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チャプター5 第2章 ノーベルマスターの科学革命

複雑 沃德羅普 37837言葉 2023-02-05
サンタフェ研究所の設立が実業界で起こったとすれば、IBM 研究所の所長が会社を去り、彼のガレージで小さな新時代の会社を立ち上げ、ゼロックスとゼネラル モーターズの会長を説得して、加入。 バークレーへの不運な旅行から 1 か月後のある晴れた日、アーサーがスタンフォード大学のキャンパスを横断していると、古い白いヘルメットをかぶったアーサーの前にオートバイが停車し、彼は普通の人間ではないように見えました。 エアルです!アーサーは、アローを怖がっていたからではなく、教皇と話しているかのようにアローに話しかけたので、すぐに驚いた。確かに、彼はアローが創始者である過剰な数学的経済学に最も反対していましたが、アローが友好的でオープンマインドな男で、良い議論を愛し、あなたを攻撃できることを知っていました。あなたの親友。現在、アローが世界最高の経済学者であることは疑いの余地がなく、10 年前にノーベル賞を受賞しました。還暦を迎えた今も頭脳明晰で、他人の性急な推理にはとてもせっかちだという。彼が会議室に入るとすぐに、彼はセミナー全体の雰囲気を変えたかもしれません。講演者は卵の殻の上を歩き始め、聴衆はまっすぐに座り、冗談を言うのをやめ、誰もが目の前の話題に集中しました。質問やコメントをする前に、全員が慎重に考えました。Airl の前で馬鹿にされたくなかったからです。

アローは言った:アーサー、私はあなたに電話するつもりだった. あこんにちは!アーサーは答えた。明らかに急いでいた Airl は、ニューメキシコ州の小さな研究機関が経済学者と物理学者の会議を組織するのを手伝っているとすぐに説明しました。セミナーは夏休みの終わりに開催され、彼は経済学者を 10 人招待し、凝縮物理学者のアンダーソンは物理学者を 10 人招待する予定です。彼は尋ねました: 形態学的ロックに関する論文を出版できますか? もちろん!アーサーは自分の返事を聞いた。モーフロック?モーフロックとは?アローは、ロックインとリターンの増加に関する彼の研究について話していましたか?アローは、リターンの増加に関する彼の研究について知っていましたか?さて、この研究所はどこですか?

ロッキー山脈のふもとにあるサンタフェ。矢は言った。彼は自転車に乗り、すぐに別れを告げ、今後も資料を送ると約束し、自転車に乗って去った。アローの白いヘルメットは、今でもスタンフォード大学のパーム アベニューのいたるところで見ることができます。 アーサーはエアルの背中をじっと見つめ、今約束したことを理解しようとした。物理学者は経済学者と議論したいのだろうか?それとも、アローは実際に彼と話したかったのでしょうか? 原子爆弾から複雑な科学まで 数週間後の 1987 年 5 月、アーサーはサンタフェ研究所の Ke Wen と自己紹介する小さな声から電話を受けました。Ke Wen はまず、秋の経済会議に出席することに同意してくれた彼に感謝した。彼は、彼と他の同僚が会議を高く評価していると説明しました。サンタフェ研究所は、物理学者ゲールマンと他の学者によって設立された小さな私立機関であり、凝縮物理学から社会全体まで、あらゆるレベルの複雑なシステムの研究に専念しています。範囲。研究所には教員も学生もいませんが、経済学が重要な部分である研究者の幅広いネットワークを構築することに関心があります。

しかしコーワンは、電話の本当の理由は次のように付け加えた。アローは、サンタフェ研究所がアーサーを客員研究員として招待することを提案した。言い換えれば、その秋、アーサーは会議の数週間前にサンタフェに到着し、会議の数週間後に滞在することができたので、サンタフェで他の研究者と会う十分な時間を得ることができました。彼は興味がありますか? もちろん興味がある、アーサーは答えた。なぜだめですか?秋にサンタフェで 6 週間、すべて自費で。さらに、彼は、サンタフェの強力な学力に感銘を受けたことを認めなければなりません。アローとアンダーソンに続いて、ゴーマンはサンタフェに関係があると聞いた 3 人目のノーベル賞受賞者でした。ゲルマンは、物質の最小の素粒子であるクォーク理論の創始者の 1 人でした。Arthur は、Cowen が複雑なシステムによって何を意味するのかをまだ理解していませんでしたが、全体がクレイジーで興味深いものに見え始めていました。おお!ところで、残念ながら誰もあなたの名前を私に言ったことはありません.サンタフェでのあなたの役割は何ですか?アーサーは尋ねた。

電話回線のもう一方の端は、しばらくの間停止し、咳をして言った: 私は学部長です. トラックスーツ姿のマザー・テレサ 実際、サンタフェ研究所に戸惑っているのはアーサーだけではなく、初めてサンタフェに触れたほとんどの人がショックを受けるでしょう。この場所は、一般の人々の既成の印象を大きく破ります。この機関の創設者は、頭にノーベル賞の光輪があり、高い地位と名声を誇る高齢の学術界の巨人グループです。しかし、彼らはその人気を足がかりとして、自称科学革命を推進しようとしています。 秘密の核兵器発祥の地であるロスアラモス出身の筋金入りの物理学者とコンピューターの達人で満たされた回廊は、複雑さの新しい科学についての活発な議論で満たされています。複雑性科学は、進化生物学から経済学、政治学、歴史に至るまでの分野を網羅しており、世界がより持続可能で平和な調和のとれた世界を構築するのに役立つという大きな理想も持っています。

簡単に言えば、これは完全なパラドックスです。サンタフェ研究所がビジネスの世界で起こったとしたら、IBM の研究センターの責任者が去り、彼のガレージで小さなニューエイジ運命のコンサルティング サービスを開始し、Quanlog (XEROX)、ゼネラル モーターズ ( GM)とチェイス・マンハッタン(Chase Manhattan)が会長に就任。 さらに珍しいのは、この写真の起業家である Ke Wen は、かつてロス アラモス研究センターのホストであり、ニューエイジの信者である可能性が最も低いことです。67 歳のカウエンは物腰が穏やかで、引退した男性であり、ゴルフ トップとセーターを着たマザー テレサのような存在です。彼はあまりカリスマ性がなく、どのグループでもいつも傍観者で聞いていました。彼は確かに雄弁さで知られているわけではなく、なぜ彼がこの機関を設立したのかと尋ねる人は誰でも、21 世紀の科学の様相と科学的機会を把握する必要性について真剣に議論することになるでしょう。科学的に適切であること (ジャーナル Science に掲載された専門家のレビュー。

