按照超弦的观点，所有我们原来认为是基本的粒子，也即无内部结构的点粒子，实际上并不是点，而是弦构成的小环，它们在空中移动并振动。
这些弦到底是什么？我们应该怎样想象它们？
让我们考虑以往的关于基本粒子的图像，这时只有一个点，当粒子运动时，可以想象它刻画出一条线，即所谓的“世界线”（ｗｏｒｌｄｌｉｎｅ）。现在，在超弦理论中，任何时刻粒子都是个小环，可想象为绳套或诸如此类的东西。随着时间的发展，这个小“绳套”在空间运动并描出一个管状的东西，叫作“世界面”（ｗｏｒｌｄ　ｓｈｅｅｔ），这就是超弦方案中的粒子轨迹。
所以我们必须认为粒子是有内部运动和内部结构的物体，是吗？
对。就如原子，我们知道它是复合粒子：电子环绕原子核旋转，而原子核由质子和中子组成，质子和中子又是由所谓的夸克构成。按照超弦理论，夸克也是有大小的，但不是由某些更基本的成分构成的。我的意思是，夸克中并没有亚夸克。它们由弦构成，但弦没有任何内部结构——它有大小，其典型值我们相信在１０－３３厘米左右，粗略地讲，是原子核尺度的十万亿亿分之一。
如果说所有不同的粒子都是由这些小环构成的，那么我们怎样区分粒子呢？为什么有如此多种我们曾以为是基本的粒子呢？
我想最好用经典弦来考虑，比如我们熟知的小提琴弦，要知道当拨动琴弦时它会以不同的频率振荡——它有不同的谐波。超弦和它有点类似。我们认为，不同的基本粒子对应于弦的不同振动方式，这同在一根小提琴弦上能拨出不同的音极为相似。事实上，超弦的不同振动方式是有限的。我们今天所见到的基本粒子（那些组成我们本身的粒子）仅仅对应于最低的谐波，好比你在琴弦上拨出的最低音。
这么说那些区别，如上夸克和下夸克之间，差不多完全是因为弦的振动方式不同所造成的吧？
对。超弦除了像小提琴弦在空间振动以外，还有一定的内部自由度，这些不能简单地按空间振动来想象，其真正的区别，如上夸克和下夸克之间的区别，大概是由这些内部性质以及空间振动的某种组合所造成的。
能否想象有一天我们拥有足够先进的仪器，可以直接探测到这些小环——真实地将其展示出来而不是仅仅相信它们的存在？
原则上是可以的。但实际上我认为那是极端困难的，为了真正看到粒子内部的这些环状结构，必须作实验探测１０１９Ｇｅｖ的能区，这大约是现在的粒子加速器所能达到能量的一亿亿倍。建造这样一个加速器的费用恐怕是难以想象的，而且可能根本不具备所需要的技术。
我想您是对的。不过假设我们可以达到那样高的能量的话，是否有可能把那些环剪斯从而得到开放的而不是闭合的弦呢？
我相信那大概是不行的，当然那也是一种观点。有些人认为弦可以剪开，如你所说，可以有开弦和闭弦。我本人则倾向于只有闭合的弦的理论。
但若把物质加热到极端的高温，完整的弦也许会分解。不过这仅是推测，我们无法证实。
关于这些闭合的弦还有一个问题，即对于带电粒子，是不是环上带有电荷，而电荷均匀分布其上呢？
让我们回到原先的出发点。不应该认为一个带电基本粒子，比如电子，是包含了更基本的组分，而这些组分各自荷载子电荷从而加起来等于电子电荷。实际上，我们所谓的电荷应该是弦的一个整体性质，当弦的振动方式不同时，它将带不同的电荷。
也就是说，电荷可以看作弦的一种运动性质而不是加在粒子或基本物质上的某种东西。
对。那样想很好。
人们常问电荷是什么，并且通常只能把它当成仅仅是一种基本的特性，但您现在似乎说可以用某种动力学的方法来解释它？
让我们回想一下电荷的真正含义。我们的理解是，有所谓的电磁场与电荷耦合，电磁场使电子绕原子核运动，我们熟知的无线电波也是电磁场。
电磁场实际上是与光子相联系的，而光子也是弦的一种不同振动方式，如同电子一样。所以我们认为电荷实际上是那些以稍微不同方式振动着的弦的某种耦合，而光子与电子是同样基本的。
超弦理论一个不同寻常之处在于这些小环是存在于十维时空而不是普通的三维空间。这有什么必要性？
研究表明，在考虑了量子修正的情况下，要建立一个自洽的弦理论，而同时弦又没有其他的内部自由度的话，理论就必须建立在特殊维数的时空上。如果理论只包括像光子一样整数自旋的玻色子，则最少需要２６维，恐怕我无法给出一种十分简单的描述，这也正是需要数学的原因。
如果我们让理论更全面一些，加上费米子（自旋为半整数，如电子），则临界维数是十。当然，这离我们生活的三维空间加一维时间仍相差甚远。
如果真有十维的话，怎样才能使之与我们感受的三维空间加一维时间协调起来呢？
一种将计就计的办法是，为了去掉多余的六维或２２维，可以把它们像卷报纸一样卷起来。可以把通常的两维空间想象为一张纸，原来是平面的，而如果将它卷起来成为一个小管子，这时本来是两维的平面就被压缩为一维，这一维对应于管子的长度。
所以可以类似地处理多余的时空维数，把多余的六维或２２维弯曲、卷缩起来，留下四维，像报纸管的长度一样。
一定有许多不同的方法做到这一点吧？
当然。人们最初的尝试是写出一组条件，而它们似乎是使卷曲机制自治所必需的，虽然这些条件十分苛刻，仍然有成千上万种不同的方式来完成卷缩。现在一些物理学家正疲于在这成千上万种可能中寻找真实世界的影子。
您的意思是，它们会导致我们所观察能区中不同的物理？
不错。例如某一种卷缩方式可能给出两种光子而不是一种，而另一种方式甚至可能给出三种。也许不同于我们在现实世界中看到的三种电子（这里我包括了μ　和τ子，它们除质量递增以外，与电子极其相似），可能会有第四种更重的电子。但是有许多理由使人相信这是不真实的，所以人们试图建立只有三种电子和一种光子的理论。
所以粒子与相互作用力的数目和性质取决于这些多余维数的卷缩方式——即不同的拓扑结构，是吗？
是的，实际上可以把电子这类粒子的数目与多余维数卷成的孔数相联系。仍以报纸打比方，可以说卷起来的报纸有一个孔。如果对着管子看，只看到在中间有一个孔。另一方面，可想象（至少抽象地）这样卷报纸，使之多于一个孔。按照这些理论中的数学，孔的数目将决定类电子粒子的数目。
似乎我们在用拓扑，也即这些多余维数连接的形状来解释世界，而不是按传统的方法，认为事物原本就是那样。
对。我说过，在超弦理论中，不能将目前似乎是基本的粒子看成由更基本的物体构成。人们通常设想，不同的类电子粒子是由那些更小的组分不同组合而构成的。
但是在超弦理论中情况不是这样的。如前所述，不同的电子，是对应于想象中的“报纸”卷缩起来所得到的不同孔洞。
让我们再来讨论不同的拓扑结构，您似乎是说现在还完全弄不清楚哪一种特殊的拓扑对应现实世界，并且有许多种可能性。这大概是理论的一个弱点，因为它显然不能确定一种唯一的可能性。这是否仅仅由于我们的无知？换句话说，进一步的研究是否可能找到描述现实世界的唯一拓扑结构，还是说永远无法弄清楚？
我认为目前无法回答这个问题。一个可能是当我们进一步更好地了解了该理论，可以发现只有一种确定的方法卷“报纸”，那必然对应于真实宇宙。
但另一种可能是，实际上有许多不同的方法卷“报纸”，而宇宙的不同区域各自选择了不同的方法。那可能意味着，在宇宙的某些区域确实存在两种光子或四种电子。现在我只能说无法在这两种可能中作出选择。
我们之所以确实见到这些粒子或许是与这样一个事实有关，即除非宇宙正好是现在这个样子，否则我们将不存在——就是说，生命无法形成。
我想如果类电子或类光子粒子数目有出入，仍有可能建立某种与宇宙相关的有趣的东西。它看起来将并不正好是我们的宇宙，可能坐在一块讨论宇宙结构的物理学家与我们所见的也不同，但我想物理学家可能总是存在的。
我们是否可以从动力学来理解这种卷缩呢？是否从某种意义上说存在着使多余维数卷缩起来的力，还是仅仅作为某种抽象的数学呢？
在某种意义上存在这样的力。例如弦本身存在张力。比如先前提到的小提琴弦，可以通过改变弦的张力来调整音调。与此相类似，超弦也有一定的内部张力。这时内部张力取决于理论的基本结构，但它确实有着类似的性质。所以这种张力是弦所具有的内禀力。
是这种力使多余维数卷缩起来的吗？
弦的张力确实起了重要作用。从拓扑结构来看，显然不同的卷“报纸”方式之间存在某些界限，有某种东西阻止报纸自动打开，但我们不知道在超弦的情形下那是什么。另外，我们不知道从纯理论出发，这个“报纸管”直径应是多大。我先前估计它在１０－３３厘米左右，也可能是１０－３４或１０－３２，现在没有办法计算其绝对大小，希望将来能找到一些方法。它可能与量子修正之类的高阶效应有关，例如在导电平板间产生作用力的卡塞米尔效应。也许在超弦中有某些类似的东西，但是这尚未得到证明。
关于这种自发紧致化（多余维数的卷起）的动力学似乎是一个尚未被彻底了解的课题。
完全正确。也有可能整个紧致化的想法下星期就会被抛弃。现在有人试图直接在四维时空而不是２６维或十维建立理论，这样就不存在维数紧致化的问题。
那怎么可能呢？
粗略地讲，这是把原来认为是时空的自由度，那些多余的维数，换成纯粹的内部空间的坐标，像先前谈到的电荷。人们发现玻色子理论的２６维和包括费米子理论的十维是不必要的。如果以正确的数学方法转换这些自由度，可以建立少于２６维或十维的理论，这种数学方法讲述起来相当困难。
我觉得那似乎在后退，弦理论一个引人之处是通过构造几何结构，用多余维数的形式来代替原来的抽象的内部自由度和内部性质，去除这些难道不是退步吗？
也许说退步是太感情用事了。我们仅仅是跟着数学和物理发展的脚步，总的说来应是进步而不是退步。
但很可能这些理论与原先的２６维或十维理论只是方法的不同。很有可能我们是在谈论同样的事情，仅仅语言不同而已。
在结束关于高维自由度及其紧致化这个话题之前，我们所谈到的小环是否确实环绕在那些管子上，即环绕在卷起的报纸上呢？
可以想象非常复杂的构形。如果仍用报纸模拟，设想有一个弦环，则可以将它绕在报纸管上一次、两次或更多。
还可以扭曲它？
是的，如果有更复杂的弦的话。可以设想所有的可能性。当你想象扭曲时，应该是一个有弹性的带子而不是一根弦。当然这些是理论提供的其他拓扑性质，尽管我并不认为我们真正懂得它们。
似乎理论物理学家不得不深入到他们原来并不感兴趣的数学分支中，以便更好地把握超弦理论。
确实。我总在书店里留意是否有数学百科全书，以便能够学习诸如同调、同伦这些数学概念以及所有这类我从前从未想过去学的东西！
我们是否可以转向讨论对理论可能的实验证明？我们都同意弦理论是非常美妙动人的，但科学是完全建立在实验基础上的。对超弦理论来说有什么可信的实验依据吗？
我刚才曾提到超弦提供的可能性之一是存在两种光子，甚至三种。这些额外的光子不可能是零质量的粒子，如我们的无线电节目所使用的光子。它们必须有质量，很像几年前在欧洲核子研究组织发现的Ｗ和Ｚ粒子，也可能就是第二种Ｚ粒子，具有超弦所预言的性质。目前在欧洲核子研究组织人们做的一件事就是找寻有关这个额外的Ｚ粒子存在的迹象。
该理论是否还预言了其他种类的粒子？
除已提及的类电子粒子和相应中微子以及夸克以外，可能还有另外的物质粒子类型。它在某种意义上像夸克而又部分地类似电子，即所谓的轻子夸克。这种可能性是超弦提出的。虽然不能肯定轻子夸克确实存在，至少有理由在实验上去寻找它们。
我们有多大的把握在不久的将来用实验来检验理论？
很难说。我们现在对理论的理解还不足以判断新的光子或物质粒子是否真是超弦所预言的那样，甚至没法说那是真正的预言。我们不知道粒子的质量，以及在加速器中需要多大的能量才能产生它。现在我们只是在黑暗中摸索，希望能摸到些什么，也许什么也得不到！
物理学家遇到这类问题时，常做的一件事是转向宇宙学寻找依据。大概在宇宙的最初期，即所谓的大爆炸时期，有许多能量释放出来，我们期望超弦活动在宇宙中留下了我们今天可以看到的痕迹，您认为是这样吗？
那当然是可能的。例如，我们相信宇宙中有所谓的“暗物质”存在，它是不发光的物质，不与光子耦合，所以我们无法用望远镜看到它。但我们可以粗略地测量宇宙中不同粒子间的相互吸引力，看来在可见物质之外确实有隐藏的暗物质表现出引力效应。
我们不知道暗物质是什么，但一种可能是它是某些从大爆炸时期遗留下来的漂浮在空中的粒子。在超弦理论中，至少有一种弦的振动方式（即一种谐波，如果你喜欢这么说的话）可能就是那样从大爆炸中遗留下来的一种稳定粒子。
若超弦理论是正确的话，您是否认为早期宇宙会以非经典的模式演化，并且它的动力学也会因超弦而有所修改？
