人择原理(4)

前面说过,如果我们希望用人择原理来解释一些物理学常数,我们就需要假定许多宇宙的存在,这些宇宙可以与我们的宇宙是连通的,也可以是不连通的。

如果多宇宙这个假定真的是正确的-当然我们永远不会有直接的证据-我们很快就遇到了翻译问题。Universe这个词在英文中的含义有独一无二和万物的意思(字典中的解释:The totality of all existing things),而multiverse,我翻译成多宇宙,本身就有点自相矛盾。不过本网的字典里还真有解释,第一个创造这个词的人是Andy Nimmo,1960年他在介绍量子力学的多世界解释时引进了这个词。量子力学中理解这个词本身倒和universe没有矛盾,因为multiverse不过是量子世界中不断分叉的世界的总和。在宇宙学中,multiverse是真实存在的经典世界,而eternal inflation理论中的multiverse我们原则上观测不到。也许multiverse的存在对我们的宇宙有间接的效应,不过人们还不知道有什么样的间接效应。再说中文的宇宙这个词,是时空的意思,宇是所有的空间,宙是所有的时间,这样多宇宙这个新词同样有内在矛盾。

多宇宙从来是科幻作品中经常出现的话题,虫洞也是。现在看来,假如多宇宙真的存在的话,未来人们唯一可能证实其他宇宙存在的途径是利用虫洞从我们的宇宙钻出去再钻到另一个宇宙中去。可惜到现在为止人们即使在理论上也没有证明虫洞是可以实现的,因为制造虫洞需要负能量。Susskind这个多宇宙的宣传家今年写过一篇文章,指出虫洞与量子力学的测不准原理矛盾,紧接着他写了另一篇文章,指出他上一篇文章是错的。可见Susskind是一个严肃的物理学家,即使虫洞也许是唯一证实多宇宙的途径,他一旦认为有问题,就会想办法来证明的确有问题。

Eternal inflation只是产生多宇宙的一个机制,本身并不是一个理论。如果我们希望不同的宇宙中物理学常数不同,我们就得给出不同的理由。很久以前,Coleman用虫洞来连通许多不同的宇宙,使得每个宇宙的出现像量子场论中的粒子一样,这样就有了所谓三次量子化的概念。Coleman的虫洞不一定是经典的虫洞,所以可以实现。作为三次量子化一个重要结果,物理学常数是可变的,不同宇宙中的物理学常数可以完全不同,这包括了宇宙学常数。不过,他没有提到人择原理,因为三次量子化的另一个重要结果是,宇宙学常数的最可几值是零。我们知道,这个理论“预言”是错误的。Coleman的理论肯定哪里出了问题,只是我们不知道在哪里。很有可能,在没有一个量子引力的前提下,用半经典的方法完全不可靠(Hawking同样用半经典的办法得到错误的结果,经管他的错误可能与Coleman的错误不同)。最近的string landscape同样是用半经典的办法获得的,如果landscape完全错了,我一点也不会感到惊讶。在量子引力这个领域,任何一个半经典计算如果成功的话反倒会让我惊讶。

八十年代末期,量子宇宙学和三次量子化很热闹了一阵,其实参与的人数比今天参与landscape合唱的人数要多。Coleman参与了,Susskind也参与了,甚至Polchinski也参与了,结果以失败告终。当然,理论上从来不知道有没有失败,实验上观测到暗能量的存在告诉我们不要过于相信理论家。Coleman本人很清楚他们的尝试的危险性:

The Euclidean formulation of gravity is not a subject with firm foundations and clear rules of procedure, indeed it is more like a trackless swamp, I think I have threaded my way through it safely, but it is always possible that unknown to myself I am up to my neck in quicksand and sinking fast.

如果将上面的the Euclidean formulation of gravity换成the string landscape,我个人觉得上面这段话没有什么大错。也许这是为什么最近Vafa在一篇文章 中讨论了swampland的原因。

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关于 李淼

中国科学院理论物理研究所研究员
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人择原理(4)》有 5 条评论

  1. Pingback 引用通告: 博客李淼 » 存在

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  3. lu 说:

    那些需要微调的量为什么没人觉得是数学自身的一种“描述”产生的问题呢

    就像数学定义的自然数,自然数可以说是宏观的某种描述,由这个定义人们发现了其他的描述

    而这个描述本身究竟是什么?往往是来自于实际的物质或者她们的之间宏观的某种关系

    这个东西间接导致从纯粹数学原理也可以推导出很多天生的关系,比如某些大数关系,e的存在,还有其他什么数列的奇特关系

    为什么没人对数学为什么天然具有这种无论哪个宇宙都有的这种天然关系表示一下逻辑择原理?

    什么导致这些数学的逻辑存在导致的天然存在的某些逻辑?

    既然物理是借助数学,我觉得很可能和这个数学自身存在的逻辑导致出现微调有关

  4. lu 说:

    比如某些定理存在的那种关系,几个数之间满足一定条件就能推导出一个固定关系,为什么不能说那也是某种关系?

    她们为什么具有这种关系?人择原理如何做出解释?

    还有某些大数的分布接近某些指数关系

    可以导出指数经验公式

    为什么一些无关的数具有这些关系?

    还有一些魔术数

    我觉得数学自身对物理存在干扰行为

    数学自己还没搞明白为什么数学之间存在哪些关系

    而那些关系最初都是建立在一些公理,假设,人为设定上

    人则原理是否和人强制的这种数学编码有关?

  5. lu 说:

    比如说自然数,自然数之间的这种间隔在物理上究竟代表了什么?

    这些meta信息,我认为就是隐含了很多微调默认存在的前提

    否则自然数之间按照量子定义,可能自然数和无理数,虚数之间也存在某种关系

    比如1个物体和2个物体并不是严格等价,她们可能只是一种意识上的假设等价,是人们看到的初步反应,可能他们的量子态本身就是不断变化的,但是被描述成数学上的平等关系

    由这个关系推导出的数学和物理上的关系交叉后,就会出现这种数学和物理天然上的某种需要重整的东西

    我认为数学的公理和物理的实际接轨产生差异才是那些微调量的来源

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