作為「宇宙信使」的科學人霍金
作為「宇宙信使」的科學人霍金
段偉文
（中國社科院哲學所研究員）
霍金在當代物理學界是一個十分重要的人物，也是三十年來世界上最暢銷的科普書籍的作者。記得《時間簡史》中文版是92年出版的，當時的文化氛圍十分消沉，但該書的出版令人眼前一亮，好像一個事件一樣，在知識界引起了很大的反響，甚至不管看得懂的人還是看不懂的人都會買一本看。
霍金在《時間簡史》所論及的量子宇宙論乃其主要工作之一，是對現代宇宙學的奠基性假說大爆炸理論的重要修正與發展。按照大爆炸理論，宇宙起源於奇點爆炸。所謂奇點處於物理規律起作用或用於描述自然現象的數學方程有解的極限尺度——普朗克尺度，如普朗克時間、普朗克長度等——若時間或長度小於這個尺度，物理規律是不存在的。由於早期的大爆炸理論不能完全解釋宇宙所呈現出的一些大尺度特徵，古斯、林德等人提出了暴漲理論，在宇宙的極早期引入了一個加速膨脹階段，以使目前觀察到的宇宙的各種特徵得到自洽的解釋。但這個增添的假說僅僅通過參數的選擇替代初始條件的選取，只能解釋宇宙開端的極早期是什麼樣子，而不能回應宇宙為何得以起源這一「第一推動」問題。為此，霍金將量子力學與廣義相對論結合起來，提出了基於量子引力的量子宇宙論以化解這一問題。
毋庸置疑，霍金的非凡之處在於其與伽利略、牛頓以及愛因斯坦一脈相承，致力於以科學的世界圖景揭示宇宙萬物的終極奧秘。我們之所以說霍金偉大，蓋因其試圖以高度抽象的數學與物理構建可闡釋萬有的基礎理論，將宇宙中最微小的作用和最巨大的能量自洽地連接在一起。此目標何其艱深與困難！在尋求這一科學聖杯的道路上，霍金傑出的科學成就加之巨大的傳播效應，使其成為當代科學理論研究群體的代言人，在有關黑洞輻射的賭局與蟲洞預言等場景中，他已儼然伴演起「宇宙信使」的角色。
霍金在世俗世界無與倫比的影響力並不在於對人們生活的改變，而恰在於其物理學理論研究之高冷。儘管人們一直囿於常識並沉湎於奇技淫巧，對於高深抽象的科學理論蓋因下意識里的不堪隔膜，而持有某種微妙且莫名的景仰。現代科學的世界圖景往往不同於常識，而理論科學前沿無遠弗屆的知識力量與恆久不變的思想魅力恰恰在此。回望伽利略時代，人們明明看到並認為太陽是繞著地球轉的，但伽利略偏不認為如此。不論牛頓提出的慣性定律，還是愛因斯坦的相對論時空觀，均迥異於常識。現代物理學所提出的黑洞、夸克模型亦體現了科學的世界圖景與常識的差異。談到宇宙，若依據常識性的概念，人們一般會認為宇宙涵蓋上下四方、往來古今，了無邊際，無所不包。現代宇宙學所講的宇宙則超越了常識乃至哲學的宇宙觀，聚焦可觀測的宇宙，進而由觀測到的遙遠天體的相互遠離倒推出宇宙起源於最初的奇點爆炸。
可話又說回來，量子宇宙論等科學理論所深描的有別於常識的世界圖景固然高妙，但也存在著其所預言與描繪的理論實體不可直接觀測的悖論。無論是瀰漫於宇宙的暗物質，還是作為世界基石的夸克和超伴子，往往是不可見或不可直接觀測的東西，只能鑽天打洞地設法探尋其存在的蹤跡，間接地證明其存在。在這些理論實體的重要性與探尋其存在蹤跡所遭遇的巨大困難之間，無可避免地形成了一條「存在論——認識論」鴻溝。
