第28章
看来很清楚，至少如我們所知，生命只能存在于一维時間和三维空间沒被卷曲得很小的时空区域裡。這表明，只要人们可以证明弦理论至少允许存在宇宙的這样的区域——似乎弦理论确实能做到這一点，则我們可以用弱人择原理。同样，也会存在宇宙的其他区域或其他宇宙（不管那是什么含意），那裡所有的维都被卷曲得很小，或者多于四维几乎是平坦的。但在這样的区域裡，不会有智慧生物去观察這有效维数的不同数目。另一個問題是存在至少四种不同的弦理论（开弦和三种不同的闭弦理论），以及由弦理论预言的额外维的极其繁多的卷曲方式。为何自然只挑选一种弦理论和一种卷曲方式？這問題一度似乎沒有答案，因而无法向前进展。后来，大约从1994年开始，人们发现了所谓的对偶性：不同的弦理论以及额外维的不同卷曲方式会导致四维时空中的同样结果。不仅如此，正如在空间中占据一点的粒子，也像空间中线状的弦，還存在另一种称作p-膜的东西，它在空间裡占据二维或更高维的体积。（粒子可认为是o-膜，而弦为1-膜，但是還存在p从2到9的p-膜）。這似乎表明，在超引力、弦以及p膜理论中存在某种民主：它们似乎和平相处，沒有一种比另一种更基本。看起来，它们是对某种基本理论的不同近似，而且在不同的情形下成立。人们探索了這個基本理论，但是迄今毫无成就。因为哥德尔指出，不可能用单独的一组公理系统来表述算术。我相信這儿的情形不可能比它更好，基本理论不可能存在单独的表述。這犹如你不可能只用一张单独的地圖去描述地球或者锚圈的表面：在地球的情形下，你至少需要两张地圖去覆盖每一点，而在锚圈的情形下，则需要四张。每张地圖只对一個有限的区域有效，但是不同的地圖有一個交叠的区域。整族地圖就为该表面提供了完整的描述。类似地，在物理学中对不同的情形需要使用不同的表述，但是两种不同表述在它们都适用的情形下要相互一致。整族不同的表述可以被认为是完整的统一理论，尽管它不是依照单独的假设集合表达的理论。
但是，确实存在這样的一個统一理论嗎？或者我們也许仅仅是在追求海市屋楼。看来存在三种可能性：
（1）确实存在一個完整的统一理论，如果我們足够聪明的话，总有一天将会找到它。
（2）并不存在宇宙的最终理论，仅仅存在一個越来越精确地描述宇宙的无限的理论序列。
（3）并不存在宇宙的理论；事件在一定程度之外不可能被预言，仅仅是以一种紊乱或任意的方式发生。
有些人基于以下理由会赞同第三种可能，如果存在一套完整的定律，這将侵犯上帝改变其主意并对世界进行干涉的自由。這有点像那古老的二律背反：上帝能制造一個重到以至于它也不能将其举起的石块嗎？但是上帝可能要改变主意的這一思想，這正如圣·奥古斯丁指出的，是一個想像上帝存在在時間裡的虚妄的例子：時間只是上帝创造的宇宙的一個性质。可以设想，当它创造宇宙时它知道企图做什么！
随着量子力学的发现，我們认识到，由于总存在一定程度的不确定性，不可能去完全精确地预言事件。如果有人愿意，他可以将此紊乱性归结为上帝的干涉。但這是一种非常奇怪的干涉：沒有任何证据表明它具有任何目的。的确，如果它有目的，则按定义就不会是紊乱的。现代由于我們重新定义科学的目标，所以已经有效地排除了上述的第三种可能性：我們的目的只在于表达一套定律，這些定律能使我們在不确定性原理的极限内预言事件。
第二种可能性，也就是存在一无限的越来越精确的理论序列，是和迄今为止我們的经验相符合。在许多场合我們增加了测量的灵敏度，或者进行了新的类型的观测，只是为了发现還沒被现有理论预言的新现象，为了囊括這些，我們必须发展更高级的理论。现代的大统一理论预言：在大约100吉电子伏的弱电统一能量和大约1000万亿吉电子伏的大统一能量之间，沒有什么本质上新的现象发生。所以，如果這個预言是错的话，人们并不会感到非常惊讶。我們的确可以预料，能够去找几個新的比夸克和电子——這些我們目前以为是“基本”粒子——更基本的结构层次。
