黑洞戰爭：我與史蒂芬・霍金的理論之戰，力保量子力學安全無虞

第一槍

舊金山，1983年
起初的小小爭論在傑克・羅森伯格（Jack Rosenberg）舊金山豪宅的閣樓發生之前，戰爭的烏雲已經籠罩八十多年。傑克，又名華納・艾爾哈德（Werner Erhard），是靈性導師、超級業務員，也有點像騙子。在1970年代初期之前，他還只是平凡的百科全書推銷員傑克・羅森伯格。後來有一天，在橫越金門大橋時，他頓悟了。他要拯救世界，而且一邊拯救一邊發大財。他只需要改個更氣派的名字，還有新的提案。他的新名字會是Werner Erhard（Werner取自海森堡Werner Heisenberg的名，Erhard取自德國政治家Ludwig Erhard的姓）；新的提案是艾爾哈德研討訓練（Erhard Seminars Training，簡稱EST）。他確實成功了，即使並沒成功拯救世界，至少讓他發了財。成千上萬害羞又缺乏自信的人每人付幾百美元，在華納或他的眾多追隨者之一所辦的16小時勵志研討課程上，讓自己被訓斥、騷擾，而且（根據傳說）還告知不能上廁所。它比心理治療便宜許多，快速許多，而且某種程度上是有效的。參加者走進去時害羞又猶豫不決，走出來時顯得充滿自信、堅定又友善——就像華納一樣。儘管他們偶爾看起來像興奮狂熱、老愛握手的機器人。他們感覺自己提升了。由畢雷諾斯（Burt Reynolds）主演的有趣電影《匹夫之勇》（Semi-Tough），甚至拿這個「訓練」當話題。
EST狂熱追隨者圍繞在華納身邊。奴才一詞鐵定太過頭了；我們就稱他們義工吧。有參加過EST訓練的主廚替他做飯，有私家司機載著他在城裡到處跑，他的宅第還有形形色色的幫傭幫忙。但諷刺的是，華納本人也是追星族——物理學追星族。
我喜歡華納，他很聰明、有趣又滑稽，而且對物理非常著迷。他想成為其中的一分子，因此花了大把鈔票，把一群優秀的理論物理學家帶到他的豪宅，有時只有幾個特別的物理好友在他家裡聚會，包括席尼・寇曼（Sidney Coleman）、大衛・芬克斯坦（David Finkelstein）、費曼和我，享用名廚準備的佳餚。但說得更中肯些，華納喜歡主辦小型菁英會議。閣樓上有設備齊全的研討室，有一批義工包辦伙食，迎合我們的興致，地點又是在舊金山，因此這些迷你會談有趣極了。有些物理學家認為華納很可疑，覺得他會用某種不正當的手段利用物理界人脈去自我推銷，但他從未如此。照我的理解，他不過就是喜歡聽聽催生出最新觀念的人物親口談這些想法。
我記得總共有三到四次EST會談，但只有一次讓我留下永不磨滅的印象，而且銘記在我的物理研究中。那是在1983年，賓客當中有很多顯要，包括莫瑞・葛爾曼（Murray Gell-Mann）、謝爾頓・格拉肖（Sheldon Glashow）、法蘭克・威爾切克（Frank Wilczek）、薩瓦斯・迪瑪普勒斯（Savas Dimopoulos）和芬克斯坦。但對這裡要講的故事來說，最重要的與會者是黑洞戰爭的三個主要交戰者：特霍夫特、霍金和我自己。
儘管我在1983年之前只見過特霍夫特幾次，但他給我留下了很深刻的印象。每個人都知道他很聰明，但我所感覺到的不止這樣。他似乎有鋼鐵般的核心，知識上的剛強堅毅，勝過我所認識的其他人，費曼可能是例外。他們兩人都善於引起公眾注意。費曼是美國代表——傲慢不恭，而且滿腦子大男人主義、想要勝人一籌的行為。有一次，在一群加州理工學院年輕物理學家當中，他講了一些研究生對他開的玩笑。帕沙第納（Pasadena）有一家三明治專賣店供應「名人」三明治，你可以點一份「亨弗萊鮑嘉」、「瑪麗蓮夢露」等等。午餐時那些學生帶他去那家店，我猜是幫他慶生，他們一個接一個點了「費曼」三明治。他們事先跟店經理串通好了，站櫃檯的店員面不改色，眼睛都沒眨一下。
他講完故事後，我說：「哇，我真想知道『費曼』三明治和『色斯金』三明治有什麼不一樣。」
「噢，大概差不多，」他答道，「只是『色斯金』三明治裡的火腿* 會多一點。」
「對啦，」我答道，「但燻腸† 少了很多。」那大概是我在這類玩笑中勝過他的唯一一次。
