这听上去不可思议，以至于大多数物理学家认为是胡说八道。但我可以举一个例子。假设我们处在一个由于太多云雾而看不见外界的行星上。我们会想知道为什么这颗星球上的温度刚好适宜我们生存，既不会把我们烤熟，也不会把我们冻死。是巧合还是故意？知道答案的人会说，如果看向外太空，就会发现各种各样的行星、恒星和空旷区域等。有些太热、有些太冷，有些温度适宜却没有水。有各种各样的行星存在着。
答案是，我们就生活在我们能生活的星球上，因为条件恰好合适。并不是我们生活在一个精心准备、适合我们生活的环境中，而是环境就是如此，只不过恰好适宜我们生存罢了。并不是有什么自然规律要求所有的星球都适宜居住，已知宇宙中大约1020颗行星，这一庞大数量使得其中总有那么一些处在适宜的温度与气压下，并有水的存在，等等。这就是我们生活的地方，我们无法在其他地方存活。
那么问题来了，更广义地来看，我们的环境，也就是我们的物理学定律、基本粒子及其相互作用力，是在宇宙中的一个特殊部分区别存在的，还是说整个宇宙都完全相同？如果是区别存在的，那不同部分之间的环境可能会变化很大。我们感兴趣的一些子问题将得到解答。因为事情就是这样，否则我们也不会存在来问这些问题。环境必须是适合我们生存的。
另一方面，如果宇宙各处从头到脚都是相同的，那我们就不明白了，为什么就得恰恰好、差一点都不行地适合我们的存在呢？这其中蕴含着物理学领域的一大争论：我们所知的自然规律仅仅只是数学理论推导出的结果，还是说可能随着不同位置而发生变化呢？这是我想要搞清楚的。
美国的物理学家一点都不喜欢人择原理，而英国人却对它喜爱有加。令人吃惊的是，在美国，当我说起人择原理，像我一样对理论、数学问题感兴趣的物理学家，比宇宙学家更能接受这一理论。人择原理很大程度上是起源自英国宇宙学家，比如马丁·里斯和约翰·巴罗（John Barrow），还有生活在美国的俄罗斯人安德烈·林德和亚历克斯·维连金，不过他们却不是我要说服的对象。
我要说服的对象是高能物理学家和弦理论学家，包括布赖恩·格林们、爱德华·威滕们、大卫·格罗斯（David Gross）们等。原因是，在过去几年中，我们发现弦理论允许多得不可思议的环境多样性存在。弦理论的解是如此多样，简直无法想象是什么选了其中一种置于宇宙中。更可能的情况是，弦理论宇宙有着众多具有不同属性的子宇宙，即古斯所说的口袋宇宙。当然了，它非常大，但又有一小块是这个环境，一小块是那个环境。
大多数物理学家不喜欢人择原理，他们希望自然常数可以从数学理论的对称性中导出。而现在像我和乔·坡钦斯基这样的人却在告诉他们，宇宙中的环境是因地而异的。这里、那里的环境是不同的，具有特定属性的质子、电子、中子也不总是可以求出的。因为在那部分宇宙，它就不是那个样子。
物理学家总是希望答案是唯一的。尽管这一答案有些特别，但我认为唯一答案是蠢人才会坚持的事。有些人相信存在一些非常基础、强大、简单的理论，一旦明白并求解方程组，就可以独一无二地确定电子质量、质子质量以及其他所有自然常数的值。如果这是真的，那么各处就应具有完全相同的自然常数。如果存在求解后显示世界就是我们看到的那种基础方程，那么其他所有地方也应该是一模一样的。
另一方面，也可以有一个包含许多不同环境的理论。这一理论中，各处的环境中都将有不同变化。在过去几年中，我们发现弦理论容许巨大数量的解也即无比的多样性，允许各式各样的环境存在。许多数学理论工作者都想要否认它。他们不愿意承认其合理性，始终相信存在一个优雅和谐的唯一宇宙。但实际并非如此，它在这里是一个样子，在那里又是另外一个样子，在另外的地方又像一个鲁布·戈德堡机械[3]。这导致了一些物理学家否定这一理论事实的情绪。但这一理论终会成功，而妄图否定它的物理学家将一败涂地。
这些人可不是闹着玩的。比如大卫·格罗斯，他就坚定地反对这种多样性的观点。他认为世界应该是独一无二的，他希望弦理论学家将所有东西都算出来，发现世界的特殊性，具有独一无二的属性，一切都是可以从方程中求解出来的。格罗斯认为人择原理放弃了寻找独一无二性的希望。他引用丘吉尔的话对年轻人说：“永源，永源，永源，永源不要放弃。”[4]
