許多人對(duì)物理世界好奇，為了個(gè)他們一個(gè)關(guān)于世界運(yùn)行的簡(jiǎn)單而不失準(zhǔn)確的解答，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、麻省理工學(xué)院教授維爾切克寫(xiě)下了《萬(wàn)物原理：關(guān)于客觀世界的10個(gè)答案》（Fundamentals: Ten Keys to Reality）一書(shū)，從十條寬泛的原理來(lái)說(shuō)明物理學(xué)家究竟是如何理解世界的。如果我們知道了許多關(guān)于這個(gè)宇宙運(yùn)行的規(guī)則，但是仍有許多問(wèn)題，所以在這十條原理中，也有一項(xiàng)是如何看待我們不了解的東西。特別是關(guān)于時(shí)間反演、暗物質(zhì)和暗能量。
撰文丨弗蘭克·維爾切克（Frank Wilczek）
翻譯丨柏江竹、高蘋(píng)
神秘感是我們所能體驗(yàn)的最美好的事物，它是所有真正的藝術(shù)和科學(xué)的源泉。如果一個(gè)人無(wú)法體會(huì)到神秘感， 不再因好奇而探尋，不再因驚嘆而駐足，那么他和一個(gè)死人也沒(méi)什么兩樣了——他什么都看不見(jiàn)。
——阿爾伯特·愛(ài)因斯坦
盡管我們對(duì)世界如何運(yùn)轉(zhuǎn)已經(jīng)有了諸多了解，但是仍有許多謎團(tuán)存在。
在這里，我們將會(huì)把探索的焦點(diǎn)集中在兩個(gè)更為引人注目的謎團(tuán)之上。它們處于當(dāng)今研究工作的前沿，旨在加深我們對(duì)物理世界的基本理解。第一個(gè)謎團(tuán)圍繞著基本定律的一個(gè)奇異的特征。如果你將時(shí)間反演，那么基本定律與時(shí)間正向的情況幾乎完全一樣，卻又不盡相同。第二個(gè)謎團(tuán)來(lái)自一個(gè)令人困惑的發(fā)現(xiàn)。天文學(xué)家在各種情況下都遇到了看似沒(méi)有任何可見(jiàn)來(lái)源的引力。從表面上看，他們的觀測(cè)似乎揭示了宇宙的“黑暗面”，它由兩種新的物質(zhì)形式組成——分別是“暗物質(zhì)”和“暗能量”。盡管它們提供了宇宙中的大部分質(zhì)量，但是不知為何，我們從來(lái)沒(méi)有觀測(cè)到它們。
一個(gè)有前景的想法可能有助于解決這些謎團(tuán)。時(shí)間反演問(wèn)題使許多物理學(xué)家懷疑存在一種新的粒子，即軸子。大爆炸遺留下來(lái)的軸子余輝具備暗物質(zhì)的特性。圍繞這一想法的一系列研究，引發(fā)了一場(chǎng)世界各地?cái)?shù)百名科學(xué)家參與的激烈競(jìng)賽。
弗蘭克·維爾切克（Frank Wilczek） 丨圖片來(lái)源：Jordi Pay
時(shí)間的鏡像
在我們經(jīng)歷過(guò)的現(xiàn)實(shí)中，最明顯的不對(duì)稱(chēng)性就出現(xiàn)在過(guò)去和未來(lái)之間。我們銘記過(guò)去，卻只能猜測(cè)未來(lái)。如果你倒放一部電影，比如查理·卓別林的《城市之光》，你會(huì)覺(jué)得倒過(guò)來(lái)的一系列事件看起來(lái)一點(diǎn)兒也不像會(huì)在現(xiàn)實(shí)中發(fā)生的樣子。你絕對(duì)不會(huì)將倒放的電影與正常的電影弄混。
