本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
在20世纪90年代，作为《大众科学》的全职专职作家（而不是卑微的博主）的好处之一是，我可以和所有这些聪明、好奇的人在一起，他们对很多事情都了解很多。这也是我在史蒂文斯理工学院工作的最大好处之一，我在那里自2005年开始任教。我最熟悉的人是我的艺术与文学学院的同事，他们包括哲学家、历史学家、人类学家、心理学家、社会科学家、艺术家和音乐家。但我也认识了一些工程师和硬科学领域的科学家。其中一位是克里斯·瑟奇，一位专门研究量子光学的物理学家。我喜欢邀请他参加我的科学写作研讨会，因为我的学生喜欢听他以极大的热情和坦诚谈论物理学和其他科学相关话题。我认为这个博客的读者也可能会喜欢听听瑟奇的观点。以下是他对我问题的回答。– 约翰·霍根
霍根： 为什么选择物理学？
瑟奇： 我一直对事物是如何运作的感到好奇。当我年轻的时候，物理学似乎提供了宇宙所有奥秘的答案。它对自然和宇宙的起源的解释感到权威和明确。从这个意义上说，它是我十几岁时的完美宗教，当时我正经历一个无神论阶段，这无疑是被我那个年龄段所狂读的流行物理学书籍所激发的，比如《时间简史》。这些书总是像我小时候上的天主教主日学一样教条。
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霍根： 不错的比较。 选择物理学后悔吗？
瑟奇： 不后悔。多年来，我对物理学的看法发生了重大演变。我不再相信物理学提供了所有的答案。它无法解释宇宙为什么存在，或者我们为什么会在这里。但它确实描绘了一幅非常美丽而错综复杂的宇宙运作图景。我实际上为那些不完全理解物理学数学定律的人感到遗憾，因为他们错过了一些真正神圣的东西。
物理学定律之间美丽的相互关联性向我表明，宇宙是多么精细地调整和非凡，这对我来说证明了宇宙不仅仅是随机的机会。具有讽刺意味的是，正是通过研究物理学，我才不再是一个无神论者，因为物理学是如此完美和和谐，它一定来自某种东西。经过多年的反思，我简直无法接受宇宙是像人择原理所暗示的那样是随机的机会。
我还应该补充一点，物理学具有惊人的预测能力，这继续让我着迷。所有的方程式都如此完美地结合在一起，这让我百思不得其解，我可以从几个简单的方程式开始推导出新设备将如何运作。在人类追求的所有领域中，没有哪个领域像物理学那样具有相同的精度和预测能力。
不仅如此，物理学能够并且确实解释了我们所生活的世界的很多方面。 我感觉我们生活在一个后科学时代，江湖骗术猖獗，因为人们对科学如此无知。这包括不理解基本热力学的气候否认者，以及我在我所居住的非常富裕（且具有讽刺意味的是受过良好教育）的城镇各处看到的大量新时代的东西，这些东西只不过是为了赚钱而进行的营销。我觉得如果人们仅仅是更多地了解科学，特别是物理学，他们就不会那么容易上当受骗。出于这个原因，我也非常感谢自己学习过物理学，因为它使我更容易辨别生活中的事实与虚构，并希望我能为他人做到这一点。
霍根： 现在我真希望我不仅仅上过一学期糟糕的物理课！您目前的兴趣是什么？
瑟奇： 在过去的几年里，我越来越多地从基础物理学转向应用物理学。我一直在研究各种类型的光学传感器，包括陀螺仪。我甚至开始了一个新的光学工程学位课程，这可能意味着我已经失去了我作为一名真正物理学家的资格。
霍根： 您太谦虚了。您的工作与量子计算有关吗？说到量子计算，您认为我们很快就会拥有商业量子计算机吗？
瑟奇： 我当然希望我的工作与量子计算无关。这并不是针对这个学科，但我只是将其视为当今的研究课题。 物理学不会改变，但物理学中流行的东西会改变，旧物理学会被重新包装成新物理学。 （我们所说的量子比特不过是自量子物理学诞生以来物理学家们研究的双能级系统，如自旋-1/2和双能级原子。）我非常怀疑追逐潮流和流行的做法，因为那样你只是在玩“追随领导者”的游戏。每个人都涌入这个领域，或多或少都在做同样的事情，因为那里有资金，那是发表论文最容易的方式。在我看来，这种趋势导致了大量的投入，但收效甚微，因为每个人都在做的事情是如此相似和重叠。我想这是一种收益递减规律的形式。从根本上改变我们理解的重大突破来自于那些即使在所有人都朝另一个方向跑时仍然走自己的路的人。 不幸的是，像其他学术领域一样，物理学通常不会给那些不想玩“追随领导者”游戏的人提供太多支持。
