宇宙的寿命可能是有限的

20世纪末天文学家通过观测遥远的超新星得到一个惊人的判断，遥远的天体相对于我们的退行速度越来越大，意味着在我们宇宙中存在一种无所不在的特殊能量，这种能量被称为暗能量，因为它的唯一作用是提供斥力，使得宇宙中天体之间的退行速度越来越大，我们还没有发现有其他什么办法直接和这种能量打交道。最近几年来，天文学家和物理学家合作研究暗能量的性质，提出了各种各样的可能。有人认为暗能量密度是一个恒量，大小不依赖地点也不依赖时间。如果是这样，宇宙将无止境地膨胀下去，恒星和星系将消失，人类也很难维持文明。另一种可能是能量密度越来越小，对人类来说这是最好的可能。第三种可能是密度越来越大，天体之间的斥力也越来越大，最终导致大撕裂，即所有物质包括分子原子都被撕裂，这是宇宙的终结。令人害怕的是，有一些观测证据支持这种观点。

宇宙有一个开端吗？如果有，宇宙是怎么起源的？

宇宙是否有一个开端？大爆炸宇宙学说看上去承认宇宙有一个开端，在开始的时候，大约140亿年前，宇宙非常非常小，突然宇宙空间的每一个点同时爆炸，温度很高，看上去是一锅炽热的粒子气体。我们现在的宇宙就是从那个婴儿期来的。科学家们相信，在热大爆炸之前，还有一个极为短暂的时期，宇宙在这个时期是冷的，但存在一种能量使得宇宙膨胀得更为迅速。宇宙在这个时期以前是什么样子，是否还有一个有趣的历史？我们还没有答案。

为什么物理学定律是这样的形式？这些物理学定律从何而来？

自然界最大的秘密是所有现象都遵循规律，这些规律在物理学中就是定律，行星遵循万有引力定律围绕太阳转，电子遵循电磁定律和量子力学围绕原子核转，太阳遵循核物理定律发光发热。过去，物理学家和普通人一样，认为物理定律就该是这个样子，从来没有问过物理定律为什么是这样子，还有没有可能是别的样子。物理学和宇宙学的发展使得科学家们开始提出这些问题，而问题的回答可能并不简单，也许是物理学的终极答案。

宇宙中物质的复杂性的起源

宇宙是复杂的，地球上的很多现象是复杂的，如果没有这些复杂现象，我们的生活就少了很多乐趣，例如美就是建立在复杂现象的基础上的。甚至可以说，没有复杂性，就没有生物，没有人类，没有喜怒哀乐。物理学家喜欢研究小系统，因为简单。但一个复杂的现象必然与比较大的系统有关，复杂性往往就是系统中很多部分合作产生的。生命的基础建立在蛋白质、基因等大分子和分子集团之上，这些复杂的结构是怎么来的？我们能从简单的物理规律推出它们的起源吗？

宇宙如何结束？

前面说到，如果暗能量的密度越来越大，我们的宇宙前景可不怎么样，但即使是这样，也要几百亿年甚至上千亿年宇宙大撕裂才会发生。仅就目前我们掌握的情况来看，怀疑宇宙会发生大撕裂有点杞人忧天，要肯定暗能量密度越来越大，至少需要我们做十年甚至二十年的实验。也许暗能量密度不会变大也不会变小，也许会变小，谁知道呢？西方人特别在乎宇宙未来会不会崩溃或者死寂，哪种结果都是他们不希望看到的。在不远的将来，也许我们能够确定宇宙将如何结束。

我们的宇宙是经过微调以适应生命和智慧存在的吗？如果是，为什么？

人的存在在我们眼中是天经地义的，就像日月星辰、山川土地的存在一样自然。物理学学习到一定程度，我们就会知道，世界上很多存在和现象与物理定律密切相关。如果我们稍微改变一点物理定律，世界可能就完全不同，例如，将万有引力的强弱变化一些，太阳也许还存在，但大小完全不是现在这个样子。将电子电荷变化一点，分子原子的大小完全不同，人类也许因此不复存在。每一个物理定律和物理常数就像一个收音机调台钮，旋动一点，生命和智慧就会消失。

爱因斯坦的后继者

爱因斯坦毫无疑问是20世纪最伟大的科学家，甚至是20世纪最著名的人。所以，经常有人问，爱因斯坦之后还有和他一样伟大的科学家吗？如果有，是谁？对第一个问题的回答是否定的，从而第二个问题也就变得没有意义了。

爱因斯坦是相对论的唯一创始人，是量子理论的创始人之一，而这两个理论是20世纪以来物理学的两大支柱。做到其中一点，就会成为不朽的科学家。媒体经常拿霍金说事，认为他是爱因斯坦的继承人。作为一位身体残缺却对物理做出很大贡献的人，霍金无疑值得我们尊敬。他在物理学中最为人称道的贡献是发现黑洞辐射，这个发现也是理论上的，由于条件所限实验上还没有验证霍金的理论。即使霍金是正确的，这个贡献也无法比拟爱因斯坦的两大贡献。所以，严格地说，霍金虽然可说是爱因斯坦之后继承爱氏研究的重要科学家之一，却不能说成是他的继承人。谁是爱因斯坦的继承人？当然没有，因为爱氏晚年最大的心愿还没有能够为后人完成：将自然界所有基本物理定律统一起来。

物理定律可以完全统一起来吗？历史的经验似乎支持正方。天体运动规律和地球上物体运动规律被牛顿统一起来了，不同的热学现象和化学现象也统一起来了。在19世纪，看上去完全不同的光和电也统一起来了，到了20世纪，亚原子世界的两种力也统一起来了。最后我们问，万有引力和电磁力是同一种力吗？很多爱氏的后继者认为一定可以统一起来，虽然直到今天我们还没有能够完成这个伟业。这个尴尬局面为反方提供了嘲笑的把柄。

还有很多人从理论上试图完成这项看上去不可能完成的任务，这些人分成若干派别，其中最大的一派叫超弦派，我就属于这一派。超弦派认为，世界上所有的最小的不可再分的粒子其实是弦，或者类似弦的东西。还有一派认为超弦派走得太远了，他们相信只要将爱因斯坦的理论重新包装一下，然后用一些看上去很抽象的数学折腾一下，就可以成功了。再有一些少数派，基本上在自弹自唱无人理睬。现在看起来，研究粒子的物理学家和研究宇宙的物理学家比较倾向于支持超弦派。也许下一个爱因斯坦会出自超弦阵营，我却不愿意押宝。虽然我将希望寄托在随时可以冒出来的天才身上，我却深刻怀疑伟人的时代已经过去了，就像莎士比亚不可复制一样，爱因斯坦同样不可复制。也许我们每一个人都将是那个“伟人”的一个部分，我们这些坚信宇宙和物理学规律是统一的人，作为一个集体是爱因斯坦的后继者。

这个世纪也许在经济上是一个不寻常的世纪，在物理学上，我感觉将是一个令后人觉得了不起的世纪。