博客李淼

刑志忠写了近一年的博客，终于关门大吉了。国内的学术界，平时除了私下聊天什么都说外，基本上是患了失语症的，原因当然是《雍正皇帝》里张廷玉的那句名言：“万事万当，不如一默。”如果不是看了刑志忠的量子日记，我还会以为他和大部分同事一样。

为什么要关门？是不是一年中想说的话都说了？还是觉得说了也白说？只有他自己知道原因。

其实这些研究者虽然平时不怎么说话，到了可以不负责任的时候，是什么都敢说的。网上匿名灌水最能体现平时被失语症禁锢了的内心的复杂世界。我怎么突然想起了前些日子的万维网站的事情？

Wilczek在剑桥大学三一学院举办的一个会议的总结报告中讨论了人择原理。显然他不同情人择原理，因为他说，接受人择原理就等于

1. 放弃科学的精确性。我们只有一个样品，多宇宙中的一个宇宙，统计误差不可避免地很大（最大的cosmic variance）。

2. 放弃追求。如果粒子物理标准模型中的参数只是偶然选择的结果，我们就失去了追问更深层次原因的动力。

他将各种物理参数作了一个两维分类。两维图的横坐标是“选择”（选择＝人择），纵坐标是理论。每个坐标只有两个点，是或者否。例如，质子质量对应的两个坐标值都是是，理论上，我们对质子质量为何远远小于普朗克质量有很好的解释，因为在量子色动力学中，耦合常数只有在较小的能标上才比较大。人择方面，如果质子质量太大，我们要修改化学和生物学，从而生命也就不会存在了。有一类常数理论坐标值是否，人择坐标值是是，例如宇宙学常数。

问题在于，有很多常数两个坐标值都是否，例如许多弱作用混合参数。根据人择原理，这些常数的值完全是偶然的。

在我们现在的理解层次上，两维坐标没有任何关联性，这很令人失望。如果真有关联，那么人的存在就可能有深刻的理论依据了。

我觉得那些两个坐标值都是否的常数随着时间的推移都会改变它们的位置，比如说，理论值会变成是。也有可能两个值都变成是。我可以举一个例子。当人们还没有理解超导的时候，毫无疑问，超导的理论值是否，选择值也是否：超导的存在与否实在与人类没有任何关系。我们现在理论上理解了超导，不出量子电动力学的范围，包括原子核和电子的质量。后者的大小决定了化学从而决定了人类的存在。

层展现象是物理界谈得比较多的概念，emergent phenomena，顾名思义是呈现出的现象，背后可能有更深的原因。我们日常看到的所有宏观现象几乎都是层展现象（这是于渌老师的翻译），比如金属的刚性，本身不能简化成金属的原子性质，是一种集体现象。凝聚态物理中的一些著名概念，也可以说是层展概念，如声子，是晶格振动的体现。

层展这个词的汉译，我觉得已经超过了emergent 本义，似乎包含了一些重正化群的概念。场论的重正化群理论从小尺度开始，通过粗粒化渐渐到大尺度，新的有效自由度和相互作用渐渐呈现。不过一些层展现象本身不能通过简单的粗粒化过程得到，例如声子。重正化是一种既定的手续，学过的人都会做，而声子则需要灵机一动才能看出。

最近凝聚态界中的一些人鼓吹一套理论，认为粒子物理中的概念和现象都是层展的。Laughlin可能是最有力的鼓吹者，我不止一次地看到他在演讲的过程中拿出一枝笔来，说：rigidity cannot be derived from a more fundamental theory。他并不解释为什么刚性不能从更深层次的理论导出，也许不能导出的原因也是层展的？所以，他这种宣传方式不能被许多人接受，包括他的一些同行，认为他的演讲实在单调。

我觉得说层展现象不能导出有点太过了，只能说层展现象不能从更深的理论简单地导出，否则凝聚态物理学家在粒子物理这儿永远没有市场，人家只要简单地说一句粒子物理中的概念和现象不能从更深的理论导出，你就得闭嘴了。还是回到声子这个最好的例子，要有声子，就得有晶格，要有晶格，就得有原子。导出声子困难的地方是如何解释存在晶格这样的稳定的多粒子系统。

其实Laughlin等人也想从更深的层次解释引力，甚或量子引力和黑洞。这方面已经有了一些尝试，例如张守晟的高维Hall系统，文小刚的一些理论，目前还没有一个成功的例子。Witten最近在庆祝Coleman生日的 Sidneyfest上试图论证引力不是相同时空中的更基本自由度的层展现象。引力理论中，由于广义协变性，不存在局域的规范不变的可观测量，而任何一个不含引力的“更基本”的理论一定含有局域的可观测量，如此不可能导出引力理论。Witten进一步说，在全息理论中，时空本身就是层展概念，这样才有可能导出引力。

