宇宙是一个不可能的物体。它有内部却没有外部；这是一个单面硬币。这种莫比乌斯结构对宇宙学家提出了一个独特的挑战，他们发现自己陷入了一个尴尬的境地，被困在他们试图理解的系统中。
这是李·斯莫林(LeeSmolin)职业生涯大部分时间都在思考的问题。斯莫林是加拿大滑铁卢圆周理论物理研究所的一名物理学家，从事量子力学、相对论和宇宙学的交叉研究。不要让他温柔的声音和安静的举止欺骗你——他是一个叛逆的思想家，总是走自己的路。20世纪60年代，斯莫林高中辍学，加入了一个名为ideo石膏的摇滚乐队，并出版了一份地下报纸。为了建造像巴克明斯特·富勒那样的测地线圆顶，斯莫林自学了高等数学——结果证明，你需要用到爱因斯坦的广义相对论方程。当他意识到这就是他成为一名物理学家的时刻。他曾就读于哈佛大学，并在新泽西州普林斯顿的高等研究院任职，最终成为圆周研究院的创始教员。
事实上，“周界”是描述Smolin在主流物理学边界附近位置的完美词汇。当大多数物理学家一头钻进弦理论时，斯莫林在建立相互竞争的环量子引力理论方面发挥了关键作用。当大多数物理学家说物理定律是不可改变的，他说它们是根据一种宇宙达尔文主义进化的。当大多数物理学家说时间是一种幻觉时，斯莫林坚持认为它是真实的。
斯莫林经常从与生物学家、经济学家、雕塑家、剧作家、音乐家和政治理论家的对话中获得灵感。但他最大的灵感或许来自哲学——尤其是活跃于17和18世纪的德国哲学家戈特弗里德·莱布尼茨的著作，他和艾萨克·牛顿一起发明了微积分。莱布尼茨(反对牛顿)认为，宇宙没有固定的背景，没有空间的“物质”;空间只是描述关系的一种方便的方式。这种关系框架抓住了斯莫林的想象力，莱布尼茨的神秘文本《单子论》也是如此。莱布尼茨在书中提出，世界的基本要素是“单子”，一种现实的原子，每个单子代表着对整个宇宙的独特看法。这一概念在Smolin的最新作品中得到了体现，他试图从视角构建现实，每个视角都是对动态演化的宇宙的部分视角。从内部看到的宇宙。
《量子》杂志采访了斯莫林，谈到了他在宇宙学和量子力学方面的研究方法。为了清晰起见，对采访进行了压缩和编辑。
你有一句口号：“宇宙学的第一原则必须是：宇宙之外没有任何东西。”
在牛顿力学、量子力学等物理定律的不同表述中，都存在着背景结构——结构必须是特定的、固定的。它不受进化的影响，不受任何事情的影响。它是被建模的系统外部的结构。它是我们悬挂可观测物体的框架——观察者，时钟等等。宇宙之外什么都没有——宇宙之外没有观察者——的说法意味着我们需要一个没有背景结构的物理公式。我们所有的物理理论，以这样或那样的方式，只适用于宇宙的子系统。它们并不适用于整个宇宙，因为它们需要这个背景结构。
如果我们想做一个宇宙学理论，理解宇宙规模的自然，我们必须避免哲学家罗伯特·昂格尔和我所说的“宇宙谬论，一种错误的观点，我们可以把理论适用于子系统和规模宇宙作为一个整体。我们需要一个动力学的公式，它不涉及观察者或测量仪器或系统外的任何东西。这意味着我们需要一种不同的理论。
你最近提出了这样一个理论——正如你所说，“宇宙的历史是由不同的宇宙观构成的。”“这是什么意思？”
这是一个关于过程的理论，关于发生的事情之间的顺序和因果关系，而不是事物的固有属性。最基本的要素就是我们所说的“事件”。“事件是在一个时间和地点发生的事情；在每个事件中都有一些动量，能量，电荷或其他可以测量的物理量。事件与宇宙的其他部分有关系，而这组关系构成了它对宇宙的“看法”。我们不是用从外部测量的事物来描述一个孤立的系统，而是把宇宙看成是由事件之间的关系组成的。这个想法是试图从内部重新定义物理学，从宇宙内部看它是什么样子的。
你是怎么做到的？
有许多观点，每一种观点都只有关于宇宙其余部分的部分信息。我们建议作为一个动态原则，每个视图都应该是唯一的。这一思想来自莱布尼茨的不可分辨同一性原则。根据定义，视图完全可以映射到彼此的两个事件是相同的事件。所以每个视图都是独一无二的，你可以通过定义一个叫做“多样性”的量来衡量一个视图与另一个视图的不同程度。“如果你想到图上的一个节点，你可以往外走一步，两步，三步。每一步都有一个邻域，一步邻域，两步邻域，三步邻域。因此，对于任何两个事件，你都可以问：在他们的观点出现分歧之前，你需要走多少步？它们在哪个社区不同？步骤越少，视图之间的差别就越大。这个理论的观点是，物理定律——系统的动力学——作用于最大限度的变化。这个原理实际上，在我所描述的框架内，导致了薛定谔方程，从而在量子力学的适当极限下，得到恢复。