我认为未来将会有某些非常具体的应用，适用于我们可能能够构建的简单量子计算机。然而，我不认为普通计算机有任何机会会被量子计算机取代。
霍根： 很高兴知道！ 我一直相当批判理论物理学。我是否不公平？
瑟奇： 不。理论粒子物理学绝对是一个死胡同的学科。理论物理学的其他领域在应用方面取得了长足的进步，但与此同时，几十年来，我们对物理学的理解一直没有取得任何根本性的新发展。
我发现物理学中非常令人不安的一件事是，现在研究生课程中使用的教科书与我20世纪90年代读研究生时使用的教科书相同。这些也是我的教授们在他们还是学生时经常使用的教科书，在很多情况下甚至在我出生之前就已经使用了。（最好的例子之一是杰克逊的《经典电动力学》，自20世纪60年代以来，它几乎在所有研究生课程中都在使用。）如果一个领域正在取得根本性的突破，难道你不应该期望教科书过时，不得不被全新的书籍所取代吗？
物理学停滞不前的一个非常具有讽刺意味的例子是，大学物理入门课程（力学和电磁学之后）中的第三门课程通常被称为“现代物理学”。这门课程通常涵盖量子理论，我们喜欢将其视为“现代”理论。然而，量子理论的发展与电视剧《唐顿庄园》发生的时代相同，这清楚地表明量子理论现在有多么不现代。即使是粒子物理学的标准模型也比我年长，而我已经中年了。
霍根： 量子力学和唐顿庄园！听起来像一部很酷的新Netflix剧集！那么您对弦理论和整个寻求统一理论的看法是什么？
瑟奇： 这是浪费时间。 除非它是可检验的，而且它很可能永远不会被检验，那么它甚至不再是科学。我认为那些从事弦理论研究的人忘记了他们实际上是在做科学，或者也许应该把他们送回中学，让他们回忆起科学过程。科学与其他探究我们所生活世界的方式（例如宗教和哲学）的区别在于，新的理论必须经过实验检验。如果它们没有被实验结果证实，我们就抛弃它们。
我认为整个弦理论界应该深吸一口气，弄清楚接下来该如何安排他们的生活。在遥远的未来，当技术足够先进或者我们拥有近乎无限的能源时，我们或许能够直接检验弦理论或其他统一理论，届时，关于统一理论的理论工作可能会再次变得相关。
瑟奇： 像弦理论一样，这不是科学。你如何检验其他宇宙的存在？宇宙是我们可以观察到的一切。因此，另一个宇宙将与我们自己的宇宙分离，并且不会以任何方式与它相互作用。如果我们能够探测到其他宇宙，那就意味着它们可以被我们观察到，但这会导致矛盾，因为我们的宇宙是我们可以观察到的一切。
人择原理实际上是我在新生E&M课程中讨论的内容。然而，我认为物理学家使用人择原理来解释为什么物理定律是现在的样子，这完全是一种推脱责任。人择原理暗示存在其他宇宙，在这些宇宙中，物理定律是不同的。但是，这些其他宇宙的存在是不可检验的。它也暗示了我们的存在仅仅是随机的运气。
归根结底，多元宇宙的存在和人择原理实际上是用科学术语包装起来的宗教观点。它们与相信上帝创造了宇宙相比，并没有更多的合法性。
霍根： 萨宾·霍森菲尔德在2018年在史蒂文斯学院演讲时，在她的书《迷失在数学中》中声称，对“美”的痴迷“使物理学误入歧途”。您的观点是什么？
瑟奇： 谁来决定什么是美的，什么是不美的？美是非常主观的，并且基于我们的社会条件和文化熏陶。它绝不是普遍适用的。即使在人类社会中，对于什么或谁被认为是美的，也存在很大的差异。西方的审美标准在各处都如此占主导地位（杂志封面、广告、电影和电视节目、社交媒体等），以至于我们可能没有意识到并非所有人都认为同样的事物是美的。
我对任何基于其美学而推导出的物理“定律”都非常怀疑。也许外星文化会认为不对称和无序是美的，在这种情况下，他们会强烈反对弦理论家的审美方法。
霍根： 说到美，物理学有多客观？如果更多非西方、非男性、非白人物理学家参与其中，物理学可能会看起来有所不同吗？
瑟奇： 毫无疑问，物理学在过去一直是白人男性的职业。今天，物理学的多样性仍然非常缺乏。我最近和一位朋友反思，无论是在本科还是研究生院，我的物理学教授中都没有黑人或拉丁裔。他们几乎都是白人，其次是亚洲人。在我作为物理学家的整个教育过程中，我也只有两位女教授。自从我还是学生以来，情况似乎并没有发生太大变化——只需看看史蒂文斯学院的物理系就知道了。（作为一个非常明显的缺乏多样性的例子，根据美国物理学会的数据，2013年只有1.7%的物理学学士学位授予了有色人种女性。）
