萨斯坎德在他的论文中精心论述的观点我很不放心，弦理论真的可以得出我们现如今的情景吗？我因此提出了宇宙自然选择理论并出版了我的第一本书。我的动机是，避免不同理论学家群体间的隔膜，各信各的而不是基于证据的辩论而达成共识。
宇宙自然选择理论的提出不只是为了它本身，也是为了证明人择原理可以用可证伪的理论代替。这个理论同样可以解释所有人择原理所宣称的事情。我选用了弦理论中“景观”这一术语，目的是提出“适应性景观”（fitness landscapes）。这一术语来自一个解释了为什么自然选择理论可证伪的数学模型。
正因为宇宙自然选择理论是可证伪的，所以它欢迎如你一般的科学家进行批评。我简单提一些。
首先是最近的。你认为生命在宇宙的集合体中是一个例外。宇宙自然选择理论不这么认为。在我的论文5.1.4节和5.2节中描述的逻辑模式，贯穿宇宙自然选择理论的始终。我提出，多重宇宙理论可以得出可证伪的预测，只要宇宙的分布不是随机的。宇宙自然选择得出的分布在参数空间的一个小区域内达到峰值。所以在这种分布中，典型的宇宙在任何随机选取的集合体中都将是极为特殊的。我详细说明了其具有可证伪性的理由。我还说明了为什么黑洞再生作用可以得到一个多重宇宙，在这个多重宇宙中，生命存在的条件十分普遍。尤其是这些生命条件，比如充足的碳元素，也能促进足以形成黑洞的大质量恒星的形成。
其次，永恒暴胀的再生机制与黑洞跳跃的再生机制的说服力大不相同。它源自这样一个事实，任何选择机制只能作用于对再生率有极大影响的调制参数。鉴于标准暴胀理论作用于大统一尺度，永恒暴胀理论的微分再生率只对大一统理论尺度中的参数和真空能敏感。因此，永恒暴胀无法解释任何低能参数的值，比如光夸克和轻子的质量。这意味着它无法解释为什么有许多长寿恒星或处于稳定核束缚状态中的复杂化学过程。
黑洞的再生作用解释了低能物理学的一切谜题和巧合，因为碳化学和年老的恒星等对大质量恒星，也就是后来变成黑洞的那些恒星的形成，至关重要。这能解释一系列已经观测到的事实，并给出了很多可靠的预言。这些内容都在论文中进行了介绍和总结。
至于宇宙自然选择和宇宙学常数，如果两种再生机制存在，那么它们之间就将有一场竞争来决定这个常数。正如你所说，永恒暴胀理论，更倾向于大一些的宇宙学常数。但根据温伯格的第一条论据，如果Λ太大，就不会有星系，黑洞也就更少。据我所知，尚无人尝试对这两种机制展开深入的探讨。维连金指出，如果Λ太小，会使得旋涡的并合更加常见，进而影响单一宇宙中黑洞的形成率。这一点在我论文第6.2节中简单探讨过，我提出，观测值可使黑洞的形成最大化。但我的这一想法还未被仔细研究过。
当然，如果再生的唯一机制就是永恒暴胀，那么宇宙自然选择理论就是错的。但我们知道，有黑洞存在，而且我们有可靠的理论证据证明黑洞奇点的回弹现象。马丁·波乔瓦尔德（Martin Bojowald）和他的同事曾用于研究宇宙学回弹的方法，基于此，我想明年我们就可以有可靠的量子引力学结果来解决这一问题。所以，通过黑洞再生作用的结果，似乎很值得探索。不仅如此，由于恒星和黑洞的形成已被观测到，并可由我们所知的物理学和化学知识来解释，因此我们的研究是牢靠可信的。
我们对永恒暴胀还知之甚少。我们无法观测到它发生与否，也难以单独检验其支撑理论的可靠性。因为与之类似的早期宇宙理论，比如暴胀理论，可以与所有的宇宙学数据匹配，但不会经由永恒暴胀得到再生过程。
我不知道宇宙自然选择理论是不是得到可证伪多元理论的唯一方法，但我只能想到这个。10多年来，我一直强调，宇宙自然选择理论可以被证伪，如果人们能受此启发，发展出更多可证伪的理论来解释观测参数，那就再好不过了。目前宇宙自然选择理论还未被证明是错误的，但我每天都会阅读天体物理学方面的前沿论文，看看是否有可以否定这一理论的超大质量中子星的被发现。
我很高兴你给这些问题带来了更多的曝光度。但如果弦理论学家最终接受了可预见性问题，妥协于不能产生可证伪理论的困境，那就太糟糕了。不可证伪理论的关键就是无法证明它是错的。如果我们同行中的大多数人都能接受一个无法被证伪的理论，那科学的发展就会受阻。那么就可能会导致出现错误却不能被证伪的理论主导科学界的局面。
祝好
李
萨斯坎德的“最终回信”