特霍夫特是荷蘭人。荷蘭人是歐洲身高最高的民族，但特霍夫特很矮，體型健壯，留著小鬍子，一副中產階級的樣子。和費曼一樣，特霍夫特也有很強的競爭意識，但我確信我沒有擊敗過他。和費曼不同的是，特霍夫特是舊歐洲的產物——歐洲最後一位大物理學家，愛因斯坦和波耳的衣缽繼承者。儘管他小我六歲，但在1983年我對他肅然起敬，而且理所當然如此。他所做的理論研究促使其他人提出基本粒子的標準模型（Standard Model），這項貢獻讓他在1999年獲諾貝爾獎。
但華納的閣樓會議當中，我最記得的不是特霍夫特，而是我在那裡初識的霍金。霍金就是在那裡投下炸彈，發動黑洞戰爭。
霍金也善於引起公眾注意。他身材矮小（我懷疑他有超過45公斤），但他那瘦小的身體卻容納了不同凡響的智慧，和同樣大得驚人的自我。那時霍金坐著還算普通的電動輪椅，還能用自己的聲音說話，但他說的話很難理解，除非你在他身邊待了很久。有一位護士和一個年輕同事和他隨行，年輕同事會很仔細聽他講話，然後重述他說的話。
在1983年，他的翻譯是馬丁・羅切克（Martin Rocek），羅切克現在是著名的物理學家，也是超重力（Supergravity）這個重要主題的先驅之一。然而在EST會議的時候，他還很年輕，不太有名氣。儘管如此，從之前的會面我知道他是一位能力很強的理論物理學家。在我們的談話間，霍金（透過羅切克）說了某些話，我認為他說錯了。我看向羅切克，請他說明一下物理，他一臉嚇傻的表情看著我。後來他告訴我發生了什麼事。看來翻譯霍金說的話需要非常專注，所以他通常沒辦法記下談話內容；他幾乎不知道我們在談什麼。
霍金看起來很與眾不同。我講的不是他的輪椅，或他身上明顯的缺陷。儘管臉部肌肉不能動，他的隱約微笑還是很獨特，既似天使又像惡魔般，投射出一股神祕愉悅感。EST會議期間，我覺得和霍金交談非常困難，他要花很長的時間答話，而且通常回答得很簡短。這些簡短、有時只有單字的答覆，他的笑容和幾乎脫離軀體的智慧，都令人緊張不安。那就像和德爾非神殿傳達神諭的人溝通；有人向霍金提了問題之後，起初的反應是默默無語，最後輸出的訊息往往很難聽懂，但那抹會意的微笑在說：「你可能不懂我在說什麼，但我懂，而且我是對的。」
世人把身材矮小的霍金視為偉大的人，充滿非凡勇氣和毅力的英雄。認識他的人會看到其他方面：愛開玩笑的霍金和大膽的霍金。在EST會議期間，某天晚上我們當中的幾個人外出，到舊金山布滿煞車痕的著名斜坡之一散步。霍金也和我們一起去，駕著他的電動輪椅。我們一走到最陡的路段，他就露出了惡魔般的笑容，毫不遲疑地用最快的速度衝下斜坡，我們其他人全嚇了一跳。我們在他後面追趕，擔心最糟糕的事會發生。等我們跑到坡底，卻發現他坐得好端端的，臉上掛著微笑。他想知道有沒有更陡的斜坡可以嘗試。史蒂芬・霍金：物理學界的特技車手。
的確，霍金是非常敢向危險挑戰的物理學家。但他所做過最大膽的舉動，也許是他在華納家的閣樓投下的炸彈。
我不記得他在EST的講座效果如何。今天，由霍金主講的物理研討會，是讓他安靜坐在輪椅上，同時由事先錄製好的合成電腦語音來講話。電腦化的聲音已經變成霍金的商標；儘管很死板，但充滿個性和幽默。但在當年，也許是他說，然後由羅切克翻譯。不管是怎麼發生的，炸彈全落在特霍夫特和我身上。
霍金聲稱「資訊會在黑洞蒸發的過程中遺失」，更糟糕的是，他似乎證明了這點。特霍夫特和我意識到，如果那是對的，我們的研究題目的基石就垮了。華納家閣樓中的其他人對這個訊息有什麼反應呢？就像嗶嗶鳥經典卡通裡的威利狼衝出懸崖邊緣：他們腳下的地面已經消失，但還渾然不知。
據說宇宙學家經常失誤，但從不會沒把握。如果是這樣，霍金只是半個宇宙學家：從不會沒把握，但幾乎不曾出錯。在這個例子裡，他出錯了。不過，霍金的「錯誤」是物理史上影響最深遠的錯誤之一，最後可能會導致空間、時間及物質本質方面的重大典範轉移。
霍金的演講是那天的最後一場演講。他講完後，特霍夫特站在那裡瞪著華納黑板上的圖，瞪了大約一個小時。其他人已經離開了。我現在仍然可以看到特霍夫特臉上緊皺著的眉頭，和霍金臉上開心的微笑。幾乎一言不發。那真是緊張刺激的一刻。
* 註：火腿的英文字ham也有「蹩腳演員」的意思。
† 註：燻腸的英文字baloney也是「鬼扯」的意思。

