自愛因斯坦晚年嘗試建立一個能描述自然界所有力的統一場論後，很多科學家一直在追求建立一個能描述整個宇宙的大統一理論。霍金在今天開幕的北京國際弦理論會議上發表題為《哥德爾與Ｍ理論》的報告中指出，儘管自愛因斯坦之後科學家又發現了很多自然界的基本特徵，提出了一些新理論，但目前我們關於宇宙的所有理論“既不協調，又不完善”。他認為，不太可能建立一個單一的能協調和完善地描述宇宙的理論。

    霍金説，他的這一推測基於數學領域的哥德爾不完備性定理。哥德爾不完備性定理指出，在任何公理化形式系統中，總存留著在定義該系統的公理的基礎上既不能證明也不能證偽的問題。也就是説任何一個理論都有解決不了的問題。霍金認為，在物理學領域，很可能存在類似的規律，因此建立一個簡一的描述宇宙的大統一理論是不太可能的。

    在當今國際物理研究領域，很多科學家提出有可能存在一個能描述一切物理現象的理論，並把這一理論稱為超弦理論。超弦理論認為弦是物質組成的最基本單元，所有的基本粒子如電子、光子、中微子和夸克都是弦的不同振動激發態。它有可能將２０世紀創立的兩大基礎理論廣義相對論和量子力學完美地結合起來。

    中國科技大學校長朱清時院士在就霍金今天提出的觀點接受新華社記者電話採訪時認為：“世界是多元化的。生物具有多樣性，人類文化具有多元性，宇宙也應該是多層次和複雜的。目前，人類剛剛認識到生物多樣性的重要性，我相信物理學家們也會逐漸理解到宇宙是多元化的，因而不可能用單一的理論描述它。”

    １７日至１９日召開的北京國際弦理論會議是由中國科學院理論物理研究所、晨興數學中心和中國高等科學技術中心聯合舉辦的。來自世界各地的２００多名理論物理學家和數學家參加會議。霍金、威滕、丘成桐、格羅斯和施特勒明格等１３名世界著名科學家應邀參加會議並在大會上作報告。

    特寫：聆聽霍金

    宇宙是什麼樣子的？宇宙為什麼是這個樣子的？有沒有一個描述整個宇宙的統一理論？為了聆聽“活著的愛因斯坦”、英國科學家霍金的答案，今天開幕的北京國際弦理論會議主會場內座無虛席。不過，在接近中午霍金登臺之前，這位大科學家一直坐在輪椅上遠遠地聆聽同行們的報告。

    霍金沒有被安排在前排就座是因為他要不時到休息室休整。他的輪椅被安放在報告廳最後排的過道上。在聆聽完另一位著名物理學家、美國普林斯頓大學威滕教授的報告之後，會議主持人世界著名數學家、菲爾茨獎獲得者美籍華人丘成桐宣佈請霍金上場。這時全場響起一陣熱烈的掌聲，霍金的助手、護士等五六個人抬起他的輪椅一個臺階一個臺階地從報告廳後邊緩慢地走到主席臺前，將輪椅小心地安放在主席臺前的過道上，然後霍金的護士特意地將一個靠墊安放在霍金的腦後。

    主席臺前只剩下霍金一個人了。他身穿藍底白格襯衣，身體捲曲在輪椅上，偶然眨動的眼睛盯著輪椅前的電腦螢幕。電腦螢幕上閃動著一段段英文句子。那是他報告的講稿。他必須用３個能活動的手指操縱一個特殊裝置選擇這些句子，然後安裝在輪椅上的電腦指揮語音合成器把這些句子“説”出來。

    全身肅靜，霍金搭在膝蓋上並向上捲曲的左手微微蠕動，足足等了一二分鐘，突然場內響起了一個金屬質感的聲音：“你們能聽見我的講話嗎？（Can you hear me？）”全場回答“Yes”。報告就這樣開始了。投影儀在報告廳的銀幕上打出了報告的名字：“哥德爾與Ｍ理論”。儘管霍金“講話”非常簡短，“講話”的時間和停頓的時間差不多，但由於報告的幻燈片非常精美，上面展示的圖像和文字給予觀眾足夠的資訊，因而場內很多人一刻不停地做著筆記。