当我被问起是否愿意在Edge网站上继续与斯莫林争辩时，其实我是拒绝的。原因是，一般大众听起来最容易理解的答案往往不是最正确的。门外汉会说：“我懂了，为什么那家伙说得这么麻烦呢？”好吧，这是因为那些你听得懂的简单答案往往带有极深的技术漏洞，而正确的答案又往往很难用几句话解释清楚。像我这样的人能说的只有：“相信我。我知道我在做什么，那个人可就未必了。而且，还有谁谁谁同意我的观点。”这容易给人留下不好的印象。大家可能会不欢而散。那我为什么又同意了呢？可能是因为我爱物理学，但主要是……我也不知道为什么。简而言之，以下是斯莫林所质疑的物理学和宇宙学观点：
（1）在遥远的过去，宇宙暴胀到了极大尺度，要比我们现在看到的这部分大许多个数量级。大部分宇宙存在于宇宙视界之外，无法被直接观测到。
（2）暴胀机制的结果是一个填满了阿兰·古斯所称的“口袋宇宙”的多样性宇宙。我们就处于其中一个。有些人称这个超级宇宙为“多重宇宙”，我则更喜欢“超宇宙”（megaverse）这个词。这种口袋宇宙的不断生长和增殖被叫作永恒暴胀。
（3）弦理论包含了一个口袋宇宙中局域自然规律可能具有超量可能性的情况，我们将这种局面的总和称为“景观”（Landscape），而种种可能性则叫作“环境”（environments）。大多数环境与我们所处的环境差别很大，并且不允许生命存在。至少是不允许我们所知的生命存在。
（4）结合（1）（2）（3），宇宙就是一个由巨量局域环境组成的超宇宙。对我们而言，这个超宇宙的绝大多数环境是绝对致命的，也有一小部分可能比较宜居。我们就生活在那一小部分里。
仅此而已。
结合理论与实验物理，我们有充足的理由相信（1）～（4）条。实际上，我想没有人会不同意（1）。假设（2）并非（1）的伴随结果，但在传统暴胀理论中很难避开（2）。
这其中用到的物理学知识与量子场论和广义相对论中运用的方法很相似。这种极为可靠的方法叫作科尔曼-德卢西亚半经典瞬子隧道效应。这一方法源自业界泰斗西德尼·科尔曼和他的合作者弗兰克·德卢西亚（Frank De Luccia）的一篇著名论文。它从20世纪30年代就被用来解释放射性原子核的衰变。
对于（3），弦理论学家对它是好是坏有分歧，但几乎没人质疑其正确性。只有一个人曾认真地挑战过它，但结果是他错了。不管怎么说，我和斯莫林是都同意（3）的。我们应该也都同意，大部分“景观”对于我们来说都是致命的。最后说到（4），问题来了。在我看来，第4条就是将前三条的简单汇总。但斯莫林有别的想法，（4）的存在与之格格不入。
就让我们先假设这4条都是对的。那我们所处的环境是由什么决定的呢？换句话说，为什么我们是处于这样的口袋宇宙中，而不是在其他宇宙中？为了搞清问题所在，我们用更熟悉的背景做一下替换，将（1）～（4）类比替换为众所周知的宇宙。
（1′）宇宙很大，半径大约为150亿光年。
（2′）宇宙的膨胀导致了大量致密天体的诞生，最少有1023个太阳系统。
（3′）从寒冷的星际空间到炽热的恒星内部，行星、卫星、小行星和彗星点缀其间。引力定律、核物理学、原子物理学、化学以及热动力学综合作用的结果是环境的丰富多样性。即使是行星，环境的多样性也十分明显，正如从水星到冥王星那样。
（4′）宇宙中充斥着各种各样的环境，大多数是不适宜生命存在的。但宇宙是如此之大，从统计上讲，是可能存在一个或更多宜居行星的。
我想没人会质疑上述几点。但是什么决定了我们处于哪种环境中呢？尤其是，是什么决定了我们星球的温度处于冰点和沸点之间？答案是，没什么能够决定。宇宙环境的温度跨度从接近绝对零度到几百万摄氏度。没什么能决定我们所处的环境，只是因为我们存在，才有人去问这个问题！介于冰点与沸点之间的温度是因为生命需要液态水。仅此而已。没有其他解释[1][6]。
这种缺乏想象力、老生常谈的逻辑有时被称作人择原理。要强调的是，我说的人择原理是种很浅显的东西。我可不是说一切物理学定律都可以从生命存在条件中得出，只有那些存在于局部环境中的生命必须条件才是如此。
我们假设地球是完全被云覆盖住的，或者我们生活在海底。一些不喜欢我们观点的哲学家可能会反对说，我们的（1′）～（4′）条假设是不可证伪的。他可能会说既然不能穿透云层观察到那些不宜居住的环境，那这个理论就是不可证伪的。在他看来，这是一名科学家所能犯下的最大罪过。他可能会这样说：“科学意味着可证伪性。如果一个假设不能被证明是错的，那它就不能算是科学。”他甚至可能引用卡尔·波普尔（Karl Popper）来作为权威。
在我们看来，那些迷糊的可怜同行是可笑的。如果都明白这是正确的事，谁还关心它能不能证伪。
