据说，在雅典柏拉图学园的大门上，贴着这么一条禁令：“非数学家，不得入内！”对柏拉图来说，几何学是纯推理的最佳范例——抽象，永恒，远离人间事物，尽力接近绝对真理。于是，它给哲学家提供了理想的智力训练方法，因此，学园的学生们——其中包括亚里士多德（Aristotle），他的思想几乎统治了物理学达两千年——都获得了扎实的数学训练。
但是、柏拉图并非是雅典唯一的教师。在威信和声望上超过他的学园的是雄辩家伊索克拉底（Isocrates）的学校。在五十多年的时间里，伊索克拉底教育了希腊的优秀青年，他对当时的大政治家、大作家和大历史学家中的影响是巨大的。他的哲学的核心是词（logos，word）。他写道：通过语言，“我们走到了一起，建立了城市，制定了法律，创造了艺术。”简而言之，语言创造了我们人类。尽管柏拉图坚持数学的学习，伊索克拉底则强调修辞学、文学和历史学。这样，正当科学开始进入哲学发祥地之时，它还面临着方向的抉择。它跟随柏拉图数学唯心主义的轨道呢，还是成为伊索克拉底文学和历史学的人文主义一部分？
起初，优势似乎倾向于伊索克拉底。例如，早期物理学大部分是叙述体式的。罗马诗人卢克莱修（Lucrestius）把早期希腊哲学家伊壁鸠鲁（Epicurus）的原子理论用诗体的形式安排到他著名的诗作《物性论》（On the Nature of Things）之中。在七千多行辉煌的六韵诗中，卢克莱修企图从少数公理出发，推导出所有我们在自然界中观察到的复杂现象。虽然诗人并没有预言原子结构的现代概念，但它足以使原子唯物主义学说保持生命力——即宇宙万物均由原始物质微粒所构成一一这便是今日物理世界图景的基础。很久以后，在十七世纪，伽里略（Galileo）用他国家的人们所讲的意大利口语，以对话体形式出版了他有关力学和天文学的主要发现。
但到了十七世纪下半叶，即牛顿时期，文学体式的末日来临了，方程代替语言，成了物理学的词汇。从那时起直到不久前，物理学仅仅涉及事物定量的方面以及对事物间复杂的相互关系的解释，而并不涉及事物是如何变得如此这般的。物理学中的正统学科是不考虑时间的：人们求助于符号和方程来叙述运动定律，而不以那种叙事体方法作出预示和结果。弓［力毫无来历，它永远相同。当然，时间的经历，在诸如苹果落地或加热水壶这些个别现象中起了重要作用。但在控制这类事件的主要定律中却不起重要作用。
来历的欠缺尤其在二十世纪开创的基本粒子研究中十分明显。这项研究的目的是验证物质的基本组成，测定它们的性质，以及发现它们相互作用的方式。任何人想要知道有关一个原子微粒的一切，都可用一个数字来代表。显然，在物质的研究中，柏拉图战胜了伊索克拉底。
现在事情发生了变化。在过去十几年时间里，基本粒子物理学和宇宙学合并了，宇宙学是研究宇宙的结构和演化的学科。这种联合于1982年，当高能物理学家的圣经《粒子性质的评论》（Review of Particle Properties）包括天体物理学和宇宙学的第一次推导结果时，被正式承认，这一做法在未来几年中必将发展，不可思议的小科学和难以理解的大科学之间的这种联合甚至转向了大众文学，这是1977年史蒂文 · 温伯格（Steven Weinberg）著的《最初三分钟》（The First Three Minutes）出版以后出现的一股小热潮，在这本书中，这位诺贝尔奖获得者简短地描述了宇宙形成初期的行为。在这种联合的众多结果中，有一点是不可忽略的：即物质的研究变成了一个自然历程。物理学家发现物质有一段用词的真实意义表达的故事，它有一个引人入胜的开头，丰富详尽又充满惊人情节的中间段落，以及一个悬而未决的结尾。
