别相信万物理论

2015-02-26 23:40:13
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大学一毕业,我就知道我想研究什么了。
 

事实是,大学没有毕业我就知道我想研究什么了,那就是万物理论。1979年,温伯格等人因建立了一个理论——该理论可以统一解释电磁现象以及原子核的β衰变——而获得诺贝尔奖。不久,我在北大靠近三角地的新华书店看到一本杂志,介绍了这个高大上的理论,立刻被深深地吸住了。 

第二年,梁羽生的《萍踪侠影录》在大陆出版,这是在大陆出版的第一部香港武侠小说,我又在北大新华书店看到,买了下来。

那本杂志和那本武侠小说决定了日后数年时间我的志向:研究统一物理世界各种现象的万有理论,以及阅读所有香港的武侠小说。 

毕业后,我来到中国科技大学,师从方老师。过了三年,也就是1985年,应方老师之邀,霍金第一次访华。一天,在中国科大的水上报告厅,我用结结巴巴的英语向霍金等人报告了我们在他的“无界理论”中计算宇宙早期黑洞生成率的结果,他有些怀疑,我给他看了我的计算草稿,他貌似打消了怀疑。

又过了若干年,我才真正明白当时他为什么怀疑,因为我们的结果似乎可以从他早期的一个计算得到,但我们的解看上去与他们的解没有关系。其实,直到今天我也不知道两者之间是否存在任何关系,因为我不怎么相信他的“无界理论”了。 

是的,这个“无界理论”就是霍金传记片《万物理论》里提到的那个宇宙无界(无边)理论,霍金认为宇宙没有一个开始,宇宙在时间上没有起头,宇宙是从虚无中通过量子起伏突然蹦出来的。

别相信万物理论

1985年那个报告当天的晚上,我们陪霍金以及他的护士(还有他的学生)一起看了杂技。我怎么也没有想到,五年后霍金会和那个护士结婚,这位外表不具有什么吸引力的护士就是伊莱恩·梅森。 

传纪片《万物理论》最大的成功是饰演霍金的演员小雀斑的成功,他因成功扮演一个患了卢伽雷氏症病人成为本届奥斯卡最佳男主角。今天我在网上下载了这部片子,随后认真看了一遍。作为故事片,该片除了讲述一个奋斗故事以及一个爱情故事,其他表现平平,是一个无功无过的典型好莱坞电影。

现在,我该停下来解释一下标题了。 

标题的真正含义是,请别相信电影《万物理论》传达的主要信息,那就是霍金一直在寻找一个万物理论,关于这一点,我们后面再谈。另外,我最想吐槽的是,这部片子写了霍金和他第一任夫人的恩爱,而只字不提他们在1990年离婚的事。有人说,简·霍金相信上帝,而霍金本人否定上帝的存在,处处表现出对上帝的不敬。电影却影射简·霍金精神出轨,而霍金是个受害者。

有人问我,霍金在只能动三个手指的情况下,怎么还会爱上护士,不仅如此,怎么还对很对其他年轻女士感兴趣? 

其实大家不知道,荷尔蒙的旺盛与否,与创造力有极大关系,特别是那些从事抽象理论工作的人,以及一些艺术家,如毕加索和齐白石。我们都知道,毕加索在70多岁还生了女儿,齐白石更厉害,80多了还生孩子。

别相信万物理论

以上是题外话。回到标题,“别相信万物理论”还有一层意思,就是所谓的万物理论,可能并不存在。 

世界上最大的问题是,万物为什么存在?在人群之中,估计只有不到百分之一的人思考过这个问题,这些人里面一部分是理论物理学家,一部分是哲学家,还有一部分可能是有过自杀念头的人。当你失去生活的意愿时,你会怀疑存在的价值,然后会有一个念头自然地蹦到头脑中去:存在是什么鬼东西,世界为什么存在?

世界上仅次于最大的问题的第二大问题是,世界为什么是这个样子的,而不是别的样子?这就是万物理论想解释的问题了。假如真的存在一个理论可以解释世界上的万物,当然首当其冲的就是解释万物为什么是这个样子而不是别的什么样子。 

有一个理论叫超弦理论,我研究了接近三十年,最近我对该理论的态度越来越悲观,我觉得,要么这个理论根本不是我们这个世界的理论,要么这个理论根本无法在一千年内被证实——有点像古希腊人的原子论,古希腊人无法证实,直到29世纪初才被人类证实。

我无法细细地解释为什么超弦理论很可能不是万物理论。我只是想表达一个感受,经过数千名物理学家的几十年的努力,万物理论距离我们还很遥远。我和霍金本人一样,相信宇宙有一个自圆其说的解释,这个解释却不一定解释万事万物,它只解释宇宙从哪里来,不能解释宇宙这部大机器的所有零件以及零件之间的搭配。 

最后,让我们从物理学角度批评一下电影《万物理论》的错误。我列出以下几点:

第一,对于万物理论的追求,当然起源于爱因斯坦,是这位老人家最早追求一个“描述万物的方程”的,而不是霍金。但是,如果我们细抠细节,从爱因斯坦到上世纪70年代之前的任何物理学家,都没有人认真追求一个统一一切的理论。真正追求万物理论的人始于那些在1976年写下所谓“超引力方程”的人,也不是霍金,更不是1963年的霍金。

第二,  霍金本人对物理学的最大贡献该片居然没有提到,就是黑洞不黑,黑洞会发光,虽然极其微弱。霍金本人从来没有认真研究过万物理论,不论是超引力还是后来的超弦理论。不过,他是超引力和超弦理论的真正支持者。

第三,  我们真的不知道万物理论是一个方程,还是一组方程,甚至根本不是一组方程,而是别的什么。当然,和电影纠缠这种细节没有必要。

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名家简介
李淼简介:
男,1962年10月出生。中国科学技术大学交叉学科理论研究中心教授,研究方向包括超弦理论、量子引力等。
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