Feynman路径积分
26-08-02 14:02 微博认证:财经博主

我认为这届菲尔兹奖最深的一层信号是,数学已经深深进入了物理和哲学的层面。数学、物理、哲学这三门在二十世纪被强行分家的学科,目前正在重新合流。四个得主,就站在合流的四个渡口上。好像安排好了一样,每个人站在刚刚好的一个。

其实数学,物理,哲学分家是二十世纪的反常,不是常态。

牛顿写《原理》时用的是几何证明,物理和数学根本是一件事。麦克斯韦、玻尔兹曼时代,数学是物理的母语。真正的分家发生在二十世纪这一百年,布尔巴基学派把数学推向纯形式结构——数学不研究任何具体对象,只去研究结构本身;另一边是物理学也在狂奔——狄拉克的δ函数在数学上根本不合法,物理学家照用不误。两拨人互相嫌弃。

希尔伯特1900年提出第六问题"物理学的公理化",其实是分家的第一道裂缝:他预感到这两门学科不可能永远分着过。

邓煜是数学重新踏入物理的最深一步。 希尔伯特第六问题最核心的硬核——从可逆的牛顿力学严格推出不可逆的宏观世界——126年后被他和合作者关闭了。这是物理学的第一性问题(时间为何有箭头)最终被证明是一个定理。玻尔兹曼当年为之与整个欧洲学界论战、为之自杀的问题,答案其实一直写在数学里,只是等了126年才有人把它读完。数学这一步踏进物理,踏进的恰是物理最痛的那个伤口,还了玻尔兹曼一个公道。

帕登是反向的入侵留下的遗产。 辛几何这场数学革命,源头是弦论和量子场论向数学的输出——威滕1990年拿菲尔兹奖,是物理学家第一次夺了数学的奖,此后四十年,物理学直觉供养了一大批最深刻的数学(镜像对称、GW不变量)。帕登的虚拟基本环链是给物理学家的直觉补上数学的合法性。物理负责提问题,提出数学不会自己提出的问题,然后数学替物理偿还它欠下的严格性——这已经成了当代最高端数学的标准生产模式了。

齐默曼则是数学踏进了哲学的世袭领地。 到底什么可以被定义、被理解?无限是否意味着不可认识?——这原本是康德的问题。O-极小性用公理给出了一个可证明的回答:可定义性与有限性可以接起来,温和与混沌的边界也可以被精确画出来。认识论的边界问题,第一次变成了模型论的定理。

现在,这三个学科无法分家了,合在一起过日子吧。

二十世纪分家的借口是维格纳那个著名的困惑——"数学在自然科学中不合理的有效性"。大家总是默认这是神秘巧合,于是各干各的。但这届得主的合流给出了一个不再神秘的解释方向:也许不是数学碰巧有效,而是宇宙的可理解部分与数学的可处理部分是同一个集合——这个集合就在齐默曼的栅栏之内。栅栏外的东西(无限振荡、无限碎裂,哲学上的第三者)既不进入物理定律,也不进入定理。

对于物理学来说,邓煜也进入了哲学。不可逆性被证明是极限定理,意味着时间的箭头不是宇宙的设定,而是概率在无穷大下的必然。时间是什么这个从奥古斯丁问到柏格森的哲学问题,在统计物理的尺度上被数学改写了——绵延、负熵、耗散结构,在这里都和数学接上了头。

其实,二十世纪的那场分家才是异常,现在只是回到了它们本来的样子。 物理学问,什么存在,数学问,什么必然,哲学问,什么可想——三个问题在深处其实是同构的。维度不可贿赂(王虹)是必然性的空间形态,形变中的不变量(帕登)是存在性的拓扑形态,栅栏内外的分界(齐默曼)是可想象性的逻辑形态,而混沌涌现出秩序(邓煜),是三者共同的时间形态。

一个奖,四个方向,同一个问题。这是这届菲尔兹最让我震惊的部分。

为什么这四个人凑在一起?也像是宇宙一场精心的安排了。

人类,我允许你们理解本尊。

发布于 四川