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哥伦比亚大学理论物理学家、数学家,博客《Not Even Wrong》作者 Peter Woit 认为,弦论 1984 年的统一纲领,与其说是错了,不如说已经丧失了犯错的能力:额外维度的可能性太多,理论几乎能与任何结果相容。在与 Lex Fridman 的长谈中,他把同样的数学对象贯穿于物理学和数论之中,为四维几何辩护,反对几十年来不断堆叠额外维度的做法,并介绍了一种扭量理论的思路,把虚时间当作基本要素。在他看来,争论的焦点与其说是某个失败的模型,不如说是一个仍在把学生引回它早已不再相信的故事的领域。
- 1Woit 最不合时宜的观点是:我们真正知道的一切都是四维的。为了解释结构而发明的额外维度,让你不得不去解释,为什么我们从来看不到它们。
- 2他把美看作一个比值:一个想法蕴含多少非平凡的内容,与它的表述有多简单。一旦你不断往里面添附加条件,好让它做出你想要的结果,它就变丑了。
- 3Sabine Hossenfelder 把问题归咎于对美的追求,Woit 则归咎于自欺:人们爱上一个想法,然后高估它有多简单、多美。
- 4他认为,弦论最初的希望之所以落空,是因为这个思想变得空洞:它与几乎任何东西都相容,因此无法给出可以被证伪的预言。
- 5最严重的损害在数学之外:公开拒绝承认十维紧致化计划没有成功而课程和大众讨论里,它仍被当作这一派的起源故事。
- 6在扭量理论中,Woit 想把时间乘以负一的平方根视为一个基本操作,不只当成计算技巧;他认为,由此得到的结构开始像标准模型。
按章节阅读整理后的全文
物理与数学的界线是现代才有的发明
Peter Woit 是哥伦比亚大学的理论物理学家,也是弦论的激烈批评者,著有同名博客兼著作《Not Even Wrong》。Lex Fridman 开场问的,是这位嘉宾每天都身处其中的问题:物理与数学之间到底有什么区别?标准的说法很整齐:数学对抽象对象作出严格的论断并加以证明;物理则做实验,检验模型。
Woit 并不否认教科书上的这种划分,只是认为它略去了真正有趣的部分。人们在两个标签下实际做的事情本来就有重叠,而他说,正是这种重叠之处藏着最深刻的工作。把历史往前推得足够远,到 Newton 那个年代,职业的名称就合并在一起了:数学家把 Newton 当作数学家,物理学家把他当作物理学家。Woit 怀疑,Newton 自己可能会说,自己是个哲学家。
这种区分是现代的行政事实,并非古老的自然法则。二十世纪以后,两个学科都发展成了庞大的专业体系,但交界地带始终没有消失,反而越来越厚。Woit 说,他在数学系的同事各自做着形形色色的研究,而其中大多数仍然与物理学擦边。他个人感兴趣的,是重叠部分中最触及两门学科基本概念的那一小块。
最深刻的物理和最深刻的数学,一再重新发现同样的对象
Woit 关注的重叠,不是那句老口号所说的“数学为物理提供工具”。他指的是关于定律本身骨架的论断。他说,最成功的基础理论,是由一种特定的数学结构搭建起来的:几何、联络、曲率、旋量(spinor)、狄拉克方程。这些对象只是租来的计算器吗?它们就是理论本身。它们为物理学家提供了一种统一的思维方式,也正是数学家在过去一个半世纪里一直在拼接起来的东西。
Fridman 提到 Edward Frenkel 的《爱与数学》。Woit 推荐这本书,同时也承认其中的群论很难讲得通俗。Frenkel 把他热爱的数学视为数学的大统一理论,把几何、数论和表示论拉进了意想不到的接触之中。Woit 着迷的是:这种统一中的对象,与物理学家那套统一中的对象,基本上是同一批。两边最深刻的思想,看上去有着紧密的内在联系。
他对把这一切包装成日常几何很是警惕。这些观念远离我们在三维世界中长大的直觉,更接近一段漫长的学徒期,而不是三角形和立方体。正是这种神秘的气质,在他还是年轻学生时吸引了他:它像是一种可以靠学习获得的半神秘体验,只不过它真的能用。Fridman 要求他为一个五岁的孩子描绘这幅图景,他不愿假装它存在于一个你能握在手里的曲面上。几何是其中很大的一部分,他说;而近来数论中一个引人注目的转向是,这些观念自然地嵌入了四维的框架之中,也就是时空的维数。
额外维度是几十年的弯路,四维就够了
Fridman 原以为,统一需要更多的维度。Woit 的看法则相反,与统一文献中很大一部分观点相悖。他声称,我们真正知道的一切都是四维的。在基础物理和数论中出现的结构,都可以在四维中理解。几十年来,物理学家尝试在更高维度中提出理论,然后陷入一个由自己制造的问题:既然我们只看得见四维,怎么才能把多出来的维度去掉?