第一槍

舊金山，1983年
起初的小小爭論在傑克・羅森伯格（Jack Rosenberg）舊金山豪宅的閣樓發生之前，戰爭的烏雲已經籠罩八十多年。傑克，又名華納・艾爾哈德（Werner Erhard），是靈性導師、超級業務員，也有點像騙子。在1970年代初期之前，他還只是平凡的百科全書推銷員傑克・羅森伯格。後來有一天，在橫越金門大橋時，他頓悟了。他要拯救世界，而且一邊拯救一邊發大財。他只需要改個更氣派的名字，還有新的提案。他的新名字會是Werner Erhard（Werner取自海森堡Werner Heisenberg的名，Erhard取自德國政治家Ludwig Erhard的姓）；新的提...

【推薦序】
※推薦序
葉振斌，國立東華大學物理系副教授

黑洞資訊問題是量子力學和廣義相對論之間產生的矛盾，而這兩個理論都有數學上的美妙架構，和無懈可擊的實驗證據支持，因此要修正任何一方都是很困難的，也更難相信我們大自然會由無法相容的零件拼湊而成。
因此在1970年代霍金提出此問題，認為黑洞在輻射的過程中違反量子力學原則後，就吸引了許多極為傑出的理論物理學家的關注，包括了本書的作者色斯金，他認為量子力學的原則是對的，而在重力效應重要的黑洞，像霍金一樣用粒子的場來描述這世界的基本組成是不合適的，因此便開始了這場「黑洞戰爭」。
色斯金是理論物理學家，也是個說故事高手，事實上他寫學術文章的方法也像在說故事一樣，正如他和學生的討論方式，並不是像大家想像中的物理學家那樣充滿數學推導和計算，而是大部分時候像在聊天，偶爾畫些圖，物理學家稱這樣的研究方式為「思想實驗」。愛因斯坦就是思想實驗的箇中好手，這是在臺灣受基礎科學訓練出來的人很難想像的，我們的教育缺乏的，正是這種從看似瑣碎零星的線索中分析歸納出背後真理的想像力，在本書中便有許多這樣的示範。
另外雖然在色斯金的書中似乎以一方認輸結束了這場戰爭，不過其實這場戰爭還在持續著，甚至因為結合了量子計算的發展而變得更加火熱，在這本書原文出版（2008年）之後，黑洞資訊問題有了一個新的轉折，那就是「黑洞火牆」悖論的發現，因此讓許多理論物理學家回頭過來想，弦論、全像原理、互補原理就足以拯救量子力學嗎？更甚者，就算霍金認輸了，可是至今還沒有任何一位物理學家可以明確的指出，霍金的計算到底是那裡出錯了。

註：筆者在2005-2009年為色斯金的博士班指導學生
※媒體與學者讚譽
「這本書成功地以外行人能理解的方式解釋了這個主題……書中包含了豐富的軼事，充分展現了〔色斯金〕的機智和說故事的能力。」──尚・卡羅（Sean Carroll），理論物理學家，《潛藏的宇宙》作者
《華盛頓郵報》：「《黑洞戰爭》是把黑洞天文物理學的怪異世界講解得最淋漓盡致的書。加上你還可以看到一群真正的科學家如何解決一個基本的物理問題，這些正是造就一本好書的必要條件。」──詹姆斯・特菲爾（James Trefil），美國物理學教授，科普作家
《紐約時報》：「色斯金和霍金兩位物理學大將針對黑洞究竟會不會銷毀資訊，論戰了許多年。這場理論大戰的癥結，將決定我們對宇宙的根本理解。色斯金這本書描述了黑洞的基本原理，以中學程度的幾何學、潮汐力和蝌蚪作為類比，還附上簡單易懂的圖解。這一切都證明了霍金是錯的。」
《時代》雜誌：「你可以認為這場戰爭只是兩個書呆子在吵架，沒什麼好看的，但這樣你就沒機會了解色斯金解釋宇宙為什麼是個全像圖。」──列夫・格羅斯曼（Lev Grossman），美國小說家，《時代》雜誌首席書評
《洛杉磯時報》書評：「這是一個科學家以邊緣策略打一場理論戰的故事……《黑洞戰爭》充滿了對話的溫度，彷彿色斯金和我們同桌用餐，席間講述許多大科學家的故事，讓大家聽得津津有味。霍金和費曼先後出場，展現傳奇人物的風範……而且色斯金使用我至今看過最厲害的視覺化隱喻，說明了弦論的多重維度，光為了這一點就值得你買這本書。」──傑西・科恩（Jesse Cohen）， 科普作家
加拿大《環球郵報》：「色斯金以非常高明的手法，把無比複雜的相對論、量子力學、弦論和黑洞理論舉重若輕地解釋出來，彷若無物地穿梭在微觀和巨觀世界之間。」──席拉・瓊斯（Sheila Jones），理論物理學者，科普作家
明尼亞波利斯《明星論壇報》：「色斯金優異地涵蓋了一片非常驚人的領域，從愛因斯坦的相對論到熱力學定律，再到弦論宇宙學背後的奇思妙想。論戰終於結束時，讀者不但享受到一場豐富的物理學饗宴，也對這門科學有了紮實的認識。」──黛博拉・布魯姆（Deborah Blum） ，美國科學記者
《自然》期刊：「《黑洞戰爭》鉅細靡遺地敘述了這場歷時悠久然立意良善的論戰。色斯金巧妙地說明了這個物理學議題背後的深奧細節，間而穿插趣聞軼事，使專業問題讀起來興味盎然。」──保羅・戴維斯（Paul Davies）， 亞利桑納州立大學理論物理學教授
《新科學人》雜誌：「色斯金是一位樸實無華、氣定神閒、言談風趣的導遊，帶我們置身理論物理學令人興奮的第一線戰場。」──亞曼達・蓋夫特（Amanda Gefter）， 科普作家
《物理世界》月刊：「色斯金和理查・費曼一樣，都對講述趣聞軼事很有一套……《黑洞戰爭》的成功展現在兩個層面：其一是以絕佳的說故事技巧寫成了一本引人入勝的回憶錄，其二是對某些難以捉摸但十分迷人的科學觀念做了令人嘆服的介紹。」──約翰・普瑞斯基爾（John Preskill），加州理工學院理論物理學教授
《紐約時報》書評：「燒腦的傑作……完全改變你對宇宙的認知……對於這些令人頭暈的觀念，大概沒有人能比色斯金解釋得更清楚了。」──喬治・強森（George Johnson）， 科學記者

