弦理论之战的总指挥官

鲍勃·亨德森 田也

看看彼得·沃伊特在哥伦比亚大学课堂上教授量子力学的场景——一边轻言细语地讲课，一边在黑板上列出方程式。这个场景让你很难想象，一位哈佛的物理学家会将他与恐怖分子相提并论，并对他恨之入骨。

“我非常担心，”与沃伊特相处很久的女朋友帕梅拉·克鲁兹说，“简直寝食难安。”

难道沃伊特是一名罪犯？“连错误都算不上”是物理学家沃尔夫冈·泡利的名言，沃伊特用它作为自己博客和著作的名称，来对付弦理论——物理学圣杯最强有力的竞争者。弦理论被很多人看作万有理论，认为它能够将目前物理学家描述宇宙所需的两种理论结合起来。

第一种理论是量子场论，涵盖亚原子领域、基本粒子的行为以及自然界四种基本相互作用中的三种。第二种就是爱因斯坦的广义相对论，在更广阔的层次上解释了第四种相互作用——重力。对物理学家来说，很不幸的是，这两种理论在逻辑上和数学上互不相容。弦理论就是通过提出用弦代替基本粒子作为自然界最基本的物质的观点，来调和这两种理论之间的矛盾，从而解决问题。

但沃伊特可不买弦理论的账。

“越来越离谱，越来越荒谬了，”沃伊特记得自己2004年第一次开通博客时这样描述弦理论，“人们对弦理论大肆宣传，称它如何如何了不起……”沃伊特顿了顿，摇着头轻笑了几声，表示他并不相信这回事。2004年时，弦理论已作为热门课题被物理学界研究了20年之久，但“它其实什么用都没有”。

他被有些人称为“无能而贪权的笨蛋”，是像本·拉登一样卑劣有罪且令人不齿的“口吃司令”。

无论是以前还是现在，沃伊特对弦理论最大的抱怨就是，它没法做出可实验的预测，因此没法对它进行检验，它甚至“连错误都算不上”。而与此形成鲜明对比的是，其他理论，比如广义相对论，可以让爱因斯坦做出各种预测，其中之一就是能够预测恒星光线经过太阳时的偏折。如果这一效应的测量结果与爱因斯坦的预测不一致，那么广义相对论将被抛弃。可证伪性是被人们普遍应用的确认一个命题是否科学的标准，这一概念由卡尔·波普尔提出。此外，广义相对论只花费了爱因斯坦10年的时间，而人们对弦理论的讨论已经有30多年了。

沃伊特的第二个不满关乎审美。跟其他很多物理学家一样，他感觉到了广义相对论里潜在的微妙的数学之美。相比之下，弦理论的数学“混乱透顶”。

因此，他在博客中经常谴责弦理论是“失败的理论”，而对该理论的物理学拥趸，他则用“趋炎附势”、“狂热分子”和“傲慢无礼”来形容，并曾公开呼吁美国国家科学基金会之类的机构切断弦理论研究的经费。针对他的这些言行，网络上的反应也很直接，称他为“无能而贪权的笨蛋”，像本·拉登一样卑劣有罪且令人不齿的“口吃司令”。

在他哥伦比亚大学局促的办公室里，墙上密密麻麻全是书，论文覆盖了办公室每一寸裸露的表面。即使场面如此，沃伊特还是从椅子上跳起来，把桌子上的文件拨到地上，然后从书架上抽出《星球大气与内部介绍》的复印件摆在桌子上。他在书页间翻阅，找到那些令他投身物理学的方程式。“这里面有人们对这个几乎完全陌生而又神秘的世界的深刻理解，但事实上它们都非常精确，可进行验证，而且都是真实的。”

在康涅狄格州达里恩读高中时，沃伊特常用一个不那么专业的望远镜凝视星空，继而被上文提到的那本书和一些同类的书籍引进了物理学的殿堂。他回忆说：“我那时真的痴迷于这些星星，想对它们有更多的了解。那些书中有神秘的公式，可以告诉你星球的运行方式。”

他一直是个优等生，父亲是一位毕业于哈佛大学的律师，母亲从事抽象画艺术。在双亲的鼓励下，沃伊特在哈佛大学获得了物理学学士和硕士学位，继而在普林斯顿大学获得了博士学位。在纽约州立大学石溪分校做博士后期间，他偏离了传统物理学的轨迹。