然而，從現(xiàn)代科學(xué)的誕生開(kāi)始，從牛頓的經(jīng)典力學(xué)至今， 基本定律都具備的一個(gè)共同特性就是，你可以沿著時(shí)間把它們倒轉(zhuǎn)回去。也就是說(shuō)，你根據(jù)現(xiàn)在的狀態(tài)倒推過(guò)去的狀態(tài)，和根據(jù)現(xiàn)在的狀態(tài)預(yù)測(cè)未來(lái)的狀態(tài)所用到的定律是一樣的。例如，你現(xiàn)在如果想要根據(jù)牛頓定律拍攝一部行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的電影， 那么你將這部電影倒放之后會(huì)發(fā)現(xiàn)，電影中的運(yùn)動(dòng)仍然遵循牛頓定律。定律的這種特征被稱(chēng)為時(shí)間反演對(duì)稱(chēng)性，簡(jiǎn)寫(xiě)為T(mén)對(duì)稱(chēng)性。
定律的范疇一直在擴(kuò)大，而時(shí)間反演對(duì)稱(chēng)性依舊存在。例如，電磁場(chǎng)的麥克斯韋方程組以及愛(ài)因斯坦修正后的引力方程都具有這樣的性質(zhì)，這些方程的量子版本也同樣具備這種性質(zhì)。對(duì)基本相互作用的觀察似乎都證實(shí)了T 對(duì)稱(chēng)性。
日常經(jīng)驗(yàn)和基本定律之間的這種反差帶來(lái)了兩個(gè)問(wèn)題。其中一個(gè)問(wèn)題是，現(xiàn)實(shí)中的宇宙是如何為時(shí)間的流動(dòng)選定方向的。我們?cè)诘?章和第7章（特別是第7章）中找到了答案，我們看到引力打破了平衡[1]。另一個(gè)問(wèn)題就是一個(gè)很簡(jiǎn)單的“為什么”。既然時(shí)間反演對(duì)稱(chēng)的特征在我們所經(jīng)歷的世界中基本上沒(méi)怎么出現(xiàn)過(guò)，它為何又出現(xiàn)在我們對(duì)大自然的基本描述中？
為什么？第一步：底線(xiàn)
家長(zhǎng)們常常會(huì)被小孩子的十萬(wàn)個(gè)“為什么”問(wèn)得很煩惱。為什么我一定要睡覺(jué)？因?yàn)槿诵枰菹ⅰ槭裁?？因?yàn)槿说纳眢w會(huì)累。為什么？因?yàn)槲覀兊募∪夤ぷ饕欢螘r(shí)間之后就無(wú)法繼續(xù)保持很好的狀態(tài)了。為什么？因?yàn)樗鼈儗⑽覀兂韵氯サ氖澄镛D(zhuǎn)化出來(lái)的能量用完了，并且留下了一堆垃圾等待清理。為什么？因?yàn)楦鶕?jù)熱力學(xué)第二定律，一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的能量會(huì)越來(lái)越不可用。為什么？因?yàn)樵诖蟊ㄆ陂g，引力帶來(lái)了不平衡……最終，你總會(huì)遇到無(wú)法解答的問(wèn)題。[2]總會(huì)有那么一些答案是最為基本的，并且我們無(wú)法進(jìn)一步解釋它們：它本來(lái)就是這樣，沒(méi)有為什么。
T對(duì)稱(chēng)性似乎是基本定律的一個(gè)確切特征，我不知道對(duì)它問(wèn)“為什么？”能不能得到什么有效的信息。它似乎是定律的一種簡(jiǎn)潔的性質(zhì)，雖然有些奇特。T對(duì)稱(chēng)性可能就是那個(gè)位于底線(xiàn)的答案。大多數(shù)物理學(xué)家都這么認(rèn)為。
為什么？第二步：神圣原則
1964 年，情況發(fā)生了變化。詹姆斯·克羅寧（James Cronin）、瓦爾·菲奇（Val Fitch）以及他們的合作者在Κ介子[3]的衰變中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)微小、模糊的效應(yīng)，它違反了T 對(duì)稱(chēng)性。既然T對(duì)稱(chēng)性已經(jīng)不再是完全正確的命題，那它就無(wú)法作為不言自明的基本事實(shí)了。顯然，有一個(gè)需要進(jìn)一步深入研究的問(wèn)題：為什么大自然如此接近地符合T 對(duì)稱(chēng)性，卻又不完全相符呢？后續(xù)的研究表明，這個(gè)問(wèn)題確實(shí)能夠給我們帶來(lái)很多有效的信息。
