物理学陷入停滞——进步主义神话的幻灭
创始人
2025-11-26 13:20:40
0

当今的物理学家需要抛弃那个极具吸引力的神话——他们正在揭示我们宇宙的隐藏现实。

浏览物理学科普书籍的书架,你会发现一个反复出现的主题。无论是《隐藏的现实》(2011年)、《深藏的隐秘》(2019年)还是《我们的数学宇宙》(2014年),这些书都暗示着一个潜在的秘密世界等待物理学家去解开——这是一个超越我们感官感知的领域,仍是他们的专属领域。

纵观历史,物理学对物质宇宙进行了优雅而精确的描述。然而如今,物理学家试图揭示的现实似乎与他们所处的现实越来越脱节。尽管实验取得了成功,但物理学始终未能实现人们对“更深层次”“终极”物理学的期望——一种能统一所有现实的终极现实。因此,物理学家被迫接受越来越多的推测性命题。

然而,由于缺乏验证这些推测的明确途径,物理学家只能重复类似的实验方法——只是规模更大、成本更高——寄希望于发现新事物。基础物理学领域似乎被一种焦虑所困扰:担心发现不了新事物,或未来的实验只会揭示更多无知,这促使该领域追求愈发天马行空的理论。

我认为,追求统一性和主导更基础现实的追求并非物理学家的专属特权,而是现代社会强加给他们的不可能负担。我建议我们应该接受一种更多元、更细致的宇宙观——这种观点不仅接受,还邀请其他实践、学科和现实对其当前困境进行批判。

我在物理学领域的经历,无论是作为有抱负的理论物理学家,还是后来作为研究基础物理学实践的社会学家,都让我思考:统一与终极的故事在多大程度上仍服务于那些传播这些故事的群体?更进一步说,为了更忠实地理解存在的构成、现实本身以及宇宙的构成要素,物理学是否需要放弃作为“现实首要阐释者”的使命?

在伦敦市中心的一个雨天,我坐下来采访了一位天体粒子物理学教授。当时,我已花了一年多时间观察他的研究小组每周的会议——该小组是一个旨在探测暗物质的大型实验合作项目的一部分。

在采访中,我注意到了一个之前被我忽视的问题。与小组会议中常有的实验建模和数据处理的讨论不同,我意识到了一种焦虑感——不仅存在于这个小组,也存在于更广泛的暗物质粒子物理学界和整个基础物理学领域。

这种焦虑源于他们意识到自己已在此领域深耕多年,却开始怀疑自己的成果。正如教授告诉我:“我们不断建造更大、更先进的设备,但也许这一切都徒劳无功。”在采访中,他反复提到如果重新进入该领域会采取哪些不同做法、这些实验所耗费的资金,以及他对那些他招募来从事这项任务的青年研究者所肩负的责任。显然,这既是个人关切,也是职业关切。

我进入这个暗物质研究小组的契机始于多年前。在获得天体物理学和应用数学学位后,我本希望研究最基础层面的现实,并考虑接受理论宇宙学的博士研究邀请。然而,当面临选择那些几乎无观测验证希望的推测性项目时,我离开了这个领域,感到失望,因为我意识到无法在此获得对现实更深的理解。

“这就像知道关于沙丘的一切……却不知道一粒沙子的成分”

相反,我被社会学吸引,它提供了对看似更真实的世界——日常世界的洞察,并提供了探索那些被视为不可量化、混乱和主观的现象的机会。自然科学主要致力于将不熟悉的事物变得熟悉,而批判性人文科学则常以相反的冲动运作——将熟悉的事物变得陌生。它们的抱负是审视那些被视为理所当然的事物,并观察特定的话语、知识乃至现实是如何被政治动员起来的。

最终,我的研究将我带回宇宙学。我想理解宇宙如何成为地球之外世界的代名词,并被视为物理学的专属领域。因此,我决定对研究暗物质和其他宇宙学问题的物理学家进行人种志研究。

如果让物理学家列出基础物理学和宇宙学的重大开放性问题,暗物质问题很可能位列其中。暗物质被认为占宇宙所有物质的85%以上,其存在虽被推断,但尚未被探测到。正如天体物理学家普里亚姆瓦达·纳塔拉扬(Priyamvada Natarajan)在2019年伦敦皇家艺术研究院所言:

我们可以精确地绘制暗物质的空间分布图,告诉你暗物质的位置……以及它的作用……但我们不知道它是什么。这就像知道关于沙丘的一切:它们如何形成、如何被重塑……却不知道一粒沙子的成分。

