zt 霍金: 我的立场

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霍金: 我的立场


六 我的立场
这篇文章不是关于我信仰上帝与否。我将讨论我如何理解宇宙的方法：作为“万物
理论”的大统一理论的现状和意义。这里存在一个真正的问题。研究和争论这些问题应
该是哲学家的天职，可惜他们多半不具备足够的数学背景，以赶上现代理论物理进展的
节拍。

还有一种科学哲学家的子族，他们的背景本应更强一些，但是，他们中的许多人
是失败的物理学家，他们知道自己无能力发现新理论，所以专业写作物理哲学。他们仍
然为本世纪初的科学理论，诸如相对论和量子力学而喋喋不休。他们实际和物理学的当
代前沿相脱节。


也许我对哲学家们过于苛刻一些，但是他们对我也不友善。我的方法被描述成天真
的和头脑简单的。我在不同的场合曾被称为唯名论者、工具主义者、实证主义者、实在
主义者以及其他好几种主义者。其手段似乎是借助污蔑来证伪：只要对我的方法贴上标
签就可以了，不必指出何处出错。无人不知这些主义的致命错误。

在实际推动理论物理进展的人们并不认同于哲学家和科学史家为他们发明的范畴。
我敢断定，爱因斯坦、海森堡和狄拉克对于他们是否为实证主义者或者是工具主义者根
本不在乎。他们只是关心现存的物理理论不能互相协调。在发展理论物理中，寻求逻辑
自洽总比实验结果更重要。优雅而美丽的理论会因为不和观测相符而被否决，但是我从
未看到任何仅仅基于实验而发展的主要理论。首先是需求优雅而协调的数学模型提出理
论，然后理论提出可被观测验证的语言。如果观测和预言一致，这并未证明该理论；只
不过该理论存活以作进一步的预言，新预言又要由观测来验证。如果观测和预言不符，
即抛弃该理论。

或者不如说，这是应当这么发生的。但在实际中，人们非常犹豫放弃他们以投注大
量时间和心血的理论。通常他们首先质疑观测的精度。如果找出毛病的话，就以想当然
的方式来修正理论。该理论最终就会变成丑陋的庞然大物。然后某人提出一种新理论，
所有古怪的观测都优雅而自然地在新理论中得到解释。1887年进行的麦克尔逊－莫雷实
验即是一个例子，它指出不管光源还是观测者如何运动，光速总是相同的。这简直莫名
其妙。人们原先以为，朝着光运动比顺着光运动一定会测量出更高的光速，然而实验的
结果是，两者测量出完全一样的光速。在接着的十八年间，象亨得利克。洛伦兹和乔治。
费兹杰朗德等人试图把这一观测归纳到当时被接受的时间和空间的框架中。他们引进的
想当然的假设，诸如物体在高速运动时被缩短。物理学的整个框架变得既笨拙又丑陋。
之后，爱因斯坦在1905年提出了一种远为迷人的观点，时间自身不能是完全独立的。相
反的，它和空间结合成称为时空的四维的东西。爱因斯坦之所以得到这个思想，与其说
是由于实验的结果，不如说是由于需要把理论的两个部分合并成一个协调的整体。这两
部分便是制约电磁场的，以及制约物体运动的两套定律。


我认为，无论是爱因斯坦还是别的什么人在1905年都会意识到，相对性的这种新理
论是多么的简单而优雅。它完全变革了我们关于时间和空间的概念。这个例子很好地阐
明了，在科学的哲学方面很难成为实在主义者，因为我们认为实在的是以我们所采用的
理论为前提。我能肯定，洛伦兹和费兹杰朗德在按照牛顿的绝对空间和绝对时间观念来
解释光速实验时都自认为是实在主义者。这种时间和空间的概念似乎和常识及实在相对
应。然而今天仍有极少数的熟悉相对论的人持有不同的观点。我们必须不断告诉人们，
对诸如空间和时间的基本概念的现代理解。


