2010-03-29

研究者斷定在謎樣的 E8 中沒有「簡單的」萬有理論

Research concludes there is no 'simple theory of everything' inside the enigmatic E8
http://www.physorg.com/news188827214.html

※ simple 指群論中的「單群」不過為了趣味性,故翻成簡單。

March 26, 2010

由一位玩衝浪的物理學家在 2007 年所提議的「exceptionally simple theory of everything(例外單群萬有理論)」並沒有合情合理(hold water),Emory 大學數學家 Skip Garibaldi 表示。

Garibaldi 考慮了一下以反駁這個理論,那涉及一種神祕的結構稱為 E8。所產生的論文,與德州大學物理學家 Jacques Distler 共同完成,將發表在 Communications in Mathematical Physics 即將出刊的那一期。

"關於數學與物理的美妙事情是,那不是主觀的," Garibaldi 表示。"我想要有篇經同儕審核的論文發表,這樣科學著作才能提事務的精準狀態,以幫助此題目上的非專家公眾(lay public)釐清當中的困惑。"

在 2007 年 11 月,物理學家 Garrett Lisi 發表一篇標題為《An Exceptionally Simple Theory of Everything》的線上論文(譯註:詳見相關報導)。Lisi 花了很多時間在夏威夷衝浪,為環繞這個理論的故事增添了些許色彩。雖然他的論文未經同儕審核,而且 Lisi 自己也表示,他的理論仍在發展中,但此構想卻廣泛地在媒體中報導,並用了像這種吸引目光的標題:"Surfer dude stuns physicists with theory of everything"

當這個理論上新聞時,Garibaldi 也在懷疑者的名單中。Distler 也一樣,他是一位粒子物理學家,在其 blog 上撰寫他在 Lisi 想法中所看見的問題。Distler 的文章啟發了 Garibaldi,讓他更深入思考此問題,最終導致他們的合作。

Lisi 論文的中心在優雅的數學結構稱為 E8,那也出現在弦論中。E8 首先在 1887 年被認出,在其複雜的外型中,具有 248 個維度,而且無法被看見或甚至是畫出來。

謎樣的 E8 是五個例外李群(exceptional Lie groups)中最大且最複雜的一個,而且包含了 4 個子群(subgroups)那與自然界中四種基本的力有關:電磁力;強核力(強力,那結合夸克);弱核力(那控制放射性衰變);以及重力。

概括地說,Lisi 提出,E8 是宇宙中所有「力」的統一力(unifying force)。

"那如果是真的就太棒了,因為我愛 E8," Garibaldi 說。"不過問題是,那並沒有如他在他的論文中所描述的那樣作用。"

身為數個例外李群的領導性專家,Garibaldi 覺得有義務要幫忙「導正」這項記錄。"有許多神祕事物圍繞著李群,但關於它們的事實不該被扭曲," 他說。"這些是天然的物體(objects),那對數學而言很重要,所以對它們有正確的理解很重要。

利用線性代數與定理證明將物理學翻譯成數學,Garibaldi 與 Distler 不僅證明 Lisi 論文中所提到的方程式無效,他們也證明整個同類相關理論中的瑕疵。

"你能把 E8 想成一個房間,與自然界四個基本力相關的四個子群則是傢俱,例如椅子," Garibaldi 解釋。"這個房間很顯然大到足以將這四把椅子全都納入其中。關於「萬有理論」的問題是,它在房間中排列椅子使它們無作用(makes them non-functional,成為非函數?)的方式。"

他給了一個例子:一張椅子顛倒並堆疊在另一張椅子上。

"我對於回答關於「萬有理論」的問題感到厭煩," Garibaldi 說。"我很高興我現在能指出,有一篇經過同儕審核的科學文章,能清楚地反駁這個理論。我覺得科學中有許多很棒的故事,沒有理由去吹捧某些沒用的東西。"

更多資訊:本論文可從 http://arxiv.org/abs/0905.2658 下載。

※ 相關報導:

* There is No "Theory of Everything" Inside E8
http://www.springerlink.com/content/h3h4wh813606ggq8/?p=bb63111964264483babdeded6b42979a&pi=0
Jacques Distler and Skip Garibaldi
Communications in Mathematical Physics,
Published online: 12 February 2010
doi: 10.1007/s00220-010-1006-y
衝浪老兄的萬有理論讓物理學家驚嘆
在強磁下超冷電子的奇特對稱(E8)

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