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預(yù)測(cè)本世紀(jì)的物理理論走向及本人長(zhǎng)期研究計(jì)劃
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雖然許多人認(rèn)為現(xiàn)在物理理論有點(diǎn)走到盡頭了，主要是像弦論這樣的理論看起來是對(duì)的但實(shí)驗(yàn)極難驗(yàn)證；但我認(rèn)為并非如此，我覺得十年內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)物理理論的更大的革命，甚至比20世紀(jì)初相對(duì)論與量子力學(xué)的發(fā)現(xiàn)的革命更大。本世紀(jì)的物理理論可能會(huì)采用完全不同于牛頓以來的需要背景時(shí)空的物理理論構(gòu)建。在新的不預(yù)設(shè)背景時(shí)空的物理理論中，我們可能會(huì)發(fā)現(xiàn)量子力學(xué)的基礎(chǔ)并不是現(xiàn)在這個(gè)樣子，屆時(shí)你們會(huì)發(fā)現(xiàn)量子理論不再僅僅是“正確”的理論還是可以“理解”的理論；同時(shí)，新的理論將會(huì)用一種更嚴(yán)肅的態(tài)度審視觀測(cè)者的地位，觀測(cè)者地位甚至與當(dāng)前量子理論中地位也會(huì)完全不一致；另外，關(guān)于引力的理論也會(huì)重寫，這樣廣義相對(duì)論將作為一個(gè)近似的理論或“浮現(xiàn)的理論”出現(xiàn)，而量子理論在新的理論中只是被重新理解而已。 而基于上述想法，我未來的研究計(jì)劃是：把整個(gè)宇宙包括觀測(cè)者看成一個(gè)維度極大的量子系統(tǒng)，當(dāng)從中分裂出一個(gè)小系統(tǒng)和一個(gè)大系統(tǒng)時(shí)，時(shí)間便有可能產(chǎn)生，同時(shí)小系統(tǒng)就是觀測(cè)者本身。而大系統(tǒng)可以繼續(xù)被分裂成若干個(gè)小系統(tǒng)，這些小系統(tǒng)間的量子糾纏熵可用來定義它們的相對(duì)距離，通過這些相對(duì)距離我們可確定這些小系統(tǒng)構(gòu)成的世界的近似空間維度，神奇的是我們發(fā)現(xiàn)引入距離的同時(shí)我們不可避免地使得系統(tǒng)間存在萬(wàn)有引力，或者說引力等效于距離的定義。目前構(gòu)建這個(gè)理論框架最大障礙是目前關(guān)于量子態(tài)的分裂和多系統(tǒng)量子糾纏熵?cái)?shù)學(xué)研究還不多，特別是tensor decomposition方面的文獻(xiàn)極少，只有簡(jiǎn)單的矩陣分解比如SVD分解，所以往前推進(jìn)時(shí)遇到了很大的問題。 無(wú)時(shí)空的理論需要解決另一個(gè)理論難題是如何證明現(xiàn)實(shí)世界為表觀三維且如何推導(dǎo)出局部洛倫茲對(duì)稱性，當(dāng)然幸好MIT文小剛好像用完全量子糾纏和介質(zhì)波振動(dòng)的觀點(diǎn)研究了電磁學(xué)，按道理他肯定推導(dǎo)出了洛倫茲變換，因此這個(gè)問題或許已經(jīng)被他解決了。 當(dāng)然，我也知道無(wú)論構(gòu)建什么物理理論都必須注意能否提出新的可被實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的預(yù)測(cè)，量子場(chǎng)論就是這樣一步步發(fā)展過來的；因此，如何提出新的預(yù)測(cè)（現(xiàn)在理論得不到的）而且還能被實(shí)驗(yàn)檢測(cè)是個(gè)非常非常大的挑戰(zhàn)。 當(dāng)然現(xiàn)在在中國(guó)做科研最大的挑戰(zhàn)，還是如何在繁雜的日常教學(xué)科研行政事務(wù)中抽身出來搞自己感興趣的課題，唉，還得經(jīng)常寫項(xiàng)目申請(qǐng)結(jié)題什么的。 或許你們會(huì)問為什么你覺得無(wú)背景時(shí)空的理論才是對(duì)的。答案是我覺得假設(shè)有個(gè)“空無(wú)一物”的背景時(shí)空在后面其實(shí)是真正的“神秘主義”，有背景時(shí)空才是不自然的，因此完全可能根本沒有背景時(shí)空，只有物質(zhì)本身，所謂背景時(shí)空只是我們通過物質(zhì)間的關(guān)系的一個(gè)推演的概念。這個(gè)觀點(diǎn)似乎與牛頓同時(shí)期萊不尼茨是一致。 最后附上文小剛的想法： “我想用量子糾纏來統(tǒng)一基本粒子和引力，用的是一個(gè)全新的思路，一個(gè)代數(shù)的思路，和幾何纖維叢的思路完全不同。也可以說是想用代數(shù)的辦法來看幾何，用代數(shù)的東西來看纖維叢。過去愛因斯坦把我們引入了用幾何眼光看世界的思路,它主導(dǎo)了物理學(xué)一百多年的發(fā)展。但我覺得這個(gè)方向有點(diǎn)不對(duì)，應(yīng)該用代數(shù)眼光看世界，理解世界�！� ——MIT 文小剛 |
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江南的竹2樓
2015-07-04 11:03
回復(fù)
leedobb(金幣+1): 謝謝參與
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