    霍金説，自古以來人們就一直嘗試建立宇宙的統一模型，從亞裏士多德到牛頓，人類對宇宙的認識走過了一段曲折的道路。牛頓的理論問世後，人們似乎認為找到了一個能解釋一切自然現象的理論，所以１９世紀初，法國科學家拉普拉斯就聲稱：“如果我們知道某一時刻宇宙內所有粒子的位置和速度，那麼我們就可以預測宇宙的未來。”

    但２０世紀量子論的問世使得絕對的決定論失去了基礎，因為量子論的測不準原理認為，不可能同時準確地測到一個粒子的位置和速度。後來，科學家又發現了混沌現象，即在一處很小的擾動會在另一處引起巨變。一隻蝴蝶在一個地方扇扇翅膀，就可能在很遠的一個地方引起大雨。這就是為什麼天氣預報不準確的重要原因。因此，絕對的決定論就更站不住腳了。

    拉普拉斯的夢想破滅了，那麼會不會出現一個新的描述整個宇宙的統一理論呢？自愛因斯坦晚年嘗試建立一個能描述自然界所有力的統一場論後，很多科學家一直在追求建立一個能描述整個宇宙的大統一理論。

    目前，很多科學家提出有可能存在一個能描述一切物理現象的理論，並把這一理論稱為Ｍ理論，或超弦理論。中國科學院理論物理所研究員朱傳界在報告會後接受新華社記者採訪時解釋説，Ｍ理論又稱膜（Membrane）理論、矩陣（Matrix）理論、母（Mother）理論和神秘（Mystery）理論。它認為弦或者膜是物質組成的最基本單元，所有的基本粒子如電子、光子、中微子和夸克都是弦或膜的不同振動激發態。它有可能將２０世紀創立的兩大基礎理論廣義相對論和量子力學完美地結合起來。

    在綜述了近年來Ｍ理論的最新進展後，霍金回到了報告的主題。他著重闡述了哥德爾不完備性定理。這一定理是數學家庫爾特哥德爾１９３１年證明的。它指出，在任何公理化形式系統中，總存留著在定義該系統的公理的基礎上既不能證明也不能證偽的問題。也就是説任何一個理論都有解決不了的問題。儘管自愛因斯坦之後科學家又發現了很多自然界的基本特徵，提出了一些新理論，但霍金毫不客氣地指出，目前我們關於宇宙的所有理論“既不協調，又不完善”。這説明在物理學領域，很可能存在類似哥德爾不完備性定理的規律。因此他認為，不太可能建立一個單一的能協調和完善地描述整個宇宙的理論。

    霍金在《時間簡史》和《果殼中的宇宙》中，在今天將近１個小時的報告中給我們描述了宇宙是什麼樣子的，部分回答了宇宙為什麼是這個樣子的。但對於人們一直熱衷的大統一理論，今天他卻潑了一盆冷水。霍金坦言自己對這個結論也有一個接受的過程。他説以前他堅信能建立一個單一的描述整個宇宙的理論，現在他的想法變了。

    就霍金今天提出的觀點，新華社記者電話採訪了中國科技大學校長朱清時院士。他認為：“世界是多元化的。生物具有多樣性，人類文化具有多元性，宇宙也應該是多層次和複雜的。目前，人類剛剛認識到生物多樣性的重要性，我相信物理學家們也會逐漸理解到宇宙是多元化的，因而不可能用單一的理論描述它。”

    我國超弦理論專家朱傳界對新華社記者説：“霍金今天提出了一個問題供大家探討，即便霍金的結論是正確的，物理學家也不應灰心，因為還有更多、更完善的理論需要我們去創建。”

    新華網 2002-08-17