科學之終結(BE0034)
The End of Science : Facing the Limits of Knowledge in the Twilight of the Scientific Age

類別： 自然‧科普‧數理>科學
叢書系列：NEXT
作者：約翰．霍根
       John Horgan
譯者：蘇采禾
出版社：時報文化
出版日期：1997年10月30日
定價：300 元
售價：237 元(約79折)
開本：25開／平裝／308頁
ISBN：9571323764

【導讀｜緒論｜書摘 1｜書摘 2】

▼  緒論

追尋「大問之答」

1989年夏天我跑了一趟紐約州北部，之後開始認真思考科學走到盡頭的可能性。我指的是純科學。我去了西納庫斯大學（Syracuce University），拜訪正在該校做學術交流的英國物理學家潘洛斯（Roger Penrose）。為了這次訪問，我特別拜讀他的大作《皇帝新腦》（The Emperor"s New Mind），一本嚴謹、艱澀的論著，很驚訝《紐約時報》給予好評之後，居然高掛暢銷排行榜數月之久。書中，潘洛斯的眼光掃過現代科學全景，找出不足之處。他認為，即使以現有知識的力量和豐富度，仍無法解開最終的奧祕，即人類何以會有「意識」。

現代物理學的兩大理論：量子力學描述電磁力和核力，廣義相對論則可稱為愛因斯坦的重力理論；愛因斯坦和無數後輩物理學家花了很多力氣，希望把兩大理論融合成單一而天衣無縫的「統一場論」，可惜徒勞無功。潘洛斯推論，解開意識之謎的關鍵就藏在兩大理論的間隙中。他在書中大略描述統一場論的可能面貌，及其觸發人類思考的可能方式；他試圖陳述外在量子滲過大腦的重力效果，卻講得晦澀不明，迂迴曲折，完全得不到物理學或神經科學的證據支持。不過，萬一他對了，那可是一大成就，單靠一種理論就能說明所有物理現象，而且解決了哲學史上最磨人的問題，找出心靈和物質之間的扣環。我想，別的不談，單只這番宏大的企圖心，就值得替他寫一篇人物專訪登到《科學美國人》（Scientific American）月刊上。

我抵達西納庫斯機場時，潘洛斯已經等在那裡，一頭孩子氣的蓬亂黑髮，看起來漫不經心，但凡事都逃不過他的眼睛。他開車載我回西納庫斯校園，一路上自言自語是不是走錯路了，弄得我神經緊張，不自覺的開始指揮「這裡轉、那裡下」，幾乎忘了自己根本不曾來過西納庫斯。兩個不認得路的人湊在一起，還是安全抵達他的辦公室。一進門，就發現桌上擺了一個色彩亮麗的罐子，標籤上寫著「超弦」（Superstring），潘洛斯一按罐子頂端的按鈕，馬上彈出檸檬色像麵條一樣的帶子，飛到房間那頭。

潘洛斯對同行的玩笑並不在意。超弦不只是孩童玩具的名稱，也是一種極其微小假設粒子的名字，根據物理學界時下最流行的理論，這種弦似的粒子捲曲在十維超空間（hyperspace）裡面，產生宇宙的一切質和能，甚至時間和空間。許多世界頂尖物理學家認為，超弦理論可能就是眾人苦苦尋覓的統一場理論，有些人甚至稱之為萬有理論（theory of everything）。潘洛斯不信超弦，他告訴我：「超弦理論不可能正確，它弄不出我期望的答案。」我因此開始了解，對潘格斯而言，所謂的「答案」不只是物理理論，或者建構資料預測事件的方法。他談的是「大哉問」的答案：生命的奧祕，解開宇宙之謎的程式。

潘洛斯是柏拉圖的忠實信徒，相信科學家只能「發現」而非「發明」真理。不驗自明的真理隱含了真、善、美，本身就帶有啟示的力量，而超弦理論並未具備這些特質。他承認《皇帝新腦》只提出了建議，尚不足以構成理論，而且相當粗糙，最後可能發現是錯的，至少細節免不了錯誤。不過他自信，他的想法起碼比超弦理論接近真理。談到這裡，我問潘洛斯，他是否認為有那麼一天，科學家會發現最終答案，替現在的種種努力劃上句點？

