【宇宙】命名黑洞者約翰·惠勒去世——一個世紀的隱喻工作者

對于現代物理來說，風云詭譎、波瀾壯闊的20世紀真正結束于2008年4月13日。這一天，親眼見證了哥本哈根辯論的最后一位在世牛人約翰·阿奇博爾德·惠勒（John Archibald Wheeler）也撒手而去了，倘若宇宙的某個角落或者索性另外一個宇宙中，愛因斯坦和玻爾正翹首企盼著這個后生小輩到來，我想他們的歡迎辭早就呼之欲出了：嗨，約翰，聽說那邊這些年在折騰一個什么十一維的弦論，你給我們講講。
只見惠勒小心翼翼從褲袋里掏出一根軟皮管來，在引力場中用力甩了一甩：我知道你們一定會問的，所以，我早就準備好了！

約翰·惠勒，1911年7月9日出生于佛羅里達東北部港口城市杰克遜維爾的一個普通家庭，是家中最大的孩子，21歲從約翰·霍普金斯大學獲得了博士學位，論文的內容是氦的散射與吸收原理。很快地，在與未婚妻珍妮特·黑格納訂婚后第3天，他就被送往哥本哈根，師從尼爾斯·玻爾。這位量子力學教父對弟子的影響之大，不僅僅限于學術和研究方面，更有關于人生態度，1985年美國物理學會的玻爾百年紀念會上，惠勒在講話中提到一個玻爾曾經講述給自己的佛祖的故事，然后不無深情地說：“玻爾本人對于人類問題的深刻理解，以及他對于身邊那些人的強大影響，使我們相信，像耶穌、老子、孔夫子和佛祖這樣的人，真的活著。”

1939年，惠勒隨同恩師離開丹麥回到美國。在納粹德國科學家已經成功地分裂了鈾原子的幾個星期后，他和玻爾一起作出了一個對核物理影響深遠的貢獻：核裂變的水滴模型。這個模型可以很好地解釋鈾核的分裂。

玻爾此行主要目的是和愛因斯坦一起討論量子原理，但據惠勒回憶，“他和我交談的時間比起和愛因斯坦要來得多”。從此，惠勒即開始了他的普林斯頓生涯，在那個年代，普林斯頓大學就是物理學的麥加圣地，因為它的高級研究院里匯集了愛因斯坦、約翰·馮·諾伊曼和哥德爾這樣一批大人物?；堇諠u漸也和愛因斯坦混得很熟，經常在愛因斯坦家中和他手下的一批學生開研討會。

“二戰”開始后，惠勒和其他許多科學家一起參加了奧本海默領銜的“曼哈頓工程”。因為他能力出眾，不久就擔任了杜邦（杜邦公司當時無償協助核計劃，為大型核反應堆和钚生產設施建設提供技術服務，并且只收取了美國政府象征性的1美元報酬）科學顧問這一角色，并著手解決一個令眾人困惑不已的難題——隨著反應堆中的鈾238衰變為钚，鏈式反應會突然中止，但是過一段時間又會重新開始，被稱為反應“中毒”。

惠勒沒花多少時間就揭示出了其中奧妙：核反應的副產物之一——氙的一種同位素氙135——對中子有很強的吸收能力，其數量聚集過多就會導致沒有足夠的中子去轟擊鈾核，出現“中毒”現象，但隨著氙135不斷衰變，吸收的中子數也持續下降，經過一段時間后，鏈式反應又將重新開始。這是“曼哈頓工程”中最有價值的發現之一。

對于惠勒來說，巨大的悲痛和遺憾在于原子彈未能更早被造出來用以阻止納粹發動的戰爭，1944年他的弟弟喬死在了意大利戰場。戰后他仍然參與到了一些政府職務，和“氫彈之父”愛德華·特勒一起工作了好幾年，此外還有導彈防御計劃。這些事以他那些站在自由主義立場的同行看來，是不值得稱道的。

相對論黃金時代，黑洞，定律失效

1952年，惠勒被普林斯頓委派以講授相對論的教職。這在當時被認為是一門不適合在課堂中教給學生的課程，由于缺乏實驗的支持，幾乎面臨末路。然而惠勒卻以自己對該理論的深刻理解影響了一批學生，“他使相對論重新煥發了青春，使它成為實驗對象，不再拘泥于數學公式裹足不前。”高級研究學院的理論物理學家弗里曼·戴森如是評價。

在惠勒領軍之下，普林斯頓自此成為全美研究愛因斯坦相對論的中心。其間，和相對論有關的一個重要問題重新引起了惠勒的注意。事由還要回溯到1939年，奧本海默與其學生哈特蘭德·斯奈德在《物理評論》上發表了一篇文章，指出愛因斯坦方程揭示出只要一個星體有足夠大的質量，就能夠坍塌到極大密度，以至于其產生的引力讓光線也無法逸出，在中心區域，空間將會無限彎曲?；堇兆畛醪徽J同這個結論，1958年在比利時的一次研討會上，他和奧本海默發生了辯論。