时间转眼就到了1984年，这一年被现在的物理学家称为“第一次弦革命”：一系列数学领域的突破使很多物理学家转而相信弦理论，认为该理论具有成为物理学的万有理论和终极理论的潜力。研究人员开始频繁向该领域大规模转移，旨在对弦理论进行完善和充实。

在这一潮流中，从一开始就对弦理论不感冒的沃伊特拒绝随波逐流，转而从事其他课题的研究。想要在一个竞争已高度白热化的领域寻求一份工作，困难重重。

“没人愿意雇用你，”他说，“在那个节骨眼上，大家都在跟风研究弦理论，除此之外，数学、物理方面根本找不到工作。但是，去研究你根本不相信的理论没有任何意义。干吗非得趟这浑水？干点别的不好吗？”

“弦理论之战”既是一场激烈的智力竞技，又是相互辱骂的运动场，是这两者的奇怪组合。

从物理学转到数学，沃伊特从哈佛大学一名不领薪水的教员做起，一路成为塔夫茨大学的微积分讲师，直到今天成为哥伦比亚大学数学系的高级讲师，虽然可以长期任职，但毕竟不是终身职位。然而，沃伊特说，他很享受事情最终取得成功的过程和方式。

“我发现与数学家共事比与物理学家共事愉快多了，”沃伊特说，“物理学家总表现出一种竞争性。”他回忆说，他的许多物理学界的同事都竭力去模仿默里·盖尔曼和理查德·费曼——两位高傲的诺贝尔物理学奖得主。“那些家伙都很有趣，但都不怎么友好。”沃伊特说，“相反，数学家都更为谦逊，他们都奉行‘知之为知之，不知为不知’的原则。”

哥伦比亚大学数学系主任亨利·平克汉姆教授在1989年聘用了沃伊特，说他与那些终身教授的“智力相当”。而且，在研究弦理论的终身教授面前，沃伊特的放肆也给他留下了深刻的印象。沃伊特的著作面世后，他开玩笑地说：“我以为大家会在休息室里打起来。”

然而，虽然休息室里的人们并没有打起来，但争吵确实发生了。就在2006年沃伊特的著作面世几个月后，物理学家L.斯莫林发表了《物理学的困顿》，表达了类似的怀疑。从此，沃伊特和斯莫林成为弦理论领域最著名（或者，对弦理论学家来说，是臭名昭著）的牛虻。

同时，他们还挑起了物理学界的“弦理论之战”，在杂志、学术讨论会以及网络上展开了一场声势浩大的“战争”。这场战争既是激烈的智力竞技，也充满着运动场上的相互辱骂。曾将沃伊特比作本·拉登的那位教授暴躁不已，甚至离开了哈佛，那些原本不怎么活跃的人也被惹恼了。

加州大学圣克鲁兹分校的迈克尔·迪恩是一位物理学教授，也是弦理论的主要贡献者之一，他曾经这样说：“我读过那两本书，当时对里面的内容感到有些困惑。”

另一些人就更为漫不经心一点。阿布舍克·阿加瓦尔是一位物理学家，曾经研究弦理论多年，现在是物理学界重量级期刊《物理评论快报》的编辑。他说：“跟许多人一样，我就是以看小报的心态来看待这场争论的，这就是物理学版的《老大哥》或者《卡戴珊姐妹》。”阿加瓦尔强调说，该观点只是他作为物理学家的个人言论，并不代表《物理评论快报》的态度。

任何人都不能决定物理学家应该探索什么、不应该探索什么。

当然，最刻薄的攻击来自在线互动，这点你或许已猜到了。对手们对他写的内容给予了激烈的抨击，沃伊特说：“他们随意断章取义，然后就开始说：‘嗯，现在我可以证明彼特·沃伊特就是个白痴，他根本不明白自己在说什么。’”看到“世界上最聪明的一些人”竟然会如此出言不逊，沃伊特感到惊叹不已。

战争之火也蔓延到了学术领域。沃伊特有时会在arXiv.org网站粘贴自己的博客链接（译者注：arXiv.org是在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室建立的电子预印本文献库，始建于1991年8月，由美国国家科学基金会和美国能源部资助，目前由美国康奈尔大学管理），但是在“弦理论之战”期间，他被取消了这种粘贴链接的功能，他认为这是“整个事件中最可耻的行径，是我见过的最可耻的学术不端行为”。

