关于弦理论和科学方法

论文导读：取得了成功经验的物理学家们坚信：弦理论一定会与宇宙学的新理论概念一起构成基础物理统一的理论轮廓；另一种趋势是，物理学家都感觉到，基础物理学正面对严重危机，它似乎是由于两个理由综合在一起造成的：理论方面的假设和预言已经越来越多地无法用实验来证明，即使可以通过数学策略来证明的理论假设，其数学复杂性也在日趋增长，超
最近30年来，理论物理中的弦理论一直拥有高度的和广泛的影响力。它极大地转变了我们对于时间、空间和宇宙基本组元的看法。然而，遗憾的是，迄今这一理论仍然做不到能由实验检验，而且预期在可以预见的将来仍将如此。那么为什么弦理论家们对于这类理论会有如此强烈的兴趣呢？本书从一种新颖的角度探索了这个理由。
本书作者R.Dawid是维也纳大学教授，10年前由理论物理领域转而研究科学哲学。基于他在哲学和高能物理两个领域积累的丰富经验，把当代高能物理中的哲学理由选为他的主要研究方向。他认真地分析了当前弦理论的状况，认为21世纪初的基础物理可能会有两种趋势：一是在这个领域里经历了漫长的研究取得了成功经验的物理学家们坚信：弦理论一定会与宇宙学的新理论概念一起构成基础物理统一的理论轮廓；另一种趋势是，物理学家都感觉到，基础物理学正面对严重危机，它似乎是由于两个理由综合在一起造成的：理论方面的假设和预言已经越来越多地无法用实验来证明，即使可以通过数学策略来证明的理论假设，其数学复杂性也在日趋增长，超出了当前物理学家和数学家的能力。
对于弦理论发展状况的判断，在物理学界出现了明显分歧。许多从事弦理论研究的物理学家基于他们自己建立的理论期许而持有乐观态度，坚信复杂性本身预示着科学的进步，遇到的困难通过改善策略和更深入的深思总能够克服。另一些物理学家则认为：理论与实验的脱钩实质上会破坏这种乐观预期实现的可能性。
本书旨在对上述矛盾提供一些哲学解释。作者指出近几十年来基础物理的一些理论判据已经发生了重大转变。理论本身的概念特征和研究内容在理论评估中起着越来越大的作用。然而这并不能影响实验数据对于理论的正确与否做出终极判断的作用。本书所做的哲学分析或许会提供一种宽泛的概念框架，在这样的框架下科学论证的合理性可以清晰地表现出来。本书并不打算从哲学层面证明弦理论和相关终极理论的正确性，这些具有真正科学性的理由必须应用科学推理的工具寻求经验的和非经验的证据。作者在本书中详细论证了弦理论在被科学哲学家忽略的科学过程中所起的重要作用。
全书分成7章：1.弦理论；2.概念框架；3.弦理论中科学欠定（underdetermination）的评估； 4.高能物理的动力学；5.在物理学中以及超出物理学的科学欠定；

6.终极理论断言；7.科学实在论的变化前景。

本书基于科学欠定概念对弦理论所做的哲学分析和科学策略学的阐释，深入浅出地解释了很多理论物理和宇宙学前沿的技术术语。它也会引起爱好科学哲学且具有足够的粒子物理和宇宙学基础知识的广泛读者的兴趣。因此，本书对于从事高能物理中科学哲学研究的专家学者是一部很有价值的参考书。
丁亦兵，教授
（中国科学院大学）
Ding Yibing， Professor
（University of CAS） 全文地址：www.7ctime.com/zxskjlwfw/lw20733.html上一论文：浅议长春市科技发展中心发展战略