撰写者 |牛卫星（中国科学技术大学教授）
著名理论物理学家、诺贝尔物理学奖获得者史蒂芬·温伯格于2021年7月23日去世，享年88岁。他是《引力与宇宙学》、《最初的三分钟》、《宇宙之梦》的作者。终极理论》等。
我介绍过两个“史蒂芬”，一个是史蒂芬·霍金（《文经》2003年第1期），另一个是史蒂芬·沃尔夫拉姆（《文经》2003年第3期），我现在要介绍的人恰好是一位“史蒂芬”。斯蒂芬”。有这个名字的人特别适合当科学家吗？美国有一个组织叫国家科学教育中心，其宗旨是捍卫公立学校的进化论教育。为了纪念刚刚去世的生物学家史蒂芬·杰伊·古尔德（ Jay Gould，1941-2002），该机构在其网站上推出了一个有些玩笑的“史蒂夫计划”，让世界上所有支持进化论、反对神创论的科学家和被命名为“Steve”（包括发音相近的、、、等）的人都去登记、签名。截至2005年2月22日，已有543名“史蒂夫”签约，其中包括著名的史蒂芬·霍金和史蒂芬·温伯格（ ）。
温伯格本人
无论是在专业领域还是大众领域，温伯格的名气其实甚至比霍金还要好。温伯格因提出电弱统一理论：统一电磁力和弱相互作用力，与另外两位物理学家共同获得1979年诺贝尔物理学奖；霍金能否因其黑洞理论获得诺贝尔奖仍是未知数。 1977年，温伯格出版了科普巨著《前三分钟》（科学出版社，1981），以通俗而精彩的方式介绍了有关宇宙起源的现代概念。它在洛阳非常流行，已被翻译成22种语言。当霍金写《时间简史》时，他模仿的人是温伯格，他希望《时间简史》能像《前三分钟》一样成功和畅销——他也做到了。
温伯格现在在德克萨斯大学奥斯汀分校物理与天文学系任教。曾就读于康奈尔大学、哥本哈根大学和普林斯顿大学，获得十多所著名大学的荣誉学位，并在哥伦比亚大学、加州大学伯克利分校、麻省理工学院和哈佛大学任教。他还当选为英国皇家学会、美国科学院、美国科学与艺术学院和美国哲学学会的会员。 1991年，布什总统在白宫授予他国家科学奖章。他还是美国物理学会安德鲁·吉门特奖和斯蒂尔基金会-美国物理学会科学著作奖的获得者。
在温伯格获得的所有奖项中，特别值得一提的是 1999 年洛克菲勒大学颁发的刘易斯奖。该奖项颁发给“其观点和观点能够向人们揭示科学的审美和哲学维度，不仅提供新的信息，而且像诗歌和绘画一样引起人们的沉思甚至启蒙”的科学家和作家。温伯格因“在热情而清晰地传达基础物理学的概念、历史、解释和美学维度方面取得的杰出成就而获奖”。
获得“刘易斯·托马斯奖”的科学家也被称为“诗人科学家”。这个标题不仅肯定了他们的写作技巧，也充分概括了他们对科学的美学和哲学方面的思考。事实上，以该奖项命名的美国微生物学家、免疫学家刘易斯·托马斯（Lewis，1913-1993）就是这样一个将科学写得像文学作品一样精美的成功典范。他以自己的名字获奖。以此奖项命名。
温伯格获奖主要是因为他为普通读者撰写的著作《最初的三分钟》和《终极理论之梦》（1992年，中译：湖南科学技术出版社，2003年）。事实上，温伯格经常在《纽约书评》、《科学美国人》等大众媒体上发表文章阐明他对科学的看法和看法。在这些文章中，他同样用优美生动的文笔阐述了他的科学观点。他明确地将自己表达为理性主义者、还原论者、现实主义者和非宗教人士，并且一些文章致力于在科学的文化对手面前捍卫科学。其中一些文章于2001年结集出版。2004年底，我们有了该文集的中译本：《仰望天空：科学反击其文化对手》（上：及其，上海科学技术教育出版社，2004 年 11 月）。在这些作品中，温伯格对文字的驾驭能力纯熟，文字中浸透着对物理学的热情，无愧于“诗人科学家”的称号。