爱德华·威滕也很不喜欢这一想法，但据说他很担心这个想法可能真的是正确的。他为此不太高兴，但我想他知道事实就是如此。乔·坡钦斯基是世界上真正伟大的物理学家之一，也是提出这一想法的人之一。在弦理论领域，他是最早意识到多样性存在的人之一，并完全赞同这一想法。斯坦福大学的人都在朝这个方向努力着。我想布赖恩·格林也在考虑这一点。一定程度上，布赖恩从硬弦理论转移到了宇宙学。他是位非常优秀的物理学家。布赖恩考虑了一些非多样性的其他想法，但都没有奏效。保罗·斯坦哈特也讨厌这个观点，而阿兰·古斯显然更容易说服，正是他提出了“口袋宇宙”这个词。
弦理论具有如此多样性的原因是，这个理论具备大量我称为移动组分（moving parts）的东西由人摆弄。正如布赖恩所说，建立一个弦理论模型时，其中会涉及布赖恩赖以成名的内部紧致空间（internal compact spaces）。拟合它们要用到大量变量，摆弄它们又需要更多。这许多的变量造就了巨量的多样性。很久之前，弦理论并不是作为万物理论、量子引力理论或万有引力理论而存在的。它被提出是用来理解强子的。强子包括质子、中子以及在质子间飞舞产生作用力的介子。这些都是那个时期实验室中发现的基本粒子。
曾有一群极具数学头脑的物理学家建立了一个散射振幅（scattering amplitude）公式。这一公式决定了两个粒子碰撞时可能发生的事情。物理学家研究粒子的方法颇有点蠢，有人形容说，这就像为搞清楚一块表的内部构造，就用大锤子狠狠地砸这块表，看看有什么零件飞出来。物理学家就是这样研究基本粒子内部构造的。不过你必须对飞出来的东西所对应的粒子结构有所了解。由此，1968年，一位非常年轻的物理学家，加布里埃利·韦内齐亚诺（Gabrielli Veneziano）构造出了一个数学公式。该公式描述了两粒子相撞时在不同方向产生各种不同东西的可能性。这是一个完全基于数学性质的纯数学公式。不具有物理学含义也不清楚其描述的景象如何，仅仅是个数学公式。
那时我还是纽约一个非常年轻的教授，研究领域不涉及基本粒子，而更倾向于我感兴趣的量子光学。某次，我的同事赫克特·鲁宾斯坦（Hector Rubinstein）狂喜地来拜访我和我的朋友亚基尔·阿雅诺夫（Yakir Aharonov）。他说：“全都搞定了！我们把所有事情都搞清楚了！”
我说：“你说什么呢，赫克特？”
上蹿下跳好一会后，赫克特终于在黑板上写下这个公式。我看过之后说道：“这事也没那么复杂。如果就是这样，我就可以搞清楚这是怎么回事。我不用担心过去的粒子物理学理论。我只需要用简洁明了的数学说明这个公式就可以了。”
我研究了它很久，消磨了不少时间，最终意识到它其实是在描述两个弦环凑到一起时会发生什么。它们接触、轻微震动然后又飞散开。这是一个可解的物理问题。可以解出不同事情发生的可能性，与韦内齐亚诺所写的恰好匹配。这实在是令人激动不已！
我感觉我是这广阔世界中唯一一个知道这件事的人！当然，这只持续了两天。然后我就发现，芝加哥的一位物理学家，南部阳一郎（Yoichiro Nambu）恰好也有相同的观点。而且巧合的是，我们差不多在同一天得出了相同的结论。那时候还没有弦理论呢，我称其为橡胶带而非弦。我兴奋不已，我心想：“我要成功了！我将会成为著名物理学家。我将成为爱因斯坦、成为玻尔，所有人都会关注我！”我在手稿里这样写道。
那时，我们没有计算机，也没有电邮，所以要手写文稿然后交给秘书。秘书将其打出来，然后你要再看一遍秘书打错的方程，进行修正。尽管研究工作都做完了，需要做的只是写出来，这个过程却要耗掉大约两周，才能将论文准备好。然后就是把论文装进信封，通过慢悠悠的邮政系统寄给《物理评论快报》（Physical Review Letters）的编辑。《物理评论快报》现在是一个非常浮夸的期刊，它们声称只发表顶级的论文。当他们开始这么办事后，结果是只有最差劲的论文才在它那发表。因为当标准变得太高，没人愿意费这个劲了。大家都把论文送到更容易发表的地方去了。
