還認識一個數學系畢業做弦論的助理教授，在開會時看到一個俄羅斯青年同行刷刷刷證『膜理論』的風采之後，果斷轉身去華爾街，數學系的終身教職也不要了：『這個領域比我有才的人還比我年輕，不必玩了』
我這個外行的印象是：八九十年代似乎有很多意氣風發的青年數學家物理學家衝擊這個『能夠解釋一切事物』的理論，但最終做到底的很少，甚至有的是人罵威騰這一套純屬騙局，至少和物理沒關係。
所以本外行看到文中Ling Lin這樣的年輕人還在興致勃勃做弦論（此人好像現在去了歐洲核子研究組織CERN)，感覺還是有熱鬧可繼續看：）
弦理论创造宇宙的四亿种方法
2019-06-03 由 老胡说科学 發表于新闻
一直在漫游弦理论“景观”的物理学家 - 理论的数学解决方案的数不胜数和数以万计的空间，其中每个解决方案提供物理学家需要描述现实的各种方程式 - 偶然发现了这些方程的一个子集我们宇宙中存在的同一组物质粒子。
但这不是一个小子集：至少有一千万亿这样的解决方案，使其成为弦理论中发现的最大的这种解决方案。
根据弦理论，所有粒子和基本力都来自于微小弦的振动状态。为了数学一致性，这些弦在10维时空中振动。为了与我们熟悉的宇宙日常体验保持一致，具有三个空间维度和时间维度，额外的六个维度被“紧凑化”以便无法察觉。
不同的紧凑化导致不同的解决方案。在弦理论中，“解决方案”意味着时空的真空，由爱因斯坦的重力理论和量子场论联系起来。每个解决方案都描述了一个独特的宇宙，具有自己的粒子集，基本力和其他这样的定义属性。
一些弦理论家已经集中精力试图找到将弦理论与我们已知的，可观察的宇宙的属性联系起来的方法 - 特别是粒子物理学的标准模型，它描述了除重力之外的所有已知粒子及其所有相互作用力。
这些努力的大部分涉及一种弦理论的版本，其中字符串弱相互作用。然而，在过去二十年中，一种称为F-理论的弦理论的新分支使得物理学家能够使用强相互作用或强耦合的弦。
“一个有趣的，令人惊讶的结果是，当耦合很大时，我们可以开始非常几何地描述这个理论，”费城宾夕法尼亚大学的Mirjam Cvetic说。
这意味着弦理论家可以使用代数几何 - 它使用代数技术来解决几何问题 - 分析在F理论中对额外维度进行紧凑化的各种方法并找到解决方案。数学家一直在研究F理论中出现的一些几何形式。“他们为物理学家提供了一个庞大的工具包，”宾夕法尼亚大学的Ling Lin说。“几何学确实是关键……它是'语言'，使得F理论成为一个强大的框架。”
现在，Cvetic，Lin，波士顿东北大学的James Halverson和他们的同事已经使用这些技术来识别一类具有弦振动模式的解决方案，这些模式导致类似的费米子（或物质粒子）如下所述。标准模型 - 包括所有费米子三代产生的特性（例如，电子，μ子和tau是一种类型费米子的三代）。
Cvetic及其同事发现的F-理论解决方案具有的颗粒也表现出标准模型颗粒的手性或手性。在粒子物理术语中，解决方案再现了标准模型粒子的精确“手征光谱”。例如，这些解决方案中的夸克和轻子都是左手和右手版本，就像我们在宇宙中一样。
这项新工作表明至少有一个千万亿次的解决方案，其中粒子具有与标准模型相同的手性光谱，这比迄今为止在弦理论中发现的解决方案多10个数量级。“这是迄今为止标准模型解决方案的最大领域，”Cvetic说。“它在某种程度上令人惊讶，实际上也是有益的，事实证明它是在强耦合弦理论体系中，几何学帮助了我们。”
一个千万亿 - 虽然它远远小于F理论中解决方案的规模（最后计算数据显示为10 272,000） - 这是一个非常大的数字。“因为它是一个非常大的数字，它在现实世界的粒子物理学中得到了一些非常重要的东西，我们应该认真对待并进一步研究它，”Halverson说。
进一步研究将涉及揭示与现实世界的粒子物理学的更强联系。研究人员仍然需要研究F理论解决方案中粒子之间的耦合或相互作用 - 这又取决于额外维度紧凑化的几何细节。
