筆者生在戰亂期間，未能接受完整的小學教育，先父教了我一些詩詞代替「國文」，我非常喜歡，可以說我「首先思想的」是詩詞，進了中學愛上了化學，又碰見一位志同道合的摯友蔣淨根，化學便成為我青少年期間最著迷的事。到了要進大學的時候，知道化學的複雜（尤其是有機化學），乃決定去學更基礎（簡單）一些的物理，這可以說是我「接著思想的」，這個決定使得我這一生約有五十年的時間花在物理上面；之後進了研究院接受了耶穌，上帝就成了我「最後思想的」，一直到如今。這是我生命的過程，這三件重疊的思維，也構成了本書的主題。

 

詩詞，這「首先思想的」，是出自人內在的感情，是主觀的，是以己為中心的；物理，這「接著思想的」是基於對外界的觀察，理性的分析，是客觀的，是以物為中心的；上帝，這「最後思想的」是綜合前面兩種思想，以萬物的創造主宰——上帝為中心的。詩詞是我的喜好，物理是我的方法，認識真理是我的嚮往。耶穌回答羅馬巡撫彼拉多的審問時說：「你說我是王，我為此而生，也為此來到世間，特為給真理作見證。凡屬真理的人，就聽我的話。」真理不只是一個概念、一個想法，也是與我們息息相關的，是具體的；是愛，是涵蓋整個宇宙（包括我們的感情、思想）；是我們的起源，也是我們最終的歸宿。

 

就先從物理開始吧。物理一詞出自拉丁文 physica，這字是從希臘文 physika得來，乃是「自然之物」的意思。中國古書中最先把「物」與「理」一起提到的，可能算是《莊子》，在《莊子‧天下》篇中說到「判天地之美，析萬物之理」，的確，物理不但是合理的，也更是美的；合理的，也更是美的；物理是需要分析的，也是應當欣賞的，因為研究的對象本來就是美的。物理之所以「迷人」，乃因為自然是極其迷人的。

 

很多人以為物理很難，其實物理在各種學科中應該是相對比較容易的。任何一種科目，若是有某種大家都能同意的「標準答案」，都算是比較單純的。或許因為我們不熟悉它的思維方式和語文，所以才覺得它難。物理有點像是一種外國語文，比方：物理學裡的「力」與我們「使勁」是兩碼事，「力」是一種「向量」（有方向的量；方向不一樣的力，就是不同的力）。「力」是以物體的「加速度」乘上物體的質量來定義的（慢下來也是加速度，只不過是負的加速度，又因為力是個向量）。質量與重量不同，沒有重量的物體仍然是有質量的；質量與質量之間有吸引力，正比於其質量；質量的大小也決定「動量」的大小（質量乘上速度，也是向量，因為速度是有方向的）；這決定動量（慣性）的質量，與這決定引力的質量，剛好是一樣的（實驗決定的結果），若不然就有得頭痛了。

 

每當我企圖解釋一些物理的概念，但是常常不能講得很清楚，因為物理的語文是數學，不是中文也不是英文，對任何人都算是一種「外文」。了解到這一點，是簡化物理的開始。另外一個很重要的因素是「物理概念」的定義，通常是一個數學公式，或者是以一種操作的方式來表明。比方說：要說明「時間」是什麼，得以如何測量時間來定義。這也就是為什麼來自不同語系、不同國家的物理學者，談物理總是可以談得通。

 

物理研究的對象是「合理」的，自然界沒有什麼理由需要合乎我們自以為是的「理」；同時自然界的「理」也是「普及」的、永恆的。所以物理在任何地方、在任何時間都是一樣的。當然物理沒有理由一定要是如此，但是它若不是如此，物理也沒有什麼好研究的了。有人認為，一種文化若是相信自然是出自一位「講理」的永恆創造者之手，這種文化中的物理科學往往比較先進。中國人、印度人、希臘人的古文明都非常發達，人也聰明，但是總不能有系統地發展物理。其實中國人早已知道物理是一種建築在測量上的知識。我國17世紀的哲學家王夫之 (1619-1692) 就說：「蓋格物者，即物以窮理，唯質測為得之。」也許他們認為自然是什麼就是什麼，沒有一定的邏輯規範，以致有蘇東坡的「楊花入水化浮萍，驗之，信然」的說法。這不是說我們不能作物理，而是不知道物理是值得去研究的學問。

 

一旦我們相信：不同的自然現象都是出於同一位創造者的手筆，就不難相信這些不同的現象都是可以相連的。以筆者的博士論文為例，原是要研究兩種液體的「臨界現象」，就比方水與油，它們在常溫是不能互相溶解的，油總是會浮在水面上。但是若把定量的油和水放在密封的管子裡，然後加溫，當溫度夠高，水和油就彼此相容了（可以想像當溫度夠高，水和油都變成氣體，兩種氣體都是互容的）；若是溫度繼續不斷增高，水的分子與油的分子也都分解，管子裡就只有氫和氧了。若溫度再繼續增高，連質子、中子都分解成為夸克、膠子和能量，就不再有氫和氧的區分了。若是溫度仍然繼續升高，那麼所有的物質就都分解為能量了。按照大爆炸論，這就是相當於宇宙剛開始時候的光景，宇宙處於一種高度勻稱 (symmetrical) 的狀態下（當然更不用說當時沒有若溫度再繼續增高，連質子、中子都分解成為夸克、膠子和能量，就不再有氫和氧的區分了。若是溫度仍然繼續升高，那麼所有的物質就都分解為能量了。按照大爆炸論，這就是相當於宇宙剛開始時候的光景，宇宙處於一種高度勻稱 (symmetrical) 的狀態下（當然更不用說當時沒有水也沒有油了）。

 

然而當宇宙溫度漸漸降低，就慢慢失去這勻稱的狀態，開始分門別類，產生了許多不同的物質與力場。愛因斯坦(Albert Einstein, 1879-1955) 的夢想就是：有朝一日，人能夠找到一個可以解釋一切物理現象的定理，能夠把重力場與電磁場統一起來（電磁、強交互作用、弱交互作用現在已經統一，稱為「標準模式」(standard model)），這就是他夢寐以求的「統一場論」(Unified Field Theory)。我們不知道至終這理論會是什麼，但是大部分的物理學家都相信這理想必然有一日會實現，能夠解釋宇宙中各種形形色色、五花八門所有的自然現象。

 

宇宙可以是這麼複雜，卻又是這麼簡單，為什麼它是如此？這答案雖不在物理的領域中，卻是來自物理深處的呼喊。法國偉大的數學家龐加萊 (Henri Poincaré, 1854-1912) 說得好：「科學是建築在事實上，就像房子是用磚頭建成的；但是正如一堆磚頭不是一棟房子，知道許多事實也一樣不是科學。」只知道事實，這並不是科學的終極目的。

 

也許正如《聖經》所說：「諸天述說上帝的榮耀，穹蒼傳揚祂的手段。」因而使得天文學家特別醉心研究天體，為要察覺造物者的榮耀。美國天文學家瑪麗亞‧米切爾(Maria Mitchell, 1818-1889) 說：「每一個表明自然律的方程式，都是讚美上帝的詩篇。」制訂行星三定理、有「天文學之父」之譽的克卜勒 (Johnnes Kepler, 1571-1630) 在他《和諧的世界》結論中說：「主啊，祢藉著光更增長我們對認識祢榮耀的恩典之光的渴慕。我感謝祢，創造的主宰，因為祢藉著祢的創造，使我喜悅，讓我能以祢手所造的為樂。」

 

阿們。