从理想社会到“终极理论” | |||||||||
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| http://www.sina.com.cn 2006年07月06日10:08 南方新闻网 | |||||||||
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张旭 □实习生袁玥 6月19日，北京人民大会堂，弦论2006大会在此开幕。每年，遍布世界各地的弦理论科学家，都会聚集在一起 ，相互讨论问题，激发灵感，希望超弦理论在不久的将来一统物理学，成为宇宙的终极理论。今年，中国第一次迎来了主办权 。
开幕式以三场公众演讲为主，因为有2004年诺贝尔奖得主戴维·格罗斯(DavidGross)和著名物理学 家斯蒂芬·霍金(StephenHawking)的报告，所以会场上还出现了很多中小学生。另外一个报告人是谁呢？赶 场的记者和听众都开始挠头。 这位个头不高的中年演讲者，所讲的题目是“弦论、黑洞和自然界的基本定律”。一张手绘的黑洞时空示意图被投射 到大屏幕上，名叫乔治·布什(GeorgeBush)的小卡通人正悲惨地落入黑洞。他的幽默感染了不少人。这位主讲者 是谁呢？ 他叫施特罗明格AndrewStrominger，哈佛大学理论物理学教授，弦理论领军人物之一，有着传 奇般的经历，且与中国结下了不解之缘…… 辍学种地 施特罗明格15岁时就成为了哈佛大学的新生。“那时，我对自己(的未来)有很多的想法，”施特罗明格说，“我 一直都对物理感兴趣，但没有想过以物理作为职业。”艺术、数学……他都喜欢，不过他不想沾学术的边。那时候，最令他痴 迷的是如何通过实践的方式来解决社会问题。在1970年代的美国，存在很多自发而成的微型公社，形形色色的人抱着对理 想社会的梦想，相互结成“公社”。上了一年大学，施特罗明格不顾父母的反对，中断了学业，也加入了一个30人上下的小 公社。“在美国，小孩都不太听父母的话，我也不听。” “我们公社的人都有一个梦，一个理想，”他慢慢地回忆在公社度过的三年时光，“就是，种地！……但后来却完全 不成功。”“第一，不赚钱，第二，不能合作，大家永远在吵架。所以，三年以后我们的公社失败了。每个方面都失败了。我 最不高兴的是，公社的30个人，完全不能合作。”刚到公社的时候，他认为自己有解决社会问题的方法，现在看来当时过于 幼稚了。 “在美国，我们经常听说中国有很大、很成功的公社，人民公社。所以，我就想来学习。”美国的公社纷纷失败了， 但是施特罗明格并不甘心。“那时候在美国，大家真的不知道中国怎样。我现在(还是)觉得很不明白，这么大的一个国家， 怎么可能那时候我们一点都不了解呢？”于是，他第二次来到哈佛大学，主要是学习了一年中文。“同时，我(想)找到办法 来中国。那个时候，美国人完全不可能来中国。” 来中国，当社员 很幸运，在哈佛学中文期间，他听说周总理准备通过定居中国的美国人，私下邀请一些美国人去中国参观。他设法联 络被邀请的人，要求对方带上他，“最后他们总算带上我了”。那个时候，“中国不让你来，美国不让你去”。他们无法通过 海关，只能在香港和内地接近的地方，“非法”徒步越过边境。1975年，几经周折，他终于来到北京。“原本应该是周总 理，可我们来的时候他住院了，所以是陈永贵接待的，他是副总理。” 他来到中国的一个公社，在那里实践了三个月，“天天种地，可是也天天开会，自我批评。” 访问期结束了，他们以同样的方式返回香港。