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了解和了解世界:對溫伯格《第三次沉思》的沉思

作者:灑上清晨的微風
了解和了解世界:對溫伯格《第三次沉思》的沉思

作者 | 施郁(複旦大學實體學系教授)

斯蒂芬·溫伯格教授是當代最傑出的理論實體學家之一,對量子場論、粒子實體和宇宙學做出很多貢獻。1967年,他提出了弱互相作用和電磁互相作用的統一理論,後來被稱為電弱統一理論,成為粒子實體标準模型的一部分。他是以分享了1979年諾貝爾實體學獎。

溫伯格于1954年獲得康奈爾大學學士學位,1957年在普林斯頓大學獲得博士學位。1973年,他成為哈佛大學尤金·希金斯講座教授。1982年以後,他是得克薩斯大學奧斯汀分校的傑克·S.喬西—韋爾奇基金會講座教授。

溫伯格也是最吸引讀者的、最受尊重的、傑出的科學傳播大師之一。因為寫作上的成就,他獲得1999年劉易斯·托馬斯科學寫作獎和2009年詹姆斯·喬伊斯獎。他獲得的2021年度科學突破獎特别獎(于2020年9月公布)除了“獎勵他對基礎實體持續的上司,對粒子實體、引力和宇宙學的廣泛影響”,也獎勵他“對廣大公衆進行科學傳播”。

溫伯格做過很多公衆演講,寫過很多科普文章和雜文,出版過很多書,涉及面極廣,包括天文學、宇宙學與實體學、實體學家、科學史、還原論、科學論戰、公共事務、政治、宗教、給學生的建議、個人經曆,等等。

溫伯格1977年出版暢銷書《最初三分鐘》,為大爆炸宇宙學在科學家和公衆中的傳播起到了曆史性作用。1982年,他又出版了《亞原子粒子的發現》,内容來自他此前的兩年中在哈佛大學和得克薩斯大學奧斯汀分校的兩次實體學史課程。他在序言中指出,20世紀實體學的發現已經是文化的一部分。

1986年,費曼和溫伯格在劍橋發表了紀念狄拉克的演講,兩人的演講分别是“反粒子的理由”和“尋找實體學的終極定律”,被彙內建《基本粒子和實體學定律》。

溫伯格将後來的公衆演講和報刊文章彙編為三本文集——《仰望蒼穹》《湖畔遐思》以及這次的《第三次沉思》,基本對應他2000年之前、2000—2008年和2009—2018年三個時期的作品。用他自己的話說,他的演講和文章清晰展示了他作為“理性主義者、務實者、還原論者,以及虔誠的世俗之人”的思想。

溫伯格僅在1978年通路過中國。2020年,我邀請溫伯格,于10月24日通過中國科學技術館的平台,做了一次面向全網直播的公衆演講,題目是“極大和極小”。我擔任現場翻譯,也和他進行了對話。這是他第一次面向中國聽衆的公衆演講。

活動開始時,我特意向觀衆展示了一本《第三次沉思》英文版圖書,并問溫伯格教授,書名的意思是不是“第三本文集”,得到了肯定的答複。

最後,溫伯格寄語中國的公衆,特别是青少年,總結了他幾十年工作中的心态:

“作為一位實體學家,回顧20世紀50年代開始的幾十年工作,那是非常大的樂趣。時不時發現一個理論想法,促成開展證明這個想法的實驗,或者解釋已知但似乎奇怪的東西,這是多麼令人激動。但并不總是這樣愉快,很多時間花在了行不通的想法上。我經曆的失敗多于成功,這在科學工作中是典型的。但是少數的成功彌補了其他的不成功。是以要堅持工作。”

我很高興現在将這段話轉達給這本書的讀者,也很高興向大家推薦《第三次沉思》這本文集。

了解和了解世界:對溫伯格《第三次沉思》的沉思

作者: [美]斯蒂芬·溫伯格

譯者: 秦麥 / 孫正凡

出版時間 2022-1

出版社: 中信出版集團

與前兩本文集一樣,溫伯格的很多散文起源于演講,然後寫成文章,多半發表在《紐約書評》上。是以我們現在讀這些文章,就像在聽溫伯格娓娓道來,不知不覺,增加了對于世界的很多方面的了解和了解,特别是對于科學,也促進我們去思考這些問題。

