奈何社会学

在本书最后一部分里，我想回到在引言里提出的问题。为什么经过了千百个才华卓绝而训练有素的科学家的那么多的努力，基础物理学在最近25年仍然没有什么确定的进步？面对那些前景在望的新方向，我们要做些什么才能确保前进的步伐能赶上1980年以前的200年？

可以从一个侧面来说明物理学的这种困惑，那就是在过去30年里，没有一个基本粒子物理学的工作能稳赢诺贝尔奖。原因在于，获奖条件是研究进展已经得到了实验的检验。当然，像超对称或膜世界那样的概念是可以通过实验来证实的，如果那样，它们的创立者应该得诺贝尔奖。但我们现在还不能说粒子物理学标准模型以外的哪个物理学假说的发现一定能获奖。

这种状况和我1976年刚读研究生时大不一样。那时人们很清楚，两年前才完成最后形式的标准模型是确实的进步。它已经得到了足够的实验证实，而且将得到更多的证实。它的发现者迟早会得诺贝尔奖，几乎是毫无疑问的。事实上，他们很快就得到了。

现在的情形完全不同了。过去25年有很多奖授予了理论粒子物理学的研究，但没有诺贝尔。诺贝尔不奖励聪明或成功，而是奖励正确。

这不是要否认这些研究计划取得了重大的技术进步。据说如今从事研究的科学家比整个科学史上的人都多。物理学当然也是如此；今天大规模大学里的物理学教授比100年前整个欧洲（几乎所有科学进步的源地）的人数还多，所有这些人都在工作着，多数工作从专业上讲都是非常精深的。而且，今天年轻理论物理学家的专业水平都远远超过了他们的父辈和祖辈。年轻人有更多的东西需要把握，而他们竟然都做到了。

不过，假如我们以1980年前200年的标准来判断，基本粒子物理学的前进步伐似乎真的慢下来了。

我们已经讨论了最近25年失败的一些容易想到的原因。不是因为缺少数据，有足够的新结果能激发理论家的想象力；不是因为检验理论需要很长时间，从新理论预言新现象到实验证实很少有超过10年的；不是因为努力不够，今天做基础物理学研究的人远远超过了整个物理学史的人数。当然也不能抱怨说那些人缺乏才能。

在前面几章我曾假定，与其说失败是某个特殊的理论，倒不如说是一种研究风格。如果谁在弦理论家的营地和做背景独立的量子引力的人们中间游走一段时间，他一定会为两派人物研究风格和价值观念的巨大差异感到震惊。这些差别反映了理论物理学从半个世纪以前开始的分裂。

量子引力世界的风格继承了所谓相对论派的传统。这是爱因斯坦的助理以及他们的学生们所引领的——如贝格曼、戈尔博格（John Goldberg）和惠勒。这个群体的核心价值是尊重个人思想和研究纲领，怀疑流行时尚，依赖数学的纯净论证，他们深信关键的问题密切联系着关乎空间、时间和量子本性的基本问题。

另一方面，弦理论家群体的风格是基本粒子物理学文化的延续。这种风格总是充满着冲动、好斗和竞争的意气，理论家们喜欢争先响应新的进展（1980年前，那通常是实验的）而不相信哲学问题。当科学的中心从欧洲转移到美国，当智力的焦点从基础新理论的解释转向理论的应用时，这种风格也取代了爱因斯坦和最子理论创立者们的那种思辩和哲学式的风格，而且成功了。

为了解决不同类型的问题，科学需要不同的风格。我的假定是，弦理论的错误在于它用基本粒子物理学的研究风格来发展，而那不适于新理论框架的发现。如果脱离实验，标准模型成功的风格也很难坚持下去。这种争斗的、赶潮流的风格只有在实验发现的武装下才能发挥作用，但在没有潮流而只有几个杰出人物的观点和品味时，它就只能失败。

我从20世纪70年代开始学物理时，两种研究风格都很健全。基本粒子物理学家比相对论专家的数量多，但两家都有活动的自由。对那些想解决空间、时间和量子理论的基本问题的人来说，虽然没有多少发展自己思想的天地，但只要有好的想法，也能得到足够的支持。从那时起，虽然相对论风格的需要增多了，它们在学术界的地盘却缩小了，原因是弦理论和其他重大研究计划成了主角。除了宾州大学的一个研究小组而外，做量子引力而不以弦理论或高维理论为基础的助理教授们，没有一个被美国研究大学录用的。

为什么最不适合眼前问题的风格却在国内外成了物理学的主角呢？这是一个社会学问题，但只要我们想构建思想，让我们的学科回到从前的成功，就必须回答这个问题。

为了说明问题的背景，我们看看科学景观的一些流行变化——年轻人若想开拓自己的科学生涯，就必须直面这片景观。

最显著的变化是，年轻人为了赢得有影响的老科学家的青睐，必须承受更大的压力。塑造美国科学辉煌的那一代人都接近退休了，他们也曾竞争过一流大学和研究机构的好职位，但是如果只想在某个地方做一个教授，有自己工作的自由，就不会有很多的压力。从20世纪40～70年代，大学数量指数式地增长，年轻的科学家毕业时往往拥有几个大学的职位。我曾见过几个老同事，他们就从来没为找工作发过愁。

现在情况不同了。大学数量在20世纪70年代末就没再增加，而早先聘任的教授培养的研究生越来越多，这意味着物理学和其他科学的博士严重过量了。结果，研究型大学和学院的各个层次的学术职位的竞争都很激烈。学校更重视聘请那些可能得到研究机构的基金资助的人员。这就极大限制了年轻人发展自己的研究纲领的自由，他们只好跟着老科学家们的思路走。如果有创造力的人想找一个地方安静地做研究，追求冒险的原创的思想，那种地方是越来越少了。

与此相关的是，现在的大学比一两代人之前越来越专业化了。虽然大学教授的人数没有增加，管理者的人数和权利却增大了。因此，在招聘新人时，更少依赖个别教授的判断，而更多根据成绩的统计，如资助情况和论文水平。这也使年轻科学家更难逆着科学主流去开拓自己的新研究纲领。