更过分的是，就连可证伪性，他说的也不对。这就有个办法，不用穿过云层也能证明人择原理是错误的：假设以无与伦比的精度测得地球的平均温度是T=50.0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000摄氏度。换句话说，温度恰好处于冰点和沸点的中间，精度高达小数点后100位。那我们就会认为人择原理的背后还有其他事物在起作用。生命的存在无法解释平均温度如此对称地处于冰点和沸点之间。所以发现这样一个温度可以颇为肯定地知道生命的存在并非是温度处于0℃～100℃之间的原因。
斯莫林对（1）～（4）的批评集中在它们的不可证伪性。但人择原理其实不难想到证伪的方法。比较有名的就有温伯格的预言，如果人择原理是对的，那宇宙学常数就不应正好是0，这与我举的例子非常相似。温伯格试图对人择原理进行证伪，他失败了。人择原理经受住了考验。在温伯格的《终极理论之梦》（Dreams of a Final Theory）一书中对此有详细介绍。
斯莫林说的“不可证伪的”大概是指，其他口袋宇宙永不可能被直接观测到，因为它们都被不可穿透的面纱，也就是宇宙视界遮挡在后。根据我多年的科学研究经验，我听过太多的优秀理论被不可证伪性所纠缠。所以我现在都觉得只有招来这种批评的理论才是真正的好理论了。我举一些例子来说明。
在心理学中，你可能会觉得，大家都同意潜意识的存在。斯金纳（B.F.Skinner）就不这样想。他是行为主义科学运动的领袖，将一切不能直接观测到的东西都斥为不科学。行为主义者认为，心理学唯一有效的课题就是外部行为。关于情绪或者病人大脑的看法都被指责为不可证伪。现在，大多数人都会说这实在是愚蠢之极。
在物理学领域，在夸克理论发展早期，众多反对者斥其为不可证伪的。夸克在质子、中子和介子中被永恒地禁锢在一起。它们永远不可能被分开而单独检验。因为它们就好像藏在另一种面纱之后。进行指责的物理学家都有自己的理论，而夸克的存在与其不符。但到了现在，就没有人再质疑夸克理论的正确性了。它已经是现代物理学基石的一部分。
另一个例子是阿兰·古斯的暴胀理论。1980年，要回溯暴胀时期找到这一现象的直接证据是不可能的。因为有一层叫作“最后散射表面”（surface of last scattering）的不可穿透面纱阻碍着对暴胀进程的任何观测。我们很多人确实担心没有合适的办法检验暴胀理论。有些人，通常是那些有着竞争性观点的人，宣称暴胀理论是不可证伪的，因此不是科学。
你可以想象拉马克学派的人批评达尔文的样子：“你的理论是不可证伪的，达尔文。你不能回到过去，回到自然选择发挥作用的百万年里。你最多只能有一些旁证和不可证伪的假设。与之相反，我们的拉马克理论就是科学的，因为它可以证伪。我们只需要造一群人，让他们每天去健身房举重几小时。数代之后，他们后代刚出生时就会肌肉发达。”
拉马克派学者说的没错，他们的理论确实被轻易地证伪了，但这并没有让他们的理论比达尔文的更好。
有些人用地质构造、同位素形成、恐龙骨头来声称世界创始于6000万年前。绝大多数科学家都会指斥说：“它不可证伪！”我相信斯莫林对此会表示同意的，我也一样。但它的对立面，宇宙并非这样形成，也同样无法证伪。事实上，创世论者也正是这样声辩的。根据僵硬的证伪性教条，“创世的科学”和科学的科学都是不科学的。我希望这荒谬的情景还没把读者弄糊涂。
好的科学方法不是哲学家指定规则的抽象集合。它是由其自身和创造它的科学家所限定和决定的。对一个在20世纪60年代探测到独立粒子的粒子物理学家来说科学的证据，对现在的夸克物理学家并不适用。因为夸克是不可能被单独拿出来的。我们不要本末倒置，科学就是那匹背负着哲学缰绳的骏马。
夸克、暴胀理论、达尔文进化论，在我所举的每一个例子中，指责者都犯了同一个错误，他们都低估了人类的创造性。高精度的间接检验夸克的理论没管用几年。做实验确认暴胀理论用了20年，对达尔文理论的决定性检验则用了100多年（有些人甚至觉得还需要验证）。100年后的生物学家所能采用的科学手段是达尔文及其同辈人无法想象的。那些指责不可证伪性的人，实际上是他们自己缺乏验证那些理论的想象力。我们有可能对永恒暴胀和景观理论进行验证吗？反正我觉得有可能，尽管可能像夸克那样，只能间接验证，而且包含不少理论性，可能不为某些人所喜。
最后我要指出，提出不可证伪指控的人都有着自己的目的。斯莫林有他自己的理论，基于黑洞内部的一些想法。这当然没什么错，斯莫林完全可以这么做。
