第29章 物理的終結——協調所有的統一理論
- 物理老師沒講過的物理
- 孤道人
- 1092字
- 2020-04-15 14:27:10
當物理學的進程在牛頓的經典物理學幾乎將當時的所有能夠發現的物理現象解釋的時候,當時的人們幾乎都認為物理學已經走到了終點。甚至在1928年,諾貝爾物理學獎獲得者馬克斯波恩對來訪者說出了這樣的話:“據我們所知,物理學將在6個月之內結束。”他的信心來自于狄拉克最新發現的能夠制約電子的方程。人們認為,當時僅知的另一種粒子質子就服從這樣的方程,而這,就是理論物理的終結。
然而,隨后居里夫人的女兒和女婿的實驗發現中推導出的中子以及隨后的核力的發現給持有這樣觀點的人一記響亮的耳光。
那么現在我們的物理學走到了哪一步了呢?
除了有關引力的局部性理論廣義相對論,我們還有了合并弱力、強力和電磁力這三種相互作用力的大統一理論。在統一四種我們目前已知的四種作用力的道路上,我們只差將大統一理論與廣義相對論合并的理論了,根據大統一理論的量子特性,暫且稱之為量子引力論吧。
然而這個難點在于,大統一理論建立在量子不確定性的基礎上,而廣義相對論對不確定性原理并不包容。科學家們在試圖建立這個統一體系時,發現在計算上會出現一系列的無窮大的系數,例如,與真實例子發生湮滅效應的虛粒子應該具有無窮的質量,然而根據愛因斯坦的質能方程可以得知這些粒子也具有無限的質量。但是根據廣義相對論,它們的引力會將宇宙卷曲到無限小的尺度,而我們的現實告訴我們,這樣的情況并沒有發生。
他們試圖通過引入新的無窮數來將之前的無窮數消減掉。是理論計算能夠順利進行。但是越到最后,這樣的方式使得原本的計算更多的是建立在人們自身的有選擇性的方向選擇上了。
從古代人的茹毛飲血、刀耕火種,到現在我們的信息時代,人類用一萬年的時間逐漸認識我們所處在的世界。每當一個理論走到盡頭,我們都會發現,原來我們看到的只是一個大世界里的一個小小的片面。
就像我們古代的天圓地方一樣,我們處在了一個巨大的圓球之中的一個小小的方形片段上。隨著我們不斷的走出自己的世界,發現更多更新的東西,這個被我們探索的方形片段越來越大,甚至我們試圖走出自己所處的方形片段,探索片段外的圓球世界。
當你感覺自己已經到了一個領域的極限的時候,也許不久之后的你會給現在的你一個響亮的耳光,然后讓你看到一個完全不一樣的新世界。我們應該感謝這樣的耳光,因為它讓我們知道,我們還有很多新的東西可以探索,有很多未知等著我們去揭開,而這樣的未知,正是我們不斷奮斗和努力下去的動力。因為真的當你走進一個完全已知的世界,所有一切都是那么的一成不變,所有一切你看一眼就知道它的所有,以及它所有的所有。那么這樣的世界也就失去了發展下去的動力,變得死寂一片。
希望你一直有著探索未知的興趣,以及可以等待新的未知被現的耐心。