套一個「經典」的句式說，本書是在物理學30年來沒有實質性進步的前所未有的「大不好」形勢下產生的。當然也可以說，在物理學新紀元即將來臨的「大好」形勢下，「個別別有用心的人」跳了出來，攻擊多數科學家熱情擁護的理論。說實在的，物理學家這些年做了很多事情，發表了很多文章，開拓了很多方向——但在一個無限廣袤的「弦景觀」面前，他們困惑了。本來是「水光山色與人親，說不盡無窮好」（李清照句），但物理學家不喜歡「無窮」，只追求惟一。當人們懷著「TheoryofEvery-thing」（TOE）的願望，迎來的卻是「TheoryofNothing」（TON），該是什麼感覺啊？—TOE和TON這兩個縮寫詞倒是恰到好處地說明了弦論的歷程：「從腳下走出時尚。」在李（LeeSmolin）老師看來，弦論就是一個物理學時尚。一個時代有一個時代的文藝，當然也有一個時代的科學。正如威籐說的，弦論是偶然落在20世紀的21世紀物理學。總之，弦理論大概就代表了我們時代的科學，有人說它是「後現代物理學」，它也的確順應著後現代的時尚——同一個潮流，多樣的選擇。它和那些競爭的理論，在我們面前展現了新時代的科學世界的部落文化。本書的意義，也許就在於它體現了這種新的科學文化和精神。
關於超弦理論的異域風光，彭羅斯在大書《通向實在之路》裡有一段有趣的比喻：
一個遊客來到一座陌生的大城市，要找一幢大樓。那兒沒有街名（至少他一個也看不懂），沒有地圖，在陰沉沉的天空下，他也分不清東西南北。岔路很多，他該左轉還是右轉？還是走進那條迷人幽深的小路？街道拐彎很少是直角，路也幾乎不是直線；有時走進死胡同，只好退回來，轉向別的路。有時會突然發現一條剛才竟然沒注意的新路。周圍沒有人可以打聽，他們的話一句也聽不懂。不過，遊客至少知道他要找的那幢大樓造型精美絕倫，還有漂亮的花園。那也是他去找它的主要原因。他走在看起來很漂亮的路上，有迷人的建築和美麗的花園，灌木叢生，百花怒放——走近一看，卻是塑料的。他面前有很多路，他選擇的唯一標準就是那塊地方的美感和整體的和諧——風格的和諧或隱藏在城市背後的某種基本的模式。
我們當然是遊客，而弦理論家也和遊客差不多——老彭的意思是，讓他們做導遊，還不如我們自己走著瞧呢。現在，李老師充當了導遊的角色，不過他是「別有懷抱」的，他要帶我們走一條人跡罕至的「迷人幽深的小路」。
李老師以五大問題引領我們的旅行，這些問題是當前隱約看見的物理學的地平線：
問題1：將廣義相對論與量子理論結合為一個真正完備的自然理論。
問題2：解決量子力學的基礎問題：要麼弄清理論所代表的意義，要麼創立一個新的有意義的理論。
問題3：確定不同的粒子和力能否統在一個理論並將其解釋為一個單獨的基本作用。
問題4：自然是如何選擇粒子物理學標準模型中的自由常數值的？
問題5：解釋暗物質和暗能量。或者，假如它們不存在，那麼該如何在大尺度上修正引力理論，為什麼修正？更一般地說，為什麼宇宙學標準模型的常數（包括暗能量）具有那樣的數值？
拿對這些問題的回答給弦理論打分，結果，弦理論似乎只能得1分，就是「潛在地」解決了第三個問題，而對其他問題就不怎麼高明了。
當然，我們不能憑問題的回答來決定理論的成敗，就像不能憑考卷決定人生。何況問題有不同的提法，不同的導遊可以站在不同的石頭上講不同的故事，我們也可以從不同的角度看風景——像《蒙娜麗莎》背後的荒野，左邊和右邊有著不同的地平線。新世紀到來時，好多科學家提過好多問題——只能問很多，因為誰也不敢把賭注下在具體的某一個。真正「基本」的問題，往往要等回答以後才知道。一個成功的理論可以順便解決很多「基本」問題；而好的理論從來不是為了同時解決那麼多「基本」問題才發展的。《紐約時報》曾假想讓科學家沉睡100年，到2100年醒來時向同行打聽21世紀的科學。他們竟然一口氣問了10個問題。我們可以想像，睡過百年的人睜開眼睛時大概只會問一個問題，可惜我們今天還不知道問哪一個。難怪費曼要說，「我無法確定真正的問題，所以我懷疑沒有真正的問題，可我又不敢肯定沒有真正的問題。」