为了公正地评价同行的工作，我们这些教授几乎总是反射性地党同伐异。即使我们上升到学术政治的高度，也常常免不了用单一的标准来评价一个科学家伙伴。在教授委员会和非正规讨论中，我们说某人“好”，某人“不好”，其实并不真的了解他们。个人一生的工作岂能简化为一句“老甲不如老乙好”？通常情况下，人们似乎更看重只靠聪明和勤奋就能取得的成绩，而不在乎探索性的思想或想象力。更重要的还是学界的风尚，谁要是忽略了它，就将断送学术生涯。

我曾和一个退休将军做项目，他曾领导过一个军官学院，后来成为一名商务顾问。他说与大学合作很伤脑筋。我问他问题出在哪儿，他说：“我们要向海军军官讲一个简单但基本的事情，那就是我遇到的大学管理者似乎没有一个知道，管理与领导是有重大区别的。后勤供给你只要管理就可以了，但在战场上你必须领导士兵。”我同意他的话。我读大学时，见过的管理比领导多得多。

问题当然不限于科学。课程计划和教学方法的改革步伐确实还很落后。任何改革的建议都需要经过全体教授的批准，而多数教授一般都看不到他们几十年的教学方法有什么错误。我以前听说过顽固的大学怎么改革。我很幸运走进了一个第一年就学粒子物理学的学院。这是很难得的。尽管量子物理学在80年前就取代了牛顿力学，北美的多数院校却仍然把量子力学推迟到第三学年，而且只给物理学专业的学生上课。因为我知道怎么讲一年级的量子力学，我在哈佛大学读研究生时就建议那么做。我得到了年轻教授格奥尔基（Howard Georgi）的支持，同意和我一起讲课。但课本由人文与科学系的主任决定。他告诉我，这跟我们的设想无关，只是因为它没有经过那些不能逾越的委员会。“假如我们让每个教授都教他想教的，”他说，“我们的教育就会一片混沌。”我不知道教育混沌是不是那么可怕；不管怎么说，哈佛大学还是没有为一年级学生开量子力学课。

不幸的是，在美国拿物理学位的毕业生人数几十年来一直在减少。你大概认为这将缓解物理学职位的竞争。不是那样的，虽然本科生减少了，从发展中国家来的雄心勃勃的聪明博士却多了。同样的状况在其他发达国家也有。

我曾是耶鲁大学负责调查这种现象的教授委员会的一员（后来也就不管了），有机会问一些离开物理学的同学，他们为什么那么做。他们提出的一个理由是，物理学课程令人生厌——第一年不过重复他们在高中学过的东西，没有一点儿像量子理论、宇宙学、黑洞等令人兴奋的题目。为了稳住物理学生的下滑，我曾向聘我的每所大学建议把量子力学作为一年级的课程。每次我都被拒绝了，不过有两次允许我做小规模的量子理论课程试点。试点是成功的，听过课的少数学生现在已经有了很好的事业。

我并不是在这儿讨论课程改革，但这个例子说明大学并未很好地起着创新机器的作用，哪怕只是革新落后科学80年的课程，他们也不敢冒一丝风险。

所有的科学家都悲叹各自领域的前进步伐。我认识几个生物学家和实验物理学家，他们痛苦地抱怨好多机会被浪费了，因为他们系里当权的老科学家们已经丧失了当年新做博士时的胆略和想象力。从学术界的底层提出的好思想得不到足够的重视；相反，高层人物的思想却被抬得太高了。

如果不考察助长这些风气的社会学，我们是不可能解决它们的。如果说我们物理学家自以为能解释基本的自然律，那么当然也该能理性地思考学术研究的社会学和那些令学术机构苦恼的阻碍科学进步的决策。

值得注意的是，“社会学”一词在弦理论家中间出现的频率高于我熟悉的任何其他科学家群体。它似乎是“群体观点”的简写。和年轻的弦理论家讨论问题的现状时，常听他们说“我相信这个理论，但我讨厌社会学。”如果你批评弦理论会议上报告的观点太局限，或者抱怨研究课题像走马灯一样变换太快，弦理论家会同意你的意见，而且补充说，“我不喜欢它，但那不过是社会学。”不止一个朋友劝告我，“群体已经决定了弦理论是正确的，你已经无事可做了。你不可能斗过社会学。”

真正的社会学家会告诉你，为了理解群体的作为，你必须考察权力。准对谁有权力？如何发挥那种权力？科学的社会学不是什么神秘的力量，它指的是成名的老科学家对青年科学家事业的影响。我们科学家说起它就感到不舒服，因为它迫使我们面对这样的事实：科学不全是客观和理性的。

但经过长时间的思考，我相信我们还是不得不谈理论物理学的社会学，因为我们笼统称之为“社会学”的那些现象对它的进步起着很大的副作用。即使多数弦理论家都是真诚的人，怀着美好的科学愿望，但仍然存在一些社会学因素偏离了建立更大的科学共同体的理想。这已经在理论物理学方法中滋生了阻碍进步的病态。这个问题不在于弦理论是否值得做，值得支持，而在于为什么没有实验预言的弦理论能垄断基础物理学的资源，阻碍其他同样有前途的方法。有很好的证据说明，弦理论本身的进步也减缓了脚步，因为社会学限制了它要探索的问题，将科学进步所需要的具有想象力和独立思想的科学家挡在了门外。

应该指出，理论物理学中总是存在主导的领域。有段时间它是核物理，接着是基本粒子物理学。弦理论是最近的唯一的例子。任何时候都有一个主导的领域，也许物理学群体就是靠这种方式组织起来的。如果真是那样，我们需要考察为什么会这样。

弦理论群体首先令外人关注的就是他们的自信。作为1984年第一次超弦革命的见证人，我还记得当年欢呼新理论胜利的感觉。“未来12个月或18个月，一切都会好的。”弦理论的新星弗里丹劝我，“趁理论物理学还有事可做，你最好赶紧进来。”这只不过是一个例子，还有很多人都断言事情很快就会了结。

事情当然没有了结。但是，尽管后来经历那么多起伏，许多弦理论家仍然非常自信，既相信弦理论的真实，也相信自己比不能或不愿做弦理论的人更高明。对许多弦理论家（尤其是对过去的物理学没有记忆的年轻人）来说，简直不能理解一个天才的物理学家在面对如此良机时会选择做弦理论以外的事情。

