衝浪老兄的萬有理論讓物理學家驚嘆
Surfer dude stuns physicists with theory of everything
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By Roger Highfield, Science Editor
Last Updated: 14/11/2007
一位貧困的衝浪者已起草一篇新的宇宙論（theory of the universe，那被某些人視為物理學的聖杯）獲得科學家的好評。
Garrett Lisi，39，擁有博士頭銜，但沒有隸屬於哪家大學，並花許多年在夏威夷衝浪，在那裡他也是位徒步旅行的嚮導與橋樑建築商（那時他住在叢林帳篷中）。
在冬天，他前往內華達州鄰近 Tahoe 湖的山脈，在那裡玩滑雪板（snowboards，可以想成雪上衝浪）。"Being poor sucks（貧窮令人討厭），" Lisi 說。"當你試著思索你與你的女友下個月要睡哪裡，就很難理解宇宙的祕密。"
盡管有這種不尋常的生涯途徑，他的提議卻相當非凡，因為按照粒子物理學晦澀難解的標準，那不需要高度複雜的數學。
更棒的是，它不需要超過一維的時間與三維的空間，而某些競爭理論卻需要 10 度空間或是更多的空間性維度，以及其他奇異的概念。而且甚至還能夠測試他的理論，那預測出一堆新粒子，或許能利用即將在 2008 年完工啟用的大型強子對撞機（Large Hadron Collider，LHC）找出來。
然而 39 歲 Garrett Lisi 的研究要讓當權派（establishment）信服還有一段路要走，更遑論與愛因斯坦的成就相提並論，不過這二人倒是有共同的一面：愛因斯坦在理論物理中有其巨大的冒險精神，雖然卻置身於主流科學體制之外，成為專利職員，然而還是無法取得聖杯，一種支配一切的說明，能夠統一宇宙所有的粒子與力。
現在 Lisi，目前在內華達州想出一個提案要辦到這件事。加拿大安大略滑鐵盧 Perimeter 理論物理研究所的 Lee Smolin 將 Lisi 的研究描述成「特好的（fabulous）」。"這是我多年來所見所聞，最令人注目的統一模型之一，" 他說。
"雖然他建立起衝浪男孩的形象，不過那很清楚，過去數年來，他投入了巨大的努力與時間將這個錯綜複雜的結構研究出來，" Smolin 教授表示。
"某些難以置信的美妙事物出現在 Lisi 的理論中，" 亞特蘭大喬治亞理工學院的 David Ritz Finkelstein 補充道。"這必定比巧合還要多，而且他真的深深地觸及某些重要事物。"
這套今日在 New Scientist 當中被報導的新理論，已經被 Lisi 以「An Exceptionally Simple Theory of Everything」為題放到網路上，他在 1999 年於加州大學聖地牙哥分校完成他理論物理學博士學位。
他有很高的希望，他的新理論能夠對 30 歲的老舊標準模型（Standard Model）提出一個他所謂的「徹底的新解釋」。標準模型將宇宙四種自然力當中的三種編織在一起：電磁力、強（核）力（那將原子中的夸克束縛在一起）、弱（核）力（那控制放射性衰變）。
讓人興奮的理由是，Lisi 的模型也考慮到重力，這種力只成功地被競爭者之一，一種稱之為弦論的高度流行構想所包含。弦論提出，粒子是由微小的弦所構成，那理論高度複雜且優雅，不過缺乏預言，能藉此做實驗看看它是否有用。
不過某些人冷眼觀之。牛津大學的 Marcus du Sautoy 教授，同時也是 Finding Moonshine 這本書的作者向記者表示："在這篇論文中的提議，看起來像像 long shot（指沒有什麼機會獲勝），而且看來還有很多東西要填入。"
而美國一位同行 Eric Weinstein 補充道："Lisi 看起來像個該死的傢伙（hell of a guy）。我會很喜歡遇見他。不過我朋友 Lee Smolin 打賭他非常非常的 long shot。"
Lisi 的靈感位於數學家所知，最優雅且最錯綜複雜的形狀，稱為 E8 -- 一種複雜的、8維（譯註：原文做 dimensional，根據 Wikipedia 指的是root system 的向量，有 8 個可互換的自由度。 root system 包含 240 個根向量的延伸）數學樣式，有 248 個點，首次在 1887 年被發現，但直到今年才完全被數學家所了解（http://tinyurl.com/2fjvvn，http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/6466129.stm），如果將它以微小的字體寫出，其覆蓋區域的大小相當於曼哈頓。
E8 將一種對稱的幾何學物體封入其中，該物體有 57 個維度，而它自己本身則是 248 維（流形，manifold，的維度）。Lisi 說 "我認為我們的宇宙是這種美麗的形狀。"
讓 E8 變得如此令人興奮的是，大自然看起來也像是將其嵌入到物理學許多片段的核心中。「為何我們有這麼一張古怪的基本粒子清單」的其中一種解釋是，因為它們都來自於 E8 奇妙對稱中不同的面。
當 Lisi 注意到某些描述 E8 結構的方程式與他自己的相符時，他的突破到來。"這樣的蘊含以及這東西的美妙，讓我的腦袋爆炸，" 他表示。"我想到：「哇靠（Holy crap），就是它！」"
Lisi 所領悟到的是，他能夠發現一種方式，將不同的基本粒子與力放在 E8 的 248 個點上。所剩餘的是 20 個空缺，他將以抽象粒子填塞，例如某些物理學家所預測，會與重力產生關連的那些粒子（譯註：Higgs boson？）。
科學家長久以來都在困惑，為何基本粒子顯然是不同家族的成員，不過這在 E8 的幾何學中自然就會發生，他說。到目前為止，E8 內部複雜的幾何關係的所有互動預言，都與真實世界的觀察相符。"那有多酷？" 他說。
當 Lisi 能夠做出可測試的預言時，他研究的關鍵測試將會到來。Lisi 目前正在計算 20 個新粒子該有的質量，並希望當 LHC 啟動之後能夠找到它們。
"這理論相當年輕，而且仍在發展當中，" 他說。"現在，我將分配一個很低（但不微小）的可能性（likelyhood）給這個預測。"
"為了相對照，我認為 LHC 將看見這些粒子當中的某些粒子，比起 LHC 將看見超級粒子、額外維度或微型黑洞，如弦論所預測的，機會要來的高。我希望在明年，LHC 上線之前，能從這個 E8 理論獲得更多（與不同）的預言，與更多自信。"
※ 相關報導：
＊ [0711.0770] An Exceptionally Simple Theory of Everything
http://arxiv.org/abs/0711.0770
＊ E8 (mathematics) - Wikipedia
http://en.wikipedia.org/wiki/E8_(mathematics)
＊ CERN 公佈 LHC 的新啟動時程
＊ 科學典範轉移的關係圖／李群 E8 破解！
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