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關(guān)于超弦理論的一個(gè)諷刺故事

2023-06-27 16:41 作者:精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)-alpha-  | 我要投稿

????????這個(gè)故事是我初一到初二的時(shí)候?qū)懙囊粋€(gè)諷刺故事。故事的點(diǎn)子來源于體育課上無聊玩弄跳繩時(shí)的胡思亂想。簡(jiǎn)單來說就是七年級(jí)的我在操場(chǎng)上突然想出了一個(gè)可以解決超弦理論中7個(gè)額外維蜷曲至微觀的科幻點(diǎn)子(只是一個(gè)科幻點(diǎn)子,毫無科學(xué)性可言),而我又出于某些原因不喜歡超弦理論,于是把它寫成了一篇諷刺故事(唯一寫完的幾篇故事之一)。

? ? ? ?這只是一篇故事,希望支持超弦理論的人們不要感到冒犯。畢竟在被實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證或推翻之前,任何一種假設(shè)都是有可能的。?

????????故事中一切人物,事件,地點(diǎn)皆為虛構(gòu),如有雷同,純屬巧合。



????????故事發(fā)生在不久以后的一天。那天天色昏沉,陰云密布,沉沉地壓在某國(guó)某市的某個(gè)理論物理研究所上,正好應(yīng)和了所內(nèi)科物理學(xué)家之間劍拔弩張的緊張氣氛。所內(nèi)長(zhǎng)期存在著兩派對(duì)立的組織,分別是超弦派和圈量子引力派。兩派有一個(gè)同樣的目標(biāo)——統(tǒng)一全宇宙。宇宙只有一個(gè),怎么容得下兩家瓜分?且兩派世界觀大相徑庭:超弦派主張空間的基本結(jié)構(gòu)是弦,圈量子引力派主張空間基本結(jié)構(gòu)是圈。三觀不合,利益相爭(zhēng),于是兩派之間的沖突開始了。各派物理學(xué)家都費(fèi)盡心思,以發(fā)論文的形式證明本派觀點(diǎn)無懈可擊,若是兩派成員在所內(nèi)碰面,必然會(huì)引發(fā)一場(chǎng)口水大戰(zhàn)。目前兩派之間的沖突只停留在口誅筆伐上,但兩派的矛盾目益深化??諝庵袕浡还蓾庵氐幕鹚幬叮壳斑€沒有一絲火星能夠?qū)⑵潼c(diǎn)燃。

????????說了半天背景,現(xiàn)在我們回到開頭講的那一天。那一天本是極其平常的一天,所內(nèi)物理學(xué)家照常早晨來上班,進(jìn)行紙上談兵的研究,渴了喝杯水,又打開電腦看文章,投文章。這時(shí),研究所門口來了一個(gè)民科,說自己有了一個(gè)震驚世界的重大發(fā)現(xiàn)。所里來民科不是稀奇事。在這個(gè)星球上,無論你走到哪個(gè)研究所(研究方向包括但不限于數(shù)字,物理學(xué),化學(xué),生物學(xué),國(guó)防科學(xué)),你都會(huì)聽到一大堆所內(nèi)科研人員應(yīng)對(duì)民科的故事,兩千零一個(gè)晚上也講不完。數(shù)不清的人宣稱自己設(shè)計(jì)出了永動(dòng)機(jī),或是解決了三分角問題,甚至證明量子力學(xué)不成立,創(chuàng)造了一門新科學(xué)。但只要問他們一道哪怕是最簡(jiǎn)單的初中物理題,他們也答不上來。于是超弦和圈量子引力兩派各派一人前往應(yīng)付民科。

????????通常來講,民科的形象都差不多,都是四五十歲中年男性,頭發(fā)衣服都很邋遢,一副廢寢忘食苦心研究的樣子。這模樣有歷史背景。根據(jù)研究,民科的形成受特定歷史事件影響,如米丘林的遺傳學(xué),1958年土法煉鋼,改革開放以來著名報(bào)告文學(xué)《哥德巴赫猜想》等。具體影響感興趣的讀者可以自行查閱資料,但它們主要傳遞了一個(gè)觀點(diǎn):科學(xué)不分階層,科學(xué)可以只靠個(gè)人努力得來,于是一些沒讀過多少書的人受這些思想影響,像陳景潤(rùn)一般向科學(xué)難題使勁鉆研。他們與陳景潤(rùn)最大的區(qū)別在于,陳景潤(rùn)用了對(duì)的方法鉆對(duì)了問題,而且取得了一定成績(jī),而這些民科鉆錯(cuò)了問題,專門找一些已經(jīng)被證明無解的問題鉆研,并在空想之中浪費(fèi)了大好年華,最終得出了實(shí)際是空想的成就,落下這么一副邋遢形象。但這位民科看上去很年輕,身上帶有大學(xué)校園的氣息。一看到有人上前,他充滿自信地說:“我有辦法調(diào)和超弦和圈量子引力理論之間的矛盾?!?/p>