有些名科學家把猶豫看成弱點，潘洛斯不同，他不但回答問題前會先思考，甚至邊答邊想。他看著窗外緩緩的說：「我想我們還沒有接近答案，當然這並非表示不能快速推展某些階段。」他又想了一下：「這麼說好像暗示確實有一個最終答案，簡直讓人不由得悲觀起來。」聽到這句話，我愣了一下：「一輩子追求真理的人，眼見真理就將到手，為什麼會悲觀？」潘洛斯回答：「解謎是件奇妙無比的事，如果世間再無奧祕，豈不是乏味極了。」說完笑起來，彷彿發現剛剛講的話有點荒謬。

離開西納庫斯很久以後，我還在思索他的話，科學真的可能走到盡頭嗎？科學家真的可能了解萬事萬物嗎？宇宙真有一天會全無祕密可言嗎？很難想像沒有科學的世界是什麼樣子，我之所以如此說不全然因為擔心失業。我走上科學報導一途，主要出於熱愛科學，一向認為純科學為了滿足好奇而追求知識，是人類最高尚和最有意義的活動。人必須了解自身之所在，還有什麼比這個目標更值得獻身的？

我並不是一開始就如此迷戀科學。大學時，曾經醉心文學批評，以為天下最刺激的腦力活動莫過於此。不過有一晚，喝了太多咖啡，花了太多時間推敲喬哀思（James Joyce）的《尤利西斯（Ulysses）之後，我的信心開始動搖。數十年來，多少才智之士為了《尤利西斯》的意義爭論不休，而現代文學領域裡的最新說法是，書中的每句話、每個字都有「暗喻」；都有多重意義，而且游移不定。管它是伊迪帕斯王、地獄或聖經，不過是「開個玩笑」而已，不必正經八百的去探究內涵。意義之爭到頭來統統無解，唯一真實的只有文句本身。這種說法當然也適用在批評本身，反正解析不斷迴旋打轉，沒有哪家說法能夠一言定江山，每個人都樂在爭論，結局是什麼，不知道。批評越來越有見地，也越來越有趣，但左看右看都像無的放矢。

儘管主修英語，我保持每一學期選一門科學或數學課程的習慣，計算或解決物理問題可以轉換步調，讓我忘掉沒有章法的人文學作業，暫時享受獲得正確答案的滿足感。對文學和文學批評的晦澀越失望，我越喜歡科學乾淨而實際的面貌。科學家能夠提出問題，然後解決問題，文學批評家、哲學家、歷史學家統統做不到。科學理論經過嚴謹的實驗，再和真實現象比對，稍有出入即被捨棄。科學力量則不容否認，賦予人類電腦、噴射客機、疫苗和核子彈，姑不論好壞，科技確實改變了歷史走向；比起文學、哲學、藝術或宗教之類的知識，科學更能讓人看穿事物本質。有了這番小小領悟，我才走上科學寫作之路，而且堅信只要給予合理的時間和資源，科學必能解答萬物之理，至少原則上做得到。

生也有涯，科學無邊？

我在會晤潘洛斯之前，一直以為科學沒有終點，前途無限寬廣。因此，一開始我還不能接受科學家有一天會找到最終理論的念頭，認為這只是種期望，或是想向大眾推銷科學（或科學書籍）的誇張說法。潘洛斯展望最終理論時的熱切和矛盾，迫使我重新檢視自己對科學前途的看法，越想越不可收拾。科學的限制是什麼？有嗎？科學真的無邊無涯？或是和我們一樣，終有一天會死亡？如果科學會死，大限快到了嗎？還是生死由人？

我和潘洛斯談話之後，繼續訪問了其他科學家，都是些埋首突破知識界限的頂尖份子，其中包括夢想能找到質能最終理論的分子物理學家、試圖正確了解宇宙誕生由來的天文學家、尋求生命源始及發展法則的演化生物學家、窮究大腦意識程序的神經科學家，以及闖進混沌和複雜領域，希望電腦和新數學技巧能替科學注入新活力的探索者。我也拜訪哲學家，其中有些人質疑科學可能找到客觀、絕對的真理。我寫了一系列文章登在《科學美國人》，報導這些科學家和哲學家。