如果我们认为，实在依我们的理论而定，怎么可以用它作为我们哲学的基础呢？在
我认为存在一个有待人们去研究和理解的宇宙的意义上，我愿承认自己是个实在主义者。
我把唯我主义者的立场认为是在浪费时间，他们认为任何事物都是我们想象的创造物。
没人基于那个基础行事。但是没有理论我们关于宇宙就不能说什么是实在的。因此，我
采取这样的被描述为头脑简单或天真的观点，即物理理论不过是我们用以描写观察结果
的数学模型。如果该理论是优雅的模型，它能描写大量的观测，并能预言新观测的结果，
则它就是一个好理论。除此之外，问它是否和实在相对应就没有任何意义，因为我们不
知道什么与理论无关的实在。这种科学理论观点可能使我成为一个工具主义者或实证主
义者——正如我在上面提及的，他们是这么称呼我的。称我为实证主义者的那边进一步
说道，人所共知，实证主义已经过时了——这是用污蔑来证伪的又一例证。它在过去的
知识界时兴过一阵，就这一点而言的确是过时了。但我所概括的实证主义似乎是人们为
描写宇宙而寻找新定律新方法的仅有的可能的立场。因为我们没有和实在概念无关的模
型，所以求助于实在将毫无用处。
依我的意见，对与模型无关的实在的隐含的信仰是科学哲学家们在对付量子力学和
不确定原理时遭遇到困难的基本原因。有一个称为薛定谔猫的理想实验。一只猫被置于
一个密封的盒子中，有一杆枪瞄准着猫，如果一颗放射性核子衰变就开枪。发生此事的
概率是百分之五十。（今天没人敢提这样的动议，哪怕仅仅是一个理想实验，但是在薛
定谔时代，人们没听说过什么动物解放之类的话。）
如果人们开启盒子，就会发现该猫非死即生。但是在此事之前，猫的量子态应是死
猫状态和活猫状态的混合。有些科学哲学家觉得这很难接受。猫不能一半被杀死另一半
没被杀死，他们断言，正如没人处于半怀孕状态一样。使他们为难的原因在于，他们隐
含地利用了实在的一个经典概念，一个对象只能有一个单独确定的历史。量子力学的全
部要点是，它对实在有不同的观点。根据这种观点，一个对象不仅有单独的历史，而且
有所有可能的历史。在大多数情况下，具有特定历史的概率会和具有稍微不同历史的概
率相抵消；但是在一定情形下，邻近历史的概率会相互加强。我们正是从相互加强的历
史中的一个观察到了该对象的历史。在薛定谔猫的情形，存在两种被加强的历史。猫在
一种历史中被杀死，在另一种中存活。两种可能性可在量子理论中共存。因为有些哲学
家隐含地假定猫只能有一个历史，所以他们就陷入了这个死结而无法自拔。


时间的性质是我们物理理论确定我们实在概念的又一例子。不管发生了什么，时间
总是勇往直前被认为是显而易见的。但是相对论把时间和空间结合在一起，而且告知我
们两者都能被宇宙中的物质和能量所卷曲或畸变。这样，我们对时间性质的认识就从
与宇宙无关改变成由宇宙赋予形态。这样，在某一点以前时间根本没有意义就变成可以
理解的了；当人们往过去回朔，就会遭遇到一个不可逾越的障碍，即奇点，他不能超越
奇点。如果情形果真如此，去询问何人或何物引起或创造大爆炸便毫无意义。谈论归因
或创生即隐含地假设在大爆炸奇点之前存在时间。爱因斯坦的广义相对论预言，时间在
一百五十亿年前的奇点处必须有一个开端，我们知道这一点已经二十五年了。但是哲学
家们还没有掌握这个思想。他们仍然在为六十五年前发现的量子力学的基础忧虑。他们
没有意识到物理学的前沿已经前进了。


