收藏本站

電腦請使用 Ctrl + D 加入最愛
手機請使用 收藏
關閉

科學報 科學文摘 宇宙

被稱為“萬物至理”解釋宇宙間的一切,圓了愛因斯坦下半生的夢想


字體大小:
更新日期:2024709
文章欄目:
文章標籤:
 

粒子物理學家稱,如果將回溯宇宙歷史到大爆炸發生的時刻,那時宇宙的溫度比現在高出幾兆度,媒介子產生的電磁力和弱作用力必定難以區分,就像在太陽照射下冰塊會融化,實驗證明,當我們回到大爆炸時期的超高溫度下,弱作用力和電磁力將融為一體,形成一個單一的力,稱為「弱電作用力」。

被稱為“萬物至理”解釋宇宙間的一切,圓了愛因斯坦下半生的夢想

並且科學家們相信,如果將宇宙回溯到更早,弱電作用力將會和強作用力結合,形成一個巨大的「超級作用力」!

儘管這一假設還未被證實,量子力學卻能解釋這三種力如何在亞原子級別運作的。突然之間,科學家們有了一種基本粒子物理學的普適理論,我們能用它解釋所有相互作用力,強作用力,弱作用力和電磁作用力,都能說得通,並且已經編入了課本。萬事萬物全部被已知的粒子和作用力簡單表示,最終人們稱之為「標準模型」!

被稱為“萬物至理”解釋宇宙間的一切,圓了愛因斯坦下半生的夢想

標準模型這一名稱和理論的創造者成了科學界的紅人,他們獲得了一個又一個諾貝爾獎。但有一個美中不足,那就是標準模型並不能解釋引力是如何運作的,但當時沒有誰在意這個缺陷,因為標準模型幾乎完美的解釋了微觀世界。而被標準模型的光環遮蔽,弦理論如同物理界的一潭死水,多數人對弦理論完全失去了興趣,學術界對它並不感興趣,但弦理論的先驅者們卻堅信真相就在眼前,並繼續追隨這一理論。

但那些頑固分子陷入弦理論越深,就發現越多問題。早期的弦理論存在很多問題。第一,它預言了一種不存在的粒子,被稱為「快子」,是一種運動速度超過光速的粒子,但並不能在實驗中被證明。還發現弦理論需要十個維度,這很讓人費解,很多人認為這太瘋狂了。

到了1973年,只有少數年輕物理學家還在糾纏弦理論難解的方程,包括神秘的無質量粒子,弦理論預言了其存在,現實中卻難覓其行蹤,同時還有其他不尋常先查過,比如數學上的不一致性。

幾年來,少數弦理論的支持者不斷試圖征服那個不羈的方程,調整,改變,組合,重組,嘗試各種方法,但都沒有奏效。但假設弦要比一個原子小無數億倍,弦理論的一個缺陷反而成了優勢,支持者一直希望剔除的神秘粒子成了引力子,它也是人們一直尋找的在量子級傳輸引力的粒子,弦理論解開了這一標準模型理論遺漏的謎題。

弦理論的支持者之一,席瓦茲發表了他開創性的新理論,,描述引力在亞原子世界是如何作用的,他自認為自己的理論是正確的,但科學界卻沒有絲毫迴音,弦理論再一次遭到忽視。

amocity
amocity

  


但席瓦茲並沒有放棄,他已瞥見聖盃一角,如果弦能夠描述量子級別的引力,那麼它一定是整合四種力的關鍵(電磁力,強核力,弱核力和引力)。但是在20世紀80年代,弦理論還有一個數學上的致命瑕疵,被稱為「反常」,顧名思義,就是一種奇怪或者錯亂的東西,一種根本不存在的東西,這樣的反常僅僅讓人感到奇怪,而數學上的反常卻能判一個物理理論死刑。

被稱為“萬物至理”解釋宇宙間的一切,圓了愛因斯坦下半生的夢想

amocity
amocity

  


被稱為“萬物至理”解釋宇宙間的一切,圓了愛因斯坦下半生的夢想

當時的人們一直認為,這些理論存在反常肯定就無法自圓其說。不過最終透過不斷的改進,弦理論最終被簡化為一個算式。相符的數字證明弦理論不存在反常,它同時從數理上整合了四種作用力,這也使得愛因斯坦晚年的夢想成真,用更睿智的基本理論統一不同的力,這個理論也被支持者們稱為「萬物至理」,能解釋萬物中的一切!

延伸閱讀
AI臉