《華爾街物理學》作者思考弦、黑天鵝和金融的最終理論

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社會科學能像核物理學那樣嚴謹和“硬科學”嗎?我在最近的一篇文章中探討了這個問題,部分是為了回應詹姆斯·歐文·韋瑟羅爾的《華爾街物理學:預測不可預測的簡史》。自2005年我開始在史蒂文斯理工學院工作以來,我就認識了吉姆。吉姆剛剛獲得了哈佛大學的物理學和哲學學士和碩士學位,並且正在史蒂文斯大學攻讀數學和物理學研究生課程。他幫助我建立了史蒂文斯科學寫作中心,該中心舉辦著名科學作家的講座

吉姆和我分享了許多相同的痴迷。我們無休止地爭論科學的侷限性、物理學家是否會找到最終理論、超弦是真實的還是僅僅是帶有方程式的科幻小說。吉姆看起來比我的許多本科生都年輕,但他非常聰明,真的讓我的大腦得到了鍛鍊。吉姆最終獲得了史蒂文斯大學的數學和物理學博士學位以及加州大學歐文分校的哲學博士學位,他現在在那裡教授哲學。

在攻讀博士學位期間,吉姆開始為《大眾科學》和其他出版物撰寫關於物理學的文章。他的作品引起了關注,並與一家大型出版社簽訂了合同,撰寫一本關於物理學和經濟學的書。《華爾街物理學》是一部經過深入研究的現代物理學和金融史,對分形、衍生品和其他深奧的主題進行了清晰的解釋。它也是一本很棒的讀物,充滿了引人入勝的角色、戲劇性和發人深省的想法。我最近透過電子郵件向吉姆提出了與他的書相關的問題。以下是我們的交流


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霍根:你研究過弦理論和衍生品。哪個更難理解?

韋瑟羅爾:弦理論。毫無疑問。衍生品可能會變得複雜,但我認為各種合約的工作方式背後沒有任何深刻的奧秘。在我看來,衍生品的問題源於我們使用基於假設和簡化的模型來定價它們,而且行業內的並非每個人都足夠關注這些假設的細節。另一方面,我確實認為與社會科學相關的數學問題與物理學中出現的任何問題一樣困難。迪迪埃·索內特是我為我的書採訪的物理學家之一,他告訴我他被經濟學吸引是因為這些問題比物理學中的問題困難得多!但這些問題實際上與衍生品合約無關。

霍根:說到弦理論,它是否產生了任何可能幫助共同基金經理的想法?

韋瑟羅爾:據我所知沒有——儘管文藝復興科技公司的聯合創始人之一吉姆·西蒙斯,他的獎章基金是有史以來最成功的對沖基金,為弦理論做出了非常重要的早期貢獻。所以也許獎章基金借鑑了他的一些早期工作,儘管我對此表示懷疑。(西蒙斯對獎章基金的策略不是很坦誠!)儘管如此,我在書中談到的一個想法,歸功於埃裡克·溫斯坦和皮婭·馬萊尼,與高能粒子物理學有關——特別是與楊-米爾斯規範理論有關,這是粒子物理學標準模型的基礎。溫斯坦和馬萊尼,以及一些其他人,如周界研究所的李·斯莫林,探索了楊-米爾斯理論中的“路徑依賴性”概念如何用於構建更好的衡量生活成本隨時間變化的方式。

霍根:如果物理學可以幫助經濟學,那麼它也可以幫助其他社會科學嗎?例如,社會學和政治學?

韋瑟羅爾:我認為物理學和經濟學之間存在許多引人入勝的歷史聯絡。例如,第一位獲得諾貝爾經濟學獎的美國人保羅·薩繆爾森深受19世紀物理學家約西亞·吉布斯的影響,後者幫助發明了熱力學——並將化學轉變為嚴謹的數學理論。在吉布斯的基礎上,薩繆爾森使用“均衡”和“熵”等概念來解釋經濟現象。與此同時,第一位諾貝爾經濟學獎獲得者簡·丁伯根擁有物理學博士學位,並將“模型”一詞引入經濟學,類似於其在物理學中的用法。但我真的不認為說物理學可以幫助經濟學是正確的,不如說在過去的一個世紀裡,物理學和經濟學之間存在著豐富的思想交流,金融專業人士可以從學習像物理學家那樣思考他們的數學模型與世界之間的關係中受益。至於社會學和政治學——我認為像內特·西爾弗這樣的人最近向我們展示了社會和政治現象預測建模的力量。他當然不是物理學家,但我認為他對建模假設的各種問題非常敏感,我認為這些問題非常重要。(當然,數學社會學、政治學和心理學有著悠久的歷史——西爾弗並沒有發明這個!)

霍根:你認為物理學家——在所有其他因素相同的情況下——會成為一位好總統嗎?

韋瑟羅爾:如果所有其他因素真的相同,並且其中一個人是物理學家,那麼是的,我更喜歡物理學家!但我認為當總統是一項非常艱鉅的工作,而且我不認識任何一位物理學傢俱備我所希望的所有其他品質,例如出色的領導能力和對立法程式的深刻理解。

霍根:在艾薩克·阿西莫夫的科幻小說《基地》中,一位名叫哈里·謝頓的數學家發明了“心理史學”,這是一種準確預測社會未來的理論。你認為心理史學有可能實現嗎?也就是說,社會科學能像核物理學那樣嚴謹和具有預測性嗎?