更糟糕的是虚时间的数学概念。詹姆.哈特尔和我提出，宇宙在虚时间里既没有开端
又没有终结。我因为谈论虚时间受到一位科学哲学家的猛烈攻击。他说：像虚时间这样
的一种数学技巧和实在宇宙有什么相关呢？我认为，这位哲学家把专业数学术语实的以
及虚的数和在日常语言中的实在的以及想象的使用方式弄混淆了。这刚好阐述了我的要
点：如果某物与我们用以解释它的理论或模型无关，何以知道它是实在的？


我用了相对论和量子力学中的例子来显示，人们在试图赋予宇宙意义时所面临的问
题。你是否理解相对论和量子力学，或者这些理论甚至是错误的，实际上都无关紧要。
我所希望显示的是，至少对于一名理论物理学家而言，把理论视作一种模型的实证主义
的方法，是理解宇宙的仅有手段。我对我们找到描述宇宙中的万物的一套协调模型满怀
信心。如果我们我们达到这个目标，那将是人类真正的胜利。


*作者注：1992年5月在剑桥凯尔斯学院的讲演.
第一推动丛书《霍金讲演录—黑洞、婴儿宇宙及其它》
〖英〗 史蒂芬.霍金 著
杜欣欣 吴忠超 译
1995年5月第1版第4次印刷

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《上帝掷骰子吗——量子物理史话》


大家都知道“白马非马”的诡辩，不过我们不讨论这个。我们问：
这匹马到底是什么颜色呢？你当然会说：白色啊。可是，也许你身边有个色盲，他会
争辩说：不对，是红色！大家指的是同一匹马，它怎么可能又是白色又是红色呢？你
当然要说，那个人在感觉颜色上有缺陷，他说的不是马本来的颜色，可是，谁又知道
你看到的就一定是正确的颜色呢？假如世上有一半色盲，谁来分辨哪一半说的是“真
相”呢？不说色盲，我们戴上一副红色眼镜，这下看出去的马也变成了红色吧？它怎
么刚刚是白色，现在是红色呢？哦，因为你改变了观察方式，戴上了眼镜。那么哪一
种方式看到的是真实呢？天晓得，庄周做梦变成了蝴蝶还是蝴蝶做梦变成了庄周？你
戴上眼镜看到的是真实还是脱下眼镜看到的是真实？
　　我们的结论是，讨论哪个是“真实”毫无意义。我们唯一能说的，是在某种观察
方式确定的前提下，它呈现出什么样子来。我们可以说，在我们运用肉眼的观察方式
下，马呈现出白色。同样我们也可以说，在戴上眼镜的观察方式下，马呈现出红色。
色盲也可以声称，在他那种特殊构造的感光方式观察下，马是红色。至于马“本来”
是什么色，完全没有意义。甚至我们可以说，马“本来的颜色”是子虚乌有的。我们
大多数人说马是白色，只不过我们大多数人采用了一种类似的观察方式罢了，这并不
指向一种终极真理。”

“　事实上，同时具有p和q的电子是不存在的！p和q也像波和微粒一样，在不确定原
理和互补原理的统治下以一种此长彼消的方式生存。对于一些测量手段来说，电子呈
现出一个准确的p，对于另一些测量手段来说，电子呈现出准确的q。我们能够测量到
的电子才是唯一的实在，这后面不存在一个“客观”的，或者“实际上”的电子！
　　换言之，不存在一个客观的，绝对的世界。唯一存在的，就是我们能够观测到的
世界。物理学的全部意义，不在于它能够揭示出自然“是什么”，而在于它能够明确
，关于自然我们能“说什么”。没有一个脱离于观测而存在的绝对自然，只有我们和
那些复杂的测量关系，熙熙攘攘纵横交错，构成了这个令人心醉的宇宙的全部。测量
是新物理学的核心，测量行为创造了整个世界。”

