除了時空所表現出的維度之個數這個問題外,弦論還存在其他一些難點,它們必須先行解決,之後才能在歡呼聲中成為物理學的終極統一理論。我們尚不清楚所有的無限大是否會互相抵消,或者還不知道如何嚴格地把弦上的波與我們觀測到的粒子的具體型別聯絡起來。儘管如此,在接下來的幾年內找到這些問題答案的可能性還是存在的,而到20世紀末我們將會知道弦論是否確實是人們探求已久的物理學之統一理論55。
實際上能否存在一種適用於宇宙萬物的統一理論呢?還是我們只是在追逐某種海市蜃樓式的幻象呢?這裡看來存在三種可能性:
1.確實存在一種完美的統一理論,如果我們有足夠的智慧,那總有一天會找到它。
2.不存在適用於宇宙的任何終極理論,有的只是一系列理論,它們對宇宙的描述越來越精確,但這一過程永無止境。
3.不存在適用於宇宙的任何理論。超出一定範圍後事件是不可預知的,它們只以一種隨機而又任意的方式出現。
一些人贊成第三種可能性,理由是如果存在一整套完美的定律,那就會侵犯上帝改變主意和干預世界的自由。這有點像一則古老的悖論:上帝是否有能力創造出一塊連他自己也無法舉起的大石頭呢?但是,上帝也許想要改變主意的構想,乃是聖奧古斯丁所指出的一例謬誤:把上帝想象為是一種適時存在的生物。時間只是上帝創造的宇宙中的一種性質而已。據此推測,上帝在創造宇宙之時已經知道他的意圖何在。
隨著量子力學的面世,我們漸而意識到對事件的預言不可能做到絕對準確,而總是存在某種程度的不確定性。要是有人願意,那他可以把這種隨機特性歸因於上帝的干預。但是,這應當是一種非常奇特的干預。沒有任何證據表明,這種干預有著明確的目的。事實上,如果有的話,它就不會是隨機的。在當今年代,鑑於重新明確了科學目標,我們實際上已經排除了第三種可能性。我們的目的在於建立起一套用公式表示的定律,從而使我們能在測不準原理所限定的精度內對事件做出預言。
第二種可能性涉及到在無限過程中越來越精確的一系列理論,這種情況與迄今我們的全部經歷是相一致的。在許多場合中,我們提高測量工作的靈敏度,或者開展新一類的觀測,目的只是在於揭示新的現象,而此類現象是現有理論無法預言的。有鑑於此,我們必須發展出更為先進的理論。所以,對現有的那些大統一理論來說,如果它們經更大、更強的粒子加速器檢驗而不再成立,那也用不著為此而過於大驚小怪。確實,如果我們的預期目標是它們不會失效,那麼花那麼多錢去建造更強大的裝置就不會有太大的意義了。
然而,引力好像有可能為這種「盒中套盒」式的序列提供某種限制。如果有一個粒子,它的能量超過所謂普朗克能量,即1019gev56,那麼它的質量便會高度密集,結果是切斷了它與宇宙其餘部分的聯絡,形成一個微小的黑洞。據此,隨著所涉及的能量越來越高,這種不斷精確的理論序列好像確實應該有一個極限。對宇宙來說,應該存在某種終極理論。當然,目前我們在實驗室內所能產生的能量充其量也就在1gev左右,這與普朗克能量相距甚遠。為了跨越這麼大的鴻溝,應當需要一臺比太陽系還要大的粒子加速器。以現有的經濟實力來說,想獲得建造這樣一臺加速器所需要的經費是完全不可能的。
不過,宇宙極早期階段乃是此類能量必然曾經出現過的競技場。以我所見,現在是一個很好的時機,那就是對早期宇宙的研究,以及對數學自洽性的要求,將會引導我們在20世紀末得出一種完美的統一理論——前提始終是我們不會先行自我毀滅。