我想那是肯定的。往宇宙早期推移，则所有我们发现的轻元素，如氦、氘和氚等等，大致是在宇宙诞生１００秒时产生的。大概现有的物理定律可以描述那时的过程，但若再往前走，很可能超弦会对宇宙早期的进化给出与标准模型不同的描述。不过由于对弦理论的理解尚不深入，所以还不能对这种修正作出准确的断言。但可以肯定的是我们必须考虑这样一种可能，即如果回到足够早的时刻，宇宙可能是多于三维空间加一维时间的高维时空。也许维数会增至２６维或十维。
换句话说，我们谈论的卷缩并非一开始就存在的？
对。很可能非常靠近宇宙起点时确实存在２６维或十维时空，随着宇宙演化，出于某些尚不十分清楚的原因，一些维数自发地卷缩起来，然后宇宙就变成了现在这个样子。
从一个哲学味更浓的观点出发，历史地看待超弦理论，物理学家似乎是偶然涉足其中的。现在我们有一套数学方程式，虽然相当抽象，但似乎可以描述所有粒子和相互作用。人们不得不问为什么。是隐藏着什么更深刻的原则呢，还是仅仅出于偶然才找到了启开自然之谜的钥匙？
我承认在十五六年前发现超弦确实是偶然的。事实上，当时人们并未把它当作包罗万象的理论，而仅仅认为它或许能够取代夸克描述核力。接着我们发现弦理论并不能很好地描述核力，而另外发展了规范场理论，其中基本的相互作用如电磁力、强的核力及弱相互作用，都是通过光子那样的自旋为１的粒子传播的。最近１５年来讨论物理学的语言一直是规范场理论。
回到弦理论，我们觉得它像是一种超级规范理论，有数目惊人的对称性，这些我们才刚开始了解。它应包括现在的规范理论，还有许多其他的东西，如爱因斯坦的广义相对论——另一种有大量特殊对称性的理论。现在，弦理论被认为是统一四种相互作用的一种可能的理论。 这引出另一个问题，我想许多外行可能感到困惑：为什么一个关于亚原子物质及其相互作用的理论需要以如此基本的方式处理引力？有什么简单的方法可以看出引力在粒子物理中的重要性？为什么引力是必要的？
我们知道，基本粒子间确实存在引力。事实上，这甚至已经在实验室中观察到了。可以降低一个基本粒子的速度使它变慢，于是会发现其轨迹在地球引力下弯曲。所以基本粒子间一定存在引力，如果打算严格地提出一个包罗万象的理论，就必须在基本相互作用中包含引力。
还有一个更深入的问题。自爱因斯坦及量子革命以来，存在一个从未解决的大难题，即怎样调和引力和量子理论。许多著名的物理学家曾徒劳地努力过，但从未找到正确的量子引力理论。现在好像超弦理论能够做到这一点。至少有些弦理论似乎在高阶修正上都是有限的，这对一个量子理论来说很不寻常。在此之前，人们试图建立量子引力理论时，一旦计算些什么，总是无法控制地出现无穷大，使人们不知所措。但这里我们好像找到了一个可行的理论，这也是人们对超弦理论激动不已的一个主要原因。它可能最终调和２０世纪两个最伟大的物理革命——量子力学和爱因斯坦的广义相对论。
这并非第一次尝试找寻完全统一的自然规律——一个包罗万象的理论，但是否会是最后一次呢？
这只有天知道！你让我窥视一个分明是充满云雾的水晶球。
假如它是错误的，您是否认为这是最后一次机会，用简单的数学语言来描述自然？
我并不认为这是最后一次机会。就我们的粒子物理实验而言，目前可以做到１００Ｇｅｖ的量级，即质子质量的１００倍。引力也有一个内在的质量标度，与所谓的普朗克能量有关。普朗克能量是１０１９Ｇｅｖ，比目前实验室可达到的能量高出许多个量级。
也许在１００Ｇｅｖ到１０１９Ｇｅｖ之间某一处我们将最终找到构造一个包罗万象理论的所有要素。现行超弦理论是个很大胆的推测（有人甚至说它是一种发疯的想法），它假设从１００Ｇｅｖ附近的物理出发，我们可以跳到１０１９Ｇｅｖ。但那可能是一局不好赢的赌博。我们应该把实验能量提高到１０００Ｇｅｖ、１００００Ｇｅｖ，逐步积累知识，直到最终找到那个包罗万象的理论，那当然是很遥远的。
即使目前建立的弦理论不能给出最终的答案，我认为它也达到了相当的高度，可以作为讨论基本物理、基本粒子物理和相对论物理的工具，在今后几年不存在被遗忘的危险。即使不能成为包罗万象的理论，或者在不远的将来不能证明这一点，它仍将保留为我们基本物理学词汇的一部分。
让我们暂时把物理这个话题放一放，从社会学的角度来看一看。您曾写道，超弦已经带来一种“极端的热情”。确实，以我的经验，以往其他理论从未像超弦思想这样打动物理学界，很明显，人们的判断力受到兴奋情绪的影响。但客观地看，还留下哪些主要的问题，除维数压缩外还有其他的吗？
我认为一个重要的问题就是紧致化是否确实必要，或者理论是否能以某种方式一开始就建立在四维时空上。但如果有紧致化，显然我们必须弄明白它是怎样发生的，是什么决定了“报纸”的一种卷缩方式优于其他方式，然后才能计算诸如电子和光子的种数，这是第二个极重要的问题。
还有许多其他重要的问题。例如，我们必须知道为什么不同的基本粒子具有现在这样大小的质量，为什么某些比普朗克能标１０１９Ｇｅｖ轻那么多，以及那些非零的质量从何而来。我们相信质量来自一种神秘的、称为希格斯玻色子的东西，但为了给希格斯玻色子一种有意义的描述，理论必须补充某些东西。许多人相信那就是超对称，超弦的“超”字正是来自于超对称，因为超弦是超对称的弦。超对称似乎是给出粒子质量所必需的。
关于自然界的四种基本相互作用我们已经谈了许多，但差不多在去年有了某种猜测，认为可能存在所谓的第五种力。如果有第五种力，是否可以纳入超弦理论中？
我首先声明我并不很相信有第五种力。我认为它存在的证据非常牵强，我本人从未把它当真。有些人声称可以将第五种力纳入超弦框架之中，我还得说我是抱怀疑态度的，我宁愿静观其发展。
听起来有一个包罗万象的理论确实很伟大，并且如果我们能写下并证明这样一个理论，那将是激动人心的。但那是否意味着物理学的终结，而物理学家该另谋职业了呢？
我不这么认为。事实上大多数物理学家并非致力于发现新的自然规律，他们的工作是进一步理解自然界如何发挥那些已知的定律。他们利用前人建立的理论，或者说拉格朗日量（Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ）和哈密顿量（Ｈａｍｉｌｔｏｎｉａｎ）来做工作。只有基本粒子和引力论领域的物理学家在找寻新的自然规律。如果我们真的找到了一个包罗万象的理论，那么粒子物理与相对论物理就会变得像物理学的其他分支，如固体和凝聚态物理。
也就是所谓的应用物理。
比较之下，恐怕仍有应用和非应用之分。
让我们回到理论的实验证明这个问题上来。大的加速器十分昂贵，我们不能期望将来会有许多大很多的加速器。所以我觉得似乎检验超弦（或其他包罗万象的理论）的重任将落在可以预见的加速器设计上。您在欧洲核子研究组织工作，那里现在建造的一个主要设备是所谓的ＬＥＰ加速器。ＬＥＰ是否有可能检验某些我们所谈论的想法？它有没有足够的能量探索验证超弦所需的能区？
我想ＬＥＰ很有可能找到第二个Ｚ粒子，尽管那也许很不可靠。或许我们只有找到超弦粒子的间接证据才会感到满意。ＬＥＰ计划做的一个实验便是非常仔细地观察第一个Ｚ粒子的性质。从不同角度详细地检查该粒子性质将有助于我们了解附近是否隐藏着另一个粒子。
另外，在ＬＥＰ上我们可以准确地数出宇宙中基本粒子的种数，于是按照超弦理论，这应该使我们能够约束紧致化空间的拓扑结构，并在某种意义上辨别“报纸”是如何卷缩起来的。
还有一种可能，超弦理论中存在某种类型的额外粒子，也许可以在ＬＥＰ或其他加速器上找到它们，比如行为像传统的夸克和电子组合而成的轻子夸克。据信某些粒子能在ＬＥＰ上产生。
什么时候可望得到结果？
噢，ＬＥＰ定于１９８９年开始做实验。
最近几个月关于英国能否支付得起钱，使自己留在欧洲核子研究组织实验室，以继续作为这个组织的一员的问题存在一些争议。如果英国在验证这些激动人心的观点的时刻退出这个组织，这对英国的科学发展实际上是否可以说是个很大的打击？
我想如果那样的话，将有力地表明英国将退出这门特殊的基础科学。请记住，科学需要创造理论，但同时必须用实验来验证。从欧洲核子研究组织退出意味着基本上断绝了做实验的可能，而没有实验，我无法想象能搞什么科学。
７．阿卜杜斯?萨拉姆（Ａｂｄｕｓ　Ｓａｌａｍ）
阿卜杜斯?萨拉姆是特里雅斯特（Ｔｒｉｅｓｔｅ）国际
理论物理中心主任和伦敦帝国学院物理系教授。他曾对粒
子物理和量子引力中的许多发展作出了贡献，并因在电弱
统一上的工作被授予诺贝尔奖。近年来他把注意力转向了超
弦理论。
一百多年前，人们曾普遍认为物理学正在接近完结：牛顿力学，麦克斯韦电磁学和物理学的其他部分确实描述了自然界的一切，要做的只是填补最后一点细节了。然而随着世纪之交我们可以称为“新物理”的来临这一切都破灭了。但现在，尽管还很模糊，我们又有了这种感觉，要出现一个把自然界的一切都包含在一个统一的描述里的，包罗万象的理论的提纲。这是否仅仅是一个幻影，还是我们真的正在接近理论物理学的顶峰？对于这些新观念您有多大的热情？
如果你是问超弦理论和它的重要性，我是热情的。不过，说到我们能达到一个包罗万象的理论，我个人并不相信。无论如何，我们不应该在一个理论可检验的范围之外相信它。现在，这个包罗万象的理论宣称可以告诉我们普朗克能量（１０１９Ｇｅｖ）以下的所有现象。要在普朗克能量下直接检验一个理论，我们就得有这么高能量的加速器。在可预见的将来设计这样的加速器将至少长达１０光年！所以我们将永远无法直接检验任何在比方说１０Ｇｅｖ以上成立的包罗万象的理论。只有间接检验是可能７
的，但这些不能包容一切。超弦理论之所以令人激动是因为它本身的内在优点，至少我们发现了一个点粒子场论的真正替代品，正是这个点粒子的概念使我们过去的量子引力理论遇到难以克服的困难。
为什么我们想取代点粒子？
因为这使我们有希望建立一个量子的引力理论——这是第一次，这是一个胜利，不管我们是否得到一个包罗万象的最终理论。这个引力理论还统一了夸克，统一了规范粒子——光子，Ｗ和Ｚ粒子，这是个额外的优惠，不过即使没有这种统一，我也会认为超弦是个重大的发展。
弦和点粒子到底有什么区别，使它有这样好的前景？
我们用有限大小的东西——１０－３３厘米大小的弦代替点粒子。弦理论提供了玻尔会喜爱的东西——一个有限的基本长度——１０－３３厘米。但是尽管有这有限的长度，理论还是局域的。这是其妙不可言之处。
在什么意义上说它是局域的？
在它保存了因果性的意义上，类空的事件彼此不会互相干扰。
弦理论的妙处在于，虽然我们处理的是延展的客体，弦的相互作用却发生在一点——它们并不发生在整个弦上，弦在它们上的一个点分开或重连，并且弦彼此间也仅在一点处接触，这就是它们局域性的奥妙所在。
那么弦不仅是物质粒子的一个模型，还是这些粒子的相互作用的模型？
是的，从这个观点看，弦能否解释全部物理是第二位的。弦理论的提出已有十多年了，但就连它们最热烈的提倡者也没对这个特别的优点给予足够的强调——它们可以提供一个局域的、满足因果关系的量子引力理论。
是什么原因使它们突然这么流行？
这理论可以消除反常，如果把引力与一特定的杨－米尔斯（Ｙａｎｇ－Ｍｉｌｌｓ）场统一起来的话。格林和施瓦茨的这个发现使得一方面可以把引力和一套特定的杨－米尔斯规范粒子统一起来，另一方面，反常的消除使这理论可能是有限的。
我们还需要严格证明这理论给出有限的结果，不过，前景看来很好。
您能解释一下有限性是怎么回事吗？
过去提出的量子引力理论多数都给出无限大的结果。设想一个人想算一下一个引力子被另一个引力子的散射，弦以前的量子引力理论的回答总是：无限大。这样的理论是没有用的，也是不自洽的。超弦理论是第一个量子引力理论，例如保证给出引力子被引力子散射的有限结果。
有趣的是，在以弦为基础的量子引力理论中引力并不是被强调的部分。
这里我想重复一下帝国学院克里斯?依沙姆（Ｃｈｒｉｓ　Ｉｓｈａｍ）的话。他说当他是个学生的时候，他开始在量子引力领域里工作时，希望在引力理论中加入适当的一致性条件有可能解答引力为什么应被量子化的奥秘。换句话说，他想从爱因斯坦的广义协变性导出普朗克量子化。弦理论表明情况恰好相反，我们发现普朗克量子化必须首先被引入，而爱因斯坦的引力将作为导出的概念出现，这是由于我们赋予弦的一种性质——标度不变性，这是爱因斯坦的同事荷尔曼?魏耳（Ｈｅｒｍａｎｗｅｙｌ）引入的，而爱因斯坦并不喜欢。
我想爱因斯坦一定会心烦意乱。
他会心烦意乱的，他曾温和地责怪魏耳用他的观念把所有的人引入歧途。应当承认，魏耳的观念是在四维时空、没有弦概念的情况下引入的。不过，爱因斯坦写信给魏耳说，他到老也不会接受这些观念。