可能在千万亿个解决方案的空间内，有一些耦合会导致质子在可观察的时间尺度内衰减。这显然与现实世界不一致，因为实验还没有看到任何质子衰变的迹象。或者，物理学家可以寻找能够实现标准模型粒子谱的解决方案，这些粒子保留了称为R-奇偶校验的数学对称性。“这种对称性禁止某些质子衰变过程，从粒子物理学的角度来看会非常有吸引力，但在我们现有的模型中却缺失，”林说。
此外，该工作假设超对称，这意味着所有标准模型粒子都有伙伴粒子。字符串理论需要这种对称性，以确保解决方案的数学一致性。
但是为了使任何超对称理论与可观察的宇宙相吻合，必须打破对称性（就像用餐者在左侧或右侧选择餐具和水杯将如何“打破”桌子的对称性一样。圆形餐桌）。否则，伴侣粒子将具有与标准模型粒子相同的质量 - 并且显然不是这种情况，因为我们在实验中没有观察到任何这样的伴侣粒子。
至关重要的是，大型强子对撞机（LHC）的实验也表明，超级对称 - 如果它是对自然的正确描述 - 即使在大型强子对撞机探测到的能量范围内也不会被打破，因为大型强子对撞机尚未发现任何超对称粒子。
弦理论家认为，超对称性可能只在非常高的能量下被破坏，这些能量很快就不会在实验范围内。“弦理论的期望是高度[超对称]断裂，这与LHC数据完全一致，是完全可能的，”Halverson说。“它需要进一步分析，以确定它是否发生在我们的案例中。”
尽管存在这些警告，但其他弦理论家正在批准这项新工作。麻省理工学院的弦理论家华盛顿泰勒说：“这绝对是向前迈出的一步，证明弦理论能够产生许多具有标准模型特征的解决方案。”
“这是非常好的工作，” 哈佛大学F-theory的开发人员之一 Cumrun Vafa说。“事实上，你可以安排几何和拓扑结构，不仅要符合爱因斯坦方程，还要符合我们想要的[粒子]光谱，这一点并不简单。它在这里很好用。“
但是Vafa和Taylor都警告说，这些解决方案远远不能与标准模型完美匹配。获得与我们世界的粒子物理学完全匹配的解决方案是弦理论的最终目标之一。Vafa是那些认为，尽管解决方案的范围很广，但存在一种与我们的宇宙相匹配的独特解决方案。“我打赌只有一个，”他说。但是，“要明确这一点并不容易。”
我這個外行的印象是：八九十年代似乎有很多意氣風發的青年數學家物理學家衝擊這個『能夠解釋一切事物』的理論，但最終做到底的很少，甚至有的是人罵威騰這一套純屬騙局，至少和物理沒關係。
所以本外行看到文中Ling Lin這樣的年輕人還在興致勃勃做弦論（此人好像現在去了歐洲核子研究組織CERN)，感覺還是有熱鬧可繼續看：）
弦理论创造宇宙的四亿种方法
2019-06-03 由 老胡说科学 發表于新闻
一直在漫游弦理论“景观”的物理学家 - 理论的数学解决方案的数不胜数和数以万计的空间，其中每个解决方案提供物理学家需要描述现实的各种方程式 - 偶然发现了这些方程的一个子集我们宇宙中存在的同一组物质粒子。
但这不是一个小子集：至少有一千万亿这样的解决方案，使其成为弦理论中发现的最大的这种解决方案。
根据弦理论，所有粒子和基本力都来自于微小弦的振动状态。为了数学一致性，这些弦在10维时空中振动。为了与我们熟悉的宇宙日常体验保持一致，具有三个空间维度和时间维度，额外的六个维度被“紧凑化”以便无法察觉。
不同的紧凑化导致不同的解决方案。在弦理论中，“解决方案”意味着时空的真空，由爱因斯坦的重力理论和量子场论联系起来。每个解决方案都描述了一个独特的宇宙，具有自己的粒子集，基本力和其他这样的定义属性。
一些弦理论家已经集中精力试图找到将弦理论与我们已知的，可观察的宇宙的属性联系起来的方法 - 特别是粒子物理学的标准模型，它描述了除重力之外的所有已知粒子及其所有相互作用力。
这些努力的大部分涉及一种弦理论的版本，其中字符串弱相互作用。然而，在过去二十年中，一种称为F-理论的弦理论的新分支使得物理学家能够使用强相互作用或强耦合的弦。
“一个有趣的，令人惊讶的结果是，当耦合很大时，我们可以开始非常几何地描述这个理论，”费城宾夕法尼亚大学的Mirjam Cvetic说。
