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丘成桐教授演讲庞加莱猜想来龙去脉


http://www.sina.com.cn 2006年06月21日 08:13 东方早报

  “我们在拨动宇宙的琴弦”

  据新华社北京电 昨晚7:30,哈佛大学教授、中科院晨兴数学中心主任丘成桐教授演讲了庞加莱猜想的来龙去脉,他的演讲题目是《三维空间的结构》。整场演讲,对于中国科学家的成就给予了极大的肯定。而就在前一天,为了揭开究竟什么是弦理论,弦理论怎么会认为时空是11维的,这个理论和老百姓有什么关系等谜团,新华社记者专访了国际弦理论大
会主席、著名数学家丘成桐和美国加州大学洛杉矶分校教授、国际弦理论青年领军人之一的刘克峰。

  记者(以下简称记):什么是弦理论?

  丘成桐(以下简称丘):简单地说,弦理论就是将“弦”看作是物质组成的最基本单元,所有的粒子如电子、光子、中微子和夸克都是弦的不同振动激发态。

  刘克峰(以下简称刘):大自然就这么奇妙,就像小提琴或者其他什么琴,几根琴弦就能弹出许多无比美妙的乐曲。做弦理论研究,你也会感觉很奇妙,就像是在拨动着“宇宙的琴弦”。

  “现在是激动人心的时代”

  记:这些年,弦理论有什么进展?

  丘:历史已经证明,弦理论与数学的交融已经带动了双方革命性的进展,尤其是近年来弦理论、微分几何、拓扑学、代数学、数论和代数几何等数学主流学科的迅猛发展,把我们又一次带到了令人激动的重大革命性突破的前夜。

  刘(激动中略带兴奋):近20年数学菲尔兹奖得主的获奖工作,有一半与量子场论、弦理论有关。无论你研究哪一个方向,总会在弦理论中找到用武之地。而弦理论学家们也迫不及待地注视着数学中一点一滴的新进展,迅速理解并加以应用。这种交流激发了数学与物理学的无尽活力。我们有理由猜测:难道上帝是根据数学公式创造了世界?毫无疑问,数学是开启大自然的钥匙。

  记:什么叫突破性的前夜?

  刘:现在是弦理论发展史上激动人心的时代,总是有激动人心的事情发生。什么都有可能:有可能明天就“统一”起来,也可能还要等一百年。

  “霍金开始也反对”

  记:在常人看来,时空是由三维空间和一维时间组成的。为什么弦理论认为空间是10维甚至是11维,而6个维度是“卷曲”的?“卷曲”是什么意思?

  丘:(他拿起一张纸,卷成纸筒)你看,在很远的地方看它,是一个点,但实际上是一根线。我们已经证实,除非时空是10维的,否则整个量子场论是矛盾的。对人类来说,卷曲的6维空间是很小很小的,几乎看不见。如果你变成一个原子,就会看到6维空间。这就像人类对黑洞的认识过程:50多年前,人们不相信黑洞存在。但是现在,大多数人都相信。

  记:霍金的研究和弦理论有关系吗?

  丘:他开始反对弦理论。但是约10年前,当两位科学家用弦理论证明了一个物理公式以后,他开始承认和相信。他认为,在大爆炸之前不存在时间。当然,霍金提出的概念对不对,需要验证。

  记:弦理论迄今还是理论,没有得到实验的证实?

  丘:假如欧洲的大型对撞机能够证实超对称现象的存在,将是一个大的突破。那将是弦理论首次得到实验证实。

  “中国人不能隔岸观火”

  记:弦理论和老百姓有什么关系?

  丘:能对社会产生什么影响,现在不好说,但是五六十年后肯定会有。量子力学提出时,谁也没有想到会影响这么大,当时谁会想到原子弹?想到现在的人类可以“上天入地”?

  记:国内现在的弦理论研究实力如何?

  丘:看看这次会议就明白,能走上台面的中国本土科学家不多,至少比印度人少。像荷兰这样的小国家,在这个领域还有3个“大家”呢!弦理论是“众妙之门”,但现在国内做的没几个。中国人不能隔岸观火。对整个宇宙和物质的构成,人类都有好奇心,中国人也应如此。

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