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547章 弦論和超弦理論的前世今生
更新時間:2018-12-08 作者:術小城
我只想當一個安靜的學霸 547章 弦論和超弦理論的前世今生
現場幾百位來賓的情緒被點燃。 嚯嚯！ 直播間的觀眾們愈發活躍。 在線上線下的矚目中，沈奇繼續他的報告：“根據愛因斯坦的廣義相對論，在引力作用下，空間和時間出現了伸縮。那么，如果強行將量子力學的計算方法應用于廣義相對論，就會出現重整化方法無法處理的無窮大。” “請看這組數據，將質子加速到了光速的99.9999999，從而使分辨率達到了一千京分之一米。”（1京10的16次方） “若用LHC的1京倍加速器進行試驗，就會形成黑洞……當然了，他們并未這么做，這是我們的推測。” “這幾頁的鋪墊對物理初學者來說或許有些難以琢磨，但這是必須的前置條件。接下來，我們迎來本次報告的主角，弦論、超弦理論以及M理論。” 沈奇講解的很耐心，和他以往的報告表現有所不同。 從黎曼猜想到霍奇猜想，再到NS方程，沈奇的報告風格大同小異，砸一堆公式出來，看不看的懂是你們的問題，我只負責給出結論。 今天，沈奇改變了風格，他更像是一位耐心的物理老師，給線上線下的同學們講解一堂課本上找不到的物理課。 為啥沈奇要這么做呢，還直播？ 當然是為了吸粉……哦，不，一方面有科普的考慮，另一方面是講詳細一點，有利于物理界同仁更快更好的理解他的思路。 “弦論的核心思想是，基本粒子不是點，而是具有一維空間延展振動結構的弦。我們可以把開弦理解為意大利干面條，把閉弦理解為通心粉。” “所以，我們現在回答了剛才第6頁的問題，即弦可以消除無窮大。另外，閉弦傳遞引力，理論依據如圖，閉弦以這種方式振動傳遞，就會變成傳遞引力的引力子。就是這個引力子，它是引力的理論與量子力學理論相結合，從而預言了引力波。引力波已經被證實了，一千多位頂級科學家用了四個月的時間來分析它，這個項目催生了諾貝爾物理學獎得主。在此，我們對南部教授所作的歷史性貢獻表示尊敬。” 沈奇在演講過程中表達了對物理界前輩的尊重，正是站在前輩的肩膀上，后來者越走越遠，離物理學的終極目標越來越近。 物理界的公認是，弦論最早由芝加哥大學的美籍日裔物理學家南部陽一郎，在1970提出自成體系的一套理論依據。 有趣的是，南部陽一郎這篇1970年的弦論奠基性質的論文，實際上是在1995年他出論文集時才首次展現在公眾面前。 后來物理界證實了南部教授的遭遇，他于1970年春寫完了里程碑意義的弦論論文，然后邀請當時美國的幾位物理大佬，在一間隱秘的小屋中一同評審他的論文。 大佬們被南部陽一郎的爆炸性理論所震驚了，紛紛贊嘆，小南部你寫的好寫的妙，寫的呱呱叫。 隨后南部去舊金山開專題報告會，直到來到報告廳，南部教授打開公文包，忽然發現，靠，我的論文呢？ 當時沒有PPT，因為微軟公司還沒成立，南部原本準備照著論文念，結果論文遺失了。 于是南部教授憑著記憶，報告了他關于弦論的研究成果。 雖然只有少數幾個人看過南部的論文，但這幾個人皆是物理大佬，非常有影響力和權威性。加上南部在當時的弦論想法具備獨創性，他依靠良好的報告口才，即使沒有找到論文，南部陽一郎在當時也被廣泛的認為是弦論的奠基人。 物理界奇葩倍出，小南部變成了老南部，他于2008年獲得諾貝爾物理學獎，但獲獎理由并非弦論，而是次原子物理的對稱性自發破缺機制。 沈奇繼續他的報告：“大家是不是疑惑了，咋扯到引力波上去了？其實我沒有扯遠，我們認為，如果弦論包含引力，那么這個理論就是融合了廣義相對論和量子力學的終極統一理論。而從引力波的預言到被證實，驗證了我們的統一思路是正確的。” 沈奇暫作停頓，觀察現場的情況，他看到現場來賓都在全神貫注的聽他講課。 既然沒人有意見，那就繼續吧。 “超弦理論不僅以弦的振動解釋了玻色子，還解釋了費米子，這就是超弦理論與弦理論的區別。” “然而，眾所周知，包含開弦的超弦理論存在一個理論上的漏洞。”沈奇望向臺下，他的理論物理團隊坐的位置。 超弦理論的創始人是加州理工的物理教授施瓦茨以及他的法國留學生南夫，這對師徒完善了美國費米國家加速器實驗室研究員雷蒙的理論。 隨后愛德華威騰強勢進入超弦理論研究領域，他為了研究這玩意，專門發明了一套數學方法，匪夷所思的獲得了菲爾茲獎。所以說物理界奇葩倍出。 雖然威騰被譽為超弦理論第一人，但他獲得諾物的理由也非超弦理論。 也不是諾獎評委會對弦論、超弦理論存在什么刻意針對的成見，只是因為這種高深的純理論，難以被現有的儀器設備所證實。 而且在理論層面，超弦理論確實存在一些難以自圓其說的矛盾之處。 威騰就在燕大報告廳現場，他是沈奇團隊中的一員。 幾十年來，威騰一直在嘗試完善超弦理論、M理論中難以自洽的部分。 直到前不久，威騰才獲得一些新的靈感，他的靈感經過沈奇確認、加工，由沈奇手下的17位物理博士做成PPT形式，即將展現在全世界面前。 “令無數研究超弦理論的物理學家痛苦到想自殺的是，如果超弦理論不在九維空間，光子就會具有質量，那么就會與狹義相對論所矛盾。也就是說，量子搖擺的結果導致超弦理論患上了喪失協調性的‘理論疾病’。”沈奇以一種遺憾的、悲涼的口吻，無可奈何的陳述著學術界難以解決的一個頑疾。 “這……”現場的物理學者們緊張了，我們大老遠來到這里，沈教授你就給我們講這個？ 直播間的網友驚嚇的不敢發彈幕，這尼瑪什么情況？ 忽然，沈奇的精神面貌變的亢奮，他振臂高呼，并切換下一頁PPT：“各位來賓，各位科學愛好者，接下來我要宣布一個令人激動的好消息，就在前不久，我們團隊通過數學方法，終于解決了超弦理論中的‘理論疾病’！請看大屏幕，這個全新的數學處理方法我們暫時稱之為，基于雜交超弦理論的量子效應計算法的李群拓展！” 我只想當一個安靜的學霸 547章 弦論和超弦理論的前世今生
現場幾百位來賓的情緒被點燃。 嚯嚯！ 直播間的觀眾們愈發活躍。 在線上線下的矚目中，沈奇繼續他的報告：“根據愛因斯坦的廣義相對論，在引力作用下，空間和時間出現了伸縮。那么，如果強行將量子力學的計算方法應用于廣義相對論，就會出現重整化方法無法處理的無窮大。” “請看這組數據，將質子加速到了光速的99.9999999，從而使分辨率達到了一千京分之一米。”（1京10的16次方） “若用LHC的1京倍加速器進行試驗，就會形成黑洞……當然了，他們并未這么做，這是我們的推測。” “這幾頁的鋪墊對物理初學者來說或許有些難以琢磨，但這是必須的前置條件。接下來，我們迎來本次報告的主角，弦論、超弦理論以及M理論。” 沈奇講解的很耐心，和他以往的報告表現有所不同。 從黎曼猜想到霍奇猜想，再到NS方程，沈奇的報告風格大同小異，砸一堆公式出來，看不看的懂是你們的問題，我只負責給出結論。 今天，沈奇改變了風格，他更像是一位耐心的物理老師，給線上線下的同學們講解一堂課本上找不到的物理課。 為啥沈奇要這么做呢，還直播？ 當然是為了吸粉……哦，不，一方面有科普的考慮，另一方面是講詳細一點，有利于物理界同仁更快更好的理解他的思路。 “弦論的核心思想是，基本粒子不是點，而是具有一維空間延展振動結構的弦。我們可以把開弦理解為意大利干面條，把閉弦理解為通心粉。” “所以，我們現在回答了剛才第6頁的問題，即弦可以消除無窮大。另外，閉弦傳遞引力，理論依據如圖，閉弦以這種方式振動傳遞，就會變成傳遞引力的引力子。就是這個引力子，它是引力的理論與量子力學理論相結合，從而預言了引力波。引力波已經被證實了，一千多位頂級科學家用了四個月的時間來分析它，這個項目催生了諾貝爾物理學獎得主。在此，我們對南部教授所作的歷史性貢獻表示尊敬。” 