“每当我们一观测时，系统的波函数就坍缩了，按概率跳出来一个实际的结果，如果不
观测，那它就按照方程严格发展。这是两种迥然不同的过程，后者是连续的，在数学
上可逆的，完全确定的，而前者却是一个“坍缩”，它随机，不可逆，至今也不清楚
内在的机制究竟是什么。这两种过程是如何转换的？是什么触动了波函数这种剧烈的
变化？是“观测”吗？但是，我们这样讲的时候，用的语言是日常的，暧昧的，模棱
两可的。我们一直理所当然地用使用“观测”这个词语，却没有给它下一个精确的定
义。什么样的行为算是一次“观测”？如果说睁开眼睛看算是一次观测，那么闭上眼
睛用手去摸呢？用棍子去捅呢？用仪器记录呢？如果说人可以算是“观测者”，那么
猫呢？一台计算机呢？一个盖革计数器又如何？
　　冯诺伊曼敏锐地指出，我们用于测量目标的那些仪器本身也是由不确定的粒子所
组成的，它们自己也拥有自己的波函数。当我们用仪器去“观测”的时候，这只会把
仪器本身也卷入到这个模糊叠加态中间去。怎么说呢，假如我们想测量一个电子是通
过了左边还是右边的狭缝，我们用一台仪器去测量，并用指针摇摆的方向来报告这一
结果。但是，令人哭笑不得的是，因为这台仪器本身也有自己的波函数，如果我们不
“观测”这台仪器本身，它的波函数便也陷入一种模糊的叠加态中！诺伊曼的数学模
型显示，当仪器测量电子后，电子的波函数坍缩了不假，但左/右的叠加只是被转移
到了仪器那里而已。现在是我们的仪器处于指针指向左还是右的叠加状态了！假如我
们再用仪器B去测量那台仪器A，好，现在A的波函数又坍缩了，它的状态变成确定，
可是B又陷入模糊不定中……总而言之，当我们用仪器去测量仪器，这整个链条的最
后一台仪器总是处在不确定状态中，这叫做“无限后退”(infinite regression)。
从另一个角度看，假如我们把用于测量的仪器也加入到整个系统中去，这个大系统的
波函数从未彻底坍缩过！
　　可是，我们相当肯定的是，当我们看到了仪器报告的结果后，这个过程就结束了
。我们自己不会处于什么荒诞的叠加态中去。当我们的大脑接受到测量的信息后，game
over，波函数不再捣乱了。
　　难道说，人类意识(Consciousness)的参予才是波函数坍缩的原因？只有当电子
的随机选择结果被“意识到了”，它才真正地变为现实，从波函数中脱胎而出来到这
个世界上。而只要它还没有“被意识到”，波函数便总是留在不确定的状态，只不过
从一个地方不断地往最后一个测量仪器那里转移罢了。在诺伊曼看来，波函数可以看
作希尔伯特空间中的一个矢量，而“坍缩”则是它在某个方向上的投影。然而是什么
造成这种投影呢？难道是我们的自由意识？

在电子通过双缝前，假如我们不去测量它的位置，那么它的波函数就按照方程发
散开去，同时通过两个缝而自我互相干涉。但要是我们试图在两条缝上装个仪器以探
测它究竟通过了哪条缝，在那一刹那，电子的波函数便坍缩了，电子随机地选择了一
个缝通过。而坍缩过的波函数自然就无法再进行干涉，于是乎，干涉条纹一去不复返
。

　　奇怪，非常奇怪。为什么我们一观测，电子的波函数就开始坍缩了呢？

　　事实似乎是这样的，当我们闭上眼睛不去看这个电子，它就不是一个实实在在的
电子。它像一个幽灵一般按照波函数向四周散发开去，虚无飘渺，没有实体，而以概
率波的形态漂浮在空间中。随着时间的演化，这种概率波严格地按照薛定谔波动方程
的指使，听话而确定地按照经典方式发展。这个时候，与其说它是一个电子，不如说
它是一个鬼魂，一团混沌，一幅浸润开来的水彩画，一朵概率云，爱丽丝梦境中那难
以捉摸的柴郡猫的笑容。不管你怎么形容都好，反正它不是一个实体，它以概率的方
式扩散开来，这种概率似波动一般起伏，可以干涉和叠加，为ψ所精确描述。