1973 年，小林誠(chéng)和益川敏英在這一問(wèn)題上取得了理論性突破。這一突破建立在量子場(chǎng)論以及關(guān)于力的核心理論（這些理論在當(dāng)時(shí)還不夠穩(wěn)固）的強(qiáng)大框架之上。我前面已經(jīng)提到過(guò)，這個(gè)框架是非常嚴(yán)格的——你無(wú)法在不破壞其一致性的情況下輕易地改變它。沒(méi)人知道如何在不違反相對(duì)論、量子力學(xué)和局域性的神圣原則[4]的前提下改變它的結(jié)構(gòu)。但是你可以往里增加一些內(nèi)容。小林和益川發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在已知的夸克和輕子的基礎(chǔ)上再加入第三代夸克和輕子[5]，就有可能引入一種違反T對(duì)稱(chēng)性的相互作用，并產(chǎn)生克羅寧和菲奇觀察到的效應(yīng)。只有兩代的夸克和輕子是不夠的。
在小林和益川的研究工作完成后不久，他們預(yù)測(cè)的第三代粒子開(kāi)始在以更高的能量運(yùn)行的粒子加速器中出現(xiàn)。在那之后，有很多實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了他們提出的相互作用。
然而，這并不是故事的大結(jié)局。除了小林和益川利用的相互作用之外，還有一種相互作用也有可能違背了T對(duì)稱(chēng)性，不過(guò)它完全符合核心理論以及量子場(chǎng)論的嚴(yán)格框架。解釋克羅寧和菲奇看到的現(xiàn)象或是其他任何觀察結(jié)果都不需要引用這種相互作用。大自然似乎沒(méi)有選用它。為什么？
為什么？第三步：演化
1977 年，羅伯托·佩切伊（Roberto Peccei）和海倫·奎因（Helen Quinn）對(duì)第三個(gè)，也可能是最后一個(gè)有關(guān)T對(duì)稱(chēng)性的“為什么”做出了回答。這是一種演化理論，通過(guò)擴(kuò)展核心理論得以展開(kāi)。他們提出，多余的額外相互作用的強(qiáng)度并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字，而是一個(gè)隨時(shí)間和空間發(fā)生變化的量子場(chǎng)。他們證明，如果新的場(chǎng)具備一些適當(dāng)?shù)?、相?duì)簡(jiǎn)單的性質(zhì)，那么作用于其上的力會(huì)使其趨于零。佩切伊和奎因暗含的假設(shè)是，這個(gè)場(chǎng)傾向的取值就是零。大爆炸宇宙學(xué)認(rèn)為，這個(gè)場(chǎng)會(huì)逐漸向這個(gè)取值演化。
最終，在這一基礎(chǔ)上，我們將會(huì)得到一個(gè)滿(mǎn)意的答案：T對(duì)稱(chēng)性幾乎可以被看作基本定律的一項(xiàng)特征，它很接近，但并不完全是。它是更深層次的原理（相對(duì)論、量子力學(xué)和局域性）作用于這個(gè)世界的基本成分的間接結(jié)果。
這些理論思想產(chǎn)生了戲劇性的后果，我們很快就會(huì)說(shuō)到。在此之前，我們先看看宇宙中的黑暗面。
