六
啊，伟大的二十世纪！量子假设的晨钟，唤醒了在现代物理的黎明；当时间的老人即将敲响世纪的暮鼓时，M理论来了。科学家们欣喜地看到一个万物之理的雏形，二十世纪的晚霞，也许就是物理学胜利终结的庆典！这是二十世纪物理学家的骄傲。十九世纪物理学家留给二十世纪的遗产是“两条乌云”，而我们将在二十世纪的西天，降下一轮俊朗的夕阳。咦，难道是幻觉？跨越世纪门槛的物理学家，现在从天空上看到的，也是“两朵乌云”——暗物质和暗能量！
从上世纪中期开始，天文观测就发现了暗物质的迹象，从恒星轨道推算出来的星系总质量和实际观测到的星系的所有恒星、气体和尘埃的总质量不符。天文学家观测了100多个星系，观测值与推算值都不一致，而且还不是小的不符，而是相差了10倍！到了上世纪的70年代，科学界就普遍认同了暗物质的假设，即认为还存在着既不发光也不反射光的暗物质。可是宇宙并没有就此让科学家消停。1998年，美国物理学皮尔姆特（Saul Perlmutter）和澳大利亚物理学家施密特（Brian Schmidt）领导的两个小组分别观测发现，那些遥远的星系正在以越来越快的速度远离我们。 换句话说，宇宙是在加速膨胀！但是按照广义相对论方程，137年前大爆炸驱动的宇宙膨胀，按可见物质加上假设的暗物质算，其膨胀速度都应该是减速的！因此只能再假设一种观测不到的暗能量，只有这种能量的内禀斥力大于宇宙质量的内禀引力，才能合理地解释一个加速膨胀的宇宙。现在科学家给我们提供的宇宙模型是：可见物质——4%，暗物质——22%，暗能量——74%。
天呐！还谈什么万物之理？就算都说清楚喽也只是这个宇宙的百分之四，而对这占了宇宙绝大部分的的暗物质和暗能量，尤其是后者，号称万物之理的超弦理论居然不能作出预言，哪怕是一点点暗示。这不就像上个世纪六、七十年代，一个占世界人口三分之一的民族，正走向“国民经济崩溃的边缘”，却在作“解放世界上三分之二受苦人”的梦？
相比之下广义相对论倒有可炫耀之处。它没有预言大爆炸，但它的运动方程逻辑上包含了动态宇宙的模型。爱因斯坦说他的宇宙常数是一生中犯下的最大错误，现在看来还未必是什么错误，我们现在不还是需要一种抗衡宇宙收缩的力量吗？只不过这个力量在爱因斯坦那里叫宇宙常数，现在叫暗能量而已。当然不能说广义相对论逻辑地与新的观测发现相协调。爱因斯坦的宇宙常数是“手动的”，并不能从基本方程逻辑地导出。他当初的设想是，真空能量并不一定严格为0，哪怕有那么一丁点，整个宇宙的真空能量也是不可忽略的，这就是宇宙常数表征的对象。有趣的是，宇宙常数可以是正的，这是一种膨胀的力量；还可以是负的，则是一种收缩的力量。为了平衡宇宙质量的引力收缩，爱因斯坦手动地外加了一个正值的宇宙常数。当人们找到了“大爆炸”这种膨胀力量时，这个常数就变得没有意义了。
真空能量不是量子力学的一个逻辑推论吗？你就甭提这事儿了，直到现在我还不好意思说呢——这是科学史上的一项最糟糕的预言！用不确定性原理计算，正值的宇宙常数是观测值的10^120（1后面加120个0）倍！1998年前的弦论科学家也有探索过弦论中的宇宙常数的，但似乎都在建构负常数模型。这是削理论之足去适应经验之履。削完之后才发现，经验竟然不是小鞋而是大鞋！那就再想办法把脚拉长。于是又开始了包含正宇宙常数的超弦模型的尝试。挺狼狈的哈？是的，宇宙暗能量绝对是现代科学范式的一场真正的危机！
超弦理论就这样寿终正寝了？人类的统一梦就这样彻底破灭了？我们刚开始谈超弦理论时，科学的天空还日朗云白，现在似曾相识地也飘来了“两条乌云”。然而超弦理论与相对论和量子力学究竟同属“现代科学”呢？还是革命的“后现代科学”？对此我也说不好，新的实验反常或危言耸听之“科学危机”，对超弦理论是好事还是坏事？我们现在似乎又回到了这个量子之旅的起点，又一次陷入迷茫困惑的浓云迷雾——物理学大厦是在做最后的装饰呢？还是再一次从基础起的重建？人类能否最终得到一个统一理论，得到一个万物之理？M理论并没有给出一个明确的答案。也许物理学家最终能建构出一个独一无二无所不包的M理论，或许M理论不过是又一个“哥本哈根诠释”，告诉我们这个世界有许多的等价解。但这种等价解肯定不像80年前那么轻松——波动和粒子的双重解，有可能是，10^100或者10^1000个等价解！
说超弦理论寿终正寝可能为时尚早，第二超弦革命诞生的M理论又为弦论研究纲领开拓了开阔的前景。这个世界不仅有弦，还有膜。什么“P膜理论”，“D膜理论”的研究又给科学家们带来新的振奋人心的消息。难道从超弦理论中又会嬗变出超膜理论？如果这样又会给我们带来什么样的理论前景？
不过我是解脱了。诸位交我的团费买的是二十世纪物理学浏览，而超弦理论是二十一世纪物理学偶然落在二十世纪的碎片，我这个蹩脚导游已经为大家提供了超值服务。这是新世纪物理学的序言，光辉的新篇章由新一代人书写，谋篇布局，遣词造句，作者也许有你？我能预言的只有：人类永远有梦，科学家永远有迷，因此一定会有新的荒唐、新的疯狂、新的石破天惊、新的惊世骇俗、新的异彩纷呈和新的波澜壮阔！
（第二十二章完）
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