距离霍金出版《时间简史》已经过去了35年，这部畅销全世界的科普著作，打开了很多人了解黑洞、宇宙或是量子力学的大门。但是史蒂芬·霍金本人说，他改主意了，《时间简史》错了！

在人生的最后20年，霍金提出了一种全新的自上而下宇宙观，对宇宙的诞生提供了一个惊人的新视角，它将深刻地改变我们对人类在宇宙中的位置的看法。

霍金的弟子兼同事，比利时鲁汶大学教授、引力波中心主任、世界著名宇宙学家托马斯·赫托格，根据霍金遗愿著成《时间起源》。

这本书极受全球科学界的重视，4月英文版刚刚面世，书评就登上顶刊nature。

中文版已获国内众多专家学者推荐，马勇、王一、尹传红、田涛、向松祚、江晓原、吴岩、吴家睿、吴飙、陈达飞、陈佳君、苟利军、林群、周理乾等专家学者诚意推荐。

2023年11月1日晚7：30，托马斯·赫托格与北京大学物理学院教授吴飙、华中科技大学物理学院天文学系副教授邱涛涛，进行了一场精彩对谈。

在这场对话中，他们不仅讨论了霍金人生最后的理论是什么、对物理学有什么意义，还谈到了这个新宇宙观在哲学上的影响，它可能会彻底改变我们对世界的看法。

他们还畅聊“八卦”，赫托格从霍金弟子和最后合作者的视角，讲述他眼中的恩师霍金。

以下为对话主要内容的精华摘编。

用自上而下的视角思考宇宙起源

邱涛涛：你与史蒂芬·霍金教授合作的经历是怎样的？是什么驱使你写出这样一本书？

赫托格：1998年，我从比利时来到剑桥，遇见了史蒂芬·霍金教授。我当时还是一名学生，和他交谈后意识到霍金是其中一位极其少见的科学家，他对宇宙学、宇宙大爆炸和我们来自哪里等问题非常感兴趣。

于是我在剑桥跟随霍金开始了我的博士学位研究，我们的合作持续了20年，期间，霍金和我开发出了一个关于宇宙早期阶段全新的思考方式。这就是我书中的内容。

托马斯·赫托格和霍金

邱涛涛：在这本书中的观点中，最重要的是自上而下的宇宙学，观测还可以影响或甚至决定宇宙时刻的起源。您能详细谈谈这个想法是如何出现的吗？

赫托格：我和霍金在早期讨论过，我们的宇宙有些非常奇怪的地方。这种奇怪之处在于，我们生活在的宇宙是在物理学的较低层面上，它的物理学定律是非常亲生物的。

物理定律的精确性、我们所拥有的粒子的种类、我们所拥有的力的种类、宇宙的组成方式、它扩张的方式等等，这些宇宙物理学的要素都是生命的诞生所必须的。

这是霍金在20世纪90年代晚期感兴趣的深刻谜题，即宇宙大爆炸宇宙学。宇宙暴胀的想法是一个非常成功的模型，它解释了很多观测数据，但它依赖于非常特殊的初始条件，也就是宇宙从大爆炸中诞生的方式。

没有数学规则能够精确地解释为什么一个亲生物的宇宙会从这些炽热的早期条件中诞生，所以那是一个精彩的谜题。

霍金对此非常感兴趣，他的想法是，如果我们了解宇宙的亲生物本质，我们就能更好地理解宇宙大爆炸，我们也会更好地理解我们的存在如何适应宏观宇宙结构。

传统的物理学认为，我们将找到一个理论、一个模型，来解释为什么宇宙的大爆炸是如此特殊，然后宇宙就这样向前进化。

而我和霍金合作的20年中所发展的理论却非常不同，它是自上而下的，它有一个回顾性的元素。

它没有提供一个关于为什么宇宙是这样的优先解释，但它提供给你更多类似达尔文式的解释，这意味着我们将环顾四周，从我们周围的力和粒子出发，并在假设单一起源的前提下重构它的历史。