Fridman 反驳说,数学本来就可以在证明的途中发明抽象对象。Woit 同意这一点,然后划出了一条带着个人气质的分界线。数学家热爱一般性。面对一个想法,第一反应是问它能在多大的一般性上陈述出来,所以对大多数几何问题来说,是在一维、二维、三维、四维还是十七维中,并不要紧。物理学家则必须关心具体的例子。用额外维度来解释结构,诱惑很大;但这种尝试通常会搁浅,因为你无法解释,为什么我们只看到四维。
这里还有一个安慰奖。费马大定理在 n 等于三时,比一般情况容易得多;物理学家也得到了类似的照顾:他们生活在 n 等于四的宇宙里,不必去解决一般情形。即便是在教数学专业的学生时,Woit 也与大多数数学家不同。他专门寻找那个关键的例子,用来说明一种新技术为什么值得使用。相比之下,他对一个精确定理——究竟在什么时候成立、什么时候不成立——兴趣较小。把一个想法压缩到它发生作用的最简单情形,他说,几乎总能得到洞见。
他对例子的偏爱,并不意味着他能在三维空间里画出这些对象。即使是他的领域中最简单的情形,也不肯待在一个你可以比划着四周走动的房间里;要抓住关键,通常需要四维或更多维。他用铅笔、纸,办公室里还有一块黑板,但画出来的是一些抽象图,表示事物如何拼合,而不是一个你能走进去的世界。Fridman 觉得这很可悲,是一个头脑永远无法直接体验的谜。Woit 则把这份悲哀挪到了别处。他说,这些问题大多数都是有确定答案的。稀缺的资源是时间:你必须坐下来,花上几小时、几天、几周去钻研,你的头脑才能把握住发生了什么。生命有限,所以你要决定把它花在什么地方。
朗兰兹纲领、素数,以及一个把代数与几何焊接在一起的问题
在几个小时之内被要求举出一个美丽的想法时,Woit 几乎要开始讲群、表示论和量子力学,但他及时收住了。他为此写过一整本教科书,而他们没有那么多时间。Fridman 转而提到 Woit 的一篇论文,目标是建立数学与物理的大统一理论。Woit 说,关键主张正是他们一直在绕着讨论的那一点:过去五十年里物理学中成功的统一,与 Frenkel 那本书中的数学,是同一类数学。不应当只统一其中一边。基础物理的新思想应当深入到数学中去,而数学也应当从那些物理上的成功中汲取灵感。
数学内部把这种汇聚称为朗兰兹纲领(Langlands program)。1960 年代,Robert Langlands 注意到,数论中开始奏效的东西,可以用对称、群与表示来重新表述,而且这种表述接近几何。1980 年代和 1990 年代,几何朗兰兹纲领追问,如果忘掉数论、只看几何,同一个故事会说些什么,结果产生了新的几何洞见。几个月前,Peter Scholze 和 Laurent Fargues 发表了一篇重要论文,把一个关于某个素数附近行为的局部数论问题,转化为几何朗兰兹学者一直在做的那类纯几何。他们通过推广数学,重新表述了这个问题,而且行得通。
Fridman 的工作离理论计算机科学较近,他说自己还是听不到这首音乐,这让他感到难过。Woit 并不安慰他。即便是大多数数学家,也并不真正理解这些。真正完全掌握这一切(包括 Scholze 和 Fargues 那篇论文)的人,数量非常少。与数学家和物理学家交谈,很多人会承认同样的尴尬:这些材料就在他们自己的领域里,他们也有博士学位,但它显然仍远远超出了他们的理解。
还有一个较小的想法,Woit 说,直到他开始教数学课,他才意识到自己一直没弄明白,为此颇为尴尬:代数与几何是怎样紧紧锁在一起的。每当有人给你一个代数,即可以相加和相乘的对象,你都应该问一问,它是不是某个几何空间上的函数的集合。整数看起来是最不具几何性的代数,但它们其实是素数空间上的函数:给定一个整数,你只需对某个素数取模,就得到它在该素数处的取值。10 在 2 处取值为 0,在 3 处取值为 1,依此类推。反过来,给定一个空间,不要盯着它的点,而是研究定义在它上面的函数。这种双向的运动,是代数几何的基础。现代数论的大部分,以及相当多的几何和拓扑,都建立在它之上。Woit 称它美,是因为它用非常简单的形式,打包了巨大的威力。
