华龙网讯（首席记者 董进）7月17日，搜狐创始人、董事局主席兼首席执行官、物理学博士张朝阳，与美国国家科学院院士、狄拉克奖与基础物理学突破奖获得者Cumrun Vafa（库姆伦·瓦法），展开了一场长达2小时的高精尖物理知识对谈。
两位麻省理工学院物理系校友从量子力学的历史与困境，聊到当今物理学最前沿的超弦理论和神秘的高维时空，还探讨了物理与数学实验如何跨领域交融等话题。
瓦法教授是当代理论物理学界最享有盛誉的学者之一，其在弦理论方面的开创性工作闻名世界。他与合作者共同推动了「对偶理论」的发展，重塑了我们对宇宙基本定律的理解。
作为弦理论中「F理论」和「沼泽地纲领」的创始人，瓦法教授在对谈中与张朝阳分享了关于量子引力的最新研究，带领观众一起直面前沿科学思想与科学成果。
谈时空变革：相对论让物理学迈出了一大步
对谈一开始，瓦法教授提到，「伽利略是一个天才，他通过直觉与实验的结合，提出了惯性定律，被认为是物理学的开端。」自此之后，牛顿力学的三大定律和麦克斯韦电磁效应方程组都是通过经验、观测和总结来理解自然与时空的。
由于经典波动力学需要通过介质传播，麦克斯韦及其后数代物理学家深陷于以太的迷雾中。到19世纪末，洛伦兹发现伽利略的物理原理并不适用于电磁理论，并提出了恰当的修正。随后，爱因斯坦意识到光速对所有匀速运动的人来说都是一样的，时间和空间是可以相互转换的，于是我们进入了狭义相对论的时代。
「为什么我们非得是匀速运动呢？」「当然还得有加速度。」瓦法教授和张朝阳表示，爱因斯坦往前多迈了一步，带来了广义相对论。他想到了有加速度的参考系，想到了等效原理（描述力作用效果的惯性质量等于决定物体受引力强弱的引力质量），张朝阳补充道，「这两个方向殊途同归，让爱因斯坦洞察到了引力的本质——时空的弯曲。」
谈量子特性：当下是所有可能的总和
20世纪最震撼人心的物理学理论莫过于量子力学。如果相对论告诉我们生活在一个被压弯的「弹簧床」上，量子力学则解释了为什么我们是稳定的，为什么今天的我和明天的我是同一个人。张朝阳说，没有量子力学，世界就是一堆灰。
那么，量子力学究竟是什么？张朝阳解释，当你有一个束缚态时，你有整数级别的能量级别，这就是量子。量子力学的另一个特征是叠加原理，正如双缝干涉实验所揭示的，一个微观粒子的运动是它所有可能走过的路径的总和。
量子力学解析了氢原子，也解析了化学键。对话中，张朝阳称化学键是奥本海默的杰作，他将重的质子和轻的电子分成两部分来计算，对质子来说，快速运动的电子提供了一个黏合作用。
这种方法被称为有效理论。观察设备总有最大分辨率，比如飞驰的汽车在长快门相机中只是一片模糊的阴影，肉眼能看见手掌却看不见细胞。在限定分辨率后，只有相应尺度的对象是重要的，小尺度部分会在叠加时被抹匀平均，仅表现为对大尺度部分的某种影响。
谈超弦理论：当量子遇上引力时空有了更多可能
遇事不决，量子力学。面对引力和时空，量子力学真的无计可施了吗？瓦法教授认为，弦理论是一种可靠的量子引力理论。
弦理论第一次广为人知，是因为美剧【生活大爆炸】中主人公谢耳朵对其无休止的夸赞，现实中的瓦法教授便是当代首屈一指的弦理论物理学家。他介绍，弦理论的核心观点是点粒子不仅仅是点状物体，而可能是一维的弦，甚至是膜，或者更高维度的物体。这些物体的振动模式，对应了电子、光子、引力子等不同的微观粒子。
正如瓦法教授等弦理论学者的观念，世界不仅只有四个维度（时间和空间），空间的维度可能超过三维。额外的维度通过几何方法表达其他相互作用。例如，可以通过引入一个额外的圆（第五维）来统一电力和磁力与引力，此时电荷变成了动量，这便是卡鲁扎-克莱因理论。