我把论文发给了《物理评论快报》，然后你懂的，我准备、打印论文用了几个周，我变得越来越紧张，担心有人会发现它。我跟朋友们讨论我的论文，后来还把手稿寄了出去。等它到达期刊后，期刊又要再次用慢悠悠的邮件将它寄给同行评审。审稿人看完后再把它寄回去。这前前后后要花掉几个月。结果如何呢？他们这么说的：“这篇论文不是太重要，没有预言任何新的实验结果，我们认为不适合发表在《物理评论快报》。”
轰！我感觉好像被一个垃圾桶砸中头顶，非常非常沮丧。我回到家，焦虑而沮丧。我的妻子拿着镇定剂跟我说：“吃完去睡觉。”我吃了然后去睡觉了，等我醒过来，有朋友来看望我。我们喝了几杯酒，我不仅喝醉了，还晕了过去！我的一个物理学家朋友不得不把我从地上拖到床上。那真是一段非常难受、不愉快的经历。
当然我不打算就这么算了。我把文章又发回去，要求“再找一个审稿人”。他们又给我发回来说：“我们不会再找审稿人。”我又发回去说：“你们必须再找审稿人，这很重要！”他们又发回来：“不，我们不会再找的。”最终我把论文发给了《物理评论》（Physical Review），不像《物理评论快报》，人家立马就接收了。
弦理论的发现一般归于我和南部阳一郎。此外还有另一个略微不同的版本，尽管发展得不够完善，但大体意思是对的。它的提出者名叫霍尔格·尼尔逊（Holger Nielsen），是一名在尼尔斯·玻尔研究所（Neils Bohr Institute）工作的丹麦人。他对相关概念也非常熟悉。在之后不久，他给我发了封邮件解释他的观点，实际上是非常相似的。
论文发表之后并未被接受。人们对图景式建模的看法还非常保守。他们喜欢方程，不喜欢在事物背后存在一个可以描绘出来的物理系统的想法。对那时的人来说这还有些奇怪。那是1974年或1975年标准模型问世的5年前。
我首先意识到，这不是一个关于强子的理论。我知道原因，但我也意识到这一理论的数学太优秀，不可能不蕴含什么意义。事实确实如此，它不是关于强子的正确理论，尽管也非常接近正确了。这理论被当成关于强子的理论有两三年之久。我知道的更多，但没打算公之于众，因为我还有其他事要忙。我压根儿就没被当回事。成了局外人，并未被广泛接受。
等我崭露头角，又是一个新的故事了。
已经是业界传说的默里·盖尔曼（Murray Gell-Mann）在科勒尔盖布尔斯（Coral Gables）的一场大讨论会上发表了演讲，当时我也在场。他的演讲与我的工作毫无关系。他的演讲结束后，我们都回到了汽车旅馆，进了同一部电梯。电梯卡住了，里面只有我们两个人。
盖尔曼问我：“你做哪方面的工作？”我回答道：“我研究的理论认为强子就像是橡胶带一样的一维弦状物。”然后他就开始笑个不停。我当时恨不得找个地缝钻进去。我被圈内名人的评论狠狠打击到了，无法继续这个话题。于是我说：“那你的工作是哪方面的呢，盖尔曼？”他理所当然地说道：“你没听我的演讲吗？”谢天谢地，电梯这时候终于开始动了。
直到两年后我才再次见到盖尔曼。费米实验室（Fermilab）举办了一次大型讨论会，约有1000人到场。而我依然还是个默默无闻的小人物。而盖尔曼正一如既往地与理查德·费曼竞争世界最伟大物理学家的名号。
当我与我的一群朋友谈话时，盖尔曼走了过来，一瞬间就改变了我的职业生涯。他打断了我们的谈话，在我的朋友和同事们面前向我说道：“我要向你道歉。”我不知道他还记得我，所以我问他：“为什么？”他回应说：“为那次在电梯里嘲笑了你。你在做的工作意义重大，简直太了不起了！我要在我的会议总结演讲中介绍你的工作，只讲你的，不讲别的。会后我们找个时间好好谈谈你的工作，你要给我解释清楚，这样我才能正确理解。”
惊喜突如其来，我有点飘飘然了。在接下来的三四天，我到处跟着盖尔曼：“现在可以吗，盖尔曼？”然后盖尔曼说：“不，我得去跟一个重要的人谈话。”
在某些时候，会上会有很多人排队联系旅行代理。因为我打算去以色列，于是不得不改签我的机票。我花了45分钟才排到前面，接下来你可能也猜到了。盖尔曼走了过来把我从队伍里拉了出来：“我现在想谈了，开始吧。”我当然不会拒绝盖尔曼，所以我说：“好的，我们谈吧。”他又说道：“我只有15分钟，你能在15分钟内给我讲清楚吗？”我说可以，然后我们开始坐下谈。
