结语
量子引力理论未来的种种可能性

如果我的工作做得够好，那么你们将能够理解我们这些旨在完成20世纪物理学革命的人所提出的问题。我不知道以上所讨论的理论有多少是正确的，但我希望你们至少能理解什么是重要的，以及当我们终于发现量子引力理论的时候将意味着什么。我个人的观点是，这里讨论过的所有想法都将成为宏大图景的一部分，这也是我将它们全部写在此书中的原因。我希望我对自身观点的表达已经足够清楚，你们读过之后能够毫不费力地将它们与量子理论和广义相对论等已经确立的科学领域区分开来。

不过，最重要的是，我希望你们能够相信，支持我们寻找基本的法则和原理是值得的。因为我们的研究团队完全依赖于整个领域的支持，这种依赖是双重的。首先，对于空间和时间是什么，或者宇宙从哪里来这类问题，我们不是唯一关心的一批人，这一点很重要。当写第一本书的时候，我很担心自己没有把写书的时间用在科学研究上。但事实相反，我发现自己从与那些真正花时间去关注我们所做的事情的普通人的互动中获得了巨大的能量。与我交谈过的其他人也有同样的经历。最令人兴奋的事情莫过于把科学的最前沿信息传递给公众，然后发现到底有多少人关心我们的成败。如果没有这种反馈，我们就有可能变得陈腐和自满，只会以学术的狭隘标准看待自己的贡献。为了避免这种情况发生，我们必须保持一种信念，即我们的工作让我们接触到了关于自然的真实事物。许多年轻科学家都有这种信念，但在当今竞争激烈的学术环境中，要在一生的研究中保持这种信念并不容易。也许没有什么比与那些只带着强烈的学习欲望的人交流更能重拾这种信念了。

其次，我们大多数人除了这项工作外基本什么都没有做。由于我们没有什么可推销的，所以要依靠社会来慷慨支持我们的研究。与医学研究或基本粒子物理实验相比，我们的研究并不昂贵，但这并不能保证它的安全性。当今的社会环境中，研究的大方向是支持那些大型的、昂贵的科学项目，这些项目带来的资金水平可以促进那些决定支持哪种科学的人的职业发展。负责任的人也不会轻易将资金投入量子引力等高风险领域，因为迄今为止，量子引力还没有得到实验支持。最后，学院政治不但没有带来解决问题的方法，反而限制了其多样性。随着越来越多的职位被指定用于大型项目的建立和研究，可供年轻人研究自己想法的职位相应减少。不幸的是，这就是近年来量子引力研究的趋势。虽然这不是有意的，但它是衡量负责资金分配的官员和院长是否成功的程序导致的明显后果。如果不是因为一些负责资金分配的官员、部门负责人的原则承诺，以及一些私人基金会的支持，这种高风险低回报的研究怕是会有消失的危险。

的确，如果说量子引力研究不是高风险的话，那就不会有任何别的研究称得上高风险了。实验测试的缺乏意味着大批人可能工作了几十年，却发现他们完全是在浪费时间，或者至少没有做出什么成绩，只是消除了最初看起来对该理论有吸引力的可能性。从社会学的角度来看，弦理论目前看起来很好，大约有1 000名研究人员；圈量子引力理论是强大的，但研究人员少得多，只有大约100名；其他方向，比如彭罗斯的扭量理论，就只有极少数人在做相关研究。但30年后，重要的将只是哪些理论、哪些理论的哪些部分是正确的，其他的根本无关紧要。并且，一个人的好想法仍然值得数百人逐步推进，即使甚至不能解决基本问题。所以我们不能让学院政治的影响过度扩展，否则我们最终都会做同一件事，做同一种类型的研究。如果这种情况真的发生了，那么一个世纪后的今天，人们可能还在写关于量子引力的基本问题的书。如果要避免这种情况，那么所有的好想法都必须保留下来。更重要的是，要保持一种氛围，让年轻人觉得自己的想法有一席之地，不管最初的可能性有多小，也不管它们看起来离主流有多远。只要年轻的科学家还有提出新问题和聪明想法的空间，我认为就没有什么能阻止量子引力研究继续下去，直到我们有一个完整的量子引力理论。

在结束这本书的时候，我想勇敢地站出来陈述我尚未表述的观点，并对量子引力的问题最终将如何解决做一些预测。我坚信，我们在过去20年取得的巨大进步，最好的例证就是这样一个事实：现在我们可以对寻找量子引力的最终途径进行有根据的猜测。而就在不久之前，我们所能做的仅仅是提出一些没有明显错误的想法。现在，我们已经提出了几项看起来足够正确、足够有力的提议，并且基本是正确的。我在这本书中展示的图景是认真考虑后把所有这些想法组合起来的结果。本着同样的精神，我提出了以下关于当前物理学革命将如何结束的设想。

·　弦理论的某种版本在近似水平上仍然是正确的描述，在这个水平上，量子物体在经典时空背景下运动。但是基础理论和现有的弦理论完全不同。

·　全息原理的某种版本将被证明是正确的，并会成为新理论的基础原理之一。但它不会是第12章中讨论的强全息原理。

·　圈量子引力理论的基本结构将为基础理论提供模板。量子态和量子过程将以如自旋网络这样的图的形式表示。除了作为近似外，不会再有连续的空间或时空的几何概念。包括面积和体积的几何量，将会被量子化，并得出最小值。

·　其他一些量子引力的方法将在最终的理论整合中起到重要作用，其中包括罗杰·彭罗斯的扭量理论和阿兰·孔涅的非交换几何。这些将会对时空量子几何的本质提供基本的见解。

·　目前量子理论的形式将被证明不是基本的，它将首先让位给第3章中讨论的关系量子理论，并将用拓扑斯理论的语言表达。但过一段时间后，该关系量子理论又将被重新表述为一个关于事件之间信息流动的理论。最后的理论将是非局域的，或更准确地说，是局域外的，因为空间本身将只被看作对某种宇宙的一种适当的描述。同样，像热和温度这样的热力学量只有在包含许多原子的系统的平均描述中才有意义。在最终的理论中，“态”的概念不会再有位置，它将围绕过程的概念和它们之间传递的信息在内部进行修改。

·　因果关系将是基础理论的一个必要组成部分，而这个基础理论将用离散事件及其因果关系来描述量子宇宙。因果关系的概念将在空间不再是一个有意义的概念的水平上继续存在。

·　最终的理论也无法预测基本粒子质量的唯一值，但该理论会为基础物理中的这些基本粒子质量和其他物理量提供一组可能的值。对于我们观察到的参数值，将会有一个理性的、非人为并且可证伪的解释。

·　在2010年到2015年左右，我们将建立量子引力理论的基本框架。剩下的最后一步就是去研究如何用量子时空的语言重新表述牛顿的惯性原理。虽然要想解决所有的问题还需要很多年的时间，但基本框架将是如此引人注目和自然而然，一旦建立，它就将保持不变。

·　在这个理论问世的10年之内，将会有新的实验被设计出来，并用于对该理论进行测试。量子引力理论将对早期宇宙进行预测，并将通过对大爆炸辐射的观测进行测试，其中包括宇宙微波背景辐射和引力辐射。

·　到21世纪末，世界各地的高中生都将学习量子引力理论。 ljVPXlbjEL7Pj8Wa1n3I9IQ9zBKUdzFQDHkdDW9jsVvMaaBF3/IDn5dfFIzEGb1e