斯莫林相信，在某种意义上，宇宙可以再生，母宇宙可以孕育子宇宙。就这一点，我和大多数宇宙学家也是同意的。现在需要谈谈语义学了。“Universe”这个词在英文中就是为了表述所有一切存在集合的，所以它不应该有复数。但现在物理学家和宇宙学家们已经习惯这个语义学错误了。有时我们说的是一切存在集合，但有时我们说的是具有特定属性的一个膨胀空间。比如，我们可以说，在我们的宇宙中电子比质子轻；在某些更远的宇宙，电子比质子重。阿兰·古斯的“口袋宇宙”用在这里可能更妥帖一些，但就是不太好听。
虽然我们都同意某种形式的宇宙再生过程可以发生，但其机制存在分歧。一般的膨胀就是一种形式的再生。比如，如果宇宙的半径加倍，那你可以想成1立方米拉伸成8立方米，或者也可以认为是原始的1立方米产出了7立方米。暴胀是空间的指数级膨胀。可以将它理解成区域群的指数级增殖。还有，根据绝对标准原理（absolutely standard principles），这些后代的环境可以与上代有所不同。在这个意义上，一群口袋宇宙以指数级的形式随着暴胀再生着。
现代永恒暴胀理论认为，上宇宙永远在暴胀，不断产生新的口袋宇宙。这可以类比为生命之树。任何物种最终都会灭绝，但树却在不断萌发新的枝丫。同样，一个口袋宇宙最终会走向死亡，但永恒暴胀还会继续前进。就像有机生命的族群，在数量上处于统治地位的是那些再生最快的生物（细菌），空间的体积主要会被暴胀最快的环境占据着。这种环境，我认为是完全致命的。如果永恒暴胀是对的，那我们这种局部环境就不可能是典型的。典型的应该是具有最大宇宙学常数的那种。斯莫林的再生机制要想成功，永恒暴胀就不能发生。
斯莫林提出的再生过程发生在黑洞内部。他相信在黑洞的深处，奇点是新宇宙的源头。无限压缩、加热的物质收缩、反弹而后膨胀成新的宇宙。根据这种机制的假设，一个新的宇宙就在黑洞的内部诞生了。这意味着新的宇宙可以隐藏在母体之后，视界之外，膨胀、生长成一个真正的宇宙。还有，按照斯莫林的宇宙自然选择理论，子宇宙还必须具有与母宇宙不同的性质。随机突变必然存在。
斯莫林根据生物学范式又追加了一条假设。在生物学领域，孩子会通过基因遗传父母的特征，突变的影响只有一点。斯莫林必须假设后代宇宙与前代宇宙的差别非常小。更精确地说，他假设子宇宙中的物理学常数与母宇宙中的相差无几。自然选择理论必须要有这条假设才说得通。
那这条假设有什么用呢？因为在生命进化中，只有再生能力最强的会传承下去。由此，斯莫林认为黑洞形成能力最强的口袋宇宙将占大多数。所以斯莫林认为我们的宇宙中物理学定律和自然常数就应该是调成了能够最大化黑洞形成的情形。斯莫林认为，因为不需要人择原理，所以他的理论更“科学”。
这个想法真是棒极了。你可以在网上查阅斯莫林的论文。登录http：//www.arxiv.org，物理学家们会在这个网站上发表他们近期的工作。在“广义相对论和量子宇宙学”分类中，查找gr-qc/9404011。这是斯莫林提出宇宙自然选择理论的第一篇论文。他1994年的这篇文章写得不错，读起来也赏心悦目。但却没有吸引多少物理学家或宇宙学家关注。当我查询这篇论文的后续文章，看看有没有新进展时，我发现这篇论文只被引用了11次，其中4次来自斯莫林自己，还有两次是对它进行反驳（其中之一我认为是错误的）。
我不知道为什么斯莫林的想法没引起多少关注。我真的认为它不应如此。但我知道我为什么持怀疑态度。有两点理由，一点比较偏技术，另一点为非技术原因。
首先说非技术原因。坦白讲，我很怀疑我们的法则使得我们宇宙中的黑洞数量最大化了。假设我们这个口袋宇宙中每颗恒星都会最终坍缩成黑洞，那么目前观测到的宇宙部分中黑洞的数量最终会达到大约1022个。但随着时间流逝，一个给定星系中的所有黑洞都会落入星系中心的中央黑洞。那最终黑洞的数量将会是星系的数量，即大约1011个。斯莫林希望黑洞越多越好，因为根据他的理论，我们宇宙的黑洞要比其他可能存在的宇宙多。但根据严格的黑洞定义，较小的那个数才是对的。我再大方点，用一个宽松的黑洞定义，将那些临时看起来像黑洞的也算在内。但要按这个规则，那么物理学定律简单改动一点，就会有比现在多很多的黑洞存在。
比如，如果宇宙早期的分钟密度反差不那么小，小到不自然的10-5，那么宇宙就会被小黑洞所占据。这些黑洞可能会合并成大一些的黑洞，但我说了要大方一点，把这些都算在内。
