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本文为第78期小红猪抢稿译文

译者:王亚洲

校对:Ent

他没有像家人计划的那样从事供暖行业,反而成为了弦理论的奠基人之一。Leonard Susskind,斯坦福理论物理研究所主任,新书《理论最小值:做物理研究需要知道的前提》的作者之一,现在正在为那些九十多岁的人教授物理。这篇访谈中,他向记者Anil Ananthaswamy讲述物理学的语言,并且解释为什么新的想法正在让实验验证变得不可行。

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Dr. Leonard Susskind,画像作者:Thenjustearth

Q:你在斯坦福大学的继续教育项目中教授物理学,那么都有哪些人来参加你的课程?

A:从四十多的到九十多的都有,真的。有个老太太快95了,坐着轮椅来听课,听的都还是偏难的课程。他们都是些从事其他行业的人,我想他们大概是对自己没能成为物理学家感到有点遗憾吧。

Q:你说你的新书不算是“通俗科学”,但也算不上是物理教科书,这本书是给这些人看的吗?

A:在过去的几年里,我开始意识到有很多人在流行文学里阅读那些他们并不理解的物理——并不是因为它太前沿,而是它还不够前沿。同时,他们也不太可能慢慢地费力读懂一本又大又厚的课本。而我想要给他们一本书,让他们可以从中简单而高效地学到物理学。这本书不是给一无所知的初学者看的;它提供的,是为了真正诚实地理解这个领域、并向更深的方向迈进,你所需要的最起码最基础的知识。

Q:所以书的名字叫做《理论最小值》?

A:是的。这个词可以追溯到俄罗斯物理学家Lev landau,他对笨人可没什么耐心。所谓“理论最小值”,是一个年轻的物理学家同他一块工作所必需知道的东西——对他而言,就是所有的东西。这个名字让我印象深刻。

Q:你现在已经七十多了。年轻时你是怎么进入到对物理学的研究中来的?

A:我并不来自于有学术背景的家庭。我的父亲是一个很聪明的人,但他却只上到了五年级。他和他的朋友们都是管道工人。他们也大都于1905年左右出生于纽约的贫民窟,而且必须在只有十二三岁的时候就去工作。但是围着我们家厨房坐着的时候,他们有各种各样有趣的谈话。他们都有智识的一面,挺好玩的。

我上大学是因为我的父亲认为我应该学一些工程学,因为他想跟着我一块从事供热行业。然而那时我意识到我想要成为一个物理学家。我不得不向他坦白,这经历相当不愉快。

Q:你告诉你父亲的时候都发生了什么?

A:连着几个月我一直都在努力想我该怎么样告诉他这件事。有一天我开车去他的住处。这事情烙印在我的记忆里,这感觉非常、非常可怕。

他在地下室有一家管道店,而且他正在那为第二天的工作准备,我走过去对他说,我并不准备成为一名工程师。他很愤怒。尽管他几乎从来没有使用过脏话,他还是说,那你他妈的到底想干啥?跳芭蕾舞?

我说,不是的,我想要成为一名物理学家。他说,不,你不能去药店里工作,我解释说,不是的,我要做的是物理学家(physicist),而不是药剂师(pharmacist),然后我基本记不得谈话的其他内容了,但是我记得‘爱因斯坦’这个富有魔力的词,我说我要做爱因斯坦做的事,这让他震惊了。

事情一下子逆转了,他当即决定这就是我该做的事。谈话到此为止。从那时起,我父亲非常尽力的学了一些关于物理学的知识。

Q:是不是看到你父亲学习物理学的这一过程的经历,促使你想给年老的人教物理,并且写出《理论最小值》这本书?

A:这是一个非常有意思的问题。我其实很能理解这样的人。而且,那些围坐在厨房桌边谈天说地的我父亲的朋友,和那些来我的课堂上学习物理学的人,之间有一些相似点。所以,也许真的是下意识的影响吧。

Q:大部分人,如果他们在学校里学物理学的很纠结的话,基本上就会放弃物理。但是文学作品却不同——很多人在将来的日子里也喜欢读。这是为什么呢?

A:物理学的语言是数学,没有数学就不能严肃地做物理。这让物理变得相当费解。但文学的语言是英语、汉语或其他语言,都是容易理解的。而且,文学描述的是人类境况,而物理学却是与人无关的境况。并非所有的人都有这样的品味。

而且人类还是社会的生物,文学正好符合了这个需求。物理在人们眼中是孤独的、书呆子气的追求,和人类的感情无关,也不会成为人们日常生活中彼此的亮点。然而物理学家在他们自己的工作环境里其实是很热爱交际的。

Q:你觉得“教物理”和“研究物理”二者之间有何异同?

A:当我做物理学研究的时候,我有个挺可笑的思维框架。我会想象自己脑海里有一群听众,得向他们解释东西——这就是我思考问题的方式。对我来说,教学和解释,甚至对我的虚拟听众来说,都是这个过程的一部分。我坚定地认为,科学应该花费尽量多的时间来尽可能的解释,而教学的过程就是做解释。

Q:作为弦理论的创造者之一,你一定花费了大量时间来解释关于多元宇宙的理论。批评者说这个理论不可通过实验方法证伪,并且说在你自己的理论探索中你已经放弃了科学方法。

A:不能因为有些人对科学该怎么做有哲学偏见,就停止思考。什么是好的科学,这是由实际做科研的科学家决定的,而不是由哲学家或者“基比泽(kibitzers)”决定——基比泽是意地绪语里的词,指的是那些到处瞎嚷嚷、说话却空洞无物的人。

多元宇宙观点完全可以被证伪,只要有人提出一项有力的数学论据来解释暗能量的数值,而不需要依赖于多元宇宙的存在,就行了。

Q:鉴于现在我们讨论的都是多元宇宙这样极其反常规的思想,现在做物理学研究是不是和六七十年代做物理学有所不同了?