接著，李老師回顧物理學的歷史——這是一篇濃縮的歷史，比很多展開的編年史散發著更為濃烈的物理學的芬芳。以今天的眼光看，物理學發展的歷史就是理論統一的歷史。不過，從前的統一是自然形成的，而今天的統一是物理學家為自己選擇的使命——也是愛因斯坦未竟的事業。回顧歷史，是拿歷史作鏡子。李老師讓弦理論暴露在歷史的榮光下，是要讓它顯得黯然失色。
弦理論在短暫的20多年裡，經歷了兩次革命。第一次革命發現弦理論能生出標準模型，第二次革命生出一個M理論的影子。儘管革命了，但不徹底，更遠未成功。實際上，「反弦派」從弦理論萌芽的時候就出現了。1985年9月，《科學》雜誌的一個編輯請費曼對新的「弦」理論發表意見，費曼寫了封有趣的回信：「我不相信它們，但我沒有認真研究過它們，也就說不清我為什麼不相信它們。」格拉肖認為弦理論是「中世紀神學的新的翻版」，他還想把弦理論家擋在哈佛的門外（當然失敗了）。Rob-ertLaughlin（1998年因為凝聚態物理的貢獻獲諾貝爾獎）說，「弦理論遠非我們更偉大的明天的奇妙的技術希望，而是一個陳舊的信仰系統的悲劇性結果。」這些頭頂諾貝爾桂冠的人，為什麼不喜歡弦理論呢？大概因為它距離物理現象和實驗太遠了。20世紀後期的物理學將物理事實變成了數學概念（如規範場等於聯絡，基本粒子歸結為對稱），而弦理論就把這些數學結構作為研究對象，得到數學結構的結果。在傳統的物理學家看來，這個時尚太形式化；借聞一多先生說初唐詩歌的話，這也算物理學的一種皮膚病。如果說從前物理學是物理學靈魂套上數學外衣，那麼弦理論大概就是一個數學靈魂在物理學上空飄浮，總也落不下來。
李老師的立場和那些前輩有些不同。他不是外科醫生，而是內科的，甚至精神科的。他是從弦理論陣營裡走出來的，他的反對有著更具體的內容。他看到弦理論「腐敗」了，今天科學的衰落就是因為弦理論的崛起——所以他的書特別加了一個附標題：「弦理論的崛起與科學的衰落」。當然，李老師不是一個人在戰鬥。哥倫比亞大學的數學家PeterWoit（也做量子場論）也寫了一本書「罵」弦理論，說「好多人在兜售投機的思想」，「弦理論什麼結果也沒有」，簡直「連錯都算不上」（notevenwrong，這是他的書名，借用了泡利的名言）。他的副標題正好與李老師的呼應：「弦理論的失敗與物理學定律統一的追求」——等於說，弦理論失敗了，物理學的統一才可能重新開始。兩個不同背景的批判家走到一起了：打倒了弦理論，科學才有希望。彷彿那根弦成了《共產黨宣言》裡說的套在無產者身上的「鎖鏈」，而李老師們就是無產者和革命者。
李老師說我們正處在可惜的革命時期，而弦理論已經成為「常規」了。從來沒有一個理論，經歷了那麼長的時間、花費了那麼多的力量，結果卻一無所有。這是李老師對弦理論狀況的總評價。當然，僅憑這幾點空洞的聲討還不夠，因為圈引力也沒有令人滿意的成績。他自己都說，圈量子引力還有很多關鍵問題沒得到解決，就和弦理論中的猜想一樣。
所以，李老師對弦理論進行了嚴厲的技術性批判，主要在三個方面：背景獨立、對偶猜想和宇宙學常數。
