LIGO、引力波与春节期间的全球金融市场

作者：王涵  XYMACRO

本文谈三个内容：

1）（个人认为）相对论最精华的思想是什么？

2）关于LIGO、引力波、以及科研经费的一点感触；

3）从相对论引出对证券研究的一点思考，以及对春节期间金融市场的一点看法。

 注：继前年写了《相对论、道德经和证券研究中的有和无》、《星际穿越、相对论和Kip Thorne》之后，这又是一篇不务正业的文章。

这两天，因为LIGO实验结果的原因，引力波成了网上的热门词汇。有些朋友知道，我这个所谓“经济学家”，其实当年在美国拿的是物理学博士。具体来说，我具体研究的课题是两个旋转黑洞融合系统，其引力波波形公式公式中一项的推导（提升点B格：对LIGO来说，没有波形公式，就不可能探测到引力波）。记得当年作报告，每次必谈的实验，是美国的LIGO、欧洲的VIRGO、日本的TAMA300以及NASA后来因为经费不足下马的LISA项目（后面会讲）。因此，从十几年回国探亲，跟人说“我是做引力波的”，一般后面都要附上很大一段名词解释，到现在连X宝都已经推出“防引力波辐射孕妇装”，这两天颇有一种“屌丝翻身”的感觉（笑）。

随着引力波这个概念变热，貌似大家对相对论的关注度也上来了，网上也适时出现了不少相对论的科普文章，关于尺缩、钟变慢、双生子佯谬等等相对论的经典例子，也在各种文章中被引用。老实说，个人觉得，这些例子在让大家关注相对论、让大家觉得老爱牛X的方面，的确起到了很好地宣传作用，但如果从理解相对论思想的角度来说，过于强调“狭义相对论就是光速不变、尺缩、钟慢”，实际上是忽视了相对论真正精华的部分（不客气点说，是降低了相对论的B格）。另外，读博的那些年，因为导师是实验检验相对论的权威之一，碰到过不少相对论爱好者、“反相斗士”、民科，发现他们对相对论理解之所以出现偏差，就是因为从这些例子入手、而非从相对论理论本身入手。

所以，俺这个半路辍学的物理学工作者，想在这里谈谈自己对相对论的理解。因为不搞相对论不少年了，有些地方难免会有偏差，请各位担待。

首先：相对论之所以与众不同，是因为它是一个有关于世界观的理论。

我想，了解了“运动中的尺子变短、运动中的表变慢”的例子，很多人都会有这样的疑问，“为什么两个坐标系测量出来的时间、长度，会不一样”。于是就会衍生出来一堆的问题（我们做金融的好多人都喜欢跑步，不知道是不是基于“运动的人，看到自己银行里的钱会膨胀？”的想法，笑）。

首先，提出一个几何概念--不变性。

为了方便理解这个概念，我们先来看一个平面几何的例子：

在一个坐标系X-Y里，有一段线段AB，如下图。如果我们要描述这个几何体（线段AB），至少有两种方法：

第一种方法，我们可以写出A点、B点在X、Y轴上的坐标分量A（Ax，Ay），B（Bx，By），这样可以确定A、B两点分别所处的位置，这个确定了，线段AB也就确定了；

第二种方法，我们可以写出线段AB的长度（利用勾股定律，我们可以用坐标分量的形式表述出这个长度）。

现在，让我们保持线段AB不变，但变换一下坐标系（参照系）两个坐标轴的位置和角度（在这里例子里，我们只是转动了一下整个坐标轴）：

好，我们现在可以看到，随着坐标轴的转动，在新坐标系钟，线段AB两个顶点的坐标分量（Ax', Ay'），（Bx'，By'）显然发生了变化，所以，如果我们单纯的用方法1来描述线段，即去看分量数值（比如Ax'，By'等等），是无法确认在不同坐标系下的两个线段，是否其实只是同一个线段在两个坐标系中的不同表现形式而已。

但是，如果我们用第二种方法，则线段的长度是不会变化的。如果我们在第一个坐标系中，测量出线段AB的长度是5米，那么无论你怎么转动、平移坐标系，这个线段的长度总是5米。

