須利用宗教。”在《終極理論之夢》的“上帝怎么了”一章中，溫伯格承認科學也給世界帶來了悲傷，但它帶來的是互相殘殺的工具，不像宗教帶來了殺戮的動機。
關于宇宙萬物都是由仁慈的上帝設計和創造的論點，作為猶太人的溫伯格提到了希特勒納粹德國對猶太人的大屠殺。當時的仁慈設計師在哪里？或者退一步，讓上帝不喜歡猶太人，讓德國人實現他們的自由意志，那癌癥呢？這是否也是上天的仁慈設計呢？認為宇宙萬物都是上帝為人類創造的，人類是宇宙的中心，這只是人類智力發展初期的一種自命不凡。天文學的進步證明，人類只是居住在宇宙的一粒微不足道的塵埃中，人類生命體出現在宇宙的這個角落完全是偶然的。
在《會見奧布萊恩》中，溫伯格非常肯定：“科學家沒有發現任何證據表明人類在物理定律或宇宙初始條件中占據任何特殊位置。”在《前三分鐘》一書的最后，溫伯格說了一句讓他很煩惱的話：“宇宙越顯得可以理解，它就越顯得毫無意義。”這些話得到了辯護。他只是想強調宇宙本身是沒有意義的，人類不應該把自己的價值觀強加于宇宙。
對于科學與宗教之間應該進行建設性對話的建議，溫伯格表示：“對話是可能的，但絕不是建設性的。”他的含義很明顯：宗教在科學面前需要更加重要。唯一能做的，就是逆來順受，“斥責”。在《宇宙有設計者嗎？》溫伯格這樣結束文章：“最偉大的科學成就之一就是使聰明人成為可能（如果不是不可能的話）成為宗教信徒，至少使他們不可能不相信宗教。我們不應該“從這一成就”這可以看作是溫伯格對待科學與宗教關系的鮮明態度。
溫伯格反對的另一群科學文化敵人是社會建構主義者、后現代主義者和女權主義者。對于科學與人文之間長期存在的沖突，溫伯格有時會提出一些建設性的想法。例如，《仰望天空》第一章講的是“把科學作為文科的課程”。這是他在文理學院時說的。在學校畢業典禮上的講話。他還堅信“無論目前科學家與公眾之間存在什么障礙，都不是不可逾越的”，而他本人也將其實踐在自己的大眾創作中，不顧被嘲笑為“浪費寶貴的時間和精力”，“然而，溫伯格對社會建構主義等一些科學文化反對者的反擊卻是無情而嚴厲的。
皮克林擁有物理學博士學位，是《構造夸克：粒子物理學的社會史》一書的作者。在溫伯格看來，皮克林將高能物理重點的轉變描述為“無非是時尚的變化，就像從印象派到立體派的轉變，或者從長裙到短裙的轉變”。對于這一論點，溫伯格作為一名物理學家表示：“許多在履行職責的科學家發現，這種‘社會建構主義’的觀點與科學家自身的經驗不一致。”他還認為，“根據這一點（科學理論只不過是社會建構的觀點在我看來是荒謬的。”溫伯格是科學定律受到發現它們的社會背景影響這一觀點的專家。理論物理學家，按照慣例，進行思想實驗：“如果我們認為科學定律的適應性足以受到發現它們的社會背景的影響，那么就有一些可能的誘惑迫使科學家發現更多的無產階級或更多的東西。女性化、美國化、宗教化、印歐化或任何他們想要的東西，這是一條危險的道路……有爭議更危險。”確實，對于我們中國人來說。例如，在“無產階級科學”和“資產階級科學”之間的區別之后不久。溫伯格在《索卡爾騙局》的結尾寫道：“如果我們要保護自己免受非理性傾向的影響，那么我們應該更清楚地認識到這種社會建構主義是有害且無益的。 ”這是對讀者的真誠提醒：理性來之不易，值得珍惜。
一些后現代主義者，“他們不僅懷疑科學的客觀性，而且厭惡客觀性，歡迎比現代科學更溫暖、更模糊的東西”，溫伯格似乎懶得去攻擊他們，因為其中的一些論點很容易滑入哲學沼澤。例如，科學家相信他們正在走向客觀真理，但反對者表示真理尚未得到明確定義。溫伯格簡單地說，正如動物學家的職責是定義奶牛一樣，哲學家的職責是定義真理；正如農民在遇到牛時就能認出它們一樣，科學家在遇到真相時通常也能認出它們。在談到科學理論的客觀性和真實性時，溫伯格多次用巖石來比喻：“我們之所以說巖石是真實的，是因為它們是穩定的、獨立于社會背景的。科學理論也是如此。”
