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当我和其他物理学家在20世纪90年代开始思考额外维度空间时，我们不仅跳出了思想框，甚至跳出了三维空间本身。我们想到了一个世界，在解决问题的每一阶段，它都会变得比我们原先设想的大得多。渐渐地，我们发现该问题潜在的解决方案实际上已经困扰了粒子物理学家许多年。
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即使如此，研究也不是无中生有。它被前人的许多想法与观点所丰富。优秀的科学家互相倾听。有时我们可以通过仔细听、观察或者阅读其他人的工作成果来发现正确的问题或者答案。我们常常会与有着不同才能的人合作，并同时保持真实的自己。
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即使每个人都希望成为第一个解决重要问题的人，科学家却仍然互相学习、分享经验，并且钻研同样的课题。有时，其他科学家甚至在不知不觉中说出了某些有趣的问题和答案的线索。科学家也许有自己的灵感，但他们也相互交换想法以研究出结果，并随时调整想法或者当原来的想法不奏效时再重新开始。想出新方法，并从中有所摒弃，这就是我们周而复始的生活，这也是我们如何取得进步的途径。
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作为研究生导师，我所能扮演的一个最重要的角色就是对学生的好想法保持警觉，甚至当他们还没有学会如何表达自己观点时，我给他们的建议中如果有存在漏洞，如果学生指出来，我仍然会虚心听取。这种往复式的互动也许是最好的教学方法，至少它培养了创造力。
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在科学领域以及其他各种有关创造力的活动中，竞争也起了重要作用。在讨论创造力时，艺术家杰夫·昆斯（Jeff Koons）告诉我们，当他还小时，他姐姐从事艺术工作，那时他就意识到他可以做得更好。一个年轻的电影制片人解释，竞争如何鼓励他与他的同事吸收彼此的技术和想法，以此来完善和提高自己。名厨张大卫（David Chang）直言不讳地表达了相似的想法。在进到一家新餐厅之时，他的反应是：“菜真是太好吃了。我为什么没有想到呢？”
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牛顿一直等到他的结果全部完成才发表他的著作。但是他可能也曾经警惕他的对手罗伯特·胡克——胡克也知道平方反比定律，但是胡克却缺乏足够的计算来证明该定律。无论如何，牛顿著作的出版非常及时，部分原因也是由于他知道胡克的研究与他的有所重叠。达尔文也显然出于认识到阿尔弗雷德·华莱士（Alfred Russel Wallace）正在研究类似的进化理论，才发表他的研究结果——如果他继续保持沉默，他的惊世之见就有可能被华莱士抢先发表。达尔文和牛顿都想在发表他们革命性成果之前拥有整个理论，并不断完善它们直到他们都极其确信自己的理论是正确的，或者至少直到他们认为它们应该是正确的。
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宇宙一再向我们展示它是如何比人类聪明。方程和观测打开了人类的思维空间，并且只有那些拥有创造力的开阔头脑的质疑，才能揭开未来深藏不露的现象之迷。没有确凿的证据，科学家不能建立量子力学。我怀疑，那些认定精确的DNA结构和无数现象可以构成生命的期望，它们几乎是不可能的，除非我们可以弄清那些现象或者解开那些方程，它们告诉我们什么东西会存在。希格斯机制太巧妙了，原子的内部运行方式与粒子的行为也同样巧妙，它们隐藏在我们可以看见的现象背后。
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科研是一个系统的过程。我们不必总是知道我们走向何方，但是实验和理论是我们宝贵的向导。准备与技能、专心与耐心、问对问题，以及审慎地信赖我们的想象，都将帮助我们寻求理解、寻找答案。因此我们要开放头脑，保持与其他人的交流，致力于比我们的前辈和先贤做得更好，并且相信答案存在。不管出于何种目的，哪些独立的特别技能可以投入进来，科学家将继续向内、向外搜寻，期望了解宇宙所蕴藏的更多奥妙机制。
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叩响天堂之门：宇宙探索的历程 结语 寻路宇宙边缘
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当我第一次看到德国媒体对我的物理研究或者说我的书《弯曲的旅行》[83] 的报道时，我惊讶于短语“宇宙边缘”重复出现的次数。对于看似合理而又似乎在文章中随机出现的这个短语，最初我找不到清晰的解释。后来我才发现，这个短语是电脑将我的姓“Randall”从德语直接翻译出来的结果。[84]
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我们的确正处于宇宙边缘，在小尺度与大尺度上都是如此。科学家实验上能探索的范围从弱尺度10-17 厘米到宇宙尺度1030 厘米。我们不能确定什么尺度限定了将来研究范式的转变，但是许多科学的考虑聚焦于弱尺度——即实验正在探索的大型强子对撞机与暗物质的尺度。同时，在理论方面，物理学家还在继续从弱能标到普朗克能标的探索，我们都在试图填补我们理解中的空白。认为人类已经看透了自然中所有事物，是一种傲慢的想法。新的发现无疑还在等着人类去探索。
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现代科学的纪元仅仅代表了历史时间线上的一个闪光点。从17世纪科学的诞生开始，从技术与数学的进步中得来的卓越见解，一直带领我们走在一条通向理解世界的漫长道路上。