如果我們真的發現了一種有關宇宙的終極理論,那又應當意味著什麼呢?在我們為認識宇宙而奮鬥的歷史程式中,漫長而又輝煌的一章會因取得這一成果而劃上句號。不過,這也會使公眾對那些支配宇宙的定律之理解發生革命性的轉變。在牛頓時代,受過教育的人有可能掌握人類知識之全貌,至少也能知其概況。但是,之後隨著科學的不斷發展,要想做到這一點已不再可能了。理論總是為了說明新的觀測結果而處於不斷變化之中。這種理論絕不可能通過適當的消化或者簡化,以使普通大眾得以理解它們。您必須成為一名專家,而即便如此,您也只能有望做到對一小部分科學理論在一定程度上有所領會。
還有,科學進步的速度非常之快,人們在中學或者大學裡學到的那些知識始終是稍嫌過時;只有為數不多的人才能跟得上快速進展的知識前沿。而且,他們不得不為之投入自己的全部時間,並在某個不大的領域內從事專業性研究。至於其餘的絕大多數人,對於不斷取得的進展以及由此引發的激情則知之甚少。
要是七十年前的愛丁頓所言屬實,則那時僅有兩個人能理解廣義相對論。時至今日,數以萬計的大學畢業生都能理解這一理論,還有幾百萬人至少熟悉其思想。一旦發現了完美的統一理論,那麼要想按同樣方式對它進行消化或者簡化,也只是一個時間問題。屆時,中學裡就可以講授這種理論,至少可知其梗概。那時,我們就都能夠對支配宇宙,並對我們的存在起決定作用的那些定律有所瞭解。
愛因斯坦曾經提出過這樣一個問題:「在構建宇宙之時,上帝有多大的選擇餘地?」如果無邊界設想是正確的話,上帝在選定初始條件時就沒有任何自由了。當然,他應當仍有選擇支配宇宙之定律的自主權。不過,這裡也不可能真有多大的自由選擇的餘地。很可能只存在一種或者少數幾種完美的統一理論,它們是自洽的,而且容許有智慧生命存在。
即使只存在一種可能的統一理論,且這種理論又只表現為一套規律和相應的方程組合,我們還是可以就上帝的本性發問。是什麼因素能把靈感注入這些方程,並創造出能用這些方程來加以描述的宇宙呢?通常用於構築某種數學模型的科學途徑,並不能回答這樣一個問題:為什麼應該存在一種能用該模型來描述的宇宙?為什麼宇宙會克服種種麻煩以求存在呢?統一理論是否如此使人信服,以至於它自身的實現不可避免?或者它的確需要一位造物主,而如果正是如此,那麼除了為宇宙的存在負責之外,上帝是否還會對宇宙施以什麼影響?還有,又是誰創造了上帝呢?
迄今為止,大多數科學家都一直太過專注於發展一些新的理論,以求描述宇宙的真貌,而沒有去探問為什麼的問題。另一方面,對於那些探求宇宙為何如此的人(即哲學家)來說,他們的工作無法跟上科學理論的進展。在18世紀,哲學家們把包括科學在內的人類全部知識,當作他們的研究範圍。他們曾經討論了諸如「宇宙有開端嗎」之類的問題。然而,到了19和20世紀,除少數科學家外,對於哲學家和其他任何人來說,科學在學術內容和數學方法上變得過於深奧。哲學家們大大縮小了他們的探索範圍,而正因為如此,20世紀最著名的哲學家維特根斯坦曾說道:「對哲學而言,唯一還可以做的事就只剩下分析語言了。」從亞里士多德到康德,哲學的偉大傳統之沒落竟到了如此悽慘的境地!
不過,一旦我們確實發現了一種完美的理論,那麼應該及時讓每個人理解其主要原理,而不只限於少數科學家。那時,我們所有的人都能參與對宇宙為什麼存在這一問題的討論。如果我們找到了這一問題的答案,那將會是人類理性的終極勝利。因為到那個時候,我們就會知道上帝的意向了。