關于女權主義，溫伯格提到：“根據女權主義批判科學的一種版本，現代科學本質上是男性化的，特別是因為它堅持客觀真理并拒絕一些科學理論。”堅持。這些根本就是錯誤的。 “我很高興地發現男性和女性物理學家研究物理學的方式沒有顯著差異，”他補充道。
” 關于哲學，溫伯格坦言，他不喜歡閱讀從亞里士多德到阿奎那的大多數哲學著作。但正如他在《伽利略的遺產》中提到的：“現代科學再次遇到了它的老對手，伽利略遇到的主要對手，是哲學偏見。 ”所以他有時不得不正面接觸哲學，尤其是科學哲學。在《終極理論之夢》中，他專門用了一章“反對哲學”來討論科學和哲學問題。
科學哲學家庫恩是溫伯格的朋友。溫伯格的書中多次提到庫恩。有一篇文章《庫恩的不革命》，甚至還有溫伯格專門針對《科學革命的結構》的書評。溫伯格批評了庫恩的“范式”和“不可通約性”概念。溫伯格從科學史和他親自參與的前沿物理研究出發，批評庫恩對一些科學史實和事實的把握不準確。溫伯格對庫恩的結論感到幾乎痛苦，即科學家們在從一種范式到另一種范式的革命性轉變中沒有更接近真相。他寫道：“正是這些結論使他成為質疑科學知識客觀性的哲學家、歷史學家、社會學家和文化批評家以及那些寧愿將科學理論置于這一背景下的人的英雄。社會結構主義者眼中的英雄，與民主或棒球沒有太大區別。 ”雖然庫恩本人抱怨自己不是庫恩主義者，但他的理論的影響卻是各種后現代科學觀點中最先提倡的。因此，在溫伯格看來，即使庫恩沒有喊出反科學口號，他實際上也是一個反科學主義者。 -科學家。
有趣的是，溫伯格對當今一些人熱議的科學方法有著一種意想不到的態度。他認為根本沒有科學方法。在《科學方法……和我們的生存之道》一書中，他說：“許多科學家對科學方法是什么知之甚少，就像大多數騎自行車的人對自行車如何保持直立知之甚少一樣。同樣的，如果你想得太多，你可能往往會落后。這對于我們這些熱衷于傳播所謂科學方法的人來說可能有一些參考意義。
美、還原論和終極理論的夢想
在根據卡爾·薩根同名小說改編的科幻電影《接觸》中，女天文學家艾莉執著地尋找外星智慧生物的信號。她克服重重困難，終于成功，被選為地球人類使者，乘坐根據外星文明傳送來的設計圖紙制造的載具前往銀河系中心與外星智慧生物會面。在路上，伊萊看到了難以形容的壯麗天體。他不知道該如何用言語來記錄這一幕。他只是嘆了口氣，說道：“我們應該派一位詩人！”
人們普遍認為，詩歌是記錄和呈現美的合適文體，詩人是描述和歌頌美的合適人選。溫伯格等人之所以被稱為“詩人科學家”，是因為他們能夠發現和描述科學中的美。在科學史上，許多科學家發現并描述了科學理論之美。傳說畢達哥拉斯發現2:1、3:2、4:3的數字比例與八度、五度、四度最和諧的音程是一致的，因此他得到了“一切皆數”的想法。相信宇宙中存在數字的普遍和諧。例如，各個天體到地球的距離應符合和諧的音程。柏拉圖繼承了這一信念，認為自然一定是完美的，天體運動也一定是完美的。亞里士多德進一步認為天體一定是由完美的第五元素組成的。哥白尼為了恢復和維護這種古希臘信仰而做出了革命性的舉動。開普勒對行星運動規律的探索也受到古希臘信念的指導，即“宇宙中有預定的和諧”。眾所周知，從哥白尼到開普勒，科學打開了現代的大門。
許多現代物理學家也談到了美在科學中的作用。 1974年，量子電動力學創始人之一狄拉克在哈佛大學發表演講。他告訴參加講座的研究生：只要注意方程的美，不管這些方程意味著什么。當時在場的溫伯格認為這對學生來說可能不是一個好建議，但他承認對物理學之美的追求貫穿了物理學的歷史。在《終極理論之夢》一書中，他專門用“美麗的理論”一章來談論物理學中的美，認為美是向終極理論前進的標志。 1987年，溫伯格在牛頓《自然哲學的數學原理》出版300周年之際，做了一場關于“牛頓之夢”的紀念演講，其中他提到“如果我們談論的是非常基本的現象，那么在某種美學中思考在某種程度上很重要。”他還強調：“我們追求的美是一種特殊類型的美……我們追求的美理論可以給我們一種任何事物都無法改變的美。”溫伯格還用物理學家惠勒的話來說明他的觀點： “當我們最終認識到自然的終極法則時，我們會想知道為什么它們從一開始就不那么明顯！”
