在任一情況下，作為地球上生命的熱和光的來源來說，它沒有多大用處。在小尺度下，原子里使電子繞著原子核運動的電力行為正和引力一樣，這樣電子或者從原子逃逸出去，或者以螺旋的軌道落到原子核上去。在任一情形下，都不存在我們所知道的原子。

看來很清楚，至少如我們所知，生命只能存在于一維時間和三維空間沒被卷曲得很小的時空區(qū)域里。這表明，只要人們可以證明弦理論至少允許存在宇宙的這樣的區(qū)域——似乎弦理論確實能做到這一點，則我們可以用弱人擇原理。同樣，也會存在宇宙的其他區(qū)域或其他宇宙（不管那是什么含意），那里所有的維都被卷曲得很小，或者多于四維幾乎是平坦的。但在這樣的區(qū)域里，不會有智慧生物去觀察這有效維數(shù)的不同數(shù)目。另一個問題是存在至少四種不同的弦理論（開弦和三種不同的閉弦理論），以及由弦理論預(yù)言的額外維的極其繁多的卷曲方式。為何自然只挑選一種弦理論和一種卷曲方式？這問題一度似乎沒有答案，因而無法向前進展。后來，大約從1994年開始，人們發(fā)現(xiàn)了所謂的對偶性：不同的弦理論以及額外維的不同卷曲方式會導(dǎo)致四維時空中的同樣結(jié)果。不僅如此，正如在空間中占據(jù)一點的粒子，也像空間中線狀的弦，還存在另一種稱作p-膜的東西，它在空間里占據(jù)二維或更高維的體積。（粒子可認(rèn)為是o-膜，而弦為1-膜，但是還存在p從2到9的p-膜）。這似乎表明，在超引力、弦以及p膜理論中存在某種民主：它們似乎和平相處，沒有一種比另一種更基本。看起來，它們是對某種基本理論的不同近似，而且在不同的情形下成立。人們探索了這個基本理論，但是迄今毫無成就。因為哥德爾指出，不可能用單獨的一組公理系統(tǒng)來表述算術(shù)。我相信這兒的情形不可能比它更好，基本理論不可能存在單獨的表述。這猶如你不可能只用一張單獨的地圖去描述地球或者錨圈的表面：在地球的情形下，你至少需要兩張地圖去覆蓋每一點，而在錨圈的情形下，則需要四張。每張地圖只對一個有限的區(qū)域有效，但是不同的地圖有一個交疊的區(qū)域。整族地圖就為該表面提供了完整的描述。類似地，在物理學(xué)中對不同的情形需要使用不同的表述，但是兩種不同表述在它們都適用的情形下要相互一致。整族不同的表述可以被認(rèn)為是完整的統(tǒng)一理論，盡管它不是依照單獨的假設(shè)集合表達(dá)的理論。

但是，確實存在這樣的一個統(tǒng)一理論嗎？或者我們也許僅僅是在追求海市屋樓。看來存在三種可能性：

（1）確實存在一個完整的統(tǒng)一理論，如果我們足夠聰明的話，總有一天將會找到它。

（2）并不存在宇宙的最終理論，僅僅存在一個越來越精確地描述宇宙的無限的理論序列。

（3）并不存在宇宙的理論；事件在一定程度之外不可能被預(yù)言，僅僅是以一種紊亂或任意的方式發(fā)生。

有些人基于以下理由會贊同第三種可能，如果存在一套完整的定律，這將侵犯上帝改變其主意并對世界進行干涉的自由。這有點像那古老的二律背反：上帝能制造一個重到以至于它也不能將其舉起的石塊嗎？但是上帝可能要改變主意的這一思想，這正如圣·奧古斯丁指出的，是一個想像上帝存在在時間里的虛妄的例子：時間只是上帝創(chuàng)造的宇宙的一個性質(zhì)。可以設(shè)想，當(dāng)它創(chuàng)造宇宙時它知道企圖做什么！

隨著量子力學(xué)的發(fā)現(xiàn)，我們認(rèn)識到，由于總存在一定程度的不確定性，不可能去完全精確地預(yù)言事件。如果有人愿意，他可以將此紊亂性歸結(jié)為上帝的干涉。但這是一種非常奇怪的干涉：沒有任何證據(jù)表明它具有任何目的。的確，如果它有目的，則按定義就不會是紊亂的。現(xiàn)代由于我們重新定義科學(xué)的目標(biāo)，所以已經(jīng)有效地排除了上述的第三種可能性：我們的目的只在于表達(dá)一套定律，這些定律能使我們在不確定性原理的極限內(nèi)預(yù)言事件。

第二種可能性，也就是存在一無限的越來越精確的理論序列，是和迄今為止我們的經(jīng)驗相符合。在許多場合我們增加了測量的靈敏度，或者進行了新的類型的觀測，只是為了發(fā)現(xiàn)還沒被現(xiàn)有理論預(yù)言的新現(xiàn)象，為了囊括這些，我們必須發(fā)展更高級的理論。現(xiàn)代的大統(tǒng)一理論預(yù)言：在大約100吉電子伏的弱電統(tǒng)一能量和大約1000萬億吉電子伏的大統(tǒng)一能量之間，沒有什么本質(zhì)上新的現(xiàn)象發(fā)生。所以，如果這個預(yù)言是錯的話，人們并不會感到非常驚訝。我們的確可以預(yù)料，能夠去找?guī)讉€新的比夸克和電子——這些我們目前以為是“基本”粒子——更基本的結(jié)構(gòu)層次。

