數(shù)學(xué)有數(shù)學(xué)特有的抽象語(yǔ)言，代數(shù)幾何學(xué)的語(yǔ)言更為抽象，或者說(shuō)是抽象中的抽象。

對(duì)于非專業(yè)人士來(lái)說(shuō)，閱讀彭羅斯確實(shí)會(huì)有點(diǎn)難度。

幸運(yùn)的是，彭羅斯出版了新書《新物理狂想曲》，這本書以生動(dòng)易懂的語(yǔ)言、優(yōu)美的文風(fēng)、翔實(shí)的內(nèi)容讓人們了解到彭羅斯對(duì)于科學(xué)的貢獻(xiàn)，以及他對(duì)整個(gè)現(xiàn)代基礎(chǔ)物理學(xué)的看法。

這本書的英文書名為“物理學(xué)中的時(shí)尚、想象和信仰”，可能更符合彭羅斯的原意。

在閱讀本書時(shí)，讀者仿佛看到了彭羅斯站在彭羅斯地磚上，走在彭羅斯階梯上，揮舞著獵獵的彭羅斯旗，用彭羅斯共形圖將無(wú)窮遠(yuǎn)拉到了眼前，他監(jiān)督著宇宙，使宇宙不能出現(xiàn)裸奇點(diǎn)。

如果說(shuō)，固體物理的位錯(cuò)理論無(wú)助于理解原子物理，那么僅用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)夜空，也同樣沒(méi)有希望知道宇宙中存在黑洞，更不用說(shuō)了解黑洞性質(zhì)了。

可以明確的是，理解的方式是從彭羅斯等人的奇點(diǎn)定理到黑洞。

彭羅斯的獨(dú)創(chuàng)性太強(qiáng)了，以致有人懷疑他是個(gè)離經(jīng)叛道的人，對(duì)此他在本書的結(jié)尾說(shuō)道：“對(duì)于基礎(chǔ)物理學(xué)，我在大多數(shù)情況下相當(dāng)保守，與我所認(rèn)識(shí)的大多數(shù)想在科學(xué)前沿獲得進(jìn)步的人相比，我更愿意接受傳統(tǒng)智慧?！?/p>

正是這種接受傳統(tǒng)智慧并對(duì)宇宙充滿好奇的品質(zhì)，使得彭羅斯取得了成功。

直到上世紀(jì)60年代，廣義相對(duì)論的研究方法只是局域技術(shù)：愛(ài)因斯坦場(chǎng)方程描繪了某個(gè)事件處，物質(zhì)的能動(dòng)張量如何確定了幾何，而幾何又告知物質(zhì)如何運(yùn)動(dòng)。

然而，從1963年以來(lái)，彭羅斯及其合作者對(duì)黑洞和奇性的研究，揭示出的整體性質(zhì)和整體定律簡(jiǎn)潔而優(yōu)美，能與愛(ài)因斯坦的等效原理媲美。

彭羅斯比霍金年長(zhǎng)11歲，曾擔(dān)任霍金博士答辯的評(píng)委。

霍金從彭羅斯那里學(xué)到了整體技術(shù)，用它證明了黑洞力學(xué)的第二定律，在黑洞過(guò)程中，涉及的所有黑洞表面積不會(huì)減小。他們倆還一起證明了奇點(diǎn)定理。

霍金曾說(shuō)：“正是彭羅斯的第一條奇性定理，引導(dǎo)我去研究因果性結(jié)構(gòu)，激發(fā)出我對(duì)奇點(diǎn)和黑洞經(jīng)典研究的靈感?！?/p>

不過(guò)，霍金和彭羅斯的物理學(xué)觀點(diǎn)，并非完全一致。

霍金說(shuō)，彭羅斯是柏拉圖主義者，他自己是實(shí)證主義者。霍金所關(guān)心的僅僅是理論預(yù)言能否與測(cè)量結(jié)果一致，而彭羅斯擔(dān)憂的是既死又活的薛定諤貓的合理性。

事實(shí)上，彭羅斯對(duì)霍金在廣義相對(duì)論中使用“維克轉(zhuǎn)動(dòng)”不滿，認(rèn)為這與量子場(chǎng)論中時(shí)間軸從實(shí)軸轉(zhuǎn)動(dòng)到虛軸是兩回事。