我从你的书中知道，你本质上是一个现实主义者——你坚信一个独立于我们知识之外的现实——因此，就像爱因斯坦一样，你认为量子力学是不完整的。这个观点理论能帮助你完成你认为量子理论所缺少的东西吗？
爱因斯坦和一个叫莱斯利巴兰丁的人，主张对波函数(代表量子系统的数学对象)进行“整体解释”。其思想是波函数描述了可能状态的集合。如果，当你有一个描述单个水分子的波函数，它实际上描述了宇宙中所有水分子的集合？通常我们会认为只有一个水分子但是状态的不确定性，你是说状态的不确定性实际上是宇宙中所有水分子的集合？
是的。他们形成一个整体，因为他们有非常相似的观点。它们都相互作用，因为相互作用的概率是由视图的相似性决定的，而不一定是它们在空间上的接近性。
相互作用不一定要靠得很近？
这让我想起了现在物理学中正在进行的很多工作在发现纠缠和时空几何之间惊人的联系。我觉得很多工作都很有趣。激发它的假设是纠缠是量子力学的基础，空间或时空的几何是从纠缠结构中产生的。这是一个非常积极的发展。
你说这些想法是受莱布尼茨的单子论（Monadology）启发的。你是不是碰巧把单子论拿出来重读了一遍？
我第一次读莱布尼茨是在朱利安·巴伯的鼓动下，当时我刚从研究生院毕业。首先我读了莱布尼茨和牛顿的追随者塞缪尔·克拉克之间的通信，莱布尼茨批判了牛顿关于绝对空间和绝对时间的概念，并认为物理中的可观测性应该是相关的。它们应该描述一个系统与另一个系统之间的关系，这是它们相互作用的结果。后来我读了单子论。我把它看作是如何建立一个独立于背景的物理理论的草图。我确实时不时地看看我的稿子。莱布尼茨说，“就像同一个城市从不同的方向似乎完全不同，就像许多不同的宇宙。然而，只在一个方面，相应的每个单子的不同的观点。“对我来说，这让我想起了为什么这些想法非常合适，不仅适用于物理学，而且适用于从社会政策、后现代主义到艺术，以及作为一个个体在多元化社会中的感觉等一系列领域。”但那是另一个讨论！
斯莫林在他的“因果论观点”中做了一个简单的计算。该理论描述了每个事件在其最近的过去所拥有的关于事件的信息，这被称为事件的“视图”。宇宙的增长是通过不断地创造新的事件来实现的，而这些新事件遵循着一个规律，即最大限度地扩大所有这些对宇宙的片面看法的多样性。你的工作深受哲学的影响。回顾历史，像爱因斯坦、玻尔和约翰·惠勒这样的人都非常重视哲学;这直接影响了他们的物理学。
也包括不太伟大的物理学家。
现在在物理学中谈论哲学似乎成了禁忌。这就是你的经历吗
不客气。许多基础物理学的主要理论家——他们的目标是加深我们对基本定律的认识——都非常了解哲学。在汉普郡学院读本科时，我学了很多物理和一些哲学课程。然后当我去哈佛读研究生的时候，我打算读物理和哲学的双学位，但是我很快就对哲学失去了兴趣。我是说，物理学家已经够傲慢了，但哲学家们更是如此。
回到20世纪上半叶欧洲发生物理学革命的时候，像爱因斯坦、玻尔、海森堡、薛定谔等人都受过很好的哲学教育，这也影响了他们作为物理学家的工作。然后出现了实用主义的转变，物理学的主导模式变成了反基础，反哲学。
麻省理工学院物理学历史学家大卫·凯泽对此进行了详细研究。他研究了量子力学教科书和课堂讲稿，并发现，从20世纪40年代到50年代，有关哲学和基础问题的参考文献是如何从量子力学课程中消失的。戴森曾经说过，正常情况下年轻人是叛逆者，老年人是保守派，但在他那一代人中，情况正好相反。年轻人不想听到混乱的哲学或基础问题，他们只想走出去应用量子力学。
这对于20世纪40年代到70年代量子力学应用的爆炸式发展，通过建立标准模型、凝聚态物理等，起到了重要作用。但后来基础物理学陷入了困境，我们陷入困境的部分原因是我们遇到了一系列问题，在这些问题上，你无法用这种务实的、反基础的文化取得进展。我要说明的是，那些你可以假设我们知道相关定律的领域，比如凝聚态和天体物理学，将继续蓬勃发展。但如果你的目标是发现新的、更深层次的规律，你就需要再次与哲学家打交道。而且这种情况一直在发生。
