豆瓣直播 -- 世界的脉搏是琴弦 记录

嘉宾直播室 观众互动室

李淼 说: 2009-11-01 10:23:06

大家好，我是李淼。谢谢松鼠会的邀请，请大家不必客气，有问题就问。

豆小妞 说: 2009-11-01 10:30:18

早上好！随着北京下起了第一场雪，我们的直播室也来到了第二场！我还是主持人豆小妞，今天请来的嘉宾是李淼，他跟我们交流的主题大概是大家最感兴趣的——弦理论。关于弦理论，除了知道Big Bang Theory里面的Sheldon是研究弦理论的超级nerd，你还知道些什么？有请李淼老师！同时欢迎在网上的各位豆友！

李淼 说: 2009-11-01 10:31:08

我先说几句关于弦论的话。弦论就是研究一个含有振动的弦的基本理论，在这个理论中，原来的基本粒子被弦取代。弦可以是一个封闭圆（当然可以运动和振动），也可以像一根有两个端点的琴弦。与琴弦不同的是，端点可以不必固定。这些弦，就成了弦论主要研究对象。它们的“状态”，可以用来代替基本粒子。这个理论可以统一已知的所以自然界中存在的力。

李淼 说: 2009-11-01 10:33:22

弦论目前还不是一个非常成熟的理论，因为它有很多很多不同的“真空”，不同的真空对应不同的宇宙。

豆小妞 说: 2009-11-01 10:33:26

看来今天大家比较想听李淼老师讲啊

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:34:05

su27根本就没有:请问弦取代基本粒子的话，主要有什么差别呢？什么物理现象无法用基本粒子解释吗？

万有引力在基本粒子理论中是一个不自洽的理论，但在弦论中就没有问题。

李淼 说: 2009-11-01 10:34:29

我不说了，大家问问题。

豆小妞 说: 2009-11-01 10:35:13

哈哈，李老师，可能弦理论大家还是不太了解，您可以简单讲一下，大家有问题可以随时发问~

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:35:52

javy:能问下为什么万有引力基本粒子理论不自治么？

万有引力作为所谓的经典理论没有问题。但是如果与量子力学结合起来，引力也有量子涨落，就会出现无线大的涨落，这是不自洽的。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:36:35

anpopo:李老师，能说一说粒子和弦有哪些相通的地方吗

弦很小，表面上看起来很像基本粒子。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:37:14

anpopo:为什么用弦的性质能研究粒子的性质呢

因为弦看上去像基本粒子，而且弦与弦之间的作用也像基本粒子之间的作用。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:38:19

八爪鱼:弦能弥补粒子的哪些不足呢？

第一，原来基本粒子的作用是人为的，在弦论中，弦之间的作用是固定的，人不可以随便想要什么就有什么。第二，弦理论含有无线多个粒子。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:39:12

DDB:虽然是基本粒子，也会受引力作用吧？

是的，有引力。在弦论中，引力就是弦发出一个弦被另一个弦接受形成的力。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:39:29

Metaverse:弦理论算是量子引力理论的一种吧？

是。还有其他的量子引力理论。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:39:46

小卓:弦和粒子这两个概念是冲突的吗？

不冲突。弦论含有粒子。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:40:25

anpopo:李老师能讲讲什么是涨落么？是完全的随机作用？

基本上是随机的。量子论告诉我们任何东西任何时候都在涨落，例如你的位置，虽然涨落很小。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:41:47

八爪鱼:李淼老师能不能解释一下“基本粒子的作用是人为地，而在弦论中，弦之间的作用是固定的”这句话？

粒子与粒子间的力是由另一个粒子传递的。弦不是，弦可以分裂成两个弦，就是在中间两点断开，这是弦的基本相互作用，是固定的。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:42:10

su27根本就没有:那弦理论和广义相对论对引力的解释不一样了？

广义相对论包含在弦论里面。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:42:31

javy:弦既然也有引力，那位什么就说弦理论解释了万有引力的不足，而不是弦作为万有引力的补充呢？

万有引力与量子论矛盾。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:43:23

anpopo:哦，那么弦和弦之间的作用是怎样把这个涨落控制在非无穷的范围之内的呢？

在量子论中，空间越小，涨落越大（测不准原理）。弦与粒子不同的地方是弦有尺度，所以涨落就小了。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:44:12

javy:我问一挺2的问题吧，是不是万有引力讲的是所有东西都在互相吸引，弦理论讲所有东西都在抖动？

哈哈，弦的振动本身形成不同的态。弦分裂成两个弦，两个弦合并成一个弦，才是相互作用。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:45:01