　　但是，当你一睁开眼睛，奇妙的事情发生了！所有的幻影，所有的幽灵都消失了
。电子那散发开去的波函数在瞬间坍缩，它重新变成了一个实实在在的粒子，随机地
出现在某处。除了这个地方之外，一切的概率波，一切的可能性都消失了。化为一缕
清风的妖怪重新凝聚成为一个白骨精，被牢牢地摁死在一个地方。电子回到了现实世
界里来，又成了大家所熟悉的经典粒子。

　　你又闭上眼睛，刚刚变回原型的电子又化为概率波，向四周扩散。再睁开眼睛，
它又变回粒子出现在某个地方。你测量一次，它的波函数就坍缩一次，随机地决定一
个新的位置。当然，这里的随机是严格按照波函数所严格描述的概率分布来决定的。

　　我们不如叙述得更加生动活泼一些。金庸在《笑傲江湖》第二十六回里描述了令
狐冲在武当脚下与冲虚一战，冲虚一柄长剑幻为一个个光圈，让令狐冲眼花缭乱，看
不出剑尖所在。用量子语言说，这时候冲虚的剑已经不是一个实体，它变成许许多多
的“虚剑”，在光圈里分布开来，每一个“虚剑尖”都代表一种可能性，它可能就是
“实剑尖”所在。冲虚的剑可以为一个波函数所描述，很有可能在光圈的中心，这个
波函数的强度最大，也就是说这剑最可能出现在光圈中心。现在令狐冲挥剑直入，注
意，这是一次“测量行为”！好，在那瞬间冲虚剑的波函数坍缩了，又变成一柄实剑
。令狐冲运气好，它真的出现在光圈中间，于是破了此招。要是猜错了呢？那免不了
断送一条手臂，但冲虚剑的波函数总是坍缩了，它无论如何要实实在在地出现在某处
，这才能伤敌。

　　在《三国演义》评话里，有一个类似的情节。赵云在长坂坡遇上高览(有些说是
张绣)，后者使一招百鸟朝凤，枪尖幻化为千百点，赵云侥幸破了此招--他随便一挡
，迫使其波函数坍缩，结果正好坍缩到两枪相遇的位置，然后高览心慌意乱，反死于
赵云之蛇盘七探枪下，这就不多说了。

　　我们还是回到物理上来。这种哥本哈根解释听起来未免也太奇怪了，我们观测一
下，电子才变成实在，不然就是个幽灵。许多人一定觉得不可思议：当我们背过身，
或者闭着眼的时候，电子一定在某个地方，只不过我们不知道而已。但正如我们指出
的，假使电子真的“在”某个地方，它便只能通过一道狭缝，这就难以解释干涉条纹
。而且我们以后也会看到，实验完全排除了这种可能。也许我们说“幽灵”太耸人听
闻，严格地说，电子在没有观测的时候什么也不是，谈论它是无意义的，只有数学可
以描述--波函数！按照哥本哈根解释，不观测的时候，根本没有个实在！自然也就没
有实在的电子。事实上，不存在“电子”这个东西，只存在“我们与电子之间的观测
关系”。

小喇叭

QUOTE Created By zhms At 2006-8-24
霍金: 我的立场


六 我的立场
这篇文章不是关于我信仰上帝与否。我将讨论我如何理解宇宙的方法：作为“万物
理论”的大统一理论的现状和意义。这里存在一个真正的问题。研究和争论这些问题应
该是哲学家的天职，可惜他们多半不具备足够的数学背景，以赶上现代理论物理进展的
节拍。