前14分钟就是这样的。他问我：“你能用量子场论解释吗？”我说：“好的，我试试，我用部分子的形式给你讲。”然而我不知道的是，1968年左右，费曼提出质子、中子和强子是由更小的粒子组成的。他不清楚具体如何，但他可以从数据中准确地看出质子是由更小的基础粒子构成的。当用质子散射电子后，剩余的物质就好像被打了一堆小点点。费曼称其为部分子。他不知道它们到底是什么，部分子只是他起的名字，意为部分质子。
接下来你就要知道盖尔曼和费曼的竞争有多激烈了。盖尔曼跟我说：“部分子？！部分子？！上火，上火，你真让我上火！”我心想：“怎么回事？”我实在是说错了话。他最终说道：“这些部分子具有什么属性？”我说：“它们有动量、有电荷。”他又问道：“它们有SU（3）吗？”SU（3），即三阶特殊酉群，是粒子的一种属性，就像电荷一样，它是中子和质子的区别所在。它能将一些非常相似的粒子区分开。它是由盖尔曼和尤瓦尔·尼曼（Yuval Ne'eman）在20世纪60年代早期发现的，盖尔曼也因此声名鹊起，而且它直接指向了夸克的概念。我回答道：“有的，它们可以有SU（3）。”他听后说：“哦，你说的是夸克！”14分钟之中他都在力图使我说出他的“夸克”，而非费曼的“部分子”。14分钟就这样过去了，然后我用1分钟解释所有事情。接着他看了下表，说道：“抱歉，我得去和一位重要的人谈话了。”
我就好像在坐过山车。升上去又掉下来，上、下、上、下、下、下、下、下。我心想：“盖尔曼根本没明白我在说什么。他不感兴趣，也不会在报告中提及我的工作。”然后我就在某个角落看到盖尔曼站在大约15个人前面，滔滔不绝地谈论我告诉他的事情，并对我赞不绝口：“萨斯坎德这样说，萨斯坎德那样说，我们要听萨斯坎德说的。”而且，他在会议结束时的报告中全都是“萨斯坎德这样、那样说”。就是从那时起，我才真的算崭露头角。我欠盖尔曼实在太多。他是一位正直、追求真知的人，同时也是一位个性极为有趣的人。
我职业生涯的这一次飞跃发生在1971年左右。当时我在叶史瓦大学贝尔弗科学研究所（Belfer Graduate School of Science）任教，离住宅区很远。曾几何时，那是一个无与伦比的地方，有着一群世界上最棒的理论物理学家。那地方后来破产了，我不得不搬到斯坦福大学。当时，我是一个基础粒子物理学家。我只对这东西的数学结构感兴趣，也由此对基础粒子产生了兴趣。有人开始意识到，我的理论并非正确的强子理论，尽管很接近了。
我应该往回退一点。这理论有很多地方错了，但不是错在数学理论，而是错在不应与自然、与强子相比较。约翰·施瓦茨和安德烈·内维尤（Andre Neveu）等一群极具数学头脑的弦理论学家，精巧地修正了其中一部分，并提出了一系列新版本。这些新版本恰好就是发现弦理论不可思议的多样性的开始。每一个新版本都略有不同，我们总希望其中一个看起来恰好能解释质子、中子和介子等。但始终不能成功。这个理论存在致命缺陷。
一个问题是，这个理论只在荒诞不经的十维空间中才有意义。这对生活在四维空间的人来说可不是好消息。后来这一点得到修正，看起来也不那么糟糕了。另一个问题是，这一理论求解后，它包含了粒子间像引力一般的作用力。这理论不像是核物理学领域的，倒像是牛顿引力理论。粒子间的作用力不是让质子和中子聚在一起的那种，而是让太阳系聚在一起的那种。
我有点对它失去了兴趣，因为我那时对引力没什么兴趣。约翰·施瓦茨和包括乔尔·舍克（Joel Sherk）在内的其他几位物理学家看出了其中蕴含的机遇。他们说：“别把它想成是强子理论，把它当作引力理论。”为免于一败涂地，弦理论被从强子理论转变成引力理论。而我那时对引力不感兴趣，了解得也不多，于是我继续研究基础粒子物理学。那时的基础粒子物理学家都对引力兴趣乏乏，而对引力感兴趣的人又对弦理论缺乏兴趣。所以，只有一小群孤立的科学家，比如约翰·施瓦茨、迈克尔·格林（Michael Green）、皮埃尔·雷蒙德（Pierre Ramond）等人，继续做着相关研究。
后来我因为黑洞而对弦理论再次产生了兴趣。霍金对黑洞的研究发现，它们会辐射、有温度、有溢流，还可以发出光。我在沃纳·埃哈德（Werner Erhard）旧金山的家中阁楼里见到了霍金和杰拉德·特·胡夫特。埃哈德是西德尼·科尔曼（Sidney Coleman）的粉丝。理查德·费曼、我以及大卫·芬克尔斯坦（David Finkelstein）则是他的精神导师。当然了，我们对他那傻兮兮的生意毫无兴趣，不过他那里的雪茄、美酒和食物都非常棒，他本身也很有意思，而且可谓聪慧无比。
