京都弦会赋之白话译文


2011-06-06 10:28:35  郑 中  所属诗集  阅读3458 】

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郑中译注:丘成桐先生作为国际微分几何大师,同时也是一位古典文学高手,有《丘成桐诗文集》传世。此赋文辞典雅,意象高洁,学术宏富,涵义隽永。上承屈子之高标,下继张衡之风骨。披汉赋之华彩,映六合之星斗;作对称之妙句,达一统之玄意。凭天问之执着,探以太之流形;怀哲人之忧愤,弘东方之文明。挥毫四维,时空曲而卷几何;拨弦六度,旋律奏而响微波。奥理精深,气派高迈;熔铸伟辞,逸响千古;爱国之情,溢于言表;赤子之心,天地可鉴。观夫当今社风日下,文风萎靡,一派平庸媚俗之气,即遍搜网海,与之可比者,罕矣!此赋最绝之处在于将现代数学物理术语,巧妙熔铸其中,用古典汉语的方式表达最前缘的数学物理问题。其玄妙的物理观与高远的人生观,跃然纸上,令人深思而钦佩。但文中隐约表达了作者对当前中国学术界和国内不良风气的失望。

试作白话翻译如下:

于二十一世纪之初,仲夏七月之时,世界各地的学者,远渡重洋来到日本,会同北京、东京的科学俊杰,相聚于历史悠久的日本古都奈良,一起深入地探讨超弦理论,品论宇宙物理。江口先生热情逢迎,大栗先生前来引路。惠腾先生作了宇宙M法则的演说,然后格罗斯先生作了热情洋溢的超弦演讲。史楚明格先生表达了他的宇宙哲学,瓦法先生报道了他最近的推导技巧。啊!我深问宇称如果仍然成立,那么费米子和玻色子何时可配为超对称粒子;研究它们的矩阵模型,宏观非微扰场论如何在超对称条件下适用。噢!费米子的海洋,波浪翻腾,诸位才士还在想再创新理论;质子在极缓慢地衰变,宇宙时空难道也不稳定?!此次弦论会议,人数仅约五百,但皆试图揭开宇宙太初之谜;东道主国古老的十七弦琴,更奏出欢乐祥和的曲调。我很高兴真理逐渐显明,宇宙大道逐渐呈现,所以歌颂今日之盛事,作赋如下:

山川如此美丽,民智多么雄壮啊。有郁郁葱葱的竹林,苍苍翠翠的松树;飘飘渺渺的白云,巍巍翼翼的古寺。太平洋的波涛如是翻涌,日本国的岛屿排列如链。红日升起于东方大海之边际,僧侣打坐参悟禅宗之奥义。他们将佛教诸神供奉于长庙之内,记录着玄奘西天取经的故事;将鉴真大师供奉于奈良寺内,还传承着昔日盛唐的遗风。那金阁依然辉煌,银阁如此雅致。它们彰显着唐帝国昔日的盛况,我暂且欣赏着这无边的风月。清水寺上,般若经台;望月楼头,歌筵舞榭。于是登上高高的寺塔,远望四周,步临深池,近观万物的倒影。步行于古朴的砂石之路上,沉醉于圆林的禅意之中。溪水潺潺地流淌着,空中微雨纷飞。暮鼓晨钟,犹是千古流风;夙兴夜寐,尚在大和魂中。难道不产生玄想,自然沉思于高山之巅;难道缺乏知音,时而切磋于小湖之畔。核力通过介子传播,那是汤川先生所喜爱的;量子电动力学的重整化理论,那是朝永先生所精通的。高木先生曾留学德国,回国发展了希尔伯特的类域论,采得了数学领域的明珠;小平先生东渡,留学美国普林斯顿大学,曾在复几何领域取得突破,呈现出蔚为大观的气象。啊!人才辈出的日本,其精神何等强壮!明治维新不久,已经夯实了现代科学的诸多基础;二战战败之后,仍在追求造化之渊源。可惜啊,虽然共和国仍然存在,但其王道气象稍有衰减。纵然九天星光璀璨,也难解释邻国的苦衷;讲来是佛法慈悲为怀,有待普渡众生。正所谓“水深则鱼悦,林茂而鸟鸣”。难道圣哲所推崇的,不能淳化友邦;还是因科学所加入的某种东西,不能与周边民族相处?难道不能弘扬忠厚之教,以求无怨为做事之本。喜欢不喜欢,一起欢乐吧;快乐不快乐,但真理融通。祝永结友谊,望来者传继;这确实发乎我的心灵,一直不能忘记这点。

