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弦理论如今在学术机构里独领风骚，年轻的理论物理学家如果不走进这个领域，几乎就等于自断前程。即使在宇宙学和粒子现象学等弦理论没有任何预言的领域，研究者们也常在讲话或文章的开头声称他们相信他们的工作将来可以通过弦理论推导出来。
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有很好的理由把弦理论认真看作一种关于自然的假说，但这不等于说它是对的。我为弦理论工作过几年，因为我那时非常相信它，很想凭自己的手解决它的关键问题。我也相信除非我像专业人士那样熟悉它，否则我没有资格发表意见。同时，我也在其他方向做过一些工作，它们也有希望回答基本问题。结果，有人怀疑我在争论时有点儿两面派。有些弦理论家说我“反弦”，这不能说一点儿不对。如果不是曾经为它着迷，感觉它可能成为真理的一部分，我是不可能花那么多时间和精力去做弦理论的，也就不会在它的问题的激发下写三本书。我不会支持科学以外的任何事情，也不会反对任何事情，除非它威胁了科学。
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但是，除了和同事的关系而外，还有很多事情也出了问题。为了研究，我们物理学家需要重要的资源，那主要来自我们的公民——通过税收或者基金。他们需要的回报只是希望有机会通过我们的肩膀看看我们是如何前进的，深化了多少关于我们共同的世界的知识。与公众沟通的物理学家，不论通过写作、谈话、电视还是网络，都有责任说出真相。我们必须谨慎地在讲成功的同时也讲失败。其实，真诚面对失败不会损害我们的事业，反而会促进它。毕竟，支持我们的人生活在现实世界，他们理解任何事业的进步都需要真正的冒险，也都可能遭受失败。
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近年来，许多面向大众的图书和杂志都描述过理论物理学家正在探讨的新思想。有些叙述根本就没有用心解释新思想距离实验验证和数学证明还差多远。公众渴望知道宇宙的奥秘，我觉得有责任保证本书讲的故事都尊重事实。我希望把我们不能解决的各种问题都呈现出来，说清楚实验支持什么，不支持什么，并把事实与猜想和智力的时尚区别开来。
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首先，我们物理学家要对我们的未来负责。正如我后面要说的，科学基于一定的道德规范，而道德规范要求其实践者必须诚实。它还要求每个科学家应该是他所信仰的事物的法官，于是每个未经证实的思想在被证明之前将面对众多怀疑和批评。这反过来要求我们应该欢迎不同的方法走进科学群体。我们做研究是因为即使我们中最聪明的人也不知道问题的答案。答案经常在主流以外的某个方向。在那些情形，即使主流猜对了，科学的进步也需要那些抱不同观点的科学家们的支持。
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科学需要在同一与多样之间达成微妙的平衡。因为我们很容易欺骗自己，因为答案未知，不论多么训练有素、多么精明的专家，都可能反对即将成功的方法。因此，为了科学的进步，科学群体必须支持任何一个问题的不同方法。
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很多证据表明，这些基本原则在基础物理学中不再受人尊重了。虽然大家都赞成多样性的说法，做起来却不是那样。有些年轻的弦理论家告诉我，不论相信与否，他们感觉做弦理论很压抑，因为它在大学里成了通向教授职位的入场券。他们说的是真的：在美国，追求弦理论以外的基础物理学方法的理论家，几乎没有出路。最近15年，美国的研究型大学为做量子引力而非弦理论的年轻人一共给了三个助理教授的职位，而且给了同一个研究小组。当弦理论还在为科学争斗时，它在学术圈里已经赢了。
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这伤害了科学，因为它抑制了其他方向的考察，而有些方法是很有希望的。尽管这些方法的投入不够多，但有的已经赶在了弦理论的前头，可能为实验提出了明确的预言，目前正在进行中。
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1000多个最聪明、受过最好教育的科学家在最好的条件下研究的弦理论，怎么会面临失败的危险呢？这令我困惑了多年，不过现在我想我知道答案了。我认为将要失败的不是什么特别的理论，而是一种科学作风，它适合我们在20世纪中期遇到的问题，却不适合我们今天面临的基本问题。粒子物理学的标准模型是一种特殊科学作风的成功，从而在40年代独领风骚。它迥然不同于爱因斯坦、玻尔、海森伯、薛定谔和20世纪初的其他科学革命者们的科学作风。他们的工作源于时间、空间和物质的最基本问题，他们将自己的工作视为他们所熟悉的更广大的哲学传统的一部分。
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在由费曼、戴森等人发展起来的粒子物理学方法户，不需要再考虑基本的问题，这就使他们从量子物理学意义的争论中解放出来，而他们的前辈却一直纠缠于那些争论，并带来了30年的飞速进步。事情本应如此：解决不同的问题需要不同的研究风格。发挥已有框架的应用，与起初搭建那些框架相比，需要截然不同的思想和思想者。
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不过，正如我下面要讲的，过去30年的教训是，我们眼下的问题不可能通过那种实用主义的科学路线来解决。为了让科学不断进步，我们要再次面对空间、时间和量子理论的基本问题。我们会看到，科学进步的方向是将理论带回实验来检验，引领这个方向的人，赶上了发现新思想比追赶新潮流更容易的时代，而且他们主要也是以20世纪初的先驱者们的风格做科学。
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我想强调的是，我并不针对弦理论家个人，我知道他们有些是卓有成就的物理学家。我会第一个站出来说，他们有权利追求他们认为最有希望的研究。但我非常担心那样一种趋势，大家都在支持某一个研究方向，却冷落了其他有希望的方向。
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正如我想说的，假如真理所在的方向需要我们重新思考关于空间、时间和量子世界的基本思想，那么那种趋势可能带来悲剧性的后果。
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物理学的困惑 致谢