这种态度当然伤害了其他领域的物理学家。斯坦福直线加速器中心的粒子物理学家赫维特（JoAnne Hewett）在她的博客里表达了自己的思想：

我发现有些弦理论家好狂妄，即使物理学家也没有那样的。有人真的相信所有非弦理论家都低他们一等。他们相互的推荐信都那么写，我也听人当面那么说……弦理论[看起来]是那么重要，似乎所有其他理论都该为它牺牲。这有两种表现：弦理论家们占据了太多的教授位置，有时根本和他们的能力不相称，而年轻的弦理论家通常没有受过良好的实验物理学的训练。有些人简直连基本粒子的名字都叫不上来。这两种表现都是我们领域的远忧。115

赫维特博士描述的狂妄从一开始就是弦理论家群体的特征。钱德拉赛卡（Subrahmanyan Chandrasekhar，也许是20世纪最伟大的天体物理学家）喜欢讲一个故事。他80年代访问普林斯顿，人们为他获得诺贝尔奖举行庆祝会。在宴会上，他发现自己身旁坐着一个热心的年轻人。他以物理学家通常的方式开始了谈话，问他的邻座，“最近你做什么？”年轻人回答，“我在做弦理论，20世纪最重要的物理学进展。”接着，年轻的弦理沦家建议老钱放弃正在做的事情，改做弦理沦，否则他会像20年代那些没有紧紧抓住量子理沦的人一样落伍。

“年轻人，”老钱回答说，“我认识海森伯。我向你保证，海森伯决不会这么冒失地要人家停下正在做的事情而去做量子理沦。他当然也决不会无礼地向一个50年前就是博士的老人说他就要落伍了。”

任何与弦理论家打交道的人对这种超人的自信已经司空见惯了。不论讨论什么问题，从来没人（除非是门外汉）提出理论可能根本就是错的。如果提起弦理论实际上预言了一个景观而没有任何预言，有的弦理论家会大谈如何改变科学的定义。

有些弦理论家宁愿相信弦理论太深奥而不被大众理解，也不愿考虑它可能真的错了。最近某个物理学博客上有个帖子，很好说明了这一点：“我们不能指望一只狗理解量子力学，我们也许正在接近人类对弦理论认识的极限。也许天外还有先进的文明，在他们眼里我们也不过像一群小狗，也许他们已经认清了弦理论，而且发展了更好的理论……”116

其实，弦理论家似乎毫不怀疑弦理论必然是正确的，虽然他们也承认不知道它究竟是什么。换句话说，弦理论将包容后来的任何东西。第一次听说这个观点时，我以为是个笑话，但再三的重复令我相信说话者是认真的。赛伯格（Even Nathan Seiberg，普林斯顿高等研究院的著名理论家）在最近一次访谈中说（带着微笑），“如果[除了弦理论]还能有什么，我们会叫它弦理论。”117

他们还有一个相关的特征，就是自我感觉良好，而对用其他方法研究弦理论声明要解决的问题的人，他们却没有一点尊重。实际上，弦理论家对弦论之外的东西通常并不感兴趣，也视而不见。和量子引力会议不同，弦理论会议从不邀请其他路线的科学家们提交论文。这当然只会强化弦理论家们的断言：弦理论是唯一给出正确量子引力结果的方法。弦理论家不尊重其他方法，有时简直到了蔑视的地步。在最近的一个弦理论会议上，剑桥大学出版社的一个编辑私下告诉我，有个弦理论家告诉他绝不考虑让他们出版他的东西，因为剑桥出版了一本关于量子引力的书。这种事情并不罕见。

弦理论家知道他们在物理学世界的主导地位，多数都认为那是理所当然的——如果说理论本身还不能证明，有那么多天才人物为它工作这个事实也足以证明了。如果你向专家针对弦理论的某个论断提出具体的问题，那么你大概自己都没明白，就会被人家看作不可理喻，不是一路人。当然，更开明的弦理论家并不是这样的——但是，当年轻的弦理沦家突然发觉自己正在和一个并不欣赏他的假定的人谈话时，你常常会看到一张拉长的脸，我已经见得太多了，想不见都不行。118

弦理论的另一特征是，弦理论家与非弦理论家之间存在着明确的界线，这是其他物理学领域所没有的。也许你写过几篇弦理论的论文，但那并不意味着你一定会被弦理论家们认同为他们的一分子。起初我感到很疑惑。我曾走过一条老路，尽可能地向不同的方法学习。我最初也看到了自己做的事情，甚至包括量子引力，原来就是为了解决弦理沦的一个未解问题——使它成为背景独立的形式。最后，有朋友告诉我，要想被弦理论群体认同——这样才有望做出成绩——你不但只能做弦理论，而且要做弦理论家们正在做的特殊问题。我想我的朋友大概没意识到那么做会伤害我的判断力，侵犯我的学术自由。

我兴趣很广，常参加我的领域外的会议。但只有在弦理论会议上，才会有人过来问，“你现在做什么？”如果我解释说我在做弦理论，想来看看其他人在做什么，他们常常会古怪地皱着眉头说，“你不是那个做圈的家伙吗？”在天体物理学、宇宙学、生物物理学或后现代主义的会议上，都不曾有人问我去那儿做什么。在一次弦理论会议上，一个著名弦理论家坐下来，伸出手说，“欢迎回家！”另一个人说，“很高兴在这儿看到你！我们一直为你担心呢。”

任何一年里，弦理论深入探讨的领域都不会超过两个或三个。研究领域逐年改变，只要看看人们在重要年会上谈论的题目，就能跟踪这股潮流。经常是至少三分之二的话题集中在一两个方向，它们两年前还在幕后，而过两年就将退出舞台。年轻人很清楚，成功的事业需要紧跟一两股时尚的潮流，正好可以赢得一个好的博士后位置，然后做一个好的助理教授。如果和弦理论的领导者们谈这个问题（我就谈过很多次），你会发现他们真的相信集中众多聪明人一起努力，会比让个人独立思考和探索不同的方向，能更快取得进步。

