2018年的諾貝爾物理獎近日揭曉。美國科學(xué)家阿瑟·阿什金（Arthur Ashkin）缀台，法國科學(xué)家熱拉爾·穆魯（Gérard Mourou）和加拿大科學(xué)家唐娜·斯特里克蘭（Donna Strickland）因為在激光物理學(xué)領(lǐng)域做出的杰出貢獻(xiàn)而獲獎。阿什金今年96歲，成為年齡最大的諾獎得主枫慷。他發(fā)明了光學(xué)鑷子（Optical Tweezers）。這種鑷子可以用來操縱極微小的顆粒浪规，比如抓住一個病毒分子而不破壞它或听。諾貝爾物理獎評獎委員會稱光學(xué)鑷子為觀察和操縱生命這臺機(jī)器創(chuàng)造了全新的機(jī)會。斯特里克蘭是諾獎117年歷史中第三位女性諾貝爾物理獎得主笋婿。穆魯和斯特里克蘭發(fā)明了一種叫做CPA（Chirped Pulse Amplification）的技術(shù)誉裆。這種技術(shù)可以用來產(chǎn)生高強(qiáng)度（將激光的強(qiáng)度提高一百萬倍甚至十億倍）超短時的激光。這種技術(shù)在精密機(jī)械制造和眼科手術(shù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用缸濒。
對于激光大家都不陌生足丢，可以說激光是科學(xué)史上一項極為重要的技術(shù)。激光的發(fā)明對現(xiàn)代人的生活有著深遠(yuǎn)的影響庇配。但鮮為人知的是斩跌，激光的發(fā)明者之一是一位基督徒科學(xué)家，而且這位科學(xué)家在對科學(xué)和信仰上都有著非常獨特和深入的思考捞慌。大約半個世紀(jì)以前耀鸦，三位科學(xué)家因為提出了激光的原理而獲得了1964年的諾貝爾物理獎：美國科學(xué)家查爾斯·湯斯（Charles Townes)，蘇聯(lián)科學(xué)家尼古拉·巴索夫(Nicolay Basov) 和亞歷山大·普羅霍羅夫(Aleksandr Prokhorov)啸澡。其中美國科學(xué)家湯斯獲得了一半的獎金袖订。湯斯1915年出生于美國南卡羅來納州，24歲獲加州理工大學(xué)物理學(xué)博士嗅虏，曾擔(dān)任過哥倫比亞大學(xué)物理系系主任洛姑，麻省理工學(xué)院教務(wù)長，和加州大學(xué)伯克利分校物理學(xué)教授等職位皮服。湯斯教授是一位虔誠的基督徒楞艾。他在伯克利的同事曾評價他是上世紀(jì)最重要的實驗物理學(xué)家之一，他的長處在于他的好奇心和基于深刻基督信仰的不可動搖的樂觀（his curiosity and his unshakable optimism, based on his deep Christian spirituality）冰更。
很多人認(rèn)為科學(xué)和信仰是不兼容的产徊。隨著科學(xué)在宏觀領(lǐng)域和微觀領(lǐng)域的種種突破，信仰更是好像變地可有可無蜀细。讓我們來看看諾貝爾物理獎得主湯斯教授在關(guān)于科學(xué)和信仰這個問題上的獨特見解舟铜。
湯斯教授認(rèn)為科學(xué)和信仰非但不沖突，而且非常相似奠衔∽慌伲科學(xué)試圖研究宇宙的秩序和結(jié)構(gòu)塘娶，而信仰試圖研究宇宙的目的和意義。理解宇宙的秩序和理解宇宙的目的這兩件事是不等同的痊夭，但它們也不是完全不同的刁岸。其實科學(xué)和信仰的區(qū)別大部分是表面上的，如果我們看它們真正的屬性她我，這兩者會變得幾乎不可區(qū)分虹曙。正如我們以前認(rèn)為哥白尼和伽利略提出的日心說“打敗”了當(dāng)時羅馬教廷所教導(dǎo)的地心說，但現(xiàn)在我們知道根據(jù)廣義相對論這兩種理論是等同的番舆，只是前一種理論相對簡單一點酝碳。湯斯教授主要從以下幾點談到了科學(xué)和信仰的相同之處。
