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Brian Greene: Quantum Gravity, The Big Bang, Aliens, Death, and Meaning | Lex Fridman Podcast #232

Lex Fridman1:45:45

Transcription

以下是与布莱恩·格林(Brian Greene)的对话,他是哥伦比亚大学的理论物理学家,也是许多关于物理学的精彩书籍的作者,包括他最新的著作《直到时间尽头:在演化的宇宙中探索心智、物质与意义》。这是 Lex Fridman 播客。为了支持本播客,请查看描述中的赞助商。现在,开始我与布莱恩·格林(Brian Greene)的对话。

在你最近的书《直到时间尽头》中,你引用了伯特兰·罗素(Bertrand Russell)在 1948 年关于上帝的辩论中的一句话。他说:“就科学证据而言,宇宙经历了缓慢的阶段爬行,最终得到了一个相当可怜的结果——地球上的生命,并且将以更可怜的阶段爬行,走向普遍死亡的境地。如果这被视为目的的证据,我只能说,这个目的并不吸引我。因此,我没有理由相信任何形式的上帝。”

你说这是相当令人沮丧的陈述,这是对我们的宇宙和人类意识出现的悲观看法。那么,让我们问一下,更具希望的视角是什么呢?

嗯,我认为更具希望的视角是更充分地理解是什么促使伯特兰·罗素(Bertrand Russell)持有这种观点,然后将其置于更广阔的背景下。实际上,在某种意义上,我的书《直到时间尽头》就是关于这个的。但简而言之,我会说,伯特兰·罗素(Bertrand Russell)所说的很多内容都是真实的。当你审视热力学第二定律时,这是驱动“一切都将枯萎、腐朽、分崩离析”这种观点的根本科学思想。是的,这是真的。热力学第二定律确立了无序性(熵)在总体上总是在增加,这确实可以被解释为在足够长的时间尺度上的分解和毁灭。但我的观点是,当你认识到这使我们变得多么特别时——我们是粒子极其有序的配置,在宇宙时间尺度上只存在一眨眼的功夫。我们在这里,我们能做我们所做的事情,对我来说,这仅仅是激发感激、惊奇和一种深刻目的感的东西,因为我们是这些独特的实体集合,碰巧崛起、环顾四周并试图弄清楚我们在哪里,以及我们应该如何利用我们的时间。所以,并不是我不同意伯特兰·罗素(Bertrand Russell)关于基本物理学和基本展开的观点,但我认为这真的取决于你如何看待它的意义。

那么,也许我们会跳跃一下,但让我问一个可能最大的问题。你说“目的”,那么这一切的意义是什么呢?我们能从这种从简单事物中涌现出来的短暂复杂性,然后又回归到简单事物,随着热力学第二定律的进程而走向热寂中,从中获得什么人生意义吗?

我认为有,但我不认为这是一个普遍的答案。因此,我认为历代以来,人们一直在寻求某种最终的方式来阐述意义和目的,无论是上帝、爱还是陪伴。我的意思是,许多人提出了不同的方式来应对这个问题,而且没有一个正确的答案。当你深刻地认识到宇宙并不在意时,就没有什么外部的东西是最终答案。并不是说我们需要一个更强大的望远镜,并且如果我们能深入观察宇宙,一切都会变得清晰。事实上,我们越深入地(字面意义和比喻意义上)观察宇宙和现实的结构,就越清楚地看到,我们仅仅是物理定律的短暂副产品,这些定律没有情感内容,没有内在的意义或目的感。当你认识到这一点时,你就会意识到,寻找关于这个问题的普遍答案是一种徒劳的追求。每个个体都有能力创造自己的意义,设定自己的目的,这并非空洞的陈词滥调,而是我们之所以成为我们,因为没有根本的答案。它取决于你如何看待它。无论这听起来多么像贺卡上的话,这真的是过去几百年里物理学和科学更普遍的深刻教训。

在某种程度上,你可以客观地说,我们这里发生的事情有点特别,有点……在复杂性方面,也许你甚至可以开始衡量它,并找出衡量标准,无论我们在地球上拥有什么,这些有趣的层级复杂性形成了越来越复杂的生物系统,当你审视整个宇宙时,我们用工具可以看到的可观测部分,这似乎有点独特。我的意思是,我不得不问,正如你在书中再次描述的那样,薛定谔(Schrödinger)写了《生命是什么》,基于他 1944 年的几次讲座。那么,让我问一个根本性的问题:生命是什么?我们这里拥有的这个特殊的东西,这个从如此简单的事物中出现的复杂性的小区域?

这是一个棘手的问题。我曾经问过理查德·道金斯(Richard Dawkins)这个问题,我也有我先入为主的观念,他基本上证实了我的想法,那就是,如果一个人能回答这个问题,允许你划定一个界限,区分非生命和生命,那么也许我们就能获得我们渴望的洞察力,并说生命有什么特别之处。但事实是,这是一个连续体。从我们通常称之为非生命、无生命的物质,到我们明显称之为充满生命活力的物质,存在一个连续体。生命就在其中。这是一个关于结构复杂性的问题,结构从环境中摄取原材料并对其进行处理的能力,通过新陈代谢,允许结构从更广泛的环境中提取能量并释放熵。生命所必需的成分和过程就存在于这些生物过程的集合中。但划定这条界限并不是我们能够做到的。但我同意你的看法,这非常奇特。它实际上可能是独特的,但也可能不是。宇宙可能是这样的,在相当典型的条件下,一颗恒星是一个有序的低熵能量源——太阳就是如此,加上一颗被这种低熵能量沐浴的行星,加上一个拥有足够原材料的表面,这些原材料是我们认识到的,是超新星爆炸的相当普遍的结果,超新星爆炸将恒星核心的核熔炉的产物喷射出来。可能所有你需要的就是这些相当普遍的条件,也许生命自然而然地形成了。就像詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)一样,希望在十二月发射。该任务的目标之一是观察遥远行星周围的大气层,并可能对生命,或者我们所知的生命在宇宙中有多特别或不特别有所了解。

关于生命的故事,让我们先关注地球。你认为哪个部分是最难实现的?如果你是一个喜欢打赌的人,哪个部分是最难发生的?是生命的起源吗?再次,正如你所说,我们还没有划定界限,从一块石头到一个兔子。是复杂的生物,比如多细胞生物吗?是从海洋中爬出来,鱼类不知何故学会了爬行吗?然后是我们,智人(Homo sapiens),正如我们喜欢认为自己是特殊而聪明的吗?还是介于两者之间?正如你也再次谈到的,很难知道意识在哪个点出现。如果你要做一个调查,并在宇宙中其他类地行星上打赌,你认为它们在哪里最容易卡住?

如果我们要一直谈到像我们这样的有意识的生物,我肯定会把它放在意识的出现上。我再次认为这是一个连续体,我认为你无法划定界限。但存在明显的情况,存在明显的生物,比如我们自己,我们确实认识到某种程度的自我反思的意识。如果我们考虑一个生物系统获得意识需要什么,我认为这可能是最难的部分。因为你看,以地球为例,并认识到如果不是 6500 万年前那个巨大的岩石撞击地球并消灭了恐龙的单一事件,也许恐龙仍然统治着地球,它们可能没有发展出我们所拥有的那种意识。所以,在这个星球上,生命存在了数十亿年,却没有我们所拥有的那种意识。而这是一个天体物理学史上的偶然事件,才使得像我们这样的哺乳动物最终成为最终产物。所以,是的,我可以想象那里有很多生命,但也许没有一个在思考生命的意义,或者试图理解它,只是在忙于生存,而这当然是这个星球上生命所实践的主要活动。我们是一个罕见的例外,我真的很感激你今天倾向于回答一些这些无法回答的问题。

那么,你认为意识不是像一个相变,二进制的零和一。你认为它是一个连续体,而人类可能是地球上最有意识的生物之一?所以,我的意思是,人们会对此提出异议,是的,我的意思是,哇,这是一个很难争论的问题。人们会对此提出异议。岩石可能会对此保持沉默,也许不会,它们在等待机会。但是,但是,但是,我同意,你看,即使你和我互相看,我也不能完全确定你是一个有意识的生物。我的意思是,我认为你对我来说是这样,我的意思是,你的行为表明,这是对正在发生的事情的最佳解释。但当然,我们都处于只能直接意识到自己有意识的境地。因此,当涉及到世界上其他生物时,我们处于类似的无知状态,关于它们的大脑里到底发生了什么,如果它们有大脑的话。所以,很难知道我们有多么独特。但我会说,根据可用的最佳数据和我们能做出的最佳解释,是的,我们身上有些东西是特别的。我不认为有鱼在到处走,你知道,想出存在主义。我不知道有狗在到处走,它们已经发展出对广义相对论的理解。我的意思是,也许我们错了,但这似乎是最好的解释。

你认为什么更特别,智力还是意识?

