弦论的哲学

弦论是物理学史上那种少有的理论,要么你非常喜欢它,要么你非常不喜欢它,很少有人采取中立的立场。你如果爱一个人,就让他学弦论,因为那里有天堂;你如果恨一个人,就让他学弦论,因为那里有地狱。爱恨的产生,系于一念。

少数人如Witten,相信弦论的原因有时只有一个,如弦论中无质量引力子会自然出现。对于一个非常熟悉场论的人来说,这是一个类似上帝创世时遗留给我们的化石。在场论中,非常难以构造含有无质量高自旋粒子理论。

20多年前,对于像我这样的刚从大学毕业的人来说,弦论吸引人的地方是将当时所有时髦的东西放在了一个货架上:超对称,超引力,KK理论和紧化。我因为年轻,同时又不在正确的地点,没有正确的人物来启发我,所以看不到弦论中的那一招天外飞仙。

可是,传说中的那动人心魄,那摇曳生姿,那翩若飞鸿,那矫如游龙,那沉鱼落雁,那鬼哭神泣的一招,天外飞仙,存在吗?

后来知识积累得多些,知道了Veneziano amplitude的一些奇妙的性质,知道耦合常数其实也是一个动力学量,知道一些美妙的微分几何和代数几何在这里得到有益的应用,才渐渐觉得弦论是一种很美的理论。

到了90年代中期,对偶,各种弦论的统一,全息原理,使得我几乎百分之百地相信弦论就是类似《黑客帝国》中的那个Neo,那个the one。我不知道这在多大程度上是受了一种启示后的信仰,还是基于柏拉图主义之上的一种理想,甚至是苏格拉底式排除法的结论,也许三者兼而有之。据说《黑客帝国》中就有这三种思想,甚至还有笛卡儿主义。难怪《黑客帝国》的英文名叫《The Matrix》。

那么,对于相信弦论的人来说有没有笛卡儿主义在里面?

什么是笛卡儿主义?就是一句话,我思故我在,I think therefore I am。 笛卡儿格言的拉丁文是cogito ergo sum,不要以为我懂拉丁文,这是网上找来的。我思故我在这句话很多人听说过,但了解它的含义的人大概不多。笛卡儿说,这是唯一可以通过他的怀疑方法检验的陈述。怎么能够从我思考推出我存在呢?笛卡儿的论证是这样的。假定我不存在,我觉得我存在就是一个假象了,我被迷惑了。谁能造成这个假象?只能是一个能力无边的精灵。可是假如我不存在,这个精灵怎么能迷惑我。所以,我存在。

笛卡儿的陈述还可以改进成:cogito cogito ergo cogito sum,简直是绕口令。它的意思:我思我思,故我思我在。白话是:我认为我思考,所以我认为我存在。晕。

可以回答前面的那个问题了,弦论中含有笛卡儿主义吗?十年前问我,我的回答是否定的。现在问我,我的回答是肯定的。

为什么?因为人择原理。宇宙之所以存在,是因为我观测了。我之所以观测了,是因为我思考了。我之所以思考了,是因为我通过landscape幸运地演化出来了,或者象Boltzmann大脑那样涨落出来了。

我们科大有句名言,不是我思故我在,是我创新故我在。当然朱校长说这句话的时候没有想到笛卡儿主义,他的意思简单明了:假如你不创新了,你就失去了存在的价值,你可能被其他人或其他学校取而代之。就像当年项羽同学远远地仰望秦始皇同学时说:彼可取而代之也!刘邦同学跟着说:嗟呼!大丈夫当如此也!结果是秦始皇同学不创新,项羽取而代之,后来刘邦因项羽不思进取,也取而代之了。

那我创新故我在有没有更深的哲学含义?我的回答是有。为什么?创新是一个熵减少过程,就像王二说的写作是熵减少过程。你的熵减少建立在别人的熵增大的基础上(否则热力学第二定律就失效了),换句话说,你的快乐建立在别人的苦痛之上。而要有熵减过程,热力学又得在整体上成立(见我过去谈熵的博文),换句话说,部分快乐的增加需要苦痛总量的增加。所以,创新的含义是宇宙起始于一个熵极小的状态。只有这样,宇宙才能存在(现在对这个陈述我们还缺乏证明)。

那么我们能不能猜测(李淼大定理),宇宙开始于快乐最大状态?凡事的开头总是黄金时代,继之以白银时代,终结于黑铁时代。对此我有了一个证明,可惜WordPress留边太小,我写不下。

以上联想起源于阅读上周四John Schwarz的一篇新文章:

String Theory: Progress and Problems

他在这篇文章中提到了80年代中期的过热,这种过热大概是因为我前面提到的救世主哲学或者柏拉图理想主义。也谈到了landscape和不可预言性,不过他表示乐观,虽然没有提到理由,这大概还是救世主哲学在他脑子里起作用。

