黃啟新
霍金（Stephen Hawking）在《時間簡史（A Brief History of Time）》一書的最後提到，當人類找到一套完全的統一理論（complete unified theory）之後，就可以明白上帝的心意（the mind of God）1。
讓我們在這裏先解釋一下何謂「統一理論」。所謂「統一理論」，是指一套單一物理理論，能夠解釋現時自然界已知的四種物理「基本力（fundamental forces）」，或「基本相互作用（fundamental interactions）」:
- 重力（gravitational force）
- 電磁力（electromagnetic force）
- 强作用力（strong interaction）
- 弱作用力（weak interaction）
現時基於量子場理論（Quantum Field Theory）的「標準模型（Standard Model）」能夠準確地解釋重力以外的三種基本力（即電磁力、强作用力和弱作用力）；而愛因斯坦的廣義相對論則能夠準確地解釋重力。可是到目前為止仍然沒有一套單一理論能夠解釋所有四種基本力。
因為理論上所有物理現象都可以利用以上四種相互作用解釋，所以很多人稱這套「統一理論」為「萬有理論（Theory of Everything 或作TOE）」。
雖然物理學家仍然未找到萬有理論，但是有很多物理學家（包括霍金本人在內2）都認為「M-理論（M-Theory）」是萬有理論的最佳候選理論。普林斯頓大學的維騰（Edward Witten）在1995年提出M-理論，將先前的五種「超弦理論（Superstring Theory）」以及「超重力理論（Supergravity Theory）」結合在一個單一的架構中。M-理論目前尚未完成，細節還未清楚，但是似乎是個涉及十一維時空的理論。另一方面，亦有很多物理學家對M-理論抱着懷疑的態度，特別是因為M-理論現時缺乏預測能力。
姑勿論M-理論最終會否成為萬有理論，我們希望在這裏討論一下萬有理論是否能夠正如霍金所說，讓我們明白上帝的心意。
上帝的心意
人類是否有足夠的智慧?
首先我們要問一個問題：人類是否有足夠的智慧去找到萬有理論？諾貝爾物理學獎得主溫柏格（Steven Weinberg）說過人類有可能沒有足夠的智慧去找到萬有理論，正如狗沒有足夠的智慧去明白量子力學一樣3。溫柏格本人相信人類因為可以利用語言去互相溝通，所以應該有足夠的智慧去明白統一理論，但是他最後還是謙虛地說他"不肯定"。
這使我們聯想到在聖經創世紀十一章裏，人類要建造一座城和一座塔、塔頂通天、為要傳揚自己的名。上帝因此變亂他們的口音、使他們的言語彼此不通，最後建不成巴別塔。由此可見，雖然人類有上帝所賜的智慧和能力，但若是沒有上帝的祝福，很多事情是不會成功的。
即使人類真的找到了萬有理論，要利用理論去"計算"出上帝的心意絕非易事。霍金在《時間簡史》提到兩個技術上的限制:海森伯測不準原理（Heisenberg Uncertainty Principle）和因為除了在最簡單的情況下，我們不能完全計算出方程式的解。讓我們在這裏加以解釋。
海森伯測不準原理
要作出物理預測，我們必須測量某些現有的物理量（所謂初期條件）。舉一個簡單的例子：如果要預測月球在一星期後的位置，我們必須測量出月球現有的位置和動量，從而利用物理定律（例如牛頓力學）計算出月球將來的位置。
可是海森伯測不準原理告訴我們：在一個量子力學系統中，一個粒子的位置和它的動量不可被同時確定。換句話說，如果我們要準確地測量粒子的位置的話，粒子動量的測量就變得不準確；相反如果我們要準確地測量粒子的動量的話，粒子位置的測量就變得不準確。
正因為我們不能夠確地測量初期條件，所以就不能利用物理定律作出完全準確無誤的預測。這是自然界的限制，與測量工具的準確性無關。
不能嚴謹地計算出方程式的解
另一個技術上的限制是：除了在最簡單的情況下，我們不能嚴謹地計算出方程式的解。例如要計算簡單如在牛頓萬有引力的理論下的三體運動是不可能的。
筆者以前在大學做量子光學的研究時，曾經研究了一個非常簡單的量力系統：一粒原子在微共振腔（microcavity）與激光的相互作用。研究的第一步是寫下該系統的系統能量（Hamiltonian），但因為方程式過於複雜，所以不能直接計算出系統的波動函數（wave function），因此一定要加上大量的合理的假設以簡化方程式，從而得出波動函數的近似值。4