沈奇在演講過程中表達了對物理界前輩的尊重，正是站在前輩的肩膀上，后來者越走越遠，離物理學的終極目標越來越近。 物理界的公認是，弦論最早由芝加哥大學的美籍日裔物理學家南部陽一郎，在1970提出自成體系的一套理論依據。 有趣的是，南部陽一郎這篇1970年的弦論奠基性質的論文，實際上是在1995年他出論文集時才首次展現在公眾面前。 后來物理界證實了南部教授的遭遇，他于1970年春寫完了里程碑意義的弦論論文，然后邀請當時美國的幾位物理大佬，在一間隱秘的小屋中一同評審他的論文。 大佬們被南部陽一郎的爆炸性理論所震驚了，紛紛贊嘆，小南部你寫的好寫的妙，寫的呱呱叫。 隨后南部去舊金山開專題報告會，直到來到報告廳，南部教授打開公文包，忽然發現，靠，我的論文呢？ 當時沒有PPT，因為微軟公司還沒成立，南部原本準備照著論文念，結果論文遺失了。 于是南部教授憑著記憶，報告了他關于弦論的研究成果。 雖然只有少數幾個人看過南部的論文，但這幾個人皆是物理大佬，非常有影響力和權威性。加上南部在當時的弦論想法具備獨創性，他依靠良好的報告口才，即使沒有找到論文，南部陽一郎在當時也被廣泛的認為是弦論的奠基人。 物理界奇葩倍出，小南部變成了老南部，他于2008年獲得諾貝爾物理學獎，但獲獎理由并非弦論，而是次原子物理的對稱性自發破缺機制。 沈奇繼續他的報告：“大家是不是疑惑了，咋扯到引力波上去了？其實我沒有扯遠，我們認為，如果弦論包含引力，那么這個理論就是融合了廣義相對論和量子力學的終極統一理論。而從引力波的預言到被證實，驗證了我們的統一思路是正確的。” 沈奇暫作停頓，觀察現場的情況，他看到現場來賓都在全神貫注的聽他講課。 既然沒人有意見，那就繼續吧。 “超弦理論不僅以弦的振動解釋了玻色子，還解釋了費米子，這就是超弦理論與弦理論的區別。” “然而，眾所周知，包含開弦的超弦理論存在一個理論上的漏洞。”沈奇望向臺下，他的理論物理團隊坐的位置。 超弦理論的創始人是加州理工的物理教授施瓦茨以及他的法國留學生南夫，這對師徒完善了美國費米國家加速器實驗室研究員雷蒙的理論。 隨后愛德華威騰強勢進入超弦理論研究領域，他為了研究這玩意，專門發明了一套數學方法，匪夷所思的獲得了菲爾茲獎。所以說物理界奇葩倍出。 雖然威騰被譽為超弦理論第一人，但他獲得諾物的理由也非超弦理論。 也不是諾獎評委會對弦論、超弦理論存在什么刻意針對的成見，只是因為這種高深的純理論，難以被現有的儀器設備所證實。 而且在理論層面，超弦理論確實存在一些難以自圓其說的矛盾之處。 威騰就在燕大報告廳現場，他是沈奇團隊中的一員。 幾十年來，威騰一直在嘗試完善超弦理論、M理論中難以自洽的部分。 直到前不久，威騰才獲得一些新的靈感，他的靈感經過沈奇確認、加工，由沈奇手下的17位物理博士做成PPT形式，即將展現在全世界面前。 “令無數研究超弦理論的物理學家痛苦到想自殺的是，如果超弦理論不在九維空間，光子就會具有質量，那么就會與狹義相對論所矛盾。也就是說，量子搖擺的結果導致超弦理論患上了喪失協調性的‘理論疾病’。”沈奇以一種遺憾的、悲涼的口吻，無可奈何的陳述著學術界難以解決的一個頑疾。 “這……”現場的物理學者們緊張了，我們大老遠來到這里，沈教授你就給我們講這個？ 直播間的網友驚嚇的不敢發彈幕，這尼瑪什么情況？ 忽然，沈奇的精神面貌變的亢奮，他振臂高呼，并切換下一頁PPT：“各位來賓，各位科學愛好者，接下來我要宣布一個令人激動的好消息，就在前不久，我們團隊通過數學方法，終于解決了超弦理論中的‘理論疾病’！請看大屏幕，這個全新的數學處理方法我們暫時稱之為，基于雜交超弦理論的量子效應計算法的李群拓展！” 我只想當一個安靜的學霸 547章 弦論和超弦理論的前世今生
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