物理学家批评斯蒂芬·沃尔弗拉姆的“万物理论”

这位物理学家出身的软件企业家说：“我确实责怪自己没有在20年前做到这一点。”“公平地说，我也指责物理界的一些人在20年前试图阻止这种情况的发生。他们是成功的。“。早在2002年，经过多年的努力，Wolfram自己出版了一本1200页的巨著“一种新的科学”，详细阐述了自然界运行在超简单的计算规则上的一般想法。这本书立即成为畅销书，并获得了热烈的好评：“纽约时报”称其为“一流的智力刺激”。但沃尔夫拉姆的论点在科学家中几乎没有发现皈依者。他们的工作还在继续，他又回去经营他的软件公司Wolfram Research。这就是事情一直存在的地方-直到上个月，伴随着令人屏息的媒体报道(以及一份448页的预印稿)，沃尔夫勒姆宣布了一条基于他的非传统思想的可能的“通往物理学基础理论的道路”。再一次，物理学家们并不信服，他们说，这在很大程度上是因为现有的理论比他的模型做得更好。

就其核心而言，沃尔夫拉姆的新方法是一幅宇宙的计算图景-宇宙遵循的基本规则类似于计算机代码行。这段代码作用于一个图形，这是一个点之间有连接的网络，随着代码的数字逻辑向前单击，一步一步地增长和变化。根据Wolfram的说法，这个图形是宇宙的基本物质。从一张小小的图表和一组简短的规则开始，令人难以置信的复杂结构可以迅速出现。他在一篇总结这一想法的博客文章中写道：“即使一个系统的基本规则极其简单，整个系统的行为本质上也可能是任意丰富和复杂的。”“这让我思考：宇宙能这样运作吗？”沃尔弗拉姆和他的合作者乔纳森·戈拉德(Jonathan Gorard)发现，这种模型可以再现量子理论和爱因斯坦广义相对论的某些方面，这两个理论是现代物理学的两大基本支柱。戈拉德是剑桥大学的物理学博士生，也是沃尔弗拉姆研究公司的顾问。

但沃尔夫拉姆的模型纳入目前公认的物理学的能力并不一定那么令人印象深刻。德克萨斯大学奥斯汀分校(University Of Texas At Austin)的量子计算机科学家斯科特·亚伦森(Scott Aaronson)说，“这是一种无限灵活的哲学，不管任何人对物理学的看法是正确的，他们都可以断言，‘哦，是的，你可以把类似的东西嫁接到我们的模型上’”，他是德克萨斯大学奥斯汀分校(University Of Texas At Austin)的量子计算机科学家。

当被问及对这些批评的看法时，戈拉德表示同意-在某种程度上。“我们只是在某种程度上适合自己，”他说。“但我们这么做只是为了能真正去做一次系统化的搜索”，寻找适合我们宇宙的特定规则。

然而，Wolfram和Gorard还没有发现任何符合这些要求的计算规则。如果没有这些规则，他们就不能做出任何明确、具体的新预测，这些预测可以进行实验测试。事实上，根据批评家的说法，沃尔夫拉姆的模型甚至还没有复制出传统物理中最基本的定量预测。麻省理工学院的物理学家丹尼尔·哈洛(Daniel Harlow)说：“(量子物理学和广义相对论)的实验预测已经被证实了很多小数位--在某些情况下，精确度只有[100亿]的1/4。”“到目前为止，我还没有看到任何迹象表明，使用Wolfram倡导的那种简单的(计算规则)可以做到这一点。他宣称的成功充其量只能算是定性的。此外，即使是这种质量上的成功也是有限的：模型中缺少了现代物理学的一些关键特征。它可以定性再现的物理部分大部分都在那里，因为Wolfram和他的同事们一开始就把它们放进去了。Aaronson说，这种安排类似于宣布，“如果我们假设有一只兔子从帽子里出来，那么值得注意的是，这只兔子会从帽子里出来。”“然后(不停地)说它有多了不起。”

不出所料，沃尔弗拉姆不同意这种说法。他声称他的模型已经复制了大部分的基础物理。“通过一个极其简单的模型，我们能够再现狭义相对论、广义相对论和量子力学的核心结果，”他说，“当然，正是这些导致了在过去一个世纪里对物理学做出了如此多精确的定量预测。”

即使是沃尔弗拉姆的批评者也承认，他至少在一件事上是正确的：简单的计算规则可以导致如此复杂的现象，这真的很有趣。但是，他们急忙补充说，这很难说是一个原创性的发现。这个想法“可以追溯到沃尔夫兰之前很久，”哈洛说。他引用了计算机先驱艾伦·图灵(Alan Turing)在20世纪30年代和约翰·冯·诺伊曼(John Von Neumann)在20世纪50年代的工作，以及数学家约翰·康威(John Conway)在70年代初的工作。(普林斯顿大学教授康威去世

