第二章 諾貝爾大師的科學革命

假如成立聖塔菲研究院是發生在商界的話,你就必須想像IBM研究中心的主管離職了,在自家車庫創辦了一個小小的新時代公司,還說服全錄、通用汽車的董事長加入。

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在倒楣的柏克萊之行一個月後的某個豔陽天,正當亞瑟穿越史丹福校園時,有一輛腳踏卓猛然停在他前面,騎車的人穿著運動外套、打著領帶,頭上帶著頂白色的舊頭盔,看來就不是等閒之輩。

是艾羅!亞瑟立刻警覺起來,倒不是因為他怕艾羅,而是和艾羅講話就好像在和教皇講話一樣。沒錯,他最反對過度數學化的經濟學,而艾羅正是這類經濟學的始作俑者,但是他知道艾羅是個和藹可親、心胸開放的人,最喜歡精採的辯論,而且他可以在把你攻擊得體無完膚後,仍舊作你的好朋友。無庸置疑,艾羅是目前全世界最出色的經濟學家,十年前就得過諾貝爾獎。儘管現在已經六十五歲,仍然思路敏捷,而且傳說他對別人草率的推理非常不耐煩。只要一走進會議室,他可能就改變了整個研討會的氣氛:演講人開始如履薄冰,聽眾坐直了身體,不再說笑,每個人都專注於眼前的議題。他們在提問題或下評論前都先小心斟酌過,因為沒有人想在艾羅面前表現得像個呆瓜一樣。

艾羅說:「亞瑟,我正打算打電話給你。」

「哦……嗨!」亞瑟回答。艾羅顯然在趕時間,他很快的解釋,他正在幫新墨西哥州的一個小研究院籌備一個經濟學家和物理學家的會議。研討會將在暑假快結束時舉辦,由他負責邀請十個經濟學家,凝態物理學家安德森將會邀請十個物理學家。他問:「你能不能來參加,發表有關形態鎖定的論文?」

「當然可以!」亞瑟聽到自己回答。形態鎖定?什麼是形態鎖定?難道艾羅談的是他在鎖定和報酬遞增的研究嗎?難道艾羅曉得他在報酬遞增方面的研究嗎?「嗯,這研究院在哪裏?」

「在聖塔菲,就在落磯山腳下。」艾羅說。他爬上自行車,很快的道別,答應以後寄更多的資料給他後,便騎著車離開了。沿著史丹福的棕櫚大道一直到很遠,都還可以看到艾羅的白頭盔。

亞瑟瞪著艾羅的背影,想要搞清楚到底剛剛自己答應了些什麼事情。他不知道哪一件事令他比較驚訝:物理學家想和經濟學家一起討論嗎?還是艾羅居然想要和他談話?

從原子彈到複雜科學

幾個星期後,在一九八七年五月,亞瑟接到一通電話,一個柔和的聲音在電話中自我介紹說是聖塔菲研究院的柯文。柯文先謝謝他答應參加秋天的經濟學會議。他解釋,他和其他同事很看重這次會議。聖塔菲研究院是由物理學家葛爾曼和其他學者所創立的小小的私人機構,致力於研究複雜系統的各個層面——從凝態物理學到整個社會,只要是跟很多部分強烈互動有關的學問,都是他們的研究範圍。這個研究院沒有教師,也沒有學生,但是卻有興趣建立一個廣大的研究人員網路,而經濟學正是其中重要的一環。

但是柯文補充說,他打電話來的真正原因是:艾羅建議聖塔菲研究院邀請亞瑟做訪問學者。也就是說,那年秋天,亞瑟可以在開會前幾個星期就抵達聖塔菲,而且在會議結束後再多待幾個星期,因此他會有充分的時間和聖塔菲的其他研究人員一起討論和工作。他有沒有興趣呢?

「當然有興趣,」亞瑟回答。有何不可?秋天到聖塔菲待六個星期,而且費用完全不必自己負擔。此外,他必須承認,聖塔菲強大的學術火力令他印象深刻。在艾羅和安德森之後,葛爾曼是第三個他聽到和聖塔菲扯上關係的諾貝爾獎得主。葛爾曼是夸克(quark)理論的創始者之一,而夸克是物質中最小的基本粒子。亞瑟仍然不曉得柯文所說的複雜系統是什麼意思,但是,整件事情開始顯得瘋狂而令人感興趣。「喔!順便提一下,恐怕沒有人對我提過你的名字,你在聖塔菲的職務是什麼?」亞瑟問。

電話線的另外一端停頓片刻,咳嗽了一下說:「我是院長。」

穿上運動衣的德蕾莎修女

事實上,亞瑟不是唯一為聖塔菲研究院所惑的人,幾乎每個第一次接觸聖塔菲的人都會感到震驚。這個地方大大違反了一般人的既定印象。創辦這所機構的是一群頭上頂著諾貝爾獎光環、地位崇高、名聞遐邇的年老學術巨擘,正是一般人預期最志得意滿、安於現狀的一華人。但是,他們卻把自己的聲望作為踏腳石,正推動一場自我宣稱的科學革命。