????????兩人一聽這話十分吃驚,兩派互相爭(zhēng)斗那么多年,從沒想過求和,現(xiàn)在卻來了個(gè)民科,不研究永動(dòng)機(jī),卻來勸和的。于是他們放下準(zhǔn)備好的《初中物理習(xí)題集》,問那位民科:“你的證明在哪兒?拿出來給我們看看?!?/p>

????????那民科笑了笑,掏出一根繩子:“證明很簡(jiǎn)單,只需一根string。“

????????“一根……string?”兩人鼻梁上厚厚的眼鏡差點(diǎn)跌落到地上,“還中英結(jié)合論證?”

????????那民科什么也沒說,只是拿起繩子?!斑@是一根string?!彼麑⒗K子兩頭接起來,打了個(gè)結(jié),“看,這樣,string 就變成了loop。”然后他將這個(gè)圈折疊,兩端拉平:“這樣loop又變成了string?!彼謱B在一起的繩子頭尾連接:“然后string 又變成了loop?!本瓦@樣反反復(fù)復(fù),這一根繩子不斷變成圈,圈又變成繩,直到整根繩子團(tuán)成一團(tuán),無法繼續(xù)折疊。旁邊兩位研究員看得云里霧里,不知所云。

????????民科解釋道:“Stings和Loop Quantum Gravitations有一個(gè)很大的區(qū)別,就是它們描述的時(shí)空基本結(jié)構(gòu)不同,一個(gè)是string,另一個(gè)是loop。但實(shí)際上,它們可以看作同一fundamental structure的不同側(cè)面。這一fundamental structure就像剛才那樣,在string和loop之間反復(fù)變換,無窮無盡。周而復(fù)始,始而復(fù)周?!?/p>

????????兩位研究員聽得是目瞪口呆,完全被民科這一番鴻論震住了。這兩個(gè)研究物理定統(tǒng)一的人面面相覷,完全沒想到敵對(duì)了那么多年,兩派的見解竟有統(tǒng)一的一天。

????????然后,這民科又拋出了一枚重量級(jí)炸彈:“這個(gè)理論可以很好的解釋Strings中7維空間蜷曲的問題?!?/p>

????????此時(shí)兩人已經(jīng)顧不上回去交差,工作,審文章了。他們屏息凝神,像是在等待一件震驚世界的大事宣布。

????????“在一定條件下,string在蜷曲成圈時(shí),體積會(huì)越來越小。經(jīng)過多次折疊,蜷曲,最終會(huì)縮至極小。Strings預(yù)言的空間的7個(gè)extra dimensions即是通過這一過程,蜷曲至sub-atomic level的。關(guān)于這一點(diǎn)……”

????????那民科話音未落,兩位研究員已欣喜若狂,為其精湛的見解與嚴(yán)密的論述而感到欽佩至極五體投地,他們直言聽完這一席話,有如醍醐灌頂茅塞頓開,讓他們認(rèn)識(shí)到超弦和圈量子引力實(shí)際上是對(duì)偶的模型,他的論述展現(xiàn)了我們的宇宙深刻而優(yōu)美的本質(zhì)云云。到后來兩人恨不得八抬大轎將其請(qǐng)進(jìn)研究所,將他精妙的思想直接介紹給所長(zhǎng)。那民科被夸得天花亂墜直生羞澀之情,只好趁著二人回所匯報(bào)時(shí)逃之夭夭。

????????二位將外面的遭遇繪聲繪色地講給了所長(zhǎng)。所長(zhǎng)本是超弦派成員,聽了民科的理論后疾呼:“優(yōu)美!太優(yōu)美了!”他當(dāng)即宣布從今以后自己將專注于超弦-圈量子引力對(duì)偶模型的研究。兩位研究員也不落后,本來一見面就鬧不和的二人立即開始商議合作發(fā)一篇論文,論述弦-圈變換思想。在幾人的帶動(dòng)下全所所有超弦派成員轉(zhuǎn)向了弦-圈對(duì)偶模型。圈量子引力派一開始還猶豫不決,因?yàn)橄?圈變換理論沒有解決兩個(gè)理論之間更深刻的裂痕:空間是連續(xù)的還是離散的。但隨著研究工作的進(jìn)展,圈量子引力派的漸漸接受了這么一個(gè)觀點(diǎn):空間在大體上的表現(xiàn)為連續(xù),在極小的尺度上是離散的,弦理論是對(duì)一個(gè)假定空間離散的更基本理論的近似描述。全所的人以一百三十七分的熱情全心全意投入他們優(yōu)美的新理論的研究,原本用以口誅筆伐的時(shí)間全部投入于研究工作中,效率一舉提高了。