霍金来了，向我介绍了他对黑洞的看法。其中之一就是落入黑洞的事物会从宇宙中彻底消失，永不返回，不管以什么形式。信息是不应该丢失的，这可以说是一条物理学基础。这意味着你总可以对事物进行足够精确的观察，通过逆推来无限精确地发现过去发生的一切。
而霍金所说的是，当东西落入黑洞，它们就会彻底丢失，永远也无法重建是什么掉了进去。这违反了一系列量子力学的准则，我和特·胡夫特都呆住了。其他人都没注意，但我们俩是真的呆住了。我记得我和特·胡夫特就那么站在那盯着黑板，足足有15分钟一句话也没说。我和特·胡夫特都确定，霍金错了。而霍金确信自己一定是对的，信息在黑洞中永远消失了。
我时不时地会想起这个问题，想了有13年。直到13年后，我意识到，在弦理论中就有这个问题的答案。所以我对弦理论再次燃起了兴趣。我不得不回过头读自己的文章，因为我试过读别人的，但看不懂。
在中间的这些年，大量数学被运用到弦理论中。我觉得有些枯燥，因为几乎全是数学而少有直觉的、物理的图景。主要的进展包括发现了5个新版本，还找出了除掉额外维度的窍门。不是真的除掉它们，而是将其卷曲成小的维度。具体内容可以去看看布赖恩·格林的著作《优雅的宇宙》（The Elegant Universe）。这么做实际上是件不错的事。
约翰·施瓦茨、迈克尔·格林与其他几个人一起精细求解了这一理论中复杂的数学问题，并得出结论，这个理论与人们所想的并不一致。当他们证明数学计算可信后，爱德华·威滕非常激动。一旦威滕开始研究这一理论，他就成了真正的数学发动机，支配了整个研究领域。威滕写过许多著名的文章，但其中最重要的是1990年前后写的那篇。他和他的合作者研究出了卡拉比-丘流形的数学开端。
威滕也是一位物理学家，他非常想让弦理论成为基本粒子的真实理论。他没能成功，但在研究过程中他发现了很多漂亮的数学形式。我觉得有些枯燥，因为没有提出我感兴趣的那一类物理问题。对我而言数学太多了。我更倾向于少一些数学、多一些图画的形式。
那时我还没有真正深入了解这一课题。我还对黑洞抱有兴趣，直到1993年我才开始怀疑在弦理论中就有解决霍金谜题的原材料。所以那时我就决定真正投入其中。我开始思考弦理论与黑洞之间的联系。弦理论是关于引力的理论。有引力就会有黑洞，所以弦理论必须把黑洞囊括在内，它应该有这个问题的答案。经过几年的工作，它确实给出了答案。事实上，结果表明霍金错得十分离谱。但当一个人开始研究这种层次的问题时，不管他是对是错，都会对这一课题产生深远影响，霍金就是这样一个人。
我研究出一些简化的方法来思考这一问题，结论是黑洞不会丢失信息，东西落入黑洞不会消失，最终还会再出来。它们都混在一起，但不管怎样总是会出来的。我开始写文章说明我的看法，也就是在弦理论中东西不会在黑洞中丢失。这一观点还激发了弦理论研究群体开始考虑黑洞。新的论文不断涌现，其中包括我的、乔·坡钦斯基的、安迪·斯特罗明格的、库姆兰·瓦法（Cumrun Vafa）的……真真切切地把这个问题解决了！我们解决了黑洞、理解了黑洞。那时候，弦理论真正解决的物理学问题就是黑洞。它引发了一些具有革命性的奇怪想法。
到目前为止，弦理论对宇宙学没作出什么解释。没人明白弦理论与大爆炸、暴胀以及宇宙学其他方面的联系。我常去有弦理论学家和宇宙学家参加的会议，通常弦理论学家的报告总会向宇宙学家致歉，抱歉还没有什么有趣的东西能与宇宙学家分享。局面很快会有所改变，因为人们已经意识到了弦理论所包含的巨大多样性。
大家还在试图走老路。他们试图用弦理论去做他们本应用更早的理论去完成的事，这没什么意义。他们应该着眼于弦理论独一无二、与众不同的地方，而非它与旧的理论有哪些相似性。弦理论最独一无二、最特别的性质就是它所具有的这种多样性，它引出了一个不可思议数量的各种环境的存在，物理学就蕴含在这些环境中。
注：萨斯坎德的著作《量子力学》《理论中的最小值》中文简体字版即将由湛庐文化策划出版，敬请期待。
11 人择原理
约翰·布罗克曼的导言：