該書的前三章名字分別為：時(shí)尚、信仰和想象，事實(shí)上這也是彭羅斯對(duì)基礎(chǔ)物理學(xué)的看法。

第一章“時(shí)尚”中，弦論是一個(gè)范例，彭羅斯是一位超弦理論的主要批評(píng)者。他在書中披露了一件軼聞：2003年，他與威滕邂逅，曾擔(dān)心兩人會(huì)發(fā)生激烈爭(zhēng)論，想不到的是，這位弦論大師說(shuō)，他正在研究彭羅斯的扭量與弦論如何相結(jié)合的理論。

第二章中，彭羅斯將量子力學(xué)說(shuō)成是一種信仰。他認(rèn)為，不論“實(shí)在”是什么，人們必須解釋自己是如何感知世界的，人們必須解答為何感覺(jué)到的貓非死即活，不會(huì)是既死又活的疊加態(tài)貓。

哥本哈根的波函數(shù)坍縮是一種瞬時(shí)效應(yīng)，不存在任何動(dòng)力學(xué)機(jī)制，引起了彭羅斯的不滿。彭羅斯的解決方案是力學(xué)的，他將坍縮與一個(gè)適當(dāng)程度的復(fù)雜性聯(lián)系起來(lái)，復(fù)雜度可用粒子數(shù)或者總質(zhì)量描述。

第三章中，現(xiàn)代宇宙學(xué)確實(shí)是一種幾何動(dòng)力學(xué)的想象，愛(ài)因斯坦的幾何動(dòng)力學(xué)太優(yōu)美，提供科學(xué)家構(gòu)建各種宇宙學(xué)框架的工具。

想象這個(gè)詞，原本只屬于小說(shuō)家、電視劇的編導(dǎo)，其實(shí)現(xiàn)代物理學(xué)家也常常在想象。

科學(xué)原理不應(yīng)當(dāng)建立在信仰的基礎(chǔ)上，但是哥本哈根詮釋確實(shí)是一種信仰。

科學(xué)不應(yīng)是一種時(shí)尚， 不過(guò)現(xiàn)代物理學(xué)理論常常潮起潮落，像時(shí)裝那樣，轉(zhuǎn)眼之間，從流行變成過(guò)時(shí)，從火熱墮入冰冷。

第四章論述了彭羅斯的新物理，包括了扭量理論和共形循環(huán)宇宙學(xué)（CCC）。

量子論的基本方程是復(fù)的，彭羅斯認(rèn)為時(shí)空結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)也應(yīng)當(dāng)是復(fù)的。

為了建立復(fù)的時(shí)空結(jié)構(gòu)，彭羅斯將旋量發(fā)展成扭量概念，他創(chuàng)建了扭量理論。

人們?cè)谂ち靠臻g中開(kāi)展量子物理研究。

沿著這條道路，物理學(xué)家們進(jìn)一步發(fā)展出扭量圖，這是類似于時(shí)空費(fèi)曼圖的描寫相互作用的方案。

CCC是指從大爆炸開(kāi)始的宇宙，終于一個(gè)加速膨脹的時(shí)空，形成一個(gè)世代；每個(gè)世代的終結(jié)又是下一個(gè)世代的大爆炸開(kāi)始。

CCC 描繪了一個(gè)無(wú)限的宇宙循環(huán)。我們宇宙的大爆炸是前一個(gè)世代的遙遠(yuǎn)未來(lái)的延續(xù)。

CCC 認(rèn)為我們的宇宙不會(huì)永遠(yuǎn)膨脹，更不會(huì)發(fā)生大撕裂，它會(huì)在未來(lái)某一天停止膨脹，重新回到坍縮。

作為初始奇點(diǎn)的大爆炸，與終端奇點(diǎn)的黑洞，兩者都可以用共形不變的外爾曲率張量來(lái)描述，而外爾張量則成為描述引力熵的幾何量。

2013 年，在牛津大學(xué)數(shù)學(xué)系大樓，數(shù)學(xué)家們用彭羅斯地磚鋪設(shè)了門廳，以表示對(duì)彭羅斯數(shù)學(xué)造詣的崇高敬意。

2020 年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了發(fā)現(xiàn)奇點(diǎn)理論的彭羅斯，這是科學(xué)界對(duì)彭羅斯的一致肯定。