然后，在20世纪90年代，Wolfram决定重返科学研究-但没有传统研究环境提供的支持和投入。根据他自己的说法，他将自己隔离了大约十年，在他的一小群员工的帮助下，组装了一种最终成为一种新的科学。

这本书一出版，媒体就被英雄局外人从荒野归来，单枪匹马改变整个科学的浪漫形象所笼罩。“连线”杂志在封面上称沃尔弗拉姆为“破解一切密码的人”。“沃尔弗拉姆赢得了一些吹嘘的权利，”“纽约时报”宣称。“没有人对这种新的世界思维方式做出了更大的贡献。”然而，就像现在一样，研究人员在很大程度上忽视和嘲笑了他的工作。已故物理学家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)在2002年告诉“新闻周刊”(NewsWeek)：“科学家在接近老年时提出宏伟的、不太可能的理论，这是一个传统。”“沃尔弗拉姆的不同寻常之处在于，他在40多岁的时候就做了这件事。”

沃尔弗拉姆的故事正是许多人想听的那种，因为它与他们已经知道的科学史上熟悉的戏剧性故事的节拍相吻合：孤独的天才(通常是白人和男性)默默无闻地工作，被当权者拒绝，从孤立中走出来，胜利地抓住了一段真理。但这很少--如果有的话--科学发现实际上是如何展开的。科学史上有一些表面上符合这一形象的例子：想想阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)在20世纪初作为一个默默无闻的瑞士专利办事员辛辛苦苦研究相对论的情形。或者，举一个最近的例子，数学家安德鲁·怀尔斯(Andrew Wiles)在他的阁楼上工作了多年，在1995年最终宣布成功之前，他一直在证明费马最后定理。但是，将这些发现描绘成一个单独的天才的作品，尽管它是浪漫的，却掩盖了科学的真正工作过程。科学是一项集体努力。爱因斯坦与他那个时代的研究人员保持着密切的联系，怀尔斯的工作遵循了其他数学家在他开始之前几年制定的道路。他们两人都是更广泛的科学界积极、定期的参与者。即便如此，他们仍然是规则的例外。大多数重大科学突破都是更具协作性的-例如，量子物理学是由世界各地的数十名物理学家在四分之一个世纪内缓慢发展起来的。

北卡罗来纳州立大学(North Carolina State University)宇宙学家凯蒂·麦晋桁(Katie Of Mack)表示：“我认为，物理学家都在寻找他们将发现万物理论的尤里卡时刻的流行观点是不幸的。”“我们确实想找到更好、更完整的理论。但我们的做法是测试和改进我们的模型，寻找不一致之处，并循序渐进地朝着更好、更完整的模型迈进。“。

大多数科学家会毫不犹豫地告诉你，他们的学科是--而且一直都是--一个协作的、共同的过程。没有人可以在没有得到同行的批判性评价和最终验证的情况下，给一个科学领域带来革命性的变化。今天，这一要求是通过同行审查来执行的-沃尔弗拉姆的批评者说，他的声明绕过了这个过程。“当然，没有理由让Wolfram和他的同事能够绕过正式的同行审查，”Mack说。“如果他们以我们实际上拥有的处理工具的格式发布他们的结果，那么他们从物理界获得有用反馈的机会肯定要大得多。”

麦晋桁并不是唯一一个感到担忧的人。加州理工学院的物理学家肖恩·卡罗尔(Sean Carroll)说：“很难指望物理学家突然梳理出数百页的新理论，而不是以论文、研讨会和会议报告的形式积累起来。”“就我个人而言，我觉得用这种方法写一些简短的论文来解决具体问题，比不经过太多审查就宣布取得突破更有效。”

那么，为什么沃尔弗拉姆要以这种方式宣布他的想法呢？为什么不走传统路线呢？“我并不真的相信匿名同行评议，”他说。“我认为这是腐败的。我要说的是，这是一个有点腐败的游戏的巨大故事。我认为这在某种程度上是不可避免的，在这些非常大的系统中发生。这真是太可惜了。“。

那么沃尔弗拉姆的目标是什么呢？他说，他希望得到物理学界的关注和反馈。但他的非常规方法--在一篇超长的论文上征求公众意见--几乎确保了它将保持模糊不清。沃尔弗拉姆说他希望得到物理学家的尊重。为这篇报道咨询的人说，要想获得它，他需要承认并参与科学界其他人之前的工作。

当得到其他物理学家对他的工作的一些回应时，沃尔夫勒姆出奇地冷漠。他抱怨道：“我对你传达的问题的天真感到失望。”“我应该得到更好的。”