近来,物理学家发现我们真的处在一个很特别的时代,宇宙的三个不同意义的物质密度竟然好像是相等的,它们的巧遇仿佛在告诉我们,我们不能凭自己的知识来决定我们所在的宇宙的命运。这应该是科学大戏最有人情味的结果,它在保留宇宙的自由时,也尊重了科学的自由。奥古斯丁在《忏悔录》里说过,上帝为那些胆敢对宇宙起源说三道四的家伙准备了地狱。而我们今天感觉,大自然是慷慨地任人去评说她的生死的,一点儿不在意,似乎也不屑来否定或者肯定她的儿女好不容易形成的思想。大自然是宽容的,喜欢自我否定的是物理学和物理学家自己。
这本书写的,从某种意义上说就是物理学家自我否定的最新历程。关于宇宙、物质和时空的基本问题,它都问尽了。一个包罗万象的理论,实际上就是问一切似乎不是问题的问题;过去理所当然的一切,现在都成了问题。从前问这些问题,像屈原问天一样,满怀着激情。(尽管现在也能从中发掘某些接近科学的东西,但发问的人那时并不知道。)现在我们问类似的问题,不是因为谁想起了什么古老的歌谣,而是理论容不得那些问题占有那样当然的地位。过去的问题通常是,“事物为什么这样?”而今天我们还要问,“事物为什么不是那样?”物理学家从前以为,即使所有基本的一切都不再基本了,我们还能留下时空的拓扑结构,现在看来,这一点也难留下来了。借作者的话说,超弦理论讲的,就是自爱因斯坦以来的空间和时间的故事。物理学家要从零开始问出需要的东西。惠勒在20多年前的一次演说里讲过一个有趣的故事,可以帮助我们理解这一点:我们来做一个提问游戏,每个人心里原来没有任何预先想到的东西,各自提出任何可以想到的问题,只要它们的回答不相互矛盾,每一次回答将引出新的问题,这样一直把游戏进行下去,看最后能得到什么确定的东西。
过去我们爱问宇宙的外面是什么。看过这本书以后,我们大概会问,如果“终极理论”找到了,还会有什么问题吗?实际上,这就是那个问题。也许,一切物理问题最终都要回到人类自身来的,因为宇宙的琴弦是我们拨动的。
本书原来的题目很抽象,The Elegant Universe,我不知该用哪个词来形容宇宙,特别是书里描写的那个宇宙。因此,我不得不换一个书名,幸运的是有个现成的名字在那儿:宇宙的琴弦;其实关于弦理论的好多书都会讲这个比喻(本书当然也没例外);这个名字的另一点意义是把科学与艺术自然地联系起来了。李可染先生为李政道先生画过一幅画,是由线条构成的,题目就是“超弦生万象”。借宗白华先生论素描的话说,“抽象的线条,不存于物,不存于心,却能以它的匀整、流动、回环、曲折,表达万物的体积、形态与生命;更能凭借它的节奏、速度、刚柔、明暗,有如弦上的音、舞中的态,写出心情的灵境而探入物体的诗魂。”那说的不就是我们的弦吗?大雕塑家罗丹(A.Rodin)说得更干脆:“一个规定的线贯通着大宇宙,赋予了一切被创造物……”
这大概是第一本系统讲述弦理论的科普读物,在翻译中自然遇到些困难,特别是不知道某些专门的名词该怎么说(译者没读过几篇有关的中文文献,不知它们有没有约定的译法)。如Heterotic,有说“奇异”的,也有说“杂优”的,前一个说法不太确切,后一个说法意思很准确(原文借生物学名词Heterosis,杂种优势),但不太好听。我以为说“杂化”就蛮好(当然不能说“杂种”喽)。一些数学味道极浓的词,如Conifold, Orbifold, Flop Transition等,我在读过原始论文后还是没能想到直观的表达方式。我请教过作者,怎么用一个普通的词来表达那些空间变换过程。作者的回答跟他在书里讲的一样具体,例如,他建议用Glue-fold来说Orbifold,这在英文里当然是通俗一点儿了,可惜中文没有这样造词的。最后,译者大胆杜撰了几个自以为不那么佶屈聱牙的说法。好在原文都附在后面,读者自能鉴别。实际上,我以为离开了数学背景,许多概念是不大可能说明白的。甚至,直观和通俗有时竟能成为误会的根源。不过作者讲得很巧妙,读者不会迷失方向的。请读者找那些数学来看看,真的很有趣。
另外,作者为不同文字的译者——可见这书在世界各地都受欢迎——提供了一些他写作时涉及的美国现实生活的背景材料,我在相应的地方注明了,也许能为本书增添几点花絮。
原书只有一个索引,我把其中的人名分出来另列一个,为的是更加醒目,也为着突出今天活跃在弦舞台上的演员们。这些名字绝大多数只能在专业期刊上见到,还没有约定的中文译名,所以都保留原文,如果翻译过来,恐怕熟悉他们的读者会感到陌生,想走近他们的人也不知该去找谁了。(正文里的译名有的很勉强,可能不符合中文译名的通例。根据读音还原的几个中国和日本名字可能也不准确,我向他们和读者说声对不起。)
我曾想把重要的原始文献都列举出来,但那要费很多工夫,而且也超出了一本普及读物的范围。更何况,这是一门开放的学问,就在我译这本书的几个月里,大概又出现了近千篇的文章——遗憾的是在我们身边很难听到超弦的声音,在国内最重要的科学刊物上也少见它的踪影。不知这本书能吸引多少未来的流水高山的知音?
译者
昆明东川,银河影下
2001年7月28日