但是，他没有回到美国，“我那个时候觉得，社会方面的问题是最有意 思的问题。”他留在香港《大公报》当记者，“我有点喜欢那里了，不想离开。”那时，他的兴趣还是集中在实践上，“我不 喜欢学，我要去做！”不过渐渐地，他“觉得有点糊涂了”，“社会的问题很有意思，但我不知道自己怎么去做。” 矢志物理 这次中国之行，显然促使施特罗明格对自己的人生目标进行了重新审视。“我想做很多事情，但只有物理真正清晰。 我能明确地知道自己能做什么，怎样做出成果。做政治或者新闻工作，你总是不得不在最终做出很多妥协，很难知道该怎么做 。我不(能)确定如果我做新闻记者，能有什么贡献。我也想过其他事情，但只有物理最清晰，只要不断努力去思考问题。因 此，我做了这样的选择。选择理论物理还有一个原因，这世界上有很多不幸，你不想过多理会……” “我不能每一年都换题目。所以那个时候我说，好，我决定要做什么了。”万心归一，他又回到了哈佛。 “虽然，我不大会物理，但是我知道我会做，我知道我有这个能力。我那个时候20岁，20岁开始做物理算是非常 老的。”施特罗明格培养过来自中国科大少年班的博士生尹西，他以此作了对比：“尹西，他很聪明，21岁就读完了博士。 ”“20岁，我觉得我要做物理，时间不多了。尹西读出(来)的年纪，我才刚刚开始。”而且，学校的教授都告诉他，现在 开始太晚了，你也不够聪明，并且兴趣太多。另外，“我开始学习弦理论和量子引力的时候，大家都告诉我这个题目不好，你 不要研究这个问题……但我比较固执。我不听话。” 领军人物 1982年，施特罗明格顺利地在麻省理工学院拿到了博士学位。他确定了自己的方向——弦理论。 不久，他(当时在加利福尼亚大学，圣巴巴拉分校)和威顿等人合作，使用卡拉比-丘(Calabi-Yau)流 型，提出消除弦论中多余维度的方法。这种被称作紧致化的方法指出，在真实世界中理论预言但是实际感知不到的其他维度， 已经卷缩起来了。不过，与弦论中的其他重要结论处境相似，它们都还暂时无法得到实验的验证。后来，施特罗明格任教于哈 佛大学。在1990年代，弦论进入第二次研究高潮。施特罗明格和他人合作，描述了时空自身拓扑结构的相变和弦论中的各 种真空态连接。 施特罗明格最精彩的工作出现在1996年。富于戏剧性的是，霍金同年早些时候在一次演讲中指出：“弦理论迄今 为止的表现相当悲惨：它甚至不能描述太阳结构，更不用说黑洞了。”很快，施特罗明格和瓦法(Vafa)合作，用弦论研 究了一种黑洞的特例，令人吃惊的是，通过弦论可以计算出黑洞的熵。计算得到的公式与霍金曾经使用广义相对论和量子场论 得到的黑洞熵与面积公式一致。黑洞熵的微观起源得到了解释，并且暗示黑洞内部并不存在其他未知的结构，从而有可能彻底 解决“霍金黑洞信息佯谬”。 在此之前，超弦理论一直是空中楼阁。物理学其他分支和超弦理论联系松散，关系飘忽不定。这篇论文的出现，令物 理学界看到了弦论实在的一面，成为弦理论的一次重要进步。这也是弦论第二次革命的一个高潮，最明显的效果就是他们的论 文发表之后，很多美国大学开始信任弦论，并提供相应的研究职位。 当我们问及威顿(Witten)对施特罗明格工作的评价，他说：“施特罗明格的工作很有趣。他从弦论的角度研 究关于黑洞的所有有趣问题，他是弦论领域中最杰出的人物之一，在寻找研究黑洞的新方法上极富创见。我想他最大的兴趣就 是在理解黑洞上。” 诺贝尔奖得主格罗斯也称赞道：“他最有名的工作是把弦论应用到计算黑洞熵上，这是弦论的巨大成功之一。” 工作与生活 谈到研究风格，刚刚从施特罗明格那里“出徒”的尹西很有感触：“他做研究有一个特点，就是想法特别简练，一步 到位。