宇宙是如此广大包容,自太古之初,而永恒地在变化。时间流逝,无穷无尽,将天地未判之际连接起来。宇宙太初为何如此缥缈,刹那间产生了天体万象。或许源于奇点爆炸,产生炽热的辐射洪流,其余波仍震荡在天际。多么浩淼,多么美焕啊,这荡漾着的引力场!它不在天边而近在身旁,可通过积分而推出定理。长空漫漫,星河灿灿。凝聚着弗里德曼宇宙尘的天体熠熠生辉,当质量大到一定极限,便向内崩塌湮灭。宇宙曲率为何如此圆满,仰观流动的星光,可观测到光线弯曲的现象。黑洞冥冥无光,灌入巨大的空间,人类仍然未完全认识它。浩浩宇宙仍在膨胀,退行频率,光谱红移;赫赫星河相互冲浪,星云卷涌,天穹欲崩。星系旋转,多么飞快,激起引力涟漪,多么柔美!围绕白热的中心,银河波涛扩散宇宙;黑洞是它内部的边疆,难道时空在此消亡。浩渺啊艰深啊!宇宙运行的数理,时空结构的谜团;高远啊迷茫啊!诸天普适的规律,万物通行的路径。而人世杳杳,天道悠悠。星河亿兆,生命的奇迹,惟在地球孕育;物象万千,幽玄的天理,但凭人类理解。宇宙中只有光速恒定不变,而与观测者无关;质量转变为能量的关系,来源于相对论的推导。既然理解了等效原理和相对性原理,为什么却将时空曲率视为力,几何作为物理的基础?微观可测量光线经过的路径,宏观可观拓朴量的变化。试图穷尽数理所能证得的真谛,我仍迷惑大千世界是否永远泰然。如果宇宙真相是可知的,那么付出一生有何悔恨了?

地球两极发出磁线,乌云团聚产生闪电。天下苍生,时而安宁,时而疾苦,宛如参星和商星不同时出现于天空。它们如何产生,如何演化?有何联系,何时接近?宇宙以光子作为媒介,而哲人以方程统理万象。电子如何产生光子,其遵循的法则一定有更深刻的原因。每个磁体皆有南北之分,而磁单极子一直未探测到。力场产生势能,遵循着某物理规范。宇称不变性如圆形旋转任意角度而保持不变,拓朴学上的非平凡空间恰好携带着物理学上的荷。恰好引力比电弱作用力更微弱,于是万物才可运动;如果物理上存在虚时间,那么电磁力就不可分辨。既然我们已知道这些基础物理,其应用指日可待。请看电流机飞速转动传递千家万户,磁悬列车拉近了城市的距离。电磁波传话万里,减却相思无数;电线连接千山万水,尽见灯火簇簇闪烁。百年来的科学研究成果,惠泽人类如此巨大啊,我感叹社会却对它有时热情有时冷漠,对基础学科的扶持力度有待加强。