聞き手は、Ke Wen が思慮深い思考の背後にある情熱的で断固たる人物であることをゆっくりと発見します。彼は、サンタフェ研究所がパラドックスだとは考えていませんでした. 彼は、研究所が彼自身、ロスアラモス、さらには研究所自体よりも重要な目標を達成できると信じていました.今回うまくいかなかったら、誰かが20年かけてやり直さなければならないだろうと彼はよく言っていました。サンタフェ研究所は、Ke Wen の使命であり、彼にとって、これは科学全体が再発明され、生まれ変わる機会です。 フェルミの研究室で奇妙な仕事をする むかしむかしむかし、野心的な若い科学者のグループが、より良い世界を求めて核兵器の作成に専念していました。その時、Ke Wen は自分の投資を決して後悔しませんでした。これまでずっと、私は他の可能性について考えてきました。しかし、道徳的な苦行?かつてない。核兵器がなかったら、化学兵器や生物兵器によって、私たちは滅びに近づいていたかもしれません。1940 年代の多くのことが起こらなければ、過去 50 年間の歴史が人類にとってより良いものであったかどうかは疑問です。当時、核兵器に取り組むことは、ほとんど道徳的責務であったと彼は言いました。もちろん、戦争中、コーワンと彼の仲間の科学者は、ナチスと必死に競争していました。ナチスには、まだ世界で最高の物理学者がいて、爆弾の設計で米国よりもはるかに進んでいた (後に判明した仮説)正しくない)。もしそれが失敗したら、ヒトラーが最初に原子爆弾を製造し、それが世界の終わりだったであろうことを私たちは知っていました。柯文は言った。

実際、コーワンはマンハッタン原爆プロジェクトのずっと前から爆弾の研究に携わっていました。1941 年の秋、21 歳の新入生で、故郷のマサチューセッツ州ウースターにある工科大学で化学を専攻していたとき、彼はすでにプリンストン大学のサイクロトロン研究プロジェクトに参加していました。プリンストン大学の物理学者は、新たに発見された核分裂のプロセスと、ウラン 235 の同位体に対するその影響を研究していました。Ke Wen は当初、途中でいくつかの大学院コースを受講する予定でしたが、1941 年 12 月 7 日、研究室が突然週 7 日稼働に変更され、彼の希望的観測は無期限に延期されました。 当時、米国はドイツが原子爆弾を開発していることを非常に心配しており、物理学者は原子爆弾を製造できるかどうかに夢中でした。私たちの研究データは、ウランが連鎖反応できるかどうかを決定する鍵です。柯文は言った。その結果、答えはイエスです。連邦政府は突然、コーワン氏の貢献が切実に必要であることに気づきました。化学と核物理学にまたがる特別な学歴により、私は原爆研究プログラムに不可欠な専門家になりました。

1942 年から第二次世界大戦の終わりまで、彼はシカゴ大学の冶金研究所で働きました。当時、イタリアの物理学者エンリコ・フェルミ(1901︱1954、1938年ノーベル物理学賞受賞)率いる研究チームが世界初の原子炉の建設に取り組んでいました。Ke Wen は研究チームの後輩なので、ちょっとした便利屋になりました. ウラン金属の鋳造から、原子炉の反応速度を制御するグラファイト ブロックの切断まで、実行する必要があることは何でもかまいません.彼。しかし、1942 年 12 月にフェルミが原子炉で突破口を開く前に、カウエンはシカゴでの経験が彼をマンハッタン計画の放射性元素の化学的性質の専門家にしたことに気付きました。そこで、研究グループの責任者は彼をオークリッジのような場所に派遣し、急いで建設された原子力発電所で生産されている鉄の量を技術者が正確に計算できるようにしました。私は当時独身だったので、彼らは私を全国に送りました。どこかでボトルネックが発生すると、私が派遣されることがあります。柯文は言った。

核軍拡競争が勃発 確かに、カウエンは当時、研究プロジェクトのさまざまな部分の間を移動することを許可された数少ない人物の 1 人でした。当時、当局は秘密を守るために、研究プログラムをさまざまな部分に厳密に分けていました。なぜ彼らが私を信頼しているのかわかりません.Ke Wenは笑顔で言いました.彼は当時の思い出を今でも持っています: シカゴ大学の職員からウスターの地元の募集事務所に宛てられた手紙で、コーワン氏は大統領自身によって延期された戦争に勝つためのユニークなスキルを持っていたと述べられています. 奉仕してください.再び徴兵されることはありません。 戦後、ナチスに対する科学者の競争は、ロシア人との競争に変わりました。これは間違いなく危険な時期です。スターリンが東ヨーロッパを占領し、ベルリンの壁が築かれ、朝鮮戦争と冷戦が続き、冷戦と熱戦の間にはわずかな線しかないように見えました。そしてソ連も核戦力を開発中!パワーバランスを維持し、民主主義と自由を守るために、米国は核兵器の改良を続けるしかないように思われる。ピッツバーグのカーネギー工科大学で博士号を取得するために 3 年間を費やした後、1949 年 7 月にカウエンをロス アラモスに戻したのは、この切迫感でした。

Ke Wen は、ロスアラモスに到着してから 1、2 週間後に、放射化学研究プロジェクトの責任者が彼のところに来たことを今でも覚えています。彼の新しい実験室が放射能でまったく汚染されていないかどうか、彼に尋ねるのは避けてください.Ke Wen は彼に肯定的な答えを出したので、Ke Wen と彼の機器は緊急の極秘分析のためにすぐに呼び出されました。その夜、原子塵の量を測定するための空気サンプルが届けられました。どこで採取されたのかは彼にはわかりませんでしたが、ソビエト国境近くのどこかで採取されたものであると彼は推測できました。コーワンと彼の同僚が放射性降下物を検出したとき、彼らはソビエト連邦が明らかに原子爆弾をテストしたことを率直に言いました。 それで彼らは私をワシントンの秘密グループのリストに載せた、とコーワンは言った。このグループは Bethe Panel というコードネームで呼ばれ、最初の招集者はコーネル大学の物理学者 Bethe (Hans Bethe、1906︱、1967 年にノーベル物理学賞を受賞) でした。