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本书探讨了一些问题：当今的高能物理学家和宇宙学家如何决定他们的研究道路，以及如何将理论与实验结合起来，以使它们可以揭示更深刻、更基本的问题 。大爆炸理论为宇宙当前的膨胀作出了解释，但是它没有回答宇宙更早时期的问题——暗能量与暗物质的本质是什么。标准模型预言了基本粒子的相互作用，但是它也没有解决为什么它的性质就是我们所见到的那样。暗物质和希格斯玻色子的答案可能近在眼前——就如同新的时空对称性和新的空间维度一样。我们也可能足够幸运可以尽快回答这些问题。或者如果相关的质量太重或者粒子的相互作用太弱，我们还需要等上一段时间。无论如何，只有先提出问题并努力寻找，我们才可能知道答案。
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我也呈现了一些更难于证实的猜想。虽然它们拓展了我们的想象而且可能最终与现实相连，但它们也可能仅仅停留在哲学与宗教的范围之内。科学不能证伪多重宇宙的景观（就这一点而言，这想法就像上帝一样），但是要想证实它们也是不可能的。即使如此，某些多重宇宙的性质，例如可以解释等级问题等，确实具有可以检验的效应。科学家的任务是把这些效应挖掘出来。
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《叩响天堂之门》的另一个主要内容是探索科学思维的一些概念，例如尺度、不确定性、创造力、理性和批判性推理等 。我们相信，科学将朝着问题答案的方向迈进，而复杂性也将与时俱进，甚至在我们获得有血有肉的解释之前它仍会如此。答案可能是错综复杂的，但这不能成为我们放弃信仰的理由。
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理解自然、生命以及宇宙是极其困难的问题。我们都愿意更好地了解我们是谁，我们从哪里来，我们要往哪里去，进而将精力集中在比我们自身更大、比最新的小发明和风尚更持久的事情上面。我们很容易看出为什么有些人转而向宗教寻求解释。如若没有事实也没有启发人的解释来展现那些令人吃惊的关联，科学家目前所给出的答案在以前看来就是极难猜测到的。用科学方法思考的人们拓展了我们对世界的认知。我们面临的挑战是如何尽可能多地理解新事物，而好奇心（不受教条的束缚）正是我们所需要的。
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合理的质疑与傲慢之间的分界线也许对某些人来说是一个问题，但在回答关于宇宙组成的问题上，最终，批判性的科学思维才是唯一可信赖的方法 。当前一些宗教运动中的极端反智主义组织与传统的基督教传承水火不容，更不用说与进步和科学相容了，但是所幸它们并不代表所有宗教或者智力的思潮。许多思考方法（甚至宗教的）将已经存在的范式与挑战结合起来，并且允许想法发生演变。于我们而言，进步牵涉到将错误的想法摒弃、将新想法建立在正确的思想之上。
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我很欣赏美国国家科学院前院长、现任《科学》杂志主编布鲁斯·阿尔贝茨（Bruce Alberts）最近一场演讲中的观点，他强调，对创造力、理性、开放性以及容忍性的需求，是科学与生俱来的本性 。这种众多素养的强力组合，被印度第一任总理贾瓦哈拉尔·尼赫鲁（Jawaharlal Nehru）称为“科学的本性”。[1] 在现今世界中，科学的思考方法是很重要的，它为处理许多社会、实践与政治中的棘手问题提供了必要的工具。我愿意用与科学和科学思维方式相关的更进一步的思考来作为本书的结束。
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今天，某些错综复杂的难题可以解释成为技术、大量信息与原始计算能力的组合。但是许多主要进步（科学的或者其他的）仅仅需要来自于大量个体或者小规模群体的思考，他们是受启发在相应难题上研究了很长时间的个人。虽然本书集中介绍了自然和基础科学的价值，但是纯粹的、求知欲所驱使的研究（与科学本身的进步一起），已经带来了技术的突破，并且完全改变了我们的生活方式。基础科学除了为我们提供解决疑难的重要方法，还促进了技术的不断进步；技术则结合了更多的科学思考从而吸纳其创造性和原理性，而技术的进步又反过来帮助我们发展明日的科学 。
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现在的问题是，如何在现有框架下提出更大的问题。我们如何为技术设定一个长期发展的深远目标？甚至在一个技术的世界里面，我们需要想法与激励齐头并进。公司在制造一些必需的小电子产品时可以做得非常成功，也很容易陷入对新产品的追逐中。但是仅仅保持这种做法会掩盖我们对技术的真实需求。虽然iPod能给我们的生活带来乐趣，但是有iPod的生活方式并不能帮助我们解决今天世界上的重大问题。
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在一个关于技术与发展的会议的小组讨论中，《连线》杂志的创始人之一凯文·凯利（Kevin Kelly）说过：
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技术是宇宙最强劲的推动力。
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如果果真如此，那么科学就该对这个最强劲的推动力负责，因为基础科学是技术日新的根源。电子的发现并不存在隐秘的动机，而电子决定了我们世界的面貌。电力也只是一个纯粹的智力发现，而我们的星球现在却随着电线、光缆而脉动。甚至量子力学——原子中的深奥理论，也成为贝尔实验室的科学家们开发晶体管（技术革新的基本硬件）的关键。然而，早期原子的研究者却并没有人相信他们正在做的研究将来会有任何的应用价值，更不用说制造出了像计算机这么伟大的机器以及它所带来的信息革命了。基础科学知识和科学思维方法对于深入研究现实的本质都是必要的，最终将引导我们在认识上的突破。
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