来自《量子杂志》（在此处查找原始故事）。
我们可以将物理学的历史看作是统一我们周围世界的尝试：几个世纪以来，我们逐渐认识到看似无关的现象是紧密相关的。德克萨斯大学奥斯汀分校的物理学家史蒂文·温伯格因在这一探索中的重大突破而荣获1979年诺贝尔物理学奖——他证明了电磁力和弱核力是同一潜在理论的不同表现形式（他与阿卜杜斯·萨拉姆和谢尔顿·格拉肖分享了该奖项）。这项工作成为了粒子物理学标准模型的基石，该模型描述了宇宙的基本组成部分如何结合在一起创造我们所看到的世界。
在他的新书《解释世界：现代科学的发现》中，温伯格考察了现代科学是如何诞生的。通过追溯我们现在称之为“科学方法”的发展——这是一种经过几个世纪发展起来的方法，强调实验和观察，而不是从第一原理进行推理——他论证说，科学，与解释我们周围世界的其他方式不同，可以提供真正的进步。通过科学，我们对世界的理解随着时间的推移而不断进步，建立在先前的基础上。错误可能会发生，但最终会被纠正。温伯格与《量子杂志》谈论了物理学的过去和未来、哲学在科学中的作用，以及我们周围所看到的宇宙可能只是一个更大的多元宇宙中的一小部分的惊人可能性。以下是采访的编辑和 condensed 版本。
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量子杂志：作为一名物理学家，您对科学史的看法与历史学家有何不同？
史蒂文·温伯格：当然，一个不同之处是他们比我了解更多——至少在他们特定的专业领域是这样。真正的历史学家比我可能拥有的对原始资料有更好的掌握。如果他们是古代世界的历史学家，他们将是希腊语和拉丁语的专家，而我对这两种语言甚至都不了解。
但态度上也有差异。许多历史学家强烈反对所谓的“辉格党式历史解释”，在这种解释中，你回顾过去，试图找出通向现在的线索。他们认为，更重要的是进入你所写的时代的人们的思维框架。他们说的有道理。但我认为，就科学史而言，辉格党式的解释更合理。原因是科学，与政治或宗教不同，是一个累积的知识分支。你可以说，不仅仅是出于品味，而是出于冷静的判断，牛顿比亚里士多德更了解世界，爱因斯坦比牛顿更了解世界。确实取得了进步。为了追溯这种进步，看看过去的科学，试图找出导致进步或阻碍进步的思维模式是有意义的。
您为什么专注于物理学和天文学的历史？
嗯，那是我了解的；那是我有一定能力的地方。但还有另一个原因：正是在物理学和天文学中，科学首先变得“现代”。实际上，它是应用于天文学的物理学。牛顿在 17 世纪后期给了我们现代物理学方法。其他科学分支只是在最近才变得现代：19 世纪早期的化学；19 世纪中期的生物学，或者可能是 20 世纪早期。因此，如果您想了解现代科学的发现——这是我的书的副标题——那么这个发现是在物理学的背景下做出的，尤其是应用于天文学的物理学。
理论物理学通常被视为对统一性的追求——我们想到牛顿，统一了地球物理学和天体物理学，或者詹姆斯·克莱克·麦克斯韦，统一了电、磁和光。当然还有您自己的工作。今天对统一性的追求处于什么位置？
除了我们在 1960 年代推测的理论已经得到观察证实之外，它并没有取得太大进展。在我 1967 年提出的理论中——阿卜杜斯·萨拉姆在 1968 年独立提出了基本相同的理论——一个对称破缺场发挥了基本作用，体现在一个名为 希格斯玻色子 的粒子中，我们预测了它的性质，除了它的质量。现在，由于在欧洲核子研究中心进行的实验，希格斯玻色子已被证实。因此，我们站在更坚实的基础上。但我们还没有走得更远。为了采取进一步的措施，人们做出了巨大的努力，尤其是在 弦理论 的背景下。弦理论将统一所有力——强核力、弱核力和电磁力，以及引力。弦理论提供了一些关于如何实现这一点的深刻数学思想。但是我们离验证该理论还很远——比我们 40 年前验证电弱理论还要远。