【前言】
前言

有太多東西需要深知，卻沒有什麼可從中深知的。
——羅伯特・海萊因，《異鄉異客》

東非莽原上，有一頭年邁的母獅子在窺伺牠想獵得的晚餐。牠偏好年老、反應較慢的獵物，但年輕、健康的羚羊是牠的唯一選擇。羚羊敏銳的眼睛位於頭部兩側，非常適合眼觀四處，搜尋危險的掠食者。獅子的雙眼直視前方，非常適合鎖定獵物，判斷距離。
這一次，羚羊的廣角掃描器沒看見掠食者，而且牠就在對方的襲擊範圍內游蕩。獅子孔武有力的後腿一蹬，就撲向驚慌失措的受害者。永恆的競賽再度展開。
儘管受年事拖累，這頭獅子仍是優秀的短跑健將。起初差距縮小了，但獅子力大無窮的快縮肌逐漸缺氧。沒過多久，羚羊天生的耐力勝出，到某一刻，獅子和獵物的相對速度翻轉了；縮小的差距又開始拉開。察覺到命運逆轉的瞬間，獅子殿下自認失敗，潛回矮樹叢中。

五萬年前，有個疲憊不堪的獵人發現一個巨石堵住的洞口：要是他能搬開沉重的障礙物，就有個安全的安身處。這個獵人能挺直站著，跟長得像人猿的祖先不一樣。他用那種直立的姿勢，使勁推巨石，但巨石一動也不動。為了取得更有利的角度，獵人讓腳遠離大石一些。當他的身體幾乎呈水平時，施力在恰當方向上的分量會大得多。巨石移動了。

