几何

时间:2023-11-21 19:59:02

卡罗·罗威利(Carlo Rovelli):意大利理论物理学家,圈量子引力理论的开创者之一,著有《七堂极简物理课》(Sette Brevi Lezioni di Fisica)。

几何

几何作为数学的一个有用的分支学科,我们还将继续使用它,但也是时候放弃“几何只是对物理空间的描述”这种看法了。虽然这种看法在我们的脑海里已经根深蒂固,要摆脱它也许很难,但这只是时间问题,因为这一趋势是不可避免的。或许我们应该尽快摆脱这种看法。

几何的出现起初是为了描述农业土地的属性的。在古希腊人的手里,几何成了强大的工具,发挥了巨大的作用,几何不仅可以用来处理三角形、线条、圆等图形,也可用于描述光的轨迹、天体运动等抽象的问题。而在现代,通过牛顿的钻研,几何又被应用于物理空间的数学计算。爱因斯坦则利用黎曼的曲面几何对空间(实际的空间或时空空间)进行了描述,物理实体的几何化被更进一步地证明了。但事实上这也是终结的开始。爱因斯坦发现,牛顿用几何所描述的空间实际上是一个场,像电磁场一样,场的每一部分都是非常连续和光滑的,而所要做的只是对其进行详尽的测量。在现实中,这些场是离散的波动的量子实体。因此,我们所存在的物理空间实际上是一个量子动力学的实体,已经不能再称之为“几何结构”了。这个实体是通过有限的量子相互作用产生的。我们仍然可以使用像“量子几何”这样的词来描述它,但实际上量子几何根本就不是几何。

所以现在最好摆脱“我们空间的直觉总是可靠的”这种想法。比起在“几何空间”里移动的物体,世界其实更复杂也更加美丽。