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萬實體論是一種可以解釋一切的理論:宇宙中的每個力,每個粒子,物質和能量的每一點。萬實體論的問題在于,它們必須将這麼多不同的理論統一為一個。
個别地,我們對物質如何運作以及它是如何産生的有一個很好的想法。這稱為粒子實體學的标準模型。我們也有萬有引力的理論,它把宇宙解釋為彎曲産生引力作用的幾何結構。
這兩個想法在很大程度上是不相容的。
如果阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein)沒出現在照片中,如果他滿足于擔心布朗運動和光電效應之類的問題,那麼我們可能會得出完全不同的引力理論,也許是一個更不一樣的理論。與其他粒子理論保持一緻。
我們永遠不會知道。
現在的問題是,一切事物的理論隻有一個真正的競争者:弦論。
弦論也不是一種理論。它是相關理論的集合,其中任何一個都可能是正确的,或者都不是。本文不是關于弦論的,而是關于對一切理論缺乏任何範式上不同的方法的。
盡管有很多嘗試将愛因斯坦理論與标準模型相協調的量子引力理論,但很少有像弦理論那樣雄心勃勃的嘗試将所有形式的粒子整合為一種:弦,它通過在多元振動中産生不同的粒子空格。
難怪已經寫了成千上萬的論文。
艾薩克·牛頓(Isaac Newton)想要一種一切理論,于是花了他一生數十年的時間來試圖了解這些東西是由什麼制成的。不幸的是,他生活在化學甚至不存在的時代,并把時間浪費在煉金術上,這是一種神秘的藝術,與科學和占星學都息息相關。
對我們來說幸運的是,我們比那更聰明。
還是我們?
也許弦理論之類的努力僅僅是現代的煉金術形式,以科學的語言和實踐為基礎,但最終更多地是關于我們自己以及我們所講述的關于現實的叙事。
更多頭腦冷靜的人可能會說我們不需要一切理論。也許沒有這樣的事情。科學常常是淩亂和醜陋的。看一下牛頓力學的三體問題-另一個牛頓浪費大量時間的問題。它不能以任何封閉形式求解,并且允許混沌解。怎麼可能真醜
但是,美麗和醜陋并不像科學中的真理那麼重要。三體問題是一個很好的例子,因為它顯示了我們的傲慢,即我們尋找秩序并稱其為美麗,而像我們這樣龐大而複雜的宇宙也承認混沌具有其自身的美麗。
盡管字元串理論在數學上有很多方面的作用,使其比其他觀點更具說服力,但我想知道,它使20世紀的實體過程觀點永存,需要被推翻。
考慮它放置了一個對象,即一個字元串,該對象在一個空間中移動,例如Calabi-Yau微時空。它也可以不加修改地接受量子場論,因為它提供了該理論的統計背景。
是以,它延續了20世紀現代實體學的觀點:代表粒子的量子場在時空流形中運動。它使用字元串和多元空間極大地修改了視圖,但幾乎沒有改變範例。也許這不是最大的缺點,而不是缺乏預測或複雜性。
19世紀的實體學有其自身的缺陷,其中許多缺陷已被遺忘。它主要關注牛頓時尚的身體,而不是領域。它無法了解一般協方差的力量以及将坐标系統等同于現實。它在時間和空間上進行了絕對交易。
我們做得更好嗎?
字元串的存在是一種絕對現實,無論它有多動态。
難道21世紀可能會消除絕對主義?為了允許以各種可能的方式動态塑造的現實?
我不知道該理論是什麼樣的,但我知道它将是完全籠統的。它不會假設世界上存在的事物會創造現實;相反,它隻會假定一個世界存在,進而使自己真實。它沒有絕對值:沒有弦,沒有量子場論,僅是形狀,可以無限延展,并且以該形狀為基礎,也許沒有,即沒有東西。為提出每件事物的理論需要一個事物不以事物開始,否則您将達到無限遞歸。
如果不是萬物,那是萬物的基礎呢?
當考慮什麼不是事物但對實體定律很重要時,我想到的是能量。能量就像品質一樣。或者它可以表示為光的頻率,運動,熱或發生某事的可能性。從根本上講,能量隻是動量等許多類似量中的一種,但這不是一回事。
我并不一定要說"一切都是能量",而是一切都類似于運動,就像能量一樣,但沒有任何事物運動,因為運動是萬物的基礎。
這可能像戴維·鮑姆(David Bohm)提出的代數之類的預幾何圖形,或者是表示構成幾何圖形基礎的某種其他方式。
對我來說清楚的是,不管弦理論是否成功,在沒有任何東西(包括弦)在内的任何理論之前,我們将不會有任何事物的理論。
梅斯基尼等。(2006年8月)。"幾何,預幾何及其他"。曆史與科學哲學研究B部分:現代實體學的曆史與哲學研究。36(3):435–464。arXiv:gr-qc / 0411053。
(本文由聞數起舞翻譯自Tim Andersen, Ph.D.的文章《We need a new Theory of Everything》,轉載請注明出處,原文連結:https://medium.com/the-infinite-universe/we-need-a-new-theory-of-everything-f78baf16728d)