韋瑟羅爾:不能。但坦率地說,我也對物理學中“最終理論”的想法持懷疑態度,因為我認為這可能超出我們的能力範圍,而且我也不清楚這樣的理論對於我們最關心的目的來說是否非常有用。經濟學或金融學,或社會學的最終理論,似乎更加遙遠。事實上,我們在社會科學建模方面取得任何成功的原因是我們並沒有試圖找到最終的預測模型。

但這個問題還引出了另一個問題,即關於嚴謹性。我認為嚴謹性非常重要。但我不認為經濟學和核物理學之間的區別在於嚴謹性,至少不是你所想的那種方式。如果你閱讀經濟學教科書,你會看到大量的數學,包括公理、定理和完全嚴謹的證明。你在核物理學教科書中永遠找不到這些。如果說有什麼區別的話,那就是經濟學比核物理學嚴謹。但如果你想為我們關心的問題提出有用的解決方案,嚴謹性並不是你所需要的。事實上,我認為一些經濟學家被他們工作的嚴謹性矇蔽了雙眼:如果數學是正確的,那麼理論一定是正確的。但數學理論與世界之間的關係比這更復雜。

霍根:你為什麼如此批評納西姆·“黑天鵝”·塔勒布對金融建模的看法

韋瑟羅爾:我有時想知道,最終,塔勒布和我是否在任何事情上存在分歧(除了如何表達自己之外)。他絕對正確地指出了黑天鵝事件——完全無法預見的事件,以及當它們發生時會改變一切的事件——以及所謂的“肥尾”機率分佈的重要性,這有助於我們解釋極端事件的可能性。但我認為他提出的考慮因素,其中許多我也在《華爾街物理學》中討論過,應該讓我們在嘗試理解金融市場等複雜系統時保持謹慎和謙虛。我不認為它們表明我們應該完全放棄數學建模。沒有模型是完美的,但當然,思考黑天鵝事件如何影響我們將有助於我們改進建模——不是因為我們永遠可以解釋每一種不可預見的可能性,而是因為認識到存在不可預見的可能性可以指導我們如何在實踐中建立額外的謹慎。

霍根:在所有涉足經濟學的物理學家中,誰最讓你印象深刻?

韋瑟羅爾:這是一個棘手的問題。我在《華爾街物理學》中寫到的人都非常聰明和有創造力,但他們都因不同的原因而引人注目,這使得很難將他們進行比較。一方面,有愛德華·索普,他透過數學證明了算牌可以用來擊敗二十一點,然後繼續創立了第一家現代量化對沖基金。我認為他有一種非常獨特的方式將數學推理應用於現實世界,這讓我印象深刻。但如果你想到像本華·曼德博這樣的人,他一生都在與學術界作鬥爭,試圖更好地解釋自然世界(和金融市場)的驚人複雜性,就很難不感到驚訝。所以我沒有簡單的答案。

霍根:紐約時報》對你這本書的書評不屑一顧地表示,“世界經濟問題過於複雜,無法簡化為物理學和數學問題。”你的回應是什麼?

韋瑟羅爾:像這樣的說法讓我無語。我不明白任何人怎麼會預先知道哪些問題是不可能的,哪些問題僅僅是非常困難的。數學是一種非常強大的工具。僅僅因為不贊同就斷然否定其對任何學科的適用性在我看來很愚蠢——如果這種否定來自一篇總體上積極的書評的結尾,而這本書詳細地例證了物理學家和數學家如何為我們理解經濟問題做出具體貢獻,那就更是如此了。當然,撇開物理學家不談,還有很多經濟學家也在使用數學來理解世界經濟問題。如果來自數學和數學建模的工具無法幫助我們理解世界經濟問題,那麼我們還需要什麼?或者,難道經濟學 просто 超出了人類理解的範圍?如果是後者,那麼我想我只是更樂觀,或者至少,我不認為投降對我們有什麼好處。

霍根:你認為經濟學仍然可能被一些正規化轉變的天才——未來的哈里·謝頓——所改變,還是進步將是漸進式的?

韋瑟羅爾:我會說我對金融學的瞭解比對更廣泛的經濟學的瞭解更多,所以我在這裡說的話應該謹慎對待。但我的感覺是,經濟學對於正規化語言來說是一個過於多樣化的領域,無法非常有效地應用:長期以來,經濟學的特點是存在相互競爭的“學派”,例如新凱恩斯主義、後凱恩斯主義、新古典主義、奧地利經濟學等。而且,特別是由於這些學派往往具有政治聯絡,因此很難想象一個新的想法出現並導致徹底的革命。儘管如此,在過去的60或70年中,還是出現了一些引人注目的創新,這些創新改變了經濟學的廣泛領域。一個是博弈論,它是由數學物理學家約翰·馮·諾伊曼、經濟學家奧斯卡·摩根斯坦、數學家約翰·納什等人於20世紀40年代和50年代開發的。博弈論為分析戰略情景提供了新的數學工具,這被證明對經濟學家非常有用。另一個是從行為科學引入思想和方法,由心理學家丹尼爾·卡尼曼等人率先提出。這場被稱為“行為經濟學”的運動成功地質疑了許多關於理性行為的基本經濟假設。我認為像這樣的發展是我們將在經濟學中遇到的最接近正規化轉變的事情——是的,我認為它們仍然是可能的!但請注意,這些“革命”都來自接受過經濟學以外領域培訓的人。這為局外人在經濟學思想方面取得重大進展提供了證據。

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