我认为是意识。而且我认为这些想法之间有深刻的联系。它们是不同的,但它们是深刻联系的。但是,你看,对我来说,当然,对许多哲学家来说,实际上有一个术语来形容这个——意识的难题。你知道,大卫·查尔默斯(David Chalmers)等人。作为一个物理学家,我看着世界,我看到它是受物理定律支配的粒子。我们可以给它们命名,你知道,我们有电子,我们有各种口味的夸克等等。我们有一份科学已经揭示的成分清单,我们有一份似乎支配这些成分的定律清单。而且,其中没有任何一丝迹象表明,当你把这些粒子以正确的方式组合在一起时,一个内在的世界应该开启。而且,不仅没有迹象,这简直是疯狂的。我的意思是,这是荒谬的,怎么可能一个没有思想、没有激情、没有情感的粒子,当与同伴聚集在一起时,竟然能产生如此与成分本身性质截然不同的东西?所以,回答这个问题,我认为是我们面临的最深刻、最困难的问题之一。

你认为这实际上是一个难题,还是有可能的?你提到你的书,说它几乎就像一个副作用,一个涌现的东西,就像“哦,很好,它是一个不错的小功能。”

嗯,当人们使用“难题”这个词时,我的意思是,他们是在一个相当技术性的意义上说的,即它试图解释一些似乎无法通过第三方客观分析来解释的事情。我唯一能进入我的脑海,我能告诉你很多关于我脑子里正在发生的事情。它反映在我所说的话中,你可以试图推断出我脑子里正在发生的事情,但你无法像我一样访问它。所以,这似乎是一个与我们几个世纪以来在科学上成功处理的问题根本不同的问题。我们观察月球的运动,每个人都可以观察,每个人都可以测量。我们观察氢的性质,当你用激光照射它时,每个人都可以查看数据并理解它。所以,这似乎是一个根本不同的问题。从这个意义上说,它似乎比其他问题要难。但我确实认为,最终的解释将是你所叙述的。我认为一百年后,或者也许是一千年,很难预测发展的时间尺度,但我认为我们将达到一个地方,我们将回顾并对 20 世纪及之前的人们感到好笑,他们认为意识是如此神秘,而现实是,当粒子聚集在一起时,它只是会发生的事情。而且,无论现在感觉多么神秘,我认为,例如,当我们开始构建有意识的系统时,你知道,你比我更熟悉这些东西,当我们开始构建这些人工智能系统,而这些系统向我们报告说,“我感到悲伤,我感到焦虑,”是的,这里有一个世界在运转。我认为意识的神秘感将开始蒸发。

首先,这说得太好了,我完全同意你。它将开始蒸发。我建造了不少机器人,让它们做一些情感方面的事情,而且立即,正如你所说的,意识的神秘感就开始蒸发了。那种真正理解,解决意识难题的需求就消失了,因为,嗯,我真的不在乎我是否理解了什么可以解决意识难题,那个东西看起来确实有意识。我与狗互动时也有这种感觉,我不需要解决意识难题就能与这只其他生物进行互动并充分享受体验。显然,与其他人类也是如此。我不需要完全理解它。而且,也许这有点过于工程化了,但有一种方面,感觉意识只是一个帮助我们彼此沟通的好技巧。说出来听起来很荒谬,但可以说,体验世界的能力在主观意义上非常有用。将自己置身于那个世界并能够向他人描述体验非常有益。是的,这可能只是社会性的,显然,动物,那些更原始的动物可能以某种更原始的方式体验意识。但我们人类所认为的那种丰富的、主观的体验,我认为它可能与语言和诗歌一样,是深刻耦合的。

这与我的观点也产生了共鸣。我认识一位科学家,也许你和他谈过,迈克尔·格拉齐亚诺(Michael Graziano),来自普林斯顿大学。他发展了关于意识的观点,你看,我不认为它们解决了问题,但我认为它们以一种有趣的方式阐明了问题。基本上,我们并没有意识到使我们的大脑和内在世界运转的底层生理化学过程。正因为感觉和它的物理、化学和生物学之间存在这种分离,所以感觉我们的思想和内在世界是脱节的,漂浮在我们头脑中的灰色物质的某个地方。我喜欢这样想:你看,如果你在一个黑暗的房间里,我的手指上有发光油漆,所以你只看到我的手指在跳舞。会有一些神秘之处,这些手指怎么能做到这一点?然后你打开灯,你意识到,哦,下面有一只手臂。这就是解释一切的深刻的物理联系。我认为这就是我们所缺少的,我们这里发生的事情和负责它的事情之间的深刻的物理联系,以一种物理、化学、生物学的方式。所以,对我来说,这至少让我理解了为什么意识感觉如此神秘,因为我们正在压抑所有最终负责它的底层科学。总有一天,我们将更充分地揭示这一点,我认为这将帮助我们将这种体验与世界上相当具体的东西联系起来。

我不知道这种神秘感是否是享受某事的重要组成部分。一旦我们知道了这个东西是如何工作的,也许我们就不再享受这样的谈话了。我们会寻求其他的享受来源。但这是,再次,从工程的角度来看,我不知道这种神秘感是否是重要组成部分。

你见过理查德·费曼(Richard Feynman)的一次精彩采访吗?他是伟大的诺贝尔奖得主物理学家,对我们理解量子力学、量子场论等方面做出了很多贡献。他在一次采访中提到,有些人觉得一旦神秘感消失了,一旦科学解释了某件事,它的美感就消失了,那种奇迹就消失了。他强调说,不,这不是正确的思考方式。他说,你看,当我看着一朵玫瑰时,他说,是的,我仍然可以深深地享受它的香气、颜色、质地。他说,但如果你们不是物理学家,你们就做不到。我可以更深入地了解红色来自哪里,香气来自哪里,结构来自哪里。他说,这只会增加我的惊奇感,只会增加我的体验,而不会削弱它或带走它。所以,是的。

我有点把这当作一种座右铭。也就是说,有一种来自某种无知的惊奇感,我不是贬义地说,只是因为不知道。所以,有一种来自神秘的惊奇感。还有一种来自知识的惊奇感,以及深刻的知识。我认为那种惊奇感有其独特的特质,在某些方面可能更令人满意。

我希望他是对的,我希望你是对的。但是,我记得他也说过,科学就像一个洋葱,你可以一层一层地剥开。我的意思是,当你理解某件事时,总有一种感觉,还有更多的神秘需要理解。你永远不会触及神秘的底层。但我认为这也有所不同。我认为你不能类比魔术师。魔术师表演了一个把戏,你学会了它是如何发生的,哦,我的天哪,这太荒谬了。但大自然也许是最好的魔术师,如果你想做类比的话。因为当你剥开事物,理解了事物的颜色是如何产生的,电子如何在不同的轨道之间跳跃,发射出特定波长的光子,这些都被量子电动力学的美丽方程所描述,其中一部分是费曼(Feynman)开发的。当幕布拉开时,它会给你带来比其他情况更大的敬畏感,而在其他情况下,它会完全削弱它。

那么,也许在物理学中,我们最终会达到一个“万有理论”,统一了物理定律,并对现实的结构有了非常深刻的理解,从大爆炸到现在。有可能这种理解只会提升我们对这一切的欣赏吗?

我认为会的。我认为会的。到目前为止,它一直如此。但另一面,你所强调的是,科学并非以某种方式达到终点。有些问题类别确实会达到终点。我认为有一天,我们将结束对自然界成分和基本定律的探索。我无法证明这一点,也许它会永远越来越小,也许会有更深层次的定律。但我认为不会。我认为将有一系列成分和一系列基本定律,那一章将结束。但那只是一章。现在,我们利用这些知识,试图理解世界是如何构建它所构建的结构的,从行星到人,到黑洞,到其他宇宙的可能性。在每一步,我们不知道答案的问题都会越来越多。因此,理解世界的某些数量会带来深刻的满足感。但我会说,如果你将我们理解的部分与我们知道但尚未理解的部分进行比较,这个比例会越来越小,因为我们知道但尚未理解的事物会越来越多。

你有没有希望在未来几十年内解决“万有理论”这个谜题?

已经有很多尝试了,从弦理论到各种试图解决量子引力或基本上提出量子引力理论的尝试。这其中有很多复杂性,需要实验验证。你需要观察很难测量的效应。所以,你需要建造……这就像一个工程挑战。然后是理论挑战,似乎很难将引力定律与量子力学联系起来。你有没有希望,还是我们注定要陷入困境?