科學難以自洽之日，正是哲學顯身手之時。為此，科學哲學家提出了諸多版本的科學實在論、反實在論和非實在論。作為當代大物理學家的霍金雖然對哲學有自己的看法，甚或多少有點科學家對哲學的傲慢與偏見，但他的相關哲學思考其實比專業搞科學哲學的更到位。何以見得？且不說「他更有資格探討相關的科學哲學問題」之類有傷哲學家面子的「實話」或「妄語」，作為當代物理學的代表性人物，他進行哲學辨析時對涉及的科學內容更清楚，思考的宗旨很明確，那就是為了更好地理解科學、解釋自然；相比之下，科學哲學家的工作一則難免因缺乏對科學前沿的透徹理解而對必要的知識背景有所隔膜，二則可能在「為了更好地理解科學」與「為了科學哲學自身的發展」兩個目標之間游移。正如我們所看到的，他也講實在論，特別是在《大設計》一書中曾專門論及模型實在論。
不無弔詭的是，縱觀20世紀以降的物理學，從相對論、量子力學到粒子物理和現代宇宙學，玻爾、愛因斯坦、惠勒、霍金等科學家對科學理論的自洽、理論實體的實在性等科學基礎的討論，雖不乏洞見卻往往是被動的，且此被動局面呈現出愈益嚴重之勢。究其緣由，蓋因隨著前沿理論的抽象化和實驗觀測的複雜化程度雙雙提升，兩者間高度不對稱的情形非但未得到改善甚至有加劇的趨勢。面對兩者間的張力所導致的「存在論——認識論」鴻溝的加劇，無論是科學家還是哲學家，都尚未找到行之有效的化解之道。
這一理論危機的實質顯然並非哲學或科學哲學的相關研究步履維艱，而是幾乎縱貫20世紀的、以物理學為中樞的科學帝國的構想，可能正無可避免地處於被弱化和消解的境地。簡言之，理論物理可能不再被絕對地視為科學的基礎的基礎，物理學與其他科學的關係不再以單一的還原論階梯和序列論座次。在世紀之交出現的「科學的終結」的討論中，這種以強還原論為主軸的現代科學版圖的歷史宿命已露端倪。如果不僅僅將「科學的終結」當作某種噱頭，有待展開爭論的是，儘管人們曾對基於抽象理論的現代科學寄予厚望，但其所構建的離常識越來越遠、觀測日益困難、實驗成本趨向無法承受的世界圖景還能走多遠？固然不應簡單地斷言「科學的終結」乃不可阻擋的必然情態，但在購買了大量的科學儀器，並準備以此在諸多基礎科學領域領跑世界之時，我們還有必要考量事情的另一面，即實驗設備和數據採集上的大幅度改進，在多大程度上可能導致理論架構上的突破與躍遷。
霍金對此怎麼看已無從知曉，但由他最近二、三年對人工智慧的高度關注不難看到，當代科學越來越技術化，甚至出現了以技術為發展主軸的態勢，科學的版圖正在由以往的科學帝國嬗變為科技帝國。不論霍金是否認識到或默認這一點，他無疑已經進行了某種自我升級，在其「宇宙信使」道袍上綴上了一枚「未來信使」的徽章，將思考的觸角延伸至對未來科技危機和文明危機的憂思。
作為曾經的科學帝國最有影響力的標誌性人物，霍金的逝世標誌著一個時代的終結，或者說他在很大程度上可以被視為「科學的終結」最具有代表性的具象。
偉大是一種現象。霍金之所以這麼出名，除了在科學上有很大的成就，與他超強的傳播力不無關係。作為科普傳播的高手，他寫的書其實都很薄，如《時間簡史》、《果殼中的宇宙》等。曾經與他在科學上有過合作並同獲愛丁頓獎的牛津大學數學物理學家彭羅斯的書就厚得多，《皇帝的新腦》和《通往實在之路》都很厚，後者甚至達一千多頁，可見兩人在科學傳播上的風格確不一樣。彭羅斯的思想無疑是深刻的，但讀者面相對窄，影響不及霍金廣泛。因此，從傳播的角度講，普及性讀物寫得薄一點、通俗一點，傳播效益似乎更大。
……
斯人已逝，宇宙無聲。
世界需要魔法師，誰是下一個霍金？
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