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2007年，加勒特·利西是一位39歲的物理學家，未隸屬於任何機構，默默無聞地辛勤工作，研究他所謂的“異常簡單的萬物理論”，該理論可以解釋自然界的所有力。在接下來的一年裡，他成為了名人，此前《紐約客》、《戶外》、《發現》和其他出版物將他描述為一位無根的衝浪者和滑雪板愛好者，他的統一理論引起了李·斯莫林等大人物的興趣。我第一次聽說利西是從我的朋友和前同事，史蒂文斯理工學院的物理學家和哲學家詹姆斯·韋瑟羅爾那裡，他幫助利西合寫了一篇關於他的理論的文章，發表在《大眾科學》上。2008年秋天，我在物理學家和絃理論批評家彼得·沃伊特在紐約市為他舉辦的派對上見到了利西。利西非常腳踏實地，他的自負完全沒有因為他的名氣而膨脹。我不僅對他的理論抱負印象深刻，也對他幫助其他研究人員追求非傳統職業道路的願望印象深刻。定居在夏威夷的利西同意回答我關於他最近在做什麼的問題。（另請參閱利西的網站和我在本文末尾的“延伸閱讀”連結。）
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霍根：你是否曾後悔在2008年因成為物理學家“衝浪老兄”（正如英國記者羅傑·海菲爾德所說）而受到所有關注？
利西：這非常非常奇怪。在2008年之前，我對自己的生活非常滿意，把時間花在物理學和衝浪上。關注的最負面影響是，我熱愛的物理學被捲入了非黑即白的媒體機器。我強調提出一個新的研究方向，而不是一個完整的萬物理論（ToE）被忽視了，並且出現了過早的攻擊，例如“攀巖者證明衝浪者的理論行不通”，以及其他愚蠢的行為。這種關注很有趣，但對理論的發展不利，該理論在媒體風暴變得荒謬之前已經在物理學家中引起了興趣。幸運的是，事情已經平靜下來，我很高興回到我的島上，繼續研究物理學和衝浪。
霍根：你能否為非物理學家簡要描述一下你的“異常簡單的萬物理論”？
利西：“簡要？” 不，但我可以做一個描述。論文標題是一個雙關語，基於該理論的主要幾何物件，一個非常複雜而美麗的248維數學結構，最大的簡單例外李群，名為E8。該論文中提出的研究方向被稱為“E8理論”。
我們目前對宇宙的最佳理解包括愛因斯坦的引力理論和量子粒子物理學的標準模型。被稱為“費米子”（電子、中微子、夸克等）的物質粒子和希格斯粒子透過被稱為“玻色子”的電磁力、弱力和強力粒子相互作用。這種時空和粒子的模型可以幾何地理解為不同的李群（由連線圓和雙曲線製成的漂亮、光滑的數學表面）在我們的四維時空中扭曲。費米子和希格斯粒子也圍繞標準模型李群扭曲，扭曲數等於它們的電荷、弱電荷、強電荷和引力電荷。這個非常成功的模型，已被實驗充分證實，主要在1970年代早期完成。這是一個對我們宇宙的精彩幾何描述——但它是一團糟。
在1970年代中期，物理學家們發現，三種非引力可以很好地組合成一個更大的李群的一部分，物質粒子圍繞它扭曲，形成一個大統一理論（GUT）。這是將標準模型解釋為更大事物的一部分的重要一步，但這並不是完整的圖景。我在2007年透過擴充套件這項工作發現，引力李群、費米子和希格斯粒子也可以組合起來，形成僅僅一個李群E8的一部分，在時空中扭曲。所有已知的基本粒子，每個粒子都具有不同的電荷和相互作用，都與許多人認為數學中最美麗的結構的一部分相匹配。我認為，這種統一性如此有效絕非巧合。但這確實存在一個大問題。人們可能希望與第二代和第三代費米子（μ子、奇異夸克和粲夸克等）相對應的E8部分不具有正確的電荷。它們錯得離譜，甚至它們的自旋也是如此。在弄清楚這一點之前，該理論是不完整的。但是E8理論的很多部分都有效……我認為它有可能成為萬物理論。