全息理论，如Maldacena对偶，更深的理论是不含引力的量子场论，但时空比含有引力的时空要低许多维，其中的可观测量是低维时空中的规范不变量，与引力理论没有矛盾。张守晟的理论恰恰相反，他的基本理论比含有引力的理论高一维，基本理论中的可观测量很有可能约化为边界上的可观测量（而引力理论定义在边界上），从而导出引力理论中有局域的可观测量这个结论。目前，张的理论中很难引入相互作用，这可能是“Witten定理”的体现。

到现在为止，没有人能够在全息理论中直接构造出高维时空和其中的“准局域量”，原因就是全息理论中的可观测量与引力中的“准局域量”有很复杂的关系，复杂性可能超过了声子与原子之间的关系。这个困难直接导致了人们很难将Maldacena对偶推广到更一般的情形，例如没有超对称如 QCD的情形，以及宇宙学的情形。找出宇宙学的全息理论对最终理解宇宙的起源甚至暗能量至关重要。

最后，我们来看看“Witten定理” 中有没有什么漏洞。最可能的漏洞是广义协变性本身不是基本的，而是一个层展概念，就是说，在更加基本的理论中，时空没有广义协变性。凝聚态物理学家的模型中的时空与引力的时空是一样的，这就要求基本理论中的时空在微观尺度上没有广义协变性，而在宏观尺度上广义协变性层展出来。问题在于，我们如何解释基本理论中即使在微观尺度上也是规范不变的可观测量？难道在宏观尺度上它们不再是可观测量了？换句话说，这些微观可观测量是如何与宏观协变性矛盾的？不克服这个困难，就很难克服“Witten定理”。

Sean Carroll:
http://www.cosmicvariance.com/?author=2

Lubos Motl:
http://www.physics.harvard.edu/QFT/SidneyfestBlog.htm

World line of Yu (是谁呢？）
http://worldlineofyu.yculblog.com/

陈辉
http://blog.huichen.org/

研究弦论的写博客的不多，Lubos Motl的博客很出名，好象最近的估价已经达到3万多美金了。

Motl这个人很有意思，年轻，研究弦论之前好象对政治很关心,也写过诗,将Greene的《Elegant Universe》翻译成捷克文。

这两天我试着连接他的blog，没有成功。他的个人主页是

http://schwinger.harvard.edu/~motl/sf/frames.html

谢谢访客593272为我们提供Mathur在台湾演讲手稿的链接:

http://www.phys.ntu.edu.tw/string/Talks/Mathur/Mathur1.pdf
http://www.phys.ntu.edu.tw/string/Talks/Mathur/Mathur2.pdf
http://www.phys.ntu.edu.tw/string/Talks/Mathur/Mathur3.pdf

他在此领域发表的review论文是hep-th/0502050.

我的《弦论通俗演义》两年前交给北京大学出版社，改名为《超弦史话》。今天拿到了十本样书，276页，32开本，定价14元。

这本书应该很快会出现在一些书店。

北大出版社的相关链接

《超弦理论与宇宙学的挑战》

http://power.itp.ac.cn/~mli/wuli.pdf

S. Mathur提出黑洞内部其实有结构，每一个黑洞的微观态对应于一个“模糊”几何。黑洞的视界并不存在，只是粗粒化的结果。Mathur的大胆假设在一些特殊情况下得到验证，这里是一个宣传他工作的网页：

http://researchnews.osu.edu/archive/fuzzball.htm

我觉得Mathur的工作应该得到相当的关注。上个月在台上演讲的时候，我飞回北京。据说他在Perimeter Institute的演讲很精彩，正在寻找中。

他的工作目前争议比较大，Strominger在Strings’ 05表示不很相信这个想法。不过，往往争议比较大的工作后来证明很重要。许多人说，也许超弦第三次革命的一些基本想法已经发表，只是我们不知道在哪里。关注类似Mathur这样的工作是必须做的homework。

Mathur在Perimeter Institute 的演讲可以在这里 找到

请翻到第六页。

这次在台湾参加string school遇到了许多台湾做弦的朋友，说起Strings 05。台湾去了7个人，我们这里一个没去。我的解释是，大陆的人比较懒，觉得听听来自美国或者其他地方的人说说新动向就可以了。我本人是这样的。

所以，并不觉得miss了什么东西，唯一希望看到的是Shenker让大家就string landscape表决，表决的结果是5：1，反对的人占多数。其实他提出的问题是，宇宙学常数是环境决定的还是可以通过第一原理计算得到的？String landscape当然要用到人择原理。

台湾参加了的人都说这次演讲的话题比较分散，没有什么潮流，我想这是弦论的一个比较健康的状态。