我必须抱有希望。在某种意义上,我将我职业生涯的一部分奉献给了在这方面取得进展。我很高兴你使用了“量子引力”这个短语。我不太喜欢“万有理论”这个短语,因为它会让其他科学家觉得,如果他们不致力于此,他们还能做什么?就像,还有什么剩下的?生物学只是一个小部分。是的,没错。所以,这确实是试图将引力和量子力学结合起来。自从我还是个大学生以来,我就深深地着迷于引力。当我学习量子力学时,物理学家们被难住了,试图将它们融合在一起,一个人怎么能不被激发去也许为这段旅程做出贡献呢?所以,我们一直在进行这项工作。我从学生时代起就一直在进行这项工作,已经 30 年了。我们取得了进展,我们有一些想法。你提到了弦理论,这是一个可能的场景。它并没有停滞不前。弦理论是一个充满活力的研究领域,正在取得惊人的进展。但我们在实验验证方面没有取得进展,正如你知道的,这是故事中至关重要的一部分。所以,我本来希望到目前为止,我们已经与观测取得了联系。如果你在 80 年代采访我,当时我还是个精力充沛、满怀希望的年轻人,每天工作 18 个小时来解决这个问题,我会说,是的,到 2021 年,我们将知道它是对还是错,我们将取得联系。我会说,你看,我们可能有一些数学难题需要解决,但我们会知道足够多来与实验取得联系。这并没有发生。另一方面,如果你当时采访我,问我是否能够详细讨论黑洞的特性并以我们实际的详细程度来理解它们,我会说,不,我认为我们做不到。我们将有一个精确的弦理论公式在某些情况下吗?不,我认为我们不会。但我们确实做到了。所以,这只是说明你不知道进展会发生在何处。但是的,我确实抱有希望,也许在我离开这个世界之前,我希望知道答案。但是,科学和宇宙,它不是为了取悦任何个人,它就是它本来的样子。所以,我们只是继续前进,看看会发生什么。

那么,从弦理论的角度来看,如果我只是从外部视角看,目前理论物理学界,弦理论曾经是一个非常流行的理论,几十年来都是如此,但最近已经失宠了,或者至少人们开始质疑弦理论是否真的是答案。你对此有何看法?你认为它为什么会失宠?

我实际上想挑战“失宠”的说法。我想说,任何研究领域,当它崭新的时候,就像街区上没人见过的闪亮自行车一样,它会吸引注意力,新闻媒体会报道它,学生们会蜂拥而至。当然。但随着一个领域的发展,它会失去这些特质,因为它不再像最初引入时(30 或 40 年前)那样新颖了。但你需要用不同的标准来评判它。你需要评判它是否在基础问题上取得进展,是否加深了我们对该主题的理解。从这个标准来看,弦理论的得分非常高。同时,你还需要评判它是否与实验取得联系,正如我们之前讨论过的。在这方面,我们仍然面临挑战。所以,我会说,许多弦理论家,包括我自己,都对这个理论非常清醒。它在 30、40 年前取得了巨大的进步,这并没有消失,但我们现在更能评估漫长的旅程。而这是我们在 80 年代不太擅长的事情。你看,当我刚开始涉足这个领域时,有一种感觉,物理学即将结束,弦理论将成为最终的统一理论,这将为这一章画上句号。现在,我不得不说,我认为这是年轻的物理学家们这样说的。一些更有经验的物理学家,即使他们当时支持弦理论,我不知道他们是否在翻白眼,但他们知道,这将是一段漫长而艰难的旅程。我认为像约翰·施瓦茨(John Schwarz),弦理论的创始人之一,迈克尔·格林(Michael Green),与我没有亲属关系,理论的创始人,爱德华·威滕(Edward Witten),当时推动该理论的主要人物之一,今天,我认为他们知道我们将经历一段漫长的旅程。这就是科学的本质。快速的突破,解决一切,非常罕见。所以,如果你期望快速解决世界上的大问题,那么你就会失望。我认为有些人感到失望,然后转去研究其他课题。如果我们像爱因斯坦那样,一生都在探索,试图找出这些深刻问题的答案,那么我认为弦理论一直是让许多人深度参与并推动前沿发展的丰富材料来源。

弦理论有一些奇怪的特质。我的意思是,很多物理学都很奇怪,也很美。那么,让我问一下,你认为弦理论中最美的是什么?

在我最初被这个理论吸引之前,除了它能够将引力和量子力学结合起来(我认为这是它纸面上的主要功绩)之外,我被吸引到这个理论的是它需要额外的空间维度。这是一个让我非常着迷的想法,甚至在我真正理解它的意思之前。我有一种……说到意识的情感部分和认知部分,也许你称之为奇怪的,以一种奇怪的情感方式,我迷恋爱因斯坦的广义相对论,弯曲时空的概念,在我真正理解它的意思之前。它就是打动了我,我不知道该怎么说。然后,当我随后了解到人们曾考虑过比我们能看到的更多的空间维度,以及这些额外维度对于深刻理解我们在这个世界上看到的万物至关重要时,四个、五个、六个维度可能解释了为什么存在某些力和粒子以及它们的行为方式。对我来说,这太惊人了,完全惊人了。然后,当我了解到弦理论包含了所有这些想法,包含了广义相对论,包含了量子力学,包含了额外维度的可能性时,我就被迷住了。所以,当我还是个研究生的时候,我们会花上几个小时,我指的是我和另外几个在英国牛津一起工作得很好的研究生,我们会花上大量的时间来理解这些额外维度的形状,它们的几何形状,这些额外维度的几何形状会对我们在这个世界上看到的事物意味着什么。那是一段非常激动人心的时光,这种兴奋感在几十年里一直持续着。但我会说,这确实是我认为真正让我着迷的部分。

我们应该如何看待那些额外的维度?我们应该想象它们是实际的物理现实,还是更多地存在于数学空间中,允许我们通过一些技巧来描述我们更直接感知的四维现实?

没有人真正知道答案。但如果我采取最直接的方法来理解弦理论,你确实是在想象这些维度是存在的,它们是真实的。我的意思是,就像你会说我们周围的三维空间一样,前后左右,上下。是的,它们是真实的,它们就在这里。我们沉浸在这些维度中。这些其他维度与我们现在所拥有的维度一样真实,唯一的区别是它们的形状和大小与我们通过人类经验直接接触的维度的形状和大小不同。一种方法是想象这些额外维度被紧密地卷曲起来,如果你愿意的话,被压在一起,形成一个美丽的几何形状,遍布我们周围,但对我们来说太小了,我们无法用眼睛看到,甚至无法用我们最强大的设备来探测。尽管如此,根据数学,这些额外维度的尺寸和形状在我们能够接触到的世界中留下了印记。所以,我们希望通过实验物理学取得联系的一种方式是,在像瑞士日内瓦的大型强子对撞机(Large Hadron Collider)这样的地方看到这些额外维度的迹象。它还没有发生,但这并不意味着它不会发生。但如果我们在这些维度中获得的实验数据给了我们这些维度不是唯一维度的确凿证据,那将是人类历史上一个令人震惊的时刻。这该有多么令人难以置信?

那么,通过大型强子对撞机,会是粒子运动中的某个东西,还是引力波也可能是一个可以探测到多个维度迹象的地方,就像 LIGO(激光干涉引力波天文台)那样,但原则上更精确?所有这些都可以奏效。

我们曾经寄予厚望的一个实验,但寄予厚望,我实际上是在夸大其词,我们想象的一个可能在最佳情况下提供一些见解的实验,我们并没有屏息以待结果,我们知道这是一种长期的可能性。当你在大型强子对撞机中以非常高的速度碰撞质子时,如果存在这些额外维度,并且如果它们具有正确的形式(这是一个可能不正确的假设),那么当质子碰撞时,它们会产生能量碎片,这些碎片可以在某种意义上离开我们的维度,进入其他维度。你识别它的方式是,碰撞前的能量会比碰撞后的能量多,因为碎片会带走我们探测器可以探测到的地方的能量。所以,这是你可以找到额外维度证据的一种非常具体的方式。但是的,因为额外维度是空间维度,而引力是存在于其中,事实上与空间形状相关的东西,引力波原则上可以提供一种……就像对额外维度的 CT 扫描,如果你对这些过程有足够的控制。我们还没有,但也许有一天我们会。

这让你感到悲伤吗?也许展望未来,你提到了爱德华(Edward),还没有关于弦理论的诺贝尔奖。你认为会有吗?你认为需要实验验证,还是可以颁发诺贝尔奖?我记得很久以前,纯粹是理论贡献的诺贝尔奖还没有颁发。

当然,根据历史先例,获奖者都是那些已经确立、研究、阐明了世界可证明的真实品质的人。例如,引力波奖是在它们被探测到之后颁发的,而不是它们的数学。希格斯粒子,你知道,这是 60 年代彼得·希格斯(Peter Higgs)等人提出的一个想法,直到 2012 年 7 月 4 日,当宣布在大型强子对撞机上探测到这个粒子时,人们才认为它符合诺贝尔奖的资格。这个想法存在,数学也存在,但你需要确认它。事实上,最终也颁发了奖项。所以,我并不惊讶。事实上,如果弦理论领域颁发诺贝尔奖,我会感到惊讶,因为它现在太推测性了,太假设了。事实上,我同情这种观点,它真的不应该被称为弦理论,因为它贬低了“理论”这个词。因为科学中的理论当然意味着我们对世界上观察到的事物,对我们从实验中测量的世界事物的最佳可用解释。而弦理论目前还没有做到这一点。所以,它真的应该被称为弦假设。我们正处于一个更早的发展阶段,而诺贝尔奖不应该颁发给这种东西。

你对那些批评者有什么看法?彼得·怀特(Peter White),他也来自哥伦比亚大学。萨宾·哈芬施塔特(Sabine Hossenfelder)?这是一种健康的现象吗?还是我们应该关注这些假设的乐观主义?