霍根：你最近在理論方面取得任何進展嗎？
利西：是的，我想我找到了一些線索。我正在準備兩篇論文，但可以稍微透露一下。有一種不尋常的時空描述，稱為“嘉當幾何”，非常有趣。你從一個單一的十維李群（一個剛性幾何表面）開始，讓它沿四個方向變形。由此產生的結構是我們的四維時空，六維引力李群在它上面扭曲。這是一個非常有效的模型。一年前，我研究了嘉當幾何的推廣，允許時空嵌入更大的李群中。當我為E8這樣做時，存在一個稱為“三元性”的對稱性，它連線了三個不同的時空片；相對於每個不同的片，三代不同的費米子都變得正確。如果這一切都奏效，那就意味著我們在物理學中隨處可見李群的原因是因為我們身處其中，向外看。我們的宇宙以及其中的一切可能都是單個李群的激發。
霍根：愛德華·威滕，當我在最近的一次問答中問他，弦理論是否在統一理論方面有任何認真的競爭對手時，他回答說：“沒有任何有趣的競爭性建議。” 你有什麼評論？
利西：這有點傷人。我想其他研究非弦理論基礎物理學的物理學家也不欣賞這種說法。愛德華·威滕完成了令人難以置信的印象深刻的工作，以他對數學和物理學的見解打開了新的大門。他的論文是美的化身。他、他的學生和他的同事們幾十年來一直用弦模型主導著高能理論物理學界。然而，即使是最聰明的人的最有遠見的預測也可能是錯誤的，所以如果他在這件事上不那麼混蛋就好了。
弦理論的進展如何？1980年代的承諾和希望沒有實現。他們認為他們會找到正確的卡拉比-丘流形，費米子多重態和質量會突然出現，他們會在午餐前解決所有問題。但這並沒有發生。弦模型變得越來越複雜。並且隨著他們遠離標準模型的每一步異想天開的步伐，他們就越有可能犯錯；他們被自己數學結構迷住了，這些結構讓他們忙碌，但比他們試圖解釋的標準模型複雜得多。弦理論變成了一個後現代主義的龐然大物，依靠自我提供的動力向前蹣跚，卻從未受到物理學要求的實驗驗證的修剪。弦理論產生的最接近物理預測的東西應該是超粒子，但這些粒子尚未出現。弦理論模型失去了與物理世界的聯絡。其他物理學家和數學家都在想，弦理論家是否加入了一種邪教。我逃到毛伊島是為了躲避這場火車殘骸。
有許多環量子引力研究人員試圖擴充套件自旋網路、自旋泡沫和一般的自旋連線場來描述標準模型或其部分。一些例子：比爾森-湯普森、何、萬、席勒（及其辮子模型和前子）、亞歷山大、內斯蒂、珀卡奇（引力弱統一）以及其他幾位。還有一些古怪的非弦的但幾何統一的方法正在不同的發展階段，例如溫斯坦和他的幾何統一，我自己和E8理論等等。還有非對易幾何程式，它本質上不是弦的，以及一些基於凝聚態物理學的統一模型，例如自旋凝聚體、超流體，甚至沃爾夫勒姆和細胞自動機。還有一些人更直接地研究引力的量子化，在“漸近安全”方面取得了一些有希望的發現，標準模型和引力可能在非常高的能量下保持一致，只有輕微的修改。還有許多研究人員更接近標準模型，沒有弦，試圖找到費米子質量結構的幾何解釋，這肯定會說明統一。弦理論沒有解決一些基本問題，例如量子力學本身的解釋，只有像特霍夫特這樣的勇敢的局外人才研究過。因此，有許多有趣的、活躍發展中的基本理論，涉及統一，與弦無關。當然，由於弦理論已經成為一個巨大的工具包，而不是一個統一的粒子模型，你可以用它來描述所有這些東西，只要付出足夠的努力，但由於弦模型比它們解釋的東西更復雜，因此沒有理由認為自然界以這種方式運作。
霍根：2009年，你和弗蘭克·維爾切克打賭，超對稱粒子在2015年7月之前不會被探測到。你對自己贏得這場賭注有信心嗎？