因此，如果物理学更加多元化，物理学将会是什么样子这个问题很难回答。人们只能推测。我相信，不同的文化传统和较少的思想同质性（即群体思维）将导致物理学领域内更多样化的研究方向，并通过借鉴更多非西方哲学和信仰体系来丰富哲学解释。 这种研究方向和解释的多样性只能丰富物理学，并导致我们只能想象的发展。也许我们现在已经有了一个可行的量子引力理论？
霍根： 我很想这样认为。如果物理学研究由税款或学生学费资助，是否应该具有一定的实际潜力？
瑟奇： 是的。如今，不仅美国，而且整个地球都面临着如此多的问题，从气候变化到这个国家巨大的财富和收入不平等。对于终身教职的学术研究人员来说，从他们的教职和研究经费中获得非常丰厚的薪水，却不利用他们的能力来帮助解决其中一些问题，这是不合理的。许多人正在这样做，但人们不得不怀疑，当即使是大多数物理学界的人都不理解他们正在做什么时，弦理论家对社会有什么贡献。
霍根： 如果您是物理学沙皇，您会叫停哪些项目？增加哪些项目的资金？
瑟奇： 我不想在这里评论具体的项目，因为我对科学资助的细节和方向不够熟悉。我确实认为这个国家在国防上花费了大量的资金，而国防部一直是科学的最大资助者之一。我经常在我的新生物理课上评论说，战争对物理学有好处。这很讽刺，因为大多数大学教职员工的政治立场都非常明显地偏左，但尽管如此，增加军事开支通常对我们教授有利。
霍根： 的确很讽刺。您在天主教家庭长大。您现在以任何方式信教吗？
瑟奇： 是的。我确实相信某种东西创造了宇宙，宇宙也有某种目的。我猜我会把那个创造者称为上帝，但你叫它什么并不重要。
人择原理对我来说简直是荒谬的，我希望科学，特别是物理学，能够更接受宗教和信仰。它们回答的是完全不同的问题。科学可以解释宇宙中事物是如何运作的，并且可以预测它们未来将如何运作，但它无法从根本上回答宇宙为什么是现在的样子，或者它是如何形成的。这些是宗教和信仰的领域。此外，自从我们所知的最早时期以来，人们就感受到与宇宙之外更伟大事物的深刻联系。这超越了文化和社会，存在于所有宗教和灵性形式中。然而，物理学否定了存在着超出我们可以用方程式建模或在实验数据中捕捉到的东西的想法。但这并不意味着它比量子力学或麦克斯韦方程组更不真实。
尽管如此，我仍然非常怀疑有组织的宗教，它往往只不过是一个小精英阶层巩固对大众的权力和影响力的系统。我认为一个人的信仰和与上帝或宇宙的联系是深刻的个人主义的，每个人都必须遵循自己的精神道路。宗教文本和神学家可以作为一个人道路上的指南和顾问，但仅此而已。我们都应该直接聆听上帝的声音，而不是站在祭坛前的牧师的声音。
霍根： 说得好。 您的乌托邦是什么？
瑟奇： 我的乌托邦是一个比我们现在生活的社会更公平的社会，在这个社会中，每个人都有相同的成功机会和美好的生活，无论财富、性别或种族如何。这是我目前最大的担忧。
美国梦几乎已经死了。我们不生活在一个精英统治的社会中，在这个社会中，一个人仅仅通过努力工作和才能就能取得进步，相反，我们生活在一位我读到的人所说的“世袭精英统治”中。你出生的家庭比你努力工作的程度更能决定你所达到的经济成就水平。你的肤色和家庭财富比任何事情都重要，因为这些东西决定了你是否能够获得高质量的K-12教育，以及是否有能力进入精英大学，而精英大学打开了帮助确保一个人的职业和经济未来的大多数大门和机会。此外，来自经济上有保障的家庭为年轻人提供了更多的选择和机会，因为他们可以依靠经济支持，例如从大学毕业而没有巨额学生债务的自由。
我们需要在这个国家压迫性的不平等程度摧毁它之前改变这些事情。问题有很多方面，从我们在这个国家实行的冷酷无情的赢者通吃的资本主义，到没有跟上不断变化的经济形势的非常稀少和破败的社会安全网，到大学教育的可怕成本，再到政府政策，例如学校的资金与当地房产税挂钩。 即使这些因素也忽略了我们社会和经济制度中的系统性种族主义和性别歧视，这给了像我这样的白人男性比其他所有人更多的优势和特权。
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