如果这些超弦理论是有限的话，那确实很有说服力。不过，最好是有些确定的可以检验的新预言，而不仅仅是重新得出我们已经知道的物理。这些新观念是否将导出些确定的预言？
噢，是的。有一些预言。比如，几乎所有超弦理论都预言有一个新的Ｚ０粒子。一个Ｚ０粒子就像一个重光子，一旦我们知道它的质量，将是一件很重要的事。我们现在还不知道这个质量应该是多大，但是设想它能被一个弦理论所预言并计算出来——就像弦以前老的Ｚ０那样——你或许能记起那是电磁力和弱核力统一的信号。新Ｚ０将提供所有相互作用力——电弱的，加上强核的，加上引力的——被弦所统一的决定性检验。
那个质量是否在可以达到的范围内？
这我们还不知道，一个象样的有预言力的质量理论还不存在。
但是在弦的情况下，有一个关于被隐藏物质的预言——一种新型的物质，这也可能会有它自己的生命力。
这些现在还都是些苗头。我不能说这是像老的Ｗ和Ｚ０粒子那样可靠的预言，它们已被鲁比亚（Ｒｕｂｂｉａ）验证了。我们希望能有这样可靠的预言并被验证。
您刚才谈到超弦理论一个很迷人的方面，即由我们的物质的一个拷贝所形成的另一个宇宙。您能简单地描述一下吗？
这个观念是，有一个副本宇宙，它与我们仅仅通过引力相联系。有趣的是这个不可见宇宙将决定我们的宇宙里超对称破缺的方式。这样一个理论将揭示：是什么决定了可见宇宙中的质量差。
换句话说，另一个宇宙的存在将通过基本粒子的质量显示出来？并且我想我们的宇宙将对它有同样的影响？推测起来这应是一种对称的安排。
我想是这样。我不认为任何人已经详细考虑过另一个宇宙将是什么样。谈到这另外的宇宙，您说我们只通过引力与之相互作用。那么，比方说我们将注意到其中的一个黑洞，但却无法发觉这屋里来自那个宇宙中的原子，这些原子将径直穿透我们？
大黑洞除了它们产生的引力效果外也不会显示出来，就像《一千零一夜》中的不可见的神灵。不可见宇宙中可能也有它自己的带电荷的夸克，自己的Ｗ，自己的光子。不过这些光子不能使不可见物质闪光，因为它们不与可见宇宙中的任何东西相互作用。不过我想强调一下，超弦理论并不是唯一假设存在这种有引力但在其他方面则不可见的宇宙的理论。
超弦和宇宙弦有什么联系吗？
可能有。这种联系的可能的理由是，我们的宇宙在开始时很小，里面包含小的弦，当宇宙暴胀时这些弦被拽开了。
爱德华?魏廷对这些考虑得比别的任何人都多。我倒乐于知道他的观点。
再回到超弦理论面临的问题上来，您曾提到有限性问题的重要性，因为理论有限就是一个重大的胜利。那么理论的发展有没有其他的问题或障碍呢？
即使理论是有限的，要用它计算，也还是让人头痛的事情！
那不正是我们用上研究生的地方吗！
不！研究生不行。在最清晰易解的表述形式中，超弦也必须处在一个十维空间中：九维空间加一维时间。困难出在我们想得到一个我们生活的四维时空中理论，怎样紧致化其它六维，也许我们能训练电脑做这件事，但研究生不成。
这个包罗万象的理论竟是如此不可思议的复杂，以致我们无法取得进展，这是否意味着有什么地方搞错了？大自然不应该是简单的吗？
大自然是简单的，如果我们用正确的方式看待它，比方说吧，我相信上帝只创造了两个自由度：一维空间，一维时间，什么能更简单呢？然后在某个时刻，有一个到四维的相变，加上六维内部空间，二维是这事的核心，而且这个数不会变成三。
你能在二维中建立起超弦的理论吗？
可以，并且正如玻利亚可夫（Ｐｏｌｙａｋｏｖ）所指出的那样，这是最简单的情况，我相信理论是这样开始的：在二维中有十个基本的场，我们需要这个“十”来消除共形反常，摆脱至少一种潜在的无穷大，这十个场中的一部分会表现为四维时空，其余的六维则紧致化为内部自由度——表现为电子或核子数，在这一图像中四维时空开始于相变的时刻。
空间如何能够在不同维数间跳跃呢？
这是一种普通的相变——如果我们能在二维理论中激发它们，我是说“如果”，现在还没人能做到，但这是我的梦想。
据说从十到四是个很大的问题？
这不假，那是超弦理论中宇宙的复杂之处。
您是否认为变换维数的问题和证明有限性的问题同样困难？
不，我想证明有限性比较困难，因为要用到不熟悉的黎曼面的数学，显然塔赫穆勒（Ｔｅｉｃｈｍｕｌｌｅｒ）在这个领域享有盛名——他是二战期间死去的一位数学家。
但是现在有一大批理论物理学家在忙于从事这方面的研究？
并不是一大批，大多数人是忙着把十维变成四维时空加六维内部空间，这比较简单，现在已发现有许多途径能够做到这一点——不过还没有哪一个足够优美使人心悦诚服，更难的任务——有限性——涉及弦的高阶圈图，它没有吸引很多人为之忙碌是因为太难。
您能否描述一下这些小弦是什么样的？它们是闭合的还是开放的？
描述引力的理论必须对应于闭合弦，这些弦的振动对应于物理粒子，这些粒子必须具有自旋１，２，３……。自旋为１和２的粒子是无质量的，相应于弦的零频，而高自旋的粒子将具有普朗克质量倍数的质量，即１０１９质子质量，自旋５／２，７／２……的粒子的质量也是以普朗克质量为单位的。
建立自旋大于２的物体的理论没有什么数学上的困难吗？
这是理论的一大奇迹，正是由于高自旋它才有限，而更令人难以置信的是这理论还是局域的。
这样的认识是否正确：我们一直以为是粒子的其实是一个在低能量下没有扭动的闭合弦圈？
不，我们谈论的不是单个粒子，弦描述的是一整套高自旋的客体，它们是一块儿的。
那么这样说是否正确：这些弦圈不是在我们看到的三维空间中环绕，而是在高维空间中环绕？
不，那不正确，这弦圈是四维时空中的圈，并可能在多余的六维内部空间中扭曲。
我们的加速器能否真的让我们看到自旋大于２的粒子？
它们的质量都是普朗克质量量级的，所以它们不是在可预期的实验中能直接达到的。
可是如果探测到任何新粒子，那将是很重大的。
噢，是的。比方说，如果理论明确预言一个另外的Ｚ０粒子具有实验可达到的质量，那确实是重大的。
那么如果这真的发生了，而超弦理论成为公认的关于物质和力的理论，又将怎样？您说过实际计算是难的可怕，那我们怎么办？难道我们仅仅盯着这些公式惊叹，把公式贴到墙上并说“这是一个伟大的成就”就完了？
历来如此，拿爱因斯坦的引力（理论）来说，当那三个著名的实验证明爱因斯坦理论比其竞争者要好后，我们就接受它作为真理，后来很长一段时间没有再（用它）作任何进一步的计算，因为太复杂了。
为什么只限于考虑弦呢？我们干吗不考虑更多的自由度？比方说膜？
现在我们有一个否定性定理，它说你不能建立高维物体比如说膜的共形不变理论，所以从膜得不到什么，这是我个人不喜欢的否定性定理，因为这些定理证明中常有许多没写出来的假定，不过有这么个定理——这是个挑战。
显然弦理论深深植根于几何学，我想人们可以说科学始于几何（如果他追溯到古希腊），要是最终我们通过几何构造出世界上所有基本的东西，那将是非常迷人的。
我最近和克里斯托弗?塞曼（ＣｈｒｉｓｔｏｐｈｅｒＺｅｅｍａｎ）——建立瓦维克数学研究所（Ｗａｒｗｉｃｋ　ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓ）的拓扑学家谈过话，我问他怎样区分几何和分析，他说数学家们有一个简单的检验办法：一个人如果秃顶，他一定是个分析学家，如果他有很多头发，他一定是个几何学家！
确实，看来随着粒子物理学的发展，需要引入越来越抽象的结构，以及越来越难懂的数学分支。
我很高兴你能提到这点，因为这也是另一件使我很感兴趣的事，瑞茨?约斯特（ＲｅｓＪｏｓｔ）有一次说，自从量子理论被发明以后，一个年轻人所要学的所有数学就是希腊和拉丁字母表的基本知识，以便给他的方程填满指标，如今再不是这样了！最近几年中我们看到拓扑学，同伦，上同调论和卡拉比－丘（Ｃａｌａｂｉ－Ｙａｕ）空间，黎曼面，模空间——真正的、活生生的数学正在渗透到物理中来，我们了解更多真正的数学，就可以具有更深的洞察力。
有一天，我和我的合作者约翰?斯特莱思迪（Ｊｏｈｎ　Ｓｔｒａｔｈｄ－ｅｅ）谈话。我赞叹我们今天学到的真正的数学——不是人造的数学，他说，你不觉得那会毁了我们的脑子吗？就像伯特兰?罗素（Ｂｅｒｔｒａｎｄ　Ｒｕｓｓｅｌ）在他的自传中抱怨的，写作《数学原理》的工作给他的头脑造成了永久的损伤，我想起了刘易斯?卡罗尔（ＬｅｗｉｓＣａｒｒｏｌｌ）的诗《威廉老爹》
（ＯｌｄＦａｔｈｅｒＷｉｌｌｉａｍ）：
威廉老爹你已老
白发如雪鬓若霜
却还常常拿大顶
偌大年纪岂妥当？
答：
威廉老爹答子曰：
年轻时只怕把脑使
现在既知本没有
多练几趟又何妨。
８．希尔顿?格拉肖（ＳｈｅｌｄｏｎＧｌａｓｈｏｗ）
希尔顿?格拉肖是哈佛大学的一位在希格斯粒子方
面深有研究的教授，并且与波士顿大学和休斯顿大学的
同僚们有很深的接触。他在粒子物理理论的许多方面已
作出了重要的贡献，并由于在弱作用和电磁作用的统一
中所做的基础性工作而获诺贝尔奖，他还积极投身于科
学教育。从科学和哲学上讲，格拉肖是一位彻底的超弦
理论的反对者，他说自己“正在等待超弦的断裂”。
我能以一百年以前，人们普遍相信物理学走到了尽头，剩下的只是一些为“ｉ”加上一点和为“ｔ”加上一横的小事来开始谈话吗？最近，这种观点好像是又被提出来了。有一些人正在谈论着理论物理的登峰造极，谈论着关于自然界的一种包罗万象的理论。您是否认为这又是一个假象呢？
理论物理当然还没有走到尽头。例如，在被称作凝聚态物理的研究中，人们非常迅速而又异常兴奋地找到了一个又一个的新发现。我想你在谈论的只是基本粒子物理而不是整个物理学。当今，粒子物理学家们正处于一个异常激动的境地，因为他们正和研究宇宙学的朋友们联起手来。这次，我们有了这样一个理论，它描述的是微观世界（高能量与短距离的世界）和宇宙的诞生以及我们所能感知到的世界的起源，因此在宇宙学家和基本粒子物理学家之间的这一新联合——出于偶然的原因，由拥有一大批天体物理学家的美国费米实验室（Ｆｅｒｍｉｌａｂ）所代表——标志着一种复兴，而不是垂死。
但是，我们首次真正能够在很基础的水平上写出一个对自然界万物都起作用的完备的理论（一种包括所有粒子和所有力的理论）的希望是否只是幻觉而已？
到目前为止，我们能够写出一个只考虑到核力和电磁作用力，而不考虑引力的关于所有基本粒子的理论。这一理论是构想出来的，而且是专为一些特定目的而构想的，具有一些内在的疑点。例如，为什么粒子质量之间的比例正好是现在这个样子呢？
我们还不具备一种包含引力在内的理论。我们可能有了这样一种理论的开端——但仅仅只是开端而已。我的那些研究弦理论的朋友们，在目前看来是真正的统一理论（即包括引力）的领域中工作，他们说，至少得花上２０年的时间才能开始在引力世界和基本粒子物理世界之间取得联系。
看起来他们对于已经掌握了一个真正的统一理论的精髓这一点非常自信。
正如爱德华?魏廷所说，他们有这样一种感觉，即在有任何理由相信拥有了新的理论之前他们必须要建立５个新的数学分支学科。事实上，他们还没有一个理论，有的只是一些观念的组合，这些观念并非显而易见地构成什么理论，同时，他们甚至也不能认定这样的结构是否概述了那些已经在实验室以及理论物理的研究中所取得的成果。
您认为他们乐观的原因是什么？
他们觉得他们第一次得到了关于引力的一个自洽量子理论，或许他们确信他们得到了唯一自洽的引力量子理论。这可能是真的，也可能不是。这一理论有可能是真实的，并且这一次他们认为爱因斯坦的梦想终于有机会成为现实了。我经常喜欢回忆爱因斯坦，在他生命的最后３０年里，他一直追求这一梦想，因而似乎对那段时期内在核物理学领域出现的激动人心的发展一无所知。
您曾在一次演讲中说物理学家们似乎分立成两大阵营；炼金术士和中世纪神学家。您这句话是什么意思？
我对那些研究弦理论的朋友们感到特别恼火，因为他们不能对客观物理世界作任何说明。他们当中有些人对其理论的优美性、唯一性，以及正确性都深信不疑。那么既然理论是唯一并且正确的，它理所当然地包含了对整个物理世界的描写。在他们看来，无须用任何实验去证实这样一个不证自明的真理，由此他们开始抨击实验的价值。而在英国，我们的有些朋友正从另一个方面，亦即从纯粹经济的角度来攻击物理学。
因此您认为这种试图用非常抽象的方式去统一描述自然界万物的趋势，实际上是对物理学未来的威胁，因为他们动摇了对实验的信念，是吗？