美是压缩,而爱上一个想法,正是它变丑的途径
Fridman 请他把美形式化。Woit 给出的工作定义很操作化:一个想法之所以美,是因为它把巨大的威力和信息打包进了非常简单的形式。这几乎可以度量:这个想法能告诉你多少非平凡的东西,而你又能多简单地把它表述出来。你也能看到一个想法变丑:它做不到你想要的,于是你往里添一点别的东西,然后一直添下去,直到得到你想要的结果。这就是露馅的信号。
给定两个理论,一个简单,一个复杂,哪一个更有可能刻画现实的结构?Woit 说,历史有利于那个更简单的,而且往往是以一种出人意料的方式更简单。真正的好理论,理解透彻之后,比你预期的要简单得多。他自己相信,宇宙中有某种东西是简单的,尽管我们的头脑有限,可能永远只能看见我们有希望看见的那一部分世界。
Sabine Hossenfelder 的书同意最终的答案会是简单的,并主张物理学家对美和简洁的某种局部偏好误导了他们。Woit 认真读了这本书,既有很多不同意的地方,最后又发现两人在结论上是一致的。他并不认为美是罪魁祸首。物理学家说“数学”时,常常指的是复杂的计算,有趣的想法反倒被忽略了。真正的失败模式,是坠入爱河。你有了一个想法,觉得它很棒,然后像任何恋爱中的人一样,确信你所爱的对象比别人想象的更美。常见的情况是,人们骗了自己:以为一个较弱的想法,比它实际上更简单、更美。
物理学仍有一个外部的检验:实验。如果一个简单的想法失败了,而一个更复杂的版本成立,那就可能是世界的真实样子。Hossenfelder 强调,Woit 也同意,正在发展更好理论的人,应当把精力集中在自洽性上,而不是一个想法感觉美不美。暗物质和暗能量正是我们所见世界与理论之间的不一致之处。对于量子引力,因为效应极其微小,传统的路线一直是寻找一个完全自洽的量子力学加广义相对论模型。Woit 说,危险在于,每一个纲领都能在自洽性上取得成功。他认为,弦论大致就是这样发展的:它找到了一个自洽的量子引力理论,然后又发现了 10^500 个解,这是一个实际上无穷的集合,实验无法区分它们。自洽是必要的,但还不够。
弦论 1984 年的希望,消解成了一个与什么都相容的故事
被问到弦论究竟是什么,以及他的博客为什么称它“连错都算不上”(not even wrong),Woit 先提醒说,这个词现在很难说清楚了。它原来的含义更清楚。从 1984 年起,人们感到,他们找到了一个统一标准模型与引力的量子理论,办法是把在时空中运动的粒子,替换成一维的环,即弦,它具有无穷多个自由度。这种量子理论只有在时空是十维的情况下才能讲得通。于是,你必须把其中六维去掉。
1984 年和 1985 年令人兴奋的希望是,一致性会迫使这六个维度成为丘流形(Calabi-Yau manifold),而且可选的丘流形屈指可数。选择一种有限的把六维空间变小的方式,就能得到一个看起来像真实世界的有效四维理论。这个故事的长远走向,也是 Woit 那本书的重点,是这一构想失败了。最终,把六维变小的方式太多了。你永远无法把这个想法固定得足够好,从而导出可以证伪的预言。起初它看起来很好;人们看得越多,它的能力就越弱。