利西：我非常尊重和欽佩弗蘭克·維爾切克。他完成了出色的工作，具有出色的幽默感，而且他也很善良。在他進行一次生動的會議演講時，他對超粒子的存在表達了非同尋常的信心。他的主要理由是超粒子將有助於力在大統一理論中結合，力在微小距離處具有相同的強度，成為僅僅一個力的一部分。並且他喜歡超粒子還有其他原因，包括弦理論家需要它們存在。但是我知道，從一篇關於重整化的評論文章中，你可以從擁有一堆希格斯粒子而沒有超粒子中獲得類似的統一結果。所以，我在他的演講結束時有點像個朋克，並挑戰弗蘭克就超粒子是否會被發現打個賭。他接受了，並選擇了日期和金額（2015年7月8日，1000美元）。我們都認為大型強子對撞機屆時將收集到大量資料。但是大型強子對撞機的事情進展並不完全順利。我們確實在7 TeV下進行了良好的執行，發現了希格斯粒子（這太棒了），並且令許多不是我的物理學家感到非常失望的是，沒有超粒子。現在看來，我們的賭注將在大型強子對撞機能夠在2015年從其13 TeV的執行中收集大量資料之前到期。所以，是的，我很有可能獲勝。如果弗蘭克願意下另一個日期更遠的賭注，我很樂意這樣做。我不認為超粒子存在，我希望許多物理學家，如果他們不喜歡賠錢和浪費時間，會重新考慮非弦統一理論。
霍根：你是否曾擔心對統一理論的追求最終會變成死衚衕？
利西：愛因斯坦將引力和時空描述為彎曲的四維幾何，如此優雅且在實驗上如此成功，以至於它本質上一定是正確的。粒子物理學的標準模型同樣成功，但不夠優雅，並且不容易與愛因斯坦的理論結合。但是一切都必須以某種方式協同工作。宇宙只是一件事——這就在名字中。而且感覺大部分拼圖都在填補；我們越來越近了。弦理論可能是一個錯誤的轉彎。也許如果我們嘗試使用變形李群和表示理論來理解物理學，我們會在午餐前解決這個問題。
霍根：你是否曾後悔自己非傳統的職業道路？
利西：我確實想念大學。但是我大部分時間都在毛伊島周圍衝浪、徒步旅行、風箏衝浪和滑翔傘，在我想的時候研究物理學和其他專案。朋友和學生來訪並交談，我帶他們出去在這個美麗的島嶼上玩耍。生活還不錯。
霍根：你對沖浪和其他運動的熱情是否與你對物理學的熱情有任何聯絡？
利西：我不知道——也許吧。我有一半英國血統和一半義大利血統，所以我非常熱情，但我壓抑了它。
霍根：如果年輕的物理學家向你詢問像你這樣的道路的風險和收益，你會告訴他們什麼？
利西：我是一個他們可能應該拋棄的奇怪資料點。我走過的路沒有路。我確實必須讓學生知道我不是一個授予學位的機構，但他們歡迎來訪。總的來說，我建議人們做他們熱愛的事情和他們感興趣的事情——即使是弦理論。
霍根：你能否描述並更新你關於建立科學旅館網路的提議？
利西：二十年前，科研人員被束縛在學術圖書館和實驗室。網際網路現在解放了他們。他們可以去哪裡？理想的理論研究環境是什麼？我認為我們需要類似於藝術家靜修所的東西，但面向科學家。在研究物理學時，我花了十年時間拜訪朋友在風景優美的地方的度假屋和集體生活社群，我認為這樣的地方網路——科學旅館——將是科學家和對科學友好的創意人士的絕佳資源。一年前，我在毛伊島買了一棟小牧場房，景色優美，並與我的一個朋友（他有點太喜歡啤酒、披薩和射釘槍）一起建造了三個客艙。我們將其命名為太平洋科學研究所，在過去的八個月裡，我們接待了大約二十位訪客，他們免費與我們住在一起，從幾天到幾個月不等，工作和玩耍。這太棒了！一棟位於美麗地點的美麗房屋，居住著經過選擇性社交的科學怪才，創造了一個非常理想的生活和工作環境。它是旗艦科學旅館。我們還在毛伊島擁有更大的一塊土地，也許可以用來建造PSI 2。
非常感謝您的關注。抱歉篇幅過長。我想我有很多話要說。
延伸閱讀：請參閱我最近對物理學家喬治·埃利斯、卡洛·羅韋利和愛德華·威滕的問答。