距離？速度？正負變號？角度？作用力？分量？獵人未受過教育的腦袋裡，進行過哪些十分複雜的計算，更不必說那頭獅子了？我們通常會在大學物理教科書裡初次遇到這些專門的觀念。那頭獅子從哪裡學會判斷獵物的速度，甚至相對速度？那個獵人修過物理課，學了作用力的觀念嗎？也學到三角學，會計算正弦值和餘弦值來算出分量嗎？
事實當然是，所有複雜的生命形式都有內建好了的、出於本能的物理觀念，這些觀念已經透過演化放進天生的神經系統中，#1沒有這個預先編寫好的物理軟體，就不可能生存下來。突變與天擇讓我們成為物理學家，甚至動物。人類腦容量大，就讓這些本能演變成我們意識層次上的觀念。
替我們自己重新接線
事實上，我們都是古典#2物理學家。我們憑本能感受力、速度與加速度。羅伯特・海萊因（Robert Heinlein）在科幻小說《異鄉異客》（Stranger in a Strange Land, 1961）中，發明了grok（深知）這個字#3，來表達對於某個現象有這種極為憑直覺、幾乎發自內心深處的理解。我深知力、速度與加速度。我深知三維空間。我深知時間和數字5 。石子或長矛的軌跡是可深知的。但當我嘗試把它應用到十維時空或101,000這個數字，甚至應用到充滿電子的世界和海森堡測不準原理時，我的內建標準規格深知器就故障了。
在20世紀之交，直覺大規模故障了；物理學忽然發現自己對完全陌生的現象感到困惑不已。亞伯特・邁克生（Albert Michelson）和愛德華・莫立（Edward Morley）發現偵測不到地球穿過假想以太（ether）的軌道運動時#4，我的祖父已經十歲了。他二十多歲時，世人才知道有電子；在愛因斯坦發表狹義相對論那年，他三十歲，而當海森堡發現測不準原理時，他已步入中年。演化的壓力不可能讓人類出於本能理解這些完全不同的世界。不過，我們神經網路中的某種東西，至少在我們當中的某些人身上，已經準備好做一次非比尋常的重接線，不僅能讓我們詢問這些晦澀難解的現象，還能建構出數學上的抽象概念（非常難憑直覺理解的新概念）去處理並解釋這些現象。
快速，創造了第一個重新接線的需求——速度快到幾乎比得上轉瞬即逝的光束的速度。在20世紀之前，沒有任何一種動物的移動速度快過每小時100英里，即使在今天，光行進得實在太快了，除了科學上的目的外，對其他各方面而言它根本沒行進：燈一打開，光就即刻出現了。早期人類根據像光速這樣的超高速進行調適，不需要與生俱來的大腦線路。
為了速度重新接線，是突然間發生的。愛因斯坦不是異類；他默默無聞努力了十年，把自己的老舊牛頓物理接線換掉。但在當時的物理學家看來，想必就像他們當中自然出現了一種新人類——某個能從四維時空（space-time）而不是三維空間的角度觀看世界的人。
為了把他所稱的狹義相對論與牛頓的重力論統合起來，愛因斯坦又奮戰了十年——這次是在物理學家萬目睽睽下。最後出現的就是廣義相對論，完全改變了對於幾何學的所有傳統看法。時空變得柔韌、扭曲或變形，有物質存在時，它幾乎就像一張處於壓力下的橡皮紙。在過去，時空是被動的，它的幾何性質是固定不變的；在廣義相對論中，時空成為主動的參與者：行星、恆星等大質量物體可讓它變形，但無法把它視覺化——不管怎麼樣，沒有大量額外的數學就辦不到。
