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量子引力对话录

– 作者：Carlo Rovelli    译者：卢昌海 –

译者序： 在最近二十年的所有物理理论中， 超弦理论应该说是进展最为层出不穷、 声名最为显赫的。 但是直到今天为止， 我对它的看法却依然近乎中立。 我始终觉得， 超弦理论虽然有着美丽的数学结构， 也联系着深邃的物理思想， 但它并不象一些人认为的那样完美。 起码， 它的基础并不象一些人认为的那样简单， 只用一个参数就可以确定一切。 相反， 它带有很多隐含的假设。 这些我在 追寻引力的量子理论 一文中曾有所提及， 但提得非常简略。 原本打算将来写一篇更详尽的， 但前不久读到了 Carlo Rovelli 的 A Dialog on Quantum Gravity [Int. J. Mod. Phys. D12 (2003) 1509-1528]， 虽然与我的看法不尽一致， 但也涉及了一些这方面的话题， 因此在这里， 先将这篇文章介绍给读者。 这也是本网站的第一篇翻译作品。

Rovelli 是 Loop Quantum Gravity 的代表人物之一， 是最早对 Loop Quantum Gravity 中的面积及体积算符本征值作出计算的物理学家之一 (参阅 追寻引力的量子理论)。 Rovelli 这篇文章的文体及人物仿照的是 Galilei 的对话， 但遗憾的是， 对话中部分内容略显重复及冗余， 文章结构不够流畅。 更遗憾的是， 对话中为超弦理论辩护的 Simp 教授 (对应于 Galilei 对话中的 Simplicio) 的水平实在太低， 在整个对话的所有方面 – 甚至包括对自己为之辩护的超弦理论的理解 – 都显得不如研究生 Sal (对应于 Galilei 对话中的 Salviati)， 颇失教授水准， 同时也失整个对话的水准。 另外， 文章对超弦理论有过份苛求之嫌， 对 Loop Quantum Gravity 又有过份美化之意。 前者比如追问超弦理论是否可以精确地给出标准模型， 是否存在关于超弦理论有限性的严格证明等 (如果这样追问的话， 那么别说超弦理论， 就连普通的量子场论也难以招架， Loop Quantum Gravity 自也无法独善其身)； 后者比如认为在理想情况下， 即超弦理论和 Loop Quantum Gravity 的所有设想都得以实现的情况下， 两者均可称为是完美的理论， 均可取代对方。 其实 Loop Quantum Gravity 并不具有与超弦理论同等的广度和雄心， 即使在理想情况下也是有明显局限性的 (比如它不能导出标准模型的自由参数 – 因为这根本不是它的目的)。 这些是作者作为 Loop Quantum Gravity 代表人物的明显偏颇之处。

二零零四年三月四日写于纽约

圈量子引力与超弦理论之争方兴未艾， 要想对这两个理论进行不偏不倚的评论是非常困难的。 与其追求这样一种评论， 在这里不如让我来叙述一段与这一话题有关的对话， 那是我在美国某名校的自助餐厅里听来的。 对话是在高能物理学家 Simp 教授和研究生 Sal 之间进行的。 Simp 教授听说 Sal 试图研究圈量子引力， 就找她聊了聊， 想劝她放弃。 下面就是我所听到的他们的对话。