爱因斯坦指出，这种不随坐标系变化的东西，才是物理本质。即在这个例子里，线段AB是物理本质，而A、B在坐标轴上的分量，只是因为坐标系不同导致的表象不同而已。

顺便说一句，从数学上来说，上面的第二种描述方法，之所以具有这种“描述事物本质”的特征，因为其具有“不变性”，或者说，因为这个勾股定律所构建的线段长度公式，可以被写成张量/矢量形式。

现在，让我们引入四维时空，讨论尺缩、钟慢

很多相对论的科普书，虽然开篇就讲“四维时空，三维空间+一维时间”，但在讲到到洛伦茨变换、尺缩、钟慢等等效应的时候，依然会把时间、空间分开来说。实际上，相对论的一个重要意义在于，它告诉我们，时间和空间一样，仅仅是四维时空中的一个坐标轴。真正理解了“我们处在四维时空中”，结合上面例子的讨论，很多人应该就有了感觉。为什么相对论里，不同坐标系下测量的时间会不同？本质上，因为时间、长度，都不是本质的物理量，而只是四维时空中本质物理量的分量，坐标系（参照系）变化了，分量会变化，所谓尺缩、钟慢，无非就是“四维时空中的分量，在时间、空间轴上的投影长度，随坐标系转动而发生变化”而已（为什么相对运动会导致坐标轴旋转？我们在x-t坐标下，画一个匀速运动物体的轨迹，它是第一象限的一条斜线，而从运动物体本身看来，这条线是它的X轴）。

引入四维时空中的不变性，带来了什么样的好处？

首先，个人非常认可一个概念“懒惰是人类进步的最大动力”。我们知道，在老爱之前，几乎所有的物理学公式，都是把时间、空间区别开来对待的，现在老爱说“有些公式，只是坐标系效应，而非物理本质”，这个显然就在物理学界中引起了一次骚动。难道我们要重新推导整个物理学理论，难道说我们在一个运动坐标系下推导的公式，到另外一个坐标系下去运用的时候，就还要改写公式？对于懒惰的物理学家来说，显然一个公式一个公式去改写的笨办法，大家是鄙视滴。

但我们仔细想一想上面的讨论，老爱提出的这个方法，其实可以帮我们区分“什么是物理本质，什么是表象”（我在此前的几篇文章里，把这个和佛家道家所说的“有、无、相生”结合起来过，有兴趣的朋友可以看《相对论、道德经，以及证券研究中的有和无》表象是事物本质在一个坐标系中的体现，而不是事物本身，但如果脱离了坐标系，孤立的去谈事物本身，过于“形而上”，则又会导致无法往前推导，至少在相对论里，不断地在张量形式和分量形式之间的切换，是帮助我们理解其内涵的重要过程）。

换句话说，当我们创造出一种理论、推导出一个公式，大多数时候，公式是用物理量在坐标系中的分量写出来的（比如一个时速2米每秒的人，其运动方程是“x/t=2米/秒”，这里面位移x，时间t，都是四维时空中的坐标分量）。那么，这个公式描述的物理事实，在另外一个坐标系/参照系下是否会发生变化？核心在于这个公式是否符合“不变性”的要求。我们在解析几何中学过的方法，是把几何关系，用矢量的分量形式写出来，而在把相对论引入物理学的过程中，我们只需要把这个过程反过来，即一个物理学公式，能否重新被写成几何量（矢量、张量）的形式，决定了这个公式本身是否描述的是纯粹的物理事实。只要一个物理学公式被写成了矢量/张量形式，那么在不同的坐标系下，这个公式的形式都不会变化！比如最开始的那个例子，“线段AB长度|AB|=5米，这个公式，无论你怎么旋转坐标系，其形式都不会改变”。而这个“x/t=2米/秒“，并非一个物理本质（相对于另外一个运动的人来说，自然其运动速度就不是2米/秒）。

总结一下前面对相对论的讨论

所以，我在开篇就写到，把注意力放在“尺缩、钟慢”的问题上，其实是降低了相对论的B格。相对论是一个世界观的理论。在我看来，其精华在于试图解释“什么是本质，什么是表象”的问题，或者说试图去回答“描述事物本质的物理理论，应该符合怎样的要求（张量形式）”这样的问题。而从几何的不变性+四维时空去入手，可能比从“尺缩、钟慢”入手，更容易理解问题相对论的这一核心思想。