大型强子对撞机 (LHC) 计划今年再次启动，其功率是最初运行时的两倍。您希望它能发现什么——我不确定“希望”是否是正确的词——当它启动时？
希望正是正确的词！这取决于哪些新粒子的质量可能在 LHC 可以探测到的范围内。当然有很多东西值得寻找。最明显的事情是暗物质粒子。我们从天文学中得知，宇宙中五分之六的物质是不符合粒子物理学标准模型的物质。但我们不知道它的质量是多少。天文学家可以告诉我们这种暗物质的总质量，但不能告诉我们每个粒子携带的质量。如果它是一种传统的暗物质粒子，被称为 WIMP——“弱相互作用大质量粒子”——那么 LHC 可能会发现它。这取决于它有多重，以及它是如何衰变的，因为你永远看不到粒子本身，你只能看到它的衰变产物。
LHC 也可能发现 超对称性 的迹象，超对称性是一种理论，认为已知的粒子各自都有一个伙伴粒子——但同样，我们不知道这些伙伴粒子的质量会是多少。在这里，甚至存在更深的不确定性：我们不知道超对称性是否与现实世界有任何关系。也可能存在更重的夸克，甚至可能是更重版本的希格斯粒子。
有时有人说，超对称性将是对弦理论的一种赞许，弦理论一直无法以任何直接方式进行检验。如果 LHC 没有发现超对称性的证据，弦理论会怎么样？
我他妈的也不知道！不幸的是，弦理论对我们能够获得的能量范围内的物理学没有做出非常具体的预测。弦理论处理的结构的能量类型非常高，我们可能永远无法在实验室中重现它们。但是这些能量在宇宙早期很常见。因此，通过进行宇宙学观测，我们可能会掌握那些难以置信的高能量的物理学。例如，如果在 暴胀 时期的物质-能量密度与弦理论的特征量级相当，那么当时就会产生大量的引力辐射，并且它会在宇宙微波背景中留下印记。去年，使用 BICEP2 望远镜的科学家 宣布 他们发现了这些引力波；现在看来它们实际上是在 测量星际尘埃。使用 普朗克 卫星进行的进一步观测可能能够解决这个问题。我认为这是目前整个物理科学中最令人兴奋的事情之一。
对于理论家来说，最终目标是一组我们可以印在 T 恤上的方程式吗？
那是目标。标准模型非常复杂，很难将其印在 T 恤上——虽然并非不可能；你只需要写得小一点。现在，它不会考虑引力，因此它不会是“万物理论”。但它将是我们物理实验室研究的所有其他事物的理论。标准模型足够复杂，并且有如此多的任意特征，以至于我们知道它不是最终答案。目标是拥有一个更简单的理论，具有更少的任意特征——甚至可能根本没有——可以印在 T 恤上。我们还没有达到那个目标。
一些物理学家认为，我们可能不得不满足于一系列不同的理论，可能代表弦理论方程的不同解。也许每个解都代表一个不同的宇宙——更大的“多元宇宙”的一部分。
我不赞成我们的宇宙大爆炸宇宙只是更大的多元宇宙的一部分的想法。但是，这必须被认真对待作为一种可能性。它确实会导致有趣的后果。例如，它可以解释为什么一些自然常数，特别是 暗能量，具有似乎非常有利于生命出现的数值。假设你有一个多元宇宙，其中像暗能量这样的常数在一个宇宙大爆炸到另一个宇宙大爆炸之间变化。那么，如果你问为什么它在我们的宇宙大爆炸中取了它所取的值，你必须考虑到存在选择效应：只有在暗能量取有利于生命出现的值的宇宙大爆炸中，才有人会问这个问题。