这就是为什么我的书的标题是《时间起源》，它是查尔斯·达尔文《物种起源》的变体，因为在某种程度上，我们引入了这种不确定性。

我们引入了这种随机元素，放弃了以前的决定论解释，而允许演化的随机性，后者在生物学中是人所熟知的。

这种随机性从何而来？本质上来说，是来自于量子力学。量子力学存在内禀的随机元素，这是理所当然的。

总之，宇宙在早期演化中固有的这种随机元素，强迫我们进入一个回顾性视角的元素。我们可以用一种被霍金称为自上而下的方式来看宇宙——这也是达尔文在生物学中所做的。

达尔文寻找化石，并重建生命之树。我和霍金也是在四处寻找以物理学定律的形式存在的“化石”，并在这个早期的阶段重构出物理定律之树如何诞生。

是谁在观测我们的宇宙？

吴飙：我是一个理论物理学者，但我从事凝聚态物理学研究，所以我所有关于宇宙学的知识都来自科普图书。

当我还是个孩子的时候对宇宙很好奇，霍金教授追求更好地了解宇宙深深地触动了我。我很喜欢赫托格教授的《时间起源》，我认为他的自上而下的宇宙学理论非常有趣和启发性。

这本书也极大地丰富了我的对乔治·勒梅特的了解。以前我对勒梅特很少有了解，我只知道他提出了宇宙的膨胀理论，仅此而已。我从你的书中了解了大量关于他的信息，我非常喜欢这本书。

但作为一名物理学家，即使我没有专业学习宇宙学，我也有很多问题想问。赫托格教授，您刚提到的随机性是来自于量子力学，为这个宇宙提供这种达尔文式的演化，对吧？

但是，据我对量子力学的理解，当有观测者时，随机性才会出现。在没有观测或测量的情况下，量子状态只会幺正演化。对于宇宙而言，在宇宙外面没有任何观察者。所以这让我感到困惑，宇宙是如何变得随机的？

我的另一个问题是这样的。对于生物学的演化来说，它有一个背景——地球，环境，对吧？因此，这些也支撑了生物学演化背后的基本物理和化学法则。如果你想谈论宇宙的演化或物理定律的演化，还有其他的背景吗？

因为如果物理定律发生了演化，它必须是根据某些东西发生演化。

赫托格：特别好的两个问题。我们先来讨论第一个问题。

你说的完全没错，量子理论的随机性是通过观察行为展现出来的。在观测电子之前，电子具有波函数，但它没有确切的位置。只有在问它在哪里的时候，才得出一个随机的位置。我们这个理论也是一样。

在我们的理论中，对于一个量子宇宙来说，如果不考虑观测行为，它不会有一个有形的、具体的早期历史。但是等一下，我们认为在这个早期宇宙中没有观察者，但实际上存在观察者。

在量子理论中，观测行为并不需要涉及到一个人类观察者。事实上，即使一个单一的光子，也可以进行观察行为。

早期宇宙中主要是各种场之间的相互作用，以此进行一系列观测。这个早期宇宙不断地通过场与粒子的相互作用自我观察，它通过各种相变，建造出一系列逐渐精细或多样的力和粒子。

对于第二个问题，那当然是最困难的问题。第二个问题是，也许有一个更大的定律集，然而它仍然支配着整个宇宙，如果使用生物学类比，那就像，也许有某种规律支配着所有可能的行星上的所有可能的生命树。

当然，在生物学中，也许存在这样的事情，但这不是相关的。其他行星上可能会有生命，但这不会纳入达尔文对这个星球上的生命的研究中。

这正是因为达尔文采取的是内部视角。他采取了这个视角，因为他从我们对生命树的观察入手，重构了这个树形结构。

他不试图提前预测它，但在物理学中，我们自打一开始就搜索不可变、固定、高于一切的定律作为先验原则，犹豫了很长时间才采纳达尔文的观点。

多元宇宙是你会引用的一个例子，多元宇宙将受到支配整体、所有可能的宇宙的元定律的支配。

而我们的宇宙只是某种本地事物。但是多元宇宙会导致悖论。当涉及到预测我们应该观察到什么时，它会导致歧义。因此这是我们理论的核心。我们试图从宇宙中的观察者的角度，从内而外重建宇宙学。

