南京大学小百合站 -- 文章阅读 [讨论区: DII]  发信人: skater(金色的麦田~), 信区: DII. 本篇人气: 67 标 题: [转载] 霍金公开放弃“万有理论”（转载） 发信站: 南京大学小百合站 (Sat Mar 13 10:48:48 2004) 【 以下文字转载自 Physics 讨论区 】 【 原文由 hubb 所发表 】 发信人: shicong (sc), 信区: Science 标 题: 霍金公开放弃“万有理论”上帝的脑袋猜不透 发信站: 一塌糊涂 BBS (Sun Mar 7 23:30:48 2004), 本站(ytht.net) 据新华网援引《国际先驱导报》报道，英国《卫报》等媒体日前报道，著名物理学家、英国剑桥大学教授斯蒂芬·霍金宣布他已放弃对“万有理论”（theory of everything）的追求，过去他认为人们很快就能找到一个至少能在原则上描述、预测宇宙中所有事物的终极“万有理论”，而现在他认为，人们永远都获得不了这样的理论；因为根据数学中的哥德尔不完备性定理，这样的理论根本就不可能有。 T恤衫上的终极理论 霍金在题为“哥德尔和物理学的终结”的演讲中阐述了他的这一新看法。2003年上半年以来，他就这个主题在欧美多个大学发表了演讲，其最近一次演讲是2004年1月在英国剑桥大学举行的。或许是由于其理论的高深和大学的相对封闭性，大众媒体迟至现在才注意到霍金完全改变了他过去的观点。 1980年，霍金在接受剑桥大学卢卡逊数学讲座职位时以“理论物理学的终结是否已近在眼前”为题发表就职演讲，雄心勃勃地宣称，物理学家已经瞥见了一种“终极理论”的轮廓，该理论可以把所有自然规律都以一个单一的、优美的数学模型表示出来，也许它将简洁到在一件T恤衫上就能打印出来。 后来，在为他带来盛誉的《时间简史》一书中，霍金还宣称科学家们正处在发现终极“万有理论”的边缘。2003年，中国国内某出版社还曾把由霍金的一些演讲汇集成的《万有理论》一书翻译出版，全面介绍了他那关于“万有理论”可以很快成为现实的思想。 180度大转弯 然而，现在霍金的观点却来了个180度大转弯，让人甚是惊愕。不过，霍金这一转变是有根据的。 “万有理论”的追求体现了一种科学决定论，这种思想很早就有，古希腊的“原子论”认为原子是世界万事万物的最基本构成、掌握了原子的运动规律就能完全认识世界的思想，就是科学决定论的最初萌芽。在近代，拉普拉斯在牛顿力学的基础上对该思想更给予明确阐发，认为如果我们可以确定宇宙中每个粒子某一时刻的位置和速度，同时我们又知道统治它们的规律，那么我们就能计算出粒子在任何时刻的位置和速度，从而知晓、预测宇宙中任何时刻任何事物的状态。 后来，量子理论的测不准原理出现，对这种决定论思想给予了重大打击，但决定论思想仍通过变种在科学中保存了下来，并演变成试图将爱因斯坦相对论和量子理论统一起来、以单一完备形式描述宇宙所有事物的“万有理论”追求。霍金曾说，这样一个理论如此强大，知道了这个理论等于“猜透上帝的脑袋”。 吞噬信息的黑洞 霍金在“哥德尔和物理学的终结”这篇演讲中介绍了30多年来理论物理学界追求终极“万有理论”的种种卓绝努力及其失败，然后引用著名数学家哥德尔在上世纪30年代证明了的不完备性定理，论述说数学中有限公理系统存在不可证明的命题表明，物理学家也不可能以有限数目原理构建描述整个宇宙的完备形式的“万有理论”，因为物理理论乃是通过数学模型来阐述的。 数学中的矛盾、不确定性、不可预测性意味着，物理学中也必定存在同样的问题。霍金指出：我们不是天使，可以从外面观察宇宙。相反，我们和我们的模型两者都是我们所描述的宇宙中的组成部分，而模型需要消耗能量；根据爱因斯坦质能公式，能量等于物质，物质又会使系统在引力作用下崩溃。这就像是一所图书馆里有太多的书，楼板会因此断裂，形成一个黑洞吞噬信息。要在决定论意义上描述、预测宇宙所有事物，需要有无限量的信息，而这是不可能的。 霍金否定人们可以最终获得“万有理论”，这将使追求“万有理论”的科学家们及期望看到这样一个理论的人们感到失望。许多物理学家过去就根据哥德尔不完备性定理怀疑“万有理论”是否可能，现在霍金本人也支持这种观点，无疑大大强化了其影响力。 理论追求不会终结 另一方面，那些孜孜追求终极“万有理论”的科学家们肯定还会继续他们的努力。怀有这样追求的人不会因为一些人的怀疑、否定而消极无为。毕竟，尽管哥德尔不完备性定理得到了严格证明，但霍金及其他人据此怀疑物理学上“万有理论”是否可能，则只是一种很可能如此的哲学玄思，远不是定论。 不过，霍金等人对“万有理论”的否定也并不是消极的，不等于是宣扬不可知论，因为这种否定不仅意味着宇宙中永远有不可认识的方面，更是意味着物理学永远都不会有霍金等人原先所认为的、“猜透上帝脑袋”般的“终结”。 霍金说：“现在我很高兴，我们寻求知识的努力永远都不会到达终点，我们始终都有获得新发现的挑战。没有这种挑战，我们就会停滞。”霍金的演讲题目虽是“哥德尔和物理学的终结”，但他讲的恰恰是物理学没有终结。