是的，我想这正如中世纪的神学毁坏了当时欧洲的科学一样。毕竟，正是在欧洲，人们才没有看见１０５４年发生的超新星，因为那时他们正忙于争论一个针尖上能容纳多少位天使跳舞这一无聊的问题。
但是不管人们怎么去考虑这些理论的细节，在我们希望去探索而又无法达到的高能领域里有着很多非常有趣的物理。这一说法是确实的，对吗？
这不好说，它还不是很清楚，有些观点认为在那些高能区内不会有令人感兴趣的尚未发现的粒子，那里只是荒漠一片，没有任何粒子。另外的理论却声称在那片所谓的荒漠里充满了亟待发现的新事物。我不知道弦理论家们相信的是什么。我认为他们不知道该相信什么，因为他们无法同低能量情况建立联系，因而也就不能断定那一能区是否存在新的物理，但他们并不在乎，因为无论出现什么情况，他们的理论只要建立得适当，大抵总能解释得通。
即使在这片荒漠中会有所发现，为理解所有的物理，为真正领会这种彻底的统一，我们可能必须直接涉及普朗克能量这些极高的能量。
所以分界线开始起作用了，但我不知道那一分界线的划法是否正确。普朗克能量和基本粒子物理之间的相关性还没有人真正建立起来，它只是来自牛顿引力的一个包含质量量纲的数字。如果愿意，你可称之为普朗克质量，它也许会有某种重要作用，也可能没有。
当然，有人会从您倡导的观点的反面来说向大统一迈进是行将成功，非常漂亮，非常激动人心的，并且会很好地刺激实验粒子物理的进一步工作，而不是阻碍其发展。用建立一个世界大统一理论的目标来劝说人们去为理论的建立付出些什么，劝说人们慷慨解囊以帮助检验这一理论，您认为会有这种可能吗？
会的，只要我们的超弦空想家们认为有必要达到一个我们能支付得起并且能达到的更高的能量的话。如果他们争论说需要有实验，我将举双手赞成。但这不像是他们当中多数人的论点，他们当中很多人只是抽象地确信，建造更大的加速器固然好，就如同找到一种治疗癌症的方法不是坏事一样，但这和他们的工作毫不相干。他们不是高能发展的推动力，只有我们的那些想更多地观察宇宙，搞实验的朋友们才是物理学的真正动力，并且一直就是这样的。
谁将是胜者？
我希望实验工作者们是。我认为观察世界从而了解世界的这一老传统将继续保留下来，同时，我们决不可能只用纯粹理论本身来成功地解决基本粒子物理中的问题。
现在有关实验物理出现了这样一个问题，有相当数量的实验结果是误报的，这些“重大成果”事实上无法被证实。您是否认为实验工作者们在宣布他们的结果时变得有点不大慎重了呢？
实验工作者们向来就不谨慎，我敢保证过去的错误发现和现在的一样多，现在看似多一些只是因为现在没有真正的发现来陪衬而已，至少在过去的５到１０年内是如此。这不是马虎的问题，而是可能影响今天的实验工作者获得全社会的经济与道德支持的一个问题。
你已经谈过了新加速器的不断增长的费用。这一点千真万确，那就是现在的每一个新加速器都比过去的要昂贵得多。然而，今天我们的加速器越来越少了，因为几十年前，美国有３０个大的加速器，而现在只有３个，同时我们还正在集中经费投资于数量越来越少的设备，也许有一天全世界将只拥有一台巨型的设备。反正我们国内的科研经费真正说来是在下降，估计欧洲的情况也如此。随着时间的推移，用不变货币单位计算，花费在粒子物理上的开支是在减少的，其结果是士气开始跌落。我希望欧洲核子研究组织ＬＥＰ的布署，以及其即将产生的使人惊异的新发现会逐步改变这一局面。
您已提及过在诸如凝聚态物理的领域中真正的发现具有很高比例，而此领域在国家科研预算中只占很小的一部分。目前，英国正就如何在大的消费者（像粒子物理学家和天体物理学家）与那些在对社会或许更有潜在作用的其他领域中工作的人们之间进行预算分配的问题展开激烈的争论。您对将预算中的大部分分给粒子物理有何感想？虽然预算有所减少，但还是一笔巨大经费，不是吗？
根本就不能说经费的绝大部分分配给了粒子物理，人们如何计算这个问题非常复杂。例如在我们国家，生物研究方面花费的钱就比在整个物理领域花费的钱要多，差不多相差一个数量级的大小。我相信这种情况也发生在英国，如固体物理学目前在那里可能就没有得到足够的支持，其原因可能和表面看上去所感受的不同。我认为英国在欧洲核子研究组织中分担的经费，和其在国内大概与之持平的基本粒子研究经费并不代表加给英国的额外负担。英国人说他们不能继续支付这笔钱，相反，意大利才刚刚把基本粒子物理预算翻了一番。难道英国就真是一个比意大利更贫穷，更吝啬的国家吗？
回到真正的物理学上来，您认为目前实验粒子物理学家所面临的最引人注目的问题是什么？
有许多。一个问题是钱，就像刚才所讲的那样，另一个是新设备的及时出现。在欧洲，我们正在期待ＬＥＰ的建立，它正以可以合理预期到的最快速度进展，但是从一台新机器的设想到最终动工兴建大概需１０年左右的时间，因此还有几年的时间要等。这就很难对我们年轻的实验工作者们有何激励了，因此也就很难相信在ＬＥＰ竣工之后就能有一大批较年轻的工作者马上投入ＬＥＰ的实验。
还有一个问题是关于在新设备上工作人员队伍的规模。还是说ＬＥＰ吧，它有一个包括４００多名博士的实验工作组。这样就能工作了吗？像这样一个有４００多名科学家的团体能像当年的迈克尔?法拉第一样工作吗？我不知道。当然，这是一种不同的模式，但那些聪明人真能出类拔萃吗？那些真正有大贡献的人能受到训练，并能在那群一起工作的科学家中出人头地吗？令人惊奇的是，到目前为止，我们在欧洲核子研究组织的经验是成功的，因此上面两个问题的回答是肯定的，我希望这一经验能继续下去。
回顾过去大约１０年里粒子物理的发展，看起来使人觉得缺乏令人惊奇的新发现。这不是正好可能预示着粒子物理开始走到尽头了吗？既然情况如此，我们是否应该在未来的１０年中花费更多金钱去寻找这方面的新东西呢？
我当然希望我们继续在粒子物理方面进行探索。如果探索的前方真是一个沙漠，唯一可以证明的办法是走进沙漠几公里。有一点是真的，即有很多更具戏剧性的理论的预言和期望还没有筛选出来。例如，大统一理论预言质子会衰变，但这一现象还没有观察到，这一理论还预言磁单极子的存在，但也没有找到过。正是这一理论预言了只有在高能量时上述现象才会发生。那么这些预言落空的事实可能意味着这些独创的幼稚理论（我说它们幼稚是因为我有点被它们给弄糊涂了）是错误的。因此前方不是沙漠，而是大量有趣的事物亟待人们去发掘。
例如，当今众多反常中最终存留下来的一个令人着迷的例子是关于中微子的问题。我们都知道来自太阳的中微子比我们的太阳理论所预言的要少，因此我们用研究更宽的中微子谱来证实我们的理论。我们知道，如果谁拥有了３０吨镓，那他就可相对有效地证实这一理论。这个实验现在正在意大利和俄罗斯进行，太阳中微子也正被日本人用另一种方法进行研究。这些实验将告诉我们是否我们的太阳理论有很大的错误，或者从另一方面说，是否中微子有质量并且遵从简谐振动的规律。不管是怎样的，这都将代表着基本粒子物理领域中的一个辉煌的新进展。
从其他领域探索太阳结构的实验工作者们正在越来越多地了解太阳。他们正在研究太阳地震引起的太阳运动，由此发现太阳应产生多于那些最幼稚的理论所预言的中微子。由此看出在整个研究领域中一定存在一些非常不合理的东西，也就是说存在着一些使人感到震惊的阴影，而笼罩在这阴影上的面纱最终一定是要被揭开的。
从一个不同的角度看，近年来又有了一些使人心醉的新发现。你说近年没有使人惊奇的发现，但事实上还是有一些的。有一件奇怪的事，宇宙中物质的绝大部分都是不可见的，直到五六年前，天文学家们才开始发现这一点，这使得他们感到非常窘迫。他们曾自认为是研究宇宙中物质（所有宇宙中物质）的人，事实上，他们发现自己只是观察到宇宙中由于某种离奇的缘故碰巧能发光的一点点尘埃而已。大部分物质是不可见的。那么组成这部分物质的形式是什么呢？这对天文学家、粒子物理学家和实验工作者来说同样都是一个问题。也许我们能够在实验室中，在地球上探测到这些使人发狂的物质，从而辨认出它们是什么东西。
展望未来１０年或２０年，假定所称的超导超级碰撞机已在美国建成，它将产生在几年前认为不可能想象的高能，那时最优先考虑的实验将是什么呢？那时又将要去寻找什么样的新东西呢？
奇迹的美妙之处就在于我们不能完全知道奇迹是什么，因此我们所能做的只是去设计力所能及的最好实验范围。当然，在美国，当超导超级碰撞机建成后，我们也只是简单地重复欧洲人已做过两次的实验，不过是在更高能量区域里罢了。我们将在极高能量下，采取和欧洲核子研究组织现在几乎完全一样的作法，使质子和反质子碰撞，或者很可能是使质子与质子碰撞，与欧洲核子研究组织相比，我们的对撞粒子的能量比它们的高几乎１００倍。对撞大体上来说就是，让一个质子和一个朝相反方向运动的反质子相碰撞，同时在碰撞点周围放置着精密的，包括最新固体物理技术的探测器。碰巧，这就是一个凝聚态物理和粒子物理之间存在诸多反馈的领域。我们建造最好的探测器（和加速器相比，其造价只占加速器的十分之一），然后我们可以安坐在探测器后等待奇迹的出现。
但是肯定会有些东西是您期望看到的吧？现行的理论告诉您应该看到而目前的技术又使您无法看到的是些什么呢？
标准理论告诉我们应该看到标准的事物。我们将再次看见那些已在较低能量下见到过的喷注现象和其他奇怪的现象，只不过是能量更高而已。我们将能更好地检验量子色动力学和弱电统一理论。但我们的标准理论只是预言标准的结果，而“真正”的理论（非今天的标准理论）说些什么我们完全不知道。也许有新的力，新的粒子出现，也许将有曾被广泛地称作微光的东西或者是其他一些东西出现，而我的那些搞理论研究的同事给这些东西取了千奇百怪的名字。我们还不能预言它们究竟是什么东西，也许它们是动量异常不均衡的喷注，也许它们会是在碰撞中出现的用目前的标准理论无法解释的单个轻子，也许出现的是根本不属于我们今天的哲学范围内的长寿的粒子，或许还是其他一些我不可能告诉你名字的东西，因为毕竟这是无法预料的，而整个理论正是如此。
能谈谈所谓的希格斯粒子吗？那是当今正在寻找的非常重要的一个粒子，是吗？
这是个难以回答的问题，希格斯粒子可能会出现在ＬＥＰ中。请记住，ＬＥＰ是一架还没有启用过的庞大机器，它根本就还没有建成。一旦建成，很有可能在某种可能的质量范围内找到希格斯粒子，同时超导超级对撞机也可能在另一质量范围内捕捉到它，在这一质量范围内，一个希格斯粒子将会衰变成两个Ｗ和两个Ｚ粒子。是的，我们有很大的机遇找到希格斯玻色子，或者是在粒子质量相对来说较轻时在ＬＥＰ上找到，或是在粒子质量相对来说较重时在超导超级碰撞机上找到。很凑巧，这正是标准理论所不能预言的东西之一——希格斯粒子的质量。
什么是超对称性？您认为这些新机器能够有机会揭示超对称性吗？超对称是最近很长一段时间来最精彩的观念，但现在好像又无半分证据来证明世界是超对称的。什么时候，我们才能见到目前已知的粒子的超对称对偶粒子呢？
超对称是很有趣的笑料。你应该记得不久以前，在欧洲核子研究组织公布的实验数据中有一些严重不合常规的东西，并且在还不能用标准理论来解释的时候，有一些人就趁机跳出来了，大力鼓吹用超对称性去解释这些反常的东西。曾有３种不同的超对称性理论得以发表用来解释这件事。现在我们见到欧洲核子研究组织那时发表的反常东西都被修正过来了，实际上并不存在不合常规，但是在更高能量区域的研究中，类似事件可能还会重演。也许欧洲核子研究组织本身在积累更多数据之后就会再次发生类似事情。无论如何，有可能在某一天超对称性被证实不仅漂亮，而且是正确的。于是会有彩色力理论——另一个狂人理论，也称作复合物质理论，这一理论认为夸克由其他物质组成。毕竟，所有这些东西都可能会被证实为正确的，这当然令人无比惊奇了。
除了在高能量下将聚在一起的粒子撞碎的技术之外，还有另外一种方法有可能用来探索高能领域中的一些现象。我所想的是质子衰变，或者是寻找宇宙中早先的残留物。这些研究是在低能量范围内的，同时也是可能的低预算实验，但它们却能异曲同工地去探索高能量领域。您认为利用这种实验方法的时代已经随着质子衰变实验的失败而结束了吗？
没有。正如你所说，在质子衰变方面作的都是一些不太昂贵的实验，但也很明显，较多的资金投入能使这些实验的结果有一定的提高。正因为如此，日本人希望建造一个更大一些的质子衰变装置，这一装置比当前日本所用的大２２倍，它能够和在大加速器中进行的实验相提并论，成为一项昂贵的实验。同样，在意大利已经建立了一个巨大的地下实验室，该实验室的主要任务就是作你所描述的那类实验。这些实验中有一些将是非常昂贵的，有可能要花费掉５０００万英镑的资金，这绝不是一个便宜的实验。
