无所谓对错的美丽宇宙

New Scientist我在实验室干活想偷懒的时候,有时会到系图书馆看看杂志。这图书馆主要是给物理化学等系的,杂志也基本上都是学术期刊,不过还好有些“科普”一点的不那么专业的杂志。最近发现不错的一本周刊 New Scientist,会以比较平实的语言介绍不同学科一些很有趣的进展,但同时也并不过分科普。之前我有偶尔翻看 Science News,不过它没有 New Scientist 写的深入,估计我是要抛弃前者主要看后者了。上周的 New Scientist,封面故事似乎很有趣(见右图),翻来看看,发现其实是和量子理论有关的,题目叫《Impossible things for breakfast, at the Logic Café》,讲英国的两个理论物理学家Doering和Isham的一系列新paper,提出新的用Topos(拓扑斯?)理论构建物理基础理论的方法(A Topos Foundation for Theories of Physics)。俺数学造诣有限,所以那一系列paper大概也就第一篇的简介能看看。我也挺佩服 New Scientist 那篇文章的作者,不牵扯到具体细节也能搞出那么一长篇文章来,当然这杂志不无限科普,所以也不是完全的泛泛乱谈。

我不懂拓扑和啥拓扑斯,不能对他们提出的步骤做任何评论,但至少可以随便总结两句他们这么做的一部分动机。如果我们相信量子理论是正确的,那么我们观测到的这个世界上一些很确定一清二白的东西,并不是那么绝对,而只是无数可能中的某一种。那么接着就会有一个问题,这么多的可能性又是怎么归结到我们所生活的这个确定的现实?一种流行的解释是 Copenhagen interpretation,根据这种解释,是“观察”这个行为或者说观察者的存在使得这众多的可能性塌缩到某一个确定的态上。但是这种解释,在处理一个完全自我包含闭合的系统(比如宇宙)时就会出现问题,对于这种系统不存在外界的观察者,那么这个系统就不存在一个确定的现实,不存在绝对的真实与虚假,正确与错误,没有什么定律,整个逻辑系统也因此变的混乱。解决这个矛盾有两个角度,要么是量子理论或者相关的解读是错误的,要么是我们理所当然的基础逻辑和数学系统是不能用来形容量子系统的,或者说我们所用的逻辑系统只是一个经典极限下的近似。比如说常见的“与、或、非”算符,拿“与”来说,如果你早饭点油条“AND”包子,那么你应该得到这两样东西,但是如果在量子系统里你说油条“AND”包子,那么你有可能得到油条有可能得到包子也有可能什么也得不到或者得到一团既不是油条也不是包子的东西,所以我们需要定义一个新的有意义的“AND”。再一个例子是我们在用连续的实数虚数系统研究本质上不连续的量子理论,而这可能造成潜在的底层问题。当然,再往下为什么Topos理论足够酷有可能解决问题,我就不懂鸟。不过我是觉得这种想法很有意思,至少我对颠覆逻辑系统这个概念很有兴趣,哈。虽然我觉得这种东西想多了,容易疯掉。

我对严肃的科学问题的关注也就浅浅的到这个层面了,有谁足够酷的去看看那些paper,然后再来给我讲讲?New Scientist 需要订阅,但那篇文章全文可以在这里看到。Doering和Isham的那一系列4篇paper在arXiv上可以找到,第一篇在这里

12 comments

  1. New Scientist…
    You make me recall the first time I picked it up at PKUlib–a summer night around 2001(2?).
    You’re turning into an academic guy–What a marvelous job ur boss’s made!

  2. er…我那时都去期刊阅览室看彻底的杂书,看电影啥的-_-
    学术的话,相反的,我还是越来越觉得自己不适合搞科研,也就是比一般人对科学兴趣大些,重点还是浅尝辄止。虽然我们老板还是在周五晚上发信给我推荐prl的某文章看 @@

  3. [quote comment=”3707″]阿爹,我想开始看量子物理(or量子力学?),入门那种……
    请推荐![/quote]
    量子力学,北大非物理的理科系用的书应该都还好吧。我们当年用的是曾谨言爷爷写的《量子力学导论》。外国这边似乎一本经典是Sakurai写的量子。
    [quote comment=”3710″]钻研逻辑与反逻辑的人最后生活的都有点畸形^_^[/quote]
    或者是外人无法理解他们哈。之前听一个讲座,提到的一个逻辑/数学家,晚年坚信有人要毒害自己,而且他思考的那一部分逻辑还是正确的。只是这世上的东西并不都能用逻辑,或者不能用现有的这部逻辑解释。
    [quote comment=”3713″]Nerdy…[/quote]
    I thought I’m not nerdy…. but still much nerdier than normal people…

  4. 曾谨严的那本书实际上就是那个两卷版本的缩印,个人认为没什么意义。而两卷本的厚度和可读性就像字典一样,也就是说完全不可读,只能用来做作业的时候拿出来查。sakurai的书很好但是比较简单;要真想打基础还是得上landau吧。

  5. [quote comment=”3716″]曾谨严的那本书实际上就是那个两卷版本的缩印,个人认为没什么意义。而两卷本的厚度和可读性就像字典一样,也就是说完全不可读,只能用来做作业的时候拿出来查。sakurai的书很好但是比较简单;要真想打基础还是得上landau吧。[/quote]
    嗯,国内带来的书我现在基本都当工具书查看。。。sakurai的书我没仔细读,反正似乎是流行课本,至少应该算说的清楚的吧。landau的。。。这个。。。他的东东我只在出国前的某一个很短很短的兴奋期看了几眼,我觉得很elegant,但是我不足够热爱科学,没法继续读完-_-
    [quote comment=”3717″]sakurai……听起来像是日本人

    我就是要入门的科普级别的>_[/quote]
    他就是日本人,不过打小就来美国鸟。

  6. 这两个学期当ta看了看sakurai的书,还是很不错的。不过说到landau,那简直就是个神人……

  7. Ted Chiang有一片小说Divided by Zero,讲的是一个女数学家发现了一套将所有的数化归等同的办法,最后,她疯了。

    每次看你的科普小讲座就会有新的灵感阿!!FP,u r my inspiration!!

  8. [quote comment=”3765″]Ted Chiang有一片小说Divided by Zero,讲的是一个女数学家发现了一套将所有的数化归等同的办法,最后,她疯了。

    每次看你的科普小讲座就会有新的灵感阿!!FP,u r my inspiration!![/quote]
    当名作家灵感来源压力好大啊啊啊啊!
    你最近有啥新作给我发来看看?

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