这种整体的和“有纪律的”（某个老资格弦理论家说的）方法产生了三个不幸的后果。首先，如果问题不能在两三年内解决，就会被扔掉，而且再也不会被捡回来。原因简单而残酷：年轻的弦理论家如果不快点儿放弃他们辛苦得来的落伍专业而走进新的方向，就可能丢掉饭碗。第二，整个领域仍然处在几个老人的思想和研究纲领的驱动下。在过去的10年里，只有两个年轻弦理论家，马尔德希纳和布索（Raphael Bousso），取得了改变领域方向的发现。这和更健全的物理学领域是截然不同的，那些领域的多数新思想和新方向都来自人们二三十年的研究。第三，弦理论没有充分发挥群体内的人才的作用。有很多努力是重复的，而很多有潜力的重要思想却没人探索。任何身居大学委员会负责选拔博士后的人，都会看到路越走越窄了。在诸如宇宙学、量子信息论或量子引力等领域，有多少候选者就有多少个研究方案，而且很多思想是闻所未闻的。在弦理论的领域，你经常会一次又一次地遇到相同的两三个研究计划。

当然，年轻人知道自己在做什么。我在那样的委员会待过多年，发现弦理论家使用的能力评价标准几乎都不同于其他领域，只有很少的例外。据我所知，对当前问题所需要的数学能力的要求比原创性思想更高。如果某人只和一流科学家一起发表文章，而其研究计划表现不出独立的判断力和创造性，他是不会被一流的量子引力研究机构录用的，但这似乎是进入一流弦理论研究中心做博士后的最保险的途径。令我兴奋的申请者——有独立完成的论文，描述了令人惊奇的大胆的思想——却令弦理论的朋友们感到寒心。

在我经历过的其他群体，如量子引力和宇宙学，未解的问题都存在多种观点。如果你和五个不同的专家交谈，不论老的还是年轻的，你会得到五种不同的关于课题前景的认识。除了最近关于理论景观和人存原理的讨论而外，弦理论家有着惊人一致的观点。你可以从不同的人那儿听到同样的事情，甚至同样的言论。

我认识一些年轻的弦理论家，他们不承认有这些特征。他们坚持说群体内有多样的观点——只是旁观者不能走近罢了。这是好消息，但人们私下对朋友说的却不是这样的。实际上，如果在私下里而不是公开传播不同意见，就说明有种等级在决定着对话——以及研究过程。

弦理沦的领导者们对研究活动的打压，不仅应在原则上遭到谴责，它几乎已经肯定阻碍了进步。我们这么说，是因为我们看到领域内的很多思想要在第一次提出多年以后才变得重要。例如，弦理论是由大量理论组成的一个集合，这个发现第一次是斯特罗明戈在1986年发表的，但到2003年，弦理论家才跟着卡洛什（Renata Kallosh）和她在斯坦福的同事们的工作，开始广泛讨论它。119下面是CERN著名弦理论家莱尔歇（Wolfgang Lerche）最近的一段话：

我感到恼火的是，这些思想在20世纪80年代中期就出现了，在一篇关于四维弦构造的论文里，曾粗略地估计弦真空的数量，大约为101500。这项研究被忽略了（因为它不符合当时的哲学），而忽略它的人现在却重新“发现”了那片景观，并因此走进杂志，甚至还想写专著……整个讨论本可以（其实也应该）发生在1986年或1987年。那时以来，真正发生变化的是某些人的头脑，你现在看到的就是全力运转的斯坦福的宣传机器。120

我本人提出应将弦理论视为一个理论景观，最早发表在1992年，也没人理睬。121这并不是孤立的例子。其实，早在1984年第一次弦理论革命之前就出现过两个十一维超对称理论，但直到10多年后的第二次革命它们才被重新发现。它们分别是十一维超引力和十一维超膜。在1984年和1995年间，少数理论家构造了这些理论，但被推到了弦理沦群体的边缘。我还记得几个美国弦理论家可笑地谈论过这些“欧洲超引力狂”。1995年后，人们猜想这些理论应该与弦理论统一于M理论，而且欢迎过去做那些理论的人回到弦理论阵营中来。显然，如果这些思想没有被长久地忽略，进步会快得多。

有几个思想也许有助于弦理论解决它自身的问题，但它们还没得到广泛的研究。其中一个是老思想，即所谓的八元数系，是深入理解超对称与高维之间的关系的关键。122另一个是我已经强调过的，即要求弦理论或尚未探索的M理论的基本形式必须是背景独立的。在2005年弦理论年会关于“下一次超弦革命”的小组讨论中，斯坦福理论物理研究所所长申克尔指出，它很可能会在弦论之外的某个课题发生。如果说这是弦论头面人物的认识，那他们为什么不鼓励年轻人探索更广泛的课题呢？

弦理论的研究活动那么狭窄，也许是因为弦理论群体太尊重个别人的观点。在我遇到的科学家中，只有弦理论家在表达自己的意见之前会关心领域里的头面人物（如威藤）是怎么想的。当然，威藤思想清晰而深刻，但问题在于，如果过分把某个人的观点当成权威，对任何领域都不是好事。没有哪个科学家（包括牛顿和爱因斯坦）不曾在他们固执坚持的很多问题上犯错误。有很多次，在大会报告或谈话后的讨论中，如果出现了有争议的问题，总有人问，“那么，老威是怎么想的呢？”这常令我感到困惑，有时我会站出来说，“好的，如果我想知道老威怎么想，我会去问他；现在我问你怎么想，因为我对你的意见感兴趣。”

作对易几何就是一个例子，在威藤接受它之前一直被弦理论家忽略了。它的创立者康尼斯讲过下面的故事：

1996年我去芝加哥大学给物理系做报告。一个著名物理学家也在场，可讲话没完他就离开了。两年后，我在牛津附近的卢瑟福实验室的狄拉克论坛做相同的报告，又遇见他。他也来了，这次看起来很开明，好像是相信我讲的了。后来他讲话，很正面地提到了我的东西。这令我感到惊讶，因为那是同一个报告，而我没忘记他上次的反应。在回牛津的车上，我坐他旁边，问他，“你在芝加哥听我讲话时，怎么没听完就离开了？现在你真的喜欢它了吗？”那伙计不是初学者——已经40多岁了，可他的回答是，“我看见威藤在普林斯顿的图书馆读你的书！”123