他谈得最多的还是QCD的应用,包括RHIC物理。我想不得不这么做的原因还是实用主义:一个想法的存在的意义在于它的可观察到的实际结果。实用主义容忍传统科学,也容忍宗教,因为宗教也有可观察到的价值。

自从人们发现暗能量之后,我对待弦论的态度一直是一个人格分裂的态度。我既有柏拉图理想,又深被实用主义影响。看到弦论中这么多美妙的东西,你不得不有一种受启示的感觉(这是柏拉图和救世主综合症,你感到it is the one)。另一方面,弦论迟迟不能自然地解释暗能量,不能计算那么多物理常数,你开始对“我在”怀疑起来。于是,我不得不做着人格分裂的事情,今天我研究可以独立于弦论的宇宙学问题,明天我又回到弦论。

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谢谢你看到底,现在,欣赏一下我们的ego


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文章 《弦论的哲学》 已有 217 篇评论

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  1. 198 梦想漂移

    李老师好,我是同济的本科生,喜欢美妙的数学,在Science上看到了您的《弦论通俗演义》,所以来这里看看。。。喜欢您的语言风格(尤其是那个“李淼大定理”幽默。。不过感觉有点在讽刺费马。。)
    虽然我现在还不能理解弦论,但我相信我会爱上它!!以后还要经常来这里逛,好地方…李老师加油!!

  2. 199 李淼

    梦想漂移:

    欢迎。

  3. 200 HLA宇宙新学

    TO:梦想漂移

    同学你好,很高兴能在这里看到自己的校友,我是应用数学系毕业的。希望能常见到你HERE。

    刚刚得知《弦论通俗演义》,决定去北大买一本,想借鉴一下李老师的风格,当然我不会抄袭内容。我要写我的《HLA宇宙新学》,里面会包括我对现行科学的“只”字论,当然最重要的是介绍我的理论,希望能震撼全世界并引领一次科学革命!应该是空前的。。。目标直奔爱因斯坦奖!这个奖好像颁发给过霍金,因为时间简史?我不太清楚,我只知道霍金在胡说八道,自己想怎么编就怎么编。。。很无聊,什么宇宙起点,简直是科学上的“神化论”,反正无从证明,他爱怎么说就怎么说呗。但其实我心里很难受,觉得全球的科学人都被他忽悠了,还跟那一个劲儿的崇拜,让我有点汗。。。希望能通过我的真理科学能让世人把眼睛擦亮,让我们人类科学研究发现重新进入正确的轨道。

    备注:科学实验很重要!但不是所有理论都要依赖实验!特别是理论物理,它的最重要价值应该是科学真谛,可以解释一切的科学之本,是指引我们人类科学发展的北极星!我的理论就是这种东西,所以我认为它的价值远高于一切奖。。。

    最后,请各位在看过这篇高调得近乎胡言乱语的疯狂文字后,我想请问大家一个问题!有谁想过自己从小到大学到的科学知识,到底是什么?它们对不对?
    我的“只”字论将会回答你这个问题。。。

    欢迎回帖
    我要震撼全世界,HLA

  4. 201 a te

    李大哥:你的玄论有戏了吧!我可要支持你抱个诺贝儿啊!!
    我呀很喜欢理论物理,有空无聊就玩玩场论之类,玩玩而已,有时乐死拉!
    想问:如果天天做玄论,没有新发现,会很烦吧!还有想听你吹吹牛,上上课,—–到广州讲课可要贴贴告白啊!!!

  5. 202 李淼

    a te:

    :)

  6. 203 小孩子

    请问光速为什么是现在这个数值?我看过LEE SMOLIN的书,似乎把SUPERSTRING THEORY说成:“明明成功的地方他说成危机,本来没有的问题却在讲伦理。。。”他说:“弦论对基础物理学在过去1/4世纪缺乏真正的进步付有责任。”各位老师,学姐学哥们怎么认为呢?
    根据全息原理,4个PLANCK面积应该编码1BIT 的信息,黑洞信息不应该是丢失了,而是全部的保存在“边界”上了,还有Ads5/CFT对应给我们也提供了强烈的证据。但是马氏猜想毕竟还没有证明,正确性谁都不敢保证!还有一点上帝憎恶小于PLANCK尺度。。。
    李老师,我是一名中学生,能帮我解释一下这方面的么?上面只是我自己简单的理解,谢谢您

  7. 204 李淼

    小孩子:

    关于光速,请查维基或google以及百度。

    关于弦论,我刚写了一篇《一个理论家的自白》,等环球科学发了我就贴出来。

    关于黑洞,现在还没有肯定的说法。

  8. 205 小孩子

    谢谢老师,不过我觉得LEE的观点还是很奇怪的哦 谢谢
    不过他提倡自由的作风我还是很喜欢。。。学术研究需要自由,大学更需要自由,当然社会学原因的影响也太大了,他没有办法才去加拿大建立了PI理论物理研究所