暗物質(zhì)和暗能量具有相似的特性，因此將它們放在一起討論是有意義的。它們都指向了我們觀察到的那些沒(méi)有明顯來(lái)源的運(yùn)動(dòng)。其實(shí)如果我們表述成“存在無(wú)法解釋的加速度”，可能會(huì)比“存在暗物質(zhì)和暗能量”要更加準(zhǔn)確，但這樣的話(huà)這個(gè)問(wèn)題就不會(huì)這么引人注目了。這些額外的運(yùn)動(dòng)都呈現(xiàn)出一種模式，這說(shuō)明它們都是由引力引起的，但是引力的來(lái)源不可見(jiàn)。為了解釋所有的觀測(cè)結(jié)果，我們需要兩種不同的新來(lái)源，這就是暗物質(zhì)和暗能量。我得強(qiáng)調(diào)一下，無(wú)論是暗物質(zhì)還是暗能量，它們名字里面的“暗”字都并非指代它們的顏色。到目前為止，它們都被證明是不可見(jiàn)的。在暗物質(zhì)和暗能量應(yīng)該存在的地方，我們既沒(méi)有探測(cè)到光的發(fā)射，也沒(méi)有探測(cè)到光的吸收。
暗物質(zhì)可能是由大爆炸產(chǎn)生的一種新粒子形成的，這種粒子與普通物質(zhì)的相互作用非常微弱。暗能量則可能是空間中普遍存在的其自身的密度。以上是相關(guān)研究領(lǐng)域中最流行的觀點(diǎn)，而它們也確實(shí)相當(dāng)令人信服地解釋了一系列觀測(cè)結(jié)果。其他的觀點(diǎn)同樣也有擁躉，但是這些觀點(diǎn)更沒(méi)有什么證據(jù)支持了。
宇宙學(xué)的“標(biāo)準(zhǔn)模型”
了解到目前暗物質(zhì)和暗能量（目前還是假設(shè)）構(gòu)成了宇宙的大部分質(zhì)量之后，可以預(yù)料到的是，它們一定也在宇宙的歷史中扮演了重要的角色。為了能“倒放電影”來(lái)驗(yàn)證這種直覺(jué)，我們需要更具體地了解暗物質(zhì)和暗能量的性質(zhì)。重新回顧大爆炸可以給我們了解宇宙黑暗面的更多性質(zhì)的機(jī)會(huì)。如果我們對(duì)它們的猜測(cè)是錯(cuò)誤的，那么大爆炸模型就無(wú)法產(chǎn)生我們觀察到的這個(gè)宇宙。
鑒于我們對(duì)黑暗面的了解少之又少，猜測(cè)暗物質(zhì)和暗能量在大爆炸初期會(huì)有何表現(xiàn)似乎是一項(xiàng)不可能完成的任務(wù)。幸運(yùn)的是，事實(shí)證明我們不需要了解太多，一些簡(jiǎn)單的猜測(cè)就已經(jīng)非常有效了。
對(duì)于暗物質(zhì)來(lái)說(shuō)，我們假設(shè)它是由某種粒子組成的，這種粒子與普通物質(zhì)及其自身的相互作用都很弱。我們還要假設(shè)它在早期宇宙中與火球的其他部分處于平衡狀態(tài)，但在那之后不久它就與其他物質(zhì)脫離了聯(lián)系，成為我們?cè)诘?章中提到過(guò)的那種余輝。一個(gè)很微妙的問(wèn)題是，當(dāng)粒子逃離時(shí)，它們的運(yùn)動(dòng)速度一定比光速慢得多[6]（之前的一些有關(guān)暗物質(zhì)的早期理論正是因此而失?。?/span>。因?yàn)?/span>（根據(jù)假設(shè)）引力是唯一與之相關(guān)的力，而引力并不能區(qū)分不同形式的物質(zhì)，這就是我們需要知道的全部。一旦暗物質(zhì)脫離聯(lián)系，我們就可以計(jì)算出暗物質(zhì)是如何運(yùn)動(dòng)的，以及它是如何影響宇宙的其他部分的。這就是所謂的冷暗物質(zhì)模型。
對(duì)于暗能量來(lái)說(shuō)，我們采用愛(ài)因斯坦的觀點(diǎn)，即暗能量代表空間本身的一種普遍存在的密度，它與普遍存在的負(fù)壓有關(guān)。
基于這些假設(shè)，我們可以對(duì)宇宙微波背景輻射的密度進(jìn)行對(duì)比，這些輻射中包含的信息可以反映出大爆炸后38萬(wàn)年至今的宇宙是什么樣的。暗物質(zhì)的加入使得不穩(wěn)定性生效的速度更快。引入暗物質(zhì)之后，模型中宇宙的演化與我們的宇宙是差不多的；如果沒(méi)有暗物質(zhì)，那就會(huì)變得不一樣。如此一來(lái)，“黑暗勢(shì)力”從微小的初始密度差異開(kāi)始，通過(guò)引力的不穩(wěn)定性， 讓我們的大爆炸宇宙學(xué)得以產(chǎn)生我們今天在宇宙中觀察到的結(jié)構(gòu)。
