【特约】作为“宇宙信使”的科学人霍金

作为“宇宙信使”的科学人霍金

段伟文

（中国社科院哲学所研究员）

霍金在当代物理学界是一个十分重要的人物，也是三十年来世界上最畅销的科普书籍的作者。记得《时间简史》中文版是92年出版的，当时的文化氛围十分消沉，但该书的出版令人眼前一亮，好像一个事件一样，在知识界引起了很大的反响，甚至不管看得懂的人还是看不懂的人都会买一本看。

霍金在《时间简史》所论及的量子宇宙论乃其主要工作之一，是对现代宇宙学的奠基性假说大爆炸理论的重要修正与发展。按照大爆炸理论，宇宙起源于奇点爆炸。所谓奇点处于物理规律起作用或用于描述自然现象的数学方程有解的极限尺度——普朗克尺度，如普朗克时间、普朗克长度等——若时间或长度小于这个尺度，物理规律是不存在的。由于早期的大爆炸理论不能完全解释宇宙所呈现出的一些大尺度特征，古斯、林德等人提出了暴涨理论，在宇宙的极早期引入了一个加速膨胀阶段，以使目前观察到的宇宙的各种特征得到自洽的解释。但这个增添的假说仅仅通过参数的选择替代初始条件的选取，只能解释宇宙开端的极早期是什么样子，而不能回应宇宙为何得以起源这一“第一推动”问题。为此，霍金将量子力学与广义相对论结合起来，提出了基于量子引力的量子宇宙论以化解这一问题。

毋庸置疑，霍金的非凡之处在于其与伽利略、牛顿以及爱因斯坦一脉相承，致力于以科学的世界图景揭示宇宙万物的终极奥秘。我们之所以说霍金伟大，盖因其试图以高度抽象的数学与物理构建可阐释万有的基础理论，将宇宙中最微小的作用和最巨大的能量自洽地连接在一起。此目标何其艰深与困难！在寻求这一科学圣杯的道路上，霍金杰出的科学成就加之巨大的传播效应，使其成为当代科学理论研究群体的代言人，在有关黑洞辐射的赌局与虫洞预言等场景中，他已俨然伴演起“宇宙信使”的角色。

霍金在世俗世界无与伦比的影响力并不在于对人们生活的改变，而恰在于其物理学理论研究之高冷。尽管人们一直囿于常识并沉湎于奇技淫巧，对于高深抽象的科学理论盖因下意识里的不堪隔膜，而持有某种微妙且莫名的景仰。现代科学的世界图景往往不同于常识，而理论科学前沿无远弗届的知识力量与恒久不变的思想魅力恰恰在此。回望伽利略时代，人们明明看到并认为太阳是绕着地球转的，但伽利略偏不认为如此。不论牛顿提出的惯性定律，还是爱因斯坦的相对论时空观，均迥异于常识。现代物理学所提出的黑洞、夸克模型亦体现了科学的世界图景与常识的差异。谈到宇宙，若依据常识性的概念，人们一般会认为宇宙涵盖上下四方、往来古今，了无边际，无所不包。现代宇宙学所讲的宇宙则超越了常识乃至哲学的宇宙观，聚焦可观测的宇宙，进而由观测到的遥远天体的相互远离倒推出宇宙起源于最初的奇点爆炸。

可话又说回来，量子宇宙论等科学理论所深描的有别于常识的世界图景固然高妙，但也存在着其所预言与描绘的理论实体不可直接观测的悖论。无论是弥漫于宇宙的暗物质，还是作为世界基石的夸克和超伴子，往往是不可见或不可直接观测的东西，只能钻天打洞地设法探寻其存在的踪迹，间接地证明其存在。在这些理论实体的重要性与探寻其存在踪迹所遭遇的巨大困难之间，无可避免地形成了一条“存在论——认识论”鸿沟。