这就是为什么在过去四十年里,粒子物理学家建造了多个探测器,试图找到那些“沙粒”。更多的探测器正在规划中,每一代都比前代规模更大、灵敏度更高。然而,近来出现了一种不安情绪。尽管投入了大量时间和资金,那些曾被视为暗物质最有希望的候选粒子,在“关键时刻”验证时却表现不佳。一些物理学家甚至开始质疑是否真的能发现暗物质。事实上,另一位受访者——将其职业生涯奉献给暗物质研究的物理学家——甚至表示,他们不相信暗物质存在,至少不是以他们所理解的方式存在。

即使这些担忧并未立即困扰暗物质研究领域的其他成员,但那些能够“精确绘制暗物质空间分布图”并告诉我们“暗物质作用”的宇宙学家和天体物理学家,这些担忧也足以引起警觉。正如一位宇宙学教授对我所说:“如果连粒子是否存在都不确定,那么整个研究就存在疑问。”

正如暗物质问题所示,我意识到基础物理学当前的困境,不仅源于从业者未发现更深层的现实,更源于他们理应发现这种现实的期望重压。物理学对最深层现实的“所有权”,与其说源于该领域的经验成果,不如说源于维持其地位的神话与叙事。

事实是,根据其高标标准,基础物理学研究已进入停滞期。少数能够跳出其研究实践严苛要求的物理学家会谈论物理学处于十字路口,误入歧途甚至陷入危机。正如这些作者所暗示的,基础物理学家似乎越来越缺乏新思路,最新的实验最多只能验证旧理论。

宇宙学就是这样一个领域。如果仅从科普作品判断,大爆炸宇宙学故事似乎已基本尘埃落定。例如,许多宇宙学家会谈到“精确宇宙学”时代——认为唯一剩下的工作是为已基本解决的宇宙添加细节。尽管如此,标准宇宙学模型的许多内容仍是理论推测。

暗物质并非唯一的问题。例如,暗能量——其存在最初推动了“精确宇宙学”的呼吁——至今仍只是物理学家为使方程与观测结果一致而引入的数学项。而宇宙暴胀——关于宇宙早期极速膨胀的理论——因其“过于便利”的性质,仍是争议焦点。

我们正面临所谓“后实证物理学”的风险。简言之,一个与现实世界脱节的宇宙

确实,若更仔细地审视宇宙学的诸多主张,会发现宇宙并非已解决,而是由推测脆弱地构成,更像暗物质那样看似合理却始终未知。正如宇宙学家佩德罗·费雷拉(Pedro Ferreira)所言,存在“真正的风险”——进一步的实验可能只会“更精确地陈述我们的无知,而别无他物”。

基础物理学的其他领域也反映了这一问题。在高能物理学中,2012年希格斯玻色子的发现是长达数十年研究项目的巅峰成就,成功验证了粒子物理学标准模型的预测——该框架描述了物质的微观结构。然而,物理学家始终将标准模型视为临时方案,是通往更完整“万物理论”的垫脚石——该理论将引力纳入解释,并成功解释所有尺度的物理现象。因此,该模型的缺陷和便利特征被容忍了。

然而,多年过去,这些缺陷依然存在。耗资数十亿美元的大型强子对撞机(LHC)未能发现任何迹象表明理论学家的扩展或替代理论不只是推测性的臆想。作为回应,一些人呼吁建造更大的对撞机,如拟议中的未来环形对撞机(FCC),希望一窥他们坚信存在于标准模型之外的物理现象。其成本估计达170亿美元。

此外,还有关于大爆炸前物理、多重宇宙的推测性理论,以及弦理论家暗示其理论的内在一致性可能比经验验证更重要。这些倾向使我们面临所谓“后实证物理学”的风险。若不改变,这要么意味着放弃基础物理学,要么意味着物理学日益脱离经验验证。简言之,这可能导致一个与现实世界脱节的宇宙。

那些指出这种停滞的物理学家往往开出更多物理学的处方,尽管是不同方式的物理学。但无人会极端到认为答案可能根本不在物理学中。相反,我建议反思我们如何看待和谈论基础物理学。虽然统一性和终极性对学科很重要,但这些概念反映的宇宙更像是我们希望发现的,而非它本来的样子。在此图景中,解决物理学当前困境的恰当处方可能不是更多物理学,而是更少。

“终极理论”的梦想长期激励着物理学家。理论物理学似乎即将实现它,却又永远遥不可及——它试图将最成功的两个理论(量子理论和广义相对论)统一为“万物理论”。人们希望并时常假设,这种更完整的理论也将所有其他形式的知识纳入其解释框架。