1900年，也就是愛因斯坦站上舞臺的前五年，還有一個更古怪的典範轉移啟動了：有人發現光是由光子#5或光量子這種粒子組成的。光的光子理論只在暗示即將到來的革命；思想上的訓練會遠比史上所見的任何事情來得抽象。量子力學不僅僅是新的自然律，還需改變古典邏輯法則，也就是每個心智健全的人用來作推論的普通思考法則。它看起來很荒誕，但無論荒誕與否，物理學家都能用一種叫做量子邏輯（quantum logic）的新邏輯替自己重新接線。我在第4章會解釋你必須熟悉的量子力學知識，請做好被它搞迷糊的準備。每個人都一樣。
相對論和量子力學從一開始就是勉強湊成對的夥伴。它們一奉子成婚，就開始出現暴力行為了——針對物理學家每一個可能的提問，數學都會爆發出狂暴的極大數字。量子力學和狹義相對論花了半個世紀才調解，但數學上的不一致性最後終於消除了。到1950年代初期，理查・費曼（Richard Feynman）、朱利安・許溫格（Julian Schwinger）、朝永振一郎（Sin-Itiro Tomanaga）和弗里曼・戴森（Freeman Dyson）#6已經為狹義相對論與量子力學的綜合體，稱為量子場論（Quantum Field Theory），打下基礎，但廣義相對論（愛因斯坦為狹義相對論和牛頓重力論所提出的綜合體）與量子力學仍然調解不了，儘管不乏嘗試。費曼、史帝芬・溫伯格（Steven Weinberg）、布萊斯・德威特（Bryce DeWitt）和約翰・惠勒（John Wheeler）都曾嘗試把愛因斯坦的重力方程式「量子化」，但得到的結果全是數學垃圾。這也許不令人意外；量子力學管轄非常輕的東西所構成的世界，相形之下，重力似乎只對非常重的大團物質很重要。假設沒什麼東西夠輕，讓量子力學變得重要，而且又要夠重，使重力變得重要，似乎是很保險的做法。因此在整個20世紀下半葉，許多物理學家認為追求這樣的統合理論一無是處，只適合瘋子和哲學家。
但其他人認為這個看法目光短淺，在他們看來，有兩種不相容甚至矛盾的自然理論，是智識上無法容忍的想法。他們相信，在決定物質最小構成要素的性質方面，幾乎可以肯定重力發揮了作用，問題是物理學家探究得不夠深入。他們確實是對的：在世界的地下室，距離小到無法直接觀測的地方，自然界最小的東西就在彼此身上施加強大的重力。
今天普遍認為，重力和量子力學在確定基本粒子定律方面，將扮演同等重要的角色。但自然界基本構成要素的體積小到無法想像，如果需要徹底重新接線才能理解這些要素，應該不會有人感到意外。不管新的線路是什麼，都會稱為量子重力（quantum gravity），即使不知細部形式，我們還是可以有把握地說，新典範會牽涉到非常陌生的空間與時間概念。空間位置和時間瞬息的客觀現實正走上解決之道，走上同時性#7、決定論#8和渡渡鳥的路。量子重力描述一種比我們所想像的主觀許多的現實。我們將會在第18章看到，這種現實在很多方面就像全像術投射出來的幽靈般三維幻覺。
