理解自然的規律

今天我們不再生活在科學的黑暗時代，那時的人們認為閃電和瘟疫是神在發怒。我們有了凡爾納和達·芬奇時代所不曾擁有的巨大進步：對自然規律的透徹了解。

任何預測總是有缺陷的，但是有一個方法可以使得我們的預測更加具有權威性，那就是抓住自然界中驅動整個宇宙的4種基本的力。每當我們理解和描述了其中的一種力，它就會改變人類的歷史。

第一種要解釋的力是重力。艾薩克·牛頓（Isaac Newton）給了我們力學，它能夠解釋在力的作用下物體的運動，而不是靠神靈和玄學。這有助于為工業革命鋪平道路和引進蒸汽動力，特別是機車。

第二種要理解的力是電磁力，它照亮了我們的城市，為我們的電器供給電能。當托馬斯·愛迪生（Thomas Edison）、邁克爾·法拉第（Michael Faraday）、詹姆斯·克拉克·麥克斯韋（James Clerk Maxwell）和其他人致力于解釋電磁現象時，就觸發了電的革命，創造了很多的科學奇跡。我們看到，每當停電時社會就突然退回到100年前的過去。

第三種和第四種要理解的力是兩種核力：弱核力和強核力。當愛因斯坦寫下E=mc2和當20世紀30年代原子被分裂時，科學家開始懂得是這些力照亮了天空。這揭示出了星星背后的秘密。這不僅僅釋放了原子武器的可怕力量，也使我們充滿了希望，總有一天我們能夠在地球上利用這種能量。

今天我們已經非常好地理解了這4種力。第一種力現在用愛因斯坦的廣義相對論描述。其他3種力用量子理論來描述，它使我們解開了亞原子世界的秘密。

量子理論還給了我們晶體管、激光和數字革命，推動了現代社會的發展。同樣，科學家可以利用量子理論解開DNA分子的秘密。生物技術革命的驚人速度是計算機技術的直接結果，因為DNA（脫氧核糖核酸）的排序都是由機器、機器人和計算機完成的。

其結果是，我們能夠更好地看到在未來這個世紀里科學和技術的發展方向。總會有完全未曾預料到的、讓我們目瞪口呆的新的驚奇出現。但是現代物理學、化學和生物學的基礎已經基本奠定了，至少在可以預見的未來這些基本知識不會發生重大的改變。其結果，我們在這本書中所做的預測不是胡猜亂想，而是對今天已有的原型技術最終將會成熟到什么程度的合理的估計。

結論是：我們有若干理由相信，我們可以看到2100年世界的輪廓：

我們曾經世世代代都是自然界活動的被動觀察者，我們只能驚奇而恐懼地凝視著彗星、閃電、火山噴發和瘟疫，認為這些現象都超出了我們的理解能力。對古代的人來說，自然力是不得不懼怕和崇拜的永久的秘密，因此他們創造了神話中的神，以使周圍的世界變得有意義。古代的人希望通過向這些神祈禱，讓神同情他們并滿足他們的心愿。

今天，我們變成了自然界這個舞臺上的導演，能夠到處調整自然的規律。到了2100年，我們將會變成自然的主人。