因为核心想法并没有真正奏效,人们不断尝试新东西,在数学和物理的丰富空间里四处游荡。其中产生了一些漂亮的数学,包括二维共形场论,以及在一维空间加一维时间中具有巨大对称性的量子场论,其中部分与朗兰兹纲领中出现的数学相同。Woit 的抱怨是一种反向关系:新想法越有趣、越有成果,它就越不像真实世界。他写过的技术性漏洞,是微扰的定义。微扰弦论实际上只在十维下成立。要去掉其中六维,你必须假设一些超出你所理解的表述之外的东西,而最简单的这种假设,即丘流形假设,并没有奏效。
紧致化的意思,是宣布六个维度小到我们看不见。数学上的麻烦是,“所有可能的六维空间”几乎是一个无法回答的问题;如果没有非常强的原则来挑出特定的那些,你就能得到你想要的任何结果。Woit 指出,整个额外维度理论的目的,是让它们的效应观测不到,这本身就是一个可疑的计划:你添加了大量东西,然后解释为什么我们看不到它们。实验是可以去看的。额外维度会改变短距离上的引力平方反比律;人们已经测量过,还没有看到失效。你总可以说,额外维度还是更小。Fridman 对新的观测工具留了一扇门。Woit 没有把门砰地关上,但这类手段至今还没有奏效。
标准模型好用得过分,丑陋从希格斯机制开始出现
Fridman 问起 Ed Witten,他常被称为当今最杰出的数学家与物理学家之一。Woit 最早是在自己做博士后时认识他的,称他是一位了不起的人物,比几乎任何人都聪明得多,也勤奋得多,这种组合令人生畏。Witten 为数学领域带来了革命,也改变了数学与物理之间的关系。Woit 认为,他最伟大的工作,大多与弦论无关,甚至毫无关系。Witten 没有诺贝尔奖,而许多远不如他聪明、勤奋的人却有。Woit 的解读是运气和时机的问题:这个领域已经变得困难得多,无论多聪明的人,都没有找到一个足够有物理意义、足以赢得诺贝尔奖的新想法。Witten 确实因数学工作获得了菲尔兹奖,这对一个来自物理界的人来说,在过去几乎不可想象。
标准模型大约在 1973 年成形,它极其成功。当年建立它的许多人都获得了诺贝尔奖。此后,寻求更好、更统一理论的努力都没有成功。这个理论太好用了。Witten 与弦论想做的,是自 1973 年以来没有人做成的事情。被问到标准模型哪里不对,Woit 先列出了那个常见的头条:引力不在其中,人们想要一个包含引力相互作用的统一量子场论。然后他指出了另一个污点。撇开希格斯场不谈,理论的其余部分受到严格约束,自由参数很少,只有几个整数决定了理论的样子。而为了让它成为描述真实世界的理论,引入希格斯之后,会出现 20 或 30 个参数,它们告诉你质量是多少,以及会发生什么。
一种回应是,世界就是这样,或者我们生活在多元宇宙中,这些数字在每个宇宙中都不同。另一种回应是 Woit 觉得更合理的:这种杂乱是一条线索,希格斯从何而来,存在一个更深的想法可以解释这些数字,而人们应当去寻找它。扮演魔鬼代言人时,他愿意承认弦论有这一点价值:它是数学和物理某些部分的思想富矿。Witten 和其他人说,一个如此富有启发性的想法,必定有某些正确之处。在 Woit 看来,这是他们最有力的论据。但它并不等同于一条通往万物理论的邻近路径。从未有人做出过人们期待的非微扰理论。与“弦论学家”争论,已经变得古怪地令人沮丧,因为这个术语越来越说不清楚。有些用这个词的人,从未研究过包含任何弦的理论。
问题在于一个不肯承认最初构想已经失败的学派
Woit 说,在社会学上发生的是:一个相当明确的提案失败了,人们朝四面八方分散,而“弦论学家”就成了一个部落标签,指代那些在这一谱系中受训的人。Fridman 反驳说,语言是会演变的,这个词现在可能指更广义的、在高维中统一定律的努力。他指出,神经网络也曾一度时兴、又一度冷落,而“深度学习”往往只是对当前有效之物的社会学标签。Woit 承认这种模式,但拒绝把一切混为一谈。最初的理解是具体的:十维超弦在六维上紧致化。而在他看来,真正糟糕的,是很难让人们至少在公开场合承认,那是一次失败。
