Robert Brandenberger完成了他教授休假年在中国的半年，也完成了他此次KITPC的宇宙学workshop的组织者角色，明天要回蒙特利尔了。

本周礼拜二，应他的要求，我引导了一个非正式讨论，题目是他出的，英文是Can string theory provide a new paradigm for cosmology?

讨论的前一天晚上，我花了20分钟拟了一个讨论提纲，有8个问题，我本以为不到一个小时讨论就会结束，结果反对弦论的Richard Woodard不停地反驳我说的观点或者质疑，使得我这个非弦论迷信者扮了一回卫道士的角色。

下面我用中文给出原文是英文的讨论提纲，为了节省空间，略去实际讨论中的各种讨论和交锋。

1、弦论是什么？

这个问题我记得1993年左右Polchinski就问过，前段时间他在Santa Barbara的一次讨论中又一次问过。15年前，我们以为我们有了答案，遗憾的是，我们今天对这个问题的回答不比15年前更好，甚至不比25年前更好。

25年前，Rich Woodard和Robert Brandenberger都在Santa Barbara做博士后，那时正值弦论第一次革命，前者认真地研究了弦论，后来相信弦论是错误的理论，从此25年如一日研究一个一直不引人注目的问题。后者虽然研究宇宙学，反而相信了弦论。那时，弦论就是几个含有弦的互不相干的理论。（我在19年前也到了Santa Barbara做博士后，那时我是比现在更坚定的弦论主义者）

到了15年前，弦论统一在M理论的名号下，似乎成为一个理论，但我们还不知道如何研究某些简单的极限，如11维时空中的理论（其低能极限是11维超引力）。前段时间，M2膜之所以热了一阵，就是因为它们是11维中的膜。

在低于11维的时空中，我们似乎知道了所有的自由度（无非是弦和膜构造出来的），但我们至今无法有效地研究耦合常数不大不小的情形。我们不知道当黑洞形成时，什么样的动力学可以描述黑洞的微观过程。

2、其他背景

对AdS，我们的理解最好，因为此时的量子引力理论可以用大N场论来定义。

我们至今还不知道de Sitter空间上存在不存在量子引力理论，也不知道这些时空能否在弦论中实现（KKLT只给出亚稳态de Sitter时空）。

我们更不知道绝大多数宇宙学背景是否可以用弦论来直接研究。目前“有效”的方法还是局限于半经典场论近似。

这样，我们就无法在根子上解决一些原则上是量子引力问题的宇宙学问题，如宇宙学常数，如暴涨理论的第一原理。

String Landscape的研究方法基本也是半经典的。

3、弦景观（string landscape）存在吗？

我曾经怀疑过弦景观并不存在，因为KKLT是半经典的。现在看来，它是存在的，但它的存在让弦论处于一个尴尬的位置，因为太多的亚稳态的存在，我们无法从弦论出发计算任何低能物理的参数。换句话说，我们无法做出确切的预言。

4、一些含有null奇点的宇宙学背景

几年前人们发现了一些这样的“宇宙学”背景可以用矩阵模型或场论来描述，但一直没有根本进展：我们不知道可观测量是什么，我们不知道如何计算，所以，我们不知道如何研究真正的宇宙学问题。

5、 弦论看来是一种量子引力理论，但它是“唯一”的量子引力理论吗？

和那些反对弦论的人不同，我绝对是相信弦论是一种量子引力理论的，因为存在微扰定义，在某些情形下还存在非微扰定义。

问题在于，存在不存在无法划归为弦论的量子引力理论？先不说loop gravity，前段时间人们觉得N=8的四维超引力可能是自洽的量子引力理论，我不知道现在对这个问题的最好的回答是什么。（今天看到L. Kallosh的一篇文章，文章声称N=8四维超引力直到所有阶都是有限的。）

弦论作为一种量子引力理论，已经越来越成为一种可应用的理论，如从AdS/CFT出发，可以研究QCD特别是quark-gluon等离子体，某些超导体和流体，等等。后者在最近的进展非常快，我已经无法跟上这些进展了。（原因是我还是主要关注弦论的fundamental效应）。

6、其实弦论有预言的

毫无疑问，弦论预言弦或其他延展态的存在，可能也预言超对称的存在，预言在一定的能区中自由度激增。

但是，何处可以发现这些预言？也就是说，基本的能标是多大？遗憾的是，弦论无法计算这个能标（是我们无法，不是根本无法-当然如果弦景观是对的，也许我们根本无法计算）。

所以，真诚地说，弦论还没有预言任何东西。

7、宇宙学中的弦论标志

最直接的标志是宇宙弦，如果我们发现一根宇宙弦，相信很多人会觉得弦论是正确的，虽然这根宇宙弦也许可以用场论来解释。

在宇宙弦之外，微波背景辐射谱中会存在超Planck能标的效应吗（我过去花了很大精力研究这些）。

我觉得更重要的是，是否存在弦论“布朗运动”效应，这是个比方，布朗运动是分子原子存在的证据，那么，弦论有对应的某种间接效应吗？

非对易时空的效应，例如非对易暴涨，我最近和学生研究的非对易时空引起的光子时间延迟（请耐心等待，很快就有文章了），等等。

弦气体代替暴涨论？

8、弦论的第一原理

我们主要关心的是构造性原理，该原理可以帮助我们写出方程或做计算（就像惯性原理，光速不变原理，等效原理，等等）。

目前可能的第一原理，都不是构造性原理：

(a) 全息原理（被普遍接受）。

(b) 时空测不准原理（没有被普遍接受，但很多人觉得可能）。

(c) 人择原理（被普遍反对，但一些人觉得可能）。