奇哉妙哉,量子力学,它将波包视为粒子,将波的振幅解释为几率。量子隧穿效应甚至可穿越高山大岳,却遵循测不准原理,即使鬼神也难以同时准确地测量其动量与位置。为什么相对论量子力学能预测到了正电子的存在和粒子自旋?只有假设电子跃迁,才能使得周期可解析,原子形成分子。虽然近现代发现了很多物质运动规律,但可通过新理论解释古老的谜团。世界运动需要阴阳作用推行,而力量可分为强力和弱力。弱力通过玻色子传递,但自发衰变而使左右对称性破缺;强力如高度粘稠的胶水,可品赏量子色动力学中夸克的“璨味”。为什么万物之精微,囿于极小空间内,在量子色动力学中需要SU(3)规范对称性才形成粒子,在粒子标准模型中需要三代夸克和轻子方可形成物象?概叹基本粒子种类的纷繁,感叹宇称能统一粒子物理。总保持杨米规范群不变性,才知道万象的本质是纯朴优美的;质量如何产生的,诸多学者还在探寻其中真理。当今场论已成为粒子物理的规范,其实验结果与符号方程推导一致。难道强力、弱力、电磁力三者可统一确实因为造物是有规律的。为什么引力难以量子化,或许因为背景场中的引力子更精微而未加考虑。只有研究极小的空间,才能窥见至大的寰宇;因为方程极其优美,所以判断她是真理。天道湛湛,幽深玄妙,所以为千古哲人所崇拜。

假设基本粒子是以弦的形式存在,不同的振动模式交响成澎湃的音乐。超弦移动形成曲面,量子化产生共形场论。费米子玻色子统归一族,积分也不再发生奇性问题;真空微扰,引力子自然产生。四维广延时空,六维卷曲空间,超弦理论开始不再迷惑;强力、弱力、电磁力、引力,皆统一于几何视野。微小空间卷曲,拓朴结构产生质量。为何有五种超弦理论,但可以对偶原理而统一为M理论。弦论中的真空确实存在许多类型,但缺乏物理基础,可见只是一种唯象理论。宇宙造物的宏图啊,不可能一时完全窥遍;我曾证明了奇妙的卡丘空间,或许流程传几代,或者永远流传。“路曼曼其修远兮,吾将上下而求索。”

嗟夫!弦会已矣,哲人归去。西方国家的科学研究,未能融合于中国本土;东亚国家关乎心灵的学问,主要集中于儒学和佛教。啊!人事繁多,人们心灵包袱太沉;物理微小,世间万象变幻无常。不穷究宇宙本源,如何知晓物理性质而精通造化?不知物理性质,如何解决各种问题而惠泽人民?为何不专心于基础理论,而置身于和谐的自然中?如果真与美是可知的,为何天人难以臻于合一?

东京的景色确如琼玉美洁,但我仍爱恋着心中的故乡。山岳峨峨,大漠茫茫;长河莽莽,东海苍苍。祖国的土壤多么芬芳啊,我浩叹雄山大川之壮丽;那是我祖父曾居住过的地方啊,也是华夏苗裔生生息息的家乡。居住异国而怀念故乡啊,一年就返回九趟;登高楼而远望祖国啊,祖国兴兴向荣。祈祷上天遵守现代规范,使我百姓能广泛接触世界;祈祷大地赐予丰富资源啊,使我民族得以安身立命。盼望才士秉承高洁的志向,岂能荒芜道德,遗忘先贤之言;惟有心灵是无限宽广的,可以融合东西文明。一起弘扬伟大的国魂吧,我只有不断探求宇宙的真美来贡献给她了。

(郑中,译于2011年3月8日于成都)
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京都弦学之会记(附白话译文)

丘成桐

世纪之初,仲夏七月。四方学者,远渡扶桑,会同两京俊彦,聚于旧都,谈弦入微,论天修道。江口[2]逢迎,大栗[3]引路。卫腾[4]说法,鲁士[5]颂弦。史公[6]宏道,威化[7]献工。问宇称超凡, 费玻二子何时可对[8];究矩阵模式[9],宏观场论[10]何时可用。费海[11]翻腾,众士尤争新意;质子衰变[12],时空岂能无定。士才五百[13],敢揭太初之谜;弦仅十七[14],却奏和乐之章。喜真理之渐明,启大道于未央,遂颂其事如左:

