宇宙终极理论尚未完成,斯人已逝 | 缅怀温伯格

2021年7月24日(北京时间) , 当代最伟大的物理学家之一史蒂芬·温伯格(StevenWeinberg)教授在美国逝世 , 享年88岁 。 温伯格教授在物理学的众多领域作出了开创性贡献 , 特别是建立了弱相互作用和电磁相互作用的统一理论 , 同时也是粒子物理标准模型的创立者之一 。 温伯格教授还热衷科学传播 , 著有大量的科普图书和文章 , 产生了广泛而深远的影响 。 谨以此文缅怀温伯格教授 。
01
温伯格其人
1967年 , 温伯格提出了统一电磁作用和弱相互作用的模型 , 即电弱统一理论 , 而后被实验证实 。 电弱统一理论统一了电磁力和弱相互作用力 , 温伯格也因提出该理论与另外两位物理学家分享了1979年的诺贝尔物理学奖 。
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1977年 , 温伯格出版了他的科普名著《最初三分钟》 , 通俗而精彩地介绍了关于宇宙起源的现代观念 , 一时洛阳纸贵 , 共被译成二十二种文字 。
温伯格生前执教于德克萨斯大学奥斯汀分校物理与天文系 。 他曾在康内尔大学、哥本哈根大学和普林斯顿大学学习 , 获得十多所著名大学的荣誉学位 , 先后任教于哥伦比亚大学、加利福尼亚大学伯克利分校、麻省理工学院和哈佛大学 。 他还当选为英国皇家学会会员、美国科学院院士、美国科学与艺术研究院院士、美国哲学学会会员等 。 1991年布什总统在白宫授予他国家科学奖章 。 他还是美国物理学学会安德鲁·吉芒特奖和美国斯蒂尔基金会-美国物理学会科学作品奖的获得者 。
在温伯格获得的所有奖项中尤其值得一提的一项是他获得的1999年洛克菲勒大学“刘易斯·托马斯奖”(LewisThomasPrize) 。 这个奖项授予这样一些科学家作者:“他们的意见和观点能向人们揭示科学的美学和哲学维度 , 不仅提供新的信息 , 而且还能像诗歌和绘画一样引起人们的沉思、甚至启示” 。 温伯格因“在充满热情地、清晰地传达基础物理学的观念、历史、解释力和美学维度方面所取得的杰出成就”而获得该奖 。
获得“刘易斯·托马斯奖”的科学家又被叫做“诗人科学家” , 这个称号在肯定他们的写作技巧的同时也充分概括了他们对科学的美学和哲学层面上的思考 。 事实上 , 被用来命名这个奖项的美国微生物学家和免疫学家刘易斯·托马斯(LewisThomas , 1913-1993)就是这样一个把科学写得跟文学作品一样优美的成功典范 , 他获得了用自己名字命名的这个奖 。
温伯格主要是因为他为普通读者写的《最初三分钟》和《终极理论之梦》而获奖的 。 其实 , 温伯格还经常在诸如《纽约书评》、《科学美国人》等一些大众传媒上发表一些阐明自己对科学的看法和观点的文章 , 在这些文章中 , 他以同样优美、生动的文笔清晰地表达了自己是一位理性论者、还原论者、实在论者和非宗教论者 , 有些文章还致力于在科学的文化对手们面前为科学辩护 。
这些文章的一部分在2001年被辑为一册出版 。 2004年底有了中译本:《仰望苍穹:科学反击文化敌手》(Facingup:Scienceanditsculturaladversaries) 。 在温伯格的这些作品中 , 以他对文字的娴熟驾驭和在文字中浸透的对物理学的热情来说 , 是无愧于“诗人科学家”的称号的 。
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02
科学的文化敌手们
按照一句西方谚语:在木匠眼里 , 月亮是木头做的 , 而在基本粒子物理学家温伯格眼里 , 宇宙由基本粒子构成 , 这是最理所当然的事情了 。 自从古希腊德谟克利特和他的老师留基伯提出世界是由不可分割的最小粒子原子构成以来 , 原子论一直是唯物论的中坚 。
虽然原子论的内容被两千多年以后的物理学家们大大丰富了 , 并且原子也早已被打破 , 物理学家发现了更为基本的粒子 , 在研究更小尺度的结构——超弦 , 但是无论是德谟克利特的原子也好 , 还是现在的基本粒子也好 , 它们都被认为是客观的、实在的 。 用温伯格的话来说 , 跟操场上的石头一样真实 。
可是有人却说:诸如夸克这一类基本粒子是一群科学家建构出来的 , 进而说科学事实、科学理论也是建构出来的 , 科学理论“只不过是一种整理我们的经验的人为方式” 。 是可忍 , 孰不可忍?温伯格肯定是觉得有义务站出来驳斥这种言论 , 而且他显然也是最有权利和资格站出来保卫科学的人 。
温伯格捍卫科学的这些文章大多收集在《仰望苍穹》中 。 按照温伯格的交待 , 这个书名有三层意思 。