  9. 206 lu

    我觉得熵是一个人造的概念,和动量,时间类似。细致化后和时间一样会造成闭合,使这个概念没有意义

    他的本质和物质本身的属性好像没有关系

    熵的层面好像太低和化学相对于物理的层面差不多

  10. 207 lu

    是太高,不是太低

  11. 208 马超群

    我这辈子的目标是,将哲学统一进数学与新的形而上学,让哲学家没饭吃
    不过现在数学太弱了,即使我努力一辈子,我们数学家也不能将物理统一进去。

  12. 209 Native of BJ in Ottawa

    To answer what science is (basically for natural science since I don’t know how to define the behavior science such as psychology).

    Science is a special kind of belief with the least hypothesis:
    The speed of light is the same in all 参照系.

    And it must be:
    1) observable
    2) repeatable
    3) predicable

    My questions are:
    Will science only be valuable in dim of (3+1) since I am not sure whether we can observe other than dim of (3+1) ?

    Do we have dim of N and can N be unlimited ?

    Since mathematics is one way created by human ourselves to describe the laws of the universe, who did create these laws of our world ?

  13. 210 熊玉科

    请你在谷歌里搜索‘核力方程’

  14. 211 lu

    很多物理可以通过数学完美描述,但是描述的原理在哪里?为什么一套虚拟的东西可以描述实在的东西

    而且这些东西不管多么复杂都脱离不了基本数学运算

    基本运算为何可以贯穿物理始终

    说明物理和数学还是有种契合

    数学有一套最基本的东西(自然数+加减乘除+逻辑运算)

    一直贯穿数学始终

    这个东西被计算机实现来打天下,就靠这两个基本东西,引入编码就可以进行复杂运算(编码本身也可以通过上面这个实现)

    很多不存在的东西但是可以通过实在东西来发现

    比如齿轮是自然数,但是加法机可以运算具有分数概念运算

    分数没有实际齿轮存在但是可以用实体表示出这个存在的(逻辑)概念

    图灵完全包含一套数学运算和逻辑运算

    数学运算很简单,加减乘除之类,用物理表示就是加法机乘法机那套原理

    逻辑运算也简单,用的是互补来表示逻辑,(都是实在的东西,不是虚拟的物质)

    前面说自然数运算可以导致分数可以发现

    而逻辑运算本身只有两种逻辑

    是否还有第三套逻辑可以在逻辑运算里出现,好象还不知道(好象有这个趋势和理论,但是怎么运算实现还不清楚)

    全息照相最小的单位是象素吧,如何探讨象素之下的意义?好象载体并不重要

    我觉得全息原理好象是弦论的另外一种说辞

    弦论去探讨弦如何构成,走入了数学为何可以靠那2个东西bootstrap

    而全息探讨弦构成了什么,就是有限的公理是否可以发现该阶逻辑的所有逻辑

    全息原理,我觉得很可能要包含这个基本的两种运算关系

    不然如何解释数学可以用这些基本运算可以横行无阻,那些数据本身可能还不重要,这些基本的逻辑为何充斥其间并满足互相运算

  15. 212 品红

    lu 211
    数学是量子化和叠加原理为基础的,数学并不能描述实在的东西。数学仅仅是“实在映射到意识”的简便表达

  16. 213 熊玉科

    请你在谷歌里搜索核力方程

  17. 214

    哲学对于不同人有不同的理解,弦论的美在于她为世界的本原提供了一种新的思维空间…对于李老师针贬霍金先生的言论,我觉得很缺乏思考,对于一个人的才华,你首先应该了解他所做过的努力…对于霍金先生,他所做出的艰难努力在物理学史上几乎再无第二人…对于此人,我所有的更多是来自于对他人格的尊重!…相信不久将来,欧洲的核子研究中心会得出一个公正的评判…如果你怀疑你生存的空间,那么说明是懂得思考,但是如果你怀疑别人所做出的努力,那么只能说明你的幼稚…

  18. 215 Hoooh

    科学的麻烦在于不诚实,对自己诚实一点,向外看就等于向内看,宇宙等同人的内心,但向外看费很多钱,还咋咋呼呼的,向内看就简单了。很简单,如果你认为自己什么都不是,或者说,与所有生命体完全平等,你也就知道真理了。
    抱歉,这口气可能不大友善,但我是真心的,再次说声抱歉。看你的博客还是很有收获。

  19. 216 hhh

    李老师;我读书的时候总是穷尽其理,即把知识都还原到“加减乘除”层面,否则就不愿看不下去,有些东西实在不能以现有的知识穷尽他,想的时间太多,就没时间学别的,也就是说我现在连怎么读书还不会呢

  20. 217 哈佛斯坦佛

    lu 佩服你

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