密度反差的增加再结合引力强度的增加以及快速暴胀的背景，将会得到巨量的黑洞。如果引力变得尽可能大，那么除了光子和引力子之外的每一个基本粒子都将成为黑洞！
我与斯莫林的观点正好相反。如果宇宙被黑洞占据，那么全部质量都会被吸进去，生命也不可能存在。在我看来，很显然我们居住的世界令人意外得平滑，无须担心那些饥不择食的怪物吞噬我们的生命。我认为黑洞的缺少正是人择原理的一个标志。
现在，我再来说更严格、更具有科学意义的技术性理由，这个理由我觉得很关键，但门外汉看起来可能没什么大不了的。斯莫林的观点与霍金的旧断言紧密相连。霍金曾声称，信息在落入黑洞后会被困在视界之后。斯莫林认为母宇宙在跳跃的奇点传递给了子宇宙大量的信息。但近10年的黑洞物理和弦理论研究已经表明，没有这么传递的信息。
部分读者看到我正在说的这个话题可能觉得熟悉。任何看过最近丹尼斯·奥弗比（Dennis Overbye）在《纽约时报》上发表的文章的人都知道，关于落入黑洞的信息的最终命运这一课题，已经争论不休了很多年。霍金、我本人，还有著名物理学家杰拉德·特·胡夫特以及许多其他的著名物理学家都参与其中。霍金曾认为信息会消失在视界之后，也许是进了子宇宙。这与斯莫林黑洞中的后代宇宙观点相一致，子宇宙多少会保留一些母宇宙的信息。而我和特·胡夫特则认为什么也不会损失。有趣的是，就在一两周前，关于宇宙自然选择理论的辩论之时，同一个话题引起了媒体的注意。霍金改变了他的看法，收回了自己的观点。
从斯莫林提出他的观点到现在，在过去的10年间，黑洞争论已经基本解决了。黑洞不损失信息已经成为共识。这里我列举一些颇具影响力的文章，你可以自己查阅：hep-th 9309145，hep-th 9306069，hep-th 9409089，hep-th 9610043，hep-th 9805114，hep-th 9711200。这6篇文章的引用数总和已接近6000次。其中一篇的作者最近还与其他人联合发表了一篇文章（hep-th 0310281），直接攻击斯莫林的论文。我提醒过你，我会说“除此之外，谁谁谁也同意我的观点”，但你至少自己先看一下。
这些论文的推论是，没有信息能在黑洞中心无限剧烈的奇点活动中幸存。即使这个子宇宙真的存在，也不会与其母体有任何特别的相似性。鉴于此，宇宙的自然选择进化史实在是无稽之谈。
尽管引用数众多，我肯定还有物理学家觉得上述文章不够令人信服。他们完全有权保持怀疑，但本文的读者应该明白，他们是在逆流而行。
最后我引用一段斯莫林的评论，我觉得很有启发性。他说：“萨斯坎德在他的论文中精心论述的观点我很不放心，弦理论中真的可以得出我们现如今的情景吗？我因此提出了宇宙自然选择理论并出版了我的第一本书。我的动机是，避免不同理论学家群体间的隔膜，各信各的而不是基于证据的辩论而达成共识。”
首先，“不同理论学家群体间的隔膜”作为提出一条科学假设的理由是非常荒谬的。
但让我更加迷惑不解的却是，斯莫林倾向于让自己成为好科学与坏科学的裁判。那些认为人择原理值得认真对待的人都是些著名的物理学家和宇宙学家，他们有着杰出的科学研究经验和成果。这些人包括：史蒂芬·温伯格[2]、乔·坡钦斯基[3]、安德烈·林德[4]以及马丁·里斯先生[5]。这些人可不是傻瓜，他们也不需要被教导什么才是好科学。
注释：
[1]当然你可以说，是地球与太阳之间的距离决定了温度。但这只不过是换了个问题：“为什么我们的地球就恰好处在这么一个距离上？”
[2]得克萨斯大学物理学教授，1979年诺贝尔奖获得者。
[3]卡弗里理论物理学研究所（Kavli Institute for Theoretical Physics）物理学教授。
[4]斯坦福大学物理学教授；众多奖项和荣誉获得者，包括狄拉克奖（Dirac Medal）和富兰克林奖（Frankin Medal）。
[5]英国皇家天文学家。
斯莫林的“最终回信”
非常高兴萨斯坎德能花时间回应我关于人择原理的论文《人择原理的替代科学理论》，并讨论了宇宙自然选择理论。对我而言，萨斯坎德是他那一代基本粒子物理学家中最具启发性的人物。实际上，圈量子引力论的最初想法就来源自我将他关于规范场论的工作应用于量子引力理论的过程之中。20世纪90年代末，因为他的几篇论述狭义相对论与弦理论相容的论文，我再次开始研究弦理论。
因此，当萨斯坎德开始讨论我以前提出的一种弦理论观点后，我是非常高兴的。但我也有些困扰，他和其他弦理论学家是认可人择原理的，而我在再三考虑后认为，它不是一个成功的科学理论基础。