然而，看來引力可以提供這個“盒子套盒子”的序列的極限。如果人們有一個比1000億億（1后面跟19個0）吉電子伏的所謂普郎克能量更高能量的粒子，它的質(zhì)量就會集中到如此的程度，以至于會脫離宇宙的其他部分，而形成一個小黑洞。這樣看來，確實當(dāng)我們往越來越高的能量去的時候，越來越精密的理論序列應(yīng)當(dāng)有某一極限，所以必須有宇宙的終極理論。當(dāng)然，普郎克能量離開大約幾百吉電子伏——目前在實驗室中所能產(chǎn)生的最大的能量——非常遠(yuǎn)，我們不可能在可見的未來用粒子加速器填補其間的差距！然而，宇宙的極早期階段是這樣大能量應(yīng)該發(fā)生的舞臺。我以為，早期宇宙的研究和數(shù)學(xué)一致性的要求，很有可能會導(dǎo)致我們中的某些人在有生之年獲得一個完整的統(tǒng)一理論。當(dāng)然，這一切都是假定我們首先不使自身毀滅的前提下而言的。

如果我們確實發(fā)現(xiàn)了宇宙的終極理論，這意味著什么？正如第一章所解釋的，我們將永遠(yuǎn)不能肯定我們是否確實找到了正確的理論，因為理論不能被證明。但是如果理論是數(shù)學(xué)上協(xié)調(diào)的并且總是給出與觀察一致的預(yù)言，我們便可以適度地有信心認(rèn)為它是正確的。它將給人類為理解宇宙的智力斗爭歷史長期的光輝篇章打上一個休止符。但是，它還會改變常人對制約宇宙定律的理解。在牛頓時代，一個受教育的人至少在梗概上掌握整個人類知識。但從那以后，科學(xué)發(fā)展的節(jié)奏使之不再可能。因為理論總是被改變以囊括新的觀察結(jié)果，它們從未被消化或簡化到使常人能理解。你必須是一個專家，即使如此，你只能希望適當(dāng)?shù)卣莆湛茖W(xué)理論的一小部分。另外，其發(fā)展的速度是如此之快，以至于在中學(xué)和大學(xué)所學(xué)的總是有點過時。只有少數(shù)人可以跟得上知識快速進步的前沿，但他們必須貢獻他們的畢生，并局限在一個小的領(lǐng)域里。其余的人對于正在進行的發(fā)展和它們產(chǎn)生的激動只有很少的概念。70年以前，如果愛丁頓的話是真的，那么只有兩個人理解廣義相對論。今天，成千上萬的大學(xué)研究生能理解、并且?guī)装偃f人至少熟悉這種思想。如果發(fā)現(xiàn)了一套完整的統(tǒng)一理論，以同樣方法將其消化并簡化，以及在學(xué)校里至少講授其梗概，這只是時間的遲早問題。我們那時就都能夠?qū)χ萍s宇宙的定律有所理解，并對我們的存在負(fù)責(zé)。

即使我們發(fā)現(xiàn)了一套完整的統(tǒng)一理論，由于兩個原因，這并不表明我們能一般地預(yù)言事件。第一是我們無法避免不確定性原理給我們的預(yù)言能力設(shè)立的極限。然而，更為嚴(yán)厲的是第二個限制。它是說，除了非常簡單的情形，我們不能準(zhǔn)確解出這理論的方程。（在牛頓引力論中，我們甚至連三體運動問題都不能準(zhǔn)確地解出，而且隨著物體的數(shù)目和理論復(fù)雜性的增加，困難愈來愈大。）除了在最極端狀態(tài)下，我們已經(jīng)知道規(guī)范物體行為的定律。特別是，我們知道作為所有化學(xué)和生物基礎(chǔ)的基本定律。我們肯定還沒有將這些學(xué)科歸結(jié)為可解問題的狀態(tài)；我們在從數(shù)學(xué)方程來預(yù)言人類行為上只取得了很少的成功！所以，即使我們確實找到了基本定律的完整集合，在未來的歲月里，仍存在著發(fā)展得更好的近似方法，使得我們在復(fù)雜而現(xiàn)實的情形下，能完成對可能結(jié)果的有用預(yù)言的、這一智慧的、富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。一個完全的、協(xié)調(diào)的統(tǒng)一理論只是第一步，我們的目標(biāo)是完全理解發(fā)生在我們周圍的事件以及我們自身的存在。

第十一章結(jié)論

我們發(fā)現(xiàn)自已是處于使人為難的世界中。我們要為自己在四周所看的一切賦予意義并問道：什么是宇宙的性質(zhì)？我們在它之中的位置如何，以及宇宙和我們從何而來？為何它是這個樣子的？我們采用某種“世界圖”來試圖回答這些問題，如同無限的烏龜塔——一個支持平坦的地球是這樣的一種圖象一樣，超弦理論也是一種圖象。雖然后者比前者更數(shù)學(xué)化、更精確，但兩者都是宇宙的理論。兩個理論都缺乏觀察的證據(jù)：沒人看到一個背負(fù)地球的大龜，但也沒有人看到超弦。然而，龜理論作為一個好的科學(xué)理論是不夠格的，因為它預(yù)言了人會從世界的邊緣掉下去。除非發(fā)現(xiàn)它能為據(jù)說在百慕達(dá)三角消失的人提供解釋。這個預(yù)言和經(jīng)驗不一致！

最早先在理論上描述和解釋宇宙的企圖牽涉到這樣的思想，事件或自然現(xiàn)象是由具備人類感情的靈魂所控制，它們的行為和人類非常相像，并且是不可預(yù)言的。這些靈魂棲息在自然對象之中，諸如河流和山岳，包括諸如太陽和月亮這樣的天體之中。它們必須被祈禱并供奉，以保證土壤的肥沃和四季的變化。然而，一些規(guī)律性逐漸地被注意到：太陽總是東升西落，而不管是否用犧牲去對之進貢。