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標題: [轉錄]撥動"宇宙的琴弦" 訪著名數學家丘成桐等
時間: Thu Jun 14 20:57:27 2007

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2006年06月21日

來源：新華網

撥動“宇宙的琴弦”訪國際弦理論大會主席、著名數學家丘成桐等

新華網北京６月２１日電（記者李斌　吳晶晶）在生命的最後３０年裏，愛因斯坦一直在

尋找統一場論一個能在單獨的包羅萬象的數學框架下描述自然界所有力的理論。

歷經４０年的發展後，越來越多的科學家認為，弦理論（又名超弦理論）有望成為愛因斯

坦苦苦尋找的這種理論。正在北京舉行的國際弦理論大會上，來自各國的６００多位科學

家雲集北京，共同探討弦理論這一包羅萬象、有望“一統天下”的理論。

會間，國際弦理論大會主席、著名數學家丘成桐和美國加州大學洛杉磯分校教授、國際弦

理論青年領軍人之一的劉克峰接受了新華社記者的獨家專訪。

弦理論將從根本上改變對結構、空間和時間的認識

丘成桐告訴記者，簡單地說，弦理論就是將“弦”看作是物質組成的最基本單元，

所有的粒子如電子、光子、中微子和夸克都是弦的不同振動激發態。

談及相對論、量子理論和弦理論的關係，劉克峰介紹說，量子理論可以解釋原子等小的

粒子，但是它和相對論中間有一條很大的鴻溝，二者都無法解釋一些自相矛盾的現象。

愛因斯坦後半生就是想彌補這條鴻溝，試圖尋找一個大統一理論，將引力等４種力統一起

來，上到宇宙，下到粒子，都可以解釋。但是最終沒有實現。

丘成桐接著說，弦理論是現在最有希望將自然界的基本粒子和引力等四種相互作用

力統一起來的理論，它第一次將二十世紀的兩大基礎理論廣義相對論和量子力學結合

到一個數學上自洽的框架裏，有可能解決一些長期困擾物理學家的世紀難題，如黑洞的本

質、宇宙的起源等。弦理論的實驗證實，將從根本上改變人們對結構、空間和時間的認識

。

“現在是令人激動的重大革命性突破的前夜”


丘成桐表示，歷史已經證明，弦理論與數學的交融已經帶動了雙方革命性的進展，尤

其是近年來弦理論、微分幾何、拓撲學、代數學、數論和代數幾何等數學主流學科的迅猛

發展，把我們又一次帶到了令人激動的重大革命性突破的前夜。

劉克鋒則表示，近２０年數學菲爾茲獎得主的獲獎工作，有一半與量子場論、弦理論

有關。無論研究哪一個方向，總會在弦理論中找到用武之地。而弦理論學家們也迫不及待

地注視著數學中一點一滴的新進展，迅速理解並加以應用。這種交流激發了數學與物理學

的無盡活力。

他還說，近３０年來數學領域的革命性進展，許多都和理論物理尤其是超弦有關。

不久前，龐加萊猜想被完全破解。其中，俄羅斯科學家之所以將破解猜想的工作往前推進

了一大步，也是受到弦理論的啟發，運用了一個超弦物理公式。

丘成桐補充說，交叉是很重要的。近代弦理論的發展已經成功將微分幾何、代數幾

何、數論、拓撲學等領域部分地統一起來，數學由此收穫了豐富的果實。我相信，在物理

面臨“大統一”時，擁有諸多分支的數學也將走向統一。

在常人看來，時空是由三維空間和一維時間組成的。為什麼弦理論認為空間是１０維

甚至是１１維，而６個維度是“捲曲”的？“捲曲”是什麼意思？

丘成桐拿起一張紙，卷成紙筒，向記者示範道：“你看，在很遠的地方看它，是一個

點，但實際上是一根線。我們已經證實，除非時空是１０維的，否則整個量子場論是矛盾

的。對人類來說，捲曲的６維空間是很小很小的，幾乎看不見。如果你變成一個原子，就

會看到６維空間。這就像人類對黑洞的認識過程：５０多年前，人們不相信黑洞存在。但

是現在，大多數人都相信。”

他說，霍金開始反對弦理論。但是約１０年前，當兩位科學家用弦理論證明了一個物

理公式以後，他開始承認和相信。他認為，在大爆炸之前不存在時間。當然，霍金提出的

概念對不對，需要驗證。假如歐洲的大型對撞機能夠證實超對稱現象的存在，將是一個大

的突破。那將是弦理論首次得到實驗證實。

“中國人不做，太可惜”

丘成桐說，弦理論能對社會產生什麼影響，現在不好說，但是五六十年後肯定會有。

量子力學提出時，誰也沒有想到會影響這麼大，當時誰會想到原子彈？想到現在的人類可

以“上天入地”？

丘成桐表示，中國人不能隔岸觀火。對整個宇宙和物質的構成，人類都有好奇心，中

國人也應如此。我們不應該局限于一些小的課題，要敢於碰真正重要、基本的課題。要有

宏觀看法，要有大的視野。希望有關部門和年輕科學家能參與到這件事中來。

劉克峰說，從陳省身、楊振寧到丘成桐，華人數學家和物理學家在世界上一直擁有崇

高的國際地位，而年輕一代的數學家、物理學家也正在這些領域發揮重要的領導作用。像

丘先生和卡拉比提出的“卡拉比－丘成桐流形”，就是非常重要的工作，是大多數弦理論

專家必用的工具。

他說，弦理論發展正處於半經典時期，有許多發現的可能。中國科學家有

機會，也應有信心在這方面做出開創性的工作，在這一當前最激動人心的領域裏佔有最重

要的一席。（完）

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