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霍金遗作赏析

- 卢昌海 -

最近比较热门的一本科普新书是霍金的遗作《大问题简答》 (Brief Answers to the Big Questions)。此书是据霍金为回答十个 “大问题” 而准备的档案汇编所成，集热门人物 (霍金)、热门问题、热门事件 (霍金去世) 于一体。前些天我在上下班路上读了此书并记了些随感，此书的中译本大约尚未问世，姑将随感汇整一下，以飨读者。

此书在正文之前附有前言和简介各一篇，其中前言出自奥斯卡奖得主、影片《万物理论》 (The Theory of Everything) 中霍金的扮演者埃迪·雷德梅恩 (Eddie Redmayne)，显示了出版商将通俗进行到底的决心；简介倒是专业的，由霍金的老友、 2017 年诺贝尔物理学奖得主基普·索恩 (Kip Thorne) 所撰，内容也不无 “干货”，但同时却以较大篇幅介绍了索恩自己的引力波研究，似有 “植入广告” 之嫌——当然， “广告” 的水准是很高的。:-)

在谈论 “大问题” 之前，霍金先简答了一个小问题：我们为什么必须问大问题？这个简答有很大部分是霍金的自我简介，其中我印象最深的是这样一句话——写得很美： “我在这颗行星上度过了不同寻常的一生，同时用思维和物理定律遨游着宇宙。我到过我们星系的最远端，在黑洞的内部旅行过，也回到过时间的起点…… 但如果不是因为有那些爱我以及我爱的人，宇宙其实是空的。没有他们，我将失去所有的精彩。”

《大问题简答》一书出版后，媒体的报道大都突出了霍金对 “上帝存在吗？” 的回答，这是最吸引眼球的，也恰好是此书简答的第一个 “大问题”。霍金的回答——作为对宇宙存在的最简单解释——是 “上帝不存在，没有谁创造宇宙，也没有谁主宰我们的命运。” 具体地说，霍金认为：宇宙的总能量恰好为零，从而可以 “免费” 产生；此外，时间本身始于大爆炸，从而因果追问只在大爆炸之后才有意义，创世者问题则是伪问题。这一简答的逻辑相当清晰，不过所涉及的宇宙学观点乃一家之见，因此若要吹毛求疵的话，在简答的同时若能补充一点：即哪怕科学尚不能解释宇宙起源，也不等于上帝存在，在我看来会更周备——因为宗教最无赖的地方之一，就是把科学不能解释的东西自动归为自己的成功。其实，科学不能解释并不等于一切胡扯就自动成立。

此书简答的第二个 “大问题” 是：一切如何开始？由于前一个问题已谈及了宇宙起源 (霍金将论述上帝不存在的努力集中在解释宇宙起源上——因为起源之后的宇宙显然遵循物理定律，无需上帝)，从而已在一定程度上回答了这一问题 (即一切——包括时间本身——都始于大爆炸)，因此这部分更多地是介绍背景知识。在回答之余，霍金顺便也谈及了宇宙的未来，不过稍有些意外的是，他只谈了几种 “陈旧” 的可能性，而未涉及近来较热门的 “大撕裂” (Big Rip)。

“我打算臆测一下生物在宇宙中的发展，尤其是智慧生物的发展。我会将人类包含在内，虽然其在历史上的许多行为是相当愚蠢的……”——霍金用这样一句鞭策人类的话展开了第三个 “大问题”：宇宙中存在其他智慧生物吗？霍金倾向于认为答案是肯定的，即宇宙中存在其他智慧生物，但他表示，对方尚未注意到我们。霍金并且认为，我们跟其他智慧生物的初次相遇未必会比美洲原住民遇到哥伦布更愉快——也因此，他不认为 UFO 跟其他智慧生物有关，因为与后者的真正相遇恐怕会明显得多，也不愉快得多。

此书简答的第四个 “大问题” 是：我们能预测未来吗？这个在经典物理学时代不是问题的问题，其要点在于如何理解量子力学的 “非决定论”。对此，霍金首先提到了量子力学的波函数演化是决定论的——因此 “我们能预测的只是波函数” (不过他没有提及预测波函数所需解决的如何获知初始波函数的问题)；其次，霍金认为通过波函数能得到经典决定论的一半——即 “完全确定” (with certainty) 地预测 “位置和速度的一种组合” (究竟何种组合可以 “完全确定” 地预测，他未作解说)；最后，霍金表示，由于无法观测黑洞内部，就连对 “位置和速度的一种组合” 的预测也有可能是办不到的——也就是说，答案基本上是否定的。

黑洞内部有什么？——这第五个 “大问题” 几乎是答问形式的破坏者。你也许以为，假如你活着进入黑洞内部 (对大黑洞来说这是可以办到的)，从回答中将能知晓自己会看到什么，其实不然。从这个意义上讲，问题并未得到回答。不过另一方面，霍金借这个问题展开的有关黑洞的介绍虽然简短，却很全面，涵盖了黑洞概念的缘起和演化、宇宙监督假设、黑洞热力学、黑洞信息悖论等。其中对黑洞信息悖论的介绍或可视为对问题的抽象回答，即黑洞内部储存着信息 (虽然按霍金所青睐的理论，信息其实是储存在视界上而不是黑洞内部的)。该问题作为答问形式的破坏者的另一个层面是：其中提到的宇宙监督假设倘若成立 (这是霍金所倾向的可能性)，有关前一个问题的 “由于无法观测黑洞内部……” 那部分回答就无效了 (因为那样的话，无法观测黑洞内部将不会妨碍对发生在黑洞之外的物理过程的预测)。