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第五部分 到達空間與時間的源頭 第1章要自信

當我開始對某些人認為是純理論物理學感興趣時,我還不到二十二歲。在這之前我學了幾年純數學,非常喜歡它純粹的美。古希臘哲學家柏拉圖曾經說過——大約在二千五百年前,那時候沒有人知道什麼是天堂——數學是上帝與人類交流的語言。

在英國劍橋大學接受了我學習高等數學和理論物理的申請之後,我的第一反應是:「太好了!可以開始對真實世界進行深度思考了!」

我一點都不知道後來發生在我身上的事,就像你們也一點都不知道接下來的幾章會帶給你們什麼一樣。

在我進入劍橋前的那個暑假,我閱讀了幾本教科書還有過去和當時幾位大師的著作,想清楚地瞭解科學對於我們周圍的世界有什麼說法。我特別注重量子世界方面的課題,畢竟,就像我們在第四部分中所發現的,微觀世界是我們一切事物的根本,在那裡,我們發現了構成我們宇宙萬事萬物的基本構件——的確,就算愛因斯坦的廣義相對論也需要我們在理解這些基本構件之後才能用在更大尺度上解釋宇宙的樣貌。

許多諾貝爾物理學獎被授予那些在非常微小的領域作出突破性貢獻的科學家們。

不用說,我對我自己將要開始的旅程興奮不已,當我能夠領會這些知識開拓者所創建的理論時,我開始記下他們無與倫比的想法,確保自己正確地領悟了他們的思想:

我想我可以很有把握地說,沒有人懂得量子力學。

理查德·費曼(Richard Feynman),一九六五年諾貝爾物理學獎獲得者。

上帝很微妙,但他不會惡作劇。

阿爾伯特·愛因斯坦,一九二一年諾貝爾物理學獎獲得者。

沒有任何能夠轉換成圖像的語言可以描述量子躍遷。

馬克斯·玻恩(Max Born),—九五四年諾貝爾物理學獎獲得者。

那些在一開始接觸量子理論時沒有感到震驚的人不可能真正理解它。

尼爾斯·玻爾(Niels Bohr),一九二二年諾貝爾物理學獎獲得者。

我又很懷疑,或許上帝喜歡惡作劇。

阿爾伯特·愛因斯坦

這些出自量子理論之父們的論斷足以動搖哪怕最具自信的學生們的信心。但是,我還是與來自世界各地的兩百名年輕學生一起,坐著聽完了天方夜譚似的講課,還通過了當時被稱為數學榮譽學士第三部分的考試——這個考試大概可以算是世界上歷史最悠久的數學考試了,它依然以純數學為主——我們所學到的新東西之多讓我們沒什麼時間去思考它們背後所具有的哲學意義。

然後機會來了。

我進入劍橋九個月之後,我們時代最有名(也最聰明)的物理學家史蒂芬·霍金教授邀請我做他的博士研究生,與他一起研究黑洞和宇宙起源問題。深度思考將要成為必修課。於是,我花了一個夏天的時間搜尋所能夠找到的一切材料,並且仔細閱讀,結果差不多達到了你現在閱讀這本書的水平。因為我有霍金做導師,可以把這一切綜合起來,到達了更遠更遠的地方。現在,輪到你來做同樣的事情了。

我們還有什麼沒有看到?

好吧,這是個腦筋急轉彎問題。

一九七九年,一個非常特殊的諾貝爾物理學獎被頒給了三位理論物理學家:美國的謝爾登·李·格拉肖(Sheldon Lee Glashow),巴基斯坦的阿布杜斯·薩拉姆(Abdus Salam)和美國的斯蒂文·溫伯格(Steven Weinberg)。

多年以來,科學家們一直試圖理解你剛見到的弱核力中的一些獨特的性質。格拉肖、薩拉姆與溫伯格作出了一個令人吃驚的發現:電磁力與弱核力是早就存在的另一種作用力、另一種場的兩種不同表現。他們發現,在宇宙的早期,至少有兩種充滿著我們整個宇宙的不可見的量子海洋曾經是同一個海洋,所謂「電弱場」。

這本身就是一個了不起的突破(所以得了諾貝爾獎),但它還為更大的理論——將自然界所有已知作用力統一起來(因此也就統一為一個理論)——的誘人前景鋪下了道路。

對於這種統一的追求將貫穿於從現在到本書最後你所有的體驗之中。帶著這個目標,你將飛向空間與時間的源頭,飛進黑洞,甚至飛出我們的宇宙。

然而,為了能夠到達那裡,你需要先瞭解當一個人將一處空間裡所有東西都取出後,得到的是什麼。