ベイトのチームは、ソビエトの核兵器の開発を追跡することを目的とした原子科学者のグループによって形成されました。この時、Ke Wen はわずか 30 歳でした。当初、政府高官は、化学者が検出した放射性降下物が原爆実験を実際に示すものではないと考えていました.彼らは、スターリンが原子爆弾を開発するのは何年も先のことであり、原子炉が爆発したに違いないことを知っていると考えていました.ソビエト連邦。 しかし、放射化学の良いところは、何が起こっているかを正確に測定できることです。柯文は言った。原子炉の爆発によって生成される放射性同位体の分布は、原子爆弾の爆発における放射性粉塵の分布とは大きく異なります。私たちは彼らを説得するために最善を尽くしました。しかし結局、年配の賢明な政府高官は、ソ連の原子爆弾がスターリンの名前にちなんでジョー︱1 (Joe︱1) と呼ばれたという否定できない証拠を受け入れなければなりませんでした。こうして核軍拡競争が始まった。 政治は政治家に任せる だからKe Wenは言った:いいえ!彼は、核兵器の研究について謝罪する必要があるとは感じていませんが、その年に起こったことについて、さらに深い後悔を抱いており、科学界が集合的にその当然の責任を放棄したと感じています. もちろん、彼らはすぐに責任を放棄したわけでも、完全に放棄したわけでもありません。1945年、マンハッタン計画に関与した科学者グループは、米国政府に原子爆弾を日本に直接投下するのではなく、無人島に投下するよう要請する嘆願書をいたるところに配布しました。しかしその後、日本の広島と長崎に 2 発の原子爆弾が投下され、戦争は終結しました。マンハッタン計画に携わった科学者の多くは、政府が核兵器の可能な限り厳格な管理と文民管理を採用するよう強く働きかけるさまざまな政治キャンペーンを形成しました。原子力エネルギーの政治的および社会的影響を調査するジャーナルである原子力科学者の会報と、コーワンがメンバーであった原子力科学者連盟(現在のアメリカ科学者連盟)は、どちらもこの時点で設立されました。Cowan 氏は次のように述べています: マンハッタン計画に関与した科学者がワシントンで言ったことは真剣に受け止められました。1940 年代に原子爆弾が爆発した後、物理学者は奇跡の労働者と見なされました。彼らは、マクマホン法案の草案を作成し、原子力委員会を設立し、原子力を文民管理下に置くことに大きく関わっていました。 しかし、これらの取り組みのすべてが科学界から完全に支持されているわけではないと、Cowan 氏は述べています。1946 年 7 月にマクマーハン法が可決された後、科学者の実用性は失われました。おそらく、科学的文化と政治的文化が本質的に対立することは避けられなかった、とコーエンは言った.一般的に言えば、科学者としてワシントンに来る人々は、我慢できないと叫びながら去ります。彼らは政治にまったく慣れておらず、政府の政策が論理と科学的真実に基づいているという彼らの希望は、一時的な幻想かもしれません. しかし、いずれにせよ、科学者たちは最終的に幸せに研究室に戻り、戦争は将軍たちに、政治は政治家たちに任せました。彼らがそれを行ったとき、彼らはまた、彼らの影響力を活用する前例のない機会を逃した、とコーウェンは言った. Ke Wen は他の科学者よりも多く関与してきましたが、自分自身を無罪にしたわけではありません。たとえば、彼は 1954 年にロス アラモス科学者協会の会長に選出され、マッカーシーの騒動の真っ最中に原子力委員会のルイス シュトラウス委員長と定期的に会合を持っていました。当時、ウィスコンシン州から選出されたマッカーシー上院議員は、アメリカには共産主義者が浸透しているとほとんどの人に確信させた.Ke Wen と彼の同僚は、当時の反共産主義によって引き起こされた政治的迫害に抗議し、より多くの情報の自由と実験室でのより少ない情報管理を要求しました; 無駄ではありましたが、彼らは以前のマンハッタン計画も主導しようとしました. Oppenheimer (Robert Oppenheimer)当時、オッペンハイマーには 1930 年代に共産党の集会に参加した友人が何人かいた可能性があるという理由だけで、忠誠度調査の彼の記録に深刻な汚点を残した. 小型軽量の水素爆弾の研究 同時に、Ke Wen は引き続きベイト チームに参加し (ベイト チームの仕事は 30 年間続けられました)、彼はワシントンが非常に単純な場所であることを理解し始めました。第二次世界大戦後、米国は戦前の孤立主義から目覚め、軍事力の重要性を明確に認識しました。この教訓を学んだ多くの政府高官は、他のすべてを後回しにしたようです。彼らの認識は、頭に釘を打たなければならないということです。Thronesは交響楽団だと思っていたのですが、コントラバスしか弾けない人が多すぎます。 実際、カーワンは、ロシア人がワシントンよりも複雑な力のコードをよく理解していることにがっかりした.彼らは、権力の知的、感情的、イデオロギー的側面に注意を払っているようです。当時、彼らは権力の科学的側面も非常に意識していたと思います。彼らはゲーム・オブ・スローンズを多くのアクションを伴う大きなチェス ゲームと見なしていますが、私たちはそれを 1 つの次元を持つ単純なゲームと見なしています。それでも、コーウェンは、これが科学者が責任を果たせていない別の領域ではないかと考えました.当時は今ほど明確に考えていませんでしたが、科学者は戦後の世界の本質についてもっと広い視野を持つべきだと思います。しかし、その時、時間がありませんでした! ソビエト連邦が 1949 年 8 月にジョー︱1 の実験を行った後、ロスアラモスはより強力な熱核水素爆弾の開発に全速力で取り組みました。1952 年の秋に最初の水素爆弾がテストされた後、研究所は、より小さく、より軽く、扱いやすい爆弾を開発する努力を続けました。朝鮮戦争とヨーロッパの二大ブロック間の継続的な対立を背景に、核兵器が力の綱引きにおいて極めて重要な役割を果たすだろうという強い感情があります.核兵器の開発は極めて重要な使命です。 さらに重要なことに、ロス アラモスでの Ke Wen の管理責任はますます重くなっており、科学を勉強する時間がほとんどなく、週末にしか自分の実験をすることができません。だから、理科は苦手でした。彼は少し悲しそうに言った。しかし、権力と責任の問題が彼の心に残っていました。