最早構思這本書時，只想忠實描述追求真理或質疑真理存在的人，至於誰對科學前途的看法比較合理，打算交給讀者決定。畢竟，沒有人敢誇稱自己知道知識的極限。可是慢慢的，我覺得我知道答案，我告訴自己，還是提出具體的說法比較有說服力，所以決定放棄報導者虛矯的客觀身段，寫一本書，把自己的判斷、論點公諸於世。這本書雖然以科學家和哲學家為中心，但也呈現我的觀點，經由這種方法，我認為比較能夠顯現，大部分對知識限制的看法，其實都帶有強烈的個人色彩。

越來越多人相信，科學家並非一味追求知識的機器，除了計算和冷靜的推理外，他們也受感情和直覺的指引。而我發現，一旦面對知識極限的問題，他們的反應出奇人性化，害怕、慾望，表露無遺。偉大的科學家對自然真理的渴望，凌駕名譽、金錢、職位和理想之上，他們單純的想「知」，期望並且相信真理不單是種理想，還是可以觸摸，他們也和我一樣，堅信求知是人類最尊貴也最有意義的活動。

常有人批評抱持如此信念的科學家高傲。有些人確實狂妄自大，但我認為，大部分科學家與其說是驕傲，不如說是焦慮。對追求真理者而言，此刻是試煉的時代。科學大業受到害怕科技的人、保護動物激進份子、宗教基本教義派，及尖酸刻薄的政客威脅。社會、政治、經濟綁手綁腳，將使科學活動，尤其純科學的前途日益艱困。

此外，科學越進步，也越了解自身的限制。按照愛因斯坦的特殊相對論，物質或訊息傳遞的速度不可能快過光速；量子力學對微尺度領域的描述，永遠不能準確；混沌理論證實，即使沒有量子測不準特性，許多現象也不可能預測；歌德爾（Kurt Godel）的「不完備定理」，否定建構完整、嚴密數學公式敘述真實世界的可能性；而演化生物學一再提醒我們，人不過是一種動物，經由天擇過程立足天地，生來是為繁衍後代，而不是為了要發現永恆的真理。

相信可以超越這些限制的樂觀者，還是免不了面對另一種困境，而且是最讓人煩擾不安的一種。那就是，一旦科學家真的解開萬有之謎，接下來要做什麼？到此地步，生命的目的何在？人類有何意義？潘洛斯脫口最終理論讓人悲從中來時，也不自覺的透露他對此一困境的焦慮。

科學家受到太多困擾，難怪他們在接受我訪問時會流露出深沈的不安。不過我認為，他們的不安另有更迫在眉睫的理由。即使對科學最深信不疑的人也該了解，科學發現源源而出的大時代可能（或說極可能）宣告結束了。我所指的不是應用科學，而是不沾人間煙火味的純科學，為了解宇宙和自身所在而做的努力。將來的研究或許不再有驚人的革命或發現，辛苦只能得到點滴的收穫。

前輩的陰影

試圖了解現代科學家的心態時，我發現文學批評裡的某些觀念可以派上用場。在1973年寫的著名論文《前輩的陰影》（The Anxiety of Influence），布魯姆（Harold Bloom）將現代詩人比喻成米爾頓（Milton）《失樂園》（Paradise Lost）裡的撒旦。撒旦為了肯定自我，不得不輕蔑上帝的完美，現代詩人也必須經歷一番苦鬥，切斷和莎士比亞、但丁及其他大師的臍帶，才能找到自找。不過布魯姆說，他們的努力白費心血，因為沒人能逼近先聖先賢的成就，更別提超越了。現代詩人都是悲劇角色，只能自恨余生也晚！

