品评文小刚的弦网理论(1)


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送交者: polik 于 2007-12-07, 00:04:04:

品评文小刚的弦网理论(1)

这几天关注张阳德,俗气的东西写多了,现在得来个阳春白雪的,压压土气。

这里谈谈文小刚的弦网理论。

文是MIT物理系教授,弦网(string-net)理论的创立者。他的主要文章于1990到2004年左右的14年中发表于Physical Reviews, Physical Review Letters等杂志。这些结果收集在其2004年出版的着作"Quantum Field Theory of Many-Body Systems (from the origin of sound to an origin of light and electrons)"。Google网上,查到此书也出了中文版,叫做<<量子多体理论(从声子的起源到光子和电子的起源)>>,与原书标题略有不同。英文副标题里的the origin和an origin的微妙差异,值得玩味。应该说,文的书作为QFT的学习参考书,写得非常有特色,实践了他序言中讲的"do not sweep the ugly assumptions under the rug",与所有已经出版的QFT书都很不一样。虽然文笔和幽默与徐一鸿(Anthony Zee)的Quantum Field Theory相比略逊一筹,但非常可亲可读。

当然,文写这本书的主要目的不是介绍量子场论,而是要推销他的关于基本粒子来源的理论,弦网(string-net)理论或弦网凝聚理论。

文小刚弦网理论的核心是所有基本粒子都是真空激发的量子序,给出了基本粒子来源的一个(可能正确的)回答。要讲清楚"真空激发的量子序"的精确意思不容易。只能等待下回或下下回(如果有的话)分解。

但打个比方是容易了解的。

我们知道声音是物质粒子的振动导致的。但我们也知道,像声波的波长这种东西是一堆粒子(严格说来是对应那块物质里的所有原子)共有的性质,即所谓的集体激发的性质,讲单个原子的声波波长是没有意义的。有意思的是,这种集体激发也表现出单粒子行为,叫声子。仔细回忆你的中学物理或大学的普通物理(如果你学过的话),你可能觉得并不陌生。你可能听说过光子,也就是电磁波对应的粒子。

既然声子是物质粒子的振动导致的集体行为,为何不可以猜想光子是某种"集体行为'呢?文小刚给出了一个正面的回答:光子是真空(弦网)的一种特别的激发态。

同样,文小刚也认为电子也是来自弦网。

粗糙地说,弦网理论表明,通常被想像成点状无限小的基本粒子其实是与整个宇宙相联系的。宇宙含粒子,粒子含宇宙。

考虑到文虽然出身高能物理,但终究是长于凝聚态,所以他的这个理论是否带有"If your only tool is a hammer, the entire world has to be a nail"之嫌,只能等时间来回答。

今天只能开个头,看有没有人呼应。


附录(转自网上资料):

文小刚教授,1977年进入中国科学技术大学物理系学习。1981年,以全国最好成绩通过CUSPEA考试,到美国普林斯顿大学深造。1987年获取物理学博士学位。随后到加利弗尼亚州桑塔巴巴拉的理论物理研究所作博士后, 与诺贝尔奖得主希来弗一起工作。1989年成为普林斯顿的尖端科学研究所的专职研究员。1991年被美国麻省理工学院聘为助理教授。目前为麻省理工学院的终身教授。曾荣获海外华人物理学协会1994年优秀青年科学家奖,1992至1997年的斯洛恩(Sloan Fellowship)奖。




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