然而，看来引力可以提供這個“盒子套盒子”的序列的极限。如果人们有一個比1000亿亿（1后面跟19個0）吉电子伏的所谓普郎克能量更高能量的粒子，它的质量就会集中到如此的程度，以至于会脱离宇宙的其他部分，而形成一個小黑洞。這样看来，确实当我們往越来越高的能量去的时候，越来越精密的理论序列应当有某一极限，所以必须有宇宙的终极理论。当然，普郎克能量离开大约几百吉电子伏——目前在实验室中所能产生的最大的能量——非常远，我們不可能在可见的未来用粒子加速器填补其间的差距！然而，宇宙的极早期阶段是這样大能量应该发生的舞台。我以为，早期宇宙的研究和数学一致性的要求，很有可能会导致我們中的某些人在有生之年获得一個完整的统一理论。当然，這一切都是假定我們首先不使自身毁灭的前提下而言的。
如果我們确实发现了宇宙的终极理论，這意味着什么？正如第一章所解释的，我們将永远不能肯定我們是否确实找到了正确的理论，因为理论不能被证明。但是如果理论是数学上协调的并且总是给出与观察一致的预言，我們便可以适度地有信心认为它是正确的。它将给人类为理解宇宙的智力斗争歷史长期的光辉篇章打上一個休止符。但是，它還会改变常人对制约宇宙定律的理解。在牛顿时代，一個受教育的人至少在梗概上掌握整個人类知识。但从那以后，科学发展的节奏使之不再可能。因为理论总是被改变以囊括新的观察结果，它们从未被消化或简化到使常人能理解。你必须是一個专家，即使如此，你只能希望适当地掌握科学理论的一小部分。另外，其发展的速度是如此之快，以至于在中学和大学所学的总是有点過时。只有少数人可以跟得上知识快速进步的前沿，但他们必须贡献他们的毕生，并局限在一個小的领域裡。其余的人对于正在进行的发展和它们产生的激动只有很少的概念。70年以前，如果爱丁顿的话是真的，那么只有两個人理解广义相对论。今天，成千上万的大学研究生能理解、并且几百万人至少熟悉這种思想。如果发现了一套完整的统一理论，以同样方法将其消化并简化，以及在学校裡至少讲授其梗概，這只是時間的迟早問題。我們那时就都能够对制约宇宙的定律有所理解，并对我們的存在负责。
即使我們发现了一套完整的统一理论，由于两個原因，這并不表明我們能一般地预言事件。第一是我們无法避免不确定性原理给我們的预言能力设立的极限。然而，更为严厉的是第二個限制。它是說，除了非常简单的情形，我們不能准确解出這理论的方程。（在牛顿引力论中，我們甚至连三体运动問題都不能准确地解出，而且随着物体的数目和理论复杂性的增加，困难愈来愈大。）除了在最极端状态下，我們已经知道规范物体行为的定律。特别是，我們知道作为所有化学和生物基础的基本定律。我們肯定還沒有将這些学科归结为可解問題的状态；我們在从数学方程来预言人类行为上只取得了很少的成功！所以，即使我們确实找到了基本定律的完整集合，在未来的岁月裡，仍存在着发展得更好的近似方法，使得我們在复杂而现实的情形下，能完成对可能结果的有用预言的、這一智慧的、富有挑战性的任务。一個完全的、协调的统一理论只是第一步，我們的目标是完全理解发生在我們周围的事件以及我們自身的存在。
第十一章结论
我們发现自已是处于使人为难的世界中。我們要为自己在四周所看的一切赋予意义并问道：什么是宇宙的性质？我們在它之中的位置如何，以及宇宙和我們从何而来？为何它是這個样子的？我們采用某种“世界图”来试图回答這些問題，如同无限的乌龟塔——一個支持平坦的地球是這样的一种图象一样，超弦理论也是一种图象。虽然后者比前者更数学化、更精确，但两者都是宇宙的理论。两個理论都缺乏观察的证据：沒人看到一個背负地球的大龟，但也沒有人看到超弦。然而，龟理论作为一個好的科学理论是不够格的，因为它预言了人会从世界的边缘掉下去。除非发现它能为据說在百慕达三角消失的人提供解释。這個预言和经验不一致！
最早先在理论上描述和解释宇宙的企图牵涉到這样的思想，事件或自然现象是由具备人类感情的灵魂所控制，它们的行为和人类非常相像，并且是不可预言的。這些灵魂栖息在自然对象之中，诸如河流和山岳，包括诸如太阳和月亮這样的天体之中。它们必须被祈祷并供奉，以保证土壤的肥沃和四季的变化。然而，一些规律性逐渐地被注意到：太阳总是东升西落，而不管是否用牺牲去对之进贡。
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