現代科學家也嘆生得太晚，他們的包袱比詩人還重，比起來，莎士比亞的《李爾王》算得了什麼，壓在他們身上的是牛頓的萬有引力定律、達爾文的物競天擇理論、愛因斯坦的廣義相對論。這些理論不只美，還真，千錘百鍊不倒，比藝術品耐久得多。大部分研究人員不得不俯首認輸，承認布魯姆說的：「傳統太過豐富而自成圓融。」他們像如來佛掌心裡的孫悟空，跳不出這種困境。許多人嘗試解決科學哲學家孔恩（Thomas Kuhn）口中的「小困擾」，替流行的「典範」（paradigm）錦上添花，即使求出問題的答案，也是替前輩先見之明找出更多證據。他們試圖更精確的測量夸克，或者確定某段去氧核糖核酸（DNA）如何指導胚胎大腦發育。也有一些人變成布魯姆嘲弄的「叛逆」，為反對而反對，幼稚的想顛覆傳統規範。這些叛逆份子中傷科學主流理論是虛構的社會謊言，不承認這些理論能描述自然，並曾經過嚴格驗證。

另有一些人被布魯姆稱做「強悍詩人」（strong poets），他們接受前輩的完美，但施出渾身解數試圖超越，有的甚至以錯讀前人作品來達到目的，因為唯有如此，才不致在過去的影響力籠罩下，顯露自己的愚蠢模樣。科學家也有「強悍」之徒，用盡心力顛覆量子力學、大霹靂理論或達爾文的演化論。潘洛斯就是這樣的人，他和其他氣味相投的人別無選擇，只能打著紅旗反紅旗，用「反諷科學」的心態追求科學，一如文學批評，他們提出的觀點和意見都很有趣，也能引發討論，可惜不能融入真理洪流，也通不過經驗的檢證，不能成為科學家修正對真實的基本描述的根據。

「強悍」的科學家最常指出所有現行科學知識之不足或尚未解答的問題。事實上，有些問題本來就超越人類智慧極限，可能永遠找不到答案。例如，宇宙怎麼誕生的？浩瀚太虛宇宙無窮，我們的宇宙只是其中之一？夸克和電子是否由更微小的粒子組成？量子力學的確切意義為何？（大部分有關意義的問題，其實只能用反問方式回答，這點又和文學批評很像。）生物學也有解不開的謎，例如，生命如何在地球上開始的？生命的起源和發展歷程，真的不可避免嗎？

運用「反諷科學」手法的人明顯較「強悍詩人」占便宜，因為大眾渴望科學革命，像我這種對經驗科學食古不化的報導者，為了滿足大家的胃口，一直汲汲營營刺探各式各樣超越經典理論的進展。到頭來，讓大家以為混沌、複雜代表新的科學領域，牛頓、愛因斯坦、達爾文都已過時，老式而難懂的化約研究方法會被淘汰。包括我在內的報導者幫潘洛斯贏得讀者，他對意識的詮釋，在專業神經科學家眼中不值一顧，其實不該得到如此多的掌聲。

大問之答

我不是說「反諷科學」沒有價值，相反的，高明的反諷有如偉大的藝術或哲學，當然也如文學批評，會誘使我們不斷思考，在神祕的宇宙之前卑躬屈膝。不過反諷科學不能在既有知識的骨架上添加血肉，不但不能提供「大問之答」（The Answer），反而讓我們離答案越來越遠。但不管怎麼說，科學本身就已注定人類不可能求得萬物之理，只能安於殘缺不全的真理。

這本書以大部分篇幅探討科學現況，只有第二章談哲學問題。最後兩章討論人類創造智慧機器的可能性，投入這項研究的科學家和哲學家多得超乎想像。我自己最偏好的想法是，或許有一天，人工智慧會把整個宇宙轉換成巨大的資訊處理網，網中乾坤大，所有物質都在此轉換成心靈（mind）。當然，截至目前這還只是一種嚮往，不夠科學，但足以挑起一些有趣的問題，且是通常留給神學家處理的問題。法力無邊的電腦要做什麼？在想什麼？我只能想像一種可能性，電腦會嘗試回答「大哉問」──一切問題的問題，就像一齣只有一位演員的戲碼，自問自答「為何有而非無？」（Why is there something rather than nothing？）試圖回答的過程中，或許能找出知識的最終界限何在。