还有一种科学哲学家的子族，他们的背景本应更强一些，但是，他们中的许多人
是失败的物理学家，他们知道自己无能力发现新理论，所以专业写作物理哲学。他们仍
然为本世纪初的科学理论，诸如相对论和量子力学而喋喋不休。他们实际和物理学的当
代前沿相脱节。


也许我对哲学家们过于苛刻一些，但是他们对我也不友善。我的方法被描述成天真
的和头脑简单的。我在不同的场合曾被称为唯名论者、工具主义者、实证主义者、实在
主义者以及其他好几种主义者。其手段似乎是借助污蔑来证伪：只要对我的方法贴上标
签就可以了，不必指出何处出错。无人不知这些主义的致命错误。

在实际推动理论物理进展的人们并不认同于哲学家和科学史家为他们发明的范畴。
我敢断定，爱因斯坦、海森堡和狄拉克对于他们是否为实证主义者或者是工具主义者根
本不在乎。他们只是关心现存的物理理论不能互相协调。在发展理论物理中，寻求逻辑
自洽总比实验结果更重要。优雅而美丽的理论会因为不和观测相符而被否决，但是我从
未看到任何仅仅基于实验而发展的主要理论。首先是需求优雅而协调的数学模型提出理
论，然后理论提出可被观测验证的语言。如果观测和预言一致，这并未证明该理论；只
不过该理论存活以作进一步的预言，新预言又要由观测来验证。如果观测和预言不符，
即抛弃该理论。

或者不如说，这是应当这么发生的。但在实际中，人们非常犹豫放弃他们以投注大
量时间和心血的理论。通常他们首先质疑观测的精度。如果找出毛病的话，就以想当然
的方式来修正理论。该理论最终就会变成丑陋的庞然大物。然后某人提出一种新理论，
所有古怪的观测都优雅而自然地在新理论中得到解释。1887年进行的麦克尔逊－莫雷实
验即是一个例子，它指出不管光源还是观测者如何运动，光速总是相同的。这简直莫名
其妙。人们原先以为，朝着光运动比顺着光运动一定会测量出更高的光速，然而实验的
结果是，两者测量出完全一样的光速。在接着的十八年间，象亨得利克。洛伦兹和乔治。
费兹杰朗德等人试图把这一观测归纳到当时被接受的时间和空间的框架中。他们引进的
想当然的假设，诸如物体在高速运动时被缩短。物理学的整个框架变得既笨拙又丑陋。
之后，爱因斯坦在1905年提出了一种远为迷人的观点，时间自身不能是完全独立的。相
反的，它和空间结合成称为时空的四维的东西。爱因斯坦之所以得到这个思想，与其说
是由于实验的结果，不如说是由于需要把理论的两个部分合并成一个协调的整体。这两
部分便是制约电磁场的，以及制约物体运动的两套定律。


我认为，无论是爱因斯坦还是别的什么人在1905年都会意识到，相对性的这种新理
论是多么的简单而优雅。它完全变革了我们关于时间和空间的概念。这个例子很好地阐
明了，在科学的哲学方面很难成为实在主义者，因为我们认为实在的是以我们所采用的
理论为前提。我能肯定，洛伦兹和费兹杰朗德在按照牛顿的绝对空间和绝对时间观念来
解释光速实验时都自认为是实在主义者。这种时间和空间的概念似乎和常识及实在相对
应。然而今天仍有极少数的熟悉相对论的人持有不同的观点。我们必须不断告诉人们，
对诸如空间和时间的基本概念的现代理解。