再谈谈LIGO、引力波与LISA

LIGO探测到引力波之后，有一种观点，是中国不需要再搞引力波探测器了，因为人家已经测到了嘛。这个呢，从我的理解，为什么LIGO这次的实验很有意义，不仅仅在于证明老爱又对了，而是开启了一个新的观测宇宙的途径。以前我们用光学望远镜、射电望远镜，本质上都是用电磁波观测宇宙。但对于早期宇宙的观测来说，引力波可以做到电磁波做不到的事情。我们知道，因为光速有限，光传播需要时间，因此我们越往宇宙深处观测，越能够看到早期的宇宙图像。但是，根据大爆炸理论，在宇宙很早期的时候温度很高。高温的问题，导致利用电磁波（包括可见光）观测早期宇宙的方式不可行（温度太高，导致粒子运动太剧烈，大爆炸时候所发出的光子，在内部与其他粒子发生散射，因此无法抵达我们这里）。所以，可能有些朋友听说过“微波背景辐射”，这是我们用电磁波能够观测到的最早期的宇宙图像（大概宇宙寿命38万年的时候，在那之后的宇宙图像，理论上我们都可以用电磁波观测到，但更早的不行）。

然而，如果利用引力波，我们就可以突破这个38万年的限制，因为引力波（或者说引力子），不像电磁波（光子）那么容易被散射。所以，通过观测宇宙大爆炸时期发出的引力波，我们就可以对那时候的宇宙图像、包括当时的物理定律，都进行有效的测量。（顺便说一句，从这点来说，那个防引力波孕妇装就更不靠谱了）

但是有一个问题：这两天炒的很热的LIGO，无法探测到早期宇宙的引力波，因为太小了。简单来说，LIGO这类激光干涉仪引力波探测器的特点，其观测目标的尺度，与其激光臂的长度成正比。LIGO的激光臂是4公里长，比较适合观测这侧测到的几十个太阳质量的黑洞融合。因为这样的目标，其产生的引力波波长大概也是在这个尺度。但是，如果要观测更大的天体，我们就需要更大的探测器。（向国会拉经费的说辞，嘿嘿）

2000前后，NASA曾经试图搞一个叫LISA的项目，利用三颗围绕太阳轨道的卫星，组成一组百万公里长度的激光干涉仪，来探测包括早期宇宙、超大黑洞（比如星系中央百万甚至十亿太阳质量量级的黑洞）融合所发出的引力波。整个项目规划的预算大概是10亿美元。但不幸的是，在小布什执政时期，大量经费被用于打仗以及所谓的火星计划，NASA最终把这个项目给下马了。之后欧洲航天局ESA宣布他们会做一个类似LISA的项目（eLISA），2034年上天。但NASA说他们不会参与，而欧洲现在财政这个样子，在未来的十几年里有没有可能再次砍掉这个项目，仍然存在不确定性。

吐槽一下：其实在证券市场呆了这些年，有时候感觉挺无奈的。投机、炒作，市场动辄是十亿甚至万亿规模的进出，基本不创造任何有意义的价值。而像LISA这样有意义的项目，因为区区十亿美金下马了，有时候真觉得挺可笑的。

接下来谈谈证券研究、以及春节期间的金融市场

展开说说证券研究中的“道”和“术”

其实从上面相对论、不变性的讨论，我们应该可以看出，相对于“尺缩、钟慢”这样的问题（术）来说，相对论真正核心的东西是出于“道”的层面的，只要回归到“什么是四维时空中的不变量（当然是四维矢量、四维张量啊）”，就可以轻易的解决“什么物理量是相对的、是随坐标系变化而变化的；什么物理量是本质的，是不随坐标系变化而改变的”。

