在一场于哥伦比亚大学举办的演讲中,探讨了计算难题(computational intractability)如何影响我们对物理学的理解。演讲的核心议题围绕三个问题展开:量子计算是否支持多世界诠释,计算的极限是否能排除某些物理学猜想(如时间旅行),以及计算的困难性本身是否构成了某些物理定律(如热力学第二定律)的基础。此外,演讲者还分享了在近期政治冲突背景下访问校园的见闻,尽管安保措施有所加强,但校园氛围依然良好,并最终肯定了其学术环境。
计算复杂性与物理学解释
演讲的核心在于探讨一个根本性问题:某些计算问题被认为是难以解决的(即需要极长时间才能求解),这一事实除了影响我们学习物理的能力外,是否也在物理学本身的解释中扮演着直接角色?
演讲围绕这一核心,提出了三个具体的可能性进行审视。
量子计算与多世界诠释: 如果用经典计算机模拟量子计算机确实需要指数级的时间,这是否像大卫·多伊奇(David Deutsch)所提出的那样,为量子力学的多世界诠释提供了支持?
计算超能力与物理学猜想: 某些推测性的物理学思想,例如回到过去的时间旅行或量子力学中的非线性,是否因为它们会导致“荒谬的计算超能力”而应被否定?这为我们提供了一个超越其他理由的额外评判标准。
计算难题作为物理定律的基础: 某些物理学中的有效描述之所以成立,是否仅仅因为违反这些描述在计算上是极其困难的?演讲者列举了两个例子:
- 哈洛(Harlow)和海登(Hayden)对黑洞热力学中“防火墙悖论”的解决方案。
- 热力学第二定律本身。
哥伦比亚大学之行与校园见闻
这是十多年来首次访问哥伦比亚大学,尤其是在“10月7日屠杀”引发校园剧变之后。
进入校园现在需要 QR 码和身份证,这无疑带来了不便。然而,一旦进入校园,环境就变得宜人而美丽。单从四处走动来看,很难想象这里曾是亲“起义”(pro-intifada)抗议活动的中心。
关于校园局势,从朋友和同事那里听到了不同的看法:
- 一些人对严格的安保措施感到明显恼火。
- 另一些人虽然也觉得麻烦,但认为这些措施似乎是必要的。因为每当大学试图放松管制时,“起义”活动就会卷土重来,并有非本校的煽动者再次扰乱研究和教学。
个人感受与结论
尽管哥伦比亚大学的彼得·沃伊特(Peter Woit)曾在其知名科学博客上连续数周攻击演讲者,但此次访问中,在对方的“后院”感受到了众多朋友和支持者的热情,这意义非凡。
总而言之,这次在哥伦比亚大学的经历非常愉快。基于所见所闻,演讲者表示:
- 将毫不犹豫地再次访问。
- 将毫不犹豫地推荐犹太裔、以色列裔或支持犹太复国主义的学生去那里学习。