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从《宇宙的琴弦》谈到《六祖坛经》

2019-01-07 eNet&Ciweek/轩中

《宇宙的琴弦》是一本理论物理前沿方向的科普书,此书主要介绍了20世纪80年代开启的理论物理思想革命——超弦理论。此书的作者B.格林是比较早用代数几何做超弦研究的科学家,他在卡拉比丘成桐空间上做了一些研究工作。

那么,超弦理论到底“超”在哪里呢?

其实这里的“超”说的就是“超对称性”。超对称性刻画的是费米子与玻色子之间的对称性,简单地说,费米子好像是幼儿园里的孩子,而玻色子好像是幼儿园里的皮球。皮球在孩子们脚下传来传去,孩子们相互之间就有了联系。而超对称性认为:孩子与皮球其实是一样的,没什么区别。

然而,“超对称性”到底存在不存在呢?

在这里,我们可以先用《六祖坛经》里最有名的偈语来看一下这个问题:

菩提本无树

明镜亦非台

本来无一物

何处惹尘埃

《六祖坛经》告诉我们:其实不用执著于“超对称性”到底存在不存在,因为“本来无一物”,只要你心中有超对称性,那么超对称性就可以存在。

这是科学吗?当然不是,因为科学讲究的是实验验证。

但是,《六祖坛经》讲到的这个“禅”,却对理解《宇宙的琴弦》也是大有裨益的。

禅是一种只长在内心的东西,其本质与王阳明的心学有点类似。只要你心中有超对称,那么超对称就存在——这就是所谓的“我心即宇宙,宇宙即我心”。

在《宇宙的琴弦》这本书里我们可以看到,超对称性只存在于理论物理学家与数学家的心里,它并不是一个已经被实验检验的物理定律,但这不妨碍它形成蔚为大观的理论体系。这个理论体系发展到最高潮,就是卡拉比——丘成桐空间的出现。

卡拉比——丘成桐空间不是肉眼可见了,也不是我们的实验仪器可以探测到的。理论上来说,它的尺寸是Planck 长度——大概1.6x10的-35次方米,这个尺寸比质子还要小20个数量级,是不可观测的。所以,卡拉比——丘成桐空间只可能存在于我们的“心”里。

解释了超弦中的“超”字,我们再来看看“弦”又是什么?

其实,弦是粒子的推广。一个粒子是一个点,是0维的;而一根弦是一条线,是1维的。一个粒子在时空中的轨迹叫做世界线,而一个弦在时空中的轨迹是世界面。但我们从来没有看到过世界线,也没有看到过世界面。所以,弦其实也有点像《六祖坛经》里说的“无相”。所谓“无相”,其实就是:不着形相,无迹可寻(这是一种不可观测的东西)。一个弦在时空中扫出的世界面,是一个嵌入在10维时空(微扰弦论中时空是10维的。而在M理论中时空是11维的,M理论不是微扰的,是一种强耦合理论)的2维面。而这个面就是“无相”——也就是说,最基础的东西可能是无相的。

我们每个人,都有迷惘心,也有好奇心。比如我们想知道宇宙为什么发生大爆炸,如果把电子切开了会看到什么。而通过阅读《宇宙的琴弦》来学习超弦理论的过程是一个“开悟”的过程。如果采用《六祖坛经》的观点,对于这种好奇心与迷惘,“世人本自有之,只缘心述,不能自悟”。我们需要阅读《宇宙的琴弦》这一类的科普书,才能帮我们“开悟”,我们也可以用《六祖坛经》的思想来帮助我们理解《宇宙的琴弦》。

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