在物理学上的研究，可能真的达到了极限，人类还能再进一步吗？

量子引力的探索过程，不禁让人联想到一部1963年的经典喜剧电影《疯狂世界》（It’s a Mad, Mad, Mad, Mad World），其中描述了一个因车祸临终的罪犯披露了一个秘密，即在一个州立公园的巨大"W"下藏有一笔巨款，这引发了几组偶遇的旅人展开了一场充满混乱和误解的寻宝竞赛。这个情节充满了幽默，因为各路寻宝者在追求财富的过程中遇到了各种意想不到的困难和挑战。

在量子引力研究中，你可以看到同样的幽默。那些将量子理论传承给我们、给我们带来有史以来最成功的物理理论的人，在临终前告诉我们，我们必须解决这最后一个问题。从那以后，大家都在疯狂地尝试找到答案。

与物理学中的其他问题不同，量子引力几乎没有足够的数据来区分真伪假设。我们能做的实验非常少，无法排除任何假设，也无法排除主要的竞争者。

弦论（String theory）一直是这场竞赛的最爱。它集结了该领域内最杰出的科研人才、得到了丰富的资金支持、提出了一个极富吸引力的理论框架。如果有任何数据，该理论就能得到证实。我们至今还没有发现任何数学上的错误。

弦论提出，所有物质都由在高维空间中振动的弦组成。弦在这些空间中的所有振动方式告诉我们可以存在哪些种类的粒子。弦论与超对称性的结合非常自然。超对称性告诉我们，对于我们已知的每一种粒子，如电子、夸克、光子等，都存在一个更重的伴随粒子。如果已知粒子是费米子，意味着它的自旋是1/2的整数倍，那么它的更重伴随者是玻色子，具有整数自旋。如果已知粒子是玻色子，那么它的更重伴随者是费米子。

到目前为止，还没有发现任何超对称伴随粒子。它们要么对当前的对撞机来说太重，要么就是不存在。

环量子引力（Loop Quantum Gravity）是下一个最受欢迎的理论。它比弦论更加低调，不是万物理论。然而，同样的，没有数据就没有希望。

环量子引力采用了广义相对论的一种表述，并将其分解为所谓的自旋网络（spin networks）。这些网络是空间以离散形式的基础结构。

还有许多其他理论。事实上，似乎每个人都有自己的宠爱理论。

许多物理学家和非物理学家，例如退休的工程师，都希望有一天他们的理论会被认可为正确的。

他们中的许多人都憧憬着有一天，就像爱因斯坦的广义相对论在1919年日食时被证实那样，他们的名字将被全世界广播。然而，我从来没听说过有这样的事情发生过。爱因斯坦是独一无二的，生活在一个独特的时代。

老实说，如今物理学家的名字经常被全世界广播。但他们似乎并没有像爱因斯坦那样出名。如今最著名的物理学家因撰写畅销书和参与热门电视节目而知名，并不是因为理论。

即使在基础粒子物理学内部，科学家们获得的名声往往不是因为实际的发现，而是因为他们提出的理论或数学证明极具优雅或开创性，以至于每个人都想探索它们或需要它们。例如，爱德华·维滕（Edward Witten）就提出了几个这样的理论，Gerard T’Hooft也是如此。

新的量子引力理论层出不穷，如果它们确实有创新，可能会在一两天内得到一些媒体关注。但是，除非你只是喜欢钻研数学，否则不要对新理论期待太多。即使是那些可行的候选理论也是十分平常，更不用说那些数不胜数的不可行理论了。

这些业余理论中的许多包含高中数学，没有微积分或微分方程，忽视了一个世纪的相对论和量子研究。它们经常提出可检验的预测，但这些预测已经被证明是错误的！

如果你想在这个领域工作，即使你计划以某种方式放弃这些学科，你也需要在这些学科上有透彻的了解。

与量子引力相比，试图解释暗物质或暗能量或至少某些当前无法解释的现象有更多的收获。

甚至在你一生中致力于解决一个千年难题上也有所得。即使你可能会失败，至少如果你成功了，就值了。

任何能提出一个可以用当前技术进行的验证的理论，已经遥遥领先于竞争对手。几乎没有哪个理论能做到这一点。

这就是为什么爱因斯坦的理论重要，不是因为它是一个酷炫的新理论，而是因为他提出了几个测试，其中有几个可以用20世纪初的技术完成。当时人们不喜欢他的理论，但他们被迫根据证据接受它。

如今，包括物理学家在内的许多人都已经决定，引力不是量子的。这意味着引力以某种方式与量子物质相互作用，但它本身并不是量子化的。最近有一篇论文提出了一个可行的理论，解释了这可能是如何实现的。它将这个想法称为“后量子”引力理论。

“后量子”有点类似于后现代主义。它表明我们正在进入一个新的哲学时代，在这个时代，我们不是回到经典根源，而是质疑我们认为自己知道的一切。引力可能不是量子的。量子理论可能不是基础的。

这解决了量子理论中一个恶性问题，称为时间问题。量子理论喜欢有一个随时间演化的波函数，但在广义相对论中，时间是什么呢？不同空间点的时间以不同的速度运行。用一个技术术语来说，时间是“多指”的。

后量子理论表明，时空中有可以测量的随机波动。如果你将一个原子置于叠加态，意味着它实际上像同时在两个位置一样，那么它必须有两个独立的重力井。理论表明，随机波动会在一定时间后打破这种叠加态。

我自己的量子引力理论 — 它现在还不真的是一个理论，更像是一系列想法 — 提出时空是从第五维度的共形场论中演化出的半经典波。它使用全息重整化、爱因斯坦-哈密顿-雅可比方程和AdS/CFT对应等等。它在数学上有深厚的基础，但缺乏预测。人们希望从中得到暗物质或能量，但参数空间可能太大。这让我和弦理论家目前处于同一条船上，而且它甚至不是一个万物理论。它至少有一个优点，就是如果这对任何人有价值的话，它为量子理论提供了一个清晰的本体论。

我尝试证明黎曼假设可能会有更多的运气，因为即使我的量子理论是正确的，我可能永远也看不到它被证实。

是正确却不知道更好，还是错误却知道更好？

最终我不得不得出结论，希望发现真正的理论是一个糟糕的动机。也许一切都是关于旅程，关于我们一路遇到的方程式。

有一件事是确定的：除非我们在未来某个时刻投资于更好的技术，否则我们永远不会知道量子引力的真正理论。我们将需要更大的对撞机，更好的基于太空的望远镜，更好的暗物质探测器。答案可能会变得明显，或者我们可能要几个世纪后才能知道。

如果人工智能变得足够智能，它可能会发现它。至少，人工智能可能能够设计出我们未曾想到的新实验。不过，无论如何，我都会把希望寄托在新数据上，而不是更好的想法上。我们有很多好的想法，但极少的数据。