您认为那些不用加速器，而又能探测高能，并且与现有的实验设计完全不同的实验还占有一席之地吗？
我想我们对正反事物都需要一点。顺便说一下在作质子衰变实验时得到的非常有趣的意外收获。日本人发明了一种专为衰变实验设计的２０英寸光电管，同时也高兴地发现这种管子拥有一个真正的商业市场，因此他们就制造这种管子出售，而英国的电子材料情报中心却不能生产。另一方面，如果人们不去作质子衰变实验的话，是不会造出这种２０英寸的管子的。因此我想我们对各种方面，各种各样的研究都有需要。
这儿还有一个关于偶然发现的真实例子。日本人和美国人都没有在寻找质子衰变中取得成功，但是因为有了那些已经投入应用的探测器，他们却能够探测到来自新的超新星的中微子，这样就验证了天体物理学家的理论假定，也给中微子的质量定出了新的极限值。奇迹真是可以来自任何方面。
我又想到了另一个科学的副产品，即将在美国兴建的超导超级对撞机包括一条非常长的隧道，因此现在美国正在隧道技术，以及怎样便宜地挖掘这一大隧道上大下功夫，有了那种技术，也许我们能只花半价就开通连接英法的隧道。
非常有趣的想法！回到超弦话题上来，您认为这一理论将怎么发展？
我很高兴我的好些同事们埋头于弦理论研究，因为他们这样做正好有效地使我能摆脱他们。那些弦理论与我所了解并且热爱的客观物理世界简直是格格不入，因此我对这些理论也就没有什么兴趣了。对这些在美国和英国进行这方面理论研究的人，我是极为钦佩的。而同时，我将尽我所能将这一比艾滋病更具传染性的超弦理论拒于哈佛之外，但很遗憾我的工作并不十分成功。无论怎样，有些哈佛人仍然正在试图找到一条向上的路，一条从实验到理论的路，而不是去追随那个超弦观念，一个要用做梦也无法达到的高能来建立一个关于脚下现实世界的理论的观念。
承认围绕弦理论研究存在这种流行趋势，那么您认为现在正在进行的物理学研究在发展道路上和５０年前相比较是否有所变化呢？
绝对没有。向来都是狂人们才喜欢突发奇想。这些人中最狂的一位，当然也是最才华横溢的一位正是爱因斯坦本人。经常有一些弦理论朋友在我耳边鼓吹说弦理论将在未来半个世纪中统治物理，其中爱德华?魏廷就这么说过。我想把这话纠正一下，把它变成：弦理论将像克莱因－卡鲁扎理论（是另一种被弦理论基于其上的异想天开的理论，在过去５０年中一直统治着粒子物理）那样来统治未来５０年的物理，也就是说，它根本不能统治物理。
９．里查德?费曼（ＲｉｃｈａｒｄＦｅｙｎｍａｎ）
里查德?费曼是加州理工学院物理系教授，他被看
作是现代粒子物理和量子场论大量理论基础的奠基人，
他因在量子电动力学方面的工作曾获得诺贝尔奖金。作
为近代基础物理的元老之一，他对超弦理论的怀疑态度
尤其中肯。他于１９８８年初去世。
几年以前斯蒂芬?霍金说他认为理论物理的终结已为时不
远。我想他是指近年来试图把所有物理学分支统一到一个简单的
概括性体系的工作取得了进展。这是一个引起争议的话题。对于
这样花费毕生的时间以试图统一物理学某些方面的作法，您是如
何看待的呢？
我花了毕生的时间来达到这步，人们认为答案就在眼前，但一次又一次地失败了。爱丁顿认为靠电子和量子力学的理论，任何事情将变得简单而可以猜测，但正因为简单才会猜错。爱因斯坦认为他就要得到一个近在眼前的统一理论，但他不知道原子核的内部情况，自然无法预测。今天，仍有大量的事物没有弄清，这一点却未被完全地意识到，人们总认为他们离答案很近了，但我不这么认为。
您认为我们现在已经能设想自然界在最深的层次上是统一的吗？就是说，简单的数学表述就可以概括所有的客观实在吗？
在我们的研究领域中，我们有权做任何我们想做的事。这仅是猜想。如果你猜想任何事物可以被概括为几个定律，你可以这样去试试。我们用不着怕什么，因为，如果什么地方猜错了，我们可以用实验检验，实验会告诉我们这是不对的。所以我们可以尝试任何我们想做的。作这样的猜想并没有什么危险。不过在错误的方向上做了大量的工作也许会有心理上的危险，但通常这不是个对错问题。自然界是否有一个终极的，简单的，统一的，优美的形式是一个可以讨论的问题，我不想做什么定论。我想找到答案，虽然我也许活不了那么久。我会尽力探索自然界，但不会预先假定什么。无论自然界是可以用一个简单的公式概括，还是非常复杂，都毫无区别。任何人的猜测都可能通向他所希望的道路。
检验这些最新思想实验中存在的问题之一是一些现象暗示只有在极高能量的情形下才可能产生统一。我认为我们就要达到加速器所能提供高能粒子能量的上限。而由于财政限制，很难预测下一代实验的情况。您认为这些原因会导致理论物理退化为哲学吗？
也许理论物理正在退化，但我不知道将退化成什么。让我先说一些事：我年轻时曾注意到，许多圈内的老人不能很好地理解新思想，用这种那种方式抵制它们，他们非常迂腐地认为这些新思想是错的——比如爱因斯坦不能接受量子力学。我现在也是老人了，有些新思想在我看来很古怪，好像它们是在错误的轨道上运行。现在我意识到其他老人在评价新思想时显得非常迂腐，因此我这么说也可能是非常迂腐的。但我仍然坚持这一点，因为我确实强烈地感到这些新思想是毫无意义的。尽管我知道这种观点的危险，但我没有办法。所以我认为所有关于超弦的东西是奇怪的并且是在错误的方向上，这可能使未来的历史学家感到可笑。
您不喜欢它的什么？
我不喜欢他们不做任何计算。不喜欢他们不检验他们的思想，不喜欢任何与实验不符的东西，他们拼凑了一个借口——说“好，它可能还是正确的。”例如，这个理论需要十个自由度。那么也许有一个方法可以禁锢其中的六个，是的，这在数学上是可能的，但为什么不是七个呢？在他们写出方程时，方程本身就应该定出有几个自由度被禁锢，而不是与实验相符合的愿望。换句话说，在超弦理论中没有任何理由不是十个自由度中的八个被禁锢，而使结果为两个自由度，尽管这可能与实验完全不符。所以它可能与实验不符的事实是非常薄弱的，它不能引出什么，还必须经过许多时间来完善。它看上去不怎么好。
这是研究风格的问题，还是这些人想要做的事情本身的问题。
不，我不知道你可否把它称作研究风格。它是把你的想法与实验比较并确定你的理论是否足够精确的问题。数学上它当然是精确的，但对那些做这项工作的个人来说数学太困难了，他们没有得出严格的结论，而仅仅是猜测。
您似乎在说他们做这件事的方法太不严谨了。
不，这不是不严谨，而是这事太困难了。所以他们无法做一个精确的预言——不是因为粗心，而是力所不及。然而，他们却不断地说这是一个前景很好的理论尽管事实上他们不得不掺入许多猜测。现在可能是十个自由度中的六个被禁锢，也可能是别的情况。例如，这个理论中有大量的粒子，大大超过了我们知道的数目。所
以我们说，好吧，那些没看到的粒子或许有一个巨大的质量——所谓的普朗克质量——从而使我们看不到它们。而那些我们可以看到的粒子没有这么大的质量。但为什么是这样而不是别的呢？答案应该包含在他们写下的理论的结论中。但他们无法显示这点。换句话说，它们没有与实验的真正比较。另外，我们看到的粒子都有一个质量，但这质量的上限比普朗克质量小得多——这是当前实验的限制。而对如何验证这个更大量级质量的情况我们还一无所知。
最后，虽然人们说没有实验为我们提供线索，但这是不真实的。我们有２４个或更多个——我不知道具体数目——与质量有关的神秘的数。为什么μ子质量与电子相比恰好是２０６或不论是什么数，为什么许多不同粒子如夸克的质量正好是它们现在的值？所有这些和其他一些类似的数——大约有两打左右——在弦理论中毫无解释——绝对没有！目前，在我知道的任何理论体系中，还没有一个想法能够就这些质量为什么是现在这个样子提供一点线索。
所以我们已收集到大量的实验事实，只是还没有为它们提供一个合理理论的想象力。这应该是我们的起步之处，也是我们真正的问题所在，因为我们有实验数据来检验，利用这些数据，我们可以摒弃任何能够轻易地拼凑起来的理论。迄今为止，仍然没有一个好的理论。当你看到这些数字时，它们绝对是随机且奇怪的，好像没有任何规律。这对理论物理是一个难题，这些超弦理论根本没有解释它。
我对这些项目的印象是它们建立于广泛的概念之上。在这种情况下，有一些简单优美的数学概念能把每一件事联系到一起，但这只有在一个可能永远无法观测的体系中才是明显的。以后人们只是考虑理论的能量下限，试图拟合这些数据，这是非常琐碎和技术性的。您认为这种哲学方法——万物之中存在某些普适的基本原理的想法——是一个好的激励物理学家的方式吗？很显然它确实激励了一些物理学家，但它可能使我们在研究物理的方法上误入歧途。
我已经回答过这个问题了，即你可以做任何想做的事。唯一的危险是所有的人在做同样的事！也许有一些奇妙的统一原理，事实上，他们猜测的可能是对的，如果我们能显示它就好了。但也存在别的可能，认为应该存在某种统一的表述并没有提出是哪种统一。有无穷多的可能，任何一种都可能正确，或者一种也不可能，我们必须去探索，在尽可能多的方向上尝试。
对以弦而不是以粒子作为基本对象的思想您有何看法？您不认为这种思想有什么吸引人的特点吗？
没怎么特别觉得如此。问题不在于这种或那种想法或是谁被这种想法所吸引——问题在于要有大量不同的想法，并且把它们引向通过观测可以摆脱它们的道路。我的一个朋友——我们都是麻省理工学院的本科生——曾对我说“我认为我懂得了理论物理中的问题就是尽快证明你自己错了！”现在弦理论学家们做的不是这样，因为他们不深究他们的方程却说“噢，也许它就是禁锢了十个自由度中的六个而剩下四个。”而不证明它禁锢了六个或者不考虑为什么不禁锢七个。由于计算的困难他们没有用实验尽量地检验他们的想法是否正确。这意味着他们毫无根据而我不必在这儿浪费太多的精力。
许多从事超弦理论工作的人相信研究这些理论的一个主要原因是它可以处理无限即发散，这些已困扰基础物理学几十年的问题。如果这些理论一劳永逸地解决了无限的这个问题，我想您也许会乐于接受这些理论。
我们欢迎或不欢迎什么取决于它是否符合自然界现象。当然，如果超弦确实解决了无限这个问题，那是令人高兴的。然而我的感觉是——我可能错了——条条大路通罗马，我认为不止一条路可以避免无限。我认为理论不存在无限的说法并不只将我们引导到这个弦理论上来，它应该将我们引向各个方向，因为人的想象力是很丰富的，会找到许多其他摆脱无限的方法，任何方向都可能是正确的。一个理论能避开无限对我来说不是使我相信它是独一无二的一个充分理由。这是我的观点，也许不对，如我所说——我是一个老人。也许这些年轻人比我更能理解没有别的路可走。也许研究得深入一点我也可以明白为什么只有这个方向。然而，我没有看到这一点。
但是无限是那么难以避免以致于如果超弦理论真的证明是有限的，这会成为一个人们相信这个理论令人信服的原因。
如果它与实验符合，那么会的。但是他们说的是，“设想我们认为无法避免无限而突然发现有一个方法可以做到，但无法得出结论。既然理论是令人相信的，它必然是正确的理论。”所以你坐在那儿说“那么，你看，你无法证明它不对。”这我明白。你已经给我解释了所有这些年轻人说的话以及我不理解时他们会说些什么。他们不是在推导，他们仅仅是在表示因为这是他们能构造的唯一模型；因为没法证明它是错的，所以就是对的。好，这可能是他们的动力。他们也许是对的，虽然我不这么看！
假如我们回顾您发展量子电动力学的年代，无限当然是一个难题。从某种意义上说问题的解决是因为您设法把这些无穷大归置起来并放到一边而克服了困难，如果我能这么说的话。
准确地说是的，这是完全符合事实的。
所以无限这个难题困扰了量子场论足足一代人的时间。您认为不同粒子相互作用的基本理论仍然会包含无限吗？或者您认为狄拉克说他不相信任何包含无限的理论是正确的吗？
好，很显然地，在观测中不存在无限——电子的质量是有限的。当我们以传统的眼光考察电动力学并不加任何修正时，我们写出方程计算电子的质量却发现它是无穷大。然后我们不得不玩一个障眼法，说这不是我们预想的计算质量的方法。我们被想象成做东拼西凑的工作，这些所谓“重整”，或“重组”的规则会得出所有结果是有限值并与实验符合的理论。这似乎就是实际情况，但我们不知道这个重组形式是否在数学上自洽。非常有趣的是，这些年来我们从未证明过一种或其他方法是否自洽。但目前假定这个方法是自洽的，那么我们就有了一个“写出错误方程”的数学结构，即，当你得到无限时，通过做这个在１９４７年由三人发明的“减除”游戏，并取极限条件，它就成为一个“有限”的理论，而这就是答案。这是一个数学结构，尽管听起来很混乱。可能会有这么一天，某人仔细地用一种不同的方法计算出不含无穷大的方程组而得到相同的结果。我不是指发明一套新的物理学，而是通过重新组织一下做计算的表述使它不那么令人生畏。