惠勒的觀點是，坍塌理論對于這個星體上的物質的最終命運“沒有給出一個可接受的理由”，他認為物理學絕對不會導致一個違背自己的情況出現——在奇點，所有的物理定律將不再適用。然而后來他終于改變了這個看法，認同無限坍塌是不可避免的，在其1999年出版的自傳《真子、黑洞和量子泡沫：物理生涯》中，惠勒寫道：“黑洞”告訴我們空間可以像一張紙一樣被揉起直至捏成一個點，而時間則會像一個吹爆的氣球那樣消失；所有被我們尊為神圣的物理定律好像是不變的，其實不然。

1967年，在NASA“戈達德空間研究學院”的一次講話中，惠勒第一次提出將上述天體稱為“黑洞”，此名一出，原來的“凍星”、“坍塌星”等名字馬上被人拋諸腦后?；艚饘Υ说脑u價是“一項天才之舉”。

沒有什么的什么，云，延遲選擇

惠勒后期的工作，越來越多地涉及到了哲學方法論層面，比如他主張將理論盡快推到極限，使它出錯，導致實在的裂縫，黑洞就是一個絕好的例子。不過，他本人最為得意的命名卻不是黑洞，而是另一項來自于極限的妙想：真子。

真子，Geon，g指引力gravity，e指電磁力electronmagnetism，on是代表粒子的后綴。這是惠勒設想出來的一個碩大光子，如果把它放到太陽的位置，會讓經過的光線產生彎曲。有趣的是，光線本身不會知道讓自己彎曲的是真實的質量還是沒有質量的光子。經過計算，一個最小的純經典真子具有炸面包圈的拓撲結構，其尺度相當于一個太陽，質量則達到一億個太陽的量級，這種質量并不是真的質量，卻是“沒有質量的質量”（mass without mass）。“沒有什么的什么”是惠勒自己十分推崇的想法，后來又拿來創造了“沒有電荷的電荷”一說。上世紀80年代他曾受邀訪問中國，觀看京劇《鳳鳴岐山》。劇中姜子牙揮的旗上有個“無”字，陪同人員解釋是nothing，惠勒立即說這和“沒有什么的什么”簡直有異曲同工之妙。

惠勒曾經和朋友們玩“20問”的游戲，這個游戲的基本規則如下：游戲一方選定一樣事物寫下來，而另一方在不知道他寫了什么的情況下，可以提出20個以內的問題，但提問者能得到的答案只有是或不是，最終根據這些是或不是猜出這個詞。輪到惠勒猜的時候，他的對面有15個人，這些人一起商定了一個事物作為謎底。“是動物嗎？”“不是。”“是礦物嗎？”“不是。”“是綠色的嗎？”“不是。”“是白色的嗎？”“不是。”令惠勒感到奇怪的是，問題越問到后來，15個人給出答案的速度越慢，有時候需要討論良久。最后當他胸有成竹說出“是云嗎”，其余人集體答道“是”，爆出一陣哄堂大笑。

這位聰明絕頂的物理學家被告知，其實一開始根本沒有定下任何詞，他們商定無論從他口中說出任何詞，只要和先前得到的答案不矛盾，就認為他答對了。

惠勒后來在一篇文章里寫到了這件事，他闡述道，“云”產生出來的這個過程，其實是設謎者和猜謎者共同建立起來的，并由此作類比，實驗者將要選擇什么樣的實驗，向大自然提什么問題，會對亞原子行為產生某些實質性的影響。對于選定的任何一個測量將得到什么結果，亦即關于“大自然如何回答”或者“上帝在玩骰子”的時候會發生什么，存在某種不可預測性。

在量子物理的現實世界中，沒有哪一個基本現象可成為“現象”——直到它被觀察記錄到為止，這就是哥本哈根思想的核心所在。在1979年普林斯頓紀念愛因斯坦誕辰100周年的專題討論會上，惠勒提出了一個“延遲選擇實驗”，更把哥本哈根學派的思想推到了極致。這是一個愛因斯坦分光實驗的延伸，它直接導致了一個震撼的推論：即觀測者現在的行為有可能對遙遠過去已經發生了的事件產生影響，這使得經典世界的因果觀念受到了最大挑戰?；堇找步璐吮磉_了一個心愿：他一直思考的“存在如何？量子如何？宇宙如何？”等實在本性問題首先是物理學問題，而非哲學或者神學問題，它們應成為下一代物理學家所投身的目標。