应该说，这种态度少见了，也许是因为当前围绕那个景观有着太多的喧嚣。直到去年我才第一次听到来自弦理论家的怀疑。现在我能时常听年轻人说弦理论存在“危机”。“我们失去了领导者，”有人会说，“在这以前，热门的研究方向是什么，我们该做什么事情，总是很清楚的。现在没有真正的指南了。”或者，他们会神经质地问，“威藤真的不做弦理论了吗？”

弦理论令很多人感到恼火的另一方面是，它的实践者们，特别是年轻人，似乎都以救世主自居。对他们中的一些人来说，弦理论已经成了一个宗教。如果我们发表了质疑或批评弦理论家结果的文章，通常会收到的最友好的邮件大概是，“你在开玩笑吧？”或“这可笑吗？”很多网站和留言板都有弦理论的“反对者”们的讨论，即使在这样自由的场合，也有人用不堪入耳的言语质问非弦理论家的智力和专业能力。我们难免得出这样的结论：至少某些弦理论家已经开始将他们自己看作十字军战士而不是科学家了。

弦理论家们怀着那股傲慢，也用最乐观的眼光解读他们的证据。我的量子引力的同事对解决问题的前景一般都抱务实甚至悲观的态度。在圈量子引力理论家中，我大概算最乐观的，但和多数弦理论家比起来，也就暗淡无光了。面对重大的未解问题时，更是如此。前面说过，以“弦”的观点来看万物，是基于长期以来弦理论家们普遍相信却从未证明过的一些猜想，但总还有弦理论家相信它们。一定的乐观当然是好的，但当结果完全错误时，那就不好了。遗憾的是，图书、文章和电视节目通常展示给公众——也包括科学家——的图像，完全不同于我们直接从发表的结果解读出来的东西。例如，在一本物理学家的流行杂志上，有篇苏斯金2005年《宇宙景观》一书的评论，评论者针对存在多个弦理论的事实说：

这个问题由M理论解决了，那是唯一的包罗万象的理论，通过十一维时空和高维延展的膜包容了那五个弦理论。在M理论的诸多成就中，包括对霍金在20世纪70年代通过宏观论证预言的黑洞熵的第一个微观解释……M理论的问题在于，尽管它的方程是唯一的，却有着亿万个不同的解。124

这里最惊人的夸张是说M理论仿佛不是一个建议，而是已经作为精确理论存在了，甚至还有了确定的方程，这没有一句是对的。说什么解释了黑洞熵，也是夸张（第九章已经说过），因为弦理论的结果只适用于特殊的非典型的黑洞。

在专门向公众介绍弦理论的网页上也可以看到这样的歪曲，例如下面的一段：

甚至还有描述引力子（携带引力的粒子）的模式，这也是弦理论受到众多关注的重要原因之一。关键是，我们可以在弦理论中说明两个引力子之间的相互作用，而那在量子场论中是做不到的。没有无穷大！引力不是我们强加的东西，而是在弦理论中自然存在的。所以，弦理论的第一个伟大成就是给出了一个和谐的量子引力理论。125

负责这个特别网页的剑桥弦理论家们知道，没人证明过“没有无穷大”。但他们对猜想很自信，所以把它作为事实呈现给大家。而且，他们也提出了五个不同超弦理论的问题。

这时人们才意识到那五个弦理论其实是同一颗行星上的几个岛屿，而不是不同的东西！于是，存在一个基础的理论，所有弦理论不过是它的不同方面。那就是所谓的M理论。M可以代表所有理论之母，也可以代表神秘，因为我们说的M理论的行星几乎还无人开拓。

虽然最后一句承认M理论“还无人开拓”，但他们还是明确说了“存在一个基础的理论”。普通读者会根据这些话得出结论说，有一个M理论，它具备一般理论的属性，是以精确原理和精确方程建立起来的。126

很多评论文章和谈话对弦理论的结果也说着同样似是而非的话。人们实在弄不清弦理论到底完成了什么，只是一味地夸大结果，缩小困难。我问过一些专家关于那几个重要猜想（如微扰的有限性、S对偶、马尔德希纳猜想、M理论）的现状，惊讶地发现许多弦理论家都不能准确而详细地回答我的问题。

我明白这些责难很重，还是拿一个例子来说明吧。弦理论的一个基本主张是它是有限理论。这意味着它对所有物理学问题的答案都只包含有限的数。显然，任何可靠的理论必须对概率问题做出有限的回答，对某个粒子或力的强度做出有限的预言。然而，人们提出的关于基本力的量子理论经常不能做到这一点。实际上，在满足相对论原理的众多力的理论中，除了极少数的几个以外，对这些问题都只能给出无限的答案。引力的量子理论尤其如此。许多前景看好的方法就因为不能给出有限的答案而被抛弃。少数的例外包括弦理论和圈量子引力。

正如我在第十二章讨论的，只有在一定的近似方法（叫弦微扰理论）下，才能说弦理论给出有限答案。这项技术产生了无限多个给定环境下的弦运动和相互作用的近似。我们可以讨论一阶近似、二阶近似、17阶近似、1亿阶近似以至无穷阶。为了在这样的系统下证明一个理论是有限的，必须证明它的每一项都是有限的。这很难做，但也不是不可能。例如，电磁学的量子理论（即量子电动力学QED）在20世纪40年代末和50年代初就做好了。这是费曼、戴森和他们那一代人的胜利。粒子物理学的标准模型的有限性也由特胡夫特在1971年证明了。

人们在1984～1985年的巨大兴奋，部分原因也是原来那五个超弦理论被证明在一阶近似下是有限的。几年后，著名理论家曼德尔斯塔姆发表了一篇文章，人们认为它证明了所有的项都是有限的。127

当时，对曼德尔斯塔姆的论文众说纷纭。其实有一个直观的论证——弦理论家大概相信——有力地说明，如果理论存在，它就会给出有限的答案。同时，我认识的几个数学家精通这门技术所涉及的问题，否定了那个论证是完整的证明。