所以这种情况仅仅是数学技巧的问题。但也许是因为电动力学不是自洽的理论，如果是这种情况，从物理的角度看问题更严重得多。如果我们没有一个数学上自洽的理论，我们不得不更多地去了解自然界并且找到必要的对电动力学的修正。对这个分支我们的确有些线索。在一个类似的叫作量子色动力学的理论中（关于夸克和胶子，希望能解释质子等粒子性质的理论），我们可证明其在数学上是自洽的。它包含了无限，而无限可以用通常的方法避免。然而最终结果是数学上自洽的。因此不考虑无限而得到结果一定是可能的。所以我认为那些无限多少是技术性的问题。我们最初写出理论时就已经在错误地表述它了。
当然，对无限的问题只有在不同作用统一的情形下才能得以解决的设想是很时髦的。
是的，由于在量子色动力学情形下的解显然不包含无穷，并且假设能证明电动力学令人不满意而为了使之变得令人满意，它不得不成为一个相似理论的一部分。这意味着对所有相关的不同作用采用某种展开和对称扩充。这是暗示统一理论的思想之一，是一个有力的建议。我现在马上要说，我那时从未认为尝试避开无限会成为一种发现物理规律的方式，而我错了。在预测最佳方式时我已是经常出错的了。
起初你问我关于这些超弦时，经验使我保持了礼貌。我不能肯定地说——我就是不相信它。以前我相信一些理论不会很好，而它们证明是好的，所以我以前已经犯过错误了。
当然，关于无限最困难的问题是有关引力的。在关于任何基本作用的统一的描述中，引力都将占有中心地位，这好像无法避免。对一些人来说引力在任何意义上涉及到粒子物理是很奇怪的，因为在原子的层次上，引力是非常微弱的。您认为有何捷径可以看出为什么引力与这些问题有关？
我很惊奇听到你说认为引力可能不重要。这是物理定律之一。很明显，大质量的物质聚到一起时互相吸引。如果我们要得到一个关于物理世界的理论，然后却不能解释为何大量物质聚在一起，显然我们没有真实地描述世界！所以引力必须出现在任何我们设想的理论中。
但您认为我们需要用引力对粒子物理作修正吗？
修正什么方面？
解决发散的问题。
哦，我没有什么见解。它是可能的，但是我们需要引力的原因是因为引力存在着。我们必须有一个理论能解释我们所看到的。这就是为什么我们必须要有引力，而不管我们是否需要它来避开一些无限。另一个问题是引力理论是否必须是量子力学的理论，如与其他粒子有关的量子力学现象。这个世界不大可能是一半经典一半量子力学的。因此，例如，在同一时刻你不能看到精确轨道的位置和动量的事实——这是我们从量子力学中得知的——也应该适用于引力。我们不可能在用引力决定一个粒子的位置和动量时超过一定的精度，否则我们会陷入不自洽的境地。在试图修正引力理论使它变成量子理论时我们会遇到无限，就像我们在电动力学中所做的，但它们更难以避开，更为严重。我不知道引力对它们怎样起作用。它带来了大量的无限以外的其他问题。
在量子场论中，有一个所谓“真空”的能态，任何物质都处在最低能级。而按照理论——这个能量不是零。现在设想引力与任何形式的能量作用，所以也应该与真空能作用。因此，真空应该有一个质量——等量的质量能——并产生一个引力场。但是事实并非如此！电磁能产生的引力场在黑暗、沉寂、空无一物的真空中应该十分强大，相当明显，但事实上它却等于零！或者小得与我们从理论上的期望值完全不符。这个问题有时被称作宇宙常数问题。它暗示我们在引力理论的表述中忽略了什么东西。甚至有可能麻烦的根源——无限——来自于真空中引力与自身能量的作用。我们从一开始就错了，因为我们已知引力应与真空能作用的想法是错的。所以我认为我们第一件要弄明白的事是如何用公式表述引力理论，使引力不与真空能相互作用。或许我们需要重新表述场论使得从一开始就不存在真空能。换句话说，在引力量子化的问题中有某些神秘的东西必然从一开始就与理论的表述有关。
还有一些概念性问题。如果您把量子力学应用于引力，那么在某种意义上您是把量子力学应用于时空。那么如果我们取整个时空的话，就会得到整个宇宙。近年来量子宇宙学很流行，它试图把量子力学应用于整个宇宙的某些简化模型上。您认为这些概念问题真的是基本的吗？或者它们仅是非主要的？换句话说，在我们对引力量子化取得进展前，我们真的必须理解我们意指的东西吗？比如说，量子力学的波函数？
只有在我们取得进展后我们才能知道什么概念是理论上必需的，什么是不必要的。这是不易事先作判断的。
许多在这方面工作的人赞成所谓的量子力学的“许多宇宙解释”。您如何评价这个解释？
我不知道。你看在这个领域中我们比其他领域的人有更大的优势，因为我们可用实验来检验我们的想法。因此你怎么想除了在心理上有所不同外不会造成什么区别。如果你说“无限是不可能的，我一定要发现一个这样的新理论”，那么你就错定了；但是你设法发现一个新理论而且它与实验符合，即使那个使你考虑新理论的想法不正确。新理论与实验符合的事实很好，你确实发现了一些新的东西。这些预先的关于什么是哲学上自洽的，什么是必要的想法在心理上使你说“我不相信今天的理论，因为都是一派胡言，我必须去发现新的东西！”就像我年轻时说我不相信电子与自身的作用；我去寻找新的解释，并着手去做了；我没有找到合适的东西，而那本来是可能的。这不意味电子不能与自身作用肯定正确，只是心理上的推动力促使你去发现新理论。所以我不反驳也不与那些认为如何如何不可能又应该如何如何的人争论。我将设法找到一个有新的特点的理论，因为理论可能是正确的。对吗？我并不想钻牛角尖，对于人们关于事物必须是什么样的任何合理的想法，我都不想去阻挠，因为它促使人们考虑事物的运行机制。虽不一定正确，却能使人思考。
所以您对这些事持实用主义的观点？
是的，我想你可以称它实用主义，因为所有我感兴趣的只是设法实现一组与自然界行为相符合的规则；而非好高鹜远。我发现许多哲学上的讨论在心理上是有益的，但最后当你以历史的眼光回顾所说过的话，而且是以如此的魄力所说的这些话时，你发现它几乎总是——在某种程度上——废话！
我确信许多人会同意这点！设想事情变得像乐观派相信的那样，在几年内这些超弦的思想被证明是沿着正确的方向而且您早些时候指出的困难也被解决了。那么理论物理会是什么样的一种状况？我们将有一个理论，在表面上，可以解决宇宙中发生的每一件事。但是您相信会吗？您认为一个确定了客观世界的基本单元的理论原则上能解决每一件事吗？如生命与意识的起源问题。
这问题太大了。你说了许多，我得从它们谈起。让我们首先从物理问题开始。完全可能有那么一天，也许就是用超弦的想法，我们可得到一个理论，它能解释我们观察到的一切。通过一个理论假设下的完整的数学分析，我们可以解释μ子与电子的质量比恰好是观测到的数值，其他的也是如此。这个理论正确地预言了自然界的所有方面，也许，理论自身也包含了对宇宙来源的最佳描述。对吧？现在这些问题是基本理论的全部。在真实世界中，海浪拍打海滩，有暴风雨，闪电，风，噪音等等。对这些即使我们知道了所有物理定律也不能直接分析。事实上我们已掌握了足够多的物理定律，在原则上应该能够分析海浪拍击海岸，闪电，以及任何其他事物。但是风、水等的相互作用的细节是复杂的——我们很难精确地分析它们。
仅仅是因为复杂，还是有什么新的基本问题？
很明显，弄清楚所有这些现象并不需要我们刚才谈论的高深物理。仅凭量子力学和原子一类的定律，而无需涉及原子核就足以解释天气了——尽管由于它的复杂性我们事实上没能解释天气。我经常用一个象棋的例子来打比方：一个人可以学会下象棋的所有规则，但不一定能下得好。一个人可以学会物理学所有的规律，事实上，在地球的正常现象的范围内，我们已掌握得足够精确。在一般情况下，我们够了解它们的了。但这不意味着我们能解释所有的事情。自然现象是如此的繁复，我们不能把它们分析得很透彻。现在我相信生命起源问题是这些复杂现象中的一个。物理学已帮助我们了解了分子的行为。我们已取得了这一进展。我们在认识基本定律方面所作的尝试与宇宙的历史以及弄清每一个基本规则的最终结果有着更为密切的关系。物理学当前的局面就好像我们已经懂得象棋，而只是不知道其中的一两个规则。但在这物质运动的棋盘上，这一两个规则没有起太多的作用，不知道它们，我们也能处理得很好。我要说，关于生命、意识以及诸如此类的现象，情况正是如此。这些问题采用什么方法解决以及它们怎样从哲学上解释是一个细致的问题，但它不必等物理学家完全掌握基本定律。我们已经掌握了那些在地球表面的一定条件下产生生命的原子所遵循的定律。
但是当然会有一些人坚持认为当考虑足够复杂的系统时，新的原理就出现了——这些原理本身的运行相当简单，但它们原则上并未包含于基本的内在的物理中。
除了最后一句话以外，你说的都是对的。人们可以那么说，但我看不到任何理由相信它。很自然当事情变复杂时我们应该用新的原理帮助我们分析。例如，在象棋中，把棋子走到棋盘中央可增强它们的威力。这是一个没有明显地写在象棋规则中的原则，但是可以以间接的方式从象棋规则方面来理解。这个原理显然只是得自象棋规则而非别的什么。是的，事实上有许多奇妙的原则，化合价思想，声音，压力和许多其他组成有机体的原则，可帮助理解复杂情况。但是说它们不包含于基本定律中是一个误解。基本定律适用于任何事物。这只是一个寻找方便的方法来分析复杂系统的问题。
是的，我不想说这些新原理可能与基本定律不一致，只是说基本定律不能囊括这些原理。
我不理解这是什么意思。
是这样的，例如，这些原理可能包括了约束条件和系统的真实状态的细节，而这在基本定律中无法得到表达。
我不知道，我不这么看。你可以作许多类比，比如计算机的分析。你发现如果你有某种基本的元件，如与非门，就可以把它们装到一起制成计算机，但另外，为了了解计算机，引入一些概念如中央处理器，存贮器部件和其他等等，这是一个很好的想法。虽然这些部件能用与非门做成仍是事实，但拥有那些高级原理更方便。对于风，不必考虑在基本定律支配下每个分子的确切运动，更实用的是知道何时大量分子大体上沿同一方向运动。我们可以用平均速度等来表示它，并得到风的概念，这并没有以明显的方式存在于定律中。“风”这个词不在基本定律中，但基本定律包含了风的概念。这就是我的看法。
那么我所想的问题是物理与宇宙的关系，虽然我们对宇宙怎样在大爆炸中膨胀知道得很清楚，但基本物理定律中似乎没有考虑宇宙是如何开始的，所以必须给予一定的初始条件。您认为我们可以把宇宙看作完全可以由物理来解释的吗？还是需要什么别的原理。
这是一个非常有趣的问题，因为迄今为止物理学总是具有下面的特点：以一定的形式给出一组定律，这种形式就是如果你给出一定的条件就可以预言下一步会发生的事。换句话说，如果在这儿放３个一种形式的原子，而在那儿放５个另一种形式的原子，就能预言下一步会发生什么。事实上那些定律有不依赖绝对时间的性质，任何时候的定律都一样。迄今为止，物理学从未有过关于这些定律如何开始起作用的历史问题。不存在演变的问题。例如牛顿定律，包括平方反比的万有引力定律，从未说过你何时做测量而定律怎样及时地起作用。对于电动力学、量子力学等定律也一样。可以说它们在时间上是定域的；你可以在任何时候应用这些定律。因此，它们不能应用于宇宙学，因为宇宙学必须包括事情如何开始等内容，这样才能明白其规律。
现在可能的情况是物理学中这类定律可能不完备的。或许定律应绝对地随着时间改变。例如引力随时间变化而且引力的大小与某一时刻距离的平方成反比。换句话说，有可能在将来我们可以对每件事了解得更深入一些，物理学可能由于加上关于独立于物理定律的初始状况的内容而完备起来。
所以您不同意约翰?惠勒（Ｊｏｈｎ　Ｗｈｅｅｌｅｒ）的关于物理定律能解释宇宙的产生的思想吧？您认为我们还需要别的东西吗？
你必须仔细对待约翰?惠勒所说的。因为我不清楚他是在说物理定律应该如此还是就是如此。现在物理定律做不到。我相信就是惠勒也会同意现在已知的物理定律不能告诉我们宇宙如何开始——这已由它们写下来的形式决定了。我了解惠勒，他可能是说当物理定律被全部掌握时会解释这些的。这是相当可能的。我也会这么说，也许未来完备形式的物理定律将不会独立于时间，但却能描绘出宇宙的整个历史。而不需要什么外部先决条件——如宇宙万物如何开始。但这不是现在的情况。