DDB:那么弦和被分割得很小很小的量子有什么区别？

弦不是分割成很小的量子。弦如果被分割，也还是弦。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:45:55

DDB:涨落的度的情况，目前已经通过实验证明了吗？

弦目前没有直接的实验证据，因为弦还是太小。但弦理论可以应用到物理的其他问题上，有些情况与试验吻合。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:46:15

Metaverse:弦的尺度……这个恐怕不是现在集束手能测量的吧？

不能，现在加速器的能量还太低。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:46:31

anpopo:我只是想，人为赋予弦一个尺度，用它代替没有尺度的粒子，有点像……作弊:P

所以必须要有实验来验证。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:47:27

DDB:那么目前有关于测量这一尺度的方法设想吗？

一个最直接的可能是在天上观测到“宇宙弦”。在大爆炸开始的时候，一些弦产生了，这些弦遗留到今天可以非常长。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:48:38

fade:wiki搜出来一句话：更深的弦理論學說不只是描述弦狀物體，還包含了點狀、薄膜狀物體，更高維度的空間，甚至平行宇宙。

分割得到的弦并不一定比原来的弦小，所以虽然可以无限分割，不是我们原来意义上的将一尺之棰那么无线分割。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:49:09

anpopo:李老师能举个例子，说说什么样的实验结果告诉我们弦有尺度么？

弦的尺度表现在高能碰撞中产生出的很多很多粒子。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:49:24

fade:能有劳教授解释一下吗，特别是关于平行宇宙

这个我来不及说，很大的题目啊 。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:50:19

DDB:李老师，能据以两个弦理论应用到物理的其他问题上得到与理论吻合的实验结论的例子吗？肯定很有趣

例如，所谓强相互作用中的强子，其实就是弦，目前的某些实验得到的数据和弦论的计算吻合。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:50:36

javy:弦理论里的平行宇宙是不是就是弦抖动之后留下的残像？ ....不知道能不能这么说...

宇宙本身不是弦。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:51:09

树娃:李老师，我看您的博客很爱把诗放上去，您平时写诗么？

我写诗只有不到两年的时间，平时读诗，偶尔写写。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:51:57

anpopo:“弦的尺度表现在高能碰撞中产生出的很多很多粒子。” 有意思~~ 那么弦论主要是用来解决引力中无穷涨落的问题，而不是回答为什么会有涨落，这个理解对吗

对。涨落是由量子力学造成的，量子力学是手放进去的，

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:52:11

Metaverse:平行宇宙那个是量子力学波函数分叉的一种很不经济的解释。。。

同意。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:52:59

ponds:就是说我们现在只能观测到弦碰撞后产生的粒子，而不能直接观测到弦本身，是吗？

可以观测到弦本身，但必须是很大的弦，例如宇宙弦。加速器上碰出的弦都很小，不能直接看到其展度。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:53:16

树娃:啊，李老师回应我了!!! 今天下雪有激发李老师的诗情吗？

哈哈，可能哦。很离奇的大雪。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:53:46

DDB:刚才提到的那些高能碰撞产生的大量的粒子，它们之间的涨落在比根据量子理论计算出的范围更小吗？也就是相互之间的作用更稳定？

碰撞的结果还是根据量子力学计算出来的。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:54:09

anpopo:“量子力学是手放进去的“， 哈哈，李老师，要是你来猜一下，量子力学里面的涨落是怎么产生的呢

我要能猜出来，就是不得了的突破了 :)