理論物理學家正努力在陌生的國度立足。就像在過去，想像實驗（thought experiment，又稱為思想實驗）揭露了基本原理之間的自相矛盾與分歧，這本書要談的，正是為了一個想像實驗而引發的爭論。史蒂芬・霍金（Stephen Hawking）在1976年設想，要把一點資訊（譬如一本書、一部電腦，甚至是一個基本粒子）丟進黑洞。霍金認為黑洞是終極羅網，因此外界大概會遺失那點資訊，無法挽回。這種看似單純的評述，絕不像聽起來那麼單純；它在預示整個近代物理學體系的根基可能會動搖，搖搖欲墜。有什麼東西出了極大的問題；最基本的自然律（即資訊守恆律）岌岌可危。對於關注此事的人來說，要麼霍金錯了，不然就是物理學300年來的核心支撐不了。
起初很少人關注。在將近二十年裡，這場爭論多半進行得很低調。荷蘭大物理學家傑拉德・特霍夫特（Gerard ’t Hooft）和我是站在知識分水嶺其中一邊的雙人組，霍金和一小群相對論學者站在另一邊。大多數的理論物理學家，尤其是研究弦論的物理學家，直到1990年代初期才開始意識到霍金提出的預兆，接著他們大部分還弄錯了。反正錯了一段時間。
黑洞戰爭是一場真正的科學爭論——與關於智慧設計論* 或全球暖化是否存在的偽辯論，完全是兩回事。那些假論點是政治操弄者為了讓天真的大眾分不清是非真偽而編造的，無法顯現科學上真正的意見分歧。相較之下，在黑洞問題上產生的分歧是實際存在的。哪些物理學原理該信賴，哪些該捨棄，卓越的理論物理學家意見不一致。他們應該追隨霍金，支持他的保守時空觀點，還是追隨特霍夫特和我自己，支持我們的保守量子力學觀點？每個觀點似乎只會導致弔詭和矛盾，要麼時空（自然律發生的舞臺）可能不是我們所想的那樣，不然就是熵和資訊的崇高原理是錯的。幾百萬年的認知演化和數百年的物理經驗再次愚弄我們，我們發現自己需要新的心智接線。
《黑洞戰爭》在頌揚人類心智及其發現自然律的非凡能力，它解釋了一個遠比量子力學和相對論離我們的官能更疏遠的世界。量子重力在處理比質子小一億兆分之一的物體。我們從未直接體驗這麼小的事物，而且可能永遠也不會，但人類的聰明才智已經讓我們推斷出真有它們存在，而且令人驚訝的是，進入那個世界的入口是質量與體積都非常大的物體：黑洞。
《黑洞戰爭》也是關於某項發現的編年史。全像原理（Holographic Principle）是所有物理學當中最難靠直覺理解的抽象概念之一。這是二十多年來對掉入黑洞的資訊的命運進行論戰的最高點。這不是仇敵之間的戰爭；主要的參與者甚至都是朋友。然而這是激烈的知識理念之爭，論戰雙方相互尊重，而且意見分歧。
有一種普遍的見解必須澄清。物理學家，尤其是理論物理學家的公眾形象，往往是書呆子氣，交遊不廣，興趣怪異、非人類又無聊。這真是大錯特錯。我所認識的大物理學家，還有很多偉大的物理學家，都極具個人魅力，滿懷熱情，想法有趣十足。個性和思考方式的差異一直讓我很感興趣。在我看來，寫給普通讀者看的物理書裡沒把人的成分寫進來，似乎就遺漏了有趣的東西。除了科學的一面，在寫這本書的過程中，我還試圖記錄這個故事的某些情感面。