事实上,你提出了一个很好的角度,因为我总是有点厌恶那些从消极开始看待世界的方式,试图否定一个想法,说那是错误的思考方式等等。我更倾向于,也许因为我是个乐观主义者,我不知道,我更倾向于那些带着新想法走向世界的人。他们不试图否定一个想法,而是提出另一个可能更好的想法。所以,你通过提出更好的方法来使第一个想法(也许是弦理论)变得无关紧要。那么,我认为这健康吗?我认为拥有广泛的观点和视角通常是健康的。我认为在学科内部进行争论是有益的,这样可以保持新鲜感,并专注于重要的事情。但最终,我认为更重要的贡献是提供一些新的东西,而不是批评已有的东西。

我完全同意你。但也许这只是乐观主义者的本性,以及我对工程的热爱。批评别人建造的火箭对任何人都没有帮助。只要建造一个更大、更便宜、更好的火箭。这似乎是人类文明有效进步的方式。

我们提到了热力学第二定律。我不得不问你关于时间。你认为时间是涌现的还是宇宙的基本属性?

我倾向于认为它是涌现的。我没有坚实的理由支持这种观点。我有很多暗示性的理由,其中一些来自弦理论和量子引力,也许值得谈谈。但我想说的是,时间是我们体验中最熟悉的品质,因为没有什么是发生在时间间隔之外的。但同时,它也许是世界上最神秘的品质。所以,这是一个美妙的融合,熟悉与深刻的神秘感,都包含在一个小小的包裹里。如果你问我时间是什么,我真的不知道。我认为没有人知道。我可以告诉你时间给了我们什么。它为我们提供了谈论变化的语言。它使我们能够设想宇宙的事件分布在这个时间线上,从而使我们能够看到时间中展开的模式。我的意思是,时间为我们提供了结构和组织,以便以这种进展的方式思考事物。但它到底是什么?我真的不知道。这太奇怪了,因为我们可以测量它。我的意思是,世界上有实验室测量这个叫做时间的东西,精度非常高。但是,如果你去问那些人,他们实际上在测量什么?我不知道他们是否能真正阐述出那些工程师制造出能够测量时间到如此精确程度的设备的人所期望的那种答案。所以,这是一个非常奇怪的组合。

你如何看待因果关系的一维感觉?因果关系是一种东西,还是只是我们强加在时间涌现现象之上的人类故事?

我不知道。我可以给你我的猜测和直觉。我认为,在宏观层面,如果我们谈论人类对时间的体验,我认为在宏观层面,确实存在一种基本的因果关系概念,它从一个可能没有内置因果关系的点涌现出来。所以,我当然允许在对现实的最深层描述中,当我们最终有了它时,我们可能在那个基本层面看不到因果关系。但我确实相信,我们将理解如何从那个基本层面过渡到一个宏观世界,在那里存在“a 导致 b”的概念,一个爱因斯坦在他的狭义相对论中深深拥抱的概念,他表明时间具有我们基于经验无法预料的品质。你和我,如果我们相对于彼此移动,我们的时钟会以不同的速率滴答作响,而我们的时钟只是测量这个叫做时间的东西的一种方式。所以,这真的是我们在谈论时间。你我的时间是不同的,如果我们处于相对运动中。然后他在广义相对论中表明,如果我们经历不同的引力,不同的引力场,或者更准确地说,不同的引力势,时间流逝的速度对我们来说是不同的。这些都是令人震惊的奇怪事情,它们产生了科学意义上的时间旅行。所以,爱因斯坦将我们带到了这个程度,消除了对时间的旧理解,并注入了新的理解。所以,关于时间,有很多反直觉的东西。但我认为我们永远不会消除宏观层面的因果关系。在微观层面,我的意思是,宏观层面有很多有趣的事情,它们可能只存在于微观层面。就像我们已经谈过的意识一样,这很有可能就是其中之一。

你提到了时间旅行。我的意思是,根据爱因斯坦和广义相对论,你认为我们的物理宇宙允许哪种类型的时间旅行?

当然允许前往未来的时间旅行。我不是在谈论你我和现在一样,一秒一秒地进入未来。我指的是好莱坞电影中看到的,至少在效果上,一个人可以遵循爱因斯坦的策略,在某种意义上更快地将自己推进到未来。所以,如果我想看看一百万年后地球上发生的事情,爱因斯坦告诉我如何到达那里。建造一艘船,我需要找那些知道如何建造东西的人。我做不到。建造一艘可以以接近光速的速度飞出宇宙,然后返回的船。假设这是一个六个月的往返旅程。爱因斯坦告诉我需要以多快的速度旅行,需要多接近光速,这样当我走出我的船时,地球上已经过去了一百万年。这不是一个有争议的说法,不是一个有不同意见的说法。任何了解爱因斯坦教导的科学家都同意我刚才所说的。这是普遍的,这是基础物理学。所以,那种前往未来的旅行是绝对允许的物理定律的。存在工程挑战,存在技术挑战,接近光速。是的,是的。甚至还有生物学挑战,你知道,你会经历的 G 力。所以,所有这些东西都包含在其中。但我称它们为细节。这些细节尽管如此,宇宙允许这种前往未来的旅行。

如果我能稍微停顿一下,你也可以在宏观层面上,通过生物学来延长人类寿命,从而实现一种向前的时间旅行,如果你延长了我们的寿命,从观察者的角度来看,一个有意识的观察者,一个人类,你基本上是通过让自己活得足够长来看到事物,从而向前时间旅行。是的,这是生物学领域。

那么,回到过去的时间旅行呢?

这是很自然的问题,特别是如果你要去进行其中一次旅行。这是一次单程旅行吗?你能回来吗?物理学界还没有统一的意见,但我会说,主流观点是你不能回来。话虽如此,有一些提议,严肃的人们写过论文,关于假设性的方法,你可能可以回到过去。我们已经看到了一些,好莱坞喜欢抓住物理学中最吸引人的想法,并围绕它们构建叙事。这个虫洞的想法,就像朱迪·福斯特(Jodie Foster)在《接触》(Contact)中穿过虫洞,深空九号(Deep Space Nine)的恒星,我确定还有很多例子,我可能从未见过的想法。但虫洞至少有一个关于如何利用虫洞穿越时空的隧道,以某种方式操纵虫洞的开口,使得开口不再同步,它们不再同步,这意味着……