在圈引力派看來，愛因斯坦廣義相對論的核心精神是「背景獨立」，即理論不需要一個固定的時空背景。在廣義相對論中，時空是與物質相互作用的，物質引起時空彎曲，而時空彎曲表現為物質間的引力。量子論宣揚我們既是演員也是觀眾，但還有一個舞台，「背景獨立」則要讓舞台消失在演員的活動中。其實，弦理論家其實也在鬧背景獨立，但沒有拿它作為大旗，他們已經意識到，「為了實現真正的背景獨立的形式，似乎還需要更加遠離傳統的時空觀念」。
阿根廷青年Maldacena的猜想是弦理論近10年來最令人激動的思想，它將規範場論作為弦理論的一張全息圖，是全息理論的一個數學實現。李老師說它只有「弱形式」（即沒有量子效應）才成立，而且懷疑對偶的兩個對象是否真的存在。
1998年，宇宙加速膨脹的發現表明存在正的暗能量，但李老師指出弦理論預言暗能量密度（或宇宙學常數）不可能是正的。
2006年12月，聖巴巴拉加州大學的弦理論家JosephPolchin-ski（暱稱Joe，他10年前寫的兩卷本《弦理論》是流行的弦理論教科書）針對這些問題（連同Woit的那本書），發表了公開「答辯」。
喬老師認為，「背景獨立」只是形式問題，不是本質問題。他說李老師「將描述物理的數學預言與被描述的物理混為一談了。人們常常發現，新物理用的數學語言並不是最恰當的。這一點並不奇怪……在弦理論中，即使語言不是背景獨立的，物理也肯定是背景獨立的，我們還在繼續尋求更恰當的語言。」他認為AdS/CFT對偶可能是問題的一個解決（當然還不徹底）。在那個猜想下，物理學成了皮影戲——空間的表演都在屏幕上實現。
喬老師從李老師自己寫的兩篇關於AdS/CFT對偶的論文中發現了概念性的問題，證明李老師的批判完全是誤會。他還反過來說李老師所宣揚的圈量子引力其實比眼下的弦理論更加背景相關。
關於宇宙學常數，喬老師認為抓住了李老師的把柄。因為非正的暗能量密度是超對稱的預言，而超對稱是一定會破缺的。
李老師還一般地批評了弦理論的數學不嚴密。他尋根溯源，終於考證出文獻中從來就沒有嚴格證明過弦理論的有限性，而幾乎所有弦理論家卻都拿它作為既定的事實。雖然喬老師做過一些計算，但這個問題依然存在。不過喬老師說了，「物理不是數學。物理學家靠計算、物理推理和相互檢驗，而不靠證明，他們能理解的東西一般說來比能嚴格證明的東西大得多。」如果要嚴格以數學的嚴密來要求，很多物理學恐怕剛一萌芽就凋落了。實際上，不嚴格的弦理論真的給數學帶來了很多東西，也吸引了很多數學家——當然，儘管這是弦理論的功績，卻不能作為它是正確理論的根據。
李老師承認喬老師的「評論是禮貌的，用事實來說話，沒有人身攻擊，沒有誤解我們的書（包括Woit的那本）」。不過，2007年4月，他還是「應讀者要求」進行了「反答辯」，澄清喬老師「誤會」的地方。
關於宇宙學常數問題，李老師同意那是超對稱的要求。但他認為，在微擾弦理論中，超對稱是清除不掉的。即使在KKTL（以這幾個字母打頭的四個人發表了一篇文章，他們以非常的工藝，在半經典的情形下構造了具有正宇宙學常數的模型）發表3年以後，「我們仍然不知道在正宇宙學常數背景下是否存在和諧一致的弦理論」。
關於AdS/CFT對偶，李老師又拿數學嚴格來說話了：「我在書中懷疑——現在仍然懷疑——的是，是否證明了猜想的強形式，在AdS5×S5的弦理論和N=4的規範理論之間建立的等價性。」他說，「證據不代表證明，而這裡必須證明兩個有明確定義的數學對像之間的等價性……我們沒有嚴格的非微擾的在漸近AdS5×S5背景下的弦理論的定義，也沒有嚴格的非微擾的4維N=4超對稱楊一米爾斯規範理論的定義。沒有定義，我們甚至不能肯定是否能很好定義與那些名詞相應的數學結構。」（從這段話我們也可以看出，弦理論的確在研究數學結構。）