而令人惊讶的是，这最深刻的含义是你面临一些对物理定律的进化观点。你放弃了物理定律是最终基础的想法。当然，这是一个假说，对吧？或者在某种程度上说，我们的理论与19世纪的达尔文是类似状况，没有多少化石，来证明你的测试或假说，但这是一个解决与悖论相联系的歧义的假设。

赫托格眼中的恩师霍金

邱涛涛：在与霍金教授共事的20年中，令您印象深刻的时刻是什么时候？

赫托格：就是当他告诉我《时间简史》错了的时候，当然，一开始我不明白他为什么要这么说，但这是一个非常有趣的声明。

事实上，这就是霍金的伟大之处，他会改变他的想法，他更感兴趣于弄清楚事情，而不是坚持真相。他的深刻的好奇心驱动着他，这是他最美好的地方。

邱涛涛：霍金教授有一种非常特殊的交流方式。它是否为你们两人之间的合作带来了一些意外的细节？

赫托格：这种交流方式带来了很多误会。他有时会出错，比如说如果他忘记说“不”，这会使得这个句子的意思完全不同。

在他犯错时，我一下子就会感到困惑，但除了言语交流之外，它真的带来了一种我们之间的亲密感，因为为了理解史蒂芬，你真的必须使用一种混合的方式，即你说的话、你知道他在想什么，以及你之前与他交流的方式、他的面部表情。

所以我非常清楚我们人类在沟通时使用各种技巧。单词只是其中的一部分，通常是占主导地位的部分，但和霍金交流时，单词往往不是决定性的部分，其他所有部分更重要。

因此，当我们逐渐发展我们的合作关系时，在某种意义上，我们变得非常亲近。非常特别。

邱涛涛：你从和霍金教授的合作中获得的最大灵感是什么？

赫托格：我会说是他对理解的追求，以及他真正希望满足好奇心的热情，他的毅力和他的乐观主义。也许，也是他对生活的乐观和对科学的乐观。当我们科学工作做得很好、真正地重视科学及其背后的原理时，如通过批判性思维，怀疑和公开辩论等手段时，这种极大的乐观主义能使人类走得更远。几乎可以说是他散发出的某种宇宙人类主义，这非常鼓舞人心。

邱涛涛：为什么你在书中说，史蒂芬·霍金是你所认识的最自由的人？

赫托格：是心智上的自由。（在他那儿）不存在什么教义，没有什么问题你不能向史蒂芬提出的，比如说“物理学的规律同样包含初始条件”这样的想法。所以，他是物理学中的探险家。

科普书籍的意义

赫托格：一方面，科学和科学的新发现只有被分享、并成为我们文化的一部分时，才能获得完整的意义。

因为宇宙学或物理学本身不会拯救这个世界。实际上，正是因为科学在更广阔的文化中传播，分享它的进一步发展，才使得它具有如此强大的力量，如此有前途。

在某种意义上，我认为我们也在谈论科学文化。这是一种我们可以全球分享的文化。这是一种包含批判性思维、辩论、反思和交流的价值观，是我们为迈向更美好的世界而建立的价值观。

所以我认为重要的不仅仅是发现（发现也很有趣），而是将其嵌入到社会问题中，这正是激励我写这本书的动力所在。

吴飙：尽管我大学的专业是物理学，但是我一开始并没有确定投身于物理学研究，直到我读了一篇关于海森堡不确定性的科普文章，得到启发。

因此，读科普真的能鼓舞人学习科学或学习物理。这就是我在赫托格教授所说的基础上所表明的，写科普文章是多么重要。

邱涛涛：科学是我们文明的伟大遗产之一，不仅是关于自然本身，它不仅能给我们的日常生活带来便利，还能给我们带来精神上的愉悦。

赫托格：科学究竟意味着什么，物理究竟是关乎什么，这非常有趣。我们应该继续保持这种辩论和反思的活力。