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同一根弦

2016-05-03 eNet&Ciweek/朝闻

关于物质的认识,古希腊人猜想(先知的猜想),宇宙的物质是由原子构成的。大量的物质都应是少量不同的基本材料组合的结果,就像在拼音文字里,数不尽的词语都是由那么少的几十个字母组成的。到现在这一论还被认为是正确的,虽然最基本的物质单元已经历了无数认识的转变。

这些认识的转变体现在:

19世纪,科学家发现许多熟悉的物质都有一种可以识别的最小组成单元,遵照古希腊传统称他们为原子。后来历史证明那是错误的,因为原子是可以分割的。

20世纪30年代,人们发现了组成原子的成分是包含质子和种子的核以及绕着核旋转的一群电子。人们觉得,质子、中子、电子应该是最小的组成单元,后来这一理论又被证明是错误的。

1968年,斯坦福直线加速器中心发现,质子和中子都不是最基本的,他们是由三个更小的粒子构成,那些粒子叫夸克,而夸克本身有两种,一个叫上,一个叫下。质子由两个上夸克和一个下夸克组成,中子由两个下夸克和一个上夸克组成。

没有实验证据说明他们还由更小的东西构成,但却有大量证据表明,宇宙还存在着其他粒子成分。

20世纪50年代中期,第四种基本粒子被验证,他叫中微子。但他很难找到,他们很少与其他物质发生相互作用。

后来又陆陆续续发现了基本粒子u(除了比电子重200倍,没有什么不同),四种夸克分别为粲、奇、底和顶,还有一个更重的电子兄弟等等,到目前能总结出来的粒子分3族,12种。

有没有比这些更加深层次的物质单元?

科学家们提出了弦理论。每一个李子都像一个无限纤细的橡皮筋,一根震荡跳动的丝线。

也就是说物质由原子组成,而原子由夸克和电子组成。根据弦理论这些粒子实际上是震动着的一根闭合的弦。

在爱因斯坦的年代,强力和弱力还没有发现,当时的引力和电磁力还是让他感到困惑。他不相信大自然会那么复杂,他希望能找到一个同一场论来说明这两种力不过是同一个大的基本原理的不同表现。

从一个原理出发--万物在最微观的层次上是由震动丝弦的组合构成的--弦理论提供了一个能囊括一切力和物质的解释框架。是其他一切理论的基础。

在还原论者看来,认识了事物的组成也就认识了事物本身。反还原论者却觉得荒谬,他们会说难道我们的快了、忧愁和无聊的感觉真的就是发生在大脑里的化学反应吗?

有物理学家这样评价"还原论者的世界的确是冷漠的,没有一点人情味,但我们必须忠实的接受他,不是因为我们喜欢,而是因为世界本来就是那样运行的。"


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