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:55:42

Metaverse:“那么弦论主要是用来解决引力中无穷涨落的问题”……那弦理论最初提出，是因为想通过数学手段处理掉无穷大的问题，还是有什么其他物理意义的基础？

不是用数学手段。其实解决无限大问题很简单。在粒子理论中，越小的区域涨落越大。在弦理论中，涨落出的能量被弦吸收，弦变得更大，从而涨落变小。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:56:31

DDB:目前而言弦理论和量子力学还是彼此不能分离的二者吧，就像当年的光的波粒二象性一样，可以这样说吗？

在弦理论中，时空和量子力学一开始就是引进来的，不是“推导”出来的。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:57:18

Cielo:感觉两者的地位不应该像波粒二象性吧，量子力学范围也许更广吧？

对，量子力学是一个动力学框架，而弦论只是这个框架中的一种可能理论。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:58:05

anpopo:“我要能猜出来，就是不得了的突破了 :)“ 细细，或许能赋予弦另一些决定性的性质，比如一个处在混沌吸引子的方程来产生随机的行为？

过去有人试图从经典的随机涨落推出量子理论，还不是很成功。

李淼 回应网友: 2009-11-01 10:59:08

Metaverse:也就是说，用一维的弦代替0维的粒子，就可以避免涨落无限大的问题？李老师，这样理解对么？

对。但我必须说一下，目前能够进行的计算都没有无限大，但弦论完全避免无限大并没有一个完整的证明。

李淼 回应网友: 2009-11-01 11:00:18

fade:wiki搜出来一句话：更深的弦理論學說不只是描述弦狀物體，還包含了點狀、薄膜狀物體，更高維度的空間，甚至平行宇宙。

膜等等其他物体是后来“发现”的，可以说是被推导出来的。

李淼 回应网友: 2009-11-01 11:00:47

anpopo:当初为什么要把弦假设成环状呢

也可以是有端点的。闭合的弦其实最简单。

李淼 回应网友: 2009-11-01 11:01:16

DDB:最近生产出来的超级计算机会不会用来计算这个课题？

还不行。能用计算机计算的理论一般都是成熟的理论了。

李淼 回应网友: 2009-11-01 11:02:45

NullPointer:能给我这样的弦论菜鸟普及一下涨落无限大究竟有什么问题呢？

举一个例子。平时真空中有虚粒子对产生和消失。无线大涨落就是这些产生和消失超出控制的范围。

李淼 回应网友: 2009-11-01 11:03:01

DDB:球状可以理解成不同方向的环状吧？

球状是膜了。

李淼 回应网友: 2009-11-01 11:03:24

anpopo:是不是非环状的弦能产生完全不一样的膜？

弦其实是无线细的。

李淼 回应网友: 2009-11-01 11:03:28

Metaverse:闭合的膜？

对。

<前页 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 后页>
>回到 科学松鼠会

活动介绍   ·  ·  ·  ·  ·  ·

关于弦理论，除了知道Big Bang Theory里面的Sheldon是研究弦理论的超级nerd，你还知道些什么？

特别提醒：直播室会在11月1日上午10点30分准时开通，敬请关注！本次直播的交流形式为文字，暂时还没开通视频和音频功能，各位没能到现场、或者来了现场却没有机会提问的豆友，都可以抓住这个机会来发问。

主题：世界的脉搏是琴弦

时间：11月1日上午10：30

嘉宾：李淼 中国科学院理论物理研究所研究员 博士生导师

参与方式：

1、直接收藏直播室链接：http://www.douban.com/live/10064/，11月1日10点30分可以直接点击链接进入直播室。

2、关注科学松鼠会主办方页面：http://www.douban.com/host/songshuhui/，活动当天主办方会有直播室入口。

内容简介：

关于弦理论，除了知道Big Bang Theory里面的Sheldon是研究弦理论的超级nerd，你还知道些什么？

弦理论、全息暗能量、量子引力、光锥、黑洞这些词都是什么？是很酷的新派科学青年的必备词典吗？

李淼，中国科学院的研究员，写博客的物理学家（http://limiao.net/），写汉徘的诗人，传说中会在豆瓣活动的科学家，会来讲关于弦理论的一些有趣问题。

这也是目前唯一一个我们不知道他到底要讲什么主题的人。如果期待这场沙龙，请在11月1日上午10点30分来参加。