理论物理已经完备了吗？（8）

且不说把它和其他相互作用统一起来的理论，尽管我还没有一种合适的量子引力论。但是确知道这种理论应有的某些特征。其中之一和引力影响时空的因果结构的事实相关，也就是引力决定哪些事件可以是因果相关的黑洞便是广义相对论的经典理论中的一个例子。黑洞是时空的一个区域，这个区域中的引力场是如此之强大，以至于任何光线或者其他信号都被拖曳回到这个区域，而不能逃逸到外部世界去。黑洞附近的强大的引力场引起粒子反粒子对的创生，粒子对中的一颗粒子落进黑洞，而另一颗逃逸到无穷远去。逃逸的粒子显得是从该黑洞发射进去似的离开黑洞远处的观察者就只能测量到发射进去的粒子，而且由于他不能观察到落到黑洞中去的粒子，所以不能把这两者相关联。这表明逃逸的粒子具有逾越通常和不确定性原理关联的额外的随机性和不可预见性。正常情况下，不确定性原理的含义是对于一颗粒子人们要么能明确预言其位置，要么能明确预言其速度，要么能明确预言其位置和速度的某种组合。这样，粗略地讲，人们做明确预言的能力被减半了但是从黑洞发射出的粒子的情形，就人们不能观察在黑洞中会发生什么而言，人们既不能明确预言发射出的粒子的位置，也不能明确预言其速度。人们所能给出的一切只是以一定模式发射出的粒子的概率。因此，即便我找到一种统一理论，似乎也只能作统计的预言。还必需抛弃只存在所观察的唯一宇宙的观点。相反的必需采用这样的一幅图像，存在所有可能的宇宙的系综，这些宇宙具有某种概率分布。这也许可以解释为什么宇宙在大爆炸时以一种几乎完美的热平衡的状态开始。这是因为热平衡对应于最大数目的微观形态，因此具有最大的概率。可以修正伏尔泰的哲学家潘格洛斯[11]名言：生活在所有可以允许的最有可能的世界中。不太远的将来找到一种完整的统一理论的前景如何呢？每一次把自己的观测推广到更小尺度和更高能量时，总是发现了新的结构层次。本世纪初，具有310-2电子伏典型能量的粒子的布朗运动表明，物体不是连续的而是由原子所组成的之后不久，人们发现原先以为看不见的原子是由绕着一个核的电子所构成，其能量为几电子伏。人们接着发现核子是由所谓的基本粒子质子和中子组成，由数量级为106电子伏的核键捆绑在一起。这个故事的最新插曲是发现质子和中子是由夸克所组成，由能量为数量级109电子伏的键捆绑在一起。现在需要极其庞大的机器并花费大量金钱去进行结果不能预言的实验，理论物理在这条路上已经走得如此之远，真是令人不胜感慨。过去的经验暗示，越来越高的能量下也许存在结构层次的无限序列。这种盒子套盒子的无限层次正是中国在四人帮”时代的正统说法。然而，引力似乎应提供一种极限，但那只是10-33厘米的非常短的距离尺度或者1028电子伏的非常高的能量下。比这更短的尺度下，人们预料时空行为不再像光滑的连续统那样，由于引力场的量子起伏，会采取一种泡沫状的结构。