軸子：“清潔劑”量子
在十幾歲的時(shí)候，我有時(shí)會(huì)陪媽媽一起去超市。在一次逛超市的過(guò)程中，我注意到一種名字叫“滴潔”（Axion）的洗衣粉。我突然想到，這真是一個(gè)適合給基本粒子命名的好名字。它簡(jiǎn)短、朗朗上口，與質(zhì)子（proton）、中子（neutron）、電子（electron）和π 子（pion）放在一起也不違和。在那一瞬間我想，如果我有機(jī)會(huì)能給一個(gè)粒子命名，那我就要叫它軸子（axion）。
1978年，我真的得到了這個(gè)機(jī)會(huì)。我當(dāng)時(shí)意識(shí)到，佩切伊和奎因的那個(gè)引入一個(gè)新的量子場(chǎng)的想法有一個(gè)他們自己沒(méi)有注意到的重要結(jié)果[7]。我們之前討論過(guò)，量子場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生粒子，也就是該量子場(chǎng)的量子。這一特殊的場(chǎng)產(chǎn)生了一種非常有趣的粒子，這種新粒子有一個(gè)有趣的技術(shù)特征，它用軸向電流“掃清”了一個(gè)問(wèn)題。辰宿列張，軸子（在物理學(xué)文獻(xiàn)中）登場(chǎng)！
（順帶一提，如果我在論文發(fā)表之前公開(kāi)了我的真實(shí)動(dòng)機(jī)， 那么《物理評(píng)論快報(bào)》的編輯，可能還有滴潔洗衣粉的制造商是絕對(duì)不會(huì)同意我用這個(gè)名字的。我當(dāng)時(shí)在文章中提到了“軸向電流”，才借此機(jī)會(huì)將這種粒子命名為軸子。）
尋找它們的余輝
軸子的性質(zhì)讓它成為宇宙中暗物質(zhì)組成部分的候選人：它們與普通物質(zhì)以及自身的相互作用都非常微弱。它們?cè)诟邷叵庐a(chǎn)生，之后從宇宙火球中掙脫出來(lái)。它們的余輝（即軸子背景）充斥著整個(gè)宇宙。我們計(jì)算出的軸子背景密度與觀測(cè)到的暗物質(zhì)密度一致，而且軸子是在幾乎靜止的狀態(tài)下產(chǎn)生的。因此，軸子背景滿(mǎn)足了“冷暗物質(zhì)”宇宙學(xué)的假設(shè)。
這個(gè)故事很美妙，但它是真的嗎？正如我們所說(shuō)，軸子與物質(zhì)的相互作用極其微弱，但是我們可以從理論中得知它們確實(shí)會(huì)發(fā)生相互作用，以及以何種方式相互作用。為了探測(cè)軸子背景，我們需要根據(jù)它們的特性設(shè)計(jì)靈敏的新型探測(cè)器?，F(xiàn)在，成百上千的物理學(xué)家，既包括理論物理學(xué)家也包括實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家， 正在努力攻克這個(gè)難題。如果正義和運(yùn)氣不缺席的話(huà)，我們可能很快就會(huì)看到一個(gè)與海王星、宇宙微波背景、希格斯粒子、引力波和系外行星等發(fā)現(xiàn)同等重要的傳奇故事?？茖W(xué)的神秘故事的解決方案往往都價(jià)值連城。
謎團(tuán)如何終結(jié)
