左芬
镇上唯一的游戏:弦论的权力与荣耀(四) 精选
2020-11-27 10:36
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16 镇上唯一的游戏:弦论的权力与荣耀(四)

     

彼得沃特    著

                           左  芬     译




在多大程度上超弦理论是“镇上唯一游戏”可以说怎么夸张都不过分,这从它的一些实践者们所表现出的那种胜利者的姿态就可以看出来。在美国科学促进会2001年的一次会议上,戴维格罗斯做了题为“弦论的权力与荣耀”的报告,给出了大多数超弦理论报告的腔调的一个大意。 (Gross, 2001) 作为另一个例子,约瑟夫波尔钦斯基1998年在SLAC(译注:美国国家加速器实验室)暑期学校的系列讲座中的一个这样开头:


在兰斯迪克逊对我的讲座的初步概述中,有这样一个短语“弦论的备胎”。我的第一反应是这太傻了,根本就没有什么备胎。 (Polchinski, 1998)


许多弦理论家看起来都持这种看法,认为说超弦理论纯粹是一个错误的想法简直不可思议。他们觉得,尽管超弦理论的当前版本可能不对,但不管最终成功的理论是什么,超弦理论必然以某种方式占据其中的很大的部分。在一篇关于威滕和他在普林斯顿高等研究院的超弦理论同行的文章中,他们中的一个被如下引述:


“大多数弦理论家都很傲慢,”内森塞伯格笑着说,“如果还有某样东西【超出弦理论】,我们会把它也称为弦理论。” (Alok, 2005)


在那时,高等研究院的院长(彼得戈达德)是一位弦理论家,而所有的永久性物理研究员也都是,除了史蒂文阿德勒,1960年代晚期任命的一位理论家,现在已经接近退休。


纽约时报 2001年一篇题为‘哪怕没有证据,弦理论仍赢得了影响力’的文章中,科学记者詹姆斯格兰茨写道:


……科学家们仍需发展他们假定的终极完备理论的更多有机组成部分。

不过,弦理论家已经在赢得通常属于实验胜利者们的奖品了,包括政府拨款,声名远播的奖项,以及永久的教职员职位了。而不到10年前,几乎没有职位提供给弦理论家,戴维格罗斯博士说……

“如今,”格罗斯博士说道,“如果你是一个年轻有为的弦理论家,你真是赶上时代了。” (Glanz, 2001)


想知道这一刻画有多精确,你可以,比如,查看一下麦克阿瑟天才奖自1981年这一奖项创立以来粒子理论家的获奖列表。这样的奖项一共有九次,除了1982年授予弗兰克维尔泽克之外,其余的全部由弦理论家(丹尼尔弗里丹,戴维格罗斯,胡安马尔达西纳,约翰施瓦茨,内森塞伯格,史蒂芬申克,伊娃西尔弗斯坦以及爱德华威滕)获得。


一个学术领域的影响力和权力很大程度上掌握在高级别大学中拥有永久教授职位的那些人手上。在美国,如果你相信美国新闻与世界报导的排名,顶尖的六个物理系是伯克利,加州理工学院,哈佛,麻省理工学院,普林斯顿和斯坦佛。在粒子理论方面,这些院系中在1981年后获得博士学位的永久教授一共有二十二位。其中二十位专门研究超弦理论(包括几位研究膜世界),一位研究标准模型的超对称扩展的唯象学,还有一位研究高温量子色动力学(QCD)。


超弦理论家们在筹募经费以及围绕其主体建立研究所方面取得的成功也非常引人瞩目。麦肯锡管理咨询公司的前任总裁最近向加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校捐赠100万美元设立了弗雷德里克W格鲁克理论物理席位,目前该席位由戴维格罗斯担任。宣布这一消息的新闻稿告诉我们捐赠人为弦论所吸引:


