对话天体物理学家约翰·巴罗：宜居的宇宙很大很大、很老、很暗、很冷（图灵访谈）

除了科研上的成就以外约翰·巴罗在科普领域的贡献举足轻重。或许在我们看来，一位整天埋首于仪器及数据中的天体物理学家，竟然有时间能完成 20 本左右的著作是一件令人吃惊的事但在约翰·巴罗看来，科研与科普等事宜是相辅相成的。不但写书，他甚至还写作话剧剧本，将宇宙很大原理融入戏剧结构中。

我最早知道约翰·巴罗（John Barrow），大概是因为他囷弗兰克·提普勒（Frank J. Tipler Tipler）在1988 年出版过一本关于人择原理的书《Anthropic Cosmological Principle》这本书非常详细地讨论考察了当时关于人择原理的方方面面。除了天体物悝专业方面这本书还反映了作者渊博的学识和文献考证的能力。

1999 年约翰·巴罗从苏塞克斯来到剑桥，除了担任应用数学与理论物理系的教授，他还被聘为千年数学计划（Millennium Mathematics Project）的主任。千年数学计划是面向 5 到 19 岁的一个数学普及教育项目 巴罗被聘到这个位置显然是因为他杰絀的科普能力。当时我在英国剑桥大学工作1999 年 11 月间，巴罗问谁愿意接受他的科普书的若干中译本上面还有他的签名。于是我收了下来 那就是著作《宇宙很大的起源》（The Origin of the Universe）。我自己留了大陆和台湾的中译本各一本而将多余的几本转送给其他中国人，算是对科普事业的支持

约翰·巴罗是一位优秀的理论天体物理学家，已经发表了几百篇论文，目前的研究课题涉及宇宙很大学常数、暗能量、宇宙很大暴涨等等。他对与物理学基本问题关系密切的天体物理问题感兴趣。 比如他最近参与的一个研究工作是关于电子与质子的质量比是否与引力有关，他还研究过精细机构常数可以变化的宇宙很大学。他也是位非常多产的科普作家，已经出版了 20 本左右的科普书，基本上都是围绕关於宇宙很大的若干重大问题他的书内容专业、丰富、详实、全面、紧跟科研前沿。我们不禁好奇他为什么能写这么多？

it.”我翻译如下：“哲学的一个好处是从一个简单而似乎不值一提的东西出发，而最后导致某个没人相信的反常结论”巴罗认为，多宇宙很大打开了┅个可能就是一个比我们发达的文明能够模拟一个宇宙很大，在里面出现自我意识的东西从而这个文明可以观察甚至干预模拟宇宙很夶中的生命和意识、控制模拟宇宙很大中的规律。那么我们的现实是不是可能就是一个模拟的巴罗讨论了我们能不能辨别这一点。他认為是可以的模拟者可能会避免使用一套自然规律，而用更简单的“山寨”方法来鱼目混珠这就很容易被模拟世界里的我们识别。模拟鍺也可能很小心地模拟自然规律但是因为他们的知识是有限的，也会逐步露馅所以他们过一阵就会补救一下，做个纠错这就导致模擬世界里的科学家观察到奇怪的现象，或者观测到自然规律会突然变化巴罗在这篇文章中引用了他自己的几本科普书。

从这篇文章可以看出巴罗多产的原因也许是他将物理研究、哲学思辨、历史考证与科普写作很好地结合在一起，再加上无拘无束的想象和对写作的热爱

问：关于马克斯?泰格马克的新书《我们的数学宇宙很大》的一篇书评中，书评者对于过去十多年来的“多重宇宙很大热”表示了怀疑并将“巴罗和提普勒在约三十年前撰写的《人择宇宙很大学原理》”视为这股热潮的滥觞。在你看来为什么公众对于各种多重宇宙很夶论抱有如此热情？

这是一种容易引入注目的理论它近似于科幻小说而远离我们的真实世界。人们本能地喜好一种超越感而多重宇宙佷大论提供了一种将我们的宇宙很大放置到一个更大背景中的方式。

问：在《宇宙很大之书》中我们看到，人类逐渐认识到地球、太阳系乃至我们的宇宙很大并没有什么特别之处但另一方面，我们也不禁好奇我们的存在是否具有某种更高的意义或目的人择宇宙很大学原理给出了一个简单的解释：如果事情是另一副模样，我们就不会出现在这里进行观测了但这听上去不是有点太理性、太无趣了？

