他宣傳自己能統一相對論和量子力學，是鬧劇還是新理論建設者？

2023-03-31 13:58:54 2

現代物理學的目標之一是找到生活在這個宇宙中最基本的定律。許多物理學家一直渴望抽象出物理學的許多分支，並找到最基本和最本質的理論進行總結。

例如，在宇宙中的四種基本力中，強相互作用、弱相互作用和電磁力被統一在一個系統中，但只有重力是如此獨特，以至於它「鶴立雞群」。每個科學家都希望達到統一四種基本力量的最終目標，但最終他失敗了。目前，弦理論是最有希望成為大統一理論的理論。然而，弦理論目前很難證明，也沒有人知道它是否是真的。

為了探索這些本質，科學家們建造了許多粒子對撞機。這些對撞機花費了數十億美元和無數人力物力，並取得了一些成功。然而，即使如此，這些成功仍然遠遠不是我們理想的大統一理論。重力和其他三種力仍然不相容，或者相對論和量子力學仍然不統一。

最近，一位名叫史蒂夫·沃爾夫勒姆的物理學家和計算機科學家提出了他自己的觀點。

沃夫拉姆的主要研究方向是細胞自動機，並取得了良好的效果。元胞自動機是一個非常複雜的結構，我們在這裡只簡單解釋一下:它是一個具有離散時間、空區間和狀態的多元結構。每個細胞本身都很簡單，但是它周圍的其他細胞會根據它的變化而變化。由於細胞數量眾多，每一個細胞原本都是一個簡單的操作，而擴散到整體會導致極其複雜的結果。

正是這種工作給他一些啟示。

2002年，他出版了一本名為《一種新的科學》的書，書中介紹了他自己的想法，但讀者的評價不一。現在，他有了一個更大的想法，向公眾重新解釋他的研究結果。

他借鑑了細胞自動機的思想，從很小的時候就開始了。然而，這一次「小」不是指細胞自動機中的細胞，而是指物質的最小結構。他強調，只要簡單的算法被反覆應用，最終將會得到極其複雜的結果。他認為我們正在研究的物理定律實際上是在這樣簡單的事情變得複雜之後產生的。

沃夫拉姆和他的同事試圖用這種思維來解釋相對論和量子力學。他們指出，即使我們以不同的方式研究同一個宇宙，量子力學也會表現出不同的性質。

同時，他說，量子力學和相對論就像硬幣的兩面。硬幣本身就是計算的複雜性。因此，在他的理論中，現代物理學有三大支柱:相對論、量子力學和計算複雜性。本質上，這三者只是一件事。

在這方面，我相信我們的基本框架從根本上告訴我們物理學是如何主宰世界的。沃夫拉姆是這麼說的。

這個理論聽起來很有趣，似乎有一定的基礎。至少對現代物理學來說，這可能是一條狹窄的出路，值得探索。然而，問題是他和他的團隊還沒有將這一理論作為一篇論文發表給同行評議。

與此同時，正如我們在介紹牛頓重力修正模型的文章中所說，任何偉大的發現都必須具有預測的功能。例如，愛因斯坦的相對論預言了黑洞和引力波，事實也證明了他的正確性。雖然許多有趣的理論聽起來很新穎，但最終的結果要麼僅僅是傳統理論的結果，要麼與事實不一致，最終被消除。儘管沃夫拉姆自己也承諾了這一點，他說「我們已經有了一些可靠證據的線索」，但他也說這些證據仍然需要一些時間來尋找。