如果我们认为，实在依我们的理论而定，怎么可以用它作为我们哲学的基础呢？在
我认为存在一个有待人们去研究和理解的宇宙的意义上，我愿承认自己是个实在主义者。
我把唯我主义者的立场认为是在浪费时间，他们认为任何事物都是我们想象的创造物。
没人基于那个基础行事。但是没有理论我们关于宇宙就不能说什么是实在的。因此，我
采取这样的被描述为头脑简单或天真的观点，即物理理论不过是我们用以描写观察结果
的数学模型。如果该理论是优雅的模型，它能描写大量的观测，并能预言新观测的结果，
则它就是一个好理论。除此之外，问它是否和实在相对应就没有任何意义，因为我们不
知道什么与理论无关的实在。这种科学理论观点可能使我成为一个工具主义者或实证主
义者——正如我在上面提及的，他们是这么称呼我的。称我为实证主义者的那边进一步
说道，人所共知，实证主义已经过时了——这是用污蔑来证伪的又一例证。它在过去的
知识界时兴过一阵，就这一点而言的确是过时了。但我所概括的实证主义似乎是人们为
描写宇宙而寻找新定律新方法的仅有的可能的立场。因为我们没有和实在概念无关的模
型，所以求助于实在将毫无用处。
依我的意见，对与模型无关的实在的隐含的信仰是科学哲学家们在对付量子力学和
不确定原理时遭遇到困难的基本原因。有一个称为薛定谔猫的理想实验。一只猫被置于
一个密封的盒子中，有一杆枪瞄准着猫，如果一颗放射性核子衰变就开枪。发生此事的
概率是百分之五十。（今天没人敢提这样的动议，哪怕仅仅是一个理想实验，但是在薛
定谔时代，人们没听说过什么动物解放之类的话。）
如果人们开启盒子，就会发现该猫非死即生。但是在此事之前，猫的量子态应是死
猫状态和活猫状态的混合。有些科学哲学家觉得这很难接受。猫不能一半被杀死另一半
没被杀死，他们断言，正如没人处于半怀孕状态一样。使他们为难的原因在于，他们隐
含地利用了实在的一个经典概念，一个对象只能有一个单独确定的历史。量子力学的全
部要点是，它对实在有不同的观点。根据这种观点，一个对象不仅有单独的历史，而且
有所有可能的历史。在大多数情况下，具有特定历史的概率会和具有稍微不同历史的概
率相抵消；但是在一定情形下，邻近历史的概率会相互加强。我们正是从相互加强的历
史中的一个观察到了该对象的历史。在薛定谔猫的情形，存在两种被加强的历史。猫在
一种历史中被杀死，在另一种中存活。两种可能性可在量子理论中共存。因为有些哲学
家隐含地假定猫只能有一个历史，所以他们就陷入了这个死结而无法自拔。


时间的性质是我们物理理论确定我们实在概念的又一例子。不管发生了什么，时间
总是勇往直前被认为是显而易见的。但是相对论把时间和空间结合在一起，而且告知我
们两者都能被宇宙中的物质和能量所卷曲或畸变。这样，我们对时间性质的认识就从
与宇宙无关改变成由宇宙赋予形态。这样，在某一点以前时间根本没有意义就变成可以
理解的了；当人们往过去回朔，就会遭遇到一个不可逾越的障碍，即奇点，他不能超越
奇点。如果情形果真如此，去询问何人或何物引起或创造大爆炸便毫无意义。谈论归因
或创生即隐含地假设在大爆炸奇点之前存在时间。爱因斯坦的广义相对论预言，时间在
一百五十亿年前的奇点处必须有一个开端，我们知道这一点已经二十五年了。但是哲学
家们还没有掌握这个思想。他们仍然在为六十五年前发现的量子力学的基础忧虑。他们
没有意识到物理学的前沿已经前进了。


更糟糕的是虚时间的数学概念。詹姆.哈特尔和我提出，宇宙在虚时间里既没有开端
又没有终结。我因为谈论虚时间受到一位科学哲学家的猛烈攻击。他说：像虚时间这样
的一种数学技巧和实在宇宙有什么相关呢？我认为，这位哲学家把专业数学术语实的以
及虚的数和在日常语言中的实在的以及想象的使用方式弄混淆了。这刚好阐述了我的要
点：如果某物与我们用以解释它的理论或模型无关，何以知道它是实在的？