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每本书都先有一个想法，而本书的萌芽要感谢John Brock-man，他发现我想就民主与科学问题做点儿事情，而不是写一本模糊的学术专著。那是本书的一个主题，但正如他预见的，在特殊的科学争论的背景下，论证会显得更加有力。我要感谢他和Katinka Mastson，他们一直支持着我，请我加入第三文化组成的群体。他们为我提供了我的专业之外的氛围，改变了我的生活。
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没有哪个作者能遇到比Amanda Cook更好的编辑了，如果说本书有什么好的地方，那要归功于她的指导和参与。SaraLippin-cott以任何作者都羡慕的优美和准确做好了一切。和她们合作是我的荣幸。Holly Bemiss, WillVincent和HoughtonMifflin的每个人都满怀热情和技巧地关注着这本书。
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在过去几十年，许多同事都花时间教我弦理论、超对称和宇宙学。其中，我要特别感谢Nima Arkani-Hamed, Tom Banks, Mi-chaelDine, JacquesDistler, MichaelGreen, BrianGreene, Gary Horowitz, CliffordJohnson, RenataKallosh, JuanMaldacena, Lubos Motl, HermannNicolai, AmandaPeet, MichaelPeskin, JoePolchins-ki, LisaRandall, JohnSchwarz, SteveShenker, PaulSteinhardt, Kel-logg Stelle, Andrew Strominger, Leonard Susskind, CumrunVafa和Edward Witten，感谢他们的时间和耐心。如果说我们还有不同的意见，我希望本书不是最后的陈述，而只是小心组织的论证，是我为正在进行的对话的一点贡献——我是怀着对他们的努力的敬意和尊重参与进来的。如果证明世界是11维超对称的，我会第一个站出来欢呼他们的胜利。但是现在我要预先感谢他们允许我解释，为什么我经过长期思考以后不再相信有那种可能。
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这不是一段学术史，但我确实在讲历史，几个朋友和同事慷慨地花了很多时间给我讲了真实的故事而不是久远的传说。Julian Barbour, JoyChristian, Harry Collins, JohnStachel和AndreiStari-nets给我整个手稿加了专业注释。为了使本书尽可能浅显易读，我对注释进行了选择，产生的错误当然是我个人的责任。错误的修正和进一步的思考将贴在本书的网页上。读过手稿并提出过批评的其他朋友和家庭包括Cliff Burgess, Howard Burton, Margaret Geller, JaumeGomis, Dina Graser, Stuart Kauffman, JaronLanier, Janna Levin, Joao Magueijo, Patricia Marino, FotiniMarkopoulou, Carlo Rovelli, Michael Smolin, PaulineSmolin, RobertoMangabeira Unger, Antony Valentini和Eric Weinstein.ChrisHull, JoePolchins-ki, Pierre Ramond, Jorge Russo, MosheRozali, John Schwarz, An-drew Strominger；Arkady Tseytlin也帮我澄清了一些具体的事实和问题。
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多年来，我的研究得到了国家科学基金会的资助，对此我非常感谢。但我无比幸运地遇见了一个人，他问我，“你真的想做什么？你最疯狂、最雄心勃勃的思想是什么？”接着，出乎我的意料，Jeffrey Epstein给了我寻找我自己的答案的机会，令我难忘。
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本书的部分内容是谈有关科学共同体的价值，我很幸运地从量子时空的先驱者那里知道了我的价值：Stanley Deser, David Finklestein, JamesHartle, ChrisIsham和RogerPenrose。如果没有别人的支持和合作，我不会有任何结果。特别是AbhayAshtekar, JulianBarbour, LouisCrane和CarloRovelli。我还要感谢我最近的合作者Stephon Alexander, MohammadAnsari, OlafDreyer, Jerzy Kowalski-Glikman, JoaoMagueijo，特别是FotiniMarkopoulou，她不断的批评和挑战令我保持冷静而不自以为是。还应该说明的是，如果没有更多的不赶潮流而投身物理学基本问题的物理学家、数学家和哲学家，我们的工作是不会有意义的。本书首先要献给他们。
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如果没有朋友们的支持，我的工作和生活将贫困潦倒；他们不但让我做科学，也让我在更广大的背景下认识了科学。这些人包括SaintClairCemin, JaronLanier, DonnaMoylan, ElizabethTurk和MelanieWalker。
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每本书都是带着地域的精神写作的。我最早的两本书是纽约和伦敦。这本书则带着多伦多的精神。Pico Iyer称它为未来之城，我想我幸运地知道那是为什么。在2001年9月的某个时候，我一个外乡人来到这里，受到了大家的欢迎。我首先要感谢Dina Gra-ser，当然还有CharlieTracyMacdougal, OliviaMizzi, Hanna Sanchez和港湾帆船俱乐部（如果你去年春天没在水上看见我，就是因为它！）的其他伙伴。
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我要感谢Howard Burton和Mike Lazaridis请我到这里来。他们建立了PI理论物理研究所，对科学的远见和支持，我不知道还有什么更伟大的行动。他们真诚地相信科学的未来，一直投身于研究所的成功，关心科学的人应该对他们报以最高的赞美。我特别感谢他们为我提供了一个机会，那是我个人的机会，也是科学的机会。
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