事实上,人们已经停止了那个紧致化计划,转而做更有趣的事情。但公开场合,他们仍在谈论弦论,并把 1984 年的那个想法视作部落的起点。研究生们仍然在修相关的课程。公众仍然把它当作指引性的灵感。Woit 说,把一个从未成功的东西当作自己的起源故事,会扭曲整个进步的希望。在他看来,这比任何一个计算都糟糕:这个领域缺乏对失败之处的透明度,因此下一步就没有坚实的立足点。
他为什么确定最初的构想已经失败?它很诱人。当时看来,只有少数丘流形可以奏效,而且某个特定的六维空间上的特定模型,就能给你一切。Witten 和其他人激动是可以理解的。随着人们了解得越来越多,他们发现,可以用这六维做的事情越来越多。失败的模式是空洞。你可以塞进量子力学、引力,任何你想要的东西。这个想法最终什么也没告诉你,因为它与几乎任何东西都相容。弦论学者现在辩称,约束或许仍会出现,或者我们生活在多元宇宙里,一切在某种意义上都是真的。这些都是抓住不放的办法。对于一个万物理论,Woit 仍然要求它与现实世界有接触:出现一个意料之外的实验结果,或者有办法计算那些尚未解释的数字。那才是金标准。
“万物理论”解释不了一切,框架越做越大,只会越陷越深
万物理论是物理问题、数学问题,还是工程问题?Woit 猜测,答案是物理与数学的结合,它并不是一道只要有更多算力就能算出来的明确计算题。我们可能缺少物理思想、数学工具,或两者兼缺。如果理论包含引力,它就应该描述黑洞,而量子引力研究的一大焦点,正是黑洞与量子力学相遇时出现的悖论。这个口号在还原论的意义上追求的,是对所有正确对象及其在最基本层次上相互作用方式的描述。从那里走到明天的天气,则是另一类问题,也许是工程问题,也许是新的科学,也许是机器学习。
Fridman 不喜欢这个名字里的狂妄自大。一个关于基本定律的理论,并不能解释为什么食物好吃,也解释不了生命、心理或人工智能。每一个层次都需要它自己的“万物理论”。Woit 完全同意。这个术语不好,也很狂妄。如果你只有那个基础理论,就想弄清楚万物如何从中涌现,那是没有希望的。不同的层次需要完全不同的思想。他引用 Philip Anderson 的口号:多者异也(more is different)。即使你完全理解每一个部件如何与其他部件相互作用,整体的集合会做什么,又是另一个问题。
Stephen Wolfram 的物理学项目,即由超图上的简单规则涌现出空间与时间,几乎得不到 Woit 的任何同情。他花了一点时间看了看,没有看到它能去向哪里。如果世界的底层是元胞自动机,那么他整个职业生涯中美丽而强大的几何思想,就只是从某种头脑简单的东西中随机涌现出来的幻象;而他没有看到任何严肃的证据。从一种数学视角看,量子力学已经尽可能简单:你在量子理论中写下的对象,正是数学最深层次中的那些对象。元胞自动机并不适合这些结构。Fridman 认为,判断标准不应该是这个纲领能否解决一个物理问题,因为我们缺乏描述复杂行为如何从简单规则中产生的好数学。Woit 同意,这确实是一个很伟大的问题,也许有一天会与他觉得富有成果的东西相连。但他不会再花更多时间在它上面。时间和有限的生命,替他做了决定。
在 Woit 看来,Eric Weinstein 的几何统一论和 Garrett Lisi 的 E8 理论,与弦论栽在同一个地方。你把一切放进一个更大的结构,然后就无法再回到标准模型。我们真正看到的群很小:U(1)、SU(2)、SU(3)。1973 年后不久,人们几乎立刻就把它们塞进 SU(5) 或 SO(10) 之中,面对同样的问题:为什么世界没有显示出那个更大的对称性?为什么更多物理学家没有仔细去看 Weinstein 或 Lisi?Woit 曾听 Weinstein 当面解释过,也看过论文。要真正弄清楚到底发生了什么,需要他没有的时间。作为弦论批评者的一个丑陋副作用,是邮箱:每天都有人写信来,说既然他不喜欢弦论,他一定会同意他们的万物理论。这些信大多来自不了解自己在做什么的人。从这里到认真的尝试,之间有一个连续的谱系。在某个时刻,他仍然必须停下来。
