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leedobb

金虫 (正式写手)

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[交流] 预测本世纪的物理理论走向及本人长期研究计划

虽然许多人认为现在物理理论有点走到尽头了，主要是像弦论这样的理论看起来是对的但实验极难验证；但我认为并非如此，我觉得十年内可能会出现物理理论的更大的革命，甚至比20世纪初相对论与量子力学的发现的革命更大。本世纪的物理理论可能会采用完全不同于牛顿以来的需要背景时空的物理理论构建。在新的不预设背景时空的物理理论中，我们可能会发现量子力学的基础并不是现在这个样子，届时你们会发现量子理论不再仅仅是“正确”的理论还是可以“理解”的理论；同时，新的理论将会用一种更严肃的态度审视观测者的地位，观测者地位甚至与当前量子理论中地位也会完全不一致；另外，关于引力的理论也会重写，这样广义相对论将作为一个近似的理论或“浮现的理论”出现，而量子理论在新的理论中只是被重新理解而已。

   而基于上述想法，我未来的研究计划是：把整个宇宙包括观测者看成一个维度极大的量子系统，当从中分裂出一个小系统和一个大系统时，时间便有可能产生，同时小系统就是观测者本身。而大系统可以继续被分裂成若干个小系统，这些小系统间的量子纠缠熵可用来定义它们的相对距离，通过这些相对距离我们可确定这些小系统构成的世界的近似空间维度，神奇的是我们发现引入距离的同时我们不可避免地使得系统间存在万有引力，或者说引力等效于距离的定义。目前构建这个理论框架最大障碍是目前关于量子态的分裂和多系统量子纠缠熵数学研究还不多，特别是tensor decomposition方面的文献极少，只有简单的矩阵分解比如SVD分解，所以往前推进时遇到了很大的问题。

   无时空的理论需要解决另一个理论难题是如何证明现实世界为表观三维且如何推导出局部洛伦兹对称性，当然幸好MIT文小刚好像用完全量子纠缠和介质波振动的观点研究了电磁学，按道理他肯定推导出了洛伦兹变换，因此这个问题或许已经被他解决了。

当然，我也知道无论构建什么物理理论都必须注意能否提出新的可被实验检验的预测，量子场论就是这样一步步发展过来的；因此，如何提出新的预测（现在理论得不到的）而且还能被实验检测是个非常非常大的挑战。

当然现在在中国做科研最大的挑战，还是如何在繁杂的日常教学科研行政事务中抽身出来搞自己感兴趣的课题，唉，还得经常写项目申请结题什么的。

或许你们会问为什么你觉得无背景时空的理论才是对的。答案是我觉得假设有个“空无一物”的背景时空在后面其实是真正的“神秘主义”，有背景时空才是不自然的，因此完全可能根本没有背景时空，只有物质本身，所谓背景时空只是我们通过物质间的关系的一个推演的概念。这个观点似乎与牛顿同时期莱不尼茨是一致。



最后附上文小刚的想法：
   “我想用量子纠缠来统一基本粒子和引力，用的是一个全新的思路，一个代数的思路，和几何纤维丛的思路完全不同。也可以说是想用代数的办法来看几何，用代数的东西来看纤维丛。过去爱因斯坦把我们引入了用几何眼光看世界的思路,它主导了物理学一百多年的发展。但我觉得这个方向有点不对，应该用代数眼光看世界，理解世界。”
　       　——MIT 文小刚

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