十九世纪发明了电磁理论的物理学家麦克斯韦（James Clerk Maxwell）曾经说过：“只有当我们对伟大的发现感兴趣时，它们的生命才能持久；也只有当我们去追踪观念的发展时，它才变得迷人。”在这惊人的陈述中，世界上抽象推理大师之一，表明他也像我们一样，被故事诱惑了。那时候，麦克斯韦所思之物不可能在物理学自身中找到，只有到物理学的历史中去寻觅，而故事就发生在这里。
当然，物理学的历史并未被物质的历史搞混淆。物理学的历史——或任何科学的历史——是其自身的一种训练。它的从事者与其说是科学家倒不如说是历史学家；它的方法和目的不同于物理学家，就像一座图书馆不同于一台直线加速器一样。比较而言，物质的历史含有内在历史成分的意思；它的短暂性与其说是在其自身训练的发展中发现的，倒不如说是在科学研究的对象上发现的。
包含内在历史的著名科学实例是生物进化论。几乎与麦克斯韦用计算语言写书的同时，达尔文却在用普通英文撰写他革命性的论著《物种起源》和《人的起源》。尽管这是专业生物学的著作，却可以当作文学作品来阅读，书中充满了文学手法——分支内容、次要情节以及润饰文字。谁能够拒绝达尔文有关蜜蜂工程技术方面引人入胜的故事、花亭鸟（bowerbird）求爱的古怪行为，或者波利尼西亚人中杀婴犯的恐怖行为的诱惑呢？
然而，与文学风格的吸引力相比，更重要的是把历史引入了生物学。达尔文以前，生物学是由分类学一统天下的，它是关于分类的静态科学。根据进化论重新解释以后，分类学获得了原动力，分类应服从于世系的法则。由于引入了时间之维，达尔文的理论把许许多多互不相干的观察现象引导到了一个具有逻辑的发展系列，就像一棵树中树干、树枝和树杈联结它的树叶一样。随着板块学说的创立，地质学也发生了相似的、意义非凡的变化。地壳曾被视作由陆地和海洋静止拼成的东西，现在却把它理群成一个具有永恒而猛烈变化的动力学系统，这一系统的历史可以在今天存在着的岩石中进行阅读。
近年来，物理学家也在自己的领域中发现了非永恒性的迹象。当然，并没有人根据表面感觉提出过物质是不可改变的论断。食物的消化、煤气的燃烧以及树木的生长，研究这些变化是化学家和生物学家的任务。但是其基质即构成胡椒牛排、无铅爱克桑（Exxon unleaded）和花旗松的原子——历来被认为是永远不变的。除了某些罕见的极端的现象以外（辐射衰变是其一例），至少对地质时间而言，这个观点是正确的。对化学家和地质学家来说，任何东西能够保持六亿年不变——例如，一个标准的碳原子——实际上可认为是永远不变了。但是由于它们涉及到有关起源的基本问题，宇宙学家和基本粒子物理学家倾向于把目光放得更远，把时钟拨回到接近宇宙的起点，他们发现碳原子在进入稳定的现阶段以前，过着完全不同的生活。
编造故事所需的证据，包括大量收集来的数据，其来源有计算机模拟、粒子加速器实验、射电望远镜、气球上携带的宇宙射线探测器以及空间探测器的天文观测等等。比如，碳原子在一颗恒星内部由三个氦原子构成，随后在恒星爆发时，抛射到外部空间。这远远发生在我们的太阳系诞生之前。对氦而言，它是由氢合成的，也是在同一恒星中，或是在150亿年前宇宙大爆炸之时；再下面，氢是由夸克构成的。的确，物质的故事中大部分戏剧性事件要被压缩到宇宙的初创时刻，这是被早期物理学家完全忽略的一段简短的插曲。
如今，我们知道了，如果我们能够飞回到初始事件中，我们将会发现：当宇宙年龄以分计算时，它沐浴在光的世界之中 · 在这之前、它应该像一颗氢弹的核——一幅氦燃烧的恐怖景象。氦是从一锅滚烫的质子和中子汤中凝聚而成的，而质子和中子则是由夸克锻造而成的。再接近万物的开端，我们将发现是等量的夸克和反夸克、物质和反物质的混合体，最后——当宇宙比1000-10秒更早时——变成了物质这一术语失去其意义的世界，因为我们所知的全部基本粒子（包括夸克、反夸克、电子、正电子、μ介子、τ轻子、中微子、中介玻色子、胶子，甚至光子）正在连续而快速地相互转化着，杂乱无章而又无定形。