A:我不这样认为。但没错,我们确实面临新的处境——我和我的朋友们研究的物理学,相当一部分都和实际观测离得太远,简直远得有点吓人。我不认为这件事情和思考问题的质量或者研究者的性格有关。其实很简单,就是因为随着我们不断前进,做实验也越来越难。但你还能怎么办呢?难道能因此而不去想这些问题吗?

不,你必须前进,假定早晚有一天实验能赶上来。我一直都是这样想的。我研究物理,是因为我想知道物理是如何运作的——“全速前进,让鱼雷见鬼去吧!”* 别管有没有人能下周做出实验来,自己去想明白就是了。

*(译注:传说中这是南北战争时,北军海军指挥官法拉格特在莫比尔湾大战时说的话。此役北军大胜。)

Q:你对物理学的未来持乐观态度吗?

A:我相信只要我们能不断问问题就可以。如果说我有什么担心或害怕,那就是我们今天所讨论的事情实在太遥远,有些东西指望实验验证太不现实。我们无法造一台加速器来直接验证弦理论,也不能在实验室里制造一个黑洞。

可以想象的是,也许不管人类的思想多么聪明或者具有创造性,我们都会撞到一堵看不到的墙,因为有一些经验主义的东西我们根本不可能发现。

Q:所以你认为我们能够真正解决那些物理学中的大问题吗?

我坚信在我们的能力范围内,我们可以提出必要的想法来解决那些大问题。但是如果不靠实验,我们能对哪些观点才是正确的达成共识吗?这件事情我就没有那么大的信心了。

物理学是一项富有人类特质的事业,而从纷争不休的人类观点,到客观的真实核心——教科书式的科学——这个过程需要实验来提供输入。如果实验不再可行,事情会变得怎样呢?

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16 Responses to “[小红猪]请无视闲言碎语,物理学,全速前进吧!”

  1. C说道:

    请问《理论最小值》这本书是什么时候出版的,有中文译本么,英文原名是什么呢,可以作为科普读物观看么。

  2. 隐矢宇说道:

    “可以想象的是,也许不管人类的思想多么聪明或者具有创造性,我们都会撞到一堵看不到的墙,因为有一些经验主义的东西我们根本不可能发现。”

  3. AlayaShaka说道:

    老萨的是还是要买了看下啊,话说什么时候能上市啊?还有 威登什么时候能出书啊,挺期待这几个大神的书的,还有施瓦茨 麦克格林他们有没有出书啊?知道的朋友告知下

  4. 科学之神说道:

    我已解决了普朗克电磁波“量子化”的问题,找到了电磁波能量为何是“hν”一份份的原因。······我推翻了牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦,即将推动一场物理学的新革命,结束十九世纪末迄今一百多年的物理学危机,就像四百年前的伽利略推翻了两千多年前的亚里士多德,我现在正在北京一边打工一边完成新理论。我爱上了一个北京女孩,但我现在无法找到一个体面的工作,我们注定了无法在一起,我决定等我完成新理论后就自杀,离开这个让我倍感痛苦失望的世界。

    • 申成2013说道:

      不如现在就自杀

    • architc说道:

      别瞎忙活了,你的理论我已经推翻了,就像你推翻之前的理论那样轻松。

      你现在就可以自杀了。我还不需要考虑这些问题,因为其他行业还有你这样的人。

    • 搬运工说道:

      理论要转化成现实的实用科学还需要一系列论证

      就好像一个新药 必须经过严格动物实验与临床实验

      你还有许多时间 用这个来证明你的理论是正确的

  5. biyuchuan说道:

    有一阵子很怀疑自己的工作到底有没有意义,在可预见的条件下实验几乎没有实现的可能,还是仅仅为了发文章……so……full speed ahead, damn the torpedoes, don't worry about whether somebody is going to be able to do an experiment next week, just figure it out.

  6. 申成2011说道:

    我们能用最简单的模型来解释大到宇宙小到粒子的运动。包含解释高能物理学中的一切现象。这个模型建立后只要读过高中的学生都能懂。

  7. 申成2011说道:

    举个例子:现代科学认为地球磁场是有地球固体铁核心加上周围绕的流体地幔运动产生的。那么黑洞的磁场怎么来的?银河系的磁场怎么来的?现代科学能解释吗?而我们的模型能解释这一切现象。

  8. 申成2011说道:

    还有,质子为什么只能有3个夸克而不能是4个?中子中为什么只能是4个夸克?中子单个为什么不稳定而质子可以单个稳定存在地球上?现在的物理学能回答吗?我们能回答!!!

  9. 申成2011说道:

    科学需要想象但是不能乱想。假设普朗克常数是真实存在的,那么我们要用现有的理论去解释什么是普朗克常数?它的来源是什么?是什么东西构成的?这就是现代高能物理学要解决的问题。所以我前面说的模型恰恰能够解释这一现象。不属于创造性的东西,只是发现而已。

  10. versugw www.kuaipu.com.cn说道:

    不错

  11. 09陈景亮23说道:

    在量子的IP里,是可以实现薛定谔方程之于量子力学,54201~311301

  12. 09陈景亮23说道:

    惟一宇宙中心点推翻了超弦理论

  13. 将就看懂说道:

    允许用数学支持胡思乱想,这就是职业科学家的领域。能够让高中水平听懂的科学课,就是真正搞通了的科学