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终极理论简史

2016-04-13 eNet&Ciweek/东明

据说爱因斯坦的后半生花了三十年的时间来致力于统一量子力学与相对论,只可惜他所处的时代还有两种力——弱核力与强核力尚未被发现,于是爱因斯坦这位伟大的物理学家在一个理想的方向上做了三十年的无用功。

几十年过去,量子力学在微观层面上发挥自己无与伦比的解释作用,相对论则从大的尺度上提供了认识宇宙的理论框架,两个理论在各自领域做出精确的预言,彼此却是水火不相容的,因为假如要认识的一个物体是即“小而重”(比如黑洞)时,就必须有一套令量子力学与相对论调和的理论。

自然界存在的四种力,量子力学统一了其中的三种——电磁力、弱核力与强核力,相对论则富于创造性的描述了引力,假如能将四种力统一到一个理论框架下,那么也就相当于统一了相对论和量子理论,这种理论也被认为是终极理论。

B·格林在《宇宙的琴弦》中专门用了一章篇幅讲述在高维空间中可能存在大量空间扭曲和断裂,只要找到那些裂缝,便能从一个地方穿越到另一个地方,现今超弦理论的最新版本M-理论是现有五种超弦理论的结合,需要十一个维度表述。

弦理论认为粒子的最小状态不是一个个的点,而是一根根震动的弦,由于震动方式的差异导致了不同粒子的产生,是那些弦震动产生的美妙音符谱写了宇宙森罗万象的神奇。

我们不知道超弦理论是否真的是一种大一统理论,或许在未来某一天它会被判为是完全错误的,只要一想到当代最有智慧的一批人正在前仆后继为这个理想而奋斗,一想到这个不可思议的猜想最终有可能是徒劳一场,总是不免感叹一番。目前的物理学已经从实验论证阶段进入哲学解释阶段,因为所有的结论都是不可能通过实验来检测的,所以有人说这是一个物理学迎来终结的时代。

倘若未来某天,四种自然力得到了完全的统一,终极理论成为现实,人们可以用一个简洁优美的公式描述上至天体运行,下至粒子波动的一切现象,万物的构造原理似乎失去了神秘。不过宇宙的神秘是无穷的,人类追逐未知的求知欲亦是永无止境的。即使人们将 “终极理论”捧在手心,那也并非意味着“终极的结束”,而是一种“终极的开始”吧。

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