我多年没听说有限性问题了。随着领域转向其他问题，它几乎完全消失了。网上时常出现讨论这个问题的论文，但我没留意。实际上，直到最近，我都不记得自己对理论的有限性有过什么怀疑。我20年来紧跟的多数进展和我本人在这个领域的许多工作，都是基于假定弦理论是有限的。这些年，我听过许多弦理论家的讲话，一开始就声称弦理论给出了一个“有限的量子引力理沦”，然后才具体谈时下感兴趣的问题。许多为公众写的书和发表的谈话都断言弦理论是合理的量子引力理论，还或明或暗地表示理论是有限的。就我自己的研究来说，我曾相信弦理论已经被证明是有限的了（或几乎被证明为有限了，只是还i需要补充一些只有数学家才关心的技术细节），这也是我继续对它感兴趣的一个主要原因。

2002年，我应邀为惠勒的纪念会写一篇文章，评述整个量子引力领域，因为惠勒是它的创始者之一。我认为评述这个学科的最好办法，就是把迄今为止各种方法所得到的所有重要结果罗列出来。我希望做一番客观的比较，看看不同方法在同一个量子引力理论目标的驱动下有着怎样的作为。我写了一个草稿，当然，其中的一个结果就是超弦理论的有限性。

为了完成论文，我当然需要引用一些说明那些结果的论文。多数文章都没问题，但在找泫理论有限性的证明时，我却陷入了困境。找遍文章来源，我只找到了曼德尔斯塔姆的原始论文——就是数学家们告诉我论证不完整的那一篇。我也发现了其他几篇讨沦这个问题的论文，但没有一篇有最后的结论。于是我向熟悉的弦理论家发私人邮件，问他们有限性的现状如何、我从哪儿能找到证明的论文。我问过十几个弦理论家，有老的也有年轻的。回答我的几乎每个人都告诉我结论是正确的。多数都没有证明的文献，而引用的也都是曼德尔斯塔姆的那篇。我很泄气，就去找评论文章——那些专门为考察主要结论而写的文审。我查阅了15篇评论，多数都说（或暗示）理论是有限的，128看它们引用的文献，只有以前的评论和曼德尔斯塔姆的论文。我真的找到了一篇评论，是俄罗斯物理学家写的，它解释了结果是未经证明的。129但我很难相信他是正确的而那些更有名的人（多数是我认识和钦佩的）写的评论却是错误的。

最后，我问了圆周的同事迈尔斯（Robert Myers）。他以一贯的坦诚告诉我，他不知道有限性是不是已经完全证明了，不过他说有个叫德霍克的人可能证明过它。我开始去找，终于发现德霍克和蓬（Phong）在2001年就已经成功证明了直到二阶近似的有限性（见第十二章）。从1984年到那时，17年里几乎没有什么重大的进步。（我在第十二章讲过，自德霍克和蓬的文章以来的4年里有过一些进步，主要贡献者是贝科维茨。但他的证明依赖于额外的未经证明的假定，所以，尽管它向前迈出了一步，但还不是有限性的完全证明。）因此，实际情况是，在近似的无穷多项中，只有前三项已知是有限的。除此而外，不论过去还是现在，我们都不知道理沦是否有限。

当我在评论中描述这种状况时，别人都不相信。我收到几封邮件，有的还不太礼貌，都宣称我错了，而理论真是有限的，曼德尔斯塔姆已经证明了。我与弦理论家们谈话，也有相同的经历；听说有限性证明从来就没完成，他们多数都很震惊。但他们的震惊还算不得什么；我曾与弦论之外的物理学家和数学家们谈过，他们更加震惊；他们原来也相信弦理论是有限的，因为他们听说是那样的。对我们所有的人来说，正因为以为弦理论是有限的，才把它看得那么重要。我们从来没听哪个弦理论家指出过它的有限性还是一个尚未解决的问题。

要我写一篇文章来详细评述支持弦理论各种猜想的证据，我也觉得有点儿特别。当然了，我想这应该是学科的领导者们经常做的事情。这种批评，特别是针对未解的问题，在量子引力、宇宙学和其他很多科学领域（我想）都是很寻常的。现在，这件事情不是让弦理论的任何领导者来做，而把责任推给了像我这样的半个内行——虽然明白它的技术，却没有它的社会学义务。我也必须做，因为我对弦理论怀有兴趣，而且那时一直在为它工作。不过，有些弦理论家认为我的评论是一种敌对行为。

马赛理论物理中心的罗维里是我在量子引力的好朋友。他曾把弦理论并未证明有限的结果写进一篇对话，戏剧性地表现不同量子引力方法之间的区别，也遭遇过同样的经历。他收到很多邮件声称曼德尔斯塔姆已经证明了理论是有限的，于足他干脆决定写信问问曼德尔斯塔姆本人有什么看法。老曼退休了，但很快回了信。他解释说他证明的是某些类型的无穷大项永远不会出现在理论的任何地方。但他告诉我们，他其实并没有证明理论本身是有限的，因为可能出现其他类型的无穷大项。迄今还没见过那样的项，但也没人证明它们不可能出现。

我和许多弦理论家讨论过这些问题，他们在听说理论没有被证明为有限时，也没有一个人决定停止弦理论的研究。我也遇到过一些著名弦理论家，他们坚持在几十年前就已经证明了理论的有限性，只是因为存在某些未解的技术问题才没有发表出来。

但是，如果有限性问题解决了，那我们就要问，一个研究项目有那么多的人，怎么会都不知道他们领域的那个关键问题的现状呢？在1984年和2001年间，许多弦理论家在讲话和文章里都将弦理论是有限的作为一个事实，这难道不应该关注吗？为什么众多弦理论家都心安理得地向圈内外的人宣扬，以模糊的语言暗示理论是完全有限而和谐的？