有一个在前,一个在后,这意味着如果你朝一个方向前进,你就前往未来;如果你往回走,你就穿越过去。现在我们不知道虫洞是否可能存在,根据爱因斯坦的说法,是吗?根据爱因斯坦的说法,它们是可能的,但即使是爱因斯坦也很快地说,仅仅因为我的数学允许某种东西,并不意味着它是真实的,而且他甚至不相信黑洞,是的,也不相信大爆炸,对吧?然而,大爆炸,黑洞问题现在已经真正解决了。我们有 m87 黑洞的射电望远镜照片,几年前就在世界各地的报纸上刊登了。所以,这只是说明,仅仅因为它出现在爱因斯坦的数学中,并不意味着它是真实的。但是,是的,爱因斯坦的方程确实允许虫洞,并且原则上你可以想象,你知道,在虫洞的开口处放置电荷,允许你以一种可能产生它们之间的时间不对称性的方式来操纵它们。也许你把其中一个开口拖到黑洞的边缘,原则上你可以做到这一点,减缓黑洞附近的时间流逝,然后当你把它带回来时,它将与另一个开口完全不同步,因此可能在它们之间存在显著的时间差距。但是人们已经更详细地研究了这个问题,质疑如果虫洞确实存在,你是否能让它保持开放?你是否能穿越虫洞,或者是否需要某种奇异物质来支撑它,而这种物质可能不存在?所以人们提出了许多问题,我想说普遍的看法是,当我们最终对物理学有更深入的理解时,这种情景不太可能得以保留。但这并不意味着门是关闭的,所以也许有一天它可能准备就绪,这是一个非常有趣的说法,它不会在这种对物理学更深入的理解中得以保留,这是一个有趣的说法,因为它让你想知道,我们对物理学更深入的理解会创造出什么样的情景?也许,抱歉,让我疯狂一下,但如果你有泛心论的观点,即意识渗透到所有物质中,也许在那种意识运作的物理定律下旅行,某种类似的东西,在这种宇宙观中,如果我们以某种方式能够理解那一部分,也许旅行会非常容易,是的,它不会遵循光速的限制,类似的东西,是的。所以,你看,我确实对意识可能比我们之前描述的更有可能成为无意识粒子副产品的可能性有一定的同情。你只是让那块石头开心了,确切地说,所以,这不是我认为最可能的方法,但我看到了逻辑。如果你有一个谜题,无意识的粒子如何构建心智?一种可能的解决方案是,粒子并非无意识。粒子具有某种原始意识的特质。所以,这种直接解决谜题的方法是有吸引力的。如果真是这样,如果我们生活在一个泛心论的世界里,我们周围的世界万物都具有一定程度的意识,那么是的,我认为可能会出现一些有趣的可能性,也许有一种方式可以比我们迄今为止更深入地与物理现实进行交流。我的意思是,作为人类,我们存在的重要组成部分是人与人之间的交流和接触。我们生活在社会群体中,这就是我们能够走到今天这一步的原因。想象一下,我们长期以来错过了那里还有其他意识,并且与那种更大的意识可能性建立某种关系或交流,将把我们带到一个不同的地方。现在,我是否相信这一点?我现在还不相信,我没有看到任何证据,但我是否持开放态度并允许未来有这种可能性?是的,我愿意。所以,如果不是这样,而你拥有这些简单的粒子,在宏观层面涌现出一些有趣的东西,比如意识,你在《直到时间尽头》这本书中还写到了另一件事,那就是在宏观层面似乎涌现出来的感觉,就像我们有自由意志一样,我们决定做事情,而你在这里有一个非常有趣的观点,那就是不,没有自由意志。我只是要替你发言,然后你应该纠正我。不,没有自由意志,但有一种自由的体验,是的,是的,我真的很喜欢。那么,如果我们在物理学上没有自由意志,这种体验,这种自由从何而来?是的,是的,这个想法自然地源于我们一直在谈论的一切。让我们假设,物理宇宙中唯一存在的就是受规律支配的东西。我们可能不知道那些规律,我们可能还不知道基本的东西是什么,但我们所知道的科学都指向一个方向,那就是受普遍规律支配的物理物质。如果是这样,或者这就是假设,那么你就会得到一堆被称为人类的特定组合。而这个人是由完全受物理规律支配的粒子组成的。当你认识到我们所有的想法,我们所有的行动,都只是粒子的运动时,我现在正在思考,当然,在这个描述层面,这是我脑中各种神经元级联的粒子运动,等等。而这些运动中的每一个,无论是集体还是个体,都完全受这些我们可能还没有,但我们想象有一天会有这些规律支配。这就为任何一种摆脱物理规律约束的自由留下了机会,这就是故事的结局。所以,传统的直觉概念的自由意志,即我们是我们行为的最终作者,责任在我们身上,没有先前的因果关系导致我们决定向左或向右,选择香草还是巧克力,生还是死,这种直觉感觉在我们对物理世界的理解中没有基础。所以,这就是传统意义上的自由意志的结局。但然后你的问题是,我所说的另一种自由呢?而另一种自由,如果你仔细关注它,我认为实际上是我们感受到的真正的自由。而这种自由是这样的:你看看世界上无生命的物体,岩石、水瓶,无论什么,它们的行为模式非常有限。为什么?因为它们的内部组织太粗糙,无法做太多事情,对吧?你试图和一杯水交谈,你发出声波,它并没有做什么。它可能会轻微振动,但反应模式非常有限。我们与一块石头或一个水瓶的区别在于,由于自然选择数百万年的进化,我们内部的组织是如此精细,如此壮观地有序,以至于我们拥有巨大的行为模式,这些模式对外部世界的刺激非常敏感。你问我一个问题,这是一个刺激,突然这些粒子过程开始运作,这就是结果,我给你的这个答案。所以,我们拥有的自由不是摆脱物理规律的控制。我们拥有的自由是摆脱了长期以来支配无生命物体的受限行为。我们从岩石和水瓶的有限行为模式中解放出来,拥有了广泛的反应模式。我们选择它们吗?我们不选择。我们自由地选择它们吗?我们不选择。但我们确实拥有它们,我们可以惊叹于这些行为,这就是我们拥有的自由。这种模式的复杂性和广度就是自由所在。关于涌现,有什么可说的吗?我不知道你是否知道,我研究了很多我似乎比任何人都更喜欢的东西,那就是细胞自动机,比如生命游戏之类的东西。在那里,从简单的事物中涌现出美丽的复杂性。所以,那就是那种模式。似乎如果你有足够多的东西,美丽的复杂性就会涌现出来。在我们人类的眼中,看起来确实有意识,有自由意志,有小物体在移动并做出决定。我的意思是,所有这些都可以说是拟人化,但它确实感觉像是生物在做决定。我的意思是,那种涌现是什么?它是否在物理学的范畴内可以理解?它是否在诗歌的范畴内?因为那是什么?复杂的系统涌现是什么?科学会理解它吗?所以,这是我的看法。世界上显然有一些在宏观尺度上涌现的特质,我们的美感、惊奇感、意识,所有这些特质。我认为它们最终可以从物理定律中解释吗?是的,我认为可以。从我所持有的物理主义视角来看,没有什么最终不能从物理定律中解释的。所以,你有粒子,你有规律,然后你有从这些粒子编排的运动中涌现出来的东西。但那是谈论这些涌现特质的最佳语言吗?通常不是。如果我拿一个更普通的东西,比如一个在空中飞行的棒球,如果我用夸克和电子来描述它,我会给你一大堆数据,有大约 10 的 28 次方个粒子,以及它们在时间函数中的所有空间坐标。我把这堆数据递给你,说:“我不知道这是什么。”然后如果你真的很聪明,并且在看,哦,这是一个棒球,只是用最不经济的方式描述的。谈论棒球在空中飞行更有用,也更有见地。同样,宏观层面也有像人类体验、人类情感、人类行为以及自由意志的感觉这样的事物,我们无疑都有,即使它本身在我们对物理世界的理解中没有基础。用这种非常人性化的语言来谈论事物很有用。所以,是的,用人类体验的诗意语言来谈论事物至关重要,但不要忽视这一点,有些人确实会说,哦,这只是一个涌现的现象。不要忽视这样一个事实,即涌现的现象是从更深层次的理解中涌现出来的,而这种理解来自于对物理规律的还原论解释。从中可以获得很多见解,例如你认为你拥有的自由,你认为你拥有的自由意志,在那种还原论解释中没有基础,所以它不是真实的。所以,说到人类体验的诗意,你提到了黑洞的图像,几年前第一张图像出来时,你有什么感觉?真是太神奇了,一种……嗯,我想感觉既神奇,又有一点……嫉妒不是完全正确的词,但有一种渴望,是的,我认为这是一个更好的词。因为这是一个始于爱因斯坦的课题,早在 1915 年,他写下了广义相对论的方程,然后几十年来有无数的人,你知道,从卡尔·史瓦西这样的人开始,他们分析方程,看到了黑洞的可能性,人们发展了这些想法,约翰·惠勒,所有这些伟大的物理学家,它仍然是一个假设的主题。通过对我们银河系中心的观测,恒星以一种只能通过银河系中心存在黑洞来解释的方式旋转,它变得越来越接近现实。但它仍然是间接的,实际上有一个你可以看到的直接图像,多么美妙的叙事弧线,从理论到绝对确立。这就是我们希望在其他领域也会发生的事情,例如弦理论,对吧?我的意思是,一开始是一个神圣的数学课题,今天仍然是一个相当神圣的数学课题,是的。我们渴望那种图像,我们可以看着它说,弦,它是真实的。我的意思是,你知道,参与其中,参与那个将事物从抽象带到具体的步骤,该有多么令人兴奋。是的,就像 DNA 的图像,DNA 的早期图像,例如。但是,有一个特别的问题,弦的问题是它们很小,所以更难拍照。我从以下意义上说,当你想到黑洞时,我的意思是,你有一个漩涡,我猜是什么,我甚至不知道,是尘埃,是光线落入事件视界,然后是黑暗,中心。你只是想象,所以那张照片尤其是一个巨大的黑洞,所以你只是……我的意思是,它是太阳质量的 1000 万亿倍,是的。所以,它既令人兴奋又令人恐惧。我的意思是,我不知道你在哪个光谱上。我认为一开始是令人兴奋的,越想,每次想到它,它就越变得令人恐惧。所以,它总是从令人兴奋开始,然后变得令人恐惧。两者都是非常人性化的感受,我都很欣赏。就像,被吓坏了,但不知何故,它仍然很美。说得好。我认为我有点同意这种反应,因为当你研究这个课题时,我教它,我教黑洞,在黑板上写下方程,这些想法存在于大脑中一个非常认知,我不知道,数学的部分,至少对我来说是这样。只有当你坐下来,安静下来,开始思考,等等,等等,等等,这只是一个数学游戏,外面有这些怪物。现在,我不是因为害怕我的生命,而是因为这个宇宙是多么非凡。所以,它是令人惊叹的,大自然是多么强大。是的,大自然是多么极其强大。所以,如果你真的让这些想法沉浸其中,你会有一种深深的谦卑感。我必须问关于我们宇宙中发生过的最极其强大的事情,那就是大爆炸,对吧?