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物理学的终极理论---万物理论T.O.E

2019-07-23 21:35阅读:
从阿基米德、亚里士多德到哥白尼、伽利略,再从惠更斯、牛顿到普朗克、爱因斯坦,人类对科学的探究经历了一代又一代,这些科学家们为人类文明做出了杰出贡献。相对论、量子力学已俨然成为人类智慧的标志。那么肯定有人会问,人类科学的止境是什么?人类将一直探索下去吗?


这将是我们今天讨论的问题。


1687年,艾萨克·牛顿爵士的《自然哲学的数学原理》(以下简称《原理》)标志了经典物理学的顶峰!人类的物理学第一次如此的辉煌。当时的科学家甚至认为他们已经找到了能解释世间万物的规律!《原理》中预言的星体运动轨道与实际的观测达到了完美的吻合,这也难怪他们的自信。


马丁·路德·金的演讲《我有一个梦想》在励志界中是最常被引用的,而这时开尔文勋爵的“两朵乌云”比喻也是在当时是经常出现的:“黑体辐射”推动了量子力学的诞生,迈克尔逊—莫雷的“以太”则无疑给整个经典物理学大厦的地基——“以太”判处死刑!这种当时的以太充满宇宙的学说在现在看来也是非常令人惋惜的,它辉煌的时候曾经作为整个人类科学的基本理论,而现在,它却几乎成为物理史学家们的笑柄。


人类最可贵的品质就在于勇于自我推翻!


1905年,阿尔伯特·爱因斯坦发表了“狭义相对论”,这个理论最初受到大部分物理学家的反对。十年后,“广义相对论”又横空出世。当时有一百多
个权威物理学家联名反对相对论,而这两套理论却经过层层考验,最终被实验证实!而现在相对论家喻户晓,太空中的卫星、GPS导航等等却都需要相对论的计算,它彻底推翻了整个经典物理学!


而同作为现代物理学两大支柱的量子力学在诞生之初也“饱受苦难”,它甚至被它的创立者马克斯·普朗克所遗弃!量子力学实在是太诡异了:结果影响原因、时光倒流、不确定性原理、不相容原理等等让它受到以爱因斯坦为首的物理学家的极力反对!但是真理永远不会被推翻!以玻尔为首的哥本哈根学派选择了支持量子力学并很快与爱因斯坦他们展开了对峙,并最终在EPR实验中大获全胜!而现在,只要用到芯片的东西,如手机、电脑等,都离不开量子力学!


这就是人类科学!


爱因斯坦晚年一直在寻找一种统一场理论(G.U.T.)它包含了当时已知的两种力:引力与电磁力。但最终,他失败了!


后来人们又发现了两种力:弱核力与强核力。而标准粒子模型也逐渐被提出来,特别是产生了万物质量的“上帝粒子”:希格斯玻色子,它于2013年被欧洲强子研究中心以大于99.999%的置信度被发现,而希格斯子也是标准粒子模型中最后一个,它的发现对人类研究宇宙的起源与终结有至关重要的意义!


万物理论,英文缩写T.O.E.(Theory Of Everything),这是人类预言的一种解释了基本粒子起源、成因与最基本的四种力的统一物理终极理论与计算公式。目前来看相对论只解释了引力,量子力学解释了其余的三种力,所以暂时它们还无缘万物理论。而一种称为M理论的超弦理论的分支则近两年出现在人们的眼前,M理论将宇宙预言为11维的时空,并解释了基本粒子的起源,所以在更好的理论出现之前,它最有可能成为万物理论。不过M理论却并没有把引力统一进去,而且M理论现在也根本无法直接进行验证,它预言的量级比现在能观测到最小的量级还要小17个量级,所以它现在的前途依然还很渺茫!


M理论究竟是成为人类几千年来智力探索的终结,还是像“以太”一样最终被抛进垃圾桶,这在现在仍然是一个未知数。不过我希望是前者,而非后者!


我坚信万物理论的存在毋庸置疑,而且他终将被人类找到,那将是自人类诞生以来科学史上最伟大的胜利!

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