2014年10月6日 星期一

理論與實驗的對偶關係

霍金沒有得諾貝爾獎的道理很簡單:他發展的理論是關於廣義相對論的種種,譬如黑洞。關於大尺度物理的實驗一向困難。譬如超新星 1987a 的爆炸已是近三十年前的事。如果沒有恰好恭逢其盛,那也是無可奈何的事。

記得愛因斯坦得諾貝爾獎的題目嗎?不是狹義相對論也不是廣義相對論,是比較不著名的光電效應。這個理論對量子力學的進展當然很重要,但不是像狹義相對論或廣義相對論不世出的作品。但是它的實驗證明乾淨俐落,所以沒有任何懸念。

今年物理諾貝爾獎呼聲頗高的拓樸絕緣體 (topological insulator) 就是如此。2006 年張首晟的理論計算指出以 HgTe 的量子位井可能有拓樸絕緣體的行為,隔年 Molenkamp 即以實驗證明,也是乾淨俐落,是以呼聲甚高。

相較於這些工作,其實弦論 (string theory) 曾經吸引兩三個世代的物理學家前仆後繼的投入,至今仍沒有被認真的考慮過,最主要的原因無它它跟現在可測量的世界還沾不上邊,沒有可以驗證其對錯的機制。雖然其在數學及場論妁結構非常漂亮,但說白一點,是否屬於科學的範疇還有待努力呢!



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