美哉山川,壮哉民智。葱葱竹林,苍苍松树。渺渺白云,巍巍古寺。浪涛如涌,列屿似链[15]。日升东海之端,僧参禅宗之义。供众神于长庙兮,记天竺之故事;奉大佛于奈良兮,传盛唐之遗意[16]。金阁辉煌,银阁雅致。彰帝国之朱华[17],赏风月之无边。清水寺上,般若经台;望月楼头,歌筵舞榭。登高塔以望远兮,临深池之倒照;展砂石之古朴兮,醉圆林之禅意。溪水潺流,微雨纷飞。暮鼓晨钟,犹是千古流风;夙兴夜寐,尚在大和魂中。岂无玄想,冥思高山之颠;岂乏知音,切磋小湖之边。核力介传,汤川[18]所锺;量化重整,朝永[19]所工。高木[20]西访,掇数学之明珠;小平[21]东渡,宏几何之大观。吁嗟乎壮哉,日出之国。维新未远,已固众学之基;二战仓皇,尚求造物之渊。惜乎共和虽在,王道稍微。纵九天光华,难释友邻苦衷[22];算佛法慈悲,犹待众生普渡。水深兮鱼悦,林茂兮鸟鸣。岂圣哲之所宗,无以敦友邦[23]。抑科学之所加,非以睦斯民[24]。奚不宏忠厚以为教,觅无怨以为基[25]。喜莫喜兮欢乐共,乐莫乐兮真理通。祝友谊之永固兮,盼来者之可追;实吾心之所善兮,无日夜其忘之。

夫宇宙之多容,自远古而恒变;光阴之长流,结天地其未分。何太初之渺渺,须臾而生万象[26]。抑原爆之洪洪,余波[27]犹振天际。大哉美哉,引力之场。无远而弗届,积小而定天。长空漫漫,星河灿灿。聚尘埃兮生辉,重自身兮湮灭[28]。何曲率之盈盈,观流光而睹乙象[29]。黑物[30]冥冥,灌大空其犹未识。浩浩乎,大块犹涨[31],频动谱红[32];赫赫乎,星河互冲,云卷天崩。星旋何急,波引何柔[33]。白热为心,银汉肆其扩张;黑洞为疆,时空岂其未伤[34]。渺兮困兮,宇宙之数[35],结构之谜;远兮茫兮,诸天之道,众物之途。人世杳杳,天道悠悠。星河亿兆,生机唯地可寻;物象万千,理念舍人难释[36]。惟光之恒速,未关乎观者[37];质之换能,溯源于相对[38]。既得乎等价之义,相对之则。何可却曲率为力,几何为基[39]。小则测光子之途,大则观拓扑之变[40]。穷数理之所能,犹惑大千泰否。苟真相之可知,虽九死其何可悔。

地极有磁,云阴生电。性分宁疾,宛若参商。何生何属,何连何结。光子为媒[41],方程为姻[42]。电何生辉,法则有源。磁独有偶,单极难求[43]。力场有势,规范是依。宇称为圆,拓朴载荷[44]。善引力之不如,万物方其有踪[45];苟光阴之能虚[46],磁电孰其可分[47]。既基础之已知,岂任用之难期。电流机转,磁浮车飞。声传万里,减却相思无数;线结千山,尽见灯火如聚。何百载科研,泽民若是[48];怅人间寒热,扶持犹待。

奇哉妙哉,量子之学。融波兮成粒,见波兮知机[49]。山岳未成其障[50],鬼神岂准其测[51]。何相对之量化,知电子能反,微子自旋[52];唯电子跃跳,使周期可解[53],分子成结。物律富于畴昔,新意解得旧谜。道有阴阳,力分强弱。弱力玻传,衰变能识左右[54];强力胶坚,色动犹有璨味[55]。何天下之至微,囿于至细,三份始克成粒[56],三家适可成象[57]。嗟微子之多元,叹宇称之能规。范群不换,万象始知纯美[58];质量其何,众士犹觅真意[59]。场论早成规矩,实验若合符节。岂三力之齐一,实造物之有常。何量化之难求,抑引力之未卜[60]。唯至小能窥大,因至美而知真。道湛湛其深妙,遂千古之所宗[61]。

