我总是从上课的第一天开始,就向我的学生解释这一点。我试图从他们那里夺走他们所拥有的为数不多的确定性。现代物理学告诉我们的、让我们理解的一切,都只是现实的一小部分。物质,所有的物质—羊角面包和大海,树木和星星,所有的星系和星际气体,黑洞和宇宙背景辐射的残留物,总之,我们能够假设的一切或直接用功能最强大的望远镜和最现代的科学仪器所观察到的,只占整个宇宙的5%。剩下的95%对于我们来说是完全未知的。
这就是所有现代科学的归结:几个世纪的学习和研究,诸如量子力学和广义相对论等概念革命,一种源于对日益复杂的技术控制而产生的广泛的全能感……但最终,充其量只是几滴知识散落在茫茫无知的海洋中。
这是我们职业的美。有趣的是,每个人都以为我们很博学,而我,每一次都在内心偷笑。我尽我所能地解释,唯一让我们有所不同的是一种微妙的意识。我们只是更清晰地意识到我们的无知有多么巨大。我们发表声明时更加谨慎。我们知道自己可能会犯错,即使是与总体框架不一致的最小细节,我们也会给予重视。
当我试图说明,对于一个科学家来说,我们通常所说的“现实”是一个虚假的概念,很难去严格定义的时候,看到那些听我讲话的人眼中露出的惊奇时常让我感到有趣。即使是我们充满信心前进的日常现实,也比乍一看上去复杂得多。我们在喝咖啡时搅拌糖所用的茶匙是我们熟悉的东西。如果我说我是一个物理学家,但仍然不太明白我们称之为茶匙的东西是什么,每个人都会认为我疯了。如果我试图准确地描述它,那不可避免地会遇到严峻的困难。一个茶匙是由大量的原子组成的,这些原子交换着电磁相互作用的剩余化学键,并将其自身组织成穿过无数个单独微观层的宏观结构。持续不断的夸克和胶子,也就是我们在加速器中创造的粒子,沉浸在连续而混乱的电子流中。然后原子振动,旋转变化,分子蒸发,杂质沉积,不同波长的光被吸收再重新发出,与宇宙其他的部分进行电磁和引力相互作用。这个描述与常识下的短语很难调和,诸如:“一茶匙就是一茶匙”,“这是一块金属,其造型便于将少量的饮料送到嘴里”等。这很难让人们信服,即使你动作非常快,你拿起的茶匙也永远不一样,仅仅将视线挪开一瞬间,你也不能确保,你看到的这个在杯碟边缘的茶匙和刚刚浸入咖啡的那个恰好是相同的。