万有理论是物理学的终极目标,我们离掌握万有理论还有多远( 二 )



在温度极高的早期宇宙中 , 电磁力和弱核力是统一的电弱力 。 以此为基础 , 粒子物理标准模型又把强核力统一进去 。 经过多年努力 , 物理学家成功整合了四种相互作用力里面的三种 , 强核力、弱核力和电磁力 。 但是在标准模型里 , 时至今日 , 引力尚未与这些作用力统合 , 寻求万有理论尚未成功 。 为什么引力就这么特别呢?主要是在天文尺度上 , 用广义相对论解释很好使 , 但是在分子、原子或者亚原子尺度上 , 用量子力学解释就很好使 。 只不过这两个理论去解释体积很小但是质量却很大的物体的时候呢 , 就相互矛盾了 , 互不兼容 , 比如黑洞 , 比如宇宙大爆炸 , 所以 , 只有把这两个理论合二为一 , 才有可能真正的去解开这个宇宙最深处的秘密 。

如今 , 经过众多科学家正在坚持不懈地努力 , 并且随着新理论的出现 , 超弦理论被视为最有可能实现这一终极理论 。 长期以来 , 粒子物理学一直把基本粒子当作没有大小的“点”而构建理论的 。 超弦理论则认为所有的基本粒子都是“弦” , 只不过由于弦的振动方式不同而形成了各种不同的基本粒子 。 与大统一理论不同 , 超弦理论在创建之初就引进了引力 , 因此也被认为最接近于统一4基本力的终极理论 。

【万有理论是物理学的终极目标,我们离掌握万有理论还有多远】超弦理论有一个非常有趣的预言:弦存在于9维空间或10 维空间 , 只不过空间卷曲成非常小的圆而不能被看到 , 我们只能看到3 维空间 。 我们生活的宇宙就像漂浮在多维空间的膜 , 构成物质的基本粒子粘在膜上无法脱离 , 因此不能向多维方向运动 。 只有引力子能够脱离膜运动 , 也就是说 , 只有引力才能在多维空间里传播 。 但是超弦理论还不完善也还有瑕疵 。 到目前为止 , 一切理论都只是假设性的 。 我们不知道我们是否可以找到它 , 即使找到它 , 实际上在实际中是否会有所帮助?没有人能真正回答 。 看似繁荣的物理学 , 还是笼罩在迷雾之中 , 但我还是相信 , 万有理论是存在的 , 也能够被建立起来和完善起来 。

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