這本書被粗略分成四個方面:科學史、實體學與宇宙學、社會觀評和個人遐思。

我先介紹一下“科學史”部分裡的幾篇文章。

閱讀《天文學的用處》,就像當初遊船上的聽衆,聽溫伯格發表這個演講,了解從古至今天文學與人類文明的關系,二分二至這樣的生活知識,以及天文學對于海上航行的用處,等等。這篇文章後來成了《給世界的答案》一書的第六章的基礎。

在《發現的藝術》中,溫伯格向各種背景的聽衆解釋實體學家怎麼做研究,怎麼發現研究的問題所在,以及現在粒子實體實驗的情況。

《始于盧瑟福的粒子實體發展史》介紹了從盧瑟福發現原子核開始,粒子實體的發展曆史。而《标準模型的興起》介紹了宇宙學标準模型和粒子實體标準模型這兩個标準模型的發展曆史,強調了這兩個領域的關系和融合趨勢。出于謙虛,溫伯格沒有提起,這兩個“标準模型”之名都是他起的。

《長的時間和短的時間》是溫伯格為另一位理論實體學家特·胡夫特的書所寫的序言,談了極長和極短的時間尺度。此文讓我想起溫伯格應我之邀所發表的公衆演講“極大和極小”,關于極大和極小的空間尺度。二者正好是關于時間和空間兩個方面。

在《關注當下——科學的輝格史》和《科學的輝格史:一次交流》中,溫伯格指出從當代的角度評判曆史,即輝格史觀,在科學史上是有一席之地的。這是因為科學的目的是了解世界,追求真理,科學上有對錯。之是以有這個問題的讨論,是因為他自己的書《給世界的答案》展現了這樣的觀點。最近兩年我開設了科學史課程,用溫伯格的這本書作為主要參考書,我非常喜歡這本書,贊賞他的觀點。

在“實體和宇宙”部分,溫伯格介紹了基本粒子、宇宙、對稱性和希格斯玻色子這些核心概念。溫伯格本人對這些議題的研究做出過重要貢獻。在《量子力學的麻煩》中,溫伯格介紹了量子力學中,關于測量中的機率,包括溫伯格在内的很多實體學家還覺得不滿意。

在“社會觀評”部分,溫伯格對太空項目、大科學、總統競選、稅率、載人航天以及懷疑主義發表了自己的看法。在“個人遐思”部分,溫伯格回憶了自己學生時代的經曆,談了科學寫作,以及理論實體學家和創造性藝術家的工作方法上的相似(這是他獲得詹姆斯·喬伊斯獎時發表的演講)。

2021年7月23日,溫伯格在奧斯汀仙逝,終年88歲。想起前一年網絡演講對話結束時,溫伯格歡迎我再去得克薩斯,深感怅然。

從這本書中的《安息于得州的教育家和學者們》一文的按語中,我們了解到溫伯格将葬在奧斯汀的得克薩斯州墓園。溫伯格在文中寫道:

“教育者們大概不會擁有可以和'得克薩斯之父'斯蒂芬·奧斯汀或者美國内戰時的南方首任兩線總司令阿爾伯特·西德尼·約翰斯頓紀念碑比肩的墓碑,但是至少他們可以安息在此,為得州科學與學術的繁榮給出無聲的證明。”

安息吧,溫伯格教授,您也為得州科學與學術的繁榮做出了傑出的貢獻。

在這本書前言中,溫伯格坦誠地提前向讀者緻謝:“我希望這不是最後一部文集。不過……”

讓我們品味這本書,作為對斯蒂芬·溫伯格教授的紀念吧。

本文選自 《第三次沉思》序言 中信出版集團,2022年1月出版

延伸閱讀

01

了解和了解世界:對溫伯格《第三次沉思》的沉思

譯者: 王麗

重慶大學出版社 2015-9

02

了解和了解世界:對溫伯格《第三次沉思》的沉思

譯者: 楊建邺 肖明

湖南科學技術出版社 2018-1

03

了解和了解世界:對溫伯格《第三次沉思》的沉思

譯者: 李泳

04

了解和了解世界:對溫伯格《第三次沉思》的沉思

譯者: 黃豔華 / 江向東

上海科技教育出版社 2004-11

05

了解和了解世界:對溫伯格《第三次沉思》的沉思

譯者: 丁亦兵

科學出版社 2015-3

制版編輯 |-小圭月-

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