这与天文学家讨论了数千年的一个问题非常相似，即关于地球和太阳的问题。为什么太阳与我们的距离是现在的距离？如果它更近，地球会太热而无法孕育生命；如果它更远，地球会太冷。为什么它恰好处于合适的距离？像罗马医生盖伦这样的大多数人认为，这是由于众神的仁慈，一切都是为了我们的利益而安排的。一个更好的答案——我们今天会给出的答案——是我们的星系中有数十亿颗行星，宇宙中有数十亿个星系。在所有数十亿颗行星中，有少数行星以有利于生命的方式定位，这并不奇怪。
但至少我们可以看到其中一些其他行星。多元宇宙的组成宇宙并非如此。
成功的物理理论的要求不是它描述的一切都必须是可观察的，或者理论的所有可能预测都必须是可验证的。例如，我们有一个非常成功的强核力理论，称为量子色动力学 [QCD]，它基于夸克被随距离增加的力束缚在一起的思想，因此即使在原则上，我们也永远无法观察到孤立的夸克。我们只能观察到 QCD 的其他成功预测。我们实际上无法探测到夸克，但这没关系；我们知道 QCD 是正确的，因为它做出的预测我们可以验证。
同样，预测多元宇宙的弦理论也无法通过探测多元宇宙的其他部分来验证。但它可能会做出其他可以验证的预测。例如，它可能会说，在多元宇宙内的所有宇宙大爆炸中，某些事情将永远是真的，而这些事情可能是可验证的。它可能会说，某些对称性将始终被观察到，或者它们将始终按照我们可以观察到的某种模式被打破。如果它做出了足够多的此类预测，那么我们就会说弦理论是正确的。如果该理论预测了一个多元宇宙，那么我们也会说那是正确的。你不需要验证每一个预测才能知道一个理论是正确的。
当我们谈论多元宇宙时，似乎物理学正在触及哲学。包括斯蒂芬·霍金和劳伦斯·克劳斯在内的许多物理学家通过将哲学描述为无用来激怒哲学家。在你的新书中，听起来你同意他们的观点。是这样吗？
我认为学院哲学只在消极意义上有所帮助——也就是说，有时物理学家会对哲学思想印象深刻，因此听取专家说这些思想在哲学界受到了挑战可能会有所帮助。一个例子是 实证主义，它规定你只应该谈论可以直接检测或观察到的事物。我认为哲学家自己也挑战了这一点，并且知道这一点是好的。
另一方面，物理学家之间确实进行着一种哲学讨论。例如，我们之前关于多元宇宙的讨论提出了我们对科学理论的期望的问题——我们何时拒绝它，认为它超出了科学范围；我们何时接受它，认为它已被证实。这些是元科学问题；它们是哲学问题。科学家们似乎从未就这些事情达成一致——就像多元宇宙的情况一样——但专业的哲学家也没有。
有时，就像实证主义的例子一样，专业哲学家的工作实际上阻碍了进步。建构主义方法也是如此——即每个社会的科学理论都是一种社会建构，就像其政治制度一样，必须被理解为来自特定的文化环境。我不知道你是否会称之为哲学理论或历史理论，但无论如何，我认为这种观点是错误的，而且我也认为它可能会阻碍科学工作，因为它剥夺了科学的伟大动力之一，即发现一些在绝对意义上，与任何文化环境无关，实际上是真实的东西。
您 81 岁了。许多人会考虑退休，但您非常活跃。您现在在做什么？
我一直在做一件事情超过一年了——也许这只是一个老人的执念，但我正在尝试找到一种比现有方法更有意义的量子力学方法。我刚刚完成了我的书《量子力学讲义》第二版的编辑，我认为我在其中加强了论点，即现有的量子力学解释都不完全令人满意。
我不打算退休，因为我喜欢做我现在做的事情。我喜欢教学；我喜欢关注研究；我喜欢自己做一些研究。前年，在我开始研究量子力学之前，我正在写关于基本粒子理论中实际问题的论文；我也在研究宇宙学。我希望我能回到那方面。
经 《量子杂志》 许可转载，《量子杂志》是 西蒙斯基金会 的一个编辑上独立的部门，其使命是通过报道数学、物理科学和生命科学的研究进展和趋势来增强公众对科学的理解。