美国物理学家马克斯·泰格马克

2020年11月24日，著名科学媒体《量子杂志》（Quanta Magazine）刊登了一篇文章《关于物理学尽头的思考》（Contemplating the End of Physics）。这样的题目自然非常吸引眼球，而这篇文章的作者正是荷兰数学物理学家、普林斯顿高等教育研究院主任罗伯特·戴克赫拉夫（Robbert Dijkgraaf）。

戴克赫拉夫写这篇文章的初衷，是针对目前社会上一些关于物理学发展前景的讨论。他提到，21世纪经常被称作生物学或是人工智能的世纪，人们还会认为21世纪属于其他一些新兴领域——这不由得让人想起20世纪曾经被认为是属于物理学的世纪，在20世纪初就诞生了辉煌的量子力学和相对论，随后又发现了众多的基本粒子。那么，在21世纪，物理学已经走向终点了吗？

在20世纪中期，人类不断地发现宇宙中的新粒子，在这个基础之上，几位物理学家几乎同时在60年代初提出了“标准模型”（Standard Model），用一个清晰的数学框架描述了构成我们可见世界的所有基本粒子以及它们之间相互作用的关系。这个框架堪称人类理性的极致表现——正是在标准模型的指导之下，人类最终在2012年通过大型强子对撞机发现了标准模型中最重要，也是在当时最后一个被发现的粒子——希格斯玻色子（Higgs Boson）。但人们对于粒子物理学，乃至整个物理学在21世纪发展前景的看法，也正是在那时开始发生转变。

自从发现希格斯玻色子之后，人类再也没有发现任何新的基本粒子。很多粒子物理学家描述这个领域的前景犹如“沙漠”，可能在未来几十年里都不会再有新的粒子被发现，或许永远都不会再有。

其实自从进入21世纪以来，人类在物理学领域取得的突破并不算少。除了发现希格斯玻色子之外，随后人类在2015年首次通过激光干涉装置直接探测到了引力波，这也堪称“世纪发现”。问题在于，很多人认为，无论是发现希格斯玻色子，还是引力波探测，其理论都源于20世纪。人类最终在21世纪完成了这样的壮举，其中更多的是科学工程的进步。那么，到了21世纪，人类还有新想法吗？

戴克赫拉夫认为，人类对于宇宙的理解还太少。我们现在所掌握的知识，只能描述占宇宙5%的物质，而更多的关于暗物质和暗能量的问题，我们还没有答案。人类对于物理学的探索还远没有结束。另外，戴克赫拉夫认为，只把发现新粒子或是发现自然界中新的相互作用作为物理学进步的标志，也过于狭隘。

物理学的本质在于用数学来描述宇宙中物质、能量相互作用的方式，从这个角度来说，物理学是无穷无尽的。现在宣布物理学已经终结，就像数学家们刚刚发现了自然数和基本的算数便宣称数学已经终结一样，太过草率和可笑。毕竟一个人只懂得国际象棋的规则，并不说明他已经成为了国际象棋大师。在文章中，戴克赫拉夫表达了他对物理学未来发展的乐观情绪，他相信在未来，物理学会有无限的发展前景。

这样一篇高屋建瓴的文章，表达了世界上一位有影响力的物理学家的乐观情绪，但显然并非所有人都对它感到满意。哥伦比亚大学的理论物理学家皮特·沃伊特（Peter Woit）迅速在自己的科学博客“连错误都算不上”（Not Even Wrong）中对这篇文章做了回应。

沃伊特认为，戴克赫拉夫的这篇文章虽然初看起来是对物理学的未来充满了乐观的正面态度，但实际上其本质却是悲观的。比如说，戴克赫拉夫在文章中暗示，他认为人类有可能再也不会发现新的基本粒子了。实际上，这就意味着在20世纪人类最重要的一个物理学领域——高能物理学的终结。

荷兰数学物理学家、普林斯顿高等教育研究院主任罗伯特·戴克赫拉夫

戴克赫拉夫认为人类确实已经在一些物理学的传统领域中走到了极限（因此才需要开拓新的研究领域），这种态度也让沃伊特不满，他认为这种看似乐观、实则悲观的态度并没有新意。早在1996年，就有一位著名的美国科学记者约翰·霍根（John Hogan）出版了《科学的终结：在科学时代的暮光中面对知识的极限》（The End of Science：Facing the Limits of Knowledge in the Twilight of the Scientific Age）一书。在这本书中，作者认为人类的物理学研究已经走到了终点，不会再发现新的自然规律。沃伊特认为戴克赫拉夫的文章其实与这本书中的思想并无二致。

沃伊特指出，人类对物理学的研究远远没有走到尽头，对自然规律的探索也不会停止。例如诺贝尔物理学奖得主戴维·格罗斯（David Gross）和弦论学家、菲尔茨奖得主爱德华·威滕（Edward Witten）就曾分别撰文，明确表达了对霍根的反对。

针对目前一些有关物理学和人工智能研究的热门话题，沃伊特同样做出了犀利的回应。例如，美国物理学家马克斯·泰格马克（Max Tegmark）认为，或许在未来人工智能可以代替人类，为我们探索物理学定律。对此，沃伊特用他惯常的嘲讽语调回应道，想要让人工智能代替人类寻找物理学定律，人类首先应该改变自己对物理学定律的理解，否则，即使人工智能发现了所谓的“大统一理论”，人类所面对的问题，要么就是这个理论过于复杂而无法理解，要么就是毫无价值。

如果我们以百年的时间尺度来看，物理学确实是在不断的进化之中，很多学科涌现出来，很多学科慢慢地消失了。物理学研究永远不会有尽头，但是关于某个学科的前景，我们身处这个时代，确实难以判断。如果我们以更大的时间尺度来观察人类文明的发展，会发现有明确目标的科学研究不过是刚刚出现的事情。人类想要探索自然规律，理解自身，这种求知的欲望永远都不会减退，科学的探索也永远不会终结。