瓦爾·菲奇是早期T對(duì)稱(chēng)性破缺研究領(lǐng)域的代表性人物，他是個(gè)挺有幽默感的聰明人。他之前是普林斯頓大學(xué)物理系的主任，當(dāng)時(shí)我也是那里的教授，那還是在我研究生涯早期的時(shí)候。我在把有關(guān)軸子和暗物質(zhì)的新想法告訴他時(shí)[8]，自然而然地提到了T對(duì)稱(chēng)性破缺，就好像那是一個(gè)自古以來(lái)顛撲不破的事實(shí)一般。畢竟，我剛開(kāi)始學(xué)習(xí)的時(shí)候，它就已經(jīng)被學(xué)界廣泛接受了。在我們交談中的某一時(shí)刻，他和藹地笑了笑并對(duì)我說(shuō)道：“昨天的轟動(dòng)事件就是今天的準(zhǔn)繩?！?/span>
這就是成功的科學(xué)發(fā)現(xiàn)的命運(yùn)。我曾在漸近自由和QCD（量子色動(dòng)力學(xué)）的故事結(jié)尾感受過(guò)類(lèi)似的過(guò)程。在我們?nèi)〉猛黄浦蟮膸啄陼r(shí)間里，人們對(duì)于它是否真的解開(kāi)了強(qiáng)力的謎團(tuán)滿(mǎn)懷興奮和質(zhì)疑。在多次大型國(guó)際會(huì)議上，主題為“檢驗(yàn)QCD”的報(bào)告都是亮點(diǎn)部分，介紹了運(yùn)用該理論做出的預(yù)測(cè)，以及在實(shí)驗(yàn)中對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)的進(jìn)展。然而，隨著疑慮逐漸消失，人們的興奮也逐漸消退。如今，同樣的工作轉(zhuǎn)至幕后仍在繼續(xù)，不過(guò)現(xiàn)在已經(jīng)比那時(shí)要復(fù)雜得多了，我們將其稱(chēng)為“背景計(jì)算”。昨天的轟動(dòng)就是今天的準(zhǔn)繩，以及明天的背景。
了解和疑惑
除了對(duì)特定謎團(tuán)的未來(lái)展望之外，對(duì)謎團(tuán)本身的未來(lái)發(fā)展也有很多有趣的問(wèn)題值得探討。
克萊基金會(huì)提供了100萬(wàn)美元，獎(jiǎng)勵(lì)給證明QCD 預(yù)測(cè)了夸克禁閉的人。物理學(xué)家的標(biāo)準(zhǔn)更低一些（我覺(jué)得更恰當(dāng)?shù)恼f(shuō)法應(yīng)該是，物理學(xué)家的標(biāo)準(zhǔn)有所不同），據(jù)我所知，我們已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于證明了夸克禁閉現(xiàn)象。在計(jì)算機(jī)的幫助之下，我們可以在很小的誤差之內(nèi)計(jì)算出QCD 會(huì)生產(chǎn)出哪些粒子，但是孤立的夸克并沒(méi)有在計(jì)算結(jié)果中出現(xiàn)。事實(shí)上，這些計(jì)算結(jié)果中粒子的質(zhì)量和性質(zhì)與我們?cè)谧匀唤缰杏^測(cè)到的粒子完全一致。
超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)該獲獎(jiǎng)嗎？負(fù)責(zé)編寫(xiě)代碼的程序員呢？
2017 年，一個(gè)叫作阿爾法零（AlphaZero）的計(jì)算機(jī)程序極富創(chuàng)新性地使用了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在掌握了國(guó)際象棋規(guī)則之后，它與自己進(jìn)行了幾個(gè)小時(shí)的對(duì)弈，從中吸取經(jīng)驗(yàn)之后，最終取得了超越人類(lèi)的表現(xiàn)。阿爾法零懂國(guó)際象棋嗎？如果你想回答“不懂”，那我建議你去看看伊曼紐爾·拉斯克（Emanuel Lasker）是怎么說(shuō)的，他曾在1894年至1921年間連續(xù)27年奪得世界冠軍[9]。
在國(guó)際象棋的棋盤(pán)上，謊言和偽善絕不會(huì)長(zhǎng)久。富有創(chuàng)造力的組合會(huì)充分揭露謊言，偽君子會(huì)在殘酷的現(xiàn)實(shí)中被將死。