1982 年に、コーエンがロス アラモス研究センターの指揮をやめ、ホワイト ハウス科学評議会 (ホワイト ハウス科学評議会) の地位を受け入れたとき、その考えは彼の心を完全に占領し、彼は見始めさえしました。影響を与える。 専門家のジレンマ ホワイトハウス科学諮問委員会の会議は、1946 年に社会を改革したいと考えていた科学者たちが、自分たちの研究室に逃げたがっていた理由を十分に説明しました。通常、Ke Wenと威厳のある科学者のグループがワシントンの新行政庁舎の会議ホールに集まり、大統領の科学顧問であるGeorge Keyworth IIが一連のトピックを全員に送り、意見を表明するよう求めます。Ke Wen は、何を言うべきかわからなかったことを認めなければなりませんでした。 当時、エイズの問題は深刻ではありませんでしたが、突然悪化する可能性があると感じたため、会議のたびにこのトピックについて話し合っていました。正直、戸惑い、どう反応していいのかわかりませんでした。柯文は言った。これは公衆衛生上の問題ですか?モラルの問題ですか?または、他の何か?その時、答えは明らかではありませんでした。 もう一つの問題は、宇宙飛行士と無人で宇宙に行くかどうかです.議会は無人宇宙探査に賛成票を投じることはないと言われていますが、その噂が本当かどうかはわかりません.これはより政治的な問題です.科学的な問題. . それからレーガン大統領のStar Wars Strategic Defense Initiative(スター・ウォーズ・ストラテジック・ディフェンス・イニシアチブ)があり、レーガンは宇宙の防御障壁で多数の核ミサイルからアメリカを守ることを望んでいました。これは技術的に可能ですか?破産したアメリカを建設するプロセスではありませんか?計画がうまくいったとしても、そうするのは賢明ですか?それどころか、元の力のバランスを崩し、世界をさらに壊滅的な軍拡競争に突入させるのではないでしょうか? 原子力発電の問題もあります。核メルトダウンのリスク、核廃棄物の処理の難しさ、化石燃料の燃焼による温室効果をどのように比較検討しますか? そのため、Cowen はこの経験に苛立たしい思いをしました。これらの問題は、科学、公共政策、経済、環境、さらには道徳や宗教に関連する多くの教訓を提供します。しかし、彼は関連する情報を提供する能力がないと感じており、科学諮問委員会の他の分野の専門家も優れていませんでした.どうやってやっているの?これらのトピックには、広範な専門知識が必要です。しかし、このグループの人々は、科学者であろうとマネージャーであろうと、狭い分野の専門家になるために一生を費やしてきました。科学界の企業文化にはプロ意識が求められているからです。 ノーベル賞への王道は、通常、世界を可能な限り小さく、最も単純な断片に分解するという還元主義的視点を支持すると彼は言います.あなたが取り組んでいる問題は理想化されており、多かれ少なかれ現実の世界から取り除かれています。解決策を見つけることができるように、命題は十分に制約されています。彼は次のように述べています:このように、科学はますます断片化されますが、現実の世界はより全体論的な見方を要求します (私はその言葉が嫌いですが)。すべてが他のすべてに影響を与えるため、全体的なコンテキストを理解する必要があります。 狭い視野に苦しんでいる さらに苛立たしいことに、彼は若い世代の科学者にとって状況が悪化していると感じています。ロスアラモスを行き来する若者の視点から見ると、彼らは非常に明るくエネルギッシュですが、差別化と断片化を促す科学的文化によって条件付けられています。大学は信じられないほど保守的です。若い博士号は伝統を破ることを敢えてしません。テニュア付きの教授職を必死に追求するために、学部で数年間過ごす必要があります。そうしないと、ジョー、あちらでは生物学者たちと一緒に頑張ってきたけど、ここから見てもあなたが物理学の分野をリードしていることがわかりませんか?年配の学者は、睡眠時間を除いて、すべてのエネルギーを使って研究助成金のために戦うことに専念しています. 言い換えれば、彼らは資金提供機関に合わせて研究提案を調整する方が良いです.ですが、残念ながら当科の補助金の対象外です。等々。さらに、誰もが権威のある学術雑誌に論文を発表する方法を見つけなければならず、権威のある学術雑誌に掲載された論文は、認められた専門分野にほとんど限定されています。 Ke Wenは、このような数年後、獲得した狭い視野が本能的になり、誰もがこの状況を気にしなくなったと言いました。ロスアラモスでの彼の経験では、研究者が学界に近づくほど、チームの仕事に参加するのが難しくなります。彼はため息をついた:私はこの状況と30年間戦ってきた. しかし、考えれば考えるほど、この細分化のプロセスが科学全体に害を及ぼしていることは深刻でした。従来のアカデミック トレーニングでは、さまざまな分野が互いに分離されており、学者の命がほとんど奪われています。周りを見渡せば、どこにでも科学研究の素晴らしい機会がありますが、多くの科学者はこれらの機会に全く無関心であるようです. 彼がロスアラモスで見たことが何かの兆候であるとすれば、何か大きなことが起こっている.過去 10 年間で、彼はますます伝統的な縮約理論が終わりを迎えたと感じるようになりました. 物理学コミュニティの一部の中心的なメンバーは、現実世界の複雑さを無視した抽象的な方程式に焦りを感じ始めています. 彼らは始めたようです.新しい方法を探求し、その過程で、彼らは何世紀にもわたる伝統的な学問の境界を越えてきました。 人生ってなに 皮肉なことに、彼らのインスピレーションの源の 1 つは分子生物学でした。ほとんどの人の想像では、分子生物学はロスアラモスのような兵器研究所にとって興味深いものではないでしょう。しかし、実際には分子生物学の研究には当初から多くの物理学者が関わっており、分子生物学の先駆者の多くは物理学者でした。これらの人々がキャリアを変えるきっかけとなったのは、薄い小さな本でした:人生とは何ですか? (What Is Life?) この本は、量子力学の発明者の 1 人であるオーストリアの物理学者 Erwin Schrodinger (Erwin Schrodinger, 1887︱1961, 1933 年にノーベル物理学賞を受賞) によって 1944 年に書かれました。生命の物理的および化学的基盤について考える記事のコレクション。クリックはこの本の影響を強く受け、1953年、彼とワトソンはX線回折技術によって得られたデータを使用してDNAの分子構造を推定しました。 