很多问题如果给一个学生做的话，即使是一个很好的学生，拿到问题很可能就是一通狂算……但Andy大概根本就不 会去算，而是首先想清楚结果可能会是什么。他想东西都是从简单的可能性想起，而不是从复杂里想。……我觉得我研究的风 格方面受他影响很大。” 在公众眼中，理论物理学家就好似生活在一个奇异的世界中，他们的研究生活大抵和苦行僧没有区别。“我喜欢爬山 ，我经常爬山的时候思考物理，不带纸和笔，就在脑子里想。”他很高兴谈起自己的爱好，“也喜欢画画……这是一种很好的 传达思想的方式。”他在人民大会堂的整个弦论报告，就是由一幅幅自己手绘的彩图组成的。 除了爬山思考问题之外，他说：“平时就是坐在那儿想，有些人看到我傻呆呆的样子，会觉得‘这个人脑子是不是有 问题啊？’”尹西也提到：“当他思考某一个问题，感觉到很可能会有所突破时，他就会白天黑夜不停地工作，没有休息时间 。即使是圣诞节，他也会把我叫到办公室去讨论。但平时，他会去做感兴趣的事情，去游山玩水。” 谈到和学生的交流，尹西回忆说：“和大部分的教授相比，他在学生身上花的时间很多，而且他这个人也非常好接近 。”经常有学生约施特罗明格去健身房，他还经常在自己家里开Party，邀请学生去。 “我有很多朋友，平时我们经常聊天。不一定都是同行，我有各种的朋友。”他的和蔼可亲也体现在采访过程中，费 力地搬动笨重的沙发让记者坐；为了照顾实习记者的英文能力，凭借自己的汉语功底用中文回答所有问题，没有一点架子。 早年公社失败的经历对他仍有影响。“社会主义”的情结似乎仍然萦绕在他心头，以至在采访之后，他和记者讨论起 这个问题来。即使是在人民大会堂的演讲，他也会以搞笑的方式显示自己的政治倾向。对于开篇提及的“黑洞＋布什”漫画， 他幽默地解释：“任何东西扔进黑洞里都会消失不见，于是我在作画的时候就想，什么东西对世界是多余的，可以扔到黑洞里 不要呢？我觉得布什是可以扔掉不要的，所以就把他画到那里去了。” 金玉良言 最后的话题不免落到中国学生和理论物理上。施特罗明格直言不讳地说：“中国人有优点，也有缺点。优点是：第一 中国人很多，第二聪明，第三努力，第四有很大的决心。可他们最大的缺点是多半不会找自己的路，总想要问年纪比较大的人 自己该怎么做。这样的方法在理论物理的研究上肯定会失败，因为为了发展，我们更需要新的想法、观点和方向。”结合自己 的物理学经历，他强调“经常有很多学生会问我，‘我应该做什么’，‘我应该怎么做’，我总是回答他们‘你不应该问我， 最要紧的是你不要听我的，要自己去思考’”。 中国现在有很多学生，对可能的物理学终极理论——弦论有浓厚的兴趣，希望能有机会投身进来，却又不知是否值得 一试。对此他提出自己的看法：“这样的问题我遇到过很多次。弦论确实很难，想做弦论的人都不应该犹豫，你只要做就行了 。如果一开始就顾虑重重，顾虑就会越来越多，因为以后会越来越难。很多人到我办公室来说：我做弦论很有信心，我肯定能 做好，等等。但即便是那样的人，后来都有很多半途而废了。因此，我从来不鼓动人做弦论。” 在采访中，施特罗明格感慨地指着北京饭店的地毯说，“31年前，我第一次来到北京，也是住在这家饭店。”光阴 荏苒，世事沧桑，一位曾经为着自己的公社理想而来到中国的美国少年，最终却成了破解宇宙奥秘的领军人物之一…… (北京大学周小舟对本文亦有贡献) 来源：南方周末 相关专题：南方周末 |
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