科学的文化敌人
西方有句谚语：在木匠眼里，月亮是木头做的。在基本粒子物理学家温伯格眼中，宇宙是由基本粒子构成的。这是最自然的事情。自从古希腊德谟克利特和他的老师留西伯提出世界是由原子（最小的不可分割的粒子）组成以来，原子论一直是唯物主义的支柱。尽管原子理论的内容在两千多年后被物理学家大大丰富，原子也早已被打破，但物理学家却发现了更多的基本粒子，并正在研究更小尺度的结构——超弦。但无论是德谟克利特的原子，还是今天的基本粒子，都被认为是客观真实的。用温伯格的话来说，就像操场上的岩石一样真实。
但也有人说，夸克等基本粒子是一群科学家构造出来的，科学事实和科学理论也是构造出来的。科学理论“只是组织我们经验的一种人为方式”。是可以忍受的，哪一种是不能忍受的？温伯格当然觉得有义务站出来反驳这样的言论，他显然是最有资格和权利站出来捍卫科学的人。
温伯格捍卫科学的大部分文章都收录在《仰望天空》中。根据温伯格的解释，本书的书名有三层含义。
第一个含义取自该书封面上丹麦天文学家第谷雕像的姿势：仰望天空；
第二层含义是，温伯格想要强调正确面对和正视人类在宇宙中的地位的必要性，也表达了对宗教神创论等各种科学的文化反对者采取勇敢、直接的态度。 ;
第三层含义是表明这种直面抬头的姿势与跪拜的姿势正好相反。
对比书名的中文译名和原书名，中文书名的主标题略显不那么笼统帅物理学家，而副标题则凸显了冲突的“火药味”。
《仰望天空》英文标题中的文化对手是复数的。被温伯格列为科学文化反对者的主要包括宗教神创论者、智慧宇宙设计论者、科学理论的社会建构论者、后现代主义者、女权主义者、一些科学哲学家和科学史学家，或者他们的一些理论，也被温伯格列为文化反对者。科学的敌人。书中对上述论点进行了针锋相对的反驳。
温伯格对宗教神创论和宇宙设计的反驳是毫不留情和毫不妥协的。关于宗教与科学之间的冲突有很多讨论。然而，对于宗教的道德功能一般来说几乎没有争议。大多数人都认识到宗教具有劝人行善的道德教化功能。古尔德曾在《科学美国人》上撰文说：科学与宗教之间并不存在冲突。科学涉及现实的存在，而宗教则涉及人类道德。然而，温伯格甚至否认宗教的道德功能。在《宇宙有设计者吗？》他用历史事例证明：“宗教的道德基调受益于时代精神，胜过时代精神受益于宗教”。他还明确表示：“无论有没有宗教，好人都行善帅物理学家，坏人都作恶；但要使好人作恶，就必须利用宗教。”在《终极理论之梦》的“上帝怎么了”一章中，温伯格承认科学也给世界带来了悲伤，但它带来的是互相残杀的工具，不像宗教带来了杀戮的动机。
关于宇宙万物都是由仁慈的上帝设计和创造的论点，作为犹太人的温伯格提到了希特勒纳粹德国对犹太人的大屠杀。当时的仁慈设计师在哪里？或者退一步，让上帝不喜欢犹太人，让德国人实现他们的自由意志，那癌症呢？这是否也是上天的仁慈设计呢？认为宇宙万物都是上帝为人类创造的，人类是宇宙的中心，这只是人类智力发展初期的一种自命不凡。天文学的进步证明，人类只是居住在宇宙的一粒微不足道的尘埃中，人类生命体出现在宇宙的这个角落完全是偶然的。
在《会见奥布莱恩》中，温伯格非常肯定：“科学家没有发现任何证据表明人类在物理定律或宇宙初始条件中占据任何特殊位置。”在《前三分钟》一书的最后，温伯格说了一句让他很烦恼的话：“宇宙越显得可以理解，它就越显得毫无意义。”这些话得到了辩护。他只是想强调宇宙本身是没有意义的，人类不应该把自己的价值观强加于宇宙。
