1700953696
1700953697
虽然优雅与简单是一个正确理论的标志，但是我们只能在我们已经完全理解一种理论如何运行之后，才能真正判断它的优美。关于自然如何、因何将弦理论的额外维度隐藏起来的发现将是一次令人惊叹的成功，物理学家想要找出让它得以实现的方法。
1700953698
1700953699
宇宙景观
1700953700
1700953701
正如我在《弯曲的旅行》一书中所开的玩笑，绝大多数企图将弦理论现实化的想法都与整形手术有点相同。为了让弦理论与我们的世界一致，理论物理学家不得不找到某种把不应该存在的部分隐藏起来的方法，将粒子移除并将维度消融。尽管粒子集合的结果与现实惊人地接近，你也能分辨出它们并非完全正确。
1700953702
1700953703
大多数将弦理论真实化的企图都有点选角面试的味道。虽然大部分天真无邪的少年演得不是很好，面部表情有些僵硬而无法表露丰富的感情，但是经过足够多次的试镜后，一个美貌、有天赋的演员就有可能出现。
1700953704
1700953705
类似地，弦理论的一些想法也依赖于我们的宇宙：它是弦理论成分的理想实现。即使弦理论最终会统一所有已知的相互作用与粒子，它也可能包含代表了特殊集合的粒子、力与相互作用的单一稳定的盆地；或者更可能的是，包含一个复杂得多的有着山川、峡谷以及一系列可能出现的景观。
1700953706
1700953707
根据近来的研究，弦理论可以在许多可能的宇宙中实现，该情景对应于一个“多重宇宙”。不同的宇宙可以离得非常远，以至于在它们的一生中，彼此也不能相互影响（甚至通过引力也不行）。在那种情形下，完全不同的演化可以在各自的宇宙中发生，而我们只能处于其中之一。
1700953708
1700953709
假如这些宇宙存在而没有办法把人送到它们里面去，那么我们就可以合理地忽略它们，只留下我们自己的宇宙。但是宇宙演化提供了产生所有宇宙的方法，并且不同宇宙可以拥有不同的性质，不同的物质、相互作用以及不同的能量。
1700953710
1700953711
一些物理学家采用景观的方法结合“人择原理”（anthropic principle）来解释弦理论于粒子物理学中的棘手问题。人择原理告诉我们：因为人类存在于一个有着星系与生命的宇宙中，某些参数必须取特定的数值或与之相接近的数值，否则人类就不可能存在，并在这里讨论什么问题了 。例如，宇宙不能有太多的能量，否则它就会膨胀过快，物质就不会坍缩形成宇宙的结构。
1700953712
1700953713
人择原理
1700953714
1700953715
正是因为人类的存在，才能解释宇宙的种种特性。宇宙若不是这个样子，就不会有人类这样的智慧生命来谈论它了。
1700953716
1700953717
如果真是这样的话，那么我们需要决定什么样的物理性质（假如存在的话）适合粒子、相互作用与能量的构型。我们还不知道哪些性质可以预测；哪些对于我们今天能够在这里讨论科学来说，是必须的；哪些性质有基本解释，而哪些只是一个由于所处位置造成的意外。
1700953718
1700953719
我认为，由许多可能的构型形成的景观，合理而有前途，因为不同组合的引力方程有许多可能的解集合，我不认为我们观测到的解就一定是所有问题的解。我发现人择原理作为一种对观测到的现象的解释，也是一种非常令人不满的解释。问题是，我们永远不知道是否只要有人择原理就够了。我们能唯一预测哪些现象，哪些现象只能决定到差不多的程度？最重要的是，人择的解释不能检验，它可能是正确的。但是如果有更基本的从第一性原理而来的解释出现，那么人择原理必定会被抛弃。
1700953720
1700953721
重归实地
1700953722
1700953723
弦理论很可能包含一些深刻且有希望成功的想法，它已经给了我们一些量子引力与数学的洞见，并为模型创建者提供了有趣的素材。但是在通过回答我们最希望解决的问题，从而创立理论之前，很可能仍需要经历很长的一段时间。从演草纸中直接推导出弦理论关于真实世界的结果太困难了。即使成功的模型最终来自于弦理论，这些过多的元素也使得其结果很难显现出来。