【推薦序】
※推薦序
葉振斌，國立東華大學物理系副教授

黑洞資訊問題是量子力學和廣義相對論之間產生的矛盾，而這兩個理論都有數學上的美妙架構，和無懈可擊的實驗證據支持，因此要修正任何一方都是很困難的，也更難相信我們大自然會由無法相容的零件拼湊而成。
因此在1970年代霍金提出此問題，認為黑洞在輻射的過程中違反量子力學原則後，就吸引了許多極為傑出的理論物理學家的關注，包括了本書的作者色斯金，他認為量子力學的原則是對的，而在重力效應重要的黑洞，像霍金一樣用粒子的場來描述這世界的基本組成是不合適的，因此便開始了...

目次
前言
第一部　風雲變色
1 第一槍
2 暗星
3 不是老祖宗的幾何學
4 「愛因斯坦，別指示上帝該做什麼」
5 普朗克創造了更好的衡量標準
6 在百老匯的酒吧裡
7 能量與熵
8 惠勒的子弟兵（或：黑洞裡可以裝進多少資訊？）
9 黑光
第二部　突襲
10 霍金的資訊是怎麼遺失的，又不知從何找起
11 荷蘭抵抗運動
12 誰會在意？
13 僵持不下
14 阿斯本的小衝突
第三部　回擊
15 聖巴巴拉之役
16 等等！把重接好的神經迴路還原吧
17 亞哈船長在劍橋
18 宇宙是個全像圖
第四部　縮小戰線
19 大規模推論武器
20 愛麗絲的飛機（或：可看見的最後那個螺旋槳）
21 數黑洞
22 南美戰勝
23 核物理？你在開玩笑吧！
24 謙卑
後記
謝誌
名詞解釋

目次
前言
第一部　風雲變色
1 第一槍
2 暗星
3 不是老祖宗的幾何學
4 「愛因斯坦，別指示上帝該做什麼」
5 普朗克創造了更好的衡量標準
6 在百老匯的酒吧裡
7 能量與熵
8 惠勒的子弟兵（或：黑洞裡可以裝進多少資訊？）
9 黑光
第二部　突襲
10 霍金的資訊是怎麼遺失的，又不知從何找起
11 荷蘭抵抗運動
12 誰會在意？
13 僵持不下
14 阿斯本的小衝突
第三部　回擊
15 聖巴巴拉之役
16 等等！把重接好的神經迴路還原吧
17 亞哈船長在劍橋
18 宇宙是個全像圖
第四部　縮小戰線
19 大規模推論武器
20 愛麗絲的飛機（或：可看見的最後那個螺...