実際、クリックはもともと実験物理学者でした。また、宇宙の起源がビッグバンであることを最初に提唱した理論物理学者ガモウ (George Gamow, 1904︱1968) も、1950 年代に遺伝暗号に強い関心を持ち始め、多くの物理学者がこの分野に足を踏み入れるきっかけとなりました。Ke Wen は次のように述べています。それ以来、彼は分子生物学に魅了されてきました。特に 1970 年代初頭、組換え DNA 技術が発明された後、生物学者は個々の分子の生命体を分析して操作する能力を手に入れました。そのため、Ke Wen が 1978 年に研究センターの所長になったとき、彼はすぐに細胞への放射線の損傷を研究するプロジェクトを支援しました。実際、彼の本当の目的は、ロスアラモス研究センターをより幅広い分子生物学研究に参加させることです. ロス アラモスの規模は 1970 年代に元研究センター所長のハロルド アグニューの下でほぼ 3 倍になり、未分類の財団や応用研究への扉が開かれたため、タイミングは完璧でした。コーエンが分子生物学に重点を置いたのは適切な時期であり、この研究プロジェクトは研究者、特にコーエン自身の研究室に対する考え方を大きく変えました。 本質的に、物理科学の特徴はアイデアの優雅さと分析の単純さにあるため、これを利用して他のものを無視するのは簡単です.実際、物理学者が社会学や心理学などのソフト サイエンスを否定することはよく知られていますが、これらのソフト サイエンスにも高い目標があり、現実世界の複雑な側面を把握しようとしています。その後、分子生物学が登場しました。分子生物学が分析するのは、深い法則に支配された非常に複雑な生命システムです。生物学と親しくなると、優雅さが失われ、シンプルさが失われ、乱雑になりますが、そこから経済学や社会学に移行する方がはるかに簡単です。水に半分入ったら、泳ぎ始めます。 ようようコンピュータワールド しかし同時に、科学者は複雑なシステムについてますます考えるようになっている、とコーワン氏は言う。ペンと紙でしか方程式を解けない場合、最大でいくつの変数を処理できますか?三つ?四?しかし、コンピュータの能力がますます強くなると、いくらでも変数を扱えるようになります。 1980 年代初頭、コンピューターはいたるところにありました。パーソナル コンピューターが台頭し、科学者は高性能グラフィックス ワークステーションをデスクに設置するのに忙しく、大企業や国立研究所ではスーパーコンピューターがキノコのように急増しています。突然、無数の変数を含む方程式がそれほど複雑に見えなくなり、大量のデータがそれほど圧倒的に見えなくなります. 数字の列と数マイルのデータ ストリップは、色に変換できます. 作物の収量を示すマップ、または石油を含む層序ゾーン.Ke Wen は軽く言った: コンピュータは優れた簿記機械です。 しかし、コンピューターはそれ以上のことを行うことができます。適切にプログラムされたコンピューターは、科学者が自由に歩き回り、さまざまな方法で科学を探求しながら、現実の世界をより深く理解できる、まったく別の世界になることができます。 実際、1980 年代には、科学研究におけるコンピューター シミュレーション技術の力により、多くの人がそれを科学の第 3 の形態と呼んでいました。コンピューター シミュレーションは実験と理論の中間に位置するからです。たとえば、コンピューターには太陽光、風、水蒸気を表す方程式の長いリストしか含まれていないため、コンピューターでシミュレートされた嵐は、一方では理論的なように見えますが、他方では、コンピューター シミュレーションは実験のようなものでもあります。これらの複雑な方程式 人間の計算は不可能なので、科学者がコンピューター画面でシミュレートされた嵐を見ると、予想もしなかった方法で方程式が展開され、単純な方程式でさえ衝撃的な結果につながる可能性がある.嵐の数学的方程式は、空気の波が互いに押し合う方法、水蒸気の液滴がどのように凝縮して蒸発するか、およびその他の小さなトリックを実際に記述しています。上昇気流と雨が一緒に凍って雹になったり、冷たくて湿った下降気流が雲の底から突然地面に散らばったりするような明確な説明はありません。しかし、コンピューターがすべての方程式を時間ごとにまとめると、まさにそれが明らかになります。 さらに、科学者はコンピュータ シミュレーションを使用して、現実世界ではできない実験を行うことができます。上昇気流と下降気流の本当の原因は何ですか?空気の温度と湿度が変化すると、気流はどうなりますか?嵐の変動に実際に寄与した要因と、寄与しなかった要因は?すべての嵐に影響を与える要因は同じですか? 1980 年代以前には、このようなデータに基づく実験は非常に一般的になりました。新しい航空機の飛行試験から、ブラック ホールへの乱流の星間ガスの流れ、ビッグバン後の天の川の形成まで、物理学コミュニティはコンピューター シミュレーションのアイデアを広く受け入れてきました。したがって、複雑なシステムを研究する方法について考え始めることができます。柯文說。 整體會大於部分的總合 但是,複雜科學還有更深一層的魔力,一部分因為電腦模擬技術,一部分則因為新的數學領悟物理學家在八○年代初期開始了解到,許多混亂而複雜的系統都可以用有力的非線性動力學(nonlinear dynamics)來解析。在這個過程中,他們被迫面對一個令人驚惶失措的事實:整體真的會大於部分的總合。 對大多數人而言,這個道理顯而易見。物理學家之所以驚惶失措,只不過因為他們已經和線性系統談了三百年的戀愛,而在線性系統中,整體完全等於部分的總合。(線性的意思是,如果你把方程式在方格紙上畫出來,所展現的將會是一條直線。)平心而論,他們很有理由這麼想。如果一個系統等於其各部分的總合,那麼每個組成分子就能無視於周遭發生的事情而自由發展,因此相對而言,也比較容易以數學來分析。 除此之外,大自然確實泰半是如此運作著。聲音就是線性系統!這是為什麼雙簧管和弦樂器合奏時,你可以同時辨認出兩種樂器的聲音。它們的聲波交互混合,但是仍然維持了個別的音色。光也是線性系統!這是為什麼在豔陽高照的日子裏,你仍然可以看到人行道上的通行/禁止通行指示燈:從指示燈投射到你眼中的光線並不會被高空直射下來的太陽光擊潰到地面上。不同種類的光線各自運動,與彼此擦身而過,恍若無物。有時候,甚至經濟也是線性系統!因為小的經濟體也是獨立運作,例如,有個人在街角的雜貨店買了份報紙,這對你去超級市場買牙膏的決定沒有絲毫影響。 