连错都谈不上
2020-01-14 07:10:00 来源:长江日报

诺贝尔物理学奖得主莱德曼有一次去听威滕做的超弦理论报告,威滕一表人才,口才极佳,又是弦论的盟主式人物,所以他的学术报告讲得娓娓动听,天花乱坠,末了又像《老残游记》里王小玉说书,“正在撩乱之际,忽听霍然一声,人弦俱寂。这时台下叫好之声,轰然雷动”。莱德曼什么阵仗没见过,什么报告没听过,可还是头一遭遇到这种情况,他像个铁粉丝、小迷弟一样激动地冲回办公室,想把听到的内容转述给同事,他一路小跑一路回味,走到办公室门口,大部分内容却都忘了,只能对着同事期期艾艾。在自传里,他感慨说,狡猾的演讲者能让所有不明白者觉得明白了。

和威滕同为普林斯顿高等研究院教授的戴森也记录了一次威滕的超弦理论演讲,不过他用了皮里阳秋的笔法,他形容说,威滕的演讲“物理思想雾暗云深,数学技巧眼花缭乱。结束时,全场一片寂静,无人敢站起来发表评论,甚至提出疑问。主持人只好散会,大家怏怏走出报告厅,人丛里一个声音突然问道:这只是另一个时髦的玩意儿,还是事实果真如此?

谁说物理学家的文笔不好?戴森想表达超弦理论“只有数学没有物理”的主题,却以小见大,写来主次分明,正面着笔,侧面烘托,借他人之口浇自己块垒。

弦论及后来的超弦理论是数学和物理学纠结关系的一个缩影。刚开始物理学有了数学的加持,以为利器在手,“宝刀屠龙,号令天下,莫敢不从”,后来才发现,哪儿是加持,简直是挟持、劫持,搞出来的物理学理论,啥都有,就是没有物理,文胜于质,虚胜于实,理论很漂亮,却无从验证。

数学带着物理学走进了“形而上学的王国”,另一位诺贝尔物理学奖得主维尔泽克讲了个小段子:

甲对乙说,我刚才有个了不起的想法,所有物质和能量都由颤动的细微弦组成,怎么样?乙说:ok,你什么意思?甲说:我也不知道。

他解释说,形而上学的王国,是没物理的数学物理,就好像玩儿飞镖,先向墙上扔飞镖,然后把靶子插在飞镖打中的地方。

物理学的本质是关于真实的认知,我们说的务实;数学的本质是关于思维的游戏,我们说的务虚。虚实之间,彼此总要有些分际。但自从20世纪以来,相对论、量子力学很多地方颠覆了自然虚实的界线,而且很多物理学发现都是先有理论、公式,后有现象、实证,让大家很容易以为“科学家是用公式思考的”“物理公式比物理学家聪明”,数学如爱因斯坦所说“无谓的特殊,无谓的复杂,华而不实的结构”“不是想帮助别人解释清楚某些事,而只是想证明他们比我们这些物理学家聪明得多。”数学的技巧代替了物理学的直觉,物理的数学化限制了一些伟大朴素的物理思想的提出和接受,这就像数学绑架完物理学,干脆撕票。

回到弦论。泡利有句名言有几个版本,其中的费恩曼版是这样的:费恩曼有一次向泡利解释他的超流氦理论,泡利不相信,费恩曼一直喋喋不休想说服他,泡利就是不认可,费恩曼生气地问:难道你认为我说的东西都是错的?泡利答:我认为你说的东西甚至谈不上是错。

“谈不上是错”,被旁人一演绎,变成物理学里的“鄙视”三重标准:错、大错、谈不上错。我们拿物理学史的案例来对应,爱因斯坦引入量子却不相信量子力学、狄拉克开创但不相信量子电动力学,是错;爱因斯坦搞出统一方程,海森伯搞出世界方程,是大错;而弦理论——按费恩曼的评价,“我不喜欢弦理论家们不做任何计算,我不喜欢他们不检验自己的思想,我不喜欢他们为任何不符合实验的东西虚构解释,撂下一句自我安慰的话,啊它仍然可能是对的。”这是嘲笑弦理论要么提不出预言,要么提出的预言无法用实验去验证,反而津津乐道于自己是20世纪最伟大的理论——连错都谈不上。顺便说一句,哥伦比亚大学数学家比德沃尔特就把这句名言作为书名《连错都谈不上》来批评弦论。

诸多物理学家对弦论(及超弦理论)反感,并不是对理论本身有什么偏见,而在于他们对物理学过于数学化的警惕,弦论有漂亮的数学公式、花哨的数学技巧,却不能证实或证伪,在逻辑上也不具有可错性,不是基于可验证的推理,那么这种理论当然不叫错,而叫连错都谈不上。

·量子闲话·文/周劼

责编:汉网

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