对于科学与宗教之间应该进行建设性对话的建议，温伯格表示：“对话是可能的，但绝不是建设性的。”他的含义很明显：宗教在科学面前需要更加重要。唯一能做的，就是逆来顺受，“斥责”。在《宇宙有设计者吗？》温伯格这样结束文章：“最伟大的科学成就之一就是使聪明人成为可能（如果不是不可能的话）成为宗教信徒，至少使他们不可能不相信宗教。我们不应该“从这一成就”这可以看作是温伯格对待科学与宗教关系的鲜明态度。
温伯格反对的另一群科学文化敌人是社会建构主义者、后现代主义者和女权主义者。对于科学与人文之间长期存在的冲突，温伯格有时会提出一些建设性的想法。例如，《仰望天空》第一章讲的是“把科学作为文科的课程”。这是他在文理学院时说的。在学校毕业典礼上的讲话。他还坚信“无论目前科学家与公众之间存在什么障碍，都不是不可逾越的”，而他本人也将其实践在自己的大众创作中，不顾被嘲笑为“浪费宝贵的时间和精力”，“然而，温伯格对社会建构主义等一些科学文化反对者的反击却是无情而严厉的。
皮克林拥有物理学博士学位，是《构造夸克：粒子物理学的社会史》一书的作者。在温伯格看来，皮克林将高能物理重点的转变描述为“无非是时尚的变化，就像从印象派到立体派的转变，或者从长裙到短裙的转变”。对于这一论点，温伯格作为一名物理学家表示：“许多在履行职责的科学家发现，这种‘社会建构主义’的观点与科学家自身的经验不一致。”他还认为，“根据这一点（科学理论只不过是社会建构的观点在我看来是荒谬的。”温伯格是科学定律受到发现它们的社会背景影响这一观点的专家。理论物理学家，按照惯例，进行思想实验：“如果我们认为科学定律的适应性足以受到发现它们的社会背景的影响，那么就有一些可能的诱惑迫使科学家发现更多的无产阶级或更多的东西。女性化、美国化、宗教化、印欧化或任何他们想要的东西，这是一条危险的道路……有争议更危险。”确实，对于我们中国人来说。例如，在“无产阶级科学”和“资产阶级科学”之间的区别之后不久。温伯格在《索卡尔骗局》的结尾写道：“如果我们要保护自己免受非理性倾向的影响，那么我们应该更清楚地认识到这种社会建构主义是有害且无益的。 ”这是对读者的真诚提醒：理性来之不易，值得珍惜。
一些后现代主义者，“他们不仅怀疑科学的客观性，而且厌恶客观性，欢迎比现代科学更温暖、更模糊的东西”，温伯格似乎懒得去攻击他们，因为其中的一些论点很容易滑入哲学沼泽。例如，科学家相信他们正在走向客观真理，但反对者表示真理尚未得到明确定义。温伯格简单地说，正如动物学家的职责是定义奶牛一样，哲学家的职责是定义真理；正如农民在遇到牛时就能认出它们一样，科学家在遇到真相时通常也能认出它们。在谈到科学理论的客观性和真实性时，温伯格多次用岩石来比喻：“我们之所以说岩石是真实的，是因为它们是稳定的、独立于社会背景的。科学理论也是如此。”
关于女权主义，温伯格提到：“根据女权主义批判科学的一种版本，现代科学本质上是男性化的，特别是因为它坚持客观真理并拒绝一些科学理论。”坚持。这些根本就是错误的。 “我很高兴地发现男性和女性物理学家研究物理学的方式没有显着差异，”他补充道。
” 关于哲学，温伯格坦言，他不喜欢阅读从亚里士多德到阿奎那的大多数哲学著作。但正如他在《伽利略的遗产》中提到的：“现代科学再次遇到了它的老对手，伽利略遇到的主要对手，是哲学偏见。 ”所以他有时不得不正面接触哲学，尤其是科学哲学。在《终极理论之梦》中，他专门用了一章“反对哲学”来讨论科学和哲学问题。