科學(xué)和信仰都需要信心（Faith）恨狈。簡單地來說疏哗，信心是對人對不完全理解或不能證明的東西的一種認(rèn)定。一般人認(rèn)為信心只存在于信仰的領(lǐng)域禾怠，其實科學(xué)也需要信心返奉。科學(xué)的發(fā)展是建立在我們對宇宙的一種理念的基礎(chǔ)上的吗氏，即宇宙是由一系列可靠的定律所支配芽偏，而且這些定律可以通過人的探索被發(fā)現(xiàn)。如果宇宙是無秩序無邏輯的牲证，那科學(xué)根本無從談起哮针。很多偉大的科學(xué)家們正是基于這種信心才會數(shù)十年如一日地研究一個問題直至有所突破。愛因斯坦就是這么一個例子坦袍。在普林斯頓大學(xué)瓊斯大樓里用德文刻著愛因斯坦的一句名言：上帝是非常微妙的，但他不是惡意的（God is very subtle, but he is not malicious.）等太。這句話表達(dá)了他對“宇宙是有序的和可知的”的信心捂齐。在愛因斯坦生命的最后二十年他致力于研究統(tǒng)一場理論。雖然沒有成功缩抡，但他從未放棄奠宜。就像圣經(jīng)約伯記13章15節(jié)約伯所講的：他雖然殺我，但我還是信靠他（Though he slay me, yet will I trust in him）瞻想。
在科學(xué)里有很多仍未解決的問題压真，例如物理中著名的量子糾纏問題，兩個粒子可以以超光速的速度影響對方蘑险，在當(dāng)前物理學(xué)的框架下無法做出滿意的解釋滴肿。但這并不影響我們對科學(xué)的信心，這只是提醒我們?nèi)祟悓τ钪娴恼J(rèn)識還非常有限佃迄。同樣的泼差，在信仰里也有很多仍未解決的問題贵少，例如至今我們對”一位慈愛的神為什么允許這世界上有如此多的苦難？“這個問題還沒有一個令人完全滿意的答案堆缘，但這也并不影響很多人對神的信心滔灶。
科學(xué)和信仰都包含有非邏輯和不確定的因素（Uncertainty）。一般人認(rèn)為科學(xué)是純粹講究邏輯和實證的吼肥，而信仰是非邏輯的录平。但數(shù)學(xué)家哥德爾證明完全邏輯自洽的體系是不存在的。在任何一個邏輯體系里都存在不可被證實也不可被證偽的命題缀皱。換句話說斗这，邏輯和不確定是”打包出售“的。在物理中也存在著不確定的因素唆鸡。十九世紀(jì)的數(shù)學(xué)家拉普拉斯曾自信地說涝影，給我足夠的計算能力和宇宙中每一個粒子的位置和速度，我就能算出整個未來争占。但20世紀(jì)量子力學(xué)的發(fā)展和海森堡測不準(zhǔn)原理的發(fā)現(xiàn)證明拉普拉斯的自信燃逻，和阿基米德要撬動地球的自信一樣，是沒有根據(jù)的臂痕。
很多研究科學(xué)的人和追求信仰的人都有啟示性的體驗（Revelatory Experience）伯襟。圣經(jīng)中記載很多基督徒有從上帝而來的啟示的經(jīng)驗，很多科學(xué)家在做出科學(xué)發(fā)現(xiàn)的時候也有類似的啟示性的經(jīng)驗握童，例如化學(xué)家凱庫勒在夢中發(fā)現(xiàn)了苯環(huán)的結(jié)構(gòu)姆怪，這和圣經(jīng)中記載神在夢中啟示約瑟很相似。湯斯教授也描述了他本人在發(fā)明激光時的一次啟示性的體驗澡绩。有一次湯斯教授去華盛頓開會稽揭，早上獨自到旅館周圍的一個小公園呼吸新鮮空氣，同時在苦思冥想關(guān)于生成激光的一個最關(guān)鍵的難題肥卡。突然一個啟示出現(xiàn)了溪掀，他在思想中看到了答案，他趕快拿出紙和筆把思想中看到的一些數(shù)字記下來步鉴，這些重要的數(shù)字成為他發(fā)明激光的理論基礎(chǔ)揪胃。后來他才知道這個小公園旁邊的一座樓是電話的發(fā)明者亞歷山大·貝爾當(dāng)年工作的地方。貝爾曾經(jīng)非常努力的研究如何用光來實現(xiàn)通信氛琢，但沒有成功喊递。幾十年以后湯斯教授在這個地方的經(jīng)歷導(dǎo)致了激光的發(fā)明，從而解決了貝爾當(dāng)年未能解決的難題阳似。
希望這篇短文可以幫助大家對科學(xué)和信仰的關(guān)系有更深入地認(rèn)識骚勘。以上提到的觀點和事實基本上都出自于湯斯教授的兩篇文章：“科學(xué)與信仰的匯合”（The Convergence of Science and Religion）和“在科學(xué)與信仰的邏輯和不確定”（Logic and Uncertainties in Science and Religion）。這兩篇文章在網(wǎng)絡(luò)上都有障般，如果大家有興趣可以找來看看调鲸。