下面是曼德尔斯塔姆2006年6月8日的电子邮件：

关于我对n圈弦振幅的有限性的论文，我首先要说的是，发散只能出现在模空间退化的地方。我考察过伴随“膨胀子”发散的退化点，那是与弦理论有关的。我证明了以前用于单圈振幅的论证也可以推广到n圈振幅，而且偶超模上的积分围道的定义问题也可以通过与幺正性相容的唯一法则来解决。我同意这并未严格地在数学上证明有限性，但我相信它处理了可能引起无穷大的物理学问题。我没有考察从以前的对偶模型了解的其他无穷大的来源，即虚时间的运用。如果在虚时间积分，因子exp（iEt）（其中E是邻近能量与初始能量之差）显然是可能发散的。人们根据物理背景相信，这种无穷大可以通过向实时间的解析延拓而去除，这在无圈和单圈振幅情形已经有了具体证明，而且还证明，得到有限结果的解析延拓在两圈振幅的情形也能定义。

（在本书的电子本中，作者引用的是曼德尔斯塔姆2003年11月5日的回答：你问我是否同意多圈振幅的有限性猜想仍然悬而未决。如果你说“未决”是指没有相反情形的严格证明，那我没意见。我在前一封信里说过，我并不说整个处理都是严格的，对开弦理论而言，可以说有部分工作还没做，连不严格都谈不上然而，我想多数物理学家会认为“未决”并不仅仅指相反的证明不严格；否则物理学就该有太多的“未决”问题了！“猜想”一词似乎意味着多圈振幅的问题没有真正经过检验，只是基于单圈图才相信它们是有限的。事情当然不是那样的。我们知道发散可以出现在模空间退化的地方（这是严格的）。我们也知道模空间如何退化，而且考察过退化区域。当然也可以指出考察中有些地方不够严格。我已就自己的理解谈了这种状况；大概不能将其简单归结为“有限性在所有阶都证明了”或“只能猜想单圈以上的有限性”。——译者）

除了有限性问题，弦理论还有一些普遍相信但迄今尚未证明的猜想。我们已经讨论过，马尔德希纳猜想在文献中有几个不同的形式，它们的意义差别很大。我们确定的是，猜想的最强形式远未证明，尽管有些弱形式得到了很好的支持。但弦理论家并不这么看。在最近关于马尔德希纳猜想的一个评论中，霍洛维茨和波尔琴斯基将它比作数学中著名的猜想——黎曼猜想。

总之，我们有很好的理由将[马尔德希纳对偶猜想]列入正确但未证明的范畴。实际上，我们认为它与黎曼猜想那样的数学猜想属于同样的东西。两者都在看似不同的结构间建立了联系……而且，尽管每个都是注意的焦点，但仍然既没证明也没否定。130

我从没听数学家说一个结果是“正确但未证明”的，除此而外，这句话的惊奇在于两个聪明的作者忽略了那两个猜想的一点显著区别。我们知道，黎曼猜想联系的两个结构（素数和某些函数）都是在数学中存在的东西；问题只是它们之间的那个猜想关系。但我们不知道弦理论或超对称规范理论是否真的以数学结构的形式存在；实际上，它们的存在也是问题的一部分。这段话清楚地说明，作者在推论时假定了弦理论是一个确立好了的数学结构——似他们忘了，即使它是真的，我们也一点儿不知道那结构是什么。如果不做这样的未经证明的假定，那么你对最强形式的马尔德希纳猜想的证据的评价就不会和他们的一样。

弦理论家为他们相信这些未经证明的猜想辩解时，常常会说那是弦理论群体“普遍相信的”，“没有哪个理性的人会怀疑它是真的”。他们似乎觉得求助他们圈内的共识就等于合理的推论。下面是一个典型的例子，来自一个著名弦理论家的博客（引文中的黑体字是我强调的）：

在过去六年里没有睡大觉的人都知道在渐近反德西特空间里的量子引力具有幺正时间演化……面对那么多AdS/CFT的证据，我想那些不相信上述论断不仅在霍金考虑的半经典极限下成立而且在整个非微扰理论也成立的人，恐怕没有几个还会坚持己见了。131

被迫承认自己属于顽固分子，感觉并不舒服，但经过对证据的详细考察，我不得不承认这一点。

漫不经心地对待关键猜想的证据，在几个方面起着阻碍作用。首先，连同前面说的那些倾向，它意味着几乎没人会研究这些重要的开放问题——这就可能使它一直悬而不决。它还会腐蚀科学的道德和方法，因为一大群聪明人宁愿相信猜想也不想去寻找它们的证明。

而且，在发现重大结果时，他们常常夸大它的意义。几个非弦理论家曾问我，既然弦理论已经彻底解释了黑洞熵，为什么不去做别的呢。虽然我非常佩服斯特罗明戈和瓦法等人关于极端黑洞的研究（见第九章），但我必须重申，似乎有很好的理由证明，精确结果不能推广到一般的黑洞。

同样，关于大量弦理论（即众说纷纭的“理论景观”）都有正宇宙学常数的论断也远未确定。不过，某些一流弦理论家还是凭着这些软弱的结果大肆宣扬弦理论的成功和美好的前景。

一贯的夸张也许给弦理论带来了比它的对手更多的好处。弦理论家总是声称他们的研究要解决领域的重大问题，而别的科学家却只能说有证据证明存在某个理论——迄今尚未建立的理论——可能解决那些问题。如果你是大学的系领导或出资单位的官员，岂不也是更愿意资助那些要解决大问题的项目、聘用为那些项目工作的人吗？

让我来总结一下，看看它将我们引向何处。以上的讨论暴露了弦理论群体的7个异乎寻常的特征。

1.极大的自信，从而自以为高人一等，是精英里的精英。

2.异常统一的群体，不论证据强弱，都有强烈的舆论意识，对开放问题有异乎寻常的一致的观点。这些观点似乎关联着一种等级结构，几个领导者的思想指引着领域的观点、策略和方向。

3.群体意识，在某种意义上类似于宗教信仰或政党纲领的认同。

4.强烈的界线意识，将群体与其他专家分隔。

5.漠视本群体外的专家的思想、意见和工作，只愿在群体内部交流。

6.乐观的倾向，过分解释证据，相信夸大或错误的结果，拒不考虑理论可能是错误的。这应和着另一种倾向：相信某个结果是因为“大家都相信它”，即使没人检验过（甚至见过）证明本身。

