一推动· 终极理论之梦 正是在这个意义上，科学堪称为使人进化为现代人的“第一 推动”。 近百年来，无数仁人智士意识到，强国富民再造中国离不开 科学技术，他们为摆脱愚昧与无知作了艰苦卓绝的奋斗。中国的 科学先贤们代代相传，不遗余力地为中国的进步献身于科学启蒙 运动，以图完成国人的强国梦。然而应该说，这个目标远未达 到。今日的中国需要新的科学启蒙，需要现代科学教育。只有全 社会的人具备较高的科学素质，以科学的精神和思想、科学的态 度和方法作为探讨和解决各类问题的共同基础和出发点，社会才 能更好地向前发展和进步。因此，中国的进步离不开科学，是毋 庸置疑的。 正是在这个意义上，似乎可以说，科学已被公认是中国进步 所必不可少的推动。 然而，这并不意味着，科学的精神也同祥地被公认和接受。 虽然，科学已渗透到社会的各个领域和层面，科学的价值和地位 也更高了，但是，毋庸讳言，在一定的范围内，或某些特定时 候，人们只是承认“科学是有用的”，只停留在对科学所带未的 后果的接受和承认，而不是对科学的原动力、科学的精袖的接受 和承认。此种现象的存在也是不能忽视的。 科学的精神之一，是它自身就是自身的“第一推动”。也就 是说，科学活动在原则上是不隶属于服务于神学的，不隶属于服 务于儒学的，科学活动在原则上也不隶属于服务于任何哲学。科 学是超越宗教差别的，超越民族差别的，超越党派差别的，超越 文化的地域的差别的，科学是普适的、独立的，它自身就是自身 的主宰。 湖南科学技术出版社精选了一批关于科学思想和科学精神的 世界名著，请有关学者译战中文出版，其目的就是为了传播科学 的精神，科学的思想，特别是自然科学的精神和思想，从而起到 )2
总 序一 倡导科学精神，推动科技发展，对全民进行新的科学启蒙和科学 教育的作用，为中国的进步作一点推动。丛书定名为《第一推 动》，当然并非说其中每一册都是第一推动，但是可以肯定，蕴 含在每一册中的科学的内容、观点、思想和精神，都会使你或多 或少地更接近第一推动，或多或少地发现，自身如何成为自身的 主宰。 《第一推动丛书》编委会 3(
前 前言 本书讲的，是一场伟大的理性的历险，去找寻大自然的终极 理论。终极理论的梦想激发了今天许多高能物理学的研究， 虽然还不知道那终极理论会是什么样子，也不知道还要过多 少年才能找到它，但我们相信已经开始模模糊糊地看到了之 的身影。 终极理论的想法本身也是一个问题，目前还在激烈争论 着，甚至还争到了国会的会堂。高能物理学越来越费钱了， 它需要公众的支持，部分原因是它担负着揭开终极理论的历 史使命。 终极理论的追寻不过是我们时代的思想历程的一部分， 一开始，我就要在这样的观点下，向不懂物理或没有更高数 学知识的读者展开我们的问题。这本书讲的确实是今天物理 学前沿基础的关键思想，但它不是物理学教科书，读者不会 看到单独的章节专门讲什么粒子、力、对称性或者弦。那些 现代物理学概念我都编织在一起了，来讨论终极理论是什么 意思，我们将如何发现它。在这里，我凭的是一个外行读者 的经验一例如，我读历史的经验。历史学家总喜欢先讲一 个故事，然后一章一章地讲人口、经济、技术等背景。而另 一方面，人们感到乐趣的那些历史学家，从塔西佗(Tacitus) 1(
第一推动，： 终极理论梦 和吉本(Gibbon)到艾略特(J.H.Elliott)和莫里森(Mori- ao如)，总把故事与背景编在一起，而且随时找机会把他们想告 诉读者的结论写出来，我写这本书时就在努力向他们学习，而不 求规整统一·有些历史和科学的材料，不论学历史的还是学科学 的读者可能已经很孰悉了，不过我还是会把它们写进来，如果觉 得需要，我还会反复地讲。费米(Enrico Fermi)曾说过，永远不 要忽略我们从熟悉的事物得来的乐趣。 本书大体分3个部分和1个尾声：1~3章提出关于终极理论 的思想；4~8章讲我们如何能够向着那个理论前进；9~11章猜 想终极理论的形式，看它的发现会对人类产生什么影响；最后， 在第12章，我要讲超导超级对撞机的正反两方面的意见，郑是 高能物理学冢渴望的一种昂贵的新机器，但未来的资金还没有 落实。 读者可以看到，书后的一系列注释对正文的一些思想作了更 完整的讨论。有时，在正文里不得不过分简化某些科学概念，我 在后面的注释中作了更准确的说明。注释也包括一些正文里引用 过的参考文献。 我要感谢Louise Weinberg,他劝我重写原稿，而且指导我应 该怎么做。 感谢Pantheon图书公司的Dan Frank,谢谢他热情的鼓励、 精心的指导和编辑：感谢Hutchinson Radius的Neil Belton和我的 代理人Morton Janklow,他们提出过很重要的建议。 我还要感谢对不同题目提出过批评和建议的人们，有哲学家 ①塔西佗(55-120？)是大历史学家，他的《编年史》，《历史》等著作， 是大名精鼎的；在英国，青本(737~194)在史家中的地位就像文学的莎土比 亚，除开历史意义不说、在任何英语文学选本甲也几乎都能看到他的《罗马帝国衰亡 史》的片段。他们的书都有中译本（商务印书馆汉译北界学术名著丛书），一一译者 )2
Paul Feyerabend.George Gale,Sandra Harding.Myles Jackson,Robert Nozick,Hilary Putnam知Michael Redhead;历史学家Stephen Bush,Peter Green和Robert Hankinson;法学家Philip Bobbitt,Lo- uise Weinberg和Mark Yudof;物理学史学家Gerald Holton,Abra- ham Pais和S.Samuel Schweber;物理学家和神学家John Polking horne;精神病兰家Leon Eisenberg和Elizabeth Weinberg;生物学 Sydney Brenner,Francis Crick,Lawrence Gilbert,Stephen J.Gould 和Ernst Mayr;物理学家Yakir Aharonov,Sidney Coleman,Bryce De Witt,Manfred Fink,Michael Fisher,David Cross,Bengt Nagel, Stephen Orzsag,Brain Pippard,Joseph Polchinski,Roy Schwitters Leonard Susskind;化学家Roald Hoffmann;天体物理学家William Press,Paul Shapiro和Ethan Vishniac;还有作家James Gleick和 Lars Gustafsson.他们帮我避免了好些错误。 S·温伯格 德克萨斯，奥斯汀 1992年8月 3(