尽管如今明确宣称这一抱负已不太流行,但统一性与终极性的叙事仍在学科中持续存在。事实上,这种假设往往内化于研究实践本身。例如,1993年天体物理学家爱德华·W·科尔布(Edward W Kolb)曾说:

[宇宙学的职责是]提供一块画布,让其他科学领域……能将其各自的线索编织进我们对宇宙理解的挂毯中。宇宙学(研究宇宙中最大物体)与粒子物理学(研究最小物体)的相互作用,最好地诠释了科学的内在统一性。

这种统一性被认为是科学的固有属性,而物理学通常被置于顶端。这种假定权威的普遍性,导致一些顶尖物理学家将宗教和哲学描绘为过时。例如,在史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)的遗作《大问题》(2018年)中,他宣称宇宙物理学已排除了“造物主的可能性”。基于此类论断,人们常认为物理学能且应独自解开宇宙的“秘密”。

要理解我们为何容易将物理学世界等同于我们独特且最基础的现实,让我们回到开头案例——那些科普书籍反复强调的主题。这些书想传达的信息很明确:存在一个隐藏于我们感官之外的现实,比其他所有现实更基础,而揭示它仍是物理学家的专属职责。若有机会,只需花一本平装书的钱,这种现实也能与潜在读者共享。我们应该思考,当这些书籍及其叙事被持续重复传播时,它们扮演了何种角色——不仅对普通公众,也对物理学家自身而言。

我们犯了一个错误,以为仅因世界可被物理学探询,宇宙便本质上是物理的

正如理论物理学家卡洛·罗韦利在《现实不似你所见》(2014)序言中所言:“我们对世界的了解越多,就越为其多样性、美感与简洁所震撼。”在序言后半部分,他援引了柏拉图的洞穴寓言,支持物理学家追寻超越复杂表象的简单真理。罗韦利指出,我们“都被囚禁在洞穴深处,被无知与偏见束缚”,而科学通过其“揭示现实新领域、构建更有效世界图景”的能力,将实现我们的救赎。

正如社会学家布鲁诺·拉图尔在《自然政治》(1999)中所言,洞穴寓言是西方科学思想的典型范式,揭示了一个决定性特征:将世界一分为二。一方面是主观的混乱世界——罗韦利称之为“偏见”与“无知”的领域,可描述为社会世界;另一方面是客观、纯净且未被人类扰动的自然世界。

物理学家似乎独享一种角色:逃离拉图尔所说的“社会世界的暴政……最终得以凝视客观世界”。在此角色中,物理学家拥有特殊权威和独特能力,能在不同世界间穿梭,为不完美的人类代言“真实”现实。

这种将世界划分为本质属性(物质、形态、形状、实体)与次要属性(颜色、声音、味道、情感、思想等)的划分,正是哲学家兼数学家阿尔弗雷德·诺斯·怀特海在20世纪20年代提出的“自然的二分”。通过他所谓的“错置具体性的谬误”——即“将抽象误作具体的错误”,我们将抽象世界(物理学的领域)视为更真实、更根本且是次要世界的起源。

我们生活在一个似乎赋予物质、物理与客观现实以特权,而轻视非物质、精神与主观现实的时代,这不足为奇。但人们常忽视另一种可能性。事实上,在怀特海看来,这种二分是偶然的,对应着我们构建现实的特定方式。通过物理学的诸多成功,我们犯了一个错误:仅因世界可被物理学探询,便认为宇宙本质上是物理的。

那么,我们如何严肃对待差异的可能性?又如何构想一个不同配置的世界,而不愚蠢地放弃物理学赋予我们的诸多洞见?回答这些问题需要我们直面心理学家兼哲学家威廉·詹姆斯——这位深刻影响怀特海的当代学者——在《实用主义》(1907)中提出的“所有哲学问题中最核心者”:一元与多元。

与看似常识的“世界具有不可分割的统一性”这一信念相反,詹姆斯指出,世界更应被理解为既是一又是多——一个因其被遭遇而显现的世界。

詹姆斯的命题既激进又简洁,且与哲学和科学探究的多数实践背道而驰。经反思,似乎没有任何依据支持“世界具有整体或终极统一性”的假设,经验也无法证实绝对分割的观念。正如詹姆斯在《多元的宇宙》(1909)中所言,他发现“没有充分理由去怀疑存在某种比我们有限存在所游弋的、分散的、流动的现实更高阶的现实”。然而,许多研究形式的目标恰恰是辨识某种固定而单一的现实,或其某个方面。

“多元宇宙”要求我们接受:认识世界与存在于世界的方式是多元的

因此,詹姆斯提出存在一个多元的宇宙,或“多元宇宙”,其中世界的统一性与多元性并非其固有属性,而是其生成属性。多元宇宙首先是一个生成中的世界。它永远未完成,既不给出统一或分裂的答案,而是将其作为持续经验探究的问题保留。