使微子为弦,振动如音[62]。行踪翻成曲面,量化始知共形[63]。费玻同列[64],积分竟其可驯[65];真空微扰,引子自然而生[66]。十维时空,弦学始其不迷[67];四力齐驱,几何示其大观[68]。微空卷曲,拓扑为质。何理论之多元,对偶系而为一[69]。实真空之众繁[70],基础未知唯象。造物宏图,未可窥于一旦;筹学妙处,庶几传诸永世[71]。路曼曼其修远,吾将上下而求索。

嗟夫!弦会已矣,哲人归去。西国科研,未融中土;东亚心学,犹在儒佛。多人事兮众心负荷,小物理兮万象无常。未究本源,奚以知物性而通造化;未知物性,何以制万象以泽斯民。曷不寄心基础之学,置身自然之中。苟真美之可知,孰天人之难合[72]。

信京都之琼美兮,吾实爱乎故乡。山岳峨峨,大漠茫茫;长河莽莽,东海苍苍。何国土之芬芳兮,叹山河之壮丽;吾先君之所居兮,祖苗裔之所息。居异域而怀乡兮,身一载而九还[73];登高楼以远望兮,国中兴以向荣。祈天之纯命兮,广我百姓视听;祷地之所给兮,足我民族立命。盼士之志洁兮,孰德言之可芜;惟心无际涯兮,实东西之可融[74]。享我国魂兮,真美是献。



丘 成 桐

二零零四年三月二十九日



注释:

[1]弦学,指起于1987 年的超弦理论.

[2]江口,日本理论物理学家Eguchi.

[3]日裔理论物理学家H. Ooguri.

[4]美国理论物理学家,费尔兹奖获得者E. Witten.

[5]美国理论物理学家,2004 年诺贝尔奖获得者D. Gross.

[6]美国超弦理论学家,A. Strominger.

[7]伊朗裔美国超弦理论学家C. Vafa.

[8]费玻二子指费米子(Fermion)和玻色子(Boson),前者服从 Fermi 统计,数学上用反对易的费米数来描写,后者服从Bose统计,用普通数描写之。当二者对称地出现理论中时,场论或弦论可出现超对称。

[9]矩阵模型。

[10]弦论的低能有效理论是非微扰场论。

[11]费海,指费米子海,是1929 年DIRAC 引入的相对论性量子真空观念。

[12]质子衰变实验,是检验强-电-弱大统一理论的实验。理论预言原子寿命在1032年以下,而实验却发现在1032以上,此事至今为悬案。

[13]约五百人参加日本京都弦论会议。

[14]会议安排日本音乐家演奏17 弦线之日本歌。

[15]京都风景优美,令人神往。

[16]在唐代佛学由中国传到日本,在日本留下许多寺庙,佛像。

[17]京都是日本的故都。

[18]汤川秀树,日本理论物理学家,约于1935 年提出由介子传播核力的理论,于1954 年获诺贝尔物理学奖。

[19]朝永振一郎,日本理论物理学家,约 1947 年首创量子电动力学的重整化理论,1969 年获诺贝尔物理学奖。

[20]日本数学家高木贞治早年在德国留学,回日本后发展希尔伯特的类域论,成为代数数论的重要一章。

[21]小平邦彦是日本数学家。二战后到普林斯顿访问,对大范围几何,特别是复几何有突破性的贡献,于1954 年获得菲尔兹奖。

[22]日本二战期间对邻国造成的痛苦,尚未得到谅解。

[23]中日两国文化背景相似,认同这个背景易和睦相处。

[24]发展科学有利于社会的和谐。

[25]中国传统文化中忠厚,宽容(恕)是非常基本的观念。

[26]宇宙始于147 亿年前的大爆炸。

[27]微波背景辐射。

[28]星体质量凝聚到一定程度演变成黑洞。

[29]引力透镜效应现象。(补注:乙者,字形义,弯曲也。太乙乃术数之一,三式之首,是古代高层次预测学,相传产生于黄帝战蚩尤时。这里乙象,有天文、天象的意思,可引申为光线弯曲这种天文现象。)

