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最近媒體上,時不時的有些報導,談論一個叫做「上帝粒子」的科學發現。如果注意其事,大概總會知道,原來這個「上帝粒子」的科學名稱叫做「希格斯粒子」,科學家聲稱,找到這個粒子,就找到了物質質量的來源,以西方宗教文化上帝創造萬物來說,這個粒子不啻就是「上帝的粒子」。

「上帝粒子」之名,最早出自一名得過諾貝爾獎的粒子物理學家李德曼(Leon Lederman) ,他一九九三年和一位科學作家合作,出版一本《上帝粒子》的科普著作,一時洛陽紙貴,也造就出「上帝粒子」這個名詞。

李德曼是二十世紀粒子物理黃金時代的典型人物,這些科學家活在一個粒子物理勃發的年代,常被批評最是自大傲慢。李德曼最初在哥倫比亞大學,擔任過美國費米國家實驗室的主任,後來到伊利諾理工學院。他擔任費米實驗室主任到台灣來時我訪問過他,為了吳健雄傳和其他事,也在美國見過。相對來說,李德曼不算是那個圈子裏最傲慢的人物。

「上帝粒子」目前在科學上的正式名稱應該是「希格斯粒子」,因為這個粒子存在的理論,最早出自一些理論科學家的猜想。一九六四年差不多在相同的時間,有三組六位科學家,先後提出理論,這些理論解釋推論的一部份,是一個賦予物質質量粒子的存在,由於這個粒子最早是由蘇格蘭物理學家希格斯(Peter Higgs)定性描述,所以多年來在物理科學上一直稱之為「希格斯粒子」。

最近這個「希格斯粒子」的名稱突然引發了爭議,有人以為,當時提出這個理論猜想的不止希格斯一人,不應該將名銜全賦予他。這個爭議起因其來有自,那就是在瑞士日內瓦的一個高能量加速器,近半年累積了大量實驗數據,似乎可以讓科學家相信,「希格斯粒子」確實是存在的。如果以二十世紀粒子物理黃金時代的經驗,這往往就代表著諾貝爾獎的殊榮,名利當頭,自然引發爭吵。

其實「希格斯粒子」提出這麼久,之所以沒有成為主流理論,乃是因為這個理論機制,多少有些拼湊的味道,也就是它不是由一個較清楚的物理現象入手,而純粹由一個數學推演方向發展而成。公認是當代理論物理最頂尖代表人物的楊振寧,長久以來就一直不看好這個理論,認為那樣一個「不美」的理論,不會成功。

楊振寧認為,理論物理的數學猜測由物理現象入手比較容易成功,他也曾經說過,如果他今天回頭來做科學,由於目前科學的分支太細,離開原始想法太遠,他寧願做數學而不做物理,因為數學只要邏輯圓滿,價值可能比較長久,不像物理的許多工作後來就煙消雲散了。

科學發展上數學和物理的交互影響,不絕如縷,但其界限分野,亦十分微妙。近年在理論物理中有一個叫做「弦論」的發展,正是另外一個典型的例子。當前物理科學試圖解釋宇宙現象的理論,如何把重力場和量子理論統合起來,是一大挑戰,愛因斯坦晚年曾致力於此,但至死沒有成功,而「弦論」則被認為是這方面最有貢獻的一個理論成就。

但是「弦論」正是如此一個由數學猜想出發,演繹發展出來的一個理論,除了楊振寧不看好,與楊振寧惺惺相惜的另一位備受推崇的理論物理學家戴森(Freeman Dyson),也是同樣看法。

戴森前不久替美國《紐約書評雜誌》寫了一篇書評,再次以出名優雅的文字,重述他一貫的觀點。他說鑽研「弦論」的物理學家,思想馳騁在一個玄想的世界中,不受拘束,但是卻脫離了真實物理科學的基礎。戴森認為,那不是可靠的科學,雖然其中有邏輯的協調,也有數學的美妙。

我們如果回到一個現實的世界,近代科學的成功,當然有待科學邏輯推理之功,但是其能成就今日地位,則來自其推理能力在現實世界上找到的立足點,一言以蔽之,也就是因為其能發揮巨大的致用效果,才奠定在文明中的顯學地位。

有些評論常說,我人文化因為一向過於講究實用,不願追求抽象觀念,因此不能形成近代科學的創造文化。如果真實檢驗近代科學的歷史,便可以知道,近代科學如果沒有實用效果上的成功,恐怕依然是哲學講堂中的理論,不會成為今日文明裏的主流思維。

「上帝粒子」和「弦論」是抽象思維極致發展兩個最新的例子,這中間有近代科學傳統的影響,也有近代學術體制推波助瀾,積重難返造成的效應,此問題恐亦非一時可以改變。

戴森在他的書評裏說得好,科學只是人類能力很小的部份,我們獲取在宇宙中的地位,不只經由科學,也經由歷史、藝術和文學,科學只是我們觀察與想像交互創造的結果。

因此目前科學家宣稱找到了「上帝粒子」,到底這個「找到」的真實意義為何,在那浩瀚煙緲的訊號中,那個虛無飄渺粒子所代表質量來源的意義,又是什麼?

事實上許多對於「希格斯粒子」找到之後物理科學發展的討論,也都在究問一個更完備基本物理理論的挑戰,也就是說我們並沒有因而有了完整的宇宙認知,對於推論「希格斯粒子」存在理論持懷疑態度的楊振寧甚至說,「希格斯粒子」最好是找不到,因為那樣才有文章可以做,可謂別有深意。

更深一層來說,一個被我們主觀認定的所謂「實證現象」,到底如何去論斷其真正的價值,顯然已不是一個科學所能解決的問題了。

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江才健

江才健

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《知识通讯评论》发行人兼总编辑;并在台湾大学新闻研究所以及台大、中央、阳明、辅仁大学讲授“科学在文化中的定位与挑战”课程;台湾科技大学驻校副教授级专家。作品有:《大师访谈录》、《物理科学的第一夫人—吴健雄》、《规范与对称之美—杨振宁传》(获2003年科学类著作金鼎奖)、《科学梦醒》(获2010年金鼎奖最佳专栏写作奖、2011年获第三届星云真善美新闻传播奖、传播贡献奖)

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