大爆炸是怎么回事?所以,我们可以,我的意思是,通过引力波,希望是当我们对引力波的测量越来越精确时,我们可以回溯到大爆炸。你是否希望我们能够理解创造我们宇宙的早期火花?是的,你知道,还有黑洞的深处。我认为我们希望量子力学和引力融合将揭示的最大奥秘。你知道,还有什么问题比“为什么存在某种东西而不是虚无?”更吸引人呢?为什么会有宇宙?而我们正在发展的理论会带我们找到答案吗?我不知道。即使我们真的知道大爆炸是什么,这本身就是一个大问题。一个人仍然会面临这样的问题:好吧,所以你解释了一个微小的宇宙胚胎,一种时空胚胎,如何经历某种生长,从而产生我们周围的世界。但可以想见,在你解释中,你会涉及数学和一些成分,比如量子场或物质或能量之类的东西。那些东西是从哪里来的?你知道,我们能达到那种解释水平吗?我不知道。但值得注意的是,如果你问大爆炸后一百万分之一秒发生了什么,这已经不再有争议了,对吧?即使该领域存在很多争论,而且我现在应该说,关于什么是正确的大爆炸理论,什么是早期宇宙宇宙学的正确理论,我的意思是,比一百万分之一秒早得多,有很多分歧,很多关于这个的激烈争论,没有双关语,是的,对,确切地。但是,但是,但是,你看看,一百万分之一秒之后,是的,我们处于相当坚实的基础上。这不是很神奇吗?是的,理解,你知道,从那时起发生了什么。但要回溯是有争议的。所以,有一个叫做暴胀宇宙学的理论,我认为自 20 世纪 80 年代初以来,它一直是主导范式。那是什么意思?大约 40 年了,它一直是主导的宇宙学范式。它利用了爱因斯坦广义相对论的一个奇特特征,他的引力理论,爱因斯坦在数学上向我们展示了引力不仅可以吸引,你知道,我们习惯的那种引力,物体相互吸引,但它也可以排斥。而这个事实随后被艾伦·古斯、安德烈·林德以及当时保罗·斯坦哈特和安德烈斯·阿尔布雷希特等人利用,他们说,好吧,如果我们有一个早期宇宙中的微小胚胎,它充满了产生这种排斥引力的物质,那么它就会把一切都炸开。它会导致一切膨胀,这是对大爆炸中“爆炸”的美好解释。然后人们在数学上分析了这个想法的后果,并对夜空中的微小温差做出了预测,原则上可以测量。你发射气球,你设置带有非常精确的温度计的卫星,它们测量夜空的温度,温度差异的统计分布与数学预测一致。是的,我的意思是,这太神奇了,你只需要惊叹于这个见解。所以,你认为,啊哈,理论已经确立。但科学家们是极其怀疑的。一些科学家,包括最初帮助发展该理论的人之一保罗·斯坦哈特,站出来说,好吧,是的,这个理论到目前为止做得相当好,但这个理论的某些方面让我失去了信心。例如,这个理论似乎表明可能存在其他宇宙。你怎么理解一个暗示存在其他宇宙的理论?或者还有其他人站出来说,这个理论似乎……谈论的尺度甚至比所谓的普朗克长度还要小,这是我们能想象到的量子引力理论中最短的长度。你怎么理解这一点?所以,他们列出了一系列他们认为是暴胀宇宙学理论的“裂缝”。他们提出了其他想法,他们声称这些想法对那些空间温差做出了与暴胀宇宙学相同的预测,但没有这些问题。然后暴胀宇宙学的人说,不,不,等等,你知道,你的理论有不同的问题。所以,争论还在继续,这是一场健康的辩论,谈论真正的科学辩论。所以,当你问大爆炸是怎么回事时,我不知道。现在,如果你五年前问我,也许甚至不到那,三四年前,我会说,看,暴胀宇宙学有一些问题,但它提供的解释方案非常强大,而且困扰它的问题似乎是可以解决的,对我来说,我认为它最终会获胜。我今天仍然会这么说,但我不会说得那么大声,我不会那么自信地说。我认为值得思考替代想法,而且可能存在这种情况,即范式在某个时候会发生转变。暗物质和暗能量是否也符合这些解释的转变?是的,当然。所以,暗能量在暴胀理论中是一个巨大的谜团。暗能量是过去 20 年的观测现实,宇宙不仅在膨胀,而且在以越来越快的速度膨胀。有什么东西还在向外推?解释是,它是一种残余的排斥引力,来自早期宇宙,但这是一个非常奇怪的数字。当你使用量子引力理论中的相关单位来写出暗能量的数量时,它是一个小数点,后面跟着大约 120 个零,然后是一个一。我们在物理学中不习惯这样的数字。我们习惯于半、一、π、e 的平方、二。这些是我们解释世界时出现的那些基本数字。我们看着这个奇怪的数字,小数点,所有这些零,一个一,我们说,这里有什么不对劲。这个数字是从哪里来的?现在,有些人提出了解决方案,所以我们并不是完全一无所知。但那些人,比如保罗·斯坦哈特,他们有替代的宇宙学理论,他们称之为循环宇宙学,声称他们对暗能量有更自然的解释,它自然地融入了他们宇宙学范式的循环过程。所以,是的,如果宇宙学发生变化,我们的暗能量观可能会从极其神秘转变为深刻地融入另一个范式,这是可能的。我认为是罗杰·彭罗斯认为信息可以从大爆炸之前渗透到大爆炸之后,对吧?大爆炸是硬盘的完全擦除,还是有一些信息可以渗透出来?是的,我的意思是,罗杰爵士是过去 100 年中最具创造力的思想家之一,他因对时空奇点(我们知道困扰着黑洞和宇宙大爆炸的数学解)的见解而荣获诺贝尔奖。他拥有极其丰富的想象力,我指的是最积极的意义。他提出了这个想法,这个共形循环宇宙学,我认为是官方名称,尽管我可能记错了。我不能说我研究过它,我看到过关于它的讲座,我还没有觉得它令人信服。它感觉像是为了找到一个解决方案而构建的,而不是更自然地涌现。也许罗杰会说不一样,我无意以任何方式贬低这项工作,它是至关重要的,有趣的,人们正在思考它。我不认为它像保罗·斯坦哈特提出的那样是通货膨胀理论的有力竞争者。但同样,你必须在这个领域保持开放的心态,因为我们还有很多不了解的地方。我的意思是,想到信息可以经受住这样的事情是疯狂的,就像想象信息可以逃离黑洞一样疯狂,例如。它似乎就是这样构建的,这些东西应该不会泄露任何东西。但所有这些理论中的一个挑战是,当我们谈论奇点时,有一个非常性感的词,“奇点”。但奇点,用更普通的语言来说,是一个数学失效的物理系统,它是荒谬的。就像把一除以零,你把它输入计算器,它会显示错误。它没有意义,不计算。所以,很难对大爆炸或黑洞这样的事物做出明确的陈述,直到我们治愈数学奇点。有些人声称在某些情况下奇点已经被治愈了。我绝不认为这些想法有共识。所以,当人们谈论信息“渗透”大爆炸时,你真的需要确保方程没有奇点。你谈论循环宇宙学,你需要确保从一个周期到下一个周期时,方程没有奇点。现在,一些这些理论的支持者声称他们已经解决了这些问题。我认为目前还没有普遍的共识。但是,也许,生命如此短暂,我没有时间深入研究所有提出的想法的数学细节。如果我那样做,我将一事无成。但这正是问题所在。当然,这只是数学。可能存在漏洞,可能存在我们对物理变量建模方式的理解上的差距。事实正是如此。当你说的“我正要插话说建模”,但你先说到了,这正是关键。你在这里谈论宇宙。你怎么能一本正经地用数学来谈论宇宙?你的做法是简化,抛弃你认为对完全理解至关重要的宇宙特征。所以,我们将达到一个人们开始认识到的点,我们必须超越这些简化。因此,宇宙学很长一段时间以来都以最简单的术语来模拟宇宙:均匀的、各向同性的。它只有几个参数来描述它:平均质量和能量密度等等。我们必须超越这些简化,这将需要把这些东西放到计算机上。我们无法在那里进行计算,就像天体物理学已经超越了许多简化,现在可以对恒星系统和星系等进行非常详细的模拟一样。我们将不得不对宇宙学也这样做,而且人们今天已经开始这样做了。是的,我看到了一些关于模拟的有趣工作,顺便说一句,模拟宇宙学非常棒。但是,就像模拟我们太阳系早期形成一样,以了解像……矿物云和……我不知道,整个过程,地球是如何形成的。就像木星如何保护我们,然后有奇怪的……月亮和火山,以及……模拟所有这些,所有这些的形成,是迷人的。因为这自然会引出生命如何出现的问题。这些岩石,一块石头如何变成一只兔子?但是,说到模型,有一个叫做德雷克方程的方程。我们刚才在谈论生命,必须问,当你处于最高层面时,当你向外看时,你认为有多少外星文明在那里?零,一个,还是很多?所以,如果你说文明,我会把我的数字大大降低。可能是零。如果你谈论生命,我认为可能是很多。就像我们之前说的,我认为从生命到意识,那些会建造我们所认识的文明的生物,可能极其罕见。我希望不是这样。你知道,我小时候喜欢《星际迷航》,我喜欢我们是某个宇宙社区一部分的想法,你看,地球上的经验表明,当分离的群体试图走到一起,生活在一个更大的集体中时,并不总是那么顺利。但再次,作为一个乐观主义者,与一个外星文明交谈,了解他们对物理学和宇宙学的发现,并进行比较,互相学习,以某种美妙的方式,那该有多么令人惊叹?我喜欢那个想法。但如果你问我可能性,我会倾向于说,允许生命发展到意识阶段的条件可能非常罕见。这可能是一种过度简化,但仅仅观察进化过程的力量,我倾向于相信,而且你读过关于智人如何进化的不同理论,似乎进化过程自然地导致了智人或类似生物,或者比这好得多。所以,对我来说,有几个可怕的情景。所以,积极的情景是生命本身非常困难,所以生命的起源很困难。这有很多原因令人兴奋,因为我们可能很容易在短期内通过在别处发现生命来证明这一点。我最害怕的是,如果生命很容易,而且有大量的有意识的智能文明在那里,而我们显然没有建立联系,这意味着智能和意识伴随着责任,并最终导致毁灭。所以,力量越大,责任越大,然后我们最终会毁灭自己。那就是……最可怕的。我猜积极的版本是,也许我们被监视着,就像有一个过渡,你不想破坏那里的原始村庄,所以有一个保护层在我们周围。他们在看着。所以,你和这些可能的解释,费米悖论,为什么我们没有联系外星人,你倾向于哪一个?嗯,我认为最直接的解释是,根本没有。还有许多其他解释。所以,你不能对只是凭直觉的事情持教条态度。你知道,我最喜欢的《阴阳魔界》的一集,我不知道你是否看过,其中一个外星文明终于来到地球,给了我们一本书,他们真的希望我们拥有和持有。而且是用一种你无法理解的外国语言。密码学家拼命地试图破译它。人类将要访问另一个外星行星,他们都在寄明信片,说那里多么美妙,等等。他们终于破译了标题:“服务人类”。每个人都非常兴奋,哦,他们是来服务的,一切都说得通了。