为了提出更好的理论，我构造了一些条件，得到了一个基于真实科学理论景观的理论。也就是我提出的宇宙自然选择理论。这些都已囊括在我的书《宇宙的生命》中。
萨斯坎德就这些问题所写的文章使我进行了重新思考，检查是否有新发现能够改变我的想法。因此我写了一篇文章，小心讨论了人择原理和它的替代原理[a][7]。开始时存在了一些误解，萨斯坎德的回应是针对一篇总结而非文章全文。不过我的主要观点也都体现出来了，并没有什么需要修改的。这封回信是针对萨斯坎德在我们讨论期间发表的一篇文章的回应，他在文章中对宇宙自然选择理论给出了一些批评[b]。
我们在若干重要问题上能够达成共识。比如，在基础物理学领域，我们都同意一系列可能理论组成了景观；在宇宙学领域，大量像我们的宇宙一样的区域共同组成的多重宇宙理论。我们主要在一件事上存在分歧：多重宇宙的再生机制。
我的主要看法是，如果再生主要是通过黑洞，就像宇宙自然选择理论论述的那样，那么弦理论会更有说服力。这是我非常想说服萨斯坎德和他的同事的一点，因为我认为他们依赖的人择原理和永恒暴胀理论是不堪一击的。
萨斯坎德认为永恒暴胀才是再生的模式。但就算萨斯坎德所认为的永恒暴胀和弦理论景观都是对的，会发生什么呢？
温伯格、维连金、林德等人认为，这样真空能的值就可以得到解释。因为是真空能决定了在永恒暴胀中有多少宇宙产生以及每一个宇宙有多大。
然而更细致的检验暴露出两个问题。第一，目前该理论作出预测的方法存在逻辑漏洞，或者说含混不清，可以任意设置假设而得到不同的预测。这一点在我的论文的5.1节有详细论述。第二，即使第一点勉强通过，这一理论也无法解释除了真空能之外的更多东西。正如我在我的论文5.1.4节讲到的，这是因为统计学选择机制只作用于那些强烈影响宇宙形成数量的参数。这种永恒暴胀理论中选择机制涉及暴胀，所以它发生在极大尺度之上。那么那些低能参数，比如光子质量和轻子，则对宇宙形成数量没什么影响。
为了协调低能参数，就必须有一个选择机制对低能物理学敏感。那么，哪种多重宇宙中的宇宙再生机制里的宇宙诞生数量，是对光夸克和轻子质量敏感的呢？我的回答是，应该在弦理论景观中寻找答案。
而我唯一能想到的答案就是通过黑洞的再生机制。它之所以有效，是因为黑洞形成的多少牵扯到大量低能物理学和化学机制。
萨斯坎德抱怨说这太复杂了，但不复杂不行。我们面对的问题很奇怪，正如那些发明了人择原理的人所说，低能物理学似乎都调整好了，以产生碳化学和长寿恒星。宇宙自然选择理论可以解释这一切，因为质量大到足以形成黑洞的恒星的形成，就依赖于碳以及较长寿命恒星的存在。
因此，如果你因为永恒暴胀理论能够解释真空能的数值，那你应该更喜欢宇宙自然选择理论。因为它更具说服力，它可以提供目前唯一一个能根据弦理论对低能物理学参数作出解释的理论。还有，正如我在论文中所说，宇宙自然选择理论中的选择机制是可证伪的，而永恒暴胀理论提出的那些却是含混不清的，难以给出一个清晰的预测。
不止如此，在这种选择机制中低能物理学和化学占据主导作用，所以我们对它的了解比永恒暴胀理论更充分。其中的动力学、参数我们了解很多，我们还可以用检验相对充分的天体物理学模型，来研究参数的微小变化对宇宙数量的影响。这些都是永恒暴胀理论无法实现的，它有一大堆可以符合观测的模型，但是却都可以根据永恒暴胀给出不同的预测。
当然也有可能两种机制都起了作用。这个研究很有意义，目前还没有人进行。说萨斯坎德所谓的永恒暴胀是宇宙再生的主导机制，还言之尚早。我们的宇宙中“仅”有1018个黑洞，但宇宙自然选择理论中的总数要远远大于这个数值，如果不是这样，这个机制就无法成立。
萨斯坎德对自然选择理论的直接批评很容易回答，其实我早就考虑过。
他就每个黑洞能产生多少新宇宙提出了疑问。在最初的自然选择理论中，我认为是一个，但后续的估算显示，这个数值可能是变化的。我在《宇宙的生命》的第320页就此进行了讨论，读者可以查阅。我的结论是，如果宇宙创生的数量随质量的一次幂以上增加，那么这个理论就很容易被证明是错误的。虽然尚未发生，但并非不可能，这也是证伪宇宙自然选择理论的方法之一。这并不是坏事，因为一个理论越乐意接受证伪，就越是一个好的科学理论，而且一旦它经受住了考验，我们就会更重视它。
