七律 读Carlo Rovelli 《Reality Is Not What It Seems 现实不似你所见——量子引力之旅》

浮云流水亦骎骎，亘古无常系此因。

动态空间唯概率，极端尺度恁微尘。

自翻泡沫虚生灭，幻化辞章笔若神。

一晌深更近禅悦，清光犹解拨琴心？

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意大利理论物理学家、圈量子引力学创立者卡洛·罗韦利的新书《现实不似你所见——量子引力之旅》，一经出版就被选为《物理世界》年度杂志年度十佳图书。

但卡洛·罗韦利这个“圈量子引力 Loop Quantum Gravity" 学说的开创者显然不是另一位如日中天的理论物理学家Lisa Randall的菜，因为后者研究的是有竞争性的弦理论。 紧接着《纽约时报》很快就刊登了一篇来自Lisa Randall的针锋相对的书评，激烈地批评他这次“玩栽了”，罪状有三：部分数字计算错误；个人理解当事实陈述；还有就是把爱因斯坦的理论与古希腊哲学家对世界的认识类比是不恰当的。（我可以再加上一条，就是这位老兄还在书里大谈大吹但丁的《神曲·天堂篇》对三围球面宇宙的揭示。。。”但丁怎么会有如此现代化的观点呢？我认为首先是因为这位意大利最杰出诗人的绝顶智慧，这种智慧是《天堂篇》如此令人着迷的原因之一。其次也是因为但丁的写作时间比较早，是在牛顿让人们相信宇宙的无限空间是欧式几何的平直空间之前。但丁没有像我们那样由于学习牛顿物理学而带来直觉上的局限。“ ）

对于吃瓜小白们来说，可以在研究弦理论的女学霸与研究圈量子理论的男学霸的互怼中看看热闹也挺欢乐。。。

弦理论的 Lisa Randall

卡洛·罗韦利在本书中在介绍自己的圈量子引力理论是最有可能统一量子力学和广义相对论的同时，还多次调侃几次竞争对手，如 “另一个被研究最多的理论是弦理论。对弦理论或其相关理论进行过研究的大部分物理学家，都期盼着日内瓦欧洲核子研究组织（CERN）的新型粒子加速器（LHC，或称大型强子对撞机）一开始运转，一种之前从未被观测到但被理论预期的粒子——超对称粒子就会立刻出现。弦理论需要这些粒子来使理论自洽，所以弦理论家热切期盼着发现粒子。另一方面，即使没有超对称粒子，圈量子引力理论的定义也很完善。圈理论家倾向于认为这些粒子也许不存在。。。”

“不要再幻想着新的场或奇怪的粒子；附加的维度，其他对称性，平行宇宙，弦，或是别的什么。拼图十分简单，就是广义相对论、量子力学和标准模型。下一步也许‘只是’把它们以正确的方式进行整合的问题。”

“超对称粒子最终也许会出现，也许出现在我们尚未达到的尺度，并且即便圈量子引力是正确的，它也可能出现。超对称粒子没有出现在预期的地方，弦理论家有点沮丧，圈理论家感到很振奋，但这仍然只不过是线索的问题，还根本没有强有力的证据。”

宇宙的尺度

罗韦利只针对Lisa Randall 发难的第三条给出反驳说， “我当然知道这不是一回事，之所以这样类比是让大家看到现代物理的发展是如何解决人们从古代以来的疑问的：比如物质是什么，时间是什么，现实到底是什么。” 他说“我很欢迎不同意见，因为科学的路上谁都没把握说自己兜里揣着真理。”

事实上从相对论到引力波，现代物理的发展就是一个不断证伪验错的过程。如果说罗韦利之前的热门科普书《七堂极简物理课》是扫盲的话，这本新书多少介绍了一些他的本职工作。其中一个反复提到的重点就是科学的意义以及关于不确定性的哲学思考。

“几个世纪以来，我们逐渐意识到过去的我们竟然持有那么多错误的见解。我们曾认为地球是平的，它是世界静止不变的中心。我们曾以为宇宙很小，而且从未改变。我们曾认为人类是一个独立的物种，与其他动物没有血缘关系。我们认识到夸克、黑洞、光子、空间波动的存在，认识了我们体内每个细胞令人惊奇的分子结构。人类就像个不断长大的孩子，惊奇地发现世界并非只有他的卧室和游乐场，而是如此辽阔，有许许多多的东西可以去发现，有数不清的观点与他最初以为的不同。宇宙参差多态，无边无际，我们不断发现它新的面向。我们对世界了解得越多，就越惊奇于它的多样、优美与简洁。”

“这些量子场组成了原子、光以及宇宙的全部内容。它们是非常奇特的物体，其量子是粒子，与其他物质相互作用时才出现；没有相互作用时，它们展开成一片“概率云”。世界就是一群基本事件，沉入广阔动态空间的海洋之中，如海水般起伏。”

---这样诗意的文字出现在貌似艰深的量子引力书中是不是很神奇，不愧是向但丁致敬的国人。。。

这个天性浪漫的意大利人在26岁时突然开始了量子引力方面的研究，据说他曾经服用致幻剂来解题---真是酷得可以！ 在他做博士论文的一天，他在一张纸片上写了一个大大的红色数字10^-33cm （普朗克长度），然后贴在了墙上——他开始确定这个数字就是自己的目标，搞懂一切在这个尺度里发生的事。

总的来讲，这是一本游记，描绘了人类最激动人心的旅程之一。在这段旅程中，我们会走出对现实有限而狭隘的视角，朝向对事物结构越发广博的理解。这是一段摆脱我们常识观念的奇妙旅程，而且还远远没有完成。”

就像爱因斯坦晚年喜欢谈论哲学和诗歌一样，罗韦利也认为这些和科学在某种程度上有共性。在信仰方面，作为一个科学家，他坚信无常才是自然的法则，被佛教的教义所吸引。“我也做一些冥想什么的，但是实在太忙了。”