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Lee Smolin 和他的《The Trouble with Physics》
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现在让我们转回到 Smolin 著作的开头， 看看他列出的五个在他看来理论物理需要解决的大问题。
概括地讲， 这些大问题是：
- 统一广义相对论与量子理论。
- 量子力学基础问题。
- 搞清楚粒子与相互作用是否可以统一。
- 解释标准模型中的参数数值。
- 暗物质与暗能量问题。
说实在的， 物理学家们要想在列举所谓 “五大” 或 “十大” 问题这样的事情上有共识似乎是很困难的。 Smolin
所列的问题就有很多可以争议的地方。 比如将 “统一广义相对论与量子理论” 单独列出来， 似乎是为他钟爱的
Loop Quantum Gravity 量身定做的 (对弦论来说 1、 3、 4 可以合而为一——当然， 这绝不是说弦论已接近解决这几个问题)；
而量子力学基础虽然没人敢说不是问题， 但在没有任何实验与量子力学的数学框架相抵触的情况下，
将这一问题放在如此显赫的位置上， 恐怕也只能算 Smolin 的个人偏好。 Smolin 对量子力学的怀疑是很深的，
他在这部著作中甚至罕见地宣称量子引力一定是错的， 因为它用到了普通的量子力学， 如此
“鱼死网破” 的评论实际上是将 Loop Quantum Gravity 也打击在内了 (虽然弦论也跑不了)。
在作了重点针对超弦理论的若干技术批评之后， 如前所述， Smolin 开始介绍一些有可能产生新物理的实验，
及超弦阵营之外的新理论。 其中包括在小加速度 (比如星系旋转曲线异常、 先驱者号反常及暗能量所对应的加速度——它们都出现在
10—10m/s2 这一量级上) 情形下对牛顿引力的可能偏离， 光速不变原理的可能破坏， 等等。
在这两方面他所介绍的新理论则包括了 MOND (Modified Newtonian Dynamics) 和 DSR (Doubly Special
Relativity)——在我看来都是极其丑陋的理论。 Smolin 本人在 DSR 方面曾做过一些研究， 他提到 2+1
维量子引力会自动包含 DSR， 并以此论证 DSR 必定自洽 (因为存在一种自洽的实现方式)。 这个逻辑恐怕是成问题的，
因为一个理论的自洽与否完全有可能跟维数有关， 哪怕 2+1 维自洽， 也不能直接推出 3+1 维自洽。 Smolin 对其他一些理论，
比如 Roger Penrose 的 twistor， Renate Loll 和 Jan Ambjørn 的 Causal Dynamical Triangulations， Alain Connes
的非对易几何等等也作了简短介绍。 最后当然把注意力集中到了自己钟爱的 Loop Quantum Gravity 上。
关于 Loop Quantum Gravity， Smolin 提到了两个进展： 一个是有迹象表明 Loop Quantum Gravity 在某种意义上可过渡到经典时空，
甚至可以得到两个质量之间的牛顿引力 (“量子引力对话录”
的作者 Rovelli 是这一工作的主要参与者)。 我在 “追寻引力的量子理论”
一文中曾经提到， 无法过渡到经典时空是 Loop Quantum Gravity 成为量子引力候选理论的主要障碍之一，
这方面若有进展无疑是值得关注的。 另一个进展则是发现 Loop Quantum Gravity 的量子几何激发态有可能跟所谓的
preon 相对应， 从而有可能通过 preon 模型来构筑标准模型的粒子。 这一点使 Loop Quantum Gravity
有可能——无论可能性多小——由单纯的量子引力理论转变为 TOE (Theory of Everything——即所谓 “万有理论”)
类型的理论。 Smolin 本人参与了这方面的工作， 但他们的论文我粗略浏览了一下， 尚停留在定性分析阶段，
距离真正目标还相差很远。 而且我个人认为， 由于 Loop Quantum Gravity 的基本方程完全来自经典广义相对论，
且是纯玻色场， 这样的理论——即便加上量子化——直接成为 TOE 的可能性是很渺茫的。
作为全方位批评弦论的一部分， 在技术层面之外， Smolin 对弦论群体的学术氛围也进行了批评。
他认为， 弦论群体存在唯资深成员——尤其是唯 Edward Witten——马首是瞻的倾向，
极大地抑制了独创能力的发挥。 他举出了若干例子， 其中一个是 1982 年 Fields 奖得主， 非对易几何的先驱者
Alain Connes 的回忆。 Connes 说自己 1996 年在芝加哥大学做一个有关非对易几何的报告时， 有位弦论学家没听完就离席了。
两年后， 他在剑桥大学又做了一个报告， 内容基本相同， 此人恰好又是听众， 这一次他不仅显示出浓厚的兴趣，
还对报告给予了很高的评价。 事后 Connes 好奇地问他， 为什么两年间态度发生如此大的改变？ 这位已年过四十的研究者回答说：
因为 “有人看见 Witten 在普林斯顿的图书馆里看你写的书”！
像这样的小故事在 Smolin 的书里还有不少，
它们很好地点缀了这部作品， 使阅读变成一种愉快的经历。 他对弦论发展历史的某些介绍则连 Polchinski
也承认是很准确地描述了新思想的出现带给弦论学家们的激动。 不过， 他对弦论展开批评时所引述的那些经过精心选择的例子，
究竟能在多大程度上论证弦论群体抑制独创能力的发挥， 却是值得商榷的。 Smolin
反复强调了弦论群体中无形的等级结构， 以及 Witten 在这一群体中的地位， 似乎人人关心 Witten 的看法胜过自己的看法，
人人以 Witten 的研究作为主流方向的风标。 这样的描述虽非空穴来风， 却似乎 “忘记” 了，
弦论中的多数重要突破其实都是其他人首先做出来的。 Witten 具有敏锐的判断力， 极强的物理直觉，
以及深不可测的数学功力， 他往往能极快地判断、 跟进并推广在他看来重要的结果。
Witten 的文章在广度、 深度及表述方面的过人之处， 常常能使一个研究方向很快变得清晰， 继而成为主流。
但那些主流方向的起源本身， 却正是其他弦论学家的个体独创能力——而且是最重要的那种独创能力——的体现。
若弦论群体果真抑制了独创能力， 焉能时常出现那样的重要突破？
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二零零七年十月十二日写于纽约
二零零七年十月十二日发表于本站
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