宇宙自然选择理论有一个假设：新的宇宙诞生时，低能参数的平均变化很小。萨斯坎德说他直觉上对这一假设在弦理论中能否成立表示怀疑。如果萨斯坎德是正确的，那么宇宙自然选择理论和弦理论就不能共存。但我对他的直觉并不认同。要解释这一点我得用很多专业术语，不过你要知道的就是，目前还没有精细的计算对此作出定论。但现状很快会改变，如在前面提到的，圈量子引力论中的方法可以解决这一问题。这些方法也许可以帮助我们研究新理论中的奇点是怎么回事，还可以提供一个更好的框架来理解永恒暴胀。
接下来是萨斯坎德对黑洞的论述。他说：“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。”他由此得出结论：“这意味着，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不再可能。”
关键问题来了，萨斯坎德认为，在不违反量子理论的准则和弦理论的前提下，黑洞无法起到它在宇宙自然选择理论中的作用。我很确定他错了。这个问题的关键要落在量子引力理论上，而那些粒子物理学出身的弦理论学家可能很难理解。
关于黑洞“丢失信息”的讨论涉及黑洞形成和蒸发的过程。霍金在1974年推测，在这个过程中，宇宙初始状态信息会丢失。萨斯坎德等人对此一再反驳，认为这会违反量子物理学的基础定律。
霍金最初提出这个问题时，认为黑洞会完全蒸发，宇宙与原来的样子相同，但少了些信息。这确实是个问题，但不是我们现在要讨论的。现在说的是，黑洞奇点处于跳跃状态，在其位置上产生新时空区域的情况。那时会存在两个空间区域，原来的和新的。如果是这样，那么部分进入黑洞的信息就会到达新的空间区域。在原宇宙的人看来，信息就好像是丢失了，但它们并没有被摧毁，它们只是留在了新宇宙。
首先要说明的是，如果事实如此，就并没有违反量子力学的定律。我们所知的量子力学中可没有不允许观测者无法看到全局的情况。多数的量子信息理论和量子密码学都是这个情况。应用于此情况的一般量子理论也早有提出，能量守恒、概率守恒等基础性质也得到了保留。马可·波罗和他的同事就利用这种量子信息论中的方法，构造出即使观测者无法得到全部信息来识别量子态，也能成立的量子宇宙学[c]。信息从未丢失，只是并不是所有观察者都能看到。
所以没什么好担心的：子宇宙在黑洞中创生，而部分原宇宙信息留在其中并不会对量子物理学理论有什么大影响[d]。
其次，我们有理由相信，在量子引力中，由于缺乏理想时钟，本地观察者看到的信息是零碎的。在粒子物理学中，是以理想的方式处理时间的，时钟被假定存在于量子系统之外。但当将量子物理学应用到全宇宙时，我们就不能这么假设了。时钟必须作为系统的一部分研究。正如米尔本（Milburn）[e]以及甘比尼（Gambini）、波尔图（Porto）、普林（Pullin）三人[f]分别独立指出的那样，这将会导致信息丢失。这是因为，在读取时钟的过程中，存在量子力学的不确定性。因此我们无法得知指针的移动对应了多少物理时间。所以我们若想知道时钟有确切读数时的量子态，就会有随时间增加的附加统计不确定性混杂其中。（尽管如此，能量和概率还是守恒的。）但是，正如甘比尼、波尔图和普林所说，即使使用最好的时钟，黑洞中困住的信息也会被这种不确定性左右。这意味着，即使信息在黑洞蒸发中丢失，也没人能用一个真的物理时钟做实验，并将其展示出来。
我相信这些可以回答量子力学的担忧，但我其实还没说到萨斯坎德的断言，“我在过去10年间已经发现，黑洞不会丢失信息”。
我发现，要想清楚、客观地考虑弦理论中的问题，就需要先将假设与事实区分开。因此，在过去的几年，我一直在认真阅读，了解弦理论关键假设的进展。研究结果发表在两篇论文中[g]。
鉴于此，我不得不说，在弦理论中，真实的结果而非目前尚未被证实的假设，并不像萨斯坎德说的那样支持他的断言[h]。
弦理论中关于量子黑洞有两类结果。一类涉及特殊黑洞的熵，这种黑洞有着接近最大值的电荷和角动量。这种特殊类型的黑洞令人印象深刻，但在结果发表后差不多10年间，大家都无法将它们囊括到典型黑洞的范畴中。弦理论成功解释的黑洞具有一个天体物理学黑洞不具有的属性：它们有正比热（positive specific heat）。这意味着当加入能量时，它的温度会上升。但多数引力束缚系统和大多数黑洞有着相反的属性：加入能量，温度降低。弦理论中用到的方法目前看上去只对具有正比热的系统有效，因此还不能对典型天体物理学黑洞作出结论。
