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弦理论家

2012-05-10
弦理论,量子
弦理论家

我想在弦理论上讲几句。只讲几句,是因为我对弦理论知之甚少。我从来没有劳心费神地学习这个理论,或自己花功夫去研究它。但是,当我在普林斯顿研究所有一个家时,我周围环绕着弦理论专家,我有时能听到他们之间的谈话。偶尔,我也能明白一点点他们谈话的内容。有三件事情是显而易见:第一,他们正在做第一流的数学,从而让迈克尔?阿蒂亚(Michael Atiyah)、伊萨多?辛格(Isadore Singer)这样的领袖级纯数学家也爱上弦理论,它开启了一个有新想法和新问题的全新数学分枝,最不寻常的是,它赋予数学一种解决老问题的新方法,这些老问题以前是不能解决的;第二,这些弦理论学家认为自己是物理学家而非数学家。他们相信自己的理论描述了物质世界的一些真实东西;第三,还没有任何证明显示这个理论与物理学相关。这个理论至今尚未被实验所证明。这个理论还在它自己的世界里,远离物理学。弦理论学家们付出艰苦努力,试图演绎这个可能在真实世界里被检验的理论的结果,但至今尚未成功。

我的同事爱德华?威腾(Ed Witten)、胡安?马尔达西那(Juan Maldacena)和其他创建弦理论的人,都是鸟,他们飞翔在高高的天空,俯览远隔千里的众山全貌。在世界各地的大学里,几千名在弦理论上埋头苦干的谦卑实践者是青蛙,他们探索那些鸟们在地平线上第一次看到的数学结构的细节。我对弦理论的忧虑是从社会学角度而不是科学角度。成为发现新联系和探求新方法的第一批几千名弦理论学家之一,这是一个光荣的事;但成为第二批或万名弦理论学家之一,则不是一件光荣的事。今天,世界各地分布着上万名弦理论学家。对第1万名或第2000名科学家来说,情形是危险的。不可预测事情可能会发生,比如形势变化,弦理论不再时髦。这样的事情也可能发生:9000名弦理论学家可能会失业。他们在一个狭窄的领域接受训练,在其它科学领域可能无法被聘用。

为什么如此之多的年轻人被弦理论所吸引?这种吸引部分可能是智力因素。弦理论如此大胆、在数学上如此高贵。但这种吸引也可能是社会因素。弦理论吸引人的原因是它能提供职位。那么,为什么弦理论领域能提供这么多的职位呢?因为弦理论是廉价的。如果你是某个偏远地方的大学物理学主任,没有多少钱,你无法承担建造一个做物理实验的现代化实验室,但你有能力聘请几位弦理论学家,因此,你提供了几个弦理论的职位,这样,你就拥有了一个现代化的物理系。对提供职位的系主任而言、对接受这些职位的年轻人而言,这是多么大的吸引力!然而,对年轻人和科学的未来而言,这是危险有害的情形。我并不是说我们应该在年轻人发现弦理论激动人心时劝阻他们不要从事这项研究。我的意思是我们应该给他们可替代的选择,让他们不致于因经济需求而被迫进入弦理论。

最后,我想谈谈我对弦理论未来的推测。我的推测可能是错的。我从来没有幻想过我能预测未来。我告诉你们我的推测,只是想给你们一些思考的问题。我认为,弦理论不可能完全成功或完全无用。所谓完全成功,我的意思是它是一种完全(完整?)的物理理论,解释了粒子和其间相互作用的所有细节。所谓完全的无用,我的意思是它保留了一种纯数学的美丽。我的推测是,弦理论将在完全成功与完全失败之间的某一处终结。我认为它应该类似于李群,这是索菲斯?李(Sophus Lie)在19世纪为经典物理创建的一个数学框架。所以,只要物理学保持其经典性,李群就是一个失败。它们是一个寻找问题的解决方案。但另一方面,五十年后,量子革命改变了物理学,李代数找到用武之地:成为认识量子世界对称性中心作用的关键。我期望今后五十年或一百年中,物理学的另一场革命会引入我们今天一无所知的新概念,这些新概念将赋予弦理论一种全新的意义。在此之后,弦理论会突然发现自己在宇宙中应有的位置,提出对真实世界可经测试的陈述。我警告你们:这个有关未来的猜测可能是错的,它本身具有证伪性的美德,(科学哲学大师)卡尔 波普尔(karl Popper)说,这正是科学命题的特点。 明天,它可能会被来自大型强子对撞机的新发现所推翻。
英文原文在http://www.ams.org/notices/200902/rtx090200212p.pdf ,from Aries
2. 本文翻译者不知道是哪位大侠,我摘自emuch的数学版
选自《著名数学家弗里曼·戴森的演讲:鸟和青蛙》
著名数学家弗里曼·戴森的演讲:鸟和青蛙
图灵-数学家
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