????????經(jīng)過七七四十九天的高效工作攻堅(jiān)克難,一篇注定具有劃時(shí)代意義的論文誕生了。論文由所長(zhǎng)及全所科學(xué)家共同完成,但第一作者寫的是民科的名字。論文提出了一個(gè)p=2^n維的對(duì)偶模型,用復(fù)雜的數(shù)學(xué)手段精細(xì)地計(jì)算出弦-圈變換的過程,得出了與此前理論一致的結(jié)果。此文一出震驚世界,世界超弦派為此歡呼雀躍像是看到救星降世一般直言妙不可言。弦論這一學(xué)派源于20世紀(jì)60年代未,在20世紀(jì)80年代贏來了第一次輝煌,它的理論之標(biāo)新立異和拿下物理學(xué)圣杯的豪情讓物理學(xué)家為之神魂顛倒,但因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)上得不到支持,超弦理論在學(xué)術(shù)界就從眾望所歸跌落至千夫所指。為了保住門面,超弦陣營(yíng)開始將宣傳目標(biāo)投向普羅大眾。他們撰寫了一本本關(guān)于超弦的科普讀物(其中最著名的莫過于超弦首席傳道士格萊恩·布林所撰《宇宙的現(xiàn)實(shí)》《隱藏的琴弦》等書),并由此影響了許多科幻作家創(chuàng)作以超弦為基礎(chǔ)的科幻小說。漸漸地一些超弦理論的觀點(diǎn),諸如十維空間,多重宇宙等開始被大眾所接受,其教主威德華·愛滕也被封為“我們時(shí)代的牛頓”,殊不知牛頓倡導(dǎo)的科學(xué)方法是嚴(yán)格基于實(shí)驗(yàn),與超弦之現(xiàn)狀完全背道而馳。但做了這么一些事,也還是改變不了超弦無法被實(shí)驗(yàn)證明的事實(shí),且超弦本身也很久沒有太大的革新了。一時(shí)間公眾和學(xué)界對(duì)超弦的熱情退去大半,就連超弦在科幻界中最有力的宣傳者,格賴恩·布林的傳人辛辭鎏也不敢貿(mào)然在其小說中宣布超弦正確。此時(shí)就在整個(gè)超弦陣營(yíng)士氣低落之時(shí),突然來了這么一顆重磅炸彈,讓整個(gè)陣營(yíng)振奮起來,繼續(xù)研究物理定律之大一統(tǒng)所展現(xiàn)出的美妙對(duì)稱性,稱那篇論文“開創(chuàng)了第三次超弦革命”。

????????全世界研究如何使廣義相對(duì)論與量子力學(xué)相協(xié)調(diào)(a.k.a.大一統(tǒng))的物理學(xué)家全部投入了這一優(yōu)美理論的研究,發(fā)表了一篇又一篇的論文,將這個(gè)模型完善到了極致,一個(gè)人,只要一看到這個(gè)完善的模型,都會(huì)嘆服于其高度概括的精辟之美,稱觀其仿佛就是像在洞悉宇宙終級(jí)真理,不少人在看后大呼“朝聞道,夕死可矣!”這句出自孔夫子,又經(jīng)辛辭鎏新近引用過的句子特別適用于這種情形。漸漸地公眾也了解到宇宙的基本結(jié)構(gòu)是不斷變幻的弦和圈,小學(xué)生們用它來顯擺自已知識(shí)淵博,作家們用它來作為可以販賣的新點(diǎn)子,電影編劇們視其為商業(yè)爆款大片的流量密碼……但誰也沒有注意到,這個(gè)理論沒有做出任何符合實(shí)際的預(yù)言,也就更不可能被實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證了。這一切,似乎只是一場(chǎng)不會(huì)有結(jié)果的狂歡游戲。

????????在狂熱尚未退去之時(shí),在信息網(wǎng)絡(luò)的無限紛繁之下,開始流傳著這樣一條信息:

????????今年搞笑諾貝爾和平獎(jiǎng)被授予一位不知名的民科,以表彰他在阻止一場(chǎng)學(xué)派之間的世界大戰(zhàn)的偉大貢獻(xiàn)。

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