然而,大自然中也有極大部分是非線性的系統包括大部分最有趣的事物。我們的腦子就不是線性系統,儘管雙簧管的樂音和弦樂的聲音進入你耳中時各自分開,但是兩種樂音合奏所引起的情感波動,可能遠甚於其中任何一種樂器單獨的樂音,這是為什麼我們需要交響樂團。經濟事實上也不是線性系統,數百萬個人買進或賣出的決定可能彼此影響,加強了效果,而導致經濟繁榮或蕭條。而經濟榮枯又會回過頭來影響最初的購買決定。 確實,除了最簡單的物理系統外,幾乎世上每件事及每個人都捲入一張由誘因、限制及關係交織而成的非線性的大網中。一個地方產生微乎其微的變化,就會引起所有地方的震盪。正如艾略特(TS Eliot, 1888︱1965,一九四八年諾貝爾文學獎得主)所說,我們不得不掀起宇宙波瀾。整體幾乎總是比部分的總合要多很多。而如果要以數學來表達這個特性,正是一個非線性方程式,畫出來的圖形則是曲線。 非線性科學的汪洋大海 眾所週知,要以人工演算來解非線性方程式非常困難,這是科學家長久以來一直規避它的原因;但是,這也正是電腦能派上用場的地方。從五○及六○年代科學家開始玩電腦開始,他們就明白,電腦根本不在乎線性、非線性的問題,它只管努力解出答案。當科學家開始運用電腦的力量來解析愈來愈多的非線性方程式時,他們開始發現一些過去在線性系統中從未看到的神奇狀況。 例如,通過狹窄溝渠的波浪和量子場論中某種微妙的動力有極深的關聯性,它們都是一種叫孤立子(soliton)的能量脈衝的例證。木星的大紅斑(Great Red Spot)可能是另外一種孤立子,它是個比地球還要大的旋轉颶風,已經獨立存在了至少四百年。 物理學家普里歌金所大力倡導的自我組織體系,也是由非線性動力所主宰。舉個例子:慢火燉湯時,支配著湯分子自我組織滾動的動力,和其他的非線性形態(例如斑馬的條紋和蝴蝶翅膀的斑點)非常類似。 但是,最令人震驚的是叫作混沌的非線性現象。在人類的日常活動中,甲地發生的小事件會對乙地產生巨大影響,並不足為奇。但是當物理學家開始重視非線性系統時,他們才明白非線性的原理是多麼奧妙。例如,乍看之下,風和溼氣流動的方程式非常簡單,但是當科學家發現德州一隻蝴蝶擺動翅膀,可能會改變一個星期後海地的暴風雨路線;或是蝴蝶的翅膀只要向左擺動一毫米,可能就會使颶風轉向完全不同的方向問題就非常複雜了。 一個接著一個的例子都在傳遞相同的訊息:世上萬物都息息相關。小騷動不會一直只是小騷動,在適當的條件下,小小的不確定會膨脹擴大,直到整個系統的未來都完全不可預測、或混沌一片。 科學家開始了解,只要有一點點的非線性因素,即使是最簡單的系統都可能產生令人震驚的複雜行為模式。例如水龍頭滴滴答答漏水,只要滴水的速度夠慢,滴答聲可能就會像節拍器打的拍子一樣,規律得令人發狂。但是如果你置之不理,讓水滴漏的頻率增加,那麼很快就會變成大滴與小滴交錯滴落:滴︱答滴︱答。如果你繼續置之不理,讓水漏得更厲害,水滴就會從四滴一個序列,變成八、十六、以此類推下去。最後,水滴落的次序變得極其複雜,似乎是隨機的滴落。這會兒,混沌又出現了。這種逐漸遞增複雜度的相同形態,也會出現在果蠅繁殖數目的變化及水流的澎湃,或其他任何領域中。 難怪物理學家驚惶失措。他們當然知道在量子力學、黑洞等領域有些古怪的發現,但是自從牛頓以降,物理學家已經習於把周遭世界看成一個有條不紊、可以預測的世界,並遵循著已知的法則運作。如今卻彷彿他們在過去三個世紀都生活在一個小小的孤島上,對周遭發生的一切一無所知。一旦你脫離了線性近似法,你就航行在汪洋大海中。柯文說。 尋尋覓覓 結果,羅沙拉摩斯幾乎正是非線性研究的理想環境。柯文說,不只因為當地的實驗室從一九五○年代就長於高深的計算,而且研究人員從實驗室創立之初就在探索非線性問題,如高能粒子物理、流體動力學、核聚變能研究、到熱核衝擊波等。在一九七○年代初期,科學家已發現,很多非線性問題骨子裏並無二致,都有著相同的數學結構。所以,如果一起研究這些問題,將會省下很多工夫。結果,在羅沙拉摩斯理論小組的熱心支持下,理論部門成立了一項非線性科學研究計畫,後來還成為獨立的非線性系統中心(Center for Nonlinear System)。 然而,儘管分子生物學、電腦模擬及非線性科學都如此引人入勝,柯文懷疑這只是個開始而已。他感覺到有一種潛在的統合性可貫穿其間,而以闡釋這種統合性為旨的科學,終將涵蓋物理、化學、生物學,以及資訊處理、經濟學、政治學和其他人類事務的所有相關層面。在他腦中盤旋的概念近乎中古的學術思想,他認為如果真有這種統合性,我們將會對這個無論在生物、物理之間,或跨入歷史、哲學的領域,其道均一以貫之的世界,多一層了解。曾經有一度,知識的織錦天衣無縫。柯文說,也許美景將會重現。 對柯文而言,這是難以置信的大好機會,為什麼大學裏的科學家看不見呢?就某種程度而言,那些人的研究散見各處,幾無漏網之魚,偏偏獨缺他一直尋尋覓覓的宏觀思維。因為,這種整合性的宏觀思維超越了任何單一的學術領域。沒錯,大學裏充斥著跨學門研究中心,但是就柯文所知,這些機構只不過是一群人偶爾共用一間辦公室而已。教授和研究生仍然必須對自己的系所忠貞不貳,因為這些系所掌握了頒發學位、核定終身職及決定陞遷的大權。柯文認為,如果沒有人督促,這些大學至少三十年內都不會展開複雜科學的研究。 不幸的是,羅沙拉摩斯似乎也無意於此,這真是太糟了。一般說來,武器實驗室要比大學更適合作這類跨學門的廣泛研究,而這也是許多來訪的學者大表讚嘆的地方。這要回溯到實驗室創辦的歷史,柯文說。曼哈坦計畫因為一個特別的挑戰製造原子彈而誕生,因此他們從各個不同的相關領域網羅人才,以科學家團隊的力量來因應挑戰。舉世公認,這是支出色的隊伍,包括了歐本海默、費米、波耳(Niels Bohr, 1885︱1962)、馮諾曼(John von Neumann, 1903︱1957)、貝特、費曼(Richard Feynman, 1918︱1988)、維格納(Eugene Wigner, 1902︱)等當代大師與才俊,當時有位觀察家稱之為自古雅典以來最偉大的知識分子團隊。但是,從此這就成為羅沙拉摩斯實驗室對研究的看法,管理階層最重要的工作就是要讓適合的專家彼此討論。我有時候覺得自己像個媒人。柯文說。 唯一的問題是,柯文偉大的科學綜合體並不符合實驗室的基本使命。的確,這和原子彈的發展風馬牛不相及,而不合乎實驗室基本使命的研究將得不到任何補助。因此,儘管實驗室仍然可以像過去一樣,東做一點混沌、西做一點複雜,但是絕不可能有太大的突破。 培育文藝復興人 不,只有一個辦法。柯文開始想像一個新的、獨立的研究機構。