偉大的霍金

今年三月，76 歲的英國物理學家霍金在家中逝世，全球痛失天才，友人問：為什麼說霍金「偉大」？科學層面，這或許是一個易解的問題，但對於一般市民，霍金難道只是一個「符號ICON」？

他曾很驕傲自己是在伽利略逝世300 周年出生，如今，他也會感到榮耀，在愛因斯坦誕辰的紀念日逝世。這一巧合的美好，剛好配得上霍金留給這個世界的貢獻。

將量子論與廣義相對論結合，霍金嘗試提出自己的萬有理論，更新和顛覆創世論：「自發創造是為何宇宙存在、為何我們存在，以及為何萬事萬物存在而非空無一物的原因，完全不需要祈求上帝指引，啟動一切讓宇宙運轉。」

科學由大膽假說開始，以小心實證終結。但這一條科學決定論的路徑在20 世紀初發生了嚴重危機，原子世界的新大陸催生的量子論，卻是以概率作為基礎，波粒二相性、測不準定理，人們無法以某種定理解釋實驗過程，卻依然得到準確的實驗結果。究竟發生了什麼？科學界一分為二。

經典物理學出身的霍金年輕時得到了證實黑洞存在的數學計算，卻無法止於服膺牛頓萬有引力的廣義相對論，因為由廣義相對論預測到的宇宙大爆炸，本身會連同所有經典算法在大爆炸那一刻失效。

夢想家霍金希望可以找到將廣義相對論和量子論合二為一、從而統一自然四種作用力的萬有定理。此後他轉入對量子論的理論探索，除了接受其基本實驗結論和理論假設，採取費曼的歷史總和論以及後來的超弦論。在漫長的探索和論證之後，他將有關思考寫成1988 年出版的《時間簡史》，最後在《大設計》中公布了霍金萬有定理。

在《大設計》中，霍金追根溯源，從古希臘對組成世界基本元素的認知一路到量子論的粒子特性，卻始終堅信科學決定論仍然是科學的基本特性，他採取的立場是「依賴模型的實在論」（Model-dependent realism） ，就生動比喻，如同一幅二維的平面世界地圖要呈現四維的地球實貌，只能以拼接方式完成。萬有理論只能依賴不同模式中的情景做出分別解釋，而承認其各自有效性。看起來是妥協，實質上是承認了自然多維的本來面目。

進而他接受量子論的超弦說，提出10 的500次方(10^500)個不同內空間都可能存在，每個都會導致不同的自然法則與不同的物理常數值，這也就意味着10 的500 次方平行宇宙的存在可能性。

而創世自發性的假說是霍金萬有理論的基礎所在，潛心探索宇宙大爆炸悖論之後，最終他得出結論： 「像恒星或黑洞這樣的物體無法無中生有，不過，一整個宇宙可以無中生有。因為引力會扭曲時間和空間，讓時空局部穩定但整體不穩定。在整個宇宙的尺度上，物質的正能量與引力的負能量平衡，因此整個宇宙的創生並沒有限制。」

我並非霍金研究者，只是大學主修物理，教過物理學卅多年，但他卻並不放棄我這樣的科普讀者，使我能夠把科學普及知識推介給同學閱讀。我比較仰慕愛因斯坦，很遲才閱讀霍金作品，卻帶來孩童般天真的快樂與好奇。對於奇妙物理和宇宙的認知需求，用平實、簡潔而有趣的文字，介紹科學史、一次又一次的科學革命，以及最前沿最困難的科學命題。最新一輯BBC 的節目中，霍金還帶着觀眾一起探索人類殖民外太空的諸種可能。

本體論和知識論的哲學思考，從古希臘年代開始一直與科學探索緊密相扣，科學家往往兼任着哲學家的角色。在進入現代之後，卻逐步脫節、甚至分道揚鑣。作為理論物理學家的霍金深知，知識的演進如何改變人類的觀念和生活世界，反過來人類的觀念對科學的突破又何等重要。

由幾百年前地球中心說，到現在的宇宙大爆炸，人類知識和觀念發生了巨大的演化，同時深刻影響人的自識、社會和文明的演化，從宗教、政體、社會結構、教育，到醫學、健康、身分和日常生活。

而在廣播電視網絡的年代，知識的傳播不能再躲在象牙塔，依賴少數精英、少數天才，這不僅是因為傳播的效率，更重要是因為知識的性質已徹底改變了，科學史的發展正處於另一個軸心時代之中。

我們如今身處的科學大爆炸的年代，牛頓力學的經典科學在20 世紀頭30 年被徹底顛覆，從極微觀世界的量子論、粒子科學，到極大尺度的廣義相對論、黑洞、宇宙背景輻射、大爆炸理論等等一系列宇宙學突破，再到進化論在得到基因測序工具之後的迅猛發展，更不用說基於量子論的半導體發展的通信科技發展，電腦、互聯網、量子通信、區塊鏈、量子計算機、人工智能等等。一方面，科學家們應接不暇，忙於應對技術的突破，卻荒於做出思想整理的工作，這大大削弱知識普及、觀念革新。

另一方面，不確定性原理、概率論已改寫了真理觀，重估了理性。人文、思想、藝術等領域發展遠遠不像科學領域蓬勃、充滿了活力和希望。相反，從現代主義到後現代主義，其間立體主義、印象主義、自然主義、經驗主義、實證主義等等，這些人文領域的思想範式轉移，長期以來都以一種西方理性主義沒落的末世心態和失敗主義，去迎接一波又一波的新浪潮。這其實不利於文明的革新和演進，卻給退化帶來更多機會。

思想範式的轉換，基於人類命運的一些基本母題：我們從何處來、到何處去？為什麼我們存在、為什麼宇宙是這樣的？這些大哉問不可能從實驗室中取得，卻依賴於科學假說和實證的背書，否則只能流於空想，以致神秘論和迷信。

因此，相對於霍金在理論物理上做出的傑出貢獻，他把深奧枯澀的物理知識，寫成通俗易懂又傳遞前沿科學難題的《時間簡史》大賣1000 萬冊，我認為是更大的貢獻。他告訴我們：人類的未來，不止一種可能，而每個人猶如每顆粒子或每個平行宇宙一般，都是有份其中的，命運是自發自足、相互關聯、難以預測的，但最終也掌握在每個人自己手中，這樣觀點的看法與我前文所寫的，乃至佛法，不謀而合，可能是長期閱讀佛經和他的科普書籍，潛移默化所至。

隨着霍金的逝去，一方面，我們期待霍金的萬有理論最終能被科學證實，更重要的另一方面，更多科學家願意擔起新科學啟蒙的責任，讓新科學能轉化成思想、擴充為常識，以避免出現又一個中世紀。