人们不禁好奇，抬头不见低头见的沃伊特和布莱恩·格林在走廊碰面时的场景。布莱恩·格林是哥伦比亚大学的物理学家，也是美国最著名的弦理论物理学家，他的办公室就在沃伊特的楼上。格林出版的书都很畅销，而且定期在电视节目里露面。在这场争论期间，格林曾在《纽约时报》的专栏撰写支持弦理论的评论。今天，在沃伊特的网页上有该文的链接，其标注为“帝国反击战”。

格林与沃伊特的对立不仅体现在学术思想方面。塞斯·奥尔森是一名24岁的哥伦比亚大学物理学专业学生，他曾经上过沃伊特的课，认为沃伊特是位了不起的教师，就是有点怪。“但布莱恩·格林就不一样了，”他说，“跟布莱恩·格林交谈时，你会觉得自己好像被引诱了，就像他是刻意为之的，他已将这种人格面貌精心修饰过，毫无痕迹。但与沃伊特在一起时，你觉得自己甚至可以看到他的灵魂。他常常自言自语，嘴里念念有词。”奥尔森说，一些人将沃伊特视为“布莱恩·格林的劲敌”。

从某种程度来说，这场争论已经是一块十足的烫手山芋，关于弦理论的可检测性，就连专家都常常意见不一致。纽约大学的弦理论学家马修·克莱本认为，理论上来说，以足够高能量（远超出当前科技水平的能量）运行的粒子加速器可以证明弦到底是真实存在的，还是物理学家的臆想。

“弦具有共振现象，”他说，“就像吉他的弦。因此，一旦触发这些共振，就能对它的行为做出相当具体的预测。那将是可通过测量得到的相当精准和具体的预测。”

但是，加州大学圣克鲁兹分校的迈克尔·迪恩不这样认为，他指出：“如果问不同的弦理论学家什么是弦理论，他们会给出不同的答案。”与爱因斯坦的相对论不同，弦理论并不是具体的方程组，而是一个框架，或者说是一组特殊方程式的集合。就其可检测性来说，迪恩认为，“还不清楚问题到底是什么，总之，我们没法对此进行明确阐述”。

但对阿加瓦尔来说，弦理论的可检测性并不是最关键的。他指出，物理学家胡安·马尔达塞纳1997年发现了弦理论的数学相关性，意味着弦理论与量子场论有着深层的数学联系，也因此与已证实的、可检测的物理学密切相关。这就是著名的AdS/CFT对应，通过它，物理学家可以更深入地了解被广为接受的物理学。阿加瓦尔认为，沃伊特“没有对量子场论这个有趣的分支显示出充分的信任。而我们从弦理论中得知，量子场论还是比较有趣的”。

阿加瓦尔补充说，现在有关弦理论的大部分研究都是在AdS/CFT的驱使下进行的，而不是奔着万有理论的理想去的。而且，AdS/CFT对应的发现也说明，不是什么人都可以尝试并决定物理学家应该探索什么，不应该探索什么。“你没法规划科学的发展，总之，就是行不通。”他说，“试想一下，如果人们在20世纪90年代就切断弦理论研究的经费来源，就不会发现AdS/CFT对应了。通过彼特的博客我能看出来，即使如此强烈地反对弦理论，他也对AdS/CFT及其相关发展非常看好，因为它们与他感兴趣的课题有关。”

如今，曾经的“弦理论之战”已渐渐冷却，变成了“弦理论之争”。沃伊特的博客仍然是物理学家和数学家时常光顾的地方，而且成为此类辩论的避雷针。2014年12月，arXiv.org网站对沃伊特的禁言行为终于引发了一场口水大战，一方是沃伊特，一方是加州大学圣巴巴拉分校的弦理论学家约瑟夫·波尔钦斯基。两人你一言我一句，谁也不服谁，波尔钦斯基指责沃伊特说话总是“充满火药味”，沃伊特则认为对方“庸俗而不专业”。他们在网页上的骂战进行得如火如荼，就连平安夜都不消停。

“弦理论之战”最终硝烟散尽，哥伦比亚大学的走廊也重归于宁静。沃伊特坐在办公桌前，双手放在脑后，显得很轻松。他说自己与同事的关系，比如说格林，一直都很友善。“布莱恩曾开玩笑说，他应该把日渐增长的图书销售额匀我一份，因为我无形之中提高了他著作的知名度。”在说这句话时，沃伊特的嘴角闪过一丝坏坏的笑。