那么您怎样看待物理定律？您是否像柏拉图那样认为它们是一种独立于宇宙而凭自身抽象地存在的？
你指现在还是将来？
随便。
我们说说现在，好吗？
好吧。
存在性问题是一个非常有趣而又困难的问题。在你做可以简单地计算出假设下的结果的数学时，例如当你把整数的立方相加时你会发现——当然，这只是一个小命题——一件奇怪的事。１的立方是１；２的立方是２乘２乘２，得到８；３的立方是３乘３乘３，得到２７。求和，１加８加２７，得到　３６。在这停下来，３６是另一个数６的平方，而６也正好是同样这三个数１加２加３的和。我们再试试别的数比如５，１加２加３加４加５，求平方，就恰好得到这五个数的立方和，对吧。这个我刚才讲的事实，可能你以前不知道，你可能会问，它在哪儿，它是什么，它放在什么地方，它有什么样的现实存在？而你发现了它。当你发现这些事时，你感到在你发现它们以前它们是存在的。所以你认为它们以某种方式在什么地方存在着，但实际上这些事实原来不存在，这只是一种感觉。这就是人，我们正在从心理上努力要理解的人。我们发现所有这些奇妙的东西，例如，贝塞尔（Ｂｅｓｓｅｌ）函数和它们的相互关系，富立叶（Ｆｏｕｒｉｅｒ）交换，它们就是真实地存在的，我们仅仅是发现了它们。
但是，就物理学来说我们有双重困难。我们碰见这些数学的相互关系，而它们是应用于宇宙的，所以它们在何处的问题更加令人困惑。就纯数学来说毫无疑问这些贝塞尔函数等等根本不存在，它们必须被发现，但是这些关系至少在我们发现它们前存在。就物理来说因为定律是应用于物理世界和物理研究的，所以更难说它们存在于何处。但它们或许比数学定律更接近于现实。这些是我无法回答的哲学问题，你可以不一定回答这些问题而做大量物理研究，但想想它们很有趣。
当然，有一个时期人们通常相信上帝解释了宇宙，现在看上去这些物理定律几乎扮演了上帝的角色——它们无所不在，无所不知。
刚好相反。上帝总是在为了解释神秘的事情时才被发明的。上帝总是在解释那些你不理解的事时被发明的。现在当你最终发现某些事物如何运行时，你就得到了一些从上帝那儿拿走的定律；你不再需要他了。但对其他神秘的事你还需要上帝。所以你认为他创造了宇宙，因为我们还没有了解宇宙，你需要他来解释那些你相信定律无法解释的事。比如意识，或者为什么你有一定的寿命——生命与死亡——等等诸如此类的事情。上帝总是与那些你不理解的事联系在一起，因此我认为这些定律不能与上帝同等看待，因为定律已被我们理解。
但是它们看来确实非常有力并且似乎超越了物理上的宇宙。
不，物理上的宇宙遵循它们。我不明白你说的超越指什么？
如您所说，如果物理上的宇宙的诞生可以用这些定律来解释，这些定律必定在宇宙开始以前就在某种意义上存在了。
但我们仍然没有掌握这些定律。你是在谈论物理定律描述了事物如何开始这一假想情况吗？
是的。
那么我们到达那一步时，我会与你讨论相互联系的哲学，没有看到它们我无法回答。
但是，你相信有这样的定律吗？
我不知道。
那么，您认为我们在朝着某些存在的定律迈进，而我们现存的理论只是它们的某种近似吗？
是的，当然。我有一种感觉我正在发现那些已经在那儿的定律，与数学家发现他认为已经在那儿的定律时相类似。但他知道他的定律没有物理地位。我知道我的定律对预测宇宙如何运行是有用的。但是，我仍然不能肯定它们在哪儿，这是我不必回答的问题。不回答它我也可以顺利地研究物理。这不意味着我不思考它。因为你看到，我做了类比。我发现这非常轻松，愉快，有趣，但不是很重要的。 １０．斯蒂芬?温伯格（ＳｔｅｖｅｎＷｅｉｎｂｅｒｇ）
斯蒂芬?温伯格是德克萨斯州立大学物理系教授。
他的工作涉及粒子物理、量子场论、引力理论和宇宙学学
科的许多方面，并且都作出了非常重要的贡献。他曾因
在弱——电统一方面的卓越成就，而荣获诺贝尔奖金。
现在温伯格正在从事超弦理论的研究工作，是该理论热
情而雄辩的支持者。
大约在一百年以前，人们普遍认为物理学已经发展到了尽头，也就是说，关于整个宇宙的完整理论马上就可以大功告成了。然而，我们所谓的新物理又向我们展示出，离那一步还很远。可是我们似乎的确有这种感觉：我们再次面临着那种包罗万象的理论的可能性。温伯格先生，您认为这又是一次水中月、镜中花似的感觉呢，还是我们有可能把那个支配整个世界的机制用单一的表述或原理写出来呢？
我想我们这些物理学家们已经学得谦虚多了。我们的目标是要把人们对整个世界的观点统一起来，在这个图像中，至少在比较简单的原则的观念上，万事万物都遵从几条简单的基本定律，（虽然这几条基本定律并不会帮助我们去理解我们周围的花草树木和我们人类自身）。但是，我们在做这项工作的时候确实是有困难的，我们也明了困难之所在。例如，像我们知道的那样，把引力那样不同的东西纳入到像核作用与电磁作用那样机制中去就是非常困难的。在过去的十年间，在能量可以接近的范围内，基本粒子相互作用的大统一理论已有了不少进展，只是引力还没能被纳入这一机制中去。要跨出这最后的一步，现在看来仍然是困难重重的。
那么为了要把引力并入大统一理论中去，现在是不是又有些什么新的方案呢？
噢，如果你是在几年前问起这个问题的话，我的回答不免令人遗憾。现在倒真有那么一个方案，它大约从１９７４年起被称为弦理论，后来又采用了超弦理论这个专业名词。它最初大约是在１９６８年，为了解释核内作用在核子上，把核子结合在一起的强相互作用力而提出来的。但是，弦理论在一开始解释强相互作用时，并不成功。它面临的困难之一是它预言了一种零质量的粒子，而根据我们对核结构的认识，这类粒子显然不能和任何已知的粒子相对应。１９７４年，约翰?施瓦茨和乔尔?谢尔克建议，应把超弦理论重新理解为包括所有相互作用的统一的理论，而不是只包括强相互作用的理论。这样引力就被统一到这一理论中去了，理论单独考虑强相互作用时的困难也解决了，其中所预言的零质量粒子和引力辐射量子——引力子相对应。
在弦理论一度萧条的年代里，它的发展情况又如何呢？
在１９７４年以后的几年中，弦理论并没引起人们多大的兴趣和关注。至少我本人是这样的。我们这些粒子物理学家那时正满怀希望地为发展粒子物理的标准模型而努力工作着，那是一种把弱作用和电磁作用统一起来的机制——我们希望强作用也统一到其中去——它非常成功，并且被一系列非常精彩的实验很好地证实。当时，人们想把引力搁置在一边，因为我们实在看不出把引力也纳入这一模型的希望之所在。那些早期从事所谓弦理论研究的物理学家们继续在这个领域做着工作，但他们的工作却被其他的人给大大地忽视了。只是在最近的几年间，他们的工作才重新引起粒子物理学家们的广泛注意，原因一方面来自我们在其他尝试中的纷纷失败，另一方面是由于数学有了惊人的发展。
人们发现这些理论可以是数学自洽而这在过去被认为是不可能的。并且这种自洽性只有在有限的几种理论中才能得以实现，因此弦理论具有一种物理学家们一直寻求的属性——唯一性，弦理论是很严格的。和过去１０年间我们所研究的其他理论相比，弦理论并没有无穷多的花样，让我们永无止境地做工作。也许只有一个或很少几个类型，通过做好这几个类型的工作，我们认为就有可能向前迈一大步了。
在最受推崇的弦理论中，弦实际上存在于一个十维空间，是吗？
可以这么说。自然，这也是弦理论没有马上被接受的主要原因之一。它的数学形式很漂亮，所有的东西也都组合得很妙。但这只限于此特定情况：它引入２６维时空，后来利用进一步的限制，把它约化在较为真实的十维时空上了，其中空间维数是九，时间维数是一。当然，人们还没有观察到它的存在。人们通过实验测量和检验，最有把握和信心的是我们的时空是四维的，而不是其他维数。因此，当这些理论在１９７４年第一次被提出时，立刻被认为是无稽之谈，根本没有引起人们的重视。若要我们去欣然接受一个在十维时空中描述的引力理论，那真是难以想象，因为我们所要的是存在于四维时空中的理论。可是在过去的十年间，物理学家们又重新发掘了这样一个早在１９２１年就由于西奥多?卡鲁扎提出的设想。他认为我们很可能生活在更高维数的时空中。只是除了现有的四维外，其他的维数却被卷缩成了很小的闭合圈，以致于正常情况下，我们观察不到它们的存在。这个观点首先由卡鲁扎提出，曾受到爱因斯坦的支持，当时是为了在更高维数的时空中以纯引力作用的形式来解释其他的自然力，比如电磁力。也是由于这个原因，在８０年代的初期这种观点又再一次地被提出来了，并且在最近几年成了理论物理学家的热门课题。我认为正是卡鲁扎和克莱因及其他人的那些老想法的“复活”为弦理论的创立奠定了基础，消除了人们对建立在十维时空中的弦理论的怀疑。
现在的情况是这样的，虽然弦理论是建立在十维时空中的，但是其中的六维要通过所谓的自发卷缩消失在我们的视野之外。力学作用使它们收缩得如此紧密，以致于我们根本没有注意到它们的存在，并且轻率地认为我们的时空就是由三维空间和一维时间组成的。当然，有可能在宇宙发展的早期阶段，摆在生活于那个时候的物理学家们（并不是那时真有物理学家）面前的是九维空间加上一维时间。
一根弦在低能时怎样表现得像粒子呢？从现象上看它们有很多的不同。
一根弦（比如一根首尾相接的弦）的存在状态，总可以分解为无穷多个振动模式的组合。每一个振动模式的表现行为如同一个某一种类的粒子。当振动的模式越来越高时，会有越来越多的波长满足环形弦的振动条件，表现出来的粒子也就具有越来越大的质量，弦的那些最低振动模式——对应质量小的那些粒子——就是我们在实验室所看到的那些模式，也就是普通粒子。其他的粒子——更高的模式——在可以预见的将来还可能是无法观察到的。
有人认为：在低能时，弦像刚体那样运动，所以表现得像粒子那样；但是，随着能量的增加，弦开始摆动。因此，表现的行为是不同的。这种认识对不对呢？
粗略地可以这么说。那只是一个粗略的解释。假设我们来考虑两个所熟悉的粒子的碰撞，在弦理论中它们对应着弦低模式振动。当我们通过计算它们所交换的引力子来计算它们的相互作用力时，有可能得出作用力是无穷大的结论来。因为那是我们在量子水平处理引力问题时所常遇到的问题。虽然我们在实验室研究的粒子对应着弦的低模式振动，但是在它们相互作用交换引力子时，它们是在所有模式上都进行引力子交换的，而且这无穷多模式之和给出一个有限的结果。这是十分精彩的——简直是奇迹般地——并且在数学上是十分可信的。
超弦理论是怎样描述电子和中微子的差异的呢？例如，电子是电荷为－ｅ的费米子，中微子是不带电的费米子，超弦理论是怎样区别它们的不同的呢？
就某种意义来讲，这不是个合适的问题。我们对于电子、中微子、光子等这些我们都很熟悉的粒子所进行的描述，在我们通常研究的能量范围上，并不要做出什么改动。它大体上采用“标准模型”的那一套方法。在标准模型理论中，电子和中微子是同一族粒子中的不同成员。的确，电子带有电荷，可以直接通过电磁场实现相互作用；而中微子没有电荷，没有直接参与电磁相互作用的性质。但是，中微子参与除电磁作用外的其他的相互作用。标准模型很成功、很漂亮，具有对称性，可以说是很优美了。只是，关系到电子和中微子的、电磁作用和其他相互作用的对称性时却都遭到了失败。
这些都是老问题了，超弦理论的出现似乎也不能对此有所改变。现在的问题是，超弦理论能否把标准模型作为它在低能下的近似呢？在低能近似下，弦被视为点粒子。根据不同的振动模式，它表现为电子、中微子或其他粒子。并且我们还必须搞清楚标准模型里的许多粒子（包括中微子、电子）在弦理论中是否可以被一一描述出来。这是最重要的问题。
具体地说，比如对于为什么电子具有电荷，而中微子不具有，超弦理论和标准模型的回答应该是一样的。这是因为，超弦理论并不是要取代标准模型，而是要从其低能近似中得到它，这时它的自由端被连结起来了。
遗憾的是，理论工作者还没能成功地证明出标准模型就是超弦理论在低能下的近似。他们的工作也令人非常遗憾地告一段落了。在低能近似下，超弦理论本身有一些结果看起来很像标准模型的结论，但至今还没有人能够准确地给出标准模型就是超弦理论的低能近似的严格证明。
我觉得您提的问题是很令人尴尬的。这就如同问：“如何在广义相对论时空中设计出吊桥的形状？”我们可以利用牛顿力学设计出吊桥来，而广义相对论的优点在于牛顿力学是它的一个近似，这种近似只有在地球表面的一个范围内才是适合的。因此，在发现广义相对论规律后，我不会再重新审视吊桥的设计问题。同样，在弦理论取得进展以后，我也不愿再重新研究标准模型的成功之处。