這裡滿布著來自核子武器的祕密發源地——羅沙拉摩斯——的核心物理學家和電腦高手,走廊上充斥著關於「複雜」這門新科學的熱烈討論。複雜科學涵蓋的範圍從演化生物學到經濟學、政治學及歷史等學門,還有個偉大理想:幫助世人建立一個更能永續存在而和平的世界——大同世界。

簡單的說,這完全是個弔詭。假如聖塔菲研究院是發生在商業界的話,你就必須想像成IBM研究中心的主管離職了,在自家車庫創辦了一個小小的「新時代(New Age)宿命諮詢服務公司」,還說服全錄(XEROX)、通用汽車(GM)及大通銀行(Chase Manhattan)的董事長加入。

更不尋常的是,這幅圖畫中的創業家柯文,過去是羅沙拉摩斯研究中心的主持人,也是最不像新時代信徒的人。六十七歲的柯文是個聲調柔和、即將退休的人,有點像穿著高爾夫運動上衣,披著毛衣的德蕾莎修女。他不是個很有領袖魅力的人,在任何一個團體中,他總是站在一旁,注意傾聽。他當然也不以伶牙俐齒聞名於外,任何人問他為什麼創辦這個機構,換來的可能是一場關於二十一世紀科學面貌及掌握科學機會之必要性的嚴肅討論,就好像很適合在「科學」(Science)期刊刊登的專家評論。

聽者慢慢才會發現,實際上在深思熟慮的背後,柯文是個熱情而有決心的人。他並不認為聖塔菲研究院是個弔詭,他認為這研究院能具體實現一個比他自己、羅沙拉摩斯、甚至研究院本身都更重要的目標。他常說,如果這次不成功,那麼就有人得花二十年功夫再重做一次。聖塔菲研究院是柯文的使命,對他而言,這是整個科學重新改造和重生的契機。

在費米的實驗室打雜

很久以前,曾經有一度,一群有理想的年輕科學家為了追求更美好的世界,而致力於核子武器的創造。柯文從來不後悔自己當時的投入。「這一輩子,我想過其他的可能性。但是道德上的懺悔?從來沒有。如果沒有核子武器,我們可能因為生化武器而更接近毀滅之路。如果一九四○年代的許多事情不曾發生,我懷疑過去五十年的歷史是不是就會對人類比較好。」他說,在那段日子裡,研究核子武器幾乎有其道德上的必要性。當然,在戰時,柯文和他的科學家同僚一直拚命在與納粹競賽,當時納粹仍然有全世界最出色的物理學家為他們效命,而且在炸彈設計方面遙遙領先美國(這個假設後來證實是錯的)。「我們知道如果失敗,希特勒就會先製造出原子彈,那就會是世界末日。」柯文說。

事實上,早在曼哈坦原子彈計畫出現以前,柯文就已經捲入炸彈的研究。一九四一年秋天,他還是二十一歲的大一新生,在家鄉麻省華塞斯特(Worcester)的理工學院主修化學時,他已經參與了普林斯頓大學的迴旋加速器研究計畫。普林斯頓的物理學家當時正在研究新發現的核子分裂過程,及它對一種叫鈾二三五的同位素的影響。柯文原本打算順便修一些研究所的課程,但是在一九四一年十二月七日,實驗室突然改為一週工作七天,他的如意算盤也就無限期的順延下去。

當時,美國的確非常擔心德國人正在發展原子彈,而物理學家則是瘋狂的想知道究竟有沒有可能造出原子彈。「我們的研究數據是決定究竟鈾能不能連鎖反應的關鍵。」柯文說。結果,答案是肯定的。聯邦政府突然發現他們迫切需要柯文先生的貢獻。「跨越化學及核子物理的特殊學術背景,使我變成原子彈研究計畫中不可或缺的專家。」

從一九四二年直到第二次大戰結束,他都為芝加哥大學的冶金實驗室(Metallurgy Lab)工作。那時,由義大利裔物理學家費米(Enrico Fermi, 1901—1954,一九三八年諾貝爾物理獎得主)所領導的研究小組,正致力於建造第一座原子反應爐。柯文是研究小組中的年輕後輩,因此變得有點像打雜一樣,從鑄造鈾金屬、切削可控制原子爐反應速率的石墨塊,到其他任何需要完成的事情,都可能落在他頭上。但是,在一九四二年十二月費米的原子反應爐有重大突破之前,柯文發現在芝加哥的經驗使他變成曼哈坦計畫中的放射線元素化學性質專家。所以,研究小組的主管開始派他去橡樹嶺(Oak Ridge)等地,在倉促建成的核子工廠中,幫忙工程師精確計算他們生產出多少的鐪元素。「當時我還是單身,所以他們派我到全國各地去。只要什麼地方出現了瓶頸,我都可能被派去幫忙解決問題。」柯文說。

核武競

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