一个熵力大体上不是微观的组分之间已经有的力的总和,而是体系倾向于无序化体现出来的宏观力

程曜兄:

熵力得到的结果还是爱因斯坦方程,所以引力波的速度还是光速。

当然如果有能力测到引力波,测引力波的速度还是应该的,毕竟我们需要在波动的情况下检验爱因斯坦方程是否还成立。

花车乐队和博客战争
理论物理似乎每隔一年就有一个新的想法冒出来并吸引众人的眼球。去年,加州大学伯克利分校的Horava教授提出一个新的引力理论,今年,荷兰的Verlinde教授提出引力不是基本力,而是一种熵力。去年的Horava理论的原始论文在一年内被引用了两百多次,今年的熵力势头也不弱,在不到一个月的时间内已经被引用了二十多次。

Horava教授的理论试图将时间和空间分开,认为在微观层面上时间和空间是完全不同的,爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论只是在宏观是正确的。抛弃了时间和空间之间的某种对称性,Horava认为他的理论优于爱因斯坦的引力理论,可以和量子力学完美地结合起来。但是,Horava理论的问题不少,我本人也和学生写过论文指出其中的一个问题(这篇批评文章在九个月中也被引用了八十多次),所以很多跳上这个花车乐队的论文根本发表不了。让人担心的是,中国人对这个花车乐队的形成起了不小的作用。

Verlinde的想法和Horava的理论完全不同,他没有抛弃爱因斯坦理论,相反,他认为爱因斯坦理论是一种演生的现象,而不是基本的。更基本的原理是全息原理和量子力学,而引力只是一种熵力。我们熟知的弹性力、气体的压强都是熵力,引力不过是更加微妙的一种熵力。一个熵力大体上不是微观的组分之间已经有的力的总和,而是体系倾向于无序化体现出来的宏观力。例如,高分子蜷曲的时候比较无序,所以当我们试图用“镊子”拉伸高分子时,我们需要克服弹性力。我专门写过稿子宣传Verlinde的熵力想法,并认为引力是熵力的想法也许是非常重要的灵感。

获得实验验证以及公认的引力理论在历史上有两个。一个是有三百多年历史的牛顿万有引力理论,牛顿是在家乡躲避瘟疫时发现这个理论的。传说中,牛顿在苹果树下思考时被苹果砸中脑袋得到万有引力的灵感的。第二个理论是爱因斯坦的弯曲时空理论。爱因斯坦为了建立这个理论断断续续地思考了近十年,其中关键的想法也是突然而来的灵感。牛顿理论是爱因斯坦理论的一个近似,它们在不同程度上都是正确的。现在,我们在争论Verlinde理论会不会类似牛顿和爱因斯坦理论,成为引力理论史上的第三个重要灵感。


不过,熵力的想法目前还显得比较粗糙,例如,Verlinde并没有建议比引力更加基本的理论具体是什么,所以,学界对这一想法看起来还在采取观望的态度。这次,我将赌注压在了Verlinde这一边。虽然我们中国人这次跟风还是很快,我觉得,这一次应该不是花车乐队。不过我觉得跟风的文章应该写得更慎重一些,而不是有了点想法就写出来。

捷克人、著名科学博客Motl这次还是看不下去了。他认为引力是熵力的观点完全是胡说八道,并指责中国人。学术上,我不同意他的判断,这里就不具体地谈我的理由。他对中国人轻易地一哄而上制造花车乐队的看法有部分道理。他加给跟随Verlinde的中国人头上的“罪名”是这样的(摘录大意):

“总体上,中国人的文章质量与西方的论文是有差距的,就像中国产品和西方产品的差距一样。中国经济有很多泡沫,同样,中国论文也有很多泡沫。中国公司没有百年以上的传统和标准,10亿多人中的很多人愿意随时跳上一个花车。当然,中国对西方在传统的工业里是一个威胁,但不要忘了,在不远的将来,中国无论在商业上还是科学上,仍会制造不少垃圾。中国没有突然变成顶级发达国家。”

我在原则上是同意Motl对中国科学产出的批评的,虽然我觉得他这般指名道姓地指责中国学界,有些违背文明规则。而且,他的口气不无西方沙文主义,虽然他本人是捷克人。

不妙的是,Motl还同时指责了他在科学文化界的两位“敌人”,一位是Lee Smolin,一位是Peter Woit,这两位都写过书批评弦论。Lee Smolin这次的确很快写了一篇论文支持熵力,而Woit几乎什么也没有说。所以,Woit很快在他的博客著文反击。

我们不管他们之间的“旧恨新仇”。我们看看Woit是怎么看待熵力的(摘录大意):

“在熵力这个问题上,我和Motl同样感到不安。 多年来,我一直反对那些表面宏大的其实很模糊的想法,这些模糊的想法只用到中学数学,就声称对基础物理有了全新的理解,Verlinde的熵力也许是这样一种理论,也许会成为今年的年度最有影响论文。”

我在前面说过,我打赌Verlinde的熵力是一个正确的灵感。所以,我看到下面一则对Woit观点的评论时感到很有共鸣:

“我必须说,你对熵力的恶意批评让我想起当年人们是如何批评贝肯斯坦的黑洞熵工作和霍金的黑洞蒸发工作的。”

这场学术争论还刚刚开始,我猜想,越来越多的人会加入争论。那些目前还保持沉默的人,我想绝大多数还处于消化这个想法的阶段,而不是像Motl声称的那样完全同意他。

(《环球科学》专栏,勿转)

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