超弦的荷是遍布整个弦呢还是具有局域性？
电荷可有多种分布方式，最初认为电荷只有在敞开的弦上才可以存在。电荷、电磁场及其他和弱相互作用有关的成分，都附着于弦的端点上。您可以认为是弦的端点携带着这些成分。
以上是最初设想。现在又发现了许多更精细的机制：电荷和由十维时空紧缩到四维时空的方法有关。
还有一个与此相关的问题，如何从超弦理论得出夸克、电子、中微子等这许多不同类型的粒子呢？
在超弦理论中，弦在所有这些额外维数上振动着，这就导致了众多的振动模式。是这些额外的维数（或称额外的物理量）产生了许多不同的模式。事实上，这也是弦理论特别鼓舞人心的地方。在接下去的工作中，人们很自然地发现了粒子按代出现的事实。不仅有包括电子和轻夸克在内的最低级代，还有含μ子和奇异夸克在内的第二代和其他的代。事实上，大多数这类模型都有很多代。在一篇早期的文章中，有人试图从弦理论出发建立起一个特定的低能理论，但他们还是得到了一百多个代。这与弦可以在其他维数上振动这一事实有关。
是不是可以认为所有已经观测到的粒子和弦振动的最低频模式相对应？
是的，它们都是些最低频率模式。其次的模式将因为太重而无法观察到。这样的低频模式有很多，按照弦理论的特征能量尺度，所有这些低频模式对应的粒子本质上无质量。
建立在弦理论上的质量的自然尺度大约是１０１９Ｇｅｖ，我们讨论的所有粒子从本质上讲对应弦的零质量模式。
然而，这些在额外维数中的振动并没涉及到普朗克质量，是不是？对的。有无穷多的振动涉及到普朗克质量，有有限个但数目很大的振动没有涉及到普朗克质量。这些没涉及到普朗克质量的被视为零质量粒子。实际上并不是绝对的零质量，因为有很多的精细效应使粒子获得一些质量。但是，由这种方式获得的质量与普朗克质量（１０１９Ｇｅｖ）相比，实在太小。也许只有几百个这种轻的粒子，而那些质量特别大的粒子的数目则可以延伸到无穷大。
有人认为有４９６种荷的存在方式。
那是格林－施瓦茨的著名理论，现在它已经过时了。在这理论中，弦是打开的，弦的两端是自由的，荷由弦端携带。它们自由组合的种数是４９６。顺着这条途径再建立起自洽的量子理论，这个数目就只能是４９６了。 自从施瓦茨和格林开辟这项工作以来，又有了一些其他的方法来建立起比较满意的理论，并可以导致其他的荷的数目。这个数目可以不是４９６，但是我们认为，不同荷的取值的种数可能很大但却有限。
怎么看待这些电荷呢？
一如我的朋友阿卜杜斯?萨拉姆所喜欢说的那样，我们应该期望自然界在原理上是简单的，但这并不意味着它在结构上也是简单的。弦理论就是建立在一套关于世界存在方式的简单的假设上的，接下去又用了相当复杂的数学，复杂的数学又导致了复杂的图像。人们就可以对这些复杂的图像在人类所能达到的能量范围内进行观测了。我不认为我们会因世界太复杂或者说弦理论预言它会很复杂而感到失望，关键并不在于结果有多复杂，而是前提有多复杂。前提，最基本的前提是十分简单的，我认为这是弦理论如此优美，如此吸引人的最重要的因素。就像有人去做一碗很复杂的汤时，他没有在放进每一种用料时品尝一番，才能显示他对这汤是多么的喜欢。不管饭菜做得多么精美，食谱却从一开始就定好了，并且还非常的简单。例如，４９６看起来似乎意味着很大很复杂的结构，但是在格林和施瓦茨的假定之下，也就只有这么一种可能，并且它还是在很简单的假设基础上，自然而然地推出来的。我一直所重视的是假设的简单性，而不是结果的简单性。
超弦理论是否能给出质子衰变的一些具体信息？
是的。有些超弦理论在低能极限下陷入困境，就是因为它们给出的质子衰变率大得使人吃惊。这是我们评价一个超弦理论成功与否的一个很重要标志。如果它预言的质子的衰变寿命和л介子相似，那么它的计算结果是显然不能被保留的。所以一个人要想研究一个超弦理论的低能形式，他总要先研究一番质子的衰变问题。但我并不是想说对所有的超弦理论这都是约定俗成的。我也并不认为超弦理论促使衰变发生或不发生，或促使它发生的太快或太慢。这是一个特定解下的细节问题。
在早期的弦理论中，格林和施瓦茨论证了反常相消问题。能不能认为那时只有十维和２６维的理论看起来才有反常相消？
这种认识是正确的。有人研究过不同的可能性，但我们不知道这些可能性来自不同的理论还是来自同一理论的不同的解呢。如果它们是一个理论的不同的解，我们还不知道到底是什么规律决定着哪一个解对应着我们所看到的真实世界。当然，与格林和施瓦茨的工作相比，我们已知道了更广泛的可能性，但我们还不知道它到底是多么的普遍。也许到头来，它们还是要归结为相同的东西。
现在要讨论弦理论的最终思想还为时过早，因为至今还有太多的不确定性。例如，那些不同的解中哪些是真实的解，哪些理论又是独立的理论呢？
现在能否澄清关于４９６种荷的观点？它们又都是哪些类型的荷？
在格林－施瓦茨图像中，这些荷主要是人为放进去的。因此它们和额外维数无关。它们只是由弦端点所带的荷。荷的数值是为了平衡将要引起的反常和理论自洽性的破坏而设定的。但是它们是人为放进去的。如同你只说了一句：“这个理论拥有这个数目的自由度。”现在，当我说荷是人为加入的时候，我的意思是说，你考虑携带各种荷的弦的不同的情况，便会自然地发现那些作用在荷上的力——电磁力、弱作用力和其他的由这些荷产生的，并作用在这些荷上的力——都是自然而然地出现的。但是这些荷是根据数学的自洽条件而用特别的方式引入的。
看来理论似乎有所变化。因为人们已注意到建立理论的其他方法了。听说现在有人正准备建立四维的弦理论。
是的，我也正想通过这个问题补充一下呢。我谈到过额外的六维自由度被卷缩起来了，但现在人们可以不需要通过这途径也能够解决同样的问题了。有人把理论建立在四维的基础上，只是其中增加了一些额外的变量。这些额外变量在有些情况下可以被认为是额外自由度的坐标架，但也可以不这样理解。事实上有些情况这样是做不到的。因此，如果你放弃了额外自由度的几何图像，并且只考虑过去的比较好的四维坐标再加上根据理论协变性的需要而加进去的额外交量，你就真正理解普遍可能性的内涵了。
自治性条件，要求加入额外交量，并且决定了应是些什么变量。虽然我们不能知道起决定作用的到底是什么，但是对这些变量我们不能随心所欲地增减。我们不得不在四维空间中加上一些额外的自由度，而这种附加自由度的方法受到数学协变性的严格制约。我们还没有找到如何满足这些条件的一般方法，也就是还没有证得适合于任何情况的完全令人满意的通解。但这是目前研究的方向。起初的十维图像——其中六维卷缩了——只是被当作一个特殊的情况。
如果不认为额外的变量和更高的维数相对应，有没有可能对它做出一些物理的解释？
我想不能。由于数学的自治性，最后的理论必将发展成为它该具有的形式。只有在解决了理论的问题，并且对可能达到的能量范围作出了预言后，才能对它们作出物理上的解释。这是一个不能为实验直接验证的领域的物理。并且物理上的直觉也不能成为我们的指导性原则，因为对于这个尺度的物理，我们还没有任何直觉。这个理论还要靠数学上的自治性才能得以发展。我们希望理论的结果是：在可以接近的能量范围内，看起来像我们的真实世界。
我想，我们建立在经验及实验基础上的物理思想，在此并不能帮上太大的忙。
迈克?格林（ＭｉｋｅＧｒｅｅｎ）声称，我们将不得不改变我们的时空概念，使它“弦化”。目前，弦理论是建立在经典背景上的。
我想在这些理论中，时空并不是很重要。时空坐标不过只是众多自由度中的四维，为了理论的自治性，我们才不得不把这些自由度一起来考虑。是我们自身觉得时空重要，而赋予它特殊的几何重要性。看来，在这点上，我并不能代表大多数的弦理论家。因为大多数的弦理论家在试图建立一个具有漂亮几何基础的弦理论——就像爱因斯坦在广义相对论中所建立的那样。他们有可能成功。但我还是以为他们有可能做了一个错误的类比。我们还不至于想要建立一个新的时空观，而只是不去强调时空的重要性。时空坐标只是描述理论所需要的十维——或１５维或２６维或其他维——的自由度中的四维而已。它的几何重要性稍次之，比出现在基本规则中的东西更次之。
几年前，弦理论引起了一次不小的争论，因为它似乎很明确地有限。据我所知，它只是在被近似展开到比较低的几项情况下，才被证明是有限的。但是，过去的超引力理论也声称是个有限的理论，后来却被证明是无限的。超弦理论会不会出现同样的问题呢？
我认为它们之间有不同之处。论证超引力理论为有限理论的论据来自对微扰论的最低级近似的证明。证据显示出微扰论的第一、二级近似不会出现，而无穷项可以出现。
弦理论的证据是很不一样的。有一些不太严格或许是不能完全使人信服的证据，它认为弦理论对任意阶都应该是有限的。当你按微扰论解出理论的最低几级近似时，就会发现这些证据确实在起着作用。超引力理论的低级微扰论近似被认为是有限的，其原因在于它被特别限制在低级微扰上，这里的理由是普遍的，可以由微扰论的低级近似推导出来。因此，我认为两种情况是很不同的。
对于超引力理论，我想只有极端的乐观主义者才会从微扰论的低级近似的有限中得出整个理论有限的结论来。因为这里低级近似的有限是有特殊的原因的。对于超弦理论，我们假定它有限这是个很有理由的猜想。如果它不是有限的，我倒会感到吃惊！
您对人们就超弦理论所提出的批评有什么要解释的吗？
我想一个人只能干他自己能干的事——那是物理学的第一原则。你做力所能及的事才能做出成绩来。１５年来，理论家提出新的模型，实验家来验证它；实验家发现了新的现象，理论家来解释它。如果现在仍有像这样的理论和实验的愉快合作，我会很高兴的。不幸的是，我们过去有了这么多的成功，以致已到了一个尽头。新一代的加速器有可能为我们的工作带来新的转机。我们希望超导超级碰撞机、ＬＥＰ，甚至像Ｔｅｖｔｒｏｎ对撞机之类的现存加速器运行工作，期待我们的工作能因此增添一些活力，那将是大有可为的。同时，我们只能做些自己可以做的事。
现在，你不妨试试利用我们现存的加速器和设备，在我们所有知识的基础上，思考和设想可以做出成就的新途径。我很高兴地知道有人正在这样做，我祝愿他们成功。自标准模型后，我们还没有真正做出过什么成绩，这一段时间的成果并不多。
另外还有一条途径，你不妨试试一次大的跳跃，从最基础的水平入手研究。在非常简单的基础上进行推理，以此研究世界上到底在发生着什么事情。把一个好的设想付诸实施是值得的。我认为弦理论就是个很好的设想，继续在这方面做工作是很有意义的。我并不支持每个人都去搞弦理论，也不支持都去搞唯象理论和低能物理，我认为人应该去干他能干的事。然而我确实认为超弦理论正在让我们的研究生们领略到很强的数学锻炼的“风味”。让他们去学习所有这些数学是很有好处的。但我也担心他们中有些人会不知道π介子是什么了。实际上，今年我在奥斯汀开了“基本粒子物理”这一门课。在课上，我从１８９７年汤姆逊（Ｊ．Ｊ．Ｔｈｏｍｓｏｎ）发现电子讲起，回顾了９０年来所有的艰难的实验和理论工作，一直讲到我们今天的认识和观点。
因此，我很满意自己一心一意地投入到现象学的研究之中，并且力图从理论上抓住现象背后的本质，但我也认为跳过１７个能量量级到达普朗克尺度，做一次展望是很值得的，也许最后的答案就在这里面呢？！超弦理论到底是不是个好理论要取决于由它可以推出的结论。弦理论是很漂亮的，很有前途的，它在不清楚如何由它推导出与引力有关的信息的情况下，就得到了一些事情的定性上的成果。但因此就不再去作研究它的尝试的作法是狂妄的。这种工作值得去做。
由这些弦理论得出结论来是很困难的。去决定它的哪些预言实验家和天文学家应该着手去证实或推翻也是困难的。我们还不知道这个理论到底真正预言了哪些新作用力和新粒子，它们是由早期宇宙遗留下来的或新加速器可以产生的。有迹象表明，理论涉及到除强、弱、电磁作用之外的一种新的相互作用，它在基本粒子物理的普通尺度下也在发生着作用。但是，具体的细节还没有弄清楚。
理论物理学家中又有一部分人，特别是年轻人，来到这一领域做工作。但是，数学上的困难肯定是很可怕的，并且可能像过去那样时时出现。初看起来，理论和我们的真实世界很相似，但当用它来解释真实的物理时，又可能出现不可克服的困难。然而在将来的几年中，要把这项工作做好，肯定是其乐无穷的。

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