将格鲁克与格罗斯带到一起的是弦理论……在被这一主题所迷倒之后,格鲁克成为了弦理论的说客,并亲自在伯尔南伍德高尔夫俱乐部演说。


丹尼尔弗里丹的一个朋友告诉我下面这个关于罗格斯大学的超弦理论组如何形成的故事,可能有些夸大。1980年代晚期弗里丹在芝加哥大学他自己的办公室工作的时候,接到了罗格斯大学一个高层官员的电话。这位官员询问,需要什么样的条件才能让他和其他一些优秀的超弦理论家去罗格斯。因为弗里丹根本不远搬到新泽西去,所以他滔滔不绝地罗列了一系列他认为完全不可接受的要求:非常高的薪水,完全没有教学任务,可以随心所欲地雇佣大量高级研究人员和访问学者,一栋专门的楼,等等。那个罗格斯官员表示感谢后就挂断了电话,使得弗里丹确信他再也不会听到这件事情。几个小时过后,他收到了一个回复电话,通知他罗格斯大学非常乐意满足他的所有要求。


一个超弦理论家如果想在他人的资助下找一个宜人的地方消磨一周,在大多数年份里会有大约三十个会议可供选择,其中很多都在新奇的地方。以2002年为例,一个夏季研讨会在阿斯彭小镇举行,这可是极有名望且难以安排的地方;而全年的其他可选目的地还有圣塔芭芭拉,智利,的里雅斯特,日内瓦,黑海,科西嘉,巴黎,柏林,温哥华,首尔,中国以及许多其他地方,包括阿塞拜疆的巴库。


正如这一清单所展示的,超弦理论的权力与荣耀并不局限在美国,而是延伸到了全世界。这一领域的领导阶层植根于美国,然而使得美国文化因为某种原因在全球范围内成为主导力量的全球化现象在这个圈子里也在发挥作用。


超弦理论家们的大量努力都投入到宣扬这一理论上了。我在哥伦比亚大学的同事,布莱恩格林,一位天才科学家,解说员和演讲者,已经写了两部极其成功的关于超弦的书,《宇宙的琴弦》 (Greene, 1999)和《宇宙的结构》 (Greene, 2004)2003年曾基于前一本书制作了一部三小时时长的“新星”电视系列片,而其350万美金的投入部分由美国国家科学基金会提供资助。超弦和超弦研究者们一直是通俗报刊中大量文章的主题,而直到最近几乎所有这类文章都对其理论断言采取了不加批判的态度。纽约时报 甚至离谱到对它关于膜世界的一些文章中的一篇冠以这样的标题:“物理学家们终于找到了检验超弦理论的一种方式”,而这一声明跟现实毫无关系。 (Johnson,  2001)


2002年夏天普林斯顿高等研究院组织了一个两周的暑期研究生项目,为他们成为超弦理论研究者做准备。这成为了这一项目后来的年度系列的第一次,在2003年的时候内容覆盖了超弦理论和宇宙学,2004年的主题又是超弦理论,尽管2005年这一项目涉及高能对撞机物理。超弦理论不仅仅在研究生的层次被讲授。麻省理工学院物理系提供了弦理论的本科课程,并且跟学院其他所有课程一样,课程材料在网上可以免费获得。这一课程的教材现在也出版了,标题是《弦理论的第一课》 (Zwiebach, 2004) 2001年期间,位于圣塔芭芭拉的理论物理研究所为高中教师们举办了一次超弦理论的研讨会,明显是想告诉他们这是他们应该教给学生的。没有迹象表明这些老师被告知了多少这一理论的问题,并且如果你听了在线记录,你会听到一个高中老师说他学到了‘我们可能不得不提出新的标准来衡量,说我们在科学上懂得了某种事物究竟意味着什么’。


Bibliography

Alok, J. (2005, January 20). String   Fellows. The Guardian.

Glanz, J. (2001, March 13). Even Without   Evidence, String Theory Gains Influence. New York Times.

Greene, B. (1999). The Elegant Universe. W. W. Norton.

Greene, B. (2004). The Fabric of the Cosmos. Knopf.

Gross, D. (2001). The Power and the Glory   of String Theory. Talk at AAAS section on 'The Coming Revolutions in   Particle Physics', 16 February 2001,   http://www.aaas.org/meetings/2001/6128.00.htm.

Johnson, G. (2001, March 13). Physicists Finally Find a Way to Test Superstring Theory. New York Times.

Polchinski, J. (1998). Quantum gravity at   the Planck length. Talk given at the 26th SLAC Summer Institute on Paticle   Physics, arXiv: hep-th/9812104 .

Zwiebach, B. (2004). A First Course in String Theory. Cambridge University Press.

 




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