[30]指弥漫和充斥在宇宙中的暗物质。

[31]宇宙在膨胀,近几年的观测建议宇宙在加速膨胀。

[32]宇宙学红移或哈勃红移,由于宇宙膨胀而导致的红移。

[33]“星旋”指星系的旋转,“波引”指引力波。

[34]黑洞是时空视界,含时空奇点。

[35]宇宙常数是很小的正数(存在暗能量)是目前困扰科学家的基本难题。

[36]宇宙中星系繁多,只有在地球上发现生命。而宇宙学的理论都是人类创造的。

[37]光速不变原理,狭义相对论的基本原理之一。

[38]相对论预言了质能关系:E=mc2

[39]爱因斯坦用几何奠定了广义相对论的基础。等效原理是广义相对论的基本原理之一。基本方程由局域不变性等要求导出,力用曲率表示,其优美和深刻令人惊叹。

[40]确定光的轨迹和时空的大范围性质等都要用几何。

[41]光子是传播电磁相互作用的基本粒子,是以圆群为规范群的规范场。

[42]麦克斯韦方程将电,磁统一,是描述电磁相互作用的基本方程。

[43]到目前为止,磁单极子仍然只是理论预言。

[44]拓扑上的非平凡空间可给出物理上的荷。

[45]引力在与电弱尺度相比很小的尺度下才起作用,这样物质才可以动。

[46]指场论中的Wick 转动,把时间虚化,带来许多方便。

[47]若在物理上时间真是虚的,电磁就不可分辨了。

[48]电磁学给人类带来许多应用,改变了我们的生活。

[49]量子力学中波函数可以解释为几率。

[50]量子隧道效应,经典解若非最低能量态在量子系统都是不稳定的。

[51]测不准原理。在小尺度下,坐标和动量无法同时被确定。

[52]相对论量子力学预言了粒子自旋和反粒子的存在。

[53]化学中的周期表可以用电子跃迁解释。

[54]弱相互作用通过交换中间玻色子传递,此时左右对称性破缺。

[55]量子色动力学是描述强相互作用的基本理论,通过缪子传递相互作用。夸克带色、味两种量子数。

[56]指量子色动力学SU(3)规范对称性。

[57]粒子物理标准模型包含三代夸克和三代轻子。

[58]杨-Mills 的规范不变性是基本粒子标准模型的基础。

[59]基本粒子的质量计算有很大的人为性,希望能从更深的理论导出。

[60]在前面三种物质场中,引力是作为背景场出现的,未考虑其量子化。引力的量子化对于研究极小尺度(普朗克尺度)是至关重要的。

[61]电、弱、强相互作用统一在以规范场为基础的标准模型下,堪称人类认识自然的典范。

[62]在弦论中粒子由弦的振动模式描述。

[63]弦在时空中的运动轨迹画出一两维曲面,其上的理论只和曲面的形状有关,与大小无关,这即所谓两维共形场论。

[64]在弦论中引入超对称,玻色子与费米子处于对称地位,此谓超弦理论。

[65]困扰物理学家的量子场论中的无穷大问题因点粒子用弦代替而解决。

[66]引力自然出现在弦理论的自洽性条件中。

[67]超弦理论在十维时空才是自洽的。

[68]弦理论的最初动机是强相互作用的模型,后人们意识到它是统一四种相互作用的合适理论。

[69]1995-1996 年人们发现了弦的非微扰态,由此得到五种微扰弦理论是相互等价的,此谓对偶。

70]弦理论中出现繁多的真空态,这对应用弦理论到具体的物理模型中带来很大的困难。

[71]丘先生发现的Calabi-Yau空间,初为数学中的一美妙结果,后在弦理论的内禀空间的主要模型。弦论,作为引力的量子理论,和数学密不可分。

[72]不重视基础研究,民心将鲁钝,社会将腐化,不利于国家的发展。

[73]丘先生每年都回国讲学许多次,为发展中国的学术事业竭尽全力。

[74]融合东西文化,不应带有任何偏见,宜以宽广胸怀去芜存精。



(闫沐霖,胡森,王小军注释,2004 年11 月于合肥)







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