我用了相对论和量子力学中的例子来显示，人们在试图赋予宇宙意义时所面临的问
题。你是否理解相对论和量子力学，或者这些理论甚至是错误的，实际上都无关紧要。
我所希望显示的是，至少对于一名理论物理学家而言，把理论视作一种模型的实证主义
的方法，是理解宇宙的仅有手段。我对我们找到描述宇宙中的万物的一套协调模型满怀
信心。如果我们我们达到这个目标，那将是人类真正的胜利。


*作者注：1992年5月在剑桥凯尔斯学院的讲演.
第一推动丛书《霍金讲演录—黑洞、婴儿宇宙及其它》
〖英〗 史蒂芬.霍金 著
杜欣欣 吴忠超 译
1995年5月第1版第4次印刷

霍金的立场到底是什么呢？ [M10]

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饭后闲话：决定论

　　可以说决定论的兴衰浓缩了整部自然科学在20世纪的发展史。科学从牛顿和拉普
拉斯的时代走来，辉煌的成功使它一时得意忘形，认为它具有预测一切的能力。决定
论认为，万物都已经由物理定律所规定下来，连一个细节都不能更改。过去和未来都
像已经写好的剧本，宇宙的发展只能严格地按照这个剧本进行，无法跳出这个窠臼。

　　矜持的决定论在20世纪首先遭到了量子论的严重挑战，随后混沌动力学的兴起使
它彻底被打垮。现在我们已经知道，即使没有量子论把概率这一基本属性赋予自然界
，就牛顿方程本身来说，许多系统也是极不稳定的，任何细小的干扰都能够对系统的
发展造成极大的影响，差之毫厘，失之千里。这些干扰从本质上说是不可预测的，因
此想凭借牛顿方程来预测整个系统从理论上说也是不可行的。典型的例子是长期的天
气预报，大家可能都已经听说过洛伦兹著名的“蝴蝶效应”，哪怕一只蝴蝶轻微地扇
动它的翅膀，也能给整个天气系统造成戏剧性的变化。现在的天气预报也已经普遍改
用概率性的说法，比如“明天的降水概率是20%”。

　　1986年，著名的流体力学权威，詹姆士?莱特希尔爵士(Sir James Lighthill，
他于1969年从狄拉克手里接过剑桥卢卡萨教授的席位，也就是牛顿曾担任过的那个)
于皇家学会纪念牛顿《原理》发表300周年的集会上发表了轰动一时的道歉：

　　“现在我们都深深意识到，我们的前辈对牛顿力学的惊人成就是那样崇拜，这使
他们把它总结成一种可预言的系统。而且说实话，我们在1960年以前也大都倾向于相
信这个说法，但现在我们知道这是错误的。我们以前曾经误导了公众，向他们宣传说
满足牛顿运动定律的系统是决定论的，但是这在1960年后已被证明不是真的。我们都
愿意在此向公众表示道歉。”

　　(We are all deeply conscious today that the enthusiasm of our forebears
for the marvelous achievements of Newtonian mechanics led them to make generalizations in this area of predictability which, indeed, we may have generally tended to believe before 1960, but which we now recognize were false. We collectively wish to apologize for having misled the general educated public by spreading
ideas about the determinism of systems satisfying Newton's laws of motion
that, after 1960,were to be proved incorrect.)

小喇叭

[M04] 世界存在于我们的意识中，但是我们的意识又有些彼此相似和重叠。

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QUOTE Created By 小喇叭 At 2006-8-24
[M04] 世界存在于我们的意识中，但是我们的意识又有些彼此相似和重叠。

哇，华严世界。 [M01]

小喇叭

QUOTE Created By zhms At 2006-8-24
[quote]QUOTE Created By 小喇叭 At 2006-8-24
[M04] 世界存在于我们的意识中，但是我们的意识又有些彼此相似和重叠。

哇，华严世界。 [M01][/quote]
木见到有鲜花飘下哈。 [M04]

广州的冬天

本有意看，可惜太长 [M20]