这意味着弦理论家可以使用代数几何 - 它使用代数技术来解决几何问题 - 分析在F理论中对额外维度进行紧凑化的各种方法并找到解决方案。数学家一直在研究F理论中出现的一些几何形式。“他们为物理学家提供了一个庞大的工具包，”宾夕法尼亚大学的Ling Lin说。“几何学确实是关键……它是'语言'，使得F理论成为一个强大的框架。”
现在，Cvetic，Lin，波士顿东北大学的James Halverson和他们的同事已经使用这些技术来识别一类具有弦振动模式的解决方案，这些模式导致类似的费米子（或物质粒子）如下所述。标准模型 - 包括所有费米子三代产生的特性（例如，电子，μ子和tau是一种类型费米子的三代）。
Cvetic及其同事发现的F-理论解决方案具有的颗粒也表现出标准模型颗粒的手性或手性。在粒子物理术语中，解决方案再现了标准模型粒子的精确“手征光谱”。例如，这些解决方案中的夸克和轻子都是左手和右手版本，就像我们在宇宙中一样。
这项新工作表明至少有一个千万亿次的解决方案，其中粒子具有与标准模型相同的手性光谱，这比迄今为止在弦理论中发现的解决方案多10个数量级。“这是迄今为止标准模型解决方案的最大领域，”Cvetic说。“它在某种程度上令人惊讶，实际上也是有益的，事实证明它是在强耦合弦理论体系中，几何学帮助了我们。”
一个千万亿 - 虽然它远远小于F理论中解决方案的规模（最后计算数据显示为10 272,000） - 这是一个非常大的数字。“因为它是一个非常大的数字，它在现实世界的粒子物理学中得到了一些非常重要的东西，我们应该认真对待并进一步研究它，”Halverson说。
进一步研究将涉及揭示与现实世界的粒子物理学的更强联系。研究人员仍然需要研究F理论解决方案中粒子之间的耦合或相互作用 - 这又取决于额外维度紧凑化的几何细节。
可能在千万亿个解决方案的空间内，有一些耦合会导致质子在可观察的时间尺度内衰减。这显然与现实世界不一致，因为实验还没有看到任何质子衰变的迹象。或者，物理学家可以寻找能够实现标准模型粒子谱的解决方案，这些粒子保留了称为R-奇偶校验的数学对称性。“这种对称性禁止某些质子衰变过程，从粒子物理学的角度来看会非常有吸引力，但在我们现有的模型中却缺失，”林说。
此外，该工作假设超对称，这意味着所有标准模型粒子都有伙伴粒子。字符串理论需要这种对称性，以确保解决方案的数学一致性。
但是为了使任何超对称理论与可观察的宇宙相吻合，必须打破对称性（就像用餐者在左侧或右侧选择餐具和水杯将如何“打破”桌子的对称性一样。圆形餐桌）。否则，伴侣粒子将具有与标准模型粒子相同的质量 - 并且显然不是这种情况，因为我们在实验中没有观察到任何这样的伴侣粒子。
至关重要的是，大型强子对撞机（LHC）的实验也表明，超级对称 - 如果它是对自然的正确描述 - 即使在大型强子对撞机探测到的能量范围内也不会被打破，因为大型强子对撞机尚未发现任何超对称粒子。
弦理论家认为，超对称性可能只在非常高的能量下被破坏，这些能量很快就不会在实验范围内。“弦理论的期望是高度[超对称]断裂，这与LHC数据完全一致，是完全可能的，”Halverson说。“它需要进一步分析，以确定它是否发生在我们的案例中。”
尽管存在这些警告，但其他弦理论家正在批准这项新工作。麻省理工学院的弦理论家华盛顿泰勒说：“这绝对是向前迈出的一步，证明弦理论能够产生许多具有标准模型特征的解决方案。”
“这是非常好的工作，” 哈佛大学F-theory的开发人员之一 Cumrun Vafa说。“事实上，你可以安排几何和拓扑结构，不仅要符合爱因斯坦方程，还要符合我们想要的[粒子]光谱，这一点并不简单。它在这里很好用。“
但是Vafa和Taylor都警告说，这些解决方案远远不能与标准模型完美匹配。获得与我们世界的粒子物理学完全匹配的解决方案是弦理论的最终目标之一。Vafa是那些认为，尽管解决方案的范围很广，但存在一种与我们的宇宙相匹配的独特解决方案。“我打赌只有一个，”他说。但是，“要明确这一点并不容易。”
[独评]