在扭量理论里,一个点就是一个光的球面,旋量早已在那里
直到最近两年,Woit 才真正理解 Roger Penrose 的扭量理论,并看到如何用它做些事情。一个想法是对时空中“点”究竟是什么,给出另一种解释,而且这种解释只在四维中真正奏效。不把点当作基本的,而是用扭量来工作。物理自由度生活在光线上。问问你睁开眼睛时真正知道什么:你看见的是一个球面,即进入你眼睛的光线所构成的球面。Penrose 的主张是,时空中的一个点就是那个球面。你要在这些球面的空间上表述物理。
Penrose 和其他人建立了一个美丽的形式体系,用来在通常的语言与扭量空间之间往返。一些东西运作得很好。到了 1980 年代和 1990 年代,他们在某种程度上陷入了停滞,有点像弦论学家:这些想法可以沿着有趣的方向发展,但没有产生对物理的新洞见。Woit 为之兴奋的,是他认为确实在这个方向上奏效的一种做法。从数学上说,你必须用复数来思考,而不仅仅是实数,这对数学家来说很自然,对其他人则较难。在最简单的情形中,扭量空间是四个复维度,而时空中的一个点,是其中一个二复维的平面。当你在时空中移动时,这些平面也随之移动。
旋量在物理和数学中各自独立地出现,正是它们让这次改写变得有回报。物理学家在研究量子力学时发现了一种二重性:把电子放进强磁场中,会得到两个能级而不是一个,而且分裂随磁场增强而增大。粒子不再由一个复数描述,而是由一对复数描述。数学家则问,在三维中什么可以被一致地旋转,于是找到了向量以及由向量构成的一切,然后又发现了另一种无法由向量构造出的对象:由两个复数描述的旋量。你可以由两个旋量造出一个向量,却无法由向量造出一个旋量。这是一个较低层的几何,即旋量几何,它依然大多被研究生课程跳过,因为如果你的整个框架都是向量,它就很难被正确地处理。
把旋量转过 360 度,它会变成原来的负值,回不到原样。Fridman 想象一个向量沿莫比乌斯带走了一圈,结果倒着回来了。Woit 说,这幅画面没能抓住要点。最简单的描述是两个复数,也就是四个实数;而且它们是复数,这一点至关重要,因此从根本上阻止了直观的可视化。在扭量理论中,这个谜题几乎变成了同义反复:一点上的旋量空间就是该点本身,即你在定义时空位置时已经用过的那个复二维平面。没有扭量时,描述电子需要一套复杂的仪式;有了扭量,你想要的东西就已经是你描述一个点的方式。这就是 Woit 认为这个纲领有前景的原因之一。它不只是看起来漂亮,在某些地方它还让物理变得更简单。
把虚时间当作基本要素,别只当成技巧
他真的希望这会引向一个万物理论吗?他确实希望。他认为没有人从这个角度看过的部分,是量子理论如何处理时间。一个标准的操作,是把时间坐标乘以负一的平方根,使其纯虚。在普通时间中,公式是奇异的:即使是简单的问题,也需要从正确的方向取精细的极限,否则会失败。代换之后,公式变得简单得多,行为也好得多。Woit 直到最近才体会到,这一改变如何剧烈地改变了理论的结构,包括对称性的作用方式,而那与他最初的预期完全不同。
人们通常把这一步当作让公式成立的数学技巧。而他的提议是,把这个技巧真正当作基本的东西。扭量理论,他说,让你可以同时谈论普通时间和乘以负一的平方根的时间,两者都适用。最后你会得到很像标准模型的结构。这是整场对话中,他听起来最不像批评者、最像一个手上有他相信能成功的工作的人的一段。