關於背景獨立問題，李老師承認強形式的Maldecena猜想（如果正確的話）可能提供「非常有限的弱形式的背景獨立」。他還糾正了喬老師「在弦理論中」那句話，認為應該更準確地這樣說：
有些弦理論家相信，他們具體研究的不同形式的微擾弦理論及其對偶接近某個更深刻的背景獨立的形式。這缺失的背景獨立形式並不僅僅是不同的語言，而有可能表達了確定理論的原理和定律，迄今所研究的一切都將作為近似從它們推導出來。儘管弦理論家們相信這一點，但對這個猜想的背景獨立形式的弦理論，他們只提出過寥寥幾個具體的設想，而且沒有得到廣泛的支持。
兩位老師的話正好體現了他們對弦理論的不同態度。在李老師看來，喬老師們顯然過高估計了弦理論的成績。
2007年5月20日，喬老師發表了給李老師的信，更明確地反對了他的反對。他繼續批評李老師對弦理論的認識太落伍了。李老師在書中的一句話也可能傷了弦理論家們的心：「…一大群專家在盡力挽救一個他們珍愛的然而卻面對著矛盾數據的理論。」（第十章）喬老師好像有點兒生氣了：「這樣的例子在你的書中俯拾皆是：你寫的是你自己相信的事情，你卻忽略了事實……明明是成功的地方，你卻說危機；本來沒有的問題，你卻講倫理。」
我們「津津有味」轉述兩位的爭論，一方面是為了補充作者在書中沒有說完的話；另一方面是為了「兼聽」不同的聲音。對台戲總比獨角戲有意思。雖然喬老師們沒有寫一本書，但帶著他們的問題去跟李老師走，看周圍的風景就不會是一個色調了。
弦理論的爭論還在以多種形式繼續著。PaulC.W.Davis（《上帝與新物理學》等暢銷書的作者，如今把興趣轉向了天體生物學）在《紐約時報》（2007年11月24日）發表文章說，物理學家們的「時尚變了」，變得像宗教一樣，「拿信仰做基礎」，相信存在「一個巨大的看不見的宇宙的集合」（即所謂的「多重宇宙」）。Woit借題發揮說，物理學家真正的改變在於失去了弦理論的興趣，因為它的支持者們只有借多重宇宙的假說來解釋他們為什麼不能做出任何預言。數學的「物理學定律」以可檢驗的方式描寫世界，這不是信仰，而是事實。
最近，著名的「第三文化」的論壇「邊緣」（www.edge.org）提出了新的年度問題：
當思想改變你的思想，那是哲學；
當上帝改變你的思想，那是信仰；
當事實改變你的思想，那是科學。
那什麼改變了你的思想呢？
落實到弦理論，它改變我們什麼了呢？它似乎沒談多少「事實」，那麼它是科學，是哲學，還是信仰？本來很簡單的問題，在一定的框架下追問，就複雜而且嚴肅起來了。160多個（還不斷有人加入）不同領域的學者參加了問答，暢談了自己的感受。其中一個物理學家（達特茅斯學院的MarceloGleiser）的話，說得很「實在」：
我從小就被灌輸統一的思想。它首先是來自宗教……十幾歲時，我開始對科學感興趣，開始懷疑無處不在的上帝，懷疑大洪水、戒律和瘟疫的故事，轉向了物理學，把愛因斯坦和他的科學當偶像……
做研究時，我毅然決定做一名理論物理學家，做粒子物理學和宇宙學，原因很簡單：它是極大和極小的兩個世界的結合，最有可能發現自然的統一理論……
我寫過幾十篇與統一有關的文章，連博士論文也是那個題目。我曾為那些思想的現代方法著迷了：超對稱、超弦、隱藏的額外維的空間……可是，幾年前，也許因為我更深刻認識了形成科學思想的歷史和文化過程，事情突然變了。我開始懷疑統一，覺得它不過是實在的一神論在科學的翻版，是在方程裡尋找神的存在……二十多年過去了，所有的努力都失敗了。粒子加速器沒有，冷暗物質探測器也沒有，沒找到磁單極，沒看到質子衰變，過去幾十年預言的所有統一的跡象，都沒有……