7.对研究计划应该考虑的风险程度缺乏认识。

当然，并不是所有弦理论家都这样，但在弦理论群体内外，几乎没有人会否认这些态度刻画了多数弦理论家的特征。

我要明白地说，我不是在批评个别人的行为。许多弦理论家个人都很谦虚，能自我批评。如果问起来，他们会说他们也为群体的这些特征感到难过。

我还要说明，我也和弦理论的同事一样老犯错误。多年来，我一直相信有限性那样的基本猜想是证明了的。这是我用多年时间做弦理论的主要原因。除了我自己的工作受影响而外，在量子引力群体中，我也是最强力地为弦理论摇旗呐喊的人。我还没时间检阅文献，所以，我也乐意请弦理论群体的领导者们来批判我的思想。在我做弦理论的那些年里，我非常在乎群体的领导者们对我的工作的看法。我也和任何青年一样，盼望我那小圈子里的大人物能接受我。如果说我没有真的听取他们的忠告，全身心投入那个理论，那只是因为我个性太倔，在这种情况下老是转不过弯来。对我来说，这不是“我们”与“他们”的问题，也不是两个群体之间为了争先的决斗。这些都是我个人的问题，自从我做科学以来就一直在与它斗争。

所以我非常同情弦理论家的尴尬境遇，他们既想做好科学家，又想证明自己在本领域的影响力。我很理解，要群体接受你，你就必须相信一大堆自己都不知道如何证明的思想，那时要清楚而独立地思考，当然是很困难的。这是我想了多年才跳出的陷阱，所有这些都令我相信我们物理学家走入困境了。如果你问弦理论家，为什么从来不请研究其他可能方法的人参加弦理论会议，他们很多人会赞同你的意见，说应该请那些人。他们也为眼下的状况感到难过，但会坚持说在这方面无能为力。如果你问他们为什么弦理论群体从来不请研究其他方法的年轻人做博士后、教员或访问学者，他们也会赞同你，说那是好事情，他们很遗憾现在还没有那么做。这种状况存在着大问题，每个人都认错，但没有人来负责。

我很信任我的弦理论朋友们。我相信他们每个人都很谦虚，都有自我批评精神，都不像他们的群体那样跋扈。

既然每个人都怀着良好的愿望和正确的判断力，群体行为怎么会那样荒唐呢？

原来，社会科学家早就认识了这种现象。它折磨着一些名人的群体，他们只是偶尔看条件才和圈内的人交流。情报和决策机构以及一些大公司研究过这种现象。因为后果有时可能是悲剧性的，有大量文献描述这种现象，称之为小团体思维。

耶鲁心理学家詹尼斯（Irving Janis）在20世纪70年代提出了小团体思维的名词，将它定义为一致思维模式，“当人们置身一个团结紧密的小团体，为了维护团体的一致而不能现实地评估不同的行为过程，就陷入那样的思维模式。”132根据这个定义，小团体思维只出现在有着高凝聚力的群体。它需要群体成员有强烈的“团结如一人”的感觉，而且愿意不顾一切代价维护这种群体关系。当同事们都以小团体思维模式行动时，他们会自然将“维护群体和谐”的标准用于所面对的每个决定。133

詹尼斯研究过专家群体决策失败的案例，如猪湾事件。从此，“小团体思维”一词就用于许多其他例子，包括NASA阻止“挑战者”灾难的失败，西方预测苏联解体的失败，美国汽车公司对小汽车需求预测的失败，以及最近——也许最灾难性——的失败：布什政府基于伊拉克有大规模杀伤性武器的错误信息贸然发动战争。

下面是俄勒冈州立大学公共网站对“小团体思维”的描述：

小团体思维的成员将自身看作群体的一部分，抵抗反对他们目标的外来者。患有“小团体思维症”的人都有下面的特征：

1.过高估计群体的抵抗力和道德水平。

2.集体合理化决策。

3.丑化和僵化外来群体及其领导者。

4.一致性的群体文化，个人之间相互监督，以维护群体的完全一致性。

5.某些成员想方设法向领导者隐瞒自己和其他群体的信息，以维护群体领导的权威。134

这和我刻画的弦理论文化没有一一对应，但二者的相似足以令人忧虑。

当然，弦理论家很容易回应这种批评。他们可以举出很多历史的事例，说明科学的进步依赖于专家群体形成团结一致的意见，而外来者缺乏足够的评估证据和进行判断的职业技能，所以他们的意见必须抛弃。由此，科学群体必须拥有树立和加强共识的机制。在外行人看来那也许像小团体思维，实际上是理性的，是在严格的约束规则下运行的。

他们还可以反驳人们谴责他们以群体的意见取代了个人的重要思想。我和一个著名的科学社会学家讨论过这个问题，他说未经证明就相信一些关键猜想并不稀奇。135没有哪个科学家能直接证明构成其学科信仰基础的所有实验结果、计算和证明；几乎没人有那个能力，而在当代科学中，谁也没有那么多时间。于是，当你加入某个科学群体，就必须相信同事告诉你的他们专业领域的结果。这就可能导致将猜想作为事实来接受，但它既发生在最终成功的研究中，也同样多地发生在失败的项目里。当今科学如果没有一群可以相互信任的人，简直就无法进行下去。因此，虽然这样的插曲令人遗憾，而且在出现时就该修正，但它们本身并不意味着什么注定失败的研究或病态社会学。

最后，老牌的弦理论家可以说他们德高望重，有资格在他们觉得合适的地方指导研究。毕竟，科学实践以直觉为基础，而这就是他们的直觉。会有人浪费时问做他们不相信的事情吗？他们当然只会请人来做那些他们认为最可能成功的理论。

那么如何同答这种辩解呢？如果科学基于专家群体的共识，那么你在弦理论中所拥有的就是一个群体，其中的专家对他们研究的理论的正确有着惊人一致的意见。有什么合理的根据——不论以什么方式——拿出理智而切实的反对意见吗？我们需要做很多事情，而不仅仅是抛弃“小团体思维”这样的字眼。我们必须有一个关于科学是什么和如何运行的理论，它将清楚地说明，如果一个特殊的群体在理沦未经正常检验之前就在领域中占据主导地位，那是科学的悲哀。这是我们现在面临的使命。