科学哲学家库恩是温伯格的朋友。温伯格的书中多次提到库恩。有一篇文章《库恩的不革命》，甚至还有温伯格专门针对《科学革命的结构》的书评。温伯格批评了库恩的“范式”和“不可通约性”概念。温伯格从科学史和他亲自参与的前沿物理研究出发，批评库恩对一些科学史实和事实的把握不准确。温伯格对库恩的结论感到几乎痛苦，即科学家们在从一种范式到另一种范式的革命性转变中没有更接近真相。他写道：“正是这些结论使他成为质疑科学知识客观性的哲学家、历史学家、社会学家和文化批评家以及那些宁愿将科学理论置于这一背景下的人的英雄。社会结构主义者眼中的英雄，与民主或棒球没有太大区别。 ”虽然库恩本人抱怨自己不是库恩主义者，但他的理论的影响却是各种后现代科学观点中最先提倡的。因此，在温伯格看来，即使库恩没有喊出反科学口号，他实际上也是一个反科学主义者。 -科学家。
有趣的是，温伯格对当今一些人热议的科学方法有着一种意想不到的态度。他认为根本没有科学方法。在《科学方法……和我们的生存之道》一书中，他说：“许多科学家对科学方法是什么知之甚少，就像大多数骑自行车的人对自行车如何保持直立知之甚少一样。同样的，如果你想得太多，你可能往往会落后。这对于我们这些热衷于传播所谓科学方法的人来说可能有一些参考意义。
美、还原论和终极理论的梦想
在根据卡尔·萨根同名小说改编的科幻电影《接触》中，女天文学家艾莉执着地寻找外星智慧生物的信号。她克服重重困难，终于成功，被选为地球人类使者，乘坐根据外星文明传送来的设计图纸制造的载具前往银河系中心与外星智慧生物会面。在路上，伊莱看到了难以形容的壮丽天体。他不知道该如何用言语来记录这一幕。他只是叹了口气，说道：“我们应该派一位诗人！”
人们普遍认为，诗歌是记录和呈现美的合适文体，诗人是描述和歌颂美的合适人选。温伯格等人之所以被称为“诗人科学家”，是因为他们能够发现和描述科学中的美。在科学史上，许多科学家发现并描述了科学理论之美。传说毕达哥拉斯发现2:1、3:2、4:3的数字比例与八度、五度、四度最和谐的音程是一致的，因此他得到了“一切皆数”的想法。相信宇宙中存在数字的普遍和谐。例如，各个天体到地球的距离应符合和谐的音程。柏拉图继承了这一信念，认为自然一定是完美的，天体运动也一定是完美的。亚里士多德进一步认为天体一定是由完美的第五元素组成的。哥白尼为了恢复和维护这种古希腊信仰而做出了革命性的举动。开普勒对行星运动规律的探索也受到古希腊信念的指导，即“宇宙中有预定的和谐”。众所周知，从哥白尼到开普勒，科学打开了现代的大门。
许多现代物理学家也谈到了美在科学中的作用。 1974年，量子电动力学创始人之一狄拉克在哈佛大学发表演讲。他告诉参加讲座的研究生：只要注意方程的美，不管这些方程意味着什么。当时在场的温伯格认为这对学生来说可能不是一个好建议，但他承认对物理学之美的追求贯穿了物理学的历史。在《终极理论之梦》一书中，他专门用“美丽的理论”一章来谈论物理学中的美，认为美是向终极理论前进的标志。 1987年，温伯格在牛顿《自然哲学的数学原理》出版300周年之际，做了一场关于“牛顿之梦”的纪念演讲，其中他提到“如果我们谈论的是非常基本的现象，那么在某种美学中思考在某种程度上很重要。”他还强调：“我们追求的美是一种特殊类型的美……我们追求的美理论可以给我们一种任何事物都无法改变的美。”温伯格还用物理学家惠勒的话来说明他的观点： “当我们最终认识到自然的终极法则时，我们会想知道为什么它们从一开始就不那么明显！”
