物理学的几个问题

Lee Smolin 2006年在《The Trouble with Physics》书中一开始就提出了理论物理的5个未解决的大的问题。我们列举如下并给出可能不准确或更可能不正确的评论，大家也许有更好的思考。

Problem 1：Combine general relativity and quantum theory into a single theory that can claim to be the complete theory of nature.

This is called the problem of quantum gravity.

博主评论：

（1）   目前超弦、M理论似乎是能够统一量子力学和广义相对论的理论，但缺少实验证据。参看卢建新编《超弦 / M理论导论》。

（2）   统一理论也许根本不存在，因为哥德尔不完备性定理。也许有两个基本的互补性理论A和B，A几乎解释了一切但有例外，B也几乎解释了一切但也有例外，就像磁单极不能有单一的球面坐标刻画一样，但各有一个奇点的北半球坐标和南半球坐标合在一起就能够完整地刻画整个物理图像。

（3）周易阴阳鱼的启示？高维空间扭转的类Klein瓶或Mobius-Klein瓶？

Problem 2: Resolve the problems in the foundations of quantum mechanics, either by making sense of the theory as it stands or by inventing a new theory that does make sense.

博主评论：

（1）   有各种版本的量子力学解释，例如玻姆的隐变量理论，德布罗意的物质波理论等，也一直存在哲学上的争论。玻尔似乎占了上风，但老爱未必都错。

（2）   对已有理论的可能的新理解包括赵国求老师的曲率波解释，似乎是处在实在本体与现象实体的中间地带。

（3）   法国数学家Rocher自70年代以来一直致力于建构本体力学（Noumen Mechanics），参看：E. Rocher, J. Math. Phys. 12 (1972) 1919. 据说荷兰的t’Hooft也一直倾向于有一个更为基本的量子力学理论。数学家Connes 的非交换几何能否产生新的启示？

Problem 3: determine whether or not the various particles and forces can be unified in a theory that explains them all as manifestations of a single, fundamental entity.

博主评论：

（1）这个问题跟第一个问题有联系但似乎更不好回答。

（2）从数学上来看标准模型很不完美，（跟广义相对论一比就知道），不是自然演绎出来的，而是如裁缝般裁剪拼凑出来的。对称群别扭，左右也不一样。

Problem 4: Explain how the values of the free constants in the standard model of particle physics are chosen in nature.

博主评论：

（1）   何为自由？

（2）   人择原理？

（3）   按照佛经描述，不断的细分微尘，邻微尘，邻邻微尘…后，突然地到了虚空，但对虚空物理上如何描述？

Problem 5: Explain dark matter and dark energy. Or, if they don’t exist, determine how and why gravity is modified on large scales. More generally, explain why the constants of the standard model of cosmology, including the dark energy, have the values they do.

博主评论：

（1）   明暗是相对的，暗物质不参与电磁相互作用，但会有弱相互作用，目前还有一些理论可循，但暗能量是啥真的不知道，也没有什么可抓的稻草。宇宙加速膨胀，负压力，非常小的正的宇宙学常数？

（2）   信息有能量吗，黑洞信息基本都在视界上，全息性原理。

（3）   小的就是大的，一芥子能纳须弥，对偶性：T对偶，S对偶，U对偶；阴阳对偶（通灵术与暗能量的关系，今天的迷信是明天的科学吗）？明暗对偶？确定性的随机，概率性的决定论——前者有Chaos 和Turblence佐证，后者有最近荷兰物理学家（忘了名字）认为引力就是熵力的大胆而新颖的观点。

（4）   李淼老师前不久在北师大图书馆做了题为《看扁宇宙》的报告，网上应该能找到相关信息。也许我们自己就是整个宇宙，时间和空间都是虚幻的非基本的，何为本来面目？

（2012年6月14日中午匆于北师大）