物理學和《時間簡史》

萬維鋼

如果你一直老老實實跟著中學老師學習怎么計算電路圖中電阻的電流強度，你大概不會認為研究物理有多大意思。

高考第一志愿報物理系的人肯定都看過科普讀物。他們被相對論、黑洞、不確定性原理、天才們的趣聞軼事和所謂“萬有理論”吸引，忍受不了好奇心和巨大榮譽的誘惑。

引誘我把青春獻給物理學的是一套“第一推動叢書”，出版于20世紀90年代。在今天看來那是一個充滿野性魅力的時代。《時間簡史》給我的感覺也是這么野性。那大概是我第一次聽說宇宙居然既不是無限大，也不是永久存在的。一個有限大的宇宙為什么沒有邊界？楊氏雙縫實驗為什么不合常理？自旋1/2是什么意思？黑洞為什么不是那么黑？任何人第一次聽說這些都不可能無動于衷。我那時正在上高中，迫不及待地跟同學討論甚至吹噓這些內容。

那套叢書令我印象深刻的不僅僅是物理，還有書中科學家強烈的個人風格。霍金在書中時不時抖個機靈，比如畫張圖說明二維動物如果有消化和排泄系統就必然會被分成兩半，再比如每個人都讀過的全書開頭那個關于烏龜的笑話。原來科學家并不是一幫特別死板的人，他們很有幽默感，而且他們對不同科學理論有自己的愛憎，時不時較量一番，就好像武打書里的人物一樣。

他們筆下的物理學充滿活力。歷史上的一個個漂亮理論轉瞬就被更新的理論所取代，誰也不敢故步自封。我還記得當時從圖書館找到一本美國大學物理教材的中文版，作者居然寫道：“這本書中的物理知識不可能都是對的，但也不可能都是錯的。”

誰不想研究這樣的科學？

后來我上大學就報了物理系，然后拿了物理博士，現在的工作就是做物理研究。這聽起來像是一個非常完美的故事。

可惜故事沒這么簡單。

最讓故事失色的地方，當然是我根本不是霍金那樣的“大”物理學家——我對物理學的貢獻比霍金差了很多數量級。事實上，除了與我從事的研究特別相似的少數人之外，沒人知道我是誰。我是一個非常普通的物理學家。

其實，除了被科普讀物感召，我敢去物理系的一個重要原因是我數學學得不錯。科普讀物可以把人吸引進門，但你一旦真正研究物理了，那些書沒啥大用。數學更有用。我們每天干的事情并不是感嘆宇宙有限無限，而是做計算。科普讀物津津樂道的不確定性原理并不是一個哲學概念，而是一個數學公式，是可以推導出來和拿來用的。我們用數學公式說話。

我沒能成為霍金的最根本原因當然是我不是天才。物理學的大多數領域都可能已經不再是個人英雄的舞臺了。絕大多數物理學家并不指望自己能在兩個月內搞出一個石破天驚的理論青史留名。我們更關注實在的小進展，在絕大多數情況下是跟好幾個人合作，而不是單打獨斗。我們在工作中跟同事討論的都是技術性很強、非常具體的問題，很少說出什么有哲學味道的、寫意的話來。

一旦把物理當成正經工作，你就會發現再談自己有多么“熱愛物理”變成了一件非常幼稚可笑的事情。事實上，霍金從未在書里說他有多么“熱愛物理學”。在提到自己怎么開始做物理時，霍金半開玩笑地說：“為了結婚，我需要一個工作；為了得到工作，我需要一個博士學位。”