由此可見，即使一個非常簡單的物理系統，我們亦不能嚴謹地計算出方程式的解。假若我們將來真的找到了萬有理論，要嚴謹地作出計算和預測複雜的物理系統（例如完全準確無誤的天氣預測）絕對是不可能的，更遑論人的心意，甚至上帝的心意。
不能完全證實理論的正確性
假如今天物理學家告訴我們已經找到了萬有理論，我們怎樣去證明萬有理論是正確的呢？答案是我們永遠不能「完全地」證明理論的正確性。要證明理論的正確性，我們必須比較理論的預測和實際實驗的結果。假如我們做了一萬次實驗，結果都和理論預測一樣，那麽我們對於理論的正確性有一定的信心。可是這並不代表理論是完全正確無誤，亦不代表第一萬零一次的實驗的結果會與理論預測一致。
當牛頓發現了萬有引力理論後，物理學家及天文學家利用它解釋了極多的地面現象和天體現象，例如關於海王星的預言。直到二十世紀初，萬有引力理論的真確性似乎無庸置疑。但是後來天文學家發現萬有引力理論並不能夠解釋水星近日点的進動。及後愛因斯坦發現了廣義相對論之後，水星進動問題才得到完滿的解答。原來牛頓的萬有引力理論只是廣義相對論的近似值：在弱引力場的情况下，萬有 引力理論和廣義相對論的預測非常接近；可是在強引力場（例如中子星和黑洞）的情况，就必須利用廣義相對論。
由此可見，一些曾經被人們視為「定律」的理論，有朝一日都可能被人發現是錯誤或不完全的，我們亦不能保証將來廣義相對論不會被推翻。同樣地，當人類自稱找到了萬有理論後，亦難保將來該理論不會被證實為錯誤的。
未知的遠比已知的多
愛因斯坦晚年曾經埋首尋找「統一理論」，他在尋找的過程中完全忽略了強作用力和弱作用力的存在，到他死時亦未能找到他的「統一理論」。
現在很多物理學家亦在埋首尋找「萬有理論」去統一已知的四種基本力，可是宇宙真的只有四種基本力嗎？最近天文學家發現宇宙膨脹的速度有增無減，證明宇宙間存在某種「斥力」，科學家因為不清楚這種斥力的來源，所以稱斥力所對應的能量為「黑暗能量」（Dark Energy）。同樣地，科學家對充斥宇宙的「黑暗物質」（Dark Matter）亦所知不多。
牛頓曾經說過:「我不知道這個世界會如何看我，但對我自己而言，我只是一個在海邊玩耍的孩童，為時不時發現一粒光滑的石子或一片比較漂亮的貝殼而歡喜，但展現在我面前的是一片尚未被發掘的真理的海洋。」5 。換句話說，我們對上帝創造的宇宙所知道的只是冰山一角。隨着我們對宇宙的認識增加，我們便發覺其實我們未知的遠比已知的多。
明白上帝心意最好的方法
其實要明白上帝心意並不需要「萬有理論」。聖經是上帝給人類的啟示，提摩太後書三章16節說:
「聖經都是上帝所默示的，於教訓、督責、使人歸正、教導人學義、都是有益的。」
既然聖經是上帝自己所默示的，因此閱讀聖經就是明白上帝心意的最好方法，並不需要甚麼萬有理論。
1. Stephen W. Hawking, A Brief History of Time (Bantam Books, 1988), p.185.
2. 行政長官會見物理學家霍金教授（http://www.info.gov.hk/gia/general/200606/16/P200606160246.htm）
3. Viewpoints on String Theory - Steven Weinberg（http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/view-weinberg.html）
4. “Atomic Juggling using Feedback” K. S. Wong, M. J. Collett and D. F. Walls, Optics Communication, Volume 137, Issues 4-6, pp. 269-275.
5. "I do not know what I may appear to the world, but to myself I seem to have been only like a boy playing on the sea-shore, and diverting myself in now and then finding a smoother pebble or a prettier shell than ordinary, whilst the great ocean of truth lay all undiscovered before me." - Isaac Newton.
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