顯然，在溫伯格以及許多其他物理學家看來，科學理論之美的最基本屬性之一就是簡單性。在一篇短文《面對奧布萊恩》中，溫伯格詳細闡述了他的世界觀和認識論，他堅信，當我們深入研究解釋自然的鏈條時，用于解釋的原則“似乎變得更簡單、更統一”。 “我們用越來越少的原理來解釋越來越多的事物”，“我們發現了一些普遍的原理，它們既非常簡單又非常美麗，那就是自然法則。”溫伯格為《喬治》雜志撰寫的一篇文章《紅色科邁羅》描述了他如何發現電弱統一理論，溫伯格將他的工作描述為“試圖為復雜現象提供簡單的解釋”。
溫伯格非常關注解釋鏈末端的這個東西，認為這是物理學乃至科學的最終目標。溫伯格在一篇名為《一位量子物理學家的深夜沉思》的文章中寫道：“如果你問任何關于事物為什么會是現在這個樣子的問題……，解釋總是會簡化為更深層次的理論形式。更深層次并不意味著數學上更深刻或更有用，但意味著更接近我們解釋的起點”他舉了一個例子：“很多礦物學和生理學都是用化學來解釋的，而化學是基于普通物質的物理學。根據基本粒子的標準模型進行解釋。”
溫伯格就“終極理論之夢”接受Watch記者采訪
溫伯格的思想實際上被恰當地稱為“還原論”。 1996 年“劉易斯·托馬斯獎”的另一位獲得者戴森將物理學中的還原論描述為“將物理現象世界還原為一組有限的基本方程”的嘗試。他還比較了薛定諤和薛定諤狄拉克在量子力學方面的工作，稱其為還原論的勝利，“化學和物理學令人眼花繚亂的復雜性被簡化為兩種形式的代數符號”。
事實上，還原論在某些場合被用作貶義詞，被認為是一種過時的機械論哲學，應該被拋棄。有人還把還原論稱為“物理帝國主義”，溫伯格也委婉地承認自己在某種程度上是一個物理帝國主義者：也就是說網校頭條，他相信物理學家提供了一套可以解釋其他一切的理論。自然法則和其他科學似乎只是物理學的衍生物。
溫伯格曾多次闡述他的還原論觀點。他的《終極理論之夢》可以說是一首還原論的贊歌，專門有一章叫“為還原論喝彩”；在《仰望天空》中，書中還包括《牛頓理論、還原論和國會辯論的藝術》、《還原論的回歸》和《大還原：20世紀的物理學》等文章。 “還原論的回歸，”溫伯格寫道：“從牛頓時代到我們這個時代，我們已經看到了越來越多的我們知道如何解釋的現象，并且“理論不斷地被在簡單性和普遍性方面有所改進”，“由于簡單和普遍的規律，自然界中的一切都是它本來的樣子（受到初始條件和歷史偶然性的一些限制），所有其他科學定律在某種意義上都可以簡化為這個定律。”
按照還原論的思想，沿著解釋鏈條，終點就是解釋一切的終極理論。溫伯格在《牛頓的夢》中說：“牛頓的夢想是系統化一些簡單的原理，這些原理可以解釋為什么一切都應該是這樣的。”這當然也是溫伯格的夢想，《終極》《理論夢想》激情地表達了實現這個夢想的信心。溫伯格在《物理與歷史》一文的最后寫道：“終極理論將是一個具有無限有效性的理論，一個可以應用于整個宇宙所有現象的理論。一旦最終實現，這個理論將成為我們關于世界的知識的永久部分以及我們作為基本粒子物理學家的工作都將結束。”
傳說亞歷山大大帝因不再有世界可供他征服而哭泣。 1980年，霍金在劍橋大學盧卡森數學教授的就職演講中雄心勃勃地聲稱物理學家已經瞥見了“終極理論”的輪廓；在《時間簡史》中他還聲稱：科學家們正處于發現終極“萬物理論”的邊緣。如果這一天真的到來，溫伯格可能不會哭。
然而霍金已經以《哥德爾與物理學的終結》的演講宣布了他對“終極理論”信仰的背叛：他現在認為人類不可能找到這樣一個終極理論；而溫伯格似乎仍然在堅持，仍然在追求這個最終的理論。溫伯格的堅持和追求即使是堂吉訶德式的，仍然值得尊敬。人類對自然的認識和適應也因為這樣的堅持和追求而不斷提高。