这一理念最激进的延伸是:它要求我们接受认识世界与存在于世界的多种方式,并将其他知识、实践与文化提出的现实视为真实。然而“认真对待”远非宽容之举。正如科学哲学家伊莎贝尔·斯唐热在2003年所言:“道德考验很可能始于尝试想象他人必须容忍你。”

这并非主张存在一个应包容所有多元性的单一世界。也非将“认真对待”视为天真相对主义——期望不同现实平等共存而不批判地考察它们如何交汇、重叠与潜在矛盾。挑战远大于此:它要求让这些现实深刻扰动我们自身的现实。

我主张我们必须认真对待其他世界的可能性。我指的不是物理学为理解宇宙的持续不确定性而提出的多重宇宙或“多世界”假说这些熟悉推测,而是物理学与现代实证主义所否弃的那些世界。例如,原住民眼中的地球生灵是真实的,日本家庭会祭奠先祖的幽灵,福音派信徒能与上帝对话并得到回应。

这也意味着重新开启对物理学主张的公开质疑。曾几何时,物理学家与哲学家就时间的本质及物理学能否代言现实展开过大规模公共辩论;如今,物理学与哲学的公开辩论鲜少严肃。当哲学期刊讨论类似问题时,往往屈从于物理学的主张。

毫无疑问,基础物理学取得了巨大成就。其推测性赌注或许终将得到回报。然而,这些赌注使该领域在未能达到自身高期望时,不清楚应去哪里寻求替代方案,而其从业者虽被认为最接近现实,却可能离现实最远。

对此,我们需要一种更谦逊的物理学——其推测野心同样激进,但邀请矛盾视角进入其命题,而非仅接纳臣服于物理学主张的视角。这将是一种更具冒险精神的物理学,接受并邀请其他实践与学科对其当前困境提出批评。

更务实地说,这将允许物理学与其他实践相结合。生物物理学与气候物理学便是良例。与宇宙学和基础物理学不同,它们不预设某一领域的至高性,而是理解自身局限及各自受限的应用领域。

但我们可以更激进:摒弃纯粹的物理主义路径,接纳被斥为幻想、故事或“非物质”的模式,重新将物理学与其他关于现实的辩论、想象与配置相结合。这或许要求我们放弃物理学作为科学标杆的特权地位——如同我们曾放弃哲学家与古老祭司作为通向更深层现实的独特媒介。

甚至可能要求我们彻底放弃物理学,以达成一种扩展的现实——不仅接受差异,更鼓励差异。正如科幻作家厄休拉·勒古恩所言,我们需要的是“更大现实的现实主义者”。

上一篇:从“数字化”到“数智化”(观象台)

下一篇:没有了

相关内容

热门资讯

物理学陷入停滞——进步主义神话... 当今的物理学家需要抛弃那个极具吸引力的神话——他们正在揭示我们宇宙的隐藏现实。 浏览物理学科普书籍...
从“数字化”到“数智化”(观象... 从“数字化”到“数智化”,一字之变,体现出我国牢牢把握人工智能机遇,体系化推进人工智能产业创新和赋能...
10万次Claude真实对话洞... IT之家 11 月 26 日消息,Anthropic 昨日(11 月 25 日)发布研究报告,通过分...
AI技术应用越广泛,越要明确边... 发展科技的初心和落点都是服务于人,服务于国家和社会。让安全和便捷成为AI技术应用的一体两面,成为技术...
【多彩新论】警惕碎片化传播的负... 注意力不集中,看书听讲说话容易走神,刷手机却停不下来……数字时代的碎片化传播,已成为我们获取资讯的主...
原创 1... 神舟二十二飞船成功发射,代号“天宫应急1号”,并且也圆满完成了中国空间站任务对接,整个任务全面成功了...
工信部:启动为期两年的卫星物联... C114讯 11月26日消息(颜翊)昨日,工业和信息化部正式印发《关于组织开展卫星物联网业务商用试验...
华为Mate80全系降价背后 华为需要通过更亲民的定价,来从iPhone手上抢更多的市场份额。 文|游勇 编|石兆 作为华为旗下最...
亚洲第一!我国自主研制,海试成... ◎ 科技日报记者 都芃 25日,记者从中交天津航道局有限公司获悉,当天下午,新一代超大型耙吸挖泥船“...
一加总裁:第五代骁龙8由一加高... 【CNMO科技消息】11月26日,一加中国区总裁李杰在社交平台透露,已受邀出席当天下午举行的高通“第...