作为一个戏剧性的故事，这部三分钟的史诗可与《创世纪》以及其他有关创世的神话相媲美。然而，就像历史不单单是一种描述性学科，物质的故事也不仅仅是一部引人入胜的海外奇谈；过去和现在对物质性质的认识，以及统治这两者之间相互关系的物理定律，允许人们在分析和预言中运用历史作为工具。
对分析的一个良好说明，是从物质历史的有关知识这个方向，促使人们对中微子有了认识。这些像鬼魂一样的粒子，产生于某些辐射衰变以及在太阳和别的恒星中的原子核碰撞的过程中。它们在宇宙中大量地存在，轻快地飞动着，但是从不表现出对物质的结构有任何影响。直到前不久，人们一直认为它们的丢失对世界来说变化不大，就好像人们想象的，蚊子的失踪不会使这个世界有所改变一样。然而，物质的历史教育了我们，这些看似无关紧要的粒子的遗失，将会使得宇宙面目全非。
在粒子加速器的帮助下，三种中微子已被证实了。在它们中间分辨出微妙的差异是一项既不容易又花时间的工作。它使成百上千的物理学家从事于此，而且远未完成。可是，宇宙学家已断言，中微子是在大爆炸期间组成宇宙的原始粒子汤的一部分。当时事态的钱索之一是目前我们能够观测到的氦度。氦占有我们周围物质的四分之一，是氢之后最丰富的元素。物质的历史告诉我们，今天我们宇宙中的氦丰度，主要依赖于永远存在着的中微子种类数。以这种联系的观点，氦占全部化学总量的25%，表明中微子种类数是三或四。要是存在更多的种类，原始混杂物应该更丰富且更热，这样就有更多的氦在宇宙压力锅内合成，而今天，明显地应该存在更多的氦。相反，中微子种类比现在少的话，氦丰度也会比我们今天发现的25%要小。这样，宇宙学家能对基本粒子物理学家说：也许你们会找到第四种中微子，也许不会；但不必自寻烦恼去找第五种，我们可肯定这一种不会存在。有关物质历史的知识在基本粒子的类别问题上施加了一个强有力的限制。
宇宙学的研究闯入了宇宙的过去，回答了粒子物理学家提出的问题；而粒子物理学也帮助宇宙学家预言了宇宙的未来。直到不久前，物质研究的基础之一，是假定质子永不衰变（质子和中子一起，构成了宇宙中全部原子的全部原子核）。然而，夸克相互作用的现代理论对质子的不可毁灭性提出了怀疑。这一论点并非无足轻重，因为如果质子确实衰变，那么所有的物质形态——山脉和海洋，地球和其他行星，恒星和星系一一最终将碾碎成为由中微子和电子组成的凄惨的麦片粥（我将不谈下面这不愉快的可能，在衰变发生前，引力将不让遥远的星系向外运动，而是再次将它们拉在一起，致使宇宙的自身崩溃，类似大爆炸灾难的反演）。根据现行迹象，如果质子衰变，它们平均将在比当今宇宙年龄更长的时间以后才会发生。不管它的精确的寿命是多长，关键是它与物质的毁豕相关。因此，不用奇怪，怀疑质子的非永恒性问题成了目前全世界实验的焦点。
在科学的黎明，当哲学家开始思索物理实际的性质时，物理学家和宇宙学家便没有区别了。新一代的物理学家，日益全神贯注于短时期小规模的实验室实验，将宇宙学赶到了科学之家的一间后屋，在那里，它成了天文学家无伤大雅、无关紧要的娱乐。但是这种冷遇不会持久。就像调查人的本性，必将涉及其生与死一样，物质的研究也提出T有关它的起源和命运的问题。获得了历史尺度以后，物理学已向长期存在的裂缝靠拢了。同样重要的是，忠实于柏拉图学说和伊索克拉底学说的统一正在出现。
[The Sciences，1986年8月]