超弦一族的信念

by shanqin on 3月 21, 2006

先从94年前的一个小故事说起吧。1912年,Poincare在研究三体运动的一个数学问题时,提出一个猜想:圆环域进行内边界圆与外边界圆反方向旋转的自同胚变换时,必存在两个不动点。他证明了:如果存在第一个不动点就必定存在第二个,但是他无法证明存在第一个不动点。手术后的强烈不适让他预感到自己将不久于人世,他决定把这个没有完成的工作留给后人,他把这个猜想和自己的特殊情况下的证明送交意大利的一家刊物,并对主编说,也许有人会认为他在糊弄后人,但是他相信这个问题的解决会给后世巨大的利益。
半年后,美国的Birkhoff完全证明了这个猜想。这使得29岁的Birkhoff几乎一夜成名。Poincare的信念不再受怀疑。

每个一流的大师,除了天赋和勤奋外,都有着强烈的信念,正是这种信念使他们将天赋和勤奋结合起来并发挥到极致。少年Galois在法庭上说:“我们是孩子,但是我们精力充沛,勇往直前!”强烈的信念让他在致命的决斗的前一个晚上把自己最重要的思想写下来,流芳万古。

如果Feynman没有强烈的信念,我们可以想象他为什么连续五年无比勤奋地研究路径积分量子化吗?如果Dirac没有强烈的信念,我们可以想象他为什么坚决不割弃看似荒谬的负能解吗?没有强烈的信念,我们Heisenberg可以想象他为什么会彻夜检验自己的新理论是否符合能量受恒吗?

信念让科学家无比执著。如果说一流科学家与一般科学家有什么差别的话,那就是前者矢志不移,后者随波逐流。Yau从博士毕业那时就处心积虑要推翻Calabi关于Kahler流形的一个著名猜想,在数年的时间里,他不断寻找反例,都没有成功。最后在这么多尝试过后,终于觉得这个猜想很可能是正确的,于是在第六年,28岁的他终于证明了Calabi猜想。如果没有这种信念,我们现在去那里找Calabi-Yau流形?

前些天李淼老师说,反对超弦的有两种人:懂超弦的人和完全不学超弦的人。
其实喜欢超弦的也有两种人:懂超弦的人和完全不懂超弦的人。懂的人因为它的美丽而喜欢超弦,不懂的人因为道听途说而喜欢。据说某大学物理系研究生面试,教授问:“你希望从事哪个领域的研究?”学生答:“超弦。”“哦,场论。那么你为什么想研究这个领域呢?”“因为我看了这方面的科普书。”我真无法想象这样进入超弦的学生会撑多久。

在反对超弦的人之中,Feynman反对超弦是没有问题的,因为他不学这个东西。如果连Witten也反对超弦,问题就严重了。因为一个很精通超弦而且一向对超弦极有信念的人都已经倒戈,足以说明这个领域是多么令人失望。所以,“举着红旗反红旗”的人最可怕。Witten说:“It is said that string theory is a part of 21 century that fell by chance into 20 century。这个想法让他充满信念,因为他坚信超弦是物理学的方向。

Weinberg说Polchinski的Superstring是同类书中的极品,确实,读Polchinski,Vafa,Strominger,Witten等人的作品,你至少会在心中燃起一种信念。而这种信念对我这样的人来说就是类似于Dirac的想法:不求其真,但求其美。

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