显然，在温伯格以及许多其他物理学家看来，科学理论之美的最基本属性之一就是简单性。在一篇短文《面对奥布莱恩》中，温伯格详细阐述了他的世界观和认识论，他坚信，当我们深入研究解释自然的链条时，用于解释的原则“似乎变得更简单、更统一”。 “我们用越来越少的原理来解释越来越多的事物”，“我们发现了一些普遍的原理，它们既非常简单又非常美丽，那就是自然法则。”温伯格为《乔治》杂志撰写的一篇文章《红色科迈罗》描述了他如何发现电弱统一理论，温伯格将他的工作描述为“试图为复杂现象提供简单的解释”。
温伯格非常关注解释链末端的这个东西，认为这是物理学乃至科学的最终目标。温伯格在一篇名为《一位量子物理学家的深夜沉思》的文章中写道：“如果你问任何关于事物为什么会是现在这个样子的问题……，解释总是会简化为更深层次的理论形式。更深层次并不意味着数学上更深刻或更有用，但意味着更接近我们解释的起点”他举了一个例子：“很多矿物学和生理学都是用化学来解释的，而化学是基于普通物质的物理学。根据基本粒子的标准模型进行解释。”
温伯格就“终极理论之梦”接受Watch记者采访
温伯格的思想实际上被恰当地称为“还原论”。 1996 年“刘易斯·托马斯奖”的另一位获得者戴森将物理学中的还原论描述为“将物理现象世界还原为一组有限的基本方程”的尝试。他还比较了薛定谔和薛定谔狄拉克在量子力学方面的工作，称其为还原论的胜利，“化学和物理学令人眼花缭乱的复杂性被简化为两种形式的代数符号”。
事实上，还原论在某些场合被用作贬义词，被认为是一种过时的机械论哲学，应该被抛弃。有人还把还原论称为“物理帝国主义”，温伯格也委婉地承认自己在某种程度上是一个物理帝国主义者：也就是说网校头条，他相信物理学家提供了一套可以解释其他一切的理论。自然法则和其他科学似乎只是物理学的衍生物。
温伯格曾多次阐述他的还原论观点。他的《终极理论之梦》可以说是一首还原论的赞歌，专门有一章叫“为还原论喝彩”；在《仰望天空》中，书中还包括《牛顿理论、还原论和国会辩论的艺术》、《还原论的回归》和《大还原：20世纪的物理学》等文章。 “还原论的回归，”温伯格写道：“从牛顿时代到我们这个时代，我们已经看到了越来越多的我们知道如何解释的现象，并且“理论不断地被在简单性和普遍性方面有所改进”，“由于简单和普遍的规律，自然界中的一切都是它本来的样子（受到初始条件和历史偶然性的一些限制），所有其他科学定律在某种意义上都可以简化为这个定律。”
按照还原论的思想，沿着解释链条，终点就是解释一切的终极理论。温伯格在《牛顿的梦》中说：“牛顿的梦想是系统化一些简单的原理，这些原理可以解释为什么一切都应该是这样的。”这当然也是温伯格的梦想，《终极》《理论梦想》激情地表达了实现这个梦想的信心。温伯格在《物理与历史》一文的最后写道：“终极理论将是一个具有无限有效性的理论，一个可以应用于整个宇宙所有现象的理论。一旦最终实现，这个理论将成为我们关于世界的知识的永久部分以及我们作为基本粒子物理学家的工作都将结束。”
传说亚历山大大帝因不再有世界可供他征服而哭泣。 1980年，霍金在剑桥大学卢卡森数学教授的就职演讲中雄心勃勃地声称物理学家已经瞥见了“终极理论”的轮廓；在《时间简史》中他还声称：科学家们正处于发现终极“万物理论”的边缘。如果这一天真的到来，温伯格可能不会哭。
然而霍金已经以《哥德尔与物理学的终结》的演讲宣布了他对“终极理论”信仰的背叛：他现在认为人类不可能找到这样一个终极理论；而温伯格似乎仍然在坚持，仍然在追求这个最终的理论。温伯格的坚持和追求即使是堂吉诃德式的，仍然值得尊敬。人类对自然的认识和适应也因为这样的坚持和追求而不断提高。