另外一些结果则与胡安·马尔达希纳的一个假设有关。根据这个假设，具有负宇宙学常数的时空中的弦理论，与一种没有引力的普通量子系统相同。这种普通量子系统叫作规范场论，是电磁学的一般化应用。即使马尔达希纳的假设是正确的，存在使观测者在很长时间内看不到部分原宇宙信息的子宇宙也是不合理的。只有不同区域真正能够随机接触，那么在有限的时间内，也是有可能接收到进入子宇宙的信息的。
但马尔达希纳的假设毕竟还未被证实。有大量证据表明两个理论间存在联系，但目前所有结果与两理论间的弱关系都比马尔达希纳假设更一致。这个较弱的联系最初是威滕在论文中提出的，就在马尔达希纳假设提出后不久。除了个别情况，所有证据都与威滕的较弱假设相一致。那些特殊情况也可以用特殊对称性来解释。在这里我们要介绍一条基本逻辑规则，当一系列证据可以由两套假设来解释，一个强一些、一个弱一些，那么只有弱的那个才能被认为是有证据支持的。
但是威滕的假设只要求两个理论中有部分近似的联系。它并不反对子宇宙的存在或是黑洞的信息丢失。比如，威滕展示了如何用其他理论中的结果研究某些黑洞，但这些黑洞又是非典型的正比热黑洞。
讨论涉及全息原则（holographic principle），它由特·胡夫特提出，并由萨斯坎德引入弦理论。萨斯坎德提出了全息原则的一种强作用形式，并认为一个系统的完整描述存在于它边界的自由度之中。他将马尔达希纳假设作为范例。在这里，我依然相信与马尔达希纳假设相反的较弱形式，根据这一形式，面积与信息存在关系，而边界则不需要具备对它内部情形的完全描述[i]。
我还要对萨斯坎德的另一段话表示怀疑：“就像特·胡夫特反复强调的，黑洞是基本粒子谱的自然延伸。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？”
如我所说过的，弦理论相信它所描述的黑洞只是非常特别的一类黑洞。只有在这种情况下，它们才间接地与弦理论描述的状态相关，但它们实际上并非是弦理论中的激发态，反而是一种叫作D膜的东西。那么萨斯坎德肯定把弦理论的任何状态都叫作“一种高度激发的弦状态”。但在这里，这种论辩空洞乏力，因为恒星、行星以及人也是“高度激发的弦状态”。无论如何，除非弦理论中有对典型黑洞的详细描述，否则评价萨斯坎德和特·胡夫特的假设正确与否，还言之尚早。
萨斯坎德还试图借用霍金的权威。没错，霍金曾声明了他改变对这个问题的看法。但他到现在也没发表一篇论文，他最近的转述演讲也没提供足够的细节，我们难以判断他对这种改变的认真程度。
接着，萨斯坎德提到了一篇霍洛维茨（G.T.Horowitz）和马尔达希纳的论文，他就此声称：“这意味着，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不再可能。”
我阅读了那篇论文，并与其作者取得了联系。萨斯坎德误解了它的推断。实际上那篇论文并没有证明黑洞中不存在信息丢失。它只是假设其成立，然后提出了一种信息不会丢失的机制，作者本人也承认这完全是猜测性的，并非得自理论。他们并没有排除信息进入子宇宙的可能。实际上，马尔达希纳还回信给我说：“如果黑洞真的能跳跃成第二个大区域，那我也认为我们的提议是错误的。”[j]
最后，萨斯坎德说，除非圈量子引力论同意他关于黑洞的假设，否则它就是自相矛盾的。我必须强调，目前已经有足够严格的结果[k]来构建圈量子引力论的量子几何描述的自洽性。它能否应用于自然或者它对于黑洞奇点的理论还有待验证，不过两方面的进展都比较缓慢。
最后，让我用萨斯坎德和我都同意的一点来作总结，这也是我在研究所时从他那学来的：根据一个叫作弦/标尺二象性（string/gauge duality）的想法，以延展物体的形式，规范场（就像电磁学中的那样）具有与量子色动力场等价的描述。对于萨斯坎德来说，那些延展物体就是弦。马马虎虎地讲，我相信这可能是对的，但问题是，我们只知道如何在经典时空几何的情况下让弦理论有意义，因为它给了弦移动的背景。
但广义相对论告诉我们，时空不可能是固定的，它像其他场一样跳跃。所以一个量子引力理论必须是不依赖于背景存在的。那我们要问了，这种二象性是否存在一个没有固定经典背景的版本，这样时空几何就可以进行完全量子力学式的研究了？还真的有，那就是圈量子引力论。不止如此，一条最近的单值定理从根本上证明了[l]，任何自洽的、不依赖背景的二象性版本都等同于圈量子引力论。因此，我认为如果弦理论不是彻头彻尾的错误，那么它早晚会找一种更基础的以圈量子引力论来表达的形式。