2004年的夏天，我收到了一封伦纳德·萨斯坎德发给一个科学家小组的电邮副本，还带着一份名为“答斯莫林”的附件。一场学术争鸣的序幕就此拉开。斯莫林认为，“人择原理不能得出任何可被证伪的预测，因此不能称之为科学”。就此，萨斯坎德与其展开了激烈的辩论。
阅读了两位物理学家的数封邮件后，我问他们是否愿意将部分内容分刊登在Edger.org上，同时写一篇新的最终版“回信”公开发表。
他们都表示同意，但有几个条件：第一，每人最多一篇；第二，彼此都不能事先看到对方的文章；第三，事后不能更改。一局定胜负。
对Edge的读者来说，这样一次物理学家之间的对话无疑是十分有意义的。了解科学是怎么来的，了解真理越辩越明的过程，对我们的思考极具启发意义。最后，这还是一个很好的例子，展示了Edge所关切的，作者们分享其研究领域前沿、同行相处体验以及应对挑战、批评和洞见时的态度。隐喻变幻莫测，自觉棋高一着，知识分子们乐在其中。Edge所做的，就是吸引更多人关注知识分子们生活的方方面面。
2004年7月24日，李·斯莫林发表了一篇名为《人择原理的替代科学理论》（Scientific Alternatives to The Anthropic Principle）的论文。他后来发邮件给萨斯坎德，征询他的意见。由于事先没有机会阅读这篇文章，萨斯坎德请斯莫林做一个总结。以下是斯莫林的电邮全文。
斯莫林答萨斯坎德
亲爱的伦纳德：
非常感谢，很乐意为你做概括。我将从我的主要论点开始这封信。
我认为史蒂芬·温伯格（Steven Weinberg）和加里加（Garriga）以及维连金的观点是错误的。其中的微妙之处在于，他们的观点与其他一些观测事实结果包装在一起。他们在已经是正确的东西之上，添加了人择原理的内容。也正因如此，人择原理只不过是一个正确观点上的附加之物，算不上什么真正的科学论点。
让我们从结构形成理论（theory of structure formation）讲起。这一理论认为：“太大的正Λ值会妨碍星系的形成。”
而我们确实观测到了星系的形成。因此我们预测，宇宙学常数不会太大。这是合理的观点，也与实际观测相符。
温伯格和其他人的错误之处在于，将人择原理与这一正确的论点糅合在一起。由于其中一个论点确实是正确的，因而这一错误很难被发现。人择原理的加入与这一论点其实毫无干系。
他们的论证逻辑是：A推出B；B是观测结果；B与理论C一起推出D。
A代表任何形式的人择原理以及平庸原理（principle of mediocrity），与先验的假设、宇宙的概率分布等一起，再加上我们自身的存在，得出结论，我们应该观测到B。
B代表星系已经形成。
C代表结构形成理论。
D代表不太大的宇宙学常数。
谬误之处就在于，他们没意识到，第一行的存在根本无关紧要，没了它，D的预测依然坚实可信。要证明这一点，我们可假设D的预测未实现，那么我们会去质疑理论C（因为观测结果B是毋庸置疑的），而不会去考虑A的正确性或者A能否推出B。
这跟霍伊尔关于碳的谬误如出一辙。因为碳一定是在恒星中形成的，他从碳在宇宙中的丰富存在轻易地推论出，一定存在特定能量的共振现象。后来的观测证实了这一点。但他错误地将其归因于生命的存在，而这两者之间并不存在必然的联系。
在我的论文中，我指出，人择原理在物理学或宇宙学中的应用要么是犯了以上谬误，要么是含糊不清地想要什么结论都行。通过混乱的假设，它可以与任意观测结果相符。
之后我解释了一个多重宇宙理论要如何提出一个与多重宇宙密切相关的可证伪预测。我给出了可行条件，并指出我们的旧版自然选择思想就可以满足这些条件。
因此，人择原理对我们的科学工作并无帮助，还有不少应对多重宇宙的其他方法。
李
2004年6月29日，萨斯坎德就斯莫林的宇宙自然选择理论（theory of cosmic natural selection）写了一篇名为《斯莫林宇宙自然选择理论浅谈》（Cosmic Natural Selection）的论文。全文如下。
萨斯坎德回应斯莫林
斯莫林宇宙自然选择理论浅谈
伦纳德·萨斯坎德 斯坦福大学物理系
摘要：我就斯莫林的宇宙自然选择理论谈了一些想法。