理想上,這個機構應該兼取兩者之長:一方面有大學的廣博,另一方面有羅沙拉摩斯融合不同學術領域的能力。他知道這個機構應該和羅沙拉摩斯實驗室分開,但是如果可能的話,最好就在附近,以便運用羅沙拉摩斯的人力資源和電腦設備。離羅沙拉摩斯只有三十五英里的聖塔菲是個蠻理想的地點。而最重要的是,無論研究院設在何處,都應該網羅到傑出的科學家(真正了解自己研究領域的人),而且提供他們比一般更寬廣的空間。在這裏,資深研究人員可以花時間探究一些還不十分成熟的想法,而不會為同僚所譏笑;在這裏,年輕的科學家可以和世界級的大師攜手合作。 簡言之,這個地方應該培育戰後罕見的科學人才類型,也就是二十一世紀的文藝復興人。柯文說:他們儘管是科學出身,但是卻有能力應付混亂、不優雅、科學通常不打理的現實世界。 他太天真了嗎?當然!但是,柯文覺得如果他能誘導其他人看到這個科學挑戰的遠景,說不定行得通。他問自己:一九八○年代和九○年代才華洋溢的科學家,應該學哪一種科學?所以首先,誰可能有興趣聽他說明?還有,很重要的是,誰有辦法促成這個想法實現? 有一天到華盛頓的時候,柯文先試著向白宮科學顧問基渥斯及科學顧問委員會委員、惠普公司創辦人派格(David Packard)解釋他的想法。令他詫異的是,他們竟然沒有笑他,事實上,他們還鼓勵他。於是,在一九八三年春天,柯文決定向每週午餐聚會的同伴羅沙拉摩斯的資深研究員,公開他的想法。 他們很喜歡這個主意! 羅沙拉摩斯的元老們 在局外人的眼中,很容易認為這些資深研究員不過是一群古怪老頭兒,領著令人咋舌的高薪,過著半退休的安逸日子。這個集團包括數名羅沙拉摩斯的元老,他們就像柯文一樣,對實驗室勞苦功高,因此當局酬庸他們資深研究之職,從此不必再管一堆繁瑣的行政事務或官僚作業。唯一的職責就是每週有一次午餐聚會,並且偶爾在一些政策性議題上,提供實驗室主持人一些意見。 但是,事實上這群人還生龍活虎,他們是那種聽到自己的新職位時,會說:謝謝老天爺,現在我終於可以完成一些真正的工作了的人。而且,因為許多人過去或多或少都曾經當過重要主管,因此不管現任的實驗室主持人愛不愛聽,他們可絕不吝於說出自己的看法。所以,當柯文說明他設立研究院的想法,希望得到一些建議或支持時,他收穫豐碩。 教育改革家 例如,卡魯塞斯(Pete Carruthers)立刻呼應柯文的說法:新科學正呼之欲出,但是大家視若無睹。在不修邊幅、戲謔成性的外表下,其實卡魯塞斯對複雜系統十分狂熱,他稱之為下一波科學的主要推動力。他不是無的放矢。一九七三年,在柯文所主持的獵才委員會推薦下,卡魯塞斯從康乃爾大學被延攬到羅沙拉摩斯來主持理論研究部門。他甚至在理論研究的預算不斷被削減的時候,仍然設法聘請了一百名新的研究人員,成立了六個研究小組。一九七四年,他堅持聘請幾個狂放不羈的年輕人,研究當時還無人知曉的非線性動力學中的一個子題。他的副手西蒙斯(Mike Simmons)當時問道:我拿什麼來付他們的薪水?卡魯塞斯回答:想辦法找到錢!也就在他這樣膽大妄為的領導下,這個新領域蓬勃發展,羅沙拉摩斯也成為所謂混沌理論的研究重鎮。所以,如果柯文倡導的新思維是奠基於此,他樂於助他一臂之力。 另一位資深研究員,天文物理學家柯傑特(Stirling Colgate),為了不同的理由支持柯文:我們需要盡一切努力,來組織及加強本州的智識能力。他說。儘管羅沙拉摩斯已盡量對外界開放,這個地方仍然是個高高在上、與世隔絕的科學夢土。在柯傑特擔任新墨西哥採礦及技術研究院(New Mexico Institute of Mining and Technology)院長的十年間,他深深了解新墨西哥州的其他部分雖然景色宜人,卻十分落後。從一九四○年代以來花在這個地方的數十億聯邦補助,對提升當地教育及工業水準不見成效。這裏最好的大學也只不過水準平平,因此,當高科技創業家想脫離擁塞的加州,轉移陣地的時候,他們通常直接越過新墨西哥州的里奧葛蘭德河谷(Rio Grande Valley),往奧斯汀或東部去。 柯傑特最近和卡魯塞斯一起致力於提升新墨西哥州的大學水準,結果他們很快就放棄,因為這個州實在太窮了。所以,柯文的研究院似乎是他們最後的一線希望。任何能夠提升這裏知識水準的事情,不但對我們個人有益、對實驗室有利,同時也符合國家的整體利益。柯傑特說。 電腦先生 資深研究員梅卓波利斯(Nick Metropolis)則是因為柯文對電腦運算的強調,而喜歡這個主意。這也是其來有自。梅卓波利斯是羅沙拉摩斯的電腦先生,早在一九四○年,羅沙拉摩斯就在他的督導下,建造了實驗室的第一座電腦。這座電腦是根據普林斯頓高等研究院的匈牙利裔傳奇數學家馮諾曼(參見天下文化公司出版的柏拉圖的天空一書)的設計改良而成的,馮諾曼當時是羅沙拉摩斯的顧問,經常來訪。羅沙拉摩斯的人稱這個電腦為瘋子(MANIAC)由數學分析器、計算機、積分儀和電腦(Mathematical Analyzer, Numerator, Integrator, And Computor)的第一個英文字母拼成。電腦模擬的藝術也是由梅卓波利斯和波蘭數學家烏蘭(Stanislas Ulam)首先開創。也要歸功於梅卓波利斯,今天羅沙拉摩斯才有全世界最大、最快的超級電腦。 但是,梅卓波利斯仍然覺得實驗室在電腦領域不夠先進,他和訪問學者麻省理工學院數學家羅他(Gian︱Carlo Rota)一起指出,電腦科學正經歷和生物學及非線性科學同樣的震盪,硬體設計起了革命性的轉變,目前一次作一個動作的電腦已經到達速度的極限了,科學家開始研究新型電腦,能夠同時作上百、上千,甚至百萬計的計算步驟。這是件好事,因為任何人如果想認真研究柯文所談到的複雜系統問題,可能都會需要像這樣的超強機器。 當然,電腦科學可以做的事還不止於此。羅他特別認為電腦可以延伸至對心智的研究,他的理念是思考和資訊處理基本上是同樣的事情。他所說的這門科學稱為認知科學(cognitive science),現在愈來愈熱門。這門科學能結合不同領域的才華,例如研究腦部細密神經網路的神經科學家、研究高層次思維及推理過程的認知心理學家、試圖把思考過程以電腦模擬的人工智慧學者,甚至還有研究人類語言結構的語言學家和研究人類文化的人類學家。 羅他及梅卓波利斯告訴柯文,這是很適合作為研究院主題的跨學門研究。 另外一位訪問學者是潘恩斯(David Pines),一九八三年仲夏,在梅卓波利斯的邀請下,他開始參與他們的討論。潘恩斯是伊利諾大學的理論物理學家、現代物理評論(Reviews of Modem Physics)的編輯及羅沙拉摩斯理論物理部門的諮詢委員會主席。他也強烈呼應柯文的科際大整合想法。