科普時報記者 陳杰
7月17日，搜狐創始人、物理學博士張朝陽和哈佛大學教授、物理系系主任，美國國家科學院院士，狄拉克獎與基礎物理學突破獎獲得者庫姆倫·瓦法展開了一場長達2小時的高精尖物理知識對談。兩位麻省理工學院物理系校友從量子力學的歷史與困境，聊到當今物理學最前沿的超弦理論和神秘的高維時空，還探討了物理與數學實驗如何跨領域交融等話題。
瓦法教授是當代理論物理學界最享有盛譽的學者之一，其在弦理論方面的開創性工作聞名世界。他與合作者共同推動了“對偶理論”的發展，重塑了我們對宇宙基本定律的理解。作為弦理論中“F理論”和“沼澤地綱領”的創始人，瓦法教授在對談中與張朝陽分享了關于量子引力的最新研究，帶領觀眾一起直面前沿科學思想與科學成果。
對談中，瓦法教授提到，“伽利略是一個天才，他通過直覺與實驗的結合，提出了慣性定律，被認為是物理學的開端。”自此之后，牛頓力學的三大定律和麥克斯韋電磁效應方程組都是通過經驗、觀測和總結來理解自然與時空的。
“為什么我們非得是勻速運動呢？”“當然還得有加速度。”瓦法教授和張朝陽均認為，愛因斯坦往前多邁了一步，帶來了廣義相對論。他想到了有加速度的參考系，想到了等效原理（描述力作用效果的慣性質量等于決定物體受引力強弱的引力質量），張朝陽補充道，“這兩個方向殊途同歸，讓愛因斯坦洞察到了引力的本質——時空的彎曲。”
20世紀最震撼人心的物理學理論莫過于量子力學。如果相對論告訴我們生活在一個被壓彎的“彈簧床”上，量子力學則解釋了為什么我們是穩定的，為什么今天的我和明天的我是同一個人。張朝陽說，沒有量子力學，世界就是一堆灰。“當你有一個束縛態時，你有整數級別的能量級別，這就是量子。量子力學的另一個特征是疊加原理，正如雙縫干涉實驗所揭示的，一個微觀粒子的運動是它所有可能走過的路徑的總和。”
遇事不決，量子力學。面對引力和時空，量子力學真的無計可施了嗎？瓦法教授認為，弦理論是一種可靠的量子引力理論。
弦理論第一次廣為人知，是因為美劇《生活大爆炸》中主人公謝耳朵對其無休止地夸贊，現實中的瓦法教授便是當代首屈一指的弦理論物理學家。“弦理論的核心觀點是點粒子不僅僅是點狀物體，而可能是一維的弦，甚至是膜，或者更高維度的物體。這些物體的振動模式，對應了電子、光子、引力子等不同的微觀粒子。”
在隨后學生提問環節，被問到好奇心和想象力在學術研究領域的重要性，瓦法教授表示，科學的核心在于追求好奇心。他回憶起自己七八歲時，抬頭看天空時會思考“為什么月亮沒有掉到地上”，這種對答案的渴望驅使他開始探索物理學。他認為，想象力比知識更重要，因為知識可以從書本中獲取，但想象力能夠推動你邁出下一步。
張朝陽則補充道，有些知識是不加思考地吸收了，隨著好奇心減少，興奮度和創造力也會消失。他與瓦法教授分享了自己過去一年研習廣義相對論的心得，在他看來，雖然廣義相對論的數學相當繁雜，但經過在黑板上反復計算，你會得到相當準確可靠的光線偏轉角度和語言。瓦法教授對此表示認同，數學會引導你并告訴你什么是物理的結果，而且數學在某種程度上比我們更聰明。（主辦方供圖）
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