天气早知道|如何倾听宇宙的声音?现代数学匡助揭示其最深处的秘密( 二 )


然而 , 当时他的同寅中鲜有人认可这个观点 , 哪怕是爱因斯坦最狂热的崇拜者也对此嗤之以鼻 。 他的毒舌朋友沃尔夫冈·泡利甚至指责他抛弃了物理学:“我应该恭喜你(或者应该表达哀悼?)成功转向了纯数学领域……为了能让你(现在的)这个理论准时步入宅兆 , 我就不再刺激你 , 并让你浪费时间来反驳了 。 ”对于这类评论 , 爱因斯坦一概置之不理 , 他只是沿着自己的小径孤傲前行 , 他也没能拿出什么成果来证实这番努力有所收成:他成了现代物理学的堂吉诃德 。 爱因斯坦于 1955 年逝世后 , 顶尖物理学家们达成了一个共鸣:爱因斯坦的这个方法彻底失败了 , 这表明大家对他的批评并没有错 。 然而 , 后来理论物理学的发展证实 , 这个结论下得太早了 。
【天气早知道|如何倾听宇宙的声音?现代数学匡助揭示其最深处的秘密】
天气早知道|如何倾听宇宙的声音?现代数学匡助揭示其最深处的秘密
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固然爱因斯坦不应该忽略亚原子层面物质理论的进展 , 但在某一方面 , 他仍是要比很多批评者更有远见的 。 20 世纪 70 年代中期 , 也就是爱因斯坦逝世 20 年后 , 几位杰出的物理学家追随着他的脚步 , 试图运用纯思惟—以数学为基础—构建扎实但不免有瑕疵的理论 。 当时 ,我仍是一名刚入行的研究生 , 对这种纯粹在脑海中展开研究的策略相称警惕 , 并且相称确信这条路走不通 , 终极必将一无所获 。 对我来说 , 理论物理学家显然应该让实验发现指引他们前行的道路 。 这是正统的方法 , 并且的确在理论物理学家发展亚原子层面的现代理论时立下了汗马功劳 。 这套理论后来成为粒子物理学的尺度模型 , 那简直就是一个奇迹:尺度模型以寥寥数条简朴的原理为基础 , 很快就取代了此前所有想要描述亚原子粒子行为的尝试 。 这个模型漂亮地解释了每个原子的内在运作机制 。 当时我还没完全意识到自己有多幸运:我就端坐在大教室的后排 , 观看这部史诗般的当代物理学戏剧上演 。
我记得自己在那些年里参加过几十场以新颖理论为主要内容的研讨会 。 那些理论看上去的确令人印象深刻 , 但只是大致与实验结果相符 。 然而 , 这些理论的拥护者显然颇为自信 , 觉得他们发现了某种重要的东西 。 这种自信部门来自这些理论运用了有意思的新数学工具 。 对我来说 , 这种做物理研究的方式看上去比较希奇 。 我觉得更好(而且是好得多)的方式是去倾听大自然告诉了我们什么 , 一大理由是大自然从不说谎 。
我感觉到一股新风已吹来 , 但据我所知 , 风向朝着我不怎么喜欢的数学方向 。 从个人角度说 , 我但愿这股新风逐渐止歇 , 但我又错了 。 20 世纪 80 年代初 , 跟着关于亚原子粒子之间作用力的实验所带来的新信息逐渐减少 , 这股新风越吹越盛 。 出于上述原因 , 更多的理论物理学家转向了以数学为辅助工具的纯推理式研究 。 这给基础物理学带来了一个新方法—弦论 。 这个理论假设宇宙的基本要素并非粒子 , 而是极小的弦 , 企图以此在最精细的层面上对大自然进行同一的描述 。 理论物理学家在这个理论上取得了一些进展 , 但尽管他们付出了巨大的努力 , 仍没能给出实验物理学家能够检修的猜测 。 于是 , 像我这样的怀疑论者就开始以为 , 事实会证实这个理论无非就是一个用数学工具写就的科幻小说 。
然而 , 令我震动的是 , 很多顶尖理论物理学家并没有由于这一理论显然缺乏直接的实验证据而就此止步 。 他们反复强调这个理论的潜力 ,以及它与数学联系关系的深度与广度 , 有许多联系关系甚至对世界顶尖数学家都具有启示意义 。 这种深入、广泛的学科交叉进一步推动了理论物理学家和数学家之间的合作 , 并且产生了一系列令人兴奋的结果 , 尤其是对数学家来说 。 不仅物理学离不开数学 , 数学也离不开物理学 , 此刻这个道理比以往任何时候都更加清晰 。


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