回到我这两年误打误撞进入的行业（证券研究），其实也有“道”与“术”的区别。

在我看来，当前的证券研究，分两种类型。一种是“拍方向、拍点位”，这种形式最容易吸引眼球，也最容易被大众所接受，“A股要涨到XXXX点”，简答明了、容易记得住，这在快餐文化充斥着我们生活方方面面的快节奏时代，其实是非常好的营销手段。就像“运动的尺会变短、运动的时钟会变慢”，这样的结论总是很吸引人，引来一堆“Wow”。但问题是，为啥呢？如果卖方研究不告诉买方最根本的逻辑是什么，对卖方来说好处是可以不断地卖结论，但对买方来说，就只能是不断地去选择相信、或是不相信这个卖方（信则有，不信则无？）。

但术毕竟不是道，就像一个物理理论可以推导出N个应用，但如果我们纠结于“尺缩、钟慢”，而忽视了理论本身真正核心的部分，就容易“只在此山中，云深不知处”。

真正有意义的研究，应该研究的是“道”，而“大道至简”，用N个理由去堆砌一个“A资产会涨”的结论，本身就说明没有抓住问题的本质，这可能是我当年做理论物理所带来的一种偏执。另外，正如我在去年的一篇文章里写的《【干货】王涵：投资，框架应该长啥样？ 研究方法论系列（下）暨2015年新财富拉票信》那样，真正的方法论，应该是越简单约好的。同样的，由于金融体系的不稳定性、自适应性，“道”也是在变化的。这一点，很类似理论物理的研究，突破旧的框架体系，才是最核心的东西。

回到春节期间的国际市场

我们去年底出了2016年海外年报《最安全的地方，或许最危险》，简单来说，我们认为虽然中国不太好，但大家在过去几年都看好的美国其实也不咋地，而如果考虑预期差变化的话，这种“市场预期好、其实基本面差”的资产，预期差最大。因此我们对海外市场，尤其是美国市场，是格外谨慎的。

抓住了美国没那么好、支持不了加息这个核心（道？呵呵），其他的东西（推论，术？呵呵）都是顺理成章的：

1）为什么股票跌？因为大家以为的经济领头羊--美国--其实也不好，没有基本面（EPS），Fed还加息（压低PE），所以跌咯；

2）那个Coco是啥东西？简单说，就是个次级的一级资本债。因为危机后全球放水，无风险利率太低，这种次级的东西因为收益率高，被大量投资者追逐（跟俺们国内前几年搞非标、配资一个意思）。但次级高收益意味着高风险，德银亏钱，资本金受损，股票跌倒PB 0.3，大家一琢磨靠配股筹资也没戏了，那么资本金可能会不够，所以就变成了股票跌完跌债、债跌完跌股票了。本质上，是过去几年全球低利率导致的泡沫开始破裂了。

2）为什么黄金涨？因为黄金是没有基本面（EPS）的，纯看PE。黄金其实没啥特别的用处（我在莫尼塔的前同事赵延鸿，2010年写过一篇文章详细讨论过这个问题）。如果经济好，其他周期类资产有基本面（EPS），那么就会对黄金这个没有基本面的资产产生冲击，现在大家都没有基本面，那么黄金的相对价值就出来了。如果考虑到之前大家觉得经济好，Fed加息，对黄金是双杀，现在大家觉得经济其实不咋地，Fed加息预期延后，那么金价就要修复；

3）为什么日元、欧元涨？之前市场觉得美国好、美元涨，所以大家都借日元、欧元去炒美元、美股，现在预期反过来了carry trade unwind导致套利货币涨，这个和08年日元涨一个道理；

4）为什么新兴市场货币、人民币在涨？之前觉得美国好、美元涨，新兴市场要歇菜。现在发现美国也是个骗子，基本面也是一塌糊涂，那么此前因为美元涨受到冲击最大的新兴市场当然有修复的需求。

5）那么对中国的影响是什么？利好大于利空！全球来看大家都是泥菩萨过江，别谈基本面，基本面都没亮点，但年初为啥A股暴跌？因为人民币对美元贬值，大家此前“肉烂在锅里”的预期变化了，资本如果外逃，钱没了，PE要下降，这是核心。2012年以来人民币有效汇率的升值，主要是因为美元涨了，而不是人民币对美元涨，现在美元兑欧元、日元贬了，人民币跟着美元一起下山，那么人民币贬值压力小了，资本外流压力小了，所以资本外流的预期降低了，就算阶段性外面跌导致风险偏好下降，但中国资产的估值有修复基础，这个是比较明确的。