1700953724
1700953725
物理中模型创建的方法来自一种直觉，因为弦理论可以作出预言的能标远远高出我们可以观测的能标。由于在不同能标上的许多现象有不同的表述，而在粒子物理学中，在相应的能量上用来解释问题的机制是这里面研究得最好的。
1700953726
1700953727
物理学家拥有共同的目标，但他们对于如何最好地达到目标，却有着不同的期盼 。我倾向于建模的方法，因为它在不久的将来更能获得实验的指导。我和同事可能使用弦理论的想法，我们的一些研究可能有弦理论的理念，但是应用弦理论不是我的首要目标，理解可以检测的现象才是。模型可以描述和经受实验的检验，甚至在与任何基本理论发生关系之前也可以如此。
1700953728
1700953729
模型的创建者非常务实地承认，我们不能立即导出所有东西。一个模型的假设可能是终极基本理论的一部分，或者它们仅仅阐述了一些新的关系，有待更深层次的理论来解释。模型都是有效理论。一旦某个模型被证实了，它可以为弦理论学家，或者任何想要采用“自上而下”方法的人，提供研究方向。事实上，模型已经从弦理论的丰富观点中获益良多，但是其最主要的关注是在低能标与低能标的实验上。
1700953730
1700953731
超出标准模型之外的模型理论结合了标准模型的要素，以及已经可以探索的能量上的结果，但是它们也包含新力、新粒子以及在更小尺度上的新相互作用。即便如此，为了将我们所知道的东西全部整合起来，我和其他人研究出的具体模型通常都会失去其原先所具有的优美性质。由于这个原因，模型的创建者往往需要具备开阔的视野。
1700953732
1700953733
人们常常不理解我因何需要研究不同的模型，因为我明白这些模型不可能都是正确的，而大型强子对撞机能给我们提供更多线索。人们会感到更加吃惊，因为我解释说，我不必对任何我所思考的特殊模型抱持更多期望。无论如何，我选择的是阐述真正新的原理或者新型实验研究的项目。我所考虑的模型一般具有一些有趣的性质，或者对于一些奇异现象具有一定解释力的机制。鉴于这许多未知因素（对于研究进程有无帮助的不确定因素），预测和诠释现实世界的设想中有许多难以想象的挑战。如果从一开始就能取得成功，那简直就可以堪称奇迹了。
1700953734
1700953735
额外维度理论最优美的一面是：从“自上而下”与“自下而上”两种研究策略中而来的想法走到了一起，得出了该理论。弦理论学家明白其理论构造中膜起的关键作用；模型创建者意识到通过将等级问题解释成引力问题，就能找到其他解决方法[72] 。
1700953736
1700953737
大型强子对撞机现在正在检验这些想法。不管大型强子对撞机探索到什么，它都将指导以及限制将来要构造的模型。当其高能实验的结果出来以后，我们可以把所有观测结果综合起来，进而决定哪一个理论是正确的。即使观测不能与任何一个具体的建议理论相符，我们也会从构造模型中得到启示，它可以帮助我们把最终可能正确的理论的范围缩小。
1700953738
1700953739
建模帮助我们意识到各种可能性，指导实验的探索以及数据出来以后解释这些数据。我们可能足够幸运，恰好给出了正确的模型。建模还将启发我们应该寻找什么证据。即便没有哪一个特定模型的解释会完全正确，它们也能帮助我们导出新实验结果的含义。结果会将众多的想法区分开，断定哪一种（如果存在的话）特定的实现是真实世界的表述。也可能当前所有提议都无效，那么数据则责无旁贷地成为我们建立可能正确的新模型的依据。
1700953740
1700953741
高能实验不仅仅搜寻新粒子，还寻找有更多解释力的基本物理定律的结构。在实验协助给出答案之前，我们只能提供各种猜想。目前我们应用美学标准来有意偏向某些模型。但是当实验达到一定的能标（及尺度）并且给出可以区分不同模型的必要统计之后，我们就可以了解得更多。实验结果将决定我们的猜想中哪些是正确的，从而帮助我们建立真实世界的基本理论。
1700953742
1700953743
1700953744
1700953745
[
上一页 ]
[ :1.700953696e+09 ]
[
下一页 ]