從一九五○年發表博士論文開始,潘恩斯就一直專注於研究:如何以創新方式了解包含許多粒子的系統的集合行為,例如大量原子核的振動模式,或液態氦的量子流動等。而且潘恩斯也公開推測,類似的分析可能會幫助我們更進一步了解社會及組織中的人類群體行為。所以,我對這個想法有智識上的偏好。潘恩斯說。潘恩斯也同樣熱心支持柯文成立新研究院的想法,他自己在這方面經驗豐富,他曾經創辦伊利諾的高等研究中心及科羅拉多的亞斯本(Aspen)物理中心。他告訴柯文,儘管去做,他已經迫不及待想開始籌備這個研究院。我總覺得把一群非常傑出的科學家集合在一起討論新發現,是非常有趣的事情,創辦一個機構幾乎和寫一篇科學論文同樣有趣。潘恩斯說。 兩派意見僵持不下 於是,他們興致勃勃的討論創辦研究院的各種想法,偶爾還會樂昏了頭。例如,有一天,想到自己可能是在創辦新雅典一個探尋知識的重鎮,足可和過去孕育出蘇格拉底、柏拉圖、亞里斯多德的城邦並駕齊驅大家都十分興高彩烈。當然,他們也辯論許多更實際的問題:這個地方該有多大?應該招收多少學生,還是根本不收學生?和羅沙拉摩斯的關係應該有多密切?應該有固定的教職員嗎?還是科學家輪流來訪,然後就各自回他們的研究機構?逐漸的,在不知不覺間,這個假想的研究院在他們腦中變得愈來愈真實。 唯一的問題是,每個人腦中所刻劃的圖像都不一樣。我們每個禮拜都回到原點,反覆又反覆的討論。柯文說。 最嚴重的爭論點也是最根本的問題:這個研究院應該研究什麼? 一派是梅卓波利斯和羅他,他們覺得研究院應該完全專注在電腦科學上。他們辯稱,科際大整合是很好,但是如果這群人中沒有人能下清楚的定義,又怎麼能寄望會找到人來,投下四億美金呢?像紐約的洛克斐勒研究院的規模,你差不多就需要募到這麼多錢。要籌這麼多錢並不容易,但是,如果把重心放在研究資訊處理和認知科學上,至少已經涵蓋了許多柯文所談的新科學,而且還說不定能從最近崛起、靠電腦發跡的年輕富翁手中,募到一大筆捐款。 另一派則是卡魯塞斯、潘恩斯和其他大多數人,他們覺得電腦是不錯,梅卓波利斯和羅他的經濟考慮也不無道理;但是,難道只是再辦一個電腦研究中心嗎?那能激發每個人的熱情嗎?研究院的使命應該遠勝於此,儘管他們也還不確切的知道究竟該是什麼。而這正是問題所在,正如資深研究員那戈爾(Darragh Nagle)指出的:我們並沒有把替代方案說得很清楚。每個人都同意柯文的話,新科學正在醞釀中,但是他們也僅止於模模糊糊的談論著新的思維方式,無法再向前跨出去。 柯文則一直保持低姿態。他很清楚自己的初衷是什麼,他暗地希望這會是一個生存藝術的研究院,也就意味著研究的領域將海闊天空,無所限制。但是,他同時也相信,在研究院的方向上取得共識遠比金錢或其他細節來得重要。如果這個研究院只是一個人在唱獨腳戲,那麼絕不會有什麼發展。當了三十年行政主管後,他深信要實現像這樣的夢想,唯一的辦法就是先讓參與者為之振奮。他說:你必須讓那些非常傑出的人相信這件事很重要。我不是在談民主,我指的是最頂尖的○.五%的那些人才、菁英分子。但是,一旦你說服了他們,錢儘管還是不容易籌,問題卻小多了。 因為每個人同時都還全心投入各式各樣的研究計畫,因此這就像一場慢動作的辯論。(柯文正參與一個探測太陽微中子的實驗,太陽微中子是從太陽核心放射出的、幾乎看不見的粒子。)但是,這樣的狀況維持不了太久。一九八三年八月十七日,柯文把所有的元老集合在行政大樓四樓的會議室中,告訴大家該認真一點了。他有些朋友正考慮捐一塊五十英畝或一百英畝的地作為研究院的所在地,但是他們希望至少能曉得研究院的主旨是什麼。 還是原地踏步。元老們依然和氣但堅定的分裂成兩大派系。那次會議沒有任何進展,也恰好原本答應捐地的那對夫婦幾個月後離婚了,因此撤銷了捐地的計畫。但是柯文不得不開始懷疑,這件事是不是真的會有結果。 你又說對了,葛爾曼先生 打破僵局的人是葛爾曼。加州理工學院的葛爾曼教授當時五十五歲,是粒子物理學界的老頑童。 葛爾曼在八月十七日的會議之前一個星期打電話給柯文,他說潘恩斯向他提起籌備研究院的主意,他覺得真是太棒了,他一輩子都想做一件像這樣的事情。他想要研究像古文明的興衰及現代西方文明的持續性之類跨越學門疆界的問題。曾經,他想在加州理工學院推動類似的研究,但都徒勞無功,因此,下次他到羅沙拉摩斯的時候,能不能參加討論?(葛爾曼從一九五○年代起,就是實驗室的顧問,經常來訪。) 柯文簡直不相信自己的運氣。他說:請務必來參加!葛爾曼絕對是那千分之五的頂尖人才。葛爾曼生長於紐約市,黑邊眼鏡和斑白的平頭,使他看起來好像個無邪的季辛吉(Henry Kissenger)。葛爾曼是個性急、傑出、迷人、能言善辯的人,更不要提他那近乎傲慢的自信了。事實上,不少人覺得他令人難以忍受。他從小到大都是班上最聰明的學生。已過世的狂放不羈的物理學家費曼,生前把自己暢銷的回憶錄取名為別鬧了,費曼先生(Surely You're Joking, Mr Feynman!中文版已由天下文化公司出版);加州理工學院的人說,葛爾曼得把他的回憶錄取名為你又說對了,葛爾曼先生(Well, You're Right Again, Mr. Gell︱Mann)。當偶爾事情不順他意時,他的反應極端孩子氣,同事們會看到他的下唇突出往上翹,簡直就是在撅嘴。 儘管如此,葛爾曼顯然是二十世紀科學發展史的重要角色。當他在一九五○年代初期,以一個年輕物理博士的身分現身於科學舞台時,次原子的世界是由一個接一個隨機以希臘字母命名的粒子(π粒子、Σ粒子等)組成的大雜燴,還是一片混亂。但在二十年後,主要歸功於葛爾曼開創的新觀念,物理學家已逐漸架構出粒子間各種作用力的大一統理論(Grand Unified Theories),而且滿懷信心的把那一大堆粒子分門別類為夸克的各種組合。所謂夸克,是一種簡單的次原子基本粒子,由葛爾曼根據喬哀思(James Joyce)的小說芬尼根的覺醒(Finnegans Wake)中一個杜撰的字而命名。葛爾曼決定了近三十年來粒子物理的研究重心,他的思考方向就是其他人應該思考的方向,他知道真理何在,而且他領導大家追求他所見到的真理。一位與葛爾曼相交二十年的物理學家說。 奇怪的角色? 表面看來,三十年來都浸淫於中子和質子內部研究的葛爾曼,在柯文科際大整合的遠景中,是個奇怪的角色;因為葛爾曼的理論正是不折不扣的化約論。但是事實上,葛爾曼興趣廣泛,對任何事物都有強烈的好奇心。他曾經在飛機上,苦苦追問鄰座陌生人的生平事跡,長達數小時。在他五歲時,他的哥哥帶他去曼哈坦公園散步,引燃他對大自然的熱愛,從而學習科學。我們把紐約市看成是個被過度砍伐的鐵杉叢林
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