他還說了句愛因斯坦式的格言：「自然不欣賞我們的神話。」我們真是在寫新的神話嗎？如果我們在用數學寫神話，那麼似乎應該聽聽一個老數學家的最新感悟：「歸根結底，數學只是我們的，而不是宇宙的。」
同樣背離初衷的還有JoneBaez，他曾做過多年的圈引力，但現在對弦和圈都失去了信心，最後決定不做量子引力了。「這是非常痛苦的決定，因為量子引力曾是我追尋了幾十年的聖盃。」不過，現在他感覺徹底解放了。
李老師也參加了問答，但沒有說圈和弦，而是談自己對時間的認識的改變。他的結論是，時間也許不是幻覺，而是實在。他認為，時間的本質關聯著數學真理的本質，也關聯著是否存在沒有時間的自然定律。當然，這些問題在深層意義上也是未來的理論必須回答的。
不久之前，弦理論的元老施瓦茲在湯川秀樹一朝永振一郎百年誕辰的紀念會上，總結了弦理論的形勢和任務。雖然弦理論已經取得了許多進步，「但即使繼續以當前的步伐快速向前，我想這門學科到了紀念兩先生二百週年的時候也不會完成。」這樣說來，威籐的話大概還要改兩個數字：弦理論是22世紀的理論落到21世紀的部分。
聽著這些熱烈的爭論和深沉的反思，我們不禁想起狄更斯的名句（《雙城記》）：
那是最美好的時代，那是最醜惡的時代；那是智慧的年月，那是愚昧的年月；那是信仰的時期，那是懷疑的時期；那是光明的季節，那是黑暗的季節；那是希望的春天，那是失望的冬天……
這就是我們的「後現代物理學」的時代嗎？
本書的另一個主題（大約四分之一的篇幅）是關於科學的倫理或科學的社會學。喬老師在評論中說，李老師「將弦理論的興衰看作一出道德劇」。李老師自己也將「什麼是科學，科學如何運作」的話題作為本書的關鍵（第十七章）。他將弦理論作為科學群體的倫理活動的一個案例來研究，這一點，不管弦理論和圈引力的命運如何，也許都將是未來科學史感興趣的課題，而本書提供了極好的案例。
李老師的科學倫理觀，源於他本人的經歷。他講了幾個故事。一個是在做研究生時從超引力逃出來（第六章），他的覺悟是（一段金玉良言）：
當我回顧30年來我所熟悉的那些人們的科學生涯時，越發感到科學生涯的抉擇依賴於人的個性。有些人樂於跨越下一步，把一切都獻給它，從而為飛速發展的領域做出重要貢獻。另一些人可沒那麼急躁。有些人容易犯糊塗，所以做什麼都要反覆思量，這要費很長的時間。你大概以為我們比這些人高明，可別忘了愛因斯坦也是屬於他們的。根據我的經驗，真正令人震撼的新思想方法往往來自這樣的人群。還有一些人——我屬於這第三類——只顧走自己的路，他們特立獨行，只是因為不願意像有的人那樣為了站在贏家的一邊而加入某個領域。所以，當我與別人的作為相左時，也不再感到煩惱，因為我發現一個人的性情幾乎完全決定了他做什麼樣的科學。幸運的是，科學需要來自不同類型的人物的貢獻。我逐漸認識到，那些能把科學做好的人是因為他們選擇了適合自己的問題。
第二個故事是他在伯克利和「無政府主義」哲學家費耶阿本德的談話。費老的經歷很有趣，他告誡他們，「就做你想做的，不要管別的事情。在我的經歷中，從來沒有花過五分鐘做我不想做的事情。」（第十七章）費老的卓爾不群正好在他心頭引起了共鳴。他從費老那兒學到了「反對方法」。作為嚴肅的物理學家，他當然不是要反對科學的方法，而是借一面「無政府」的大旗來反對弦理論的「壟斷」。李老師為年輕人說了很多好話。他批評弦理論聚集了那麼多人，壟斷了那麼多資源，卻傷害了年輕人，扼殺了新思想和新發現。他把物理學家分成兩類，預言家與手藝人（seersviruscraftspeople）—思想家與匠人。當然不能說做常規科學的人就沒有思想，李老師強調的是與常規「格格不入」的思想，能引領未來的思想（所以叫「預言」）。他提出幾個主流外的「預言家」的典範——如躲到鄉間獨自思考的巴伯，身為教授而志在江湖的芬克爾斯坦，在意大利遊蕩的霍金的小師弟瓦倫提尼……所有這些人，都有一個共同的基本的經歷，那就是「目前健在的最能幹、最富想像的數學家」格羅籐迪克（Alexader Grothendieck）說的：