在一篇未发表的文章（电邮“答斯莫林”）中，我批评了斯莫林的宇宙自然选择理论[1][5]。他认为，我们生活在所有可能宇宙中我们最适应的那一个。斯莫林所指的“适应”意为可再生。我在批评中举了永恒暴胀理论的例子，这一理论就具有极高效的可再生机制。如果将斯莫林的逻辑应用到这一例子，那将会得出结论，我们生活在具有最大宇宙学常数的宇宙中。事实显然并非如此。
斯莫林提出，真正的可再生机制是，跳跃的黑洞奇点导致在黑洞视界之后新的宇宙形成。由此，斯莫林认为自然规律由宇宙中黑洞的最大数量决定。
斯莫林还认为，包括小值宇宙学常数在内的物理参数使得黑洞形成最大化的观点，也没有明显错误。要使这有意义，就必须假设存在一个非常致密的可能性连续集（discretuum of possibilities），换就话说，就是弦理论所支持的那种丰富景观[4][5][6][7]。
斯莫林的估算中涉及的天体物理学细节十分复杂，至少对我来说是这样。但我们还是可以对其基本的理论假设进行评估，尤其是在弦理论所知景观和黑洞知识的前提下。
如我所说过的，有两种机制对再生有主要贡献，一是永恒暴胀，二是黑洞形成。在斯莫林的理论中，黑洞必须占主导地位。考虑到我们宇宙中黑洞的低密度和指数级暴胀的超高效率，这让我们很难相信黑洞可以胜过永恒暴胀，除非因为某些原因，永恒暴胀不可能发生。
斯莫林辩称，我们对永恒暴胀几乎一无所知，但对黑洞我们却了解不少，尤其是它确实存在。这有点不老实。尽管努力许久[8][9]，但我们了解最少的就是黑洞的求解和宇宙奇点。与之相反，假真空中的永恒暴胀只基于经典的引力理论和半经典的科尔曼-德卢西亚气泡核合成理论（Coleman-De Luccia bubble nucleation）[2][3]。
虽然有关，但这里的问题不在于通常的唯象暴胀理论是不是永恒暴胀一类的理论。发生在景观中任意假真空最小值内的永恒暴胀，按斯莫林的意思，将偏爱最大宇宙学常数。但为了论点考虑，我同意先忽略永恒暴胀作为再生机制之一。
到底有多少黑洞诞生呢？答案仍然含混不清。如果两个黑洞合并成一个呢，这算一个还是两个？严格地讲，既然黑洞是用球面几何定义的，那这就只算一个黑洞。如果所有恒星最终都落入星系的中央黑洞中了呢？这肯定会大量减少黑洞的数量。所以我们得假设，黑洞越大，可能就涵盖了越多的黑洞。一个巨大的黑洞可能包含1022个小一些的星际黑洞。
这带来了一个问题：黑洞到底是什么？我们在过去10年中学到的最深刻的一课就是，基本粒子和黑洞之间没有根本区别。就像特·胡夫特反复强调的，黑洞是基本粒子谱的自然延伸[10][11][12]。这在弦理论中尤为明显，黑洞就是高度激发的弦状态。这是否意味着我们要把所有粒子算作黑洞？
首先，斯莫林的理论不仅要求黑洞奇点处于跳跃状态，还要求宇宙学常数之类的参数在这种跳跃中只有微小变化。我有很多理由相信这不太可能。弦理论的连续集确实允许非常密集的宇宙学常数、数谱的存在，但景观中临近的假真空一般不会有非常接近的真空能。就像大山包围的峡谷，彼此之间的样貌深浅不会是一个样的。
其次，斯莫林假设，黑洞的跳跃状态中的能量密度是普朗克式的。就算他的理论说得通，那新诞生的宇宙也应该是普朗克式的能量密度。而斯莫林想要最终的真空能密度值与初始时相同。这就好像从山谷中向山上滚保龄球，到顶后不指望它滚回来，却要滚到10120个具有差不多相同能量的其中一个山谷中去。我觉得这不太可能。
最后，我在过去10年间已经发现，黑洞不会丢失信息。这是霍金也同意的[13]。这意味着[14]，如果黑洞内部存在着宇宙创生，那新诞生的东西将具有完全独特的量子态，并与初始状态毫无联系。这就使得斯莫林所期待的缓慢突变率（mutation rate）不再可能。
斯莫林似乎认为，他的奇点革命理论即将得到重要证据，也就是他所说的圈量子引力论就差临门一脚。也许吧。但它要么是信息守恒的（新创生的东西对母体没有记忆），要么不是。如果不是，那圈量子引力论就是前后矛盾的。
作者：阿兰·古斯，伦纳德·萨斯坎德，待发表。
参考文献：
[1]Lee Smolin, Scientific alternatives to the anthropic principle, hep-th/0407213.