科学难以自洽之日，正是哲学显身手之时。为此，科学哲学家提出了诸多版本的科学实在论、反实在论和非实在论。作为当代大物理学家的霍金虽然对哲学有自己的看法，甚或多少有点科学家对哲学的傲慢与偏见，但他的相关哲学思考其实比专业搞科学哲学的更到位。何以见得？且不说“他更有资格探讨相关的科学哲学问题”之类有伤哲学家面子的“实话”或“妄语”，作为当代物理学的代表性人物，他进行哲学辨析时对涉及的科学内容更清楚，思考的宗旨很明确，那就是为了更好地理解科学、解释自然；相比之下，科学哲学家的工作一则难免因缺乏对科学前沿的透彻理解而对必要的知识背景有所隔膜，二则可能在“为了更好地理解科学”与“为了科学哲学自身的发展”两个目标之间游移。正如我们所看到的，他也讲实在论，特别是在《大设计》一书中曾专门论及模型实在论。

不无吊诡的是，纵观20世纪以降的物理学，从相对论、量子力学到粒子物理和现代宇宙学，玻尔、爱因斯坦、惠勒、霍金等科学家对科学理论的自洽、理论实体的实在性等科学基础的讨论，虽不乏洞见却往往是被动的，且此被动局面呈现出愈益严重之势。究其缘由，盖因随着前沿理论的抽象化和实验观测的复杂化程度双双提升，两者间高度不对称的情形非但未得到改善甚至有加剧的趋势。面对两者间的张力所导致的“存在论——认识论”鸿沟的加剧，无论是科学家还是哲学家，都尚未找到行之有效的化解之道。

这一理论危机的实质显然并非哲学或科学哲学的相关研究步履维艰，而是几乎纵贯20世纪的、以物理学为中枢的科学帝国的构想，可能正无可避免地处于被弱化和消解的境地。简言之，理论物理可能不再被绝对地视为科学的基础的基础，物理学与其他科学的关系不再以单一的还原论阶梯和序列论座次。在世纪之交出现的“科学的终结”的讨论中，这种以强还原论为主轴的现代科学版图的历史宿命已露端倪。如果不仅仅将“科学的终结”当作某种噱头，有待展开争论的是，尽管人们曾对基于抽象理论的现代科学寄予厚望，但其所构建的离常识越来越远、观测日益困难、实验成本趋向无法承受的世界图景还能走多远？固然不应简单地断言“科学的终结”乃不可阻挡的必然情态，但在购买了大量的科学仪器，并准备以此在诸多基础科学领域领跑世界之时，我们还有必要考量事情的另一面，即实验设备和数据采集上的大幅度改进，在多大程度上可能导致理论架构上的突破与跃迁。

霍金对此怎么看已无从知晓，但由他最近二、三年对人工智能的高度关注不难看到，当代科学越来越技术化，甚至出现了以技术为发展主轴的态势，科学的版图正在由以往的科学帝国嬗变为科技帝国。不论霍金是否认识到或默认这一点，他无疑已经进行了某种自我升级，在其“宇宙信使”道袍上缀上了一枚“未来信使”的徽章，将思考的触角延伸至对未来科技危机和文明危机的忧思。

作为曾经的科学帝国最有影响力的标志性人物，霍金的逝世标志着一个时代的终结，或者说他在很大程度上可以被视为“科学的终结”最具有代表性的具象。

伟大是一种现象。霍金之所以这么出名，除了在科学上有很大的成就，与他超强的传播力不无关系。作为科普传播的高手，他写的书其实都很薄，如《时间简史》、《果壳中的宇宙》等。曾经与他在科学上有过合作并同获爱丁顿奖的牛津大学数学物理学家彭罗斯的书就厚得多，《皇帝的新脑》和《通往实在之路》都很厚，后者甚至达一千多页，可见两人在科学传播上的风格确不一样。彭罗斯的思想无疑是深刻的，但读者面相对窄，影响不及霍金广泛。因此，从传播的角度讲，普及性读物写得薄一点、通俗一点，传播效益似乎更大。

……

斯人已逝，宇宙无声。

世界需要魔法师，谁是下一个霍金？