Fridman 请他正式表态:二十年后,诺贝尔奖会不会颁给与万物理论直接相关的成果,弦论会不会就是其中之一?弦论绝对不会。他不愿意打这个赌,他怀疑即使现在去问弦论学家,有些人也会说不会。二十年前,Michio Kaku 还在公开打赌时,有些人会接受这个赌局;而在 1984 年,一大批人会说“当然”。至于其他万物理论能否成功,他仍然觉得比较不可能,主要原因是,要做更高能量的实验变得越来越难。对撞机技术比人们的想法更容易预测。他声称,二十年后,你会有 LHC,在同样的能量下数据量多出一个数量级,却不会有任何更高能的加速器正常运行。机器学习会帮助解决技术问题,但不会彻底改变物理学家看待基础理论的方式。量子计算机或许能解决 Philip Anderson 提出的问题,即那些能写下却算不出来的强耦合行为。但它们不会告诉你正确的基础理论是什么。
实验救不了你的时候,你讲给下一代的故事才是真正的风险
他觉得模拟假说有用吗?不太有用;它没有引向他能用上的任何地方。Fridman 关心的是那些你无论如何都会待在其中的世界的工程学。Woit 愿意把它们称作人类的迷人问题,然后重复一遍贯穿这次访谈的约束:生命太短,他很高兴别人在思考这些。外星人也得到同样的耸肩。他不知道有多少智慧文明存在。除非政府在隐瞒什么,否则目前还没有证据,也谈不上有什么特别的阻碍。他小时候从天文学和科幻小说开始;多年来,他所学到的真正科学,比小说更怪异,也更迷人,于是他就很少再读科幻了。
他会推荐的书,不是那些把弦论当作胜利来讲的流行读物。Heisenberg 谈量子力学诞生的著作;Robert P. Crease 和 Charles C. Mann 写的《The Second Creation》,讲述了直到 1973 年标准模型成形的历史。他说,1973 年之后真正奏效的东西并不多,所以讲述 1973 年以来那些辉煌岁月的书,大多是在颂扬其实并不管用的东西。只要讲解诚实,让孩子们兴奋当然是好事。但让他们为错误的想法兴奋,他认为会损害科学事业的声誉。他的一个非常具体的抱怨是,有些人上播客,告诉世界弦论是巨大的成功。这并不是事实,而当公众意识到这一点时,科学的公信力就会受损,这是一个真实的社会问题。
高中生怎么看弦论,他并不太在意。真正重要的是哥伦比亚、哈佛或普林斯顿最优秀的本科生和研究生怎么想:他们读哪些教科书,听到的关于这个领域将去向何方的故事是什么,以及他们是否被误导,相信必须学会那个故事才能工作。Fridman 补充说,思想的多样性很有力量,在一个思想角落里停留几十年,即使这个想法后来证明是更大东西的一部分,也是不健康的。Woit 同意,并提到 Hossenfelder 以及 Lee Smolin 对研究如何组织的看法。谦逊能让你知道自己什么时候错了。但如果你认为自己能取得进展,也需要相当的狂妄自大。你两者都需要,而且必须学会切换。
被问到生命的意义,Woit 注意到,人们向物理学家提出这个问题,物理学家会写书、教课程来回答,却从不会向数学家提出这个问题。如果公众意识到,许多理论物理学家所做的事,与数学家所做的事区别其实很小,他们或许会看出,在那个角落里寻找生活智慧有些误入歧途。他过着一种愉快而优越的生活,没有经历过许多人问生命意义时所指的那些挑战,所以他不是合适的人选。他 64 岁了。前方的路大概比身后的短,这使他想完成一些可能因为时间不够而错过的事情。日常里,他享受愉快的生活,包括数学,也常常觉得事情进展得不错。Fridman 以 Richard Feynman 收尾:第一原则是你不能欺骗自己,而你自己恰恰是最容易被欺骗的人。
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