這樣的案例表明，有一些方法是人類(lèi)意識(shí)無(wú)法獲得的。但是說(shuō)實(shí)話(huà)，這不是什么新鮮事。有很多事情同樣是人類(lèi)意識(shí)無(wú)法提供的，但人類(lèi)本能地知道該怎么做，比如怎樣以極快的速度處理視覺(jué)信息，以及如何讓身體保持直立、行走和奔跑。
人類(lèi)和地球上其他生物的基因組是另外一個(gè)巨大而無(wú)意識(shí)的知識(shí)寶庫(kù)。它們已經(jīng)解決了有機(jī)體為蓬勃發(fā)展而遇到的很多復(fù)雜的問(wèn)題，這些壯舉遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人力可及的范圍。它們并不是通過(guò)任何邏輯推理過(guò)程，而是通過(guò)漫長(zhǎng)而低效的生物演化過(guò)程逐漸“學(xué)會(huì)”了如何做到這些，而且它們不可能有意識(shí)地知道自己掌握了這些事情。
我們的機(jī)器能夠進(jìn)行冗長(zhǎng)而精確的計(jì)算，能夠儲(chǔ)存大量的信息，能夠以極快的速度學(xué)習(xí)，這些能力為理解問(wèn)題的方式帶來(lái)了質(zhì)的飛躍。計(jì)算機(jī)將會(huì)朝著各個(gè)方向拓寬知識(shí)的邊界，最終到達(dá)人類(lèi)大腦無(wú)法抵達(dá)之處。當(dāng)然，有了計(jì)算機(jī)輔助的大腦能夠?yàn)檫@些探索提供幫助。
人類(lèi)有一種進(jìn)化和機(jī)器所不具備的特殊特質(zhì)，就是能夠識(shí)別自身理解中的空白，并且從填補(bǔ)空白的過(guò)程中獲得快樂(lè)。體驗(yàn)神秘感和力量感是再美好不過(guò)的事了。
注釋
[1] 當(dāng)然，為什么會(huì)發(fā)生這樣的事顯然需要進(jìn)一步的解釋。我們?cè)诘?章和第7章討論了一些相關(guān)的概念，特別是暴脹以及簡(jiǎn)單中的復(fù)雜性。
[2] 或者，你的答案有可能會(huì)讓孩子昏昏欲睡。
[3] Κ介子是強(qiáng)相互作用粒子（強(qiáng)子），它極不穩(wěn)定，我們可以使用高能加速器仔細(xì)研究其性質(zhì)。Κ介子是所有包含奇夸克的強(qiáng)子中最輕的。
[4] 當(dāng)然，從神學(xué)意義上來(lái)說(shuō)，任何一種科學(xué)原則都不會(huì)像宗教教條那樣神圣。但是如果相對(duì)論、量子力學(xué)或局域性是錯(cuò)誤的，我們就要在知識(shí)的荒原上重新開(kāi)疆拓土，因?yàn)檫@些原理很好地發(fā)揮了作用，并且能將很多事情解釋清楚。換句話(huà)說(shuō)，它們可能比T對(duì)稱(chēng)性更為基本。
[5] 有關(guān)這些“額外”粒子的更多信息請(qǐng)參見(jiàn)附錄，其細(xì)節(jié)對(duì)于接下來(lái)的內(nèi)容并不重要。
[6] 如果粒子運(yùn)動(dòng)得太快，它們就會(huì)影響引力不穩(wěn)定性的增長(zhǎng)，這樣你得到的宇宙模型就和我們的宇宙不一樣了。
[7] 史蒂文·溫伯格同樣獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn)。
[8] 我們還談?wù)摿擞钪嬷形镔|(zhì)和反物質(zhì)之間的不對(duì)稱(chēng)性。
[9] 拉斯克在純數(shù)學(xué)領(lǐng)域同樣做出了杰出貢獻(xiàn)。
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