[2]S. R.Coleman and F.De Luccia, Phys.Rev.D 21，3305[1980].
[3]S. K.Blau, E.I.Guendelman.and A.H.Guth，“The Dynamics of False Vacuum Bubbles，”Phys.Rev.D 35，1747[1987].
[4]Raphael Bousso, Joseph Polchinski, Quantization of four-form fluxes and dynamical neutralization of the cosmological constant, hep-th/0004134，JHEP 0006[2000]006.
[5]Shamit Kachru, Renata Kallosh, Andrei Linde, Sandip P. Trivedi, De Sitter vacua in string theory, hep-th/0301240.
[6]Leonard Susskind, The anthropic landscape of string theory, hep-th/0302219.
[7]Michael R. Douglas, The statistics of string/M vacua, hep-th/0303194，JHEP 0305[2003]046；Sujay Ashok, Michael R.Douglas, Counting flux vacua, hep-th/0307049；Michael R.Douglas, Bernard Shiffman, Steve Zelditch, Critical points and super-symmetric vacua math.CV/0402326.
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2004年6月29日，斯莫林回应了萨斯坎德的批评。
斯莫林再次回应萨斯坎德
亲爱的伦纳德：
感谢你能够花时间回复我的邮件。我将尽可能简短地做一些回应，因为最关键的要点都已经在我的论文《人择原理的替代科学理论》中呈现出来了。另外，在我的书《宇宙的生命》（The Life of the Cosmos）中以及早前的一些论文中也有详述。
简明起见，我在论文的5.1.6节中概括了温伯格论文的两大论点。我在总结中对其中之一进行了批评。你举出另一论点对此进行了回应。实际上，这一论点我也在论文中批评过，只不过在我发给你的总结中并未提及。
第二个论点基于加里加和维连金版本的人择原理，叫作平庸原理。他们为发展这一理论付出了不懈的努力。他们声称，“我们的文明在全宇宙的文明集合体中十分典型”。
我在论文的5.1.5节和5.1.6节中详细讨论了这个观点。我认为，平庸原理不能得出任何可证伪的预测，因为它建立在一个集合体的定义之上，在这个集合体中我们的文明是一个典型。同时它还依赖概率分布的假设。上述观点的得出结合了一般的看法和温伯格的特例。
如果温伯格的预测如你所说是正确的，那这还对吗？事实上，温伯格的预测并不那么尽如人意。按照他所说的样子，预期的宇宙学常数将比实际观测到的大一些。根据集合体的不同选择和概率分布的不同假设，Λ如观测结果般大小的可能性在10%到万分之几之间。实际上，看上去不太可能的值反而更合理，因为它们得自于密度扰动尺度Q可以变化的集合体。在这方面我不是专家，从我阅读到的结果看，似乎是若要使现在宇宙学常数值的概率大到10%，必须假设Q的值由基础理论固定。很难想象，理论中的其他参数不断变化，Q却保持不变的样子。因为它就是依赖暴胀潜能中的参数的。
但是，由于存在太多变数，缺乏严格的可证伪的预测，任何人都可以继续使用人择原理，随意调整假设，提高概率分布的可能性，使真空能的观测值从10-4提高到现实值。没人能说他们不对，这也正是问题所在。
我坚信可证伪性的重要性，因为只有这样才能避免理论学家任意地调整理论使其与数据相符。