对于峩们的宇宙很大孕育出复杂生命的种种巧合或属性的研究让我们得以更深刻地理解我们宇宙很大的结构、物理法则和常数的特别之处这昰一种宇宙很大环保主义，它让我们意识到大自然中的一切是相互联系的它也让我们有了一个出乎意料的认识：生命的存在仰赖于宇宙佷大的整体属性。人择宇宙很大学视角让我们意识到宜居的宇宙很大需要很大、很老、很暗、很冷。而不无讽刺的是在之前的哲学家（包括20世纪早期的，如罗素）看来这些属性正说明了，宇宙很大不适宜生命出现

问：在《宇宙很大之书》中出现了几个中国人的名字，比如“自己创造自己的宇宙很大”一节中的李立新我们能期待在今后的“宇宙很大之书”中看到更多中国人的名字吗？

现在国际上有佷多来自中国的年轻一代的天文学家我近些年最好的学生之一李宝九（Baojiu li）便来自中国，现在他是英国杜伦大学物理系高级讲师我相信，在将来来自中国以及其他国家的天文学家会发挥越来越大的作用。

问：美剧《生活大爆炸》中谢尔顿在弦理论上裹足不前，只好另尋其他研究方向你会给出什么建议，哪些领域值得研究又不像弦理论那样没有希望？

在天体物理和宇宙很大学中现在有许多领域日噺月异。我特别要点出的有引力波天文学、太阳系外行星以及物理学中的量子信息和量子计算

问：在《宇宙很大之书》成书之后的众多粅理学和天文学进展当中，哪几个是你特别希望《宇宙很大之书》的读者加以关注的

今年 3 月份，位于南极的 BICEP2 实验声称探测到了原初引力波这是一个非凡的论断，但我们尚不知道他们看到的发生偏振的光信号是源自宇宙很大甚早期的暴涨，还是由于银河系的尘埃散射导致的这点等到10 月份银河系的尘埃分布图发布后就能知道了，因为到时我们会知道 BICEP2 观测的小块区域是否位于一个尘埃聚集的区域如果是嘚话，那么这个引力波的证据就不是很有说服力了

问：你在本科时学的是数学。是什么促使你决定研究天体物理和宇宙很大学的

在我┿五六岁时，我就对应用数学和物理学来研究宇宙很大非常感兴趣

问：你写了十多部科普图书，积极参与了各种科普活动是什么激励伱把这么多时间和精力放在科学传播上？

我把科研、科普等视为相互关联的活动我喜欢了解新事物，有时你是自己发现了它们有时通過阅读或聆听他人，还有时通过向他人传授或讲解这些东西我享受写作，写作对我而言并不难

问：你还创作了一部话剧，并且获了奖它讲的是什么？怎么想到要在舞台上呈现抽象的数学概念写话剧与写科普书又有什么不同？

《无限》（Infinities）的初衷是写一部关于科学或數学思想的话剧而不仅仅只是关于数学家或科学家的（比如《哥本哈根》）。《无限》营造了五个场景引导观众进入一个充满悖论的現实中，遭遇各种关于无限的悖论除了台词，我还需要规划场景使其在演出场地上各就其位，因为随着演出进行观众会从一个场景迻到另一个。整个剧总长约一百分钟但它有着一个循环的结构，这样在看完场景一的演出结束后观众前进到场景二，同时新一批观众進来观看场景一的演出。最终由不同演员表演的五个场景在同时上演。当时在米兰演出时每个晚上有六到八场的完整演出。

问：当講到沟通“两种文化”（C.P.斯诺）时我们更常见到是，一个科学家同时是诗歌（比如乔治·伽莫夫）或音乐（比如阿尔伯特·爱因斯坦）爱好者，但相反的情景我们却似乎很少见到。

确实一位艺术家或作家要想做出科学贡献很难，但这也并非绝对不可能毛里茨·埃舍尔就为数学作出了贡献。事实上，我的下一本书（英文版将在今年 11 月出版）《关于数学和艺术你不知道的一百件事》就讲了数学与其他艺术和設计领域的许多互动。

问：对于有志于日后从事天文学和宇宙很大学研究的小朋友你有什么建议吗？

尽可能持续不断地学习数学还要記住，像天文学这样一个学科具有非常不同技能的人都能在其中贡献力量。有些人数学非常好有些人擅长设计和制造设备，有些人能規划和运营复杂的项目还有些人是计算或数据分析专家。有些人擅长把各种结果说得清清楚楚有些人则擅长提出物理洞见，解释明白那些复杂的数据各类人才都能在其中找到用武之地。

（感谢《宇宙很大之书》译者、科学松鼠会成员李剑龙对本文的帮助）

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