他們必須重新發現自身的那種與生俱來的（和我一樣的）能力：忍受孤獨。
李老師還特別以「修正的相對論」（DSR）作為新理論的樣本（他從它引出了一個有趣的「虹宇宙」的圖景）。科學總是需要不同的聲音，特別在「萬馬齊喑」的時候。最近，密執安大學ScottE.Page寫了一本書，談思想的多樣性能產生更具創造性的團隊、公司、學派和社會（「The Difference：How the Power of Diver-sity Creates Better Groups, Firms, Schools and Societies」，Princeton University Press，2007）。其實，很多人都知道這一點。但我們難免和李老師一樣奇怪：科學的管理者們為什麼不那麼做呢？
最近，英國高等教育基金會（HEFCE）決定從2009年起用一種「度量體系」來取代同行評議制度，即以研究成果（論文）的引用數作為評判標準。這當然是更不利於李老師同情的那些叛逆者。
李老師如今在主持「圓周（Perimeter）」——即「圓周理論物理研究所」，它的標誌和縮寫是PI，即π。PI座落在加拿大多倫多外的沃特盧，發起者和贊助人是RIM公司（Blackberry的製造商）的Michael Lazaridis，他原來的想法是要做一個普林斯頓式的高等研究機構。2001年9月開張時，只有三個固定人員：李老師和Robert Myers, FotiniMarkopoulou。PI現在是量子引力和量子信息理論的熱土。2007年，加拿大自然科學與工程研究理事會（NSERC）對PI的評價是，「自1999年成立以來，PI已成為加拿大在新興量子物理領域的龍頭和科學教育和服務的典範。」這是一個新興的機構，從老牌大學的官僚作風裡走出來，自然感覺是「解放了」。
但是解放者的聲音，壓迫者是聽不進的。《淮南子?人間訓》講過一個故事（後來馮夢龍把它編在《智囊》的第一篇）：孔子的馬偷吃了農夫的莊稼，農夫就把馬關起來了。子貢跑去求情，低聲下氣，人家還不理他。夫子批評他說：「夫以人之所不能聽說人，譬以大牢享野獸，以《九韶》樂飛鳥也……」李老師的話，對那些科研管理人員和決策者來說，大概就是鳥兒耳朵裡的韶樂。其實，管理者們也有自己的邏輯和道理，而且也在像做弦理論一樣做「科學的科學」。不過，他們學得最好的還是歐幾里得幾何，特別擅長以公理的方法來抹平事情。他們似乎發現，最科學的「科學管理」，就是盡可能地「統一標準」，當一切的不公平都以法規的形式定下來後，就沒有不公平了。李老師們在博士後經歷的磨難，我們的同學從幼兒園就開始經歷了。
本文拖拉著要結束時，看到一個消息，或許印證了李老師在本書前言裡的判斷：我們今天並不比30年前懂得更多。最近，一個國際研究小組用超級計算機驗證了標準模型過去的預言，但沒有發現任何新的東西。愛丁堡大學RichardKenway教授說：「儘管標準模型取得了巨大成功，但因為必要的計算尚不夠精確，還有一兩個角落沒得到確切的實驗證明。我們照亮了其中一點，但令人洩氣的是，什麼也沒看見。」
譯者
2008年4月9日於重慶