然后,就在一位密码学家即将登上外星飞船时,他的助手跑过来喊道:“我破译了这本书的其余部分,《服务人类》是一本食谱。”所以,你知道,是的,这是一种可能性,对吧?所以,他们可能在看着我们,只是等着我们达到足够成熟的水平?我不知道。这让我觉得……嗯,我想在詹姆斯·韦伯望远镜之后再进行这次谈话会更好。我的意思是,我认为,如果我们观察许多行星的大气层,我的意思是,现在估计平均每颗恒星就有一颗行星。所以,我们早就知道,你知道,银河系有数百亿颗恒星,无数个星系,数百亿个星系。所以,我们谈论的是数千亿乘以数千亿颗行星。我喜欢,你知道,如果我们开始调查其中一些行星,一个接一个,我们只是找不到任何生物标记的证据。当然,也许生命会采取一种截然不同的形式,很难知道。但我认为,这至少会让我们对生命问题有一些见解。但我就是不知道我们如何能获得对文明或意识问题的见解,而没有……直接联系。而且,这让我觉得,如果意识是普遍的,比如说,生命是,我愿意承认这一点。如果意识也是普遍的,那么我不明白为什么他们没有来过这里,或者为什么没有分开?因为他们应该比我们先进得多。我们作为全宇宙中最先进的意识的可能性有多小?这对人类来说将是一个如此特殊的位置,以至于我很难认为这是可能的。相反,我认为我们是普通的,有很多比我们先进得多的人。而且我认为他们不会费力去隐藏自己。所以,我不认为他们足够关心。所以,你看,实际上,我认为有很多比我们先进得多的文明。但我的感觉是,人类在我们的直接感官能力和我们的物理学,我们的感知工具方面都极其有限。就像弦理论和多维空间一样,我们只是不像……我真心相信,我们眼前可能就有东西,而我们只是看不到,因为我们太愚蠢了,太自大了,我的意思是,很多东西,而且太无知了,对现实的结构……我们还年轻。就智力而言。但我猜我想说的是,我支持所有这些作为一种可能性。但然后,这确实让我觉得,我们有能力观察宇宙。看,我们可以回溯到……从这里到……只剩下很短的时间。我们无法看到……所以,无论我们多么年轻,我们都能……穿透宇宙。而这确实让我觉得应该有一些信号。但也许,也许那即将到来。但是,听着,我确实注意到,我走路时很少弯腰,在曼哈顿,然后挖起路边灌木丛中的一些蚂蚁,和蚂蚁说话,对吧?因为我根本不感兴趣。所以,如果我们就像宇宙中的蚂蚁,那么是的,我可以想象那些超级先进的外星人会说,“就像,随便吧。”但是,我觉得我们已经足够先进了,应该有一些信号特征。但也许它即将到来。我认为我们和蚂蚁之间更深层次的根本问题是我们没有共同的语言。不是兴趣问题,而是我们甚至没有共同的语言。所以,外星文明甚至不知道如何交流。就像我们人类说服自己我们很特别,因为我们发展了语言。你谈论语言对智力很重要,但这让你想知道,那个我们试图创造的,那个语言和语言系统的狭窄俱乐部,对我们特定的头脑来说有多么小众?我们分享想法,我们都对我们能理解宇宙感到非常兴奋,因为我们想出了一些符号,是的,数学。我想知道,是否有一些完全不同的语言,在不同的时间尺度上,用非常不同的机制进行交流,在一个信息空间中,它只是……一切都迷失在翻译中。而且很有可能,你看,我认为我倾向于灵魂智能的可能性部分原因在于,有一种浪漫的吸引力,看向宇宙,它只是寂静,只是永恒的寂静。在情感层面上,有一种东西吸引着我。但是,是的,我的意思是,没有人知道。而且,当然,可以想象,我们能够观察和感知的东西与充斥宇宙的结构类型之间存在着根本性的不匹配,以至于我们根本无法探测到。好吧,如果我们是孤独的,那也很令人兴奋。其中一种令人兴奋的方式是,我们有责任扩展到宇宙中,将意识渗透到宇宙中。所以,这就是太空探索的用武之地。让我问你,作为一个弦理论家,一个物理学家,你认为太空探索,殖民太空,是物理学问题还是工程学问题?你会怎么说?我认为这根本上是一个工程学问题,如果我们不尝试做像建造虫洞那样的事情,就像在《星际穿越》中那样,去到另一个地方,或者尝试以接近光速的速度旅行,这样我们就能真正穿越星际距离。我的意思是,没有这些,我们的殖民化将以非常非常慢的速度发生,对吧?但是,相对论的美妙之处在于,如果你以接近光速的速度旅行,你实际上可以在一生中走得很远。人们说,怎么可能?你不能走数十亿光年。好吧,你可以,因为你可以做到这种光线的“出血”,空间和时间变化的方式允许你原则上走得很远。这非常令人兴奋。但是,如果我们把这个物理方面的问题,操纵空间和时间放在一边,我认为这是一个深刻的工程问题。我的意思是,你如何改造其他行星?我的意思是,你如何超越我们的局部区域,而不使用相对论的想法?所以,我认为这一切都相当令人兴奋。而且我认为这个想法是,你知道,使用太阳帆,你知道,人们已经开发出来的,你知道,尝试迈出第一步到火星,我认为这是一个至关重要且有价值的一步。但是,是的,我认为这些根本上是工程挑战,或者通过生物学研究延长人类寿命,或者……也许把人类的定义减少为信息,并上传其中的某些部分,也许不是人类生命的全部分辨率,但也许是像 DNA 这样的基本要素,并能够重建那个人。但是,你知道,我必须问关于火星。我的意思是,你觉得人类踏上火星,首先是踏上火星,然后是殖民火星的梦想,值得我们为之奋斗吗?是的,通常如此。我的意思是,我认为我们长期以来,虽然不总是以最好的方式,但我们是一个探索者物种,字面意义上的从世界的一个地方旅行到另一个地方,或者更具比喻意义上的,试图通过我们的思想旅行到量子领域,或者回到大爆炸,或者到黑洞的中心。所以,我认为这是人类精神的根本组成部分。所以,我认为这是我们遗产的一个至关重要的部分,被带入它的下一个化身,这就是我们。你认为未来会有那么一天,一个人类将在火星上出生,并且必须像他们必须在书中阅读那样,了解他在地球上的人类起源吗?我不知道,我不会认为那时会是一本书。它可能会被上传到脑子里,或者……印在 DNA 里,然后他们就能感觉到。但是,是的,我认为……嗯,你看,你之前提出的问题是至关重要的。是否任何足够先进的文明都会自我毁灭?这是一种普遍的特质吗?这是费米悖论的另一种潜在答案,为什么他们不在这里?因为当他们达到能够旅行到这里时的技术发展水平时,他们就炸毁了自己,他们毁灭了自己。这是一个……你知道,一个不幸的,但……基于地球上发生的事情,并非难以想象的可能性。但是,把这一点放在一边,我认为……你知道,这是最大的障碍。但是,把这一点放在一边,我们将克服工程挑战。而且,你知道,我可能应该……修改我之前的答案。当你问这是工程还是物理学时,我真的两者都是,对吧?所以,我们将克服工程挑战,然后这将使物理学挑战变得相关。它将使弄清楚如何以接近光速旅行变得相关,它将使弄清楚如何操纵时空的形状变得相关,等等。所以,我认为这是一个多阶段的过程,它既是工程学,最终也是物理学。如果我们能留足够长的时间,这些就是我们最终将要克服的挑战。然后物理学方面是弄清楚如何获得足够的能量来旅行到太阳系之外,这似乎是一项非常艰巨的旅程。但是,即使是火星本身……我不知道,也许因为我出生在苏联,并且出生时就……看着星星,以及那种梦想,人类最高的成就就是能够飞到那里,去……加入星星。我真的很喜欢去火星的想法,不仅仅是踏上火星。而且,直到也许……我被误导了,但对我个人而言,直到埃隆·马斯克开始谈论殖民火星,我才意识到,我们人类实际上可以做到。首先,有人说我们可以做这些看似不可能的事情的重要性是……无法估量的。因为,你知道,他把它放进了我的脑海里,也放进了数百万,也许数亿,也许数十亿年轻人的脑海里。今天,我的意思是,这将使它成为现实。我不知道为什么,我感到非常兴奋,尽管我的工作不是人工智能,这呼应了所有这些。我为有人会在火星上出生,就像我们说的,然后抬头,能够用望远镜看到地球,说“我来自那里”的想法感到兴奋。我不知道那个想法是否能扩展到其他行星,其他太阳系。那真的令人兴奋,非常令人兴奋。我认为你是绝对正确的。我的意思是,至关重要的是梦想,对吧?我的意思是,这听起来很陈腐,但对于年轻人,下一代来说,思考那些看似不可能的事情非常重要。我的意思是,这就是它们成为可能的原因。而这是具体的,我的意思是,这很快就会发生,就实际去火星而言,然后下一步是建立某种存在,某种半永久或永久的存在。这……这不是要等到 25 世纪的事情。我的意思是,这将在相对较短的时间内发生。所以,我的意思是,这很可能发生在你的有生之年,不太可能发生在我的有生之年,但可能发生在你的有生之年,那个孩子会出生,并拥有你所描述的经历。所以,是的,这非常令人兴奋。而且我实际上很想去火星。你会吗?如果是一次性的呢?我愿意。真的吗?哇。是的。而且我单身。如果那里有女士想组建家庭,我们走吧,去火星。不,我认为……我必须告诉你一件事。你谈到了对黑洞的恐惧。如果我真的想到去火星,在火星上,并且完全把自己置身其中,那真是令人恐惧。在一个你无法回来的异世界里,你做出了一个无法撤销的选择,或者,你知道,在某个时候可能可以,但在那种情况下,对我来说,这带有一种深深的恐惧感。嗯,你知道,我每次都感到那种恐惧。凯鲁亚克,杰克·凯鲁亚克在《在路上》中谈到了这一点,你知道,当你离开一个地方时,如果你诚实地说,生命是短暂的,当你搬到一个新地方时,你会想到你留下的所有朋友,也许是家人,当你开车经过山丘时,那真的就是告别。我们有时不那样想,当我们搬家时,但那真的就是告别,告别那段生活,告别曾经的你,告别所有的人。也许,如果你是亲密的朋友,你一生中可能会再见到他们 10 到 15 次,仅此而已。是的,你告别了所有这一切。所以,同样,我认为当你从地球飞走时,这要戏剧化得多。就像,再见了,邓肯甜甜圈和星巴克。再见了,我不知道为什么我选了这些,但所有对地球来说特别的东西。再见了。但这就是生活,我想。更让我兴奋的是那种旅程,它是一种对你死亡的清晰思考,对你死亡的接受。你就像,就像你踏上任何艰难的旅程一样,你接受你有一天会死去,最好做一些真正令人兴奋的事情。是的,我的意思是,我会……我同意你的看法。我坚信,在人类动机的深处,是这种对我们自身死亡的恐惧。你知道,有一本很棒的书对我影响很大,叫做《拒绝死亡》,作者是欧内斯特·贝克尔。当你意识到……

我们存在的死亡方式影响着我们的行为,这确实为人类行为的解读增添了一种不同的视角,一种不同的色彩。是的,这很有趣,嗯,那本书也对我产生了很大的影响,是吗?是的,以及恐怖管理理论。而且,再次从工程学的角度来看,我不知道那本书影响了多少人,因为我与人们谈论对死亡的恐惧,而这似乎对他们的经历并不那么根本。而且我认为表面上对我的经历也不那么根本,但似乎在某种程度上,当我们谈论模型和力量理论以及宏观人类生活体验的理论时,这似乎是一个非常好的理论,即对死亡的恐惧就是那个核心的温暖。是的,嗯,我的意思是,你提到的恐怖管理理论,我的意思是,这是一群你知道的心理学家,社会心理学家,他们设计了非常巧妙的实验,真实的实验,与真人一起,你可以直接衡量认识到我们自身死亡的隐藏影响。我的意思是,他们做过这些实验,他们有一组人,A组和B组,两组之间唯一的区别是B组,他们以某种微妙的方式提醒他们自己的死亡,有时仅仅是在街对面的殡仪馆采访他们,你知道,有影响,但它很微妙,你甚至不认为你注意到它,他们可以找到可衡量的效果,在统计学上显著地区分这两组,以及他们如何应对某些挑战或某些类型的问题,这表明提醒他们自己死亡的直接影响。我读过不少这样的研究,它们确实令人信服。所以,是的,我想说,为什么这么多人会说,是的,对死亡的恐惧,它不是我世界观的中心,是的,我并不怎么想它,它并不那么重要。他们之所以能这么说,是因为在过去的一万年里,一种叫做文化的东西出现了,而文化的一部分作用就是让我们不必一直想着我们的死亡,不必生活在对我们所有人不可避免的终结的恐惧中。所以,这种反应是完全可以理解的,因为文化至少在某种程度上就是为此而存在的。至少有可能,嗯,对死亡的恐惧,对你死亡的恐怖,是创造了我们周围所有这些人类文明的创造力。我从工程学的角度来思考,这就是我失去所有机器人同事的地方,我觉得如果你想创造智能,你也必须在某种程度上工程化这种恐惧,而不是,你知道,恐惧是一个非常复杂的词,但它有点像稀缺,时间上的稀缺,资源上的稀缺,这会产生一种焦虑,就像截止日期会让你做事一样,是的。而且在某种程度上,这似乎是人类经验的根本。是的,嗯,这是一个有趣的观点,所以你基本上是为了创造一种反映我们所说的意识的结构,是的,你最好让这种结构面对我们所面对的同样的问题和恐怖。意识和痛苦只有在死亡的背景下才有意义,如果你想,我觉得如果你想融入人类社会,如果你是一个机器人,如果你想融入人类社会,你最好有同样的生存恐惧,同样的对死亡的恐惧,否则你就无法融入。 [笑声] 可能是,可能是疯狂的,但至少就像我们在谈论所有值得考虑的理论一样,我认为这是一个非常强大的理论,而且肯定有一个引起了我共鸣,而且,嗯,肯定似乎优美地捕捉到了人类状况中一些真实的东西,我想,当然,想到我们需要死亡才能欣赏生活是很糟糕的,但这可能就是事实。嗯,如果这个机器人或人工智能系统理解世界,理解热力学第二定律和熵,即使在人工智能中,它也会意识到,即使它的部分非常健壮,最终它也会分解。是的,我的意思是,时间尺度可能不同,但从某种意义上说,当你思考它时,一旦你知道你是凡人,也就是说你不是永恒的,时间尺度就无关紧要了,因为要么是整个事情,要么不是,因为在永恒的尺度上,任何有限的持续时间,无论多大,在永恒的尺度上都有效地为零。所以,也许对于一个人工智能系统来说,感受到这种死亡感并不难,因为它会认识到潜在的物理定律,并认识到自身的有限性,然后就会是我们和机器人一起喝啤酒,仰望星空,然后,你知道,嗯,带着敬畏之心大笑。是的,我认为这是一个很好的结束方式,谈论对死亡的恐惧,我们开始谈论生命的意义,最后以对死亡的恐惧结束。布莱恩,这真是一次不可思议的谈话,很高兴认识你,我真的很享受这次谈话,这已经很久了,我是你作品的忠实粉丝,也是你写作的忠实粉丝,谢谢你和我谈话。谢谢,谢谢你收听这次与布莱恩·格林的谈话,为了支持这个播客,请查看描述中的赞助商,现在让我用